Procedimiento de procesamiento de una señal de audio en un codificador MPEG de sonido envolvente,

quecomprende:

generar una señal digital, comprendiendo la señal digital por lo menos uno de entre una diferencia de nivel decanales, una correlación entre canales y un parámetro espacial de coeficiente de predicción de canal;codificar en datos la señal digital según un esquema de codificación de datos particular, siendo el esquema decodificación particular uno de entre un esquema de codificación basado en valor piloto, un esquema decodificación diferencial o un esquema de codificación PCM, en el que el esquema de codificación basado envalor piloto se utiliza cuando se cumple una condición preestablecida relativa a la cantidad de datos que se van acodificar;

codificar mediante codificación Huffman la señal digital, que se ha sometido a codificación de datos según elesquema de codificación basado en valor piloto o el esquema de codificación diferencial, según un esquema decodificación Huffman unidimensional o un esquema de codificación Huffman bidimensional, comprendiendo elesquema de codificación Huffman bidimensional el emparejamiento en el tiempo o el emparejamiento en lafrecuencia; y

transferir la señal digital sometida a codificación Huffman o la señal digital sometida a codificación PCM, en elque:

el esquema de codificación basado en valor piloto se utiliza para realizar la codificación de datos de uno omás elementos de datos utilizando un valor de referencia piloto y uno o más valores de diferencia según lafórmula siguiente:

d[n] ≥ x[n] - P, en la que n ≥ 0, 1, ..., !, en la que:

x[n] representa los elementos de datos,

P es el valor de referencia piloto seleccionado a partir del valor medio de los elementos de datos,el valor de referencia piloto P es un valor único que se aplica a todos los elementos de datos,d[n] es cada uno de los valores de diferencia piloto decidido utilizando cada uno de los elementos dedatos y el valor de referencia piloto y

n es un número de valores de diferencia piloto y un número de elementos de datos,

el esquema de codificación diferencial comprende un esquema de codificación diferencial en la frecuencia o unesquema de codificación diferencial en el tiempo,

el esquema de codificación diferencial en la frecuencia se utiliza para realizar la codificación de datos de loselementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia de frecuencia que secalculan en el eje de la frecuencia;

el esquema de codificación diferencial en el tiempo se utiliza para realizar la codificación de datos progresiva oregresiva de los elementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia detiempo que se calculan en el eje del tiempo.

Procedimiento y aparato para el procesamiento de señales de audio.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento para procesar una señal y, más particularmente, a un aparato y un procedimiento para codificar datos.

Antecedentes de la técnica

En términos generales, hasta la actualidad se han diseñado muchas técnicas de compresión y recuperación de señales. Los destinos aplicables de las correspondientes técnicas son datos diversos que comprenden datos de audio, datos de vídeo y similares. Además, las técnicas de compresión o recuperación de señales evolucionan en la dirección de una mejora de la calidad del audio o el vídeo con altas tasas de compresión. Por otra parte, se han dedicado muchos esfuerzos a aumentar la eficiencia de la transmisión para adaptarla a los diversos entornos de comunicación.

En el documento de Herre J et al.: "The reference model architecture for MPEG spatial audio coding", Audio Engineering Society Convention Paper, Nueva York, NY, EEUU, 28 de mayo de 2005 (28-5-2005) , páginas 1-13, se da a conocer el sistema de codificación de audio espacial MPEG de técnica anterior, mediante el cual es posible someter los parámetros espaciales a codificación diferencial y a continuación a codificación de entropía.

No obstante, todavía se considera que existe margen para el aumento de la eficiencia de transmisión. Por consiguiente, se requieren muchos esfuerzos para aumentar al máximo la eficiencia de transmisión de las señales en entornos de comunicación muy complicados a través del diseño de nuevos sistemas de procesamiento para señales.

Exposición de la invención

En consecuencia, la presente invención se refiere a un procedimiento según la reivindicación 1 y a un aparato según la reivindicación 2.

Efectos ventajosos

La presente invención proporciona una codificación de datos y una codificación de entropía eficientes, permitiendo de ese modo una compresión y recuperación de datos con alta eficiencia de transmisión.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 y la figura 2 son diagramas de bloques de un sistema de codificación. La figura 3 y la figura 4 son diagramas que ilustran la codificación PBC según la presente invención. La figura 5 es un diagrama que ilustra los tipos de codificación DIFF. Las figuras 6 a 8 son diagramas de ejemplos a los cuales se aplica el sistema de codificación DIFF. La figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra una relación en la selección de uno de por lo menos tres sistemas

de codificación.

La figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra una relación en la selección de uno de por lo menos tres sistemas de codificación según la técnica relacionada. La figura 11 y la figura 12 son diagramas de flujo de un sistema de selección de codificación de datos. La figura 13 es un diagrama que ilustra una agrupación interna. La figura 14 es un diagrama que ilustra una agrupación externa. La figura 15 es un diagrama que ilustra una agrupación múltiple. La figura 16 y la figura 17 son diagramas que ilustran una agrupación mixta. La figura 18 es un diagrama de ejemplo de una tabla de entropía 1D y 2D.

La figura 19 es un diagrama de ejemplo de dos procedimientos para la entropía 2D.

La figura 20 es un diagrama de un sistema de codificación de entropía para un resultado de codificación PBC según la presente invención.

La figura 21 es un diagrama de un sistema de codificación de entropía para un resultado de codificación DIFF.

La figura 22 es un diagrama que ilustra un procedimiento de selección de una tabla de entropía.

La figura 23 es un diagrama jerárquico de una estructura de datos.

La figura 24 es un diagrama de bloques de un aparato para la compresión y la recuperación de audio.

La figura 25 es un diagrama de bloques detallado de una parte de codificación de información espacial según una forma de realización de la presente invención.

La figura 26 es un diagrama de bloques detallado de una correspondiente parte de decodificación de información espacial.

Mejor modo de poner en práctica la invención

A continuación, se hará referencia detallada a las formas de realización preferidas de la presente invención, de las cuales se ilustran ejemplos en los dibujos adjuntos.

La terminología seleccionada para la presente invención es la terminología general empleada actualmente a nivel global. Cuando el solicitante selecciona de forma arbitraria una terminología para casos especiales, los significados detallados se proporcionan en la descripción de las formas de realización preferidas de la presente invención. Por consiguiente, para comprender la presente invención deberá tenerse en cuenta los significados y no los nombres de los términos.

En la presente invención, el significado del término "codificación" comprende un procedimiento de codificación y un procedimiento de decodificación. Sin embargo, como resultará evidente para los expertos en la materia, un procedimiento de codificación específico es aplicable a un procedimiento de codificación o decodificación solo, que se caracterizará en la descripción siguiente de la parte correspondiente. La codificación puede denominarse "códec" también.

Para describir las etapas de codificación de la señal, estas se dividirán en etapas de "codificación de datos" y de "codificación de entropía". Aún así, existe una correlación entre la codificación de datos y la codificación de entropía, que se describirá en detalle a continuación.

Se describirán diversos procedimientos de agrupación de datos para realizar con eficacia la codificación de datos y la codificación de entropía. Los procedimientos de agrupación se rigen por una idea técnica efectiva independiente sin importar el esquema de codificación de datos o de entropía particular.

En la presente invención, se describirá un sistema de codificación de audio (por ejemplo, "ISO/IEC 23003, MPEG Surround") que presenta información espacial, a título de ejemplo detallado que adopta la codificación de datos y la codificación de entropía.

La figura 1 y la figura 2 son diagramas de un sistema de codificación. La figura 1 representa un aparato de codificación 1 y la figura 2 representa un aparato de decodificación 2.

Haciendo referencia a la figura 1, el aparato de codificación 1 comprende por lo menos una parte que puede ser una parte de agrupación de datos 10, una primera parte de codificación de datos 20, una segunda parte de codificación datos 31, una tercera parte de codificación datos 32, una parte de codificación de entropía 40 o una parte de multiplexación de flujos de bits 50.

Opcionalmente, la segunda y la tercera partes de codificación de datos 31 y 32 pueden integrarse en una parte de codificación de datos 30. Por ejemplo, la parte de codificación de entropía 40 aplica una codificación de longitud variable a los datos codificados por la segunda y la tercera partes de codificación de datos 31 y 32. Los elementos anteriores se describen en detalle a continuación.

La parte de agrupación de datos 10 agrupa las señales de entrada mediante una unidad establecida para aumentar la eficiencia de procesamiento de datos.

Por ejemplo, la parte de agrupación de datos 10 clasifica los datos por tipos. Una de las partes de codificación de datos 20, 31 y 32 codifica los datos clasificados. La parte de agrupación de datos 10 reúne algunos de los datos en por lo menos un grupo para mejorar la eficacia de procesamiento de los datos. Una de las partes de codificación de datos 20, 31 y 32 codifica los datos agrupados. Por otro lado, a continuación se describirá en detalle a continuación un procedimiento de agrupación que comprende operaciones de la parte de agrupación de datos 10, haciendo referencia a las figuras 13 a 17.

Cada una de las partes de codificación de datos 20, 31 y 32 codifica datos de entrada según un correspondiente sistema de codificación. Cada una de las partes de codificación 20, 31 y 32 adopta por lo menos un sistema que puede ser un sistema de modulación por impulsos codificados (PCM) o un esquema de codificación diferencial. En particular, la primera parte de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de procesamiento de una señal de audio en un codificador MPEG de sonido envolvente, que comprende:

generar una señal digital, comprendiendo la señal digital por lo menos uno de entre una diferencia de nivel de canales, una correlación entre canales y un parámetro espacial de coeficiente de predicción de canal;

codificar en datos la señal digital según un esquema de codificación de datos particular, siendo el esquema de codificación particular uno de entre un esquema de codificación basado en valor piloto, un esquema de codificación diferencial o un esquema de codificación PCM, en el que el esquema de codificación basado en valor piloto se utiliza cuando se cumple una condición preestablecida relativa a la cantidad de datos que se van a codificar;

codificar mediante codificación Huffman la señal digital, que se ha sometido a codificación de datos según el esquema de codificación basado en valor piloto o el esquema de codificación diferencial, según un esquema de codificación Huffman unidimensional o un esquema de codificación Huffman bidimensional, comprendiendo el esquema de codificación Huffman bidimensional el emparejamiento en el tiempo o el emparejamiento en la frecuencia; y

transferir la señal digital sometida a codificación Huffman o la señal digital sometida a codificación PCM, en el que:

el esquema de codificación basado en valor piloto se utiliza para realizar la codificación de datos de uno o más elementos de datos utilizando un valor de referencia piloto y uno o más valores de diferencia según la fórmula siguiente:

d[n] = x[n] -P, en la que n = 0, 1, ..., !, en la que:

x[n] representa los elementos de datos,

P es el valor de referencia piloto seleccionado a partir del valor medio de los elementos de datos,

el valor de referencia piloto P es un valor único que se aplica a todos los elementos de datos,

d[n] es cada uno de los valores de diferencia piloto decidido utilizando cada uno de los elementos de datos y el valor de referencia piloto y

n es un número de valores de diferencia piloto y un número de elementos de datos,

el esquema de codificación diferencial comprende un esquema de codificación diferencial en la frecuencia o un esquema de codificación diferencial en el tiempo,

el esquema de codificación diferencial en la frecuencia se utiliza para realizar la codificación de datos de los elementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia de frecuencia que se calculan en el eje de la frecuencia;

el esquema de codificación diferencial en el tiempo se utiliza para realizar la codificación de datos progresiva o regresiva de los elementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia de tiempo que se calculan en el eje del tiempo.

2. Aparato adaptado para su funcionamiento en un codificador MPEG de sonido envolvente para procesar una señal de audio, comprendiendo el aparato:

una parte de generación de información espacial configurada para generar una señal digital, comprendiendo la señal digital por lo menos una de entre una diferencia de nivel de canales, una correlación entre canales y un parámetro espacial de coeficiente de predicción de canal;

una parte de codificación de datos configurada para realizar la codificación de datos de la señal digital según un esquema de codificación de datos particular, siendo el sistema de codificación particular uno de entre un esquema de codificación basado en valor piloto, un esquema de codificación diferencial, y un esquema de codificación PCM, el esquema de codificación basado en valor piloto se utiliza cuando se cumple una condición preestablecida relativa a la cantidad de datos que se van a codificar, comprendiendo la parte de codificación de datos:

una parte de codificación basada en valor piloto (312) configurada para realizar la codificación de datos de la señal digital según el esquema de codificación basado en valor piloto;

una parte de codificación PCM agrupada (311) configurada para realizar la codificación de datos de la señal digital según el esquema de codificación PCM;

una parte de codificación diferencial (320) , que comprende:

una parte de codificación diferencial en la frecuencia (321) configurada para realizar la codificación de datos de la señal digital según un esquema de codificación diferencial en la frecuencia; y

una parte de codificación diferencial en el tiempo (322, 323) configurada para realizar la codificación de datos de la señal digital según un esquema de codificación diferencial en el tiempo;

una parte de codificación Huffman (330) configurada para realizar la codificación Huffman de la señal digital, que se ha sometido a codificación de datos según el esquema de codificación basado en valor piloto o el esquema de codificación diferencial, según un esquema de codificación Huffman unidimensional o un esquema de codificación Huffman bidimensional, comprendiendo el esquema de codificación Huffman bidimensional el emparejamiento en el tiempo o el emparejamiento en la frecuencia, comprendiendo la parte de codificación Huffman (330) :

una parte de codificación Huffman unidimensional (331) configurada para realizar la codificación Huffman de la señal digital según el esquema de codificación Huffman unidimensional;

una parte de codificación Huffman bidimensional (332, 333) configurada para realizar la codificación Huffman de la señal digital según el esquema de codificación Huffman bidimensional y

una parte de salida configurada para transferir la señal digital sometida a codificación Huffman o la señal digital sometida a codificación PCM,

en el que

el esquema de codificación basado en valor piloto se utiliza para realizar la codificación de datos de uno o más elementos de datos utilizando un valor de referencia piloto y uno o más valores de diferencia según la fórmula siguiente:

d[n] = x[n] -P, en la que n = 0, 0, 1, ..., !, en la que:

x[n] representa los elementos de datos,

P es el valor de referencia piloto seleccionado a partir del valor medio de los elementos de datos,

el valor de referencia piloto P es un valor único que se aplica a todos los elementos de datos,

d[n] es cada uno de los valores de diferencia piloto decidido utilizando cada uno de los elementos de datos y el valor de referencia piloto, y

n es un número de valores de diferencia piloto y un número de elementos de datos,

el esquema de codificación diferencial en la frecuencia se utiliza para realizar la codificación de datos de los elementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia de frecuencia que se calculan en un eje de la frecuencia;

el esquema de codificación diferencial en el tiempo se utiliza para realizar la codificación de datos progresiva o regresiva de los elementos de datos utilizando un valor de referencia de diferencia y un valor de diferencia de tiempo que se calculan en el eje del tiempo.