Método para generar un archivo de formato de flujo de bits de audio basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera),

incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en el que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de los datos de una trama actual (Trama0, Traman) pueden estar contenidos en una o más tramas previas (Traman-5, Traman-5 4), caracterizado por disponer en dicha cabecera elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo;

- un "modo de archivado" o un "modo de flujo continuo" (ModoArchivo) para dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados puede empezar o no en la primera trama de dicho archivo (SilenciarSiPrimeraSuperTrama);

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama de dicho archivo, se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) mientras se decodifican estados, y opcionalmente, para una característica de corte exacto por muestra, el número de muestras que deben silenciarse (MuestrasSilenciadas) en la trama correspondiente;

- en dicho modo de flujo continuo, un valor (SumaComprobaciónFlujoContinuo) para identificar una supertrama previa para una comprobación de consistencia, en el que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) y sucesivas dichas tramas (Trama0, Trama1, ..., Traman), y una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar con la primera (Trama0) de dichas tramas,

y en el que, en dicho modo de flujo continuo, dicho flujo de bits contiene más de una supertrama, empezando cada una de dichas supertramas con una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) seguida por varias de dichas tramas, y una decodificación de dichos datos de señal codificados puede inicializarse en cada una de dichas supertramas, y en el que dicho elemento de información relativo al número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) señaliza cuántas tramas iniciales en una supertrama actual se requieren para establecer datos para inicializar estados de una decodificación de dichos datos de señal antes de empezar realmente a decodificar datos de señal codificados a partir de las siguientes trama o tramas de dicha supertrama actual, no usándose tales tramas iniciales para decodificar los datos de señal codificados contenidos en las mismas.

Método y aparato para generar o cortar o cambiar un archivo de formato de flujo de bits basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera, y una estructura de datos correspondiente La invención se refiere a un formato de datos basado en tramas con formato cambiable, conteniendo las tramas datos de señal codificados que para decodificar una trama actual requieren acceder a datos de trama previos.

Antecedentes

En los formatos de flujo de bits basados en tramas los datos requeridos para decodificar una trama actual se almacenan habitualmente en la sección de datos para esa trama.

Una excepción es el flujo de bits de MPEG1 Audio Layer III con su técnica de reserva de bits, en la que los datos para una trama actual se almacenan en tramas previas. La posición de los datos se indica en el flujo de bits mediante un puntero a la posición en byte del comienzo de los datos principales en la trama previa. Si el decodificador no recibió la trama previa requerida, se omite la decodificación de la trama de mp3 actual.

Invención

El flujo de bits de MPEG1 Audio Layer III no tiene un campo de cabecera de flujo de bits para permitir un corte exacto por muestra.

La presente invención puede aplicarse para un formato o estructura de datos en el que un flujo de datos de extensión proporciona extensión sin pérdidas para un flujo de datos de capa base con pérdidas para, por ejemplo, una señal de audio, por ejemplo el formato de archivo de audio hd3 para extensión sin pérdidas de un flujo de bits mp3, en el que la decodificación de una trama requiere decodificar más de una trama previa y el formato de flujo de bits ofrece un modo de archivado y un modo de flujo continuo, así como una característica de corte exacto por muestra del flujo de bits.

El "modo de archivado" significa que un archivo incluye una única cabecera de flujo de bits y tramas sucesivas de coeficientes o muestras de señal codificadas o decodificadas (en particular muestras de audio) , por lo que la decodificación debe empezar al comienzo del archivo, es decir con la trama que sigue a la cabecera de flujo de bits. El "modo de flujo continuo" significa que un flujo de bits coherente se separa en más de un paquete de datos, empezando cada paquete con una única cabecera de flujo de bits seguida por varias tramas, por lo que la decodificación puede empezar en cada paquete.

El corte exacto por muestra significa generar como un nuevo flujo de bits una sección parcial a partir de un flujo de bits existente, codificando o decodificando de ese modo sólo un subconjunto de muestras de ese flujo de bits existente, pudiendo elegirse de manera arbitraria la primera y la última muestra decodificable.

El problema que va a resolver la invención es dar a conocer un formato de flujo de bits que facilita la inicialización de los estados de decodificador al comienzo de un archivo cortado o un paquete de flujo continuo. Dependiendo de la trama, el número de tramas previas implicadas en la recuperación de estados de decodificador es diferente. Un archivo de modo de flujo continuo o un archivo cortado puede empezar en cada trama y por tanto falta el número de tramas previas requerido para la recuperación de estado del decodificador.

Este problema se resuelve mediante los métodos dados a conocer en las reivindicaciones 1 y 3 y mediante la estructura de datos dada a conocer en la reivindicación 2. Un aparato que usa el método según la reivindicación 3 se da a conocer en la reivindicación 4.

El formato de flujo de bits de la invención puede generarse o usarse en el lado del codificador así como en el lado del decodificador. En relación con el lado del decodificador, la invención se refiere a un correspondiente procesamiento de decodificador y los campos de cabecera de flujo de bits requeridos para inicializar los estados de decodificador al comienzo del archivo cortado o del paquete de flujo.

Según la invención, se señaliza en el flujo de bits cuántas tramas se requieren para inicializar los estados de decodificador. Esto se realiza señalizando explícitamente en la cabecera de flujo de bits el número de tramas requeridas para la recuperación del estatus del decodificador. Estas tramas se usan para la inicialización del decodificador pero no para decodificar muestras o coeficientes. Para el corte exacto por muestra, para la trama en la que se producirá el corte, el número de muestras o coeficientes que deben silenciarse se indica en la cabecera de flujo de bits, para permitir un corte exacto por muestra más allá de los límites de trama.

La invención puede usarse, por ejemplo, en un codificador hd3 con el fin de permitir dos modos de flujo de bits y corte exacto por muestra del flujo de bits. Se trata de una solución específica porque la decodificación de una trama de la segunda capa del flujo de bits del codificador hd3 requiere más de una trama decodificada de la primera capa, mientras que en la mayoría de formatos de audio basados en tramas conocidos cada trama puede decodificarse independientemente de las demás tramas.

Los codificadores que hacen uso de técnicas de predicción adaptativa hacia atrás no pueden usar el procesamiento de la invención porque éste requiere que se conozcan todas las muestras previamente decodificadas para recuperar los estados de predicción. Por tanto tales flujos de bits conocidos incluyen los estados de predicción para la inicialización del decodificador después de un número definido de muestras codificadas, lo que no es cierto para la presente invención.

En principio, el método de la invención es adecuado para generar un archivo de formato de flujo de bits basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera de flujo de bits, incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en el que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de datos de una trama actual pueden estar contenidos en una o más tramas previas, y en el que, en dicha cabecera, se disponen elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal para dicho archivo;

- un "modo de archivado" o un "modo de flujo continuo" para dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados puede empezar o no en la primera trama de dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama de dicho archivo, se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse mientras se decodifican estados, y opcionalmente, para una característica de corte exacto por muestra, el número de muestras que deben silenciarse en la trama correspondiente;

- en dicho modo de flujo continuo, un valor para identificar una supertrama previa para una comprobación de consistencia,

en el que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits y sucesivas dichas tramas, y una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar con la primera de dichas tramas, y en el que, en dicho modo de flujo continuo, dicho flujo de bits contiene más de una supertrama, empezando cada una de dichas supertramas con una única sección de cabecera de flujo de bits seguida de varias de dichas tramas, y una decodificación de dichos datos de señal codificados puede inicializarse en cada una de dichas supertramas, y en el que dicho elemento de información relativo al número de tramas iniciales que deben silenciarse señaliza cuántas tramas iniciales en una supertrama actual se requieren para establecer datos para inicializar estados de una decodificación de dichos datos de señal antes de empezar realmente a decodificar datos de señal codificados a partir de las siguientes trama o tramas de dicha supertrama actual, no usándose tales tramas iniciales para decodificar los datos de señal codificados contenidos en las mismas.

En principio, la estructura de datos de la invención es adecuada para un archivo de formato de flujo de bits basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera de flujo de bits, incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en la que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de datos de una trama actual pueden estar contenidos en una o más tramas previas, y en la que, en dicha cabecera se disponen elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal para dicho archivo;

- un "modo de archivado" o un "modo de flujo continuo" para dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados puede empezar o no en... [Seguir leyendo]

1. Método para generar un archivo de formato de flujo de bits de audio basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) , incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en el que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de los datos de una trama actual (Trama0, Traman) pueden estar contenidos en una o más tramas previas (Traman-5, Traman-4) , caracterizado por disponer en dicha cabecera elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo;

- un "modo de archivado" o un "modo de flujo continuo" (ModoArchivo) para dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados puede empezar o no en la primera trama de dicho archivo (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) ;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama de dicho archivo, se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) mientras se decodifican estados, y opcionalmente, para una característica de corte exacto por muestra, el número de muestras que deben silenciarse (MuestrasSilenciadas) en la trama correspondiente;

- en dicho modo de flujo continuo, un valor (SumaComprobaciónFlujoContinuo) para identificar una supertrama previa para una comprobación de consistencia,

en el que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) y sucesivas dichas tramas (Trama0, Trama1, ..., Traman) , y una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar con la primera (Trama0) de dichas tramas, y en el que, en dicho modo de flujo continuo, dicho flujo de bits contiene más de una supertrama, empezando cada una de dichas supertramas con una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) seguida por varias de dichas tramas, y una decodificación de dichos datos de señal codificados puede inicializarse en cada una de dichas supertramas, y en el que dicho elemento de información relativo al número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) señaliza cuántas tramas iniciales en una supertrama actual se requieren para establecer datos para inicializar estados de una decodificación de dichos datos de señal antes de empezar realmente a decodificar datos de señal codificados a partir de las siguientes trama o tramas de dicha supertrama actual, no usándose tales tramas iniciales para decodificar los datos de señal codificados contenidos en las mismas.

2. Estructura de datos para un archivo de formato de flujo de bits de audio basado en tramas que incluye al menos una sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) , incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en la que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de datos de una trama actual (Trama0, Traman) pueden estar contenidos en una o más tramas previas (Traman-5, Traman-4) , caracterizada por tener en dicha cabecera elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo;

- un "modo de archivado" o un "modo de flujo continuo" (ModoArchivo) para dicho archivo;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados puede empezar o no en la primera trama de dicho archivo (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) ;

- si una decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama de dicho archivo, se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) mientras se decodifican estados, y opcionalmente, para una característica de corte exacto por muestra, el número de muestras que deben silenciarse (MuestrasSilenciadas) en la trama correspondiente;

- en dicho modo de flujo continuo, un valor (SumaComprobaciónFlujoContinuo) para identificar una supertrama previa para una comprobación de consistencia,

en la que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) y sucesivas dichas tramas (Trama0, Trama1, ..., Traman) , y una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar con la primera (Trama0) de dichas tramas, y en la que, en dicho modo de flujo continuo, dicho flujo de bits contiene más de una supertrama, empezando cada una de dichas supertramas con una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) seguida de varias de dichas tramas, y una decodificación de dichos datos de señal codificados puede inicializarse en cada una de dichas supertramas, y en la que dicho elemento de información relativo al número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) señaliza cuántas tramas iniciales en una supertrama actual se requieren para establecer datos para inicializar estados de una decodificación de dichos datos de señal antes de empezar realmente a decodificar datos de señal codificados a partir de las siguientes trama o tramas de dicha supertrama actual, no usándose tales tramas iniciales para decodificar los datos de señal codificados contenidos en las mismas.

3. Método para cambiar un formato de archivo de flujo de bits de audio basado en tramas, incluyendo dicho flujo de bits una sección de cabecera (Cabecera) , incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en el que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de datos de una trama actual (Trama0, Traman) pueden estar contenidos en una o más tramas previas (Traman-5, Traman-4) , y en el que dicha cabecera incluye elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo;

- un "modo de archivado" (ModoArchivo) para dicho archivo;

- una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) ,

en el que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) y sucesivas dichas tramas (Trama0, Trama1, ..., Traman) , incluyendo dicho método la etapa de generar a partir de dicho archivo de modo de archivado un flujo de bits de "modo de flujo continuo" formando a partir de cada grupo sucesivo de tramas de dicho archivo de modo de archivado una supertrama de dicho flujo de bits de modo de flujo continuo tomando los datos de trama requeridos de dicho archivo de modo de archivado y disponiendo una cabecera de supertrama al comienzo de cada supertrama, en el que estas cabeceras de supertrama se derivan de dicha cabecera y, en la primera de dichas cabeceras de supertrama:

- dicho número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo se sustituye por un primer número de muestras adaptado por canal;

- se proporciona un elemento de información para "modo de flujo continuo" en lugar de "modo de archivado";

- se mantiene dicho elemento de información (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo,

y en las siguientes de dichas cabeceras de supertrama:

- dicho número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo se sustituye por un segundo número de muestras adaptado por canal;

- dicho elemento de información para "modo de archivado" (ModoArchivo) se sustituye por un elemento de información para "modo de flujo continuo";

- dicho elemento de información (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo se sustituye por un elemento de información relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama;

- se añade un elemento de información relativo a que se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) mientras se decodifican estados;

- opcionalmente, se añade un elemento de información (MuestrasSilenciadas) relativo al número de muestras que deben silenciarse en la trama en la que debe comenzar la decodificación de dichos datos de señal codificados, siendo el número "0";

- se añade un elemento de información (SumaComprobaciónFlujoContinuo) relativo a datos de comprobación de consistencia, cuyo valor se deriva de los datos de la supertrama previa.

4. Aparato para cambiar un formato de archivo de flujo de bits de audio basado en tramas, incluyendo dicho flujo de bits una sección de cabecera (Cabecera) , incluyendo dichas tramas datos de señal codificados, en el que los datos requeridos para una decodificación o una evaluación de datos de una trama actual (Trama0, Traman) pueden estar contenidos en una o más tramas previas (Traman-5, Traman-4) , y en el que dicha cabecera incluye elementos de información que representan:

- número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo;

- un "modo de archivado" (ModoArchivo) para dicho archivo;

- una decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) ,

en el que, en dicho modo de archivado, dicho archivo incluye una única sección de cabecera de flujo de bits (Cabecera) y sucesivas dichas tramas (Trama0, Trama1, ..., Traman) , incluyendo dicho aparato medios que están adaptados para generar a partir de dicho archivo de modo de archivado un flujo de bits de "modo de flujo continuo" formando a partir de cada grupo sucesivo de tramas de dicho archivo de modo de archivado una supertrama de dicho flujo de bits de modo de flujo continuo tomando los datos de trama requeridos de dicho archivo de modo de archivado y disponiendo una cabecera de supertrama al comienzo de cada supertrama, en el que estas cabeceras de supertrama se derivan de dicha cabecera y, en la primera de dichas cabeceras de supertrama:

- dicho número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo se sustituye por un primer número de muestras adaptado por canal;

- se proporciona un elemento de información para "modo de flujo continuo" en lugar de "modo de archivado";

- se mantiene dicho elemento de información (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo,

y en las siguientes de dichas cabeceras de supertrama:

- dicho número total de muestras por canal (OFL) para dicho archivo se sustituye por un segundo número de muestras adaptado por canal;

- dicho elemento de información para "modo de archivado" (ModoArchivo) se sustituye por un elemento de información para "modo de flujo continuo";

- dicho elemento de información (SilenciarSiPrimeraSuperTrama) relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados debe empezar en la primera trama de dicho archivo se sustituye por un elemento de información relativo a que la decodificación de dichos datos de señal codificados no debe empezar en dicha primera trama;

- se añade un elemento de información relativo a que se inicializa el número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) mientras se decodifican estados;

- opcionalmente, se añade un elemento de información (MuestrasSilenciadas) relativo al número de muestras que deben silenciarse en la trama en la que debe comenzar la decodificación de dichos datos de señal codificados, siendo el número "0";

- se añade un elemento de información (SumaComprobaciónFlujoContinuo) relativo a datos de comprobación de consistencia, cuyo valor se deriva de los datos de la supertrama previa.

5. Método según la reivindicación 3, o aparato según la reivindicación 4, en el que dicho primer número de muestras adaptado por canal es OFL = Mmedia*L, donde L es el número de muestras decodificadas por trama, OFLorig es la longitud total de dicho archivo en muestras por canal, M es el número de supertramas con M i techo (OFLorig/L) , y Mmedia = techo (OFLorig/ (M*L) ) .

6. Método según la reivindicación 5, o aparato según la reivindicación 5, en el que "m" es el número de una supertrama actual y dicho segundo número de muestras adaptado por canal es OFL = min ( (Mmedia*L) , (OFLorig -m*L*Mmedia) ) .

7. Método según la reivindicación 6, o aparato según la reivindicación 6, en el que dicho elemento de información (SumaComprobaciónFlujoContinuo) relativo a datos de comprobación de consistencia es la suma de comprobación de redundancia cíclica de una sección predefinida de la supertrama previa.

8. Método según la reivindicación 6, o aparato según la reivindicación 6, en el que dicho elemento de información (SumaComprobaciónFlujoContinuo) relativo a datos de comprobación de consistencia es el valor hash de tramas, por ejemplo la última trama, de la supertrama previa.

9. Uso del método según una de las reivindicaciones 3, 5 y 6 para decodificar dicho flujo de bits de modo de flujo continuo, que incluye además las etapas de:

- cuando se empieza a decodificar dicho flujo de bits de modo de flujo continuo en dicha primera supertrama, la decodificación de los datos de señal codificados empieza en la primera trama de esa supertrama usando estados de decodificador por defecto;

- cuando no se empieza a decodificar dicho flujo de bits de modo de flujo continuo en dicha primera supertrama, tras una inicialización o puesta a cero de la decodificación, se usa un número de tramas "TramasSilenciadas" correspondiente a dicho elemento de información relativo al número de tramas iniciales que deben silenciarse (TramasSilenciadas) para inicializar los estados de decodificación, y la decodificación de datos de señal codificados empieza en el número de trama TramasSilenciadas+1 de la supertrama actual usando estos estados de decodificación;

- cuando no se empieza a decodificar dicho flujo de bits de modo de flujo continuo en dicha primera supertrama, y los datos de comprobación de consistencia que se calcularon a partir de los datos de la supertrama previa no son consistentes con correspondientes datos de comprobación de consistencia calculados a partir de la supertrama actual, usar un número de tramas "TramasSilenciadas" de la siguiente supertrama para reinicializar los estados de

decodificación empezando la decodificación de datos de señal codificados en la trama número "TramasSilenciadas"+1 de esa siguiente supertrama usando estos estados de decodificación;

- cuando no se empieza a decodificar dicho flujo de bits de modo de flujo continuo en dicha primera supertrama, y una supertrama se decodificó antes y dichos datos de comprobación de consistencia son válidos, usar los estados de decodificador de la supertrama previamente decodificada para decodificar los datos de señal codificados de las

tramas de la supertrama actual.