Aparato para descodificar una señal que comprende transitorios usando una unidad de combinación y un mezclador.

Un aparato para descodificar una senal que comprende:

un separador de transitorios

(310; 410; 510; 610; 710; 910) para separar una senal de entrada de aparato en una primera componente de senal y en una segunda componente de senal de tal modo que la primera componente de senal comprende porciones de senal transitorias de la senal de entrada y de tal modo que la segunda componente de senal comprende porciones de senal no transitorias de la senal de entrada;

un descorrelacionador de transitorios (320; 420; 520; 620; 720; 920) para descorrelacionar la primera componente de senal de acuerdo con un primer metodo de descorrelacion para obtener una primera componente de senal descorrelacionada;

un segundo descorrelacionador (330; 430; 530; 630; 730; 930) adicional para descorrelacionar la segunda componente de senal de acuerdo con un segundo metodo de descorrelacion para obtener una segunda componente de senal descorrelacionada, en el que el segundo metodo de descorrelacion es diferente del primer metodo de descorrelacion;

una unidad de combinacion (340; 440; 540; 640; 740; 940) para combinar la primera componente de senal descorrelacionada y la segunda componente de senal descorrelacionada para obtener una senal de combinacion descorrelacionada; y

un mezclador (450; 552; 752; 952), que esta adaptado para recibir senales de entrada de mezclador y que esta adaptado para generar senales de salida sobre la base de las senales de entrada de mezclador y una regla de mezclado;

en el que la unidad de combinacion (340; 440; 540; 640; 740; 940) y el mezclador (450; 552; 752; 952) estan dispuestos de tal modo que la senal de combinacion descorrelacionada se alimenta al mezclador (450; 552; 752; 952) como una primera senal de entrada de mezclador y que la senal de entrada de aparato o una senal derivada de la senal de entrada de aparato se alimenta al mezclador (450; 552; 752; 952) como una segunda senal de entrada de mezclador.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061360.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: HERRE, JURGEN, HILPERT, JOHANNES, DISCH,SASCHA, KUECH,Fabian, KUNTZ,ACHIM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > G10L19/00 (Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales de audio para la reducción de la redundancia, p.ej. en codificadores vocales; Codificación o decodificación de la voz o de señales de audio, utilizando modelos filtro-fuente o el análisis psicoacústico (en instrumentos musicales G10H))
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/008 (Codificación de señales de audio multicanalde o de decodificación mediante la correlación entre canales para reducir la redundancia, p.ej. estéreo conjunto, codificación de la intensidad o matrizado)
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/025 (Detección de transitorios o accesos para la conmutación de la resolución de tiempo y frecuencia)

PDF original: ES-2544077_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Aparato para descodificar una señal que comprende transitorios usando una unidad de combinación y un mezclador

La presente invención se refiere al campo del procesamiento de audio y la descodificación de audio, en particular a la descodificación de una señal que comprende transitorios.

En los últimos años ha avanzado de muchas maneras el procesamiento y / o la descodificación de audio. En particular, las aplicaciones de audio espacial se están volviendo cada vez más importantes. El procesamiento de señales de audio se usa con frecuencia para descorrelacionar o reproducir señales. Además, la descorrelación y la reproducción de señales se emplea en el proceso de mezclado ascendente mono a estéreo, mezclado ascendente mono/ estéreo a multicanal, reverberación artificial, ensanchamiento de estéreo o mezclado/ reproducción interactivo con el usuario.

Diversos sistemas de procesamiento de señales de audio emplean descorrelacionadores. Un ejemplo importante es la aplicación de sistemas descorrelacionadores en descodificadores de audio espacial paramétricos para recuperar propiedades de descorrelación específicas entre dos o más señales que son reconstruidas a partir de una o varias señales de mezclado descendente. La aplicación de descorrelacionadores mejora significativamente la calidad perceptual de la señal de salida, por ejemplo, en comparación con estéreo de intensidad. Específicamente, el uso de descorrelacionadores permite la correcta síntesis de sonido espacial con una amplia imagen de sonido, varios objetos de sonido concurrentes y / o atmósfera. No obstante, también se sabe que los descorrelacionadores introducen artefactos como cambios en la estructura temporal de la señal, el timbre, etc.

Otros ejemplos de aplicación de descorrelacionadores en procesamiento de audio son, por ejemplo, la generación de reverberación artificial para cambiar la impresión espacial o el uso de descorrelacionadores en sistemas de cancelación de eco acústico multicanal para mejorar el comportamiento de convergencia.

En la figura 1 se ¡lustra una típica aplicación de un descorrelacionador del estado de la técnica en un mezclador ascendente mono a estéreo, por ejemplo, aplicado en Estéreo Paramétrico (PS, Paramef/fc Sfereo), en la que se provee una señal de entrada mono M (una señal "seca") a un descorrelacionador 110. El descorrelacionador 110 descorrelaciona la señal de entrada mono M de acuerdo con un método de descorrelación para proporcionar una señal descorrelacionada D (una señal "mojada") en su salida. La señal descorrelacionada D se alimenta a un mezclador 120 como una primera señal de entrada de mezclador junto con la señal mono seca M como una segunda señal de entrada de mezclador. Además, una unidad de control de mezclado ascendente 130 alimenta parámetros de control de mezclado ascendente al mezclador 120. El mezclador 120 genera a continuación dos canales de salida L y R (L = canal de salida estéreo izquierdo; R = canal de salida estéreo derecho) de acuerdo con una matriz de mezclado H. Los coeficientes de la matriz de mezclado pueden ser fijos, dependientes de la señal o controlados por un usuario.

Como alternativa, la matriz de mezclado es controlada por información conexa que es transmitida junto con el mezclado descendente que contiene una descripción paramétrica sobre cómo mezclar de forma ascendente las señales del mezclado descendente para formar la salida multicanal deseada. Esta información conexa espacial es generada por lo general durante el proceso de mezclado descendente mono en un codificador de señal compatible.

Este principio se aplica ampliamente en la codificación de audio espacial, por ejemplo, Estéreo Paramétrico, véase por ejemplo, de J. Breebaart, S. van de Par, A. Kohlrausch, E. Schuijers, "Codificación de Audio Espacial Paramétrico de Alta Calidad a bajas tasas de bits" ("/V/g/?-Qtra//fy Paramefnc Spaf/a/ Atrd/o Cod/Zig ai Low B/frafes") en Actas de la 116" Convención de AES, Berlín, Preimpresión 6072, mayo de 2004.

Una estructura típica adicional del estado de la técnica de un descodificador estéreo paramétrico se ¡lustra en la figura 2, en la que el proceso de descorrelación se realiza en un dominio de transformada. Un banco de filtros de análisis 210 transforma una señal de entrada mono a un dominio de transformada, por ejemplo, a un dominio de la frecuencia. La descorrelación de la señal de entrada mono transformada M es realizada a continuación por un descorrelacionador 220 que genera una señal descorrelacionada D. Tanto la señal de entrada mono transformada M como la señal descorrelacionada D, se alimentan a una matriz de mezclado 230. La matriz de mezclado 230 genera a continuación dos señales de salida L y R teniendo en cuenta parámetros de mezclado ascendente, que se proporcionan por la unidad de modificación de parámetros 240, que está provista con parámetros espaciales y está acoplada a una unidad de control de parámetros 250. En la figura 2, los parámetros espaciales pueden ser modificados por un usuario o herramientas adicionales, por ejemplo, post-procesamiento para reproducción/ presentación binaural. En este ejemplo, los parámetros de mezclado ascendente se combinan con los parámetros procedentes de los filtros binaurales para formar los parámetros de entrada para la matriz de mezclado ascendente. Finalmente, las señales de salida generadas por la matriz de mezclado 230 se alimentan a un banco de filtros de síntesis 260, que determina la señal de señal de salida estéreo.

La salida L / R de la matriz de mezclado 230 es computada a partir de la señal de entrada modo M y la señal descorrelaclonada D de acuerdo con una regla de mezclado, por ejemplo, mediante la aplicación de la siguiente fórmula:

1/

^12

7?

_^21

---------1

D

En la matriz de mezclado, la cantidad del sonido descorrelaclonado alimentado a la salida es controlada sobre la base de los parámetros transmitidos, por ejemplo, Correlación / Coherencia Inter Canal (ICC, /nfer-Cbanne/ Corre/af/on /Co/ierence) y / o configuraciones fijas o definidas por el usuario.

Conceptualmente, la señal de salida de la salida del descorrelacionador D reemplaza una señal residual que Idealmente permitiría una descodlflcaclón perfecta de las señales L/ R originales. Utilizar la salida de descorrelacionador D en lugar de una señal residual en el mezclador ascendente da como resultado un ahorro de tasa de bits que de otra manera se hubiera requerido para transmitir la señal residual. El objeto del descorrelacionador es, por lo tanto, generar una señal D a partir de la señal mono M, que exhiba propiedades similares a las de la señal residual que es reemplazada porD.

De forma correspondiente, en el lado del codificador, se extraen dos tipos de parámetros espaciales: Un primer grupo de parámetros comprende parámetros de correlación / coherencia (por ejemplo, ICCs = parámetros de Correlación / Coherencia Inter Canal) que representan la coherencia o la correlación cruzada entre dos canales de entrada que serán codificados. Un segundo grupo de parámetros comprende parámetros de diferencia de nivel (por ejemplo, ILDs = parámetros de Diferencia de Nivel Inter Canal) que representan la diferencia de nivel entre los dos canales de entrada.

Además, una señal de mezclado descendente es generada mezclando de forma descendente los dos canales de entrada. Además, se genera una señal residual. Las señales residuales son señales que pueden ser usadas para regenerar las señales originales mediante el empleo adicional de la señal de mezclado descendente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato para descodificar una señal que comprende:

un separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) para separar una señal de entrada de aparato en una primera componente de señal y en una segunda componente de señal de tal modo que la primera componente de señal comprende porciones de señal transitorias de la señal de entrada y de tal modo que la segunda componente de señal comprende porciones de señal no transitorias de la señal de entrada; un descorrelacionador de transitorios (320; 420; 520; 620; 720; 920) para descorrelacionar la primera componente de señal de acuerdo con un primer método de descorrelación para obtener una primera componente de señal descorrelacionada;

un segundo descorrelacionador (330; 430; 530; 630; 730; 930) adicional para descorrelacionar la segunda componente de señal de acuerdo con un segundo método de descorrelación para obtener una segunda componente de señal descorrelacionada, en el que el segundo método de descorrelación es diferente del primer método de descorrelación;

una unidad de combinación (340; 440; 540; 640; 740; 940) para combinar la primera componente de señal descorrelacionada y la segunda componente de señal descorrelacionada para obtener una señal de combinación descorrelacionada; y

un mezclador (450; 552; 752; 952), que está adaptado para recibir señales de entrada de mezclador y que está adaptado para generar señales de salida sobre la base de las señales de entrada de mezclador y una regla de

mezclado;

en el que la unidad de combinación (340; 440; 540; 640; 740; 940) y el mezclador (450; 552; 752; 952) están dispuestos de tal modo que la señal de combinación descorrelacionada se alimenta al mezclador (450; 552; 752; 952) como una primera señal de entrada de mezclador y que la señal de entrada de aparato o una señal derivada de la señal de entrada de aparato se alimenta al mezclador (450; 552; 752; 952) como una segunda señal de entrada de mezclador.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que el mezclador (450; 552; 752; 952) está adaptado además para recibir datos de parámetro de correlación / coherencia que indican una correlación o coherencia entre dos señales y en el que el mezclador (450; 552; 752; 952) está adaptado además para generar las señales de salida sobre la base de los datos de parámetro de correlación / coherencia.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

en el que el mezclador (450; 552; 752; 952) está adaptado además para recibir datos de parámetro de diferencia de nivel que indican una diferencia de energía entre dos señales y en el que el mezclador (450; 552; 752; 952) está adaptado además para generar las señales de salida sobre la base de los datos de parámetro de diferencia de nivel.

4. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el mezclador (450; 552; 752; 952) está adaptado para emplear una regla de mezclado que comprende la regla para multiplicar la primera y la segunda señal de entrada de mezclador mediante una matriz de mezclado.

5. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que la unidad de combinación (340; 440; 540; 640; 740; 940) está adaptada para combinar la primera componente de señal descorrelacionada y la segunda componente de señal descorrelacionada mediante la adición de la primera componente de señal descorrelacionada y la segunda componente de señal descorrelacionada.

6. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) está adaptado o bien para alimentar una porción de señal considerada de la señal de entrada de aparato al descorrelacionador de transitorios (320; 420; 520; 620; 720; 920), o bien para alimentar la porción de señal considerada al segundo descorrelacionador (330; 430; 530; 630; 730; 930) dependiendo de una información de separación de transitorios que, o bien indica que la porción de señal considerada comprende un transitorio, o bien que indica que la porción de señal considerada no comprende un transitorio.

7. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

en el que el separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) está adaptado para alimentar parcialmente una porción de señal considerada de la señal de entrada de aparato al descorrelacionador de transitorios (320; 420; 520; 620; 720; 920) y para alimentar parcialmente la porción de señal considerada al segundo descorrelacionador (330; 430; 530; 630; 730; 930) y

en el que la cantidad de la porción de señal considerada que se alimenta al separador de transitorios y la cantidad de la porción de señal considerada que se alimenta al segundo descorrelacionador dependen de información de separación de transitorios.

8. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) está adaptado para separar una señal de entrada de aparato que está representada en un dominio de la frecuencia.

9. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) está adaptado para separar la señal de entrada de aparato en una primera componente de señal y en una segunda componente de señal sobre la base de una información de separación de transitorios independiente de la frecuencia.

10. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el separador de transitorios (310; 410; 510; 610; 710; 910) está adaptado para separar la señal de entrada de aparato en una primera componente de señal y en una segunda componente de señal sobre la base de una información de separación de transitorios dependiente de la frecuencia.

11. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el aparato comprende además una unidad de recepción (650) que está adaptada para recibir la información de fase a partir de un codificador; y en el que el descorrelacionador de transitorios (320; 420; 520; 620; 720; 920) está adaptado para aplicar la información de fase procedente del codificador a la primera componente de señal.

12. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,

en el que el segundo descorrelacionador (330; 430; 530; 630; 730; 930) es un descorrelacionador reticular de IIR.

13. Un método para descodificar una señal que comprende:

separar una señal de entrada de aparato en una primera componente de señal y en una segunda componente de señal de tal modo que la primera componente de señal comprende porciones de señal transitorias de la señal de entrada de aparato y de tal modo que la segunda componente de señal comprende porciones de señal no transitorias de la señal de entrada de aparato;

descorrelacionar la primera componente de señal mediante un descorrelacionador de transitorios de acuerdo con un primer método de descorrelación para obtener una primera componente de señal descorrelacionada; descorrelacionar la segunda componente de señal mediante un segundo descorrelacionador adicional de acuerdo con un segundo método de descorrelación para obtener una segunda componente de señal descorrelacionada, en el que el segundo método de descorrelación es diferente del primer método de descorrelación;

combinar la primera componente de señal descorrelacionada y la segunda componente de señal descorrelaclonada para obtener una señal de combinación descorrelacionada; y

generar señales de salida sobre la base de una regla de mezclado, la señal de combinación descorrelacionada y la señal de entrada de aparato.

14. Un programa Informático que ¡mplementa un método de acuerdo con la reivindicación 13.