Aparato codificador, aparato decodificador, sus métodos y sistema de audio asociado.

Método para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador,

codificador que codifica una señal de audio de N canales en señales izquierda y derecha (L0; R0) y parámetros espaciales (P), estando el método caracterizado porque comprende:

- procesar dichas señales izquierda y derecha con el fin de proporcionar una señal estéreo procesada (L0w; R0w), en el que dicho procesamiento se controla dependiendo de dichos parámetros espaciales (P).

Aparato codificador, aparato decodificador, sus métodos y sistema de audio asociado La presente invención se refiere a un método y a un dispositivo para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador, codificador que codifica una señal de audio de N canales en señales izquierda y derecha y parámetros espaciales. La invención también se refiere a un aparato codificador que comprende un codificador de este tipo y un dispositivo de este tipo.

La presente invención también se refiere a un método y a un dispositivo para procesar una señal estéreo obtenida mediante un método de este tipo y un dispositivo de este tipo para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador. La invención también se refiere a un aparato decodificador que comprende un dispositivo de este tipo para procesar una señal estéreo.

La presente invención también se refiere a un sistema de audio que comprende un aparato codificador de este tipo y un aparato decodificador de este tipo.

Durante mucho tiempo, ha predominado la reproducción estéreo de música, por ejemplo en el entorno doméstico. Durante los años 70, se realizaron algunos experimentos con la reproducción de cuatro canales en equipos de música domésticos.

En salas más grandes, tales como salas de cine, una reproducción de sonido de múltiples canales ha estado presente durante mucho tiempo. Dolby Digital® y otros sistemas se desarrollaron para proporcionar una reproducción de sonido realista e impresionante en una sala grande.

Tales sistemas de múltiples canales se han introducido en el cine en casa y están adquiriendo mucho interés. Por tanto, actualmente en el mercado son comunes los sistemas que tienen cinco canales de alcance completo y un canal de alcance parcial o canal de efectos de baja frecuencia (LFE) , los denominados sistemas 5.1. También existen otros sistemas, tales como 2.1, 4.1, 7.1 e incluso 8.1.

Con la introducción de SACD y DVD, la reproducción de audio de múltiples canales está adquiriendo más interés. Muchos consumidores ya tienen la posibilidad de reproducir múltiples canales en sus hogares, y el material de fuente de múltiples canales está volviéndose popular.

Debido a la popularidad creciente del material de múltiples canales, la codificación eficaz de material de múltiples canales está volviéndose más importante, lo que también reconocen los órganos de normalización tales como MPEG.

Los codificadores conocidos previamente a menudo no aplican métodos eficaces para codificar audio de múltiples canales. Los canales de entrada pueden codificarse básicamente de manera individual (posiblemente después del matrizado) , requiriendo así una alta tasa de transmisión de bits debido al gran número de canales.

Sin embargo, un codificador de audio de múltiples canales puede generar una mezcla descendente de 2 canales que es compatible con los sistemas de reproducción de 2 canales, mientras todavía se permite una reconstrucción de múltiples canales de alta calidad en el lado de decodificador. La reconstrucción de alta calidad se controla mediante parámetros P transmitidos que controlan el proceso de mezcla ascendente de estéreo a múltiples canales. Estos parámetros contienen información que describe, entre otros, la relación de señal frontal frente a señal envolvente que está presente en la mezcla descendente de 2 canales. Usando un enfoque de este tipo, un decodificador puede controlar la cantidad de señal frontal frente a señal envolvente en el proceso de mezcla ascendente. En otras palabras, los parámetros describen propiedades importantes del campo de sonido espacial que está presente en la señal de múltiples canales original, pero que se pierde en la mezcla de estéreo debido al proceso de mezcla descendente.

Un ejemplo de un codificador y decodificador de múltiples canales se da a conocer en la publicación de patente del Tratado de Cooperación en materia de Patentes WO2004/008805.

La invención actual se refiere a la posibilidad de usar esta información espacial parametrizada para aplicar un procesamiento posterior dependiente de parámetros, preferiblemente invertible, en una mezcla descendente de 2 canales para mejorar la mezcla descendente, tal como la calidad perceptual o propiedades espaciales de la misma.

Un objeto de la presente invención es hacer posible un procesamiento posterior de la mezcla descendente después de la codificación, basándose en los parámetros según se determina en el codificador de múltiples canales y todavía mantener la posibilidad de una decodificación de múltiples canales sin influir en el procesamiento posterior.

Este objeto se consigue mediante un método y un dispositivo para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador, codificador que codifica una señal de N canales (N>2) en señales izquierda y derecha y parámetros espaciales. El método comprende procesar dichas señales de canal izquierda y derecha con el fin de proporcionar una señal estéreo procesada. El procesamiento se controla dependiendo de dichos parámetros espaciales. La idea general es usar los parámetros espaciales obtenidos de un codificador de N canales a estéreo para controlar un determinado algoritmo de procesamiento posterior. De esta manera, la señal estéreo obtenida del codificador puede procesarse, por ejemplo para mejorar la impresión espacial.

En una realización de la invención, el procesamiento se controla mediante un primer parámetro para cada canal de entrada, es decir para cada una de las señales izquierda y derecha, dependiendo el primer parámetro de los parámetros espaciales. El primer parámetro puede ser una función de tiempo y/o frecuencia. Por tanto, el sistema puede tener una cantidad variable de procesamiento posterior dependiendo la cantidad real de procesamiento posterior de los parámetros espaciales. El procesamiento posterior puede realizarse individualmente en diferentes bandas de frecuencia. El codificador entrega parámetros espaciales independientes que describen la imagen espacial para un conjunto de bandas de frecuencia. En ese caso, el primer parámetro puede depender de la frecuencia.

En otra realización de la invención, el procesamiento posterior comprende añadir una primera, segunda y tercera señal con el fin de obtener dichas señales de canal procesadas. La primera señal incluye la primera señal de entrada, es decir la señal izquierda o derecha, modificada por una primera función de transferencia, la segunda señal incluye la primera señal de entrada modificada por una segunda función de transferencia, y la tercera señal incluye la segunda señal de entrada, es decir la señal derecha o izquierda, modificada por una tercera función de transferencia. La segunda función de transferencia puede comprender dicho primer parámetro y una primera función de filtro. La primera función de transferencia puede comprender un segundo parámetro, con lo que la suma de dicho primer parámetro y dicho segundo parámetro puede ser una unidad. La tercera función de transferencia puede comprender dicho primer parámetro de la segunda señal de entrada y una segunda función de filtro.

Las funciones de filtro pueden ser invariables con el tiempo.

En una realización específica, las señales pueden describirse mediante la ecuación:

siendo a una constante.

Usando esta representación, el efecto de filtrado de las funciones de filtro H1, H2, H3 y H4 es variable variando los parámetros wl y wr. Si ambos parámetros tienen valores igual a cero, las señales procesadas posteriormente L0w, R0w son esencialmente iguales al par de señales de entrada estéreo L0, R0. Por otro lado, si los parámetros son +1, el par de estéreo procesado posteriormente L0w, R0w se procesa completamente mediante las funciones de filtro H1, H2, H3 y H4. Esta invención hace posible controlar la cantidad real de filtrado, es decir, el valor de los parámetros w1 y wr mediante los parámetros espaciales P.

Según una realización, las funciones y parámetros de filtro se seleccionan de modo que la matriz de función de transferencia sea invertible. Esto hace posible la reconstrucción de la señal estéreo original.

En otro aspecto de la invención, comprende un dispositivo para procesar una señal estéreo según los métodos 45 mencionados anteriormente, y un aparato codificador que comprende un dispositivo de este tipo.

En otro aspecto de la invención se proporciona un método y un dispositivo para invertir el procesamiento según los métodos mencionados anteriormente, y un aparato decodificador que comprende un dispositivo inversor de este tipo.

Todavía en otro aspecto de la invención se proporciona un sistema de audio que comprende... [Seguir leyendo]

1. Método para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador, codificador que codifica una señal de audio de N canales en señales izquierda y derecha (L0; R0) y parámetros espaciales (P) , estando el método caracterizado porque comprende:

- procesar dichas señales izquierda y derecha con el fin de proporcionar una señal estéreo procesada (L0w; R0w) , en el que dicho procesamiento se controla dependiendo de dichos parámetros espaciales (P) .

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicho procesamiento se controla por un primer parámetro (wl; wr) para cada una de dichas señales izquierda y derecha, dependiendo dicho primer parámetro de los parámetros espaciales (P) .

3. Método según la reivindicación 2, en el que dicho primer parámetro (wl; wr) es una función de tiempo y/o frecuencia.

4. Método según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicho procesamiento comprende filtrar al menos una de dichas señales izquierda y derecha con una función de transferencia que depende de los parámetros espaciales (P) .

5. Método según la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en el que dicho procesamiento comprende:

- añadir una primera, segunda y tercera señal con el fin de obtener dichas señales de canal procesadas (L0w; R0w) , en las que la primera señal incluye la señal estéreo de un canal modificada por una primera función de transferencia (L0*HA; R0*HF) , la segunda señal incluye la señal estéreo del mismo canal modificada por una segunda función de transferencia (L0*HB; R0*HE) y la tercera señal incluye la señal estéreo del otro canal modificada por una tercera función de transferencia (R0*HD; L0*HC) .

6. Método según la reivindicación 5, en el que dicha segunda función de transferencia (HB; HE) comprende una multiplicación por dicho primer parámetro (Wl; Wr) seguida por una multiplicación por una primera función de filtro (Hl; H4) .

7. Método según la reivindicación 5, en el que dicha primera función de transferencia (HA; HF) comprende una multiplicación por un segundo parámetro.

8. Método según la reivindicación 5, en el que dicha primera función de transferencia (HA; HF) comprende una multiplicación por un segundo parámetro siendo dicho primer parámetro una función de dicho segundo parámetro.

9. Método según la reivindicación 5, 6, 7 u 8, en el que dicha tercera función de transferencia (HC; HD) comprende una multiplicación de la señal izquierda o derecha (L0; R0) por dicho primer parámetro (Wl; Wr) seguida por una segunda función de filtro (H2; H3) .

10. Método según la reivindicación 6, 7, 8 ó 9, en el que dichas funciones de filtro (H1, H2, H3, H4) son invariables con el tiempo.

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas señales se describen mediante la ecuación:

en la que la matriz de función de transferencia (H) es una función de los parámetros espaciales (P) .

12. Método según la reivindicación 11, en el que dicha matriz de función de transferencia (H) se describe mediante la ecuación:

siendo a una constante.

13. Método según la reivindicación 12, en el que dichas funciones de filtro (H1, H2, H3, H4) y dichos parámetros (wl, wr) se seleccionan de modo que la matriz de función de transferencia (H) es invertible.

14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos parámetros espaciales

(P) contienen información que describe niveles de señales de la señal de N canales.

15. Dispositivo para procesar una señal estéreo obtenida de un codificador, codificador que codifica una señal de audio de N canales en señales izquierda y derecha (L0; R0) y parámetros espaciales (P) , estando el dispositivo caracterizado porque comprende:

- un procesador (5) posterior para procesar posteriormente dichas señales izquierda y derecha con el fin de proporcionar una señal estéreo procesada (L0w; R0w) , en el que dicho procesamiento posterior se controla dependiendo de dichos parámetros espaciales (P) .

16. Aparato codificador que comprende:

- un codificador (2) para codificar una señal de audio de N canales en señales izquierda y derecha (L0; R0) y parámetros espaciales (P) , y

- un dispositivo (5) según la reivindicación 15 para procesar dichas señales izquierda y derecha (L0; R0) dependiendo de dichos parámetros espaciales (P) .

17. Aparato decodificador que comprende:

- un dispositivo (7) para recibir señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas y parámetros espaciales, siendo las señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas señales izquierda y derecha (L0; R0) procesadas dependiendo de los parámetros espaciales, representando las señales izquierda y derecha (L0; R0) y los parámetros espaciales una codificación de una señal de audio de N canales,

- medios para procesar las señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas en respuesta a los parámetros espaciales para generar señales izquierda y derecha (L0; R0) de decodificador, y

- un decodificador para decodificar las señales izquierda y derecha (L0; R0) de decodificador en una señal de audio de N canales.

18. Aparato decodificador según la reivindicación 17, en el que los medios para procesar están dispuestos para invertir el procesamiento de las señales izquierda y derecha (L0; R0) para generar las señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas.

19. Método para decodificar que comprende:

- recibir señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas y parámetros espaciales, siendo las señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas señales izquierda y derecha (L0; R0) procesadas dependiendo de los parámetros espaciales, representando las señales izquierda y derecha (L0; R0) y los parámetros espaciales una codificación de una señal de audio de N canales;

- procesar las señales izquierda y derecha (L0w; R0w) procesadas en respuesta a los parámetros espaciales para generar señales izquierda y derecha (L0; R0) de decodificador, y

- decodificar las señales izquierda y derecha (L0; R0) de decodificador en una señal de audio de N canales.

20. Sistema (1) de audio que comprende un aparato codificador según la reivindicación 16 y un aparato decodificador según la reivindicación 17.