Звукові кодувальний пристрій і декодувальний пристрій
Номер патенту: 113117
Опубліковано: 12.12.2016
Автори: Чоерлінг Крістофер, Пурнхаген Хейко, Мундт Харальд, Роеден Карл Йонас, Сельстром Лейф
Формула / Реферат
1. Спосіб декодування в багатоканальній системі обробки звукових сигналів для реконструкції М кодованих каналів, де М>2, який включає наступні етапи:
приймання N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, де 1<N<M;
приймання М сигналів з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, при цьому кожний з М сигналів з кодуванням форми відповідає відповідному одному з М кодованих каналів;
понижувальне мікшування М сигналів з кодуванням форми в N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів;
об'єднання кожного з N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, з відповідним одним з N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, в N об'єднаних сигналів понижувального мікшування;
розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів шляхом виконання високочастотної реконструкції, у результаті чого кожний розширений сигнал понижувального мікшування містить спектральні коефіцієнти, які відповідають діапазону, що проходить нижче першої частоти розділення каналів і вище другої частоти розділення каналів;
виконання параметричного підвищувального мікшування N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти в М сигналів підвищувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам вище першої частоти розділення каналів, при цьому кожний з М сигналів підвищувального мікшування відповідає одному з М кодованих каналів; та
об'єднання М сигналів підвищувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам вище першої частоти розділення каналів, з М сигналами з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів.
2. Спосіб декодування за п. 1, який відрізняється тим, що етап об'єднання кожного з N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, з відповідним одним з N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, в N об'єднаних сигналів понижувального мікшування виконують у частотній області.
3. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів виконують у частотній області.
4. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап об'єднання М сигналів підвищувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам вище першої частоти розділення каналів, з М сигналів з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів виконують у частотній області.
5. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап виконання параметричного підвищувального мікшування N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти в М сигналів підвищувального мікшування виконують у частотній області.
6. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап понижувального мікшування М сигналів з кодуванням форми в N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, виконується в частотній області.
7. Спосіб декодування за будь-яким з пп. 2-6, який відрізняється тим, що частотна область являє собою область квадратурних дзеркальних фільтрів (QMF).
8. Спосіб декодування за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що етап понижувального мікшування М сигналів з кодуванням форми в N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, виконують у часовій області.
9. Спосіб декодування за п. 1, який відрізняється тим, що перша частота розділення каналів залежить від швидкості передачі бітів багатоканальної системи обробки звукових сигналів.
10. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів шляхом виконання високочастотної реконструкції включає:
приймання параметрів високочастотної реконструкції; та
розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів шляхом виконання високочастотної реконструкції з використанням параметрів високочастотної реконструкції.
11. Спосіб декодування за п. 10, який відрізняється тим, що етап розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів шляхом виконання високочастотної реконструкції включає виконання реплікації спектральної смуги (SBR).
12. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап виконання параметричного підвищувального мікшування N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти в М сигналів підвищувального мікшування включає:
приймання параметрів підвищувального мікшування;
генерування декорельованих версій N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти; та
піддавання N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти й декорельованих версій N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з розширеним діапазоном частоти матричній операції, при цьому параметри матричної операції задані параметрами підвищувального мікшування.
13. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що прийняті N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми й прийняті М сигналів з кодуванням форми кодують із використанням багатовіконних перетворень, що перекриваються, із незалежною багатовіконною роботою для N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми й М сигналів з кодуванням форми відповідно.
14. Спосіб декодування за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що додатково включає наступні етапи:
приймання додаткового сигналу з кодуванням форми, який містить спектральні коефіцієнти, відповідні до підмножини частот вище першої частоти розділення каналів;
чергування додаткового сигналу з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування.
15. Спосіб декодування за п. 14, який відрізняється тим, що етап чергування додаткового сигналу з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування включає додавання додаткового сигналу з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування.
16. Спосіб декодування за п. 14, який відрізняється тим, що етап чергування додаткового сигналу з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування включає заміну одного з М сигналів підвищувального мікшування додатковим сигналом з кодуванням форми в підмножині частот вище першої частоти розділення каналів, відповідних до спектральних коефіцієнтів додаткового сигналу з кодуванням форми.
17. Спосіб декодування за будь-яким з пп. 14-16, який відрізняється тим, що додатково включає приймання керуючого сигналу, що вказує, як чергувати додатковий сигнал з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування, при цьому етап чергування додаткового сигналу з кодуванням форми з одним з М сигналів підвищувального мікшування ґрунтується на керуючому сигналі.
18. Спосіб декодування за п. 17, який відрізняється тим, що керуючий сигнал указує частотний діапазон і часовий діапазон, для яких додатковий сигнал з кодуванням форми повинен чергуватися з одним з М сигналів підвищувального мікшування.
19. Машинопрочитуваний носій, який містить комп'ютерний програмний продукт з командами для виконання способу за будь-яким з попередніх пунктів.
20. Декодувальний пристрій для багатоканальної системи обробки звукових сигналів для реконструкції М кодованих каналів, де М>2, який містить:
першу прийомну стадію, призначену для приймання N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, де 1<N<M;
другу прийомну стадію, призначену для приймання М сигналів з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів, при цьому кожний з М сигналів з кодуванням форми відповідає відповідному одному з М кодованих каналів;
стадію понижувального мікшування після другої прийомної стадії, призначену для понижувального мікшування М сигналів з кодуванням форми в N сигналів понижувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів;
першу об'єднуючу стадію після першої прийомної стадії й стадії понижувального мікшування, призначену для об'єднання кожного з N сигналів понижувального мікшування, прийнятих першою прийомною стадією, з відповідним одним з N сигналів понижувального мікшування зі стадії понижувального мікшування в N об'єднаних сигналів понижувального мікшування;
стадію високочастотної реконструкції після першої об'єднуючої стадії, призначену для розширення кожного з N об'єднаних сигналів понижувального мікшування з об'єднуючої стадії в частотний діапазон вище другої частоти розділення каналів шляхом виконання високочастотної реконструкції, у результаті чого кожний розширений сигнал понижувального мікшування містить спектральні коефіцієнти, які відповідають діапазону, що проходить нижче першої частоти розділення каналів і вище другої частоти розділення каналів;
стадію підвищувального мікшування після стадії високочастотної реконструкції, призначену для виконання параметричного підвищувального мікшування N сигналів з розширеним діапазоном частоти зі стадії високочастотної реконструкції в М сигналів підвищувального мікшування, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам вище першої частоти розділення каналів, при цьому кожний з М сигналів підвищувального мікшування відповідає одному з М кодованих каналів; та
другу об'єднуючу стадію після стадії підвищувального мікшування й другої приймальної стадії, призначену для об'єднання М сигналів підвищувального мікшування зі стадії підвищувального мікшування з М сигналами з кодуванням форми, прийнятими другою приймальною стадією.
21. Спосіб кодування для багатоканальної системи обробки звукових сигналів для кодування М каналів, де М>2, який включає наступні етапи:
приймання М сигналів, що відповідають М каналам, що підлягають кодуванню;
генерування М сигналів з кодуванням форми шляхом індивідуального кодування форми М сигналів для частотного діапазону, відповідного до частот до першої частоти розділення каналів, при цьому М сигналів з кодуванням форми містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів;
понижувальне мікшування М сигналів, кожний з яких містить спектральні коефіцієнти, які відповідають діапазону, що проходить нижче першої частоти розділення каналів і вище другої частоти розділення каналів, в N сигналів понижувального мікшування, де 1<N<M;
піддавання N сигналів понижувального мікшування кодуванню високочастотної реконструкції, при цьому витягають параметри високочастотної реконструкції, які роблять можливою високочастотну реконструкцію N сигналів понижувального мікшування вище другої частоти розділення каналів;
піддавання М сигналів параметричному кодуванню для частотного діапазону, відповідного до частот вище першої частоти розділення каналів, при цьому витягають параметри підвищувального мікшування, що роблять можливим підвищувальне мікшування N сигналів понижувального мікшування в М реконструйованих сигналів, що відповідають М каналам для частотного діапазону вище першої частоти розділення каналів;
генерування N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми шляхом кодування форми N сигналів понижувального мікшування для частотного діапазону, відповідного до частот між першою та другою частотами розділення каналів, при цьому N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою частотою розділення каналів і другою частотою розділення каналів.
22. Спосіб кодування за п. 21, який відрізняється тим, що етап піддавання N сигналів понижувального мікшування кодуванню високочастотної реконструкції виконують у частотній області, переважно, в області квадратурних дзеркальних фільтрів (QMF).
23. Спосіб кодування за будь-яким з пп. 21-22, який відрізняється тим, що етап піддавання М сигналів параметричному кодуванню виконують у частотній області, переважно в області квадратурних дзеркальних фільтрів (QMF).
24. Спосіб кодування за будь-яким з пп. 21-23, який відрізняється тим, що етап генерування М сигналів з кодуванням форми шляхом індивідуального кодування форми М сигналів включає застосування багатовіконного перетворення, що перекривається, до М сигналів, при цьому різні послідовності, що перекриваються у вікні використовують щонайменше для двох М сигналів.
25. Спосіб кодування за будь-яким з пп. 21-24 який відрізняється тим, що додатково включає етап:
генерування додаткового сигналу кодованої форми шляхом кодування форми одного з М сигналів для частотного діапазону, який відповідає підмножині частотного діапазону вище першої частоти розділення каналів.
26. Спосіб кодування за п. 25, який відрізняється тим, що додатково включає генерування керуючого сигналу, що вказує, як чергувати додатковий сигнал з кодуванням форми з параметричною реконструкцією одного з М сигналів у декодувальному пристрої.
27. Спосіб кодування за п. 26, який відрізняється тим, що керуючий сигнал указує частотний діапазон і часовий діапазон, для яких додатковий сигнал з кодуванням форми повинен чергуватися з одним з М сигналів підвищувального мікшування.
28. Машинопрочитуваний носій, який містить комп'ютерний програмний продукт з командами для виконання способу за будь-яким з пп. 21-27.
29. Кодувальний пристрій для багатоканальної системи обробки звукових сигналів для кодування М каналів, де М>2, який містить наступні стадії:
прийомну стадію, призначену для приймання М сигналів, що відповідають М каналам, що підлягають кодуванню;
першу стадію кодування форми, призначену для приймання М сигналів із прийомної стадії й для генерування М сигналів з кодуванням форми шляхом індивідуального кодування форми М сигналів для частотного діапазону, відповідного до частот до першої частоти розділення каналів, при цьому М сигналів з кодуванням форми містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам до першої частоти розділення каналів;
стадію понижувального мікшування, призначену для приймання М сигналів із прийомної стадії, при цьому кожний з М прийнятих сигналів понижувального мікшування містить спектральні коефіцієнти, які відповідають діапазону, що проходить нижче першої частоти розділення каналів і вище другої частоти розділення каналів, і для понижувального мікшування М сигналів в N сигналів понижувального мікшування, де 1<N<M;
стадію кодування високочастотної реконструкції, призначену для приймання N сигналів понижувального мікшування зі стадії понижувального мікшування й для піддавання N сигналів понижувального мікшування кодуванню високочастотної реконструкції, при цьому стадія кодування високочастотної реконструкції призначена для добування параметрів високочастотної реконструкції, які роблять можливою високочастотну реконструкцію N сигналів понижувального мікшування вище другої частоти розділення каналів;
стадію параметричного кодування, призначену для приймання М сигналів із прийомної стадії й для піддавання М сигналів параметричному кодуванню для частотного діапазону, відповідного до частот вище першої частоти розділення каналів, при цьому стадія параметричного кодування призначена для добування параметрів підвищувального мікшування, що роблять можливим підвищувальне мікшування N сигналів понижувального мікшування в М реконструйованих сигналів, що відповідають М каналам для частотного діапазону вище першої частоти розділення каналів; та
другу стадію кодування форми, призначену для приймання N сигналів понижувального мікшування зі стадії понижувального мікшування й для генерування N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми шляхом кодування форми N сигналів понижувального мікшування для частотного діапазону, відповідного до частот між першою та другою частотами розділення каналів, при цьому N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою частотою розділення каналів і другою частотою розділення каналів.
Текст
Реферат: Пропонуються способи, пристрої й комп'ютерні програмні продукти для кодування й декодування багатоканального звукового сигналу на основі вхідного сигналу. Відповідно до винаходу використовується гібридний спосіб використання як параметричного стереокодування, так і дискретного представлення обробленого багатоканального звукового сигналу, що дозволяє підвищити якість кодованого й декодованого звукових сигналів для деяких бітрейтів. UA 113117 C2 (12) UA 113117 C2 UA 113117 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перехресне посилання на споріднені заявки Дана заявка заявляє пріоритет на попередню заявку на патент США № 61/808680, подану 5 квітня 2013 року, опис якої повністю включається в даний опис за допомогою посилання. Область техніки винаходу Винахід, описаний у даному документі, відноситься, загалом, до багатоканального звукового кодування. Зокрема, воно відноситься до кодувального пристрою та декодувального пристрою для гібридного кодування, що включає параметричне кодування й дискретне багатоканальне кодування. Передумови створення винаходу При звичайному багатоканальному звуковому кодуванні можливі схеми кодування включають дискретне багатоканальне кодування або параметричне кодування, таке як формат MPEG Surround. Використовувана схема залежить від смуги частот звукової системи. Відомо, що методи параметричного кодування є масштабованими й ефективними в частині якості прослуховування, що робить їх особливо привабливими в застосуваннях з низьким бітрейтом. У застосуваннях з високим бітрейтом часто використовується дискретне багатоканальне кодування. Існуючі формати поширення або обробки й пов'язані з ними технології кодування можуть бути вдосконалені з погляду їх ефективності використання частоти пропущення, особливо у випадках застосування з бітрейтом між низьким бітрейтом і високим бітрейтом. Документ US7292901 (Kroon і співавт.) відноситься до способу гібридного кодування, у якому гібридний звуковий сигнал формують щонайменше з однієї мікшованої зі зниженням спектральної складової й щонайменше з однієї не мікшованої спектральної складової. Спосіб, представлений у даний заявці, може підвищити ємність додатка, що має певний бітрейт, але для додаткового підвищення ефективності системи обробки звукових сигналів можуть знадобитися додаткові вдосконалення. Короткий опис графічних матеріалів Далі приводиться опис зразкових варіантів здійснення з посиланнями на прикладені графічні матеріали, на яких: фіг. 1 являє собою узагальнену блок-схему декодувальної системи відповідно до одного зразкового варіанта здійснення; фіг. 2 ілюструє першу частину декодувальної системи на фіг. 1; фіг. 3 ілюструє другу частину декодувальної системи на фіг. 1; фіг. 4 ілюструє третю частину декодувальної системи на фіг. 1; фіг. 5 являє собою узагальнену блок-схему кодувальної системи, відповідно до одного зразкового варіанта здійснення; фіг. 6 являє собою узагальнену блок-схему декодувальної системи відповідно до одного зразкового варіанта здійснення; фіг. 7 ілюструє третю частину декодувальної системи на фіг. 6; та фіг. 8 являє собою узагальнену блок-схему декодувальної системи відповідно до одного зразкового варіанта здійснення. Усі фігури є схематичними й, як правило, показують лише ті частини, які необхідні для роз'яснення винаходу; інші частини можуть бути упущені або просто матися на увазі. Якщо не зазначене інакше, подібні частини на різних фігурах позначені подібними позиціями. Докладний опис Огляд: декодувальний пристрій У даному описі «звуковий сигнал» може являти собою чисто звуковий сигнал, звукову частину аудіовізуального сигналу або мультимедійного сигналу або кожне з них у комбінації з метаданими. У даному описі «понижувальне мікшування декількох сигналів» означає об'єднання декількох сигналів, наприклад шляхом утворення лінійних комбінацій, щоб одержати менше число сигналів. Операція, зворотна понижувальному мікшуванню, називається підвищувальним мікшуванням, тобто виконання операції на меншому числі сигналів для одержання більшого числа сигналів. Відповідно до першого аспекту зразкові варіанти здійснення пропонують способи, пристрої й комп'ютерні програмні продукти для реконструкції багатоканального звукового сигналу на основі вхідного сигналу. Пропоновані способи, пристрої й комп'ютерні програмні продукти можуть, як правило, мати ті самі ознаки й переваги. Відповідно до зразкових варіантів здійснення пропонується декодувальний пристрій для багатоканальної системи обробки звукових сигналів для реконструкції М кодованих каналів, де M > 2. Декодувальний пристрій містить першу прийомну стадію, призначену для приймання N 1 UA 113117 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, де 12, який включає наступні етапи: приймання N сигналів понижувального мікшування з кодуванням форми, що містять спектральні коефіцієнти, які відповідають частотам між першою та другою частотами розділення каналів, де 1
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAudio encoder and decoder
Автори англійськоюKjoerling, Kristofer, Purnhagen, Heiko, Mundt, Harald, Roeden, Karl Jonas, Sehlstrom, Leif
Автори російськоюЧоерлинг Кристофер, Пурнхаген Хэйко, Мундт Харальд, Роеден Карл Йонас, Сельстром Лэйф
МПК / Мітки
МПК: G10L 19/008
Мітки: звукові, пристрій, декодувальний, кодувальний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/24-113117-zvukovi-koduvalnijj-pristrijj-i-dekoduvalnijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Звукові кодувальний пристрій і декодувальний пристрій</a>
Попередній патент: Спосіб дегазації масиву газонасичених гірських порід
Наступний патент: Спосіб безстічної утилізації стічних вод, забруднених мінеральними й органічними речовинами
Випадковий патент: Спосіб модифікації деревини