Ocultamiento de la recepción mono intermitente de receptores de radio estéreo de FM.

Un sistema configurado para determinar un parámetro de estéreo paramétrico a partir de una señal de audio de dos canales;

comprendiendo el sistema:

* una etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico configurada para determinar un parámetro de estéreo paramétrico primero en base a una trama de señal primera de la señal de audio de dos canales recibida; y

* una etapa de detección de ocultamiento configurada para:

- determinar una energía de una señal lateral dentro de la trama de señal primera; en la que la señal lateral se puede obtener de la señal de audio de dos canales y en la que la energía está por encima de un umbral alto;

- determinar un período de transición de un número de tramas de señal siguientes sucesivas durante el cual la energía de la señal lateral cae desde un valor por encima del umbral alto a un valor por debajo de un umbral bajo;

- determinar que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada si el número de tramas de señal sucesivas del período de transición está por debajo de un umbral de trama; y

- determinar el parámetro de estéreo paramétrico para tramas que suceden a la trama de señal primera en base al parámetro de estéreo paramétrico primero, si se determina que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada.

Ocultamiento de la recepción mono intermitente de receptores de radio estéreo de FM Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional de Estados Unidos N2 61/376569, presentada el 24 de agosto de 21.

Campo técnico

El presente documento se refiere al procesamiento de señales de audio, en particular a un aparato y un correspondiente método para mejorar una señal de audio de un receptor de radio estéreo de FM. En particular, el presente documento se refiere a un método y un sistema para ocultar de manera fiable la recepción mono intermitente de los receptores de radio estéreo de FM.

Antecedentes de la invención

En un sistema de radio estéreo de FM (frecuencia modulada) analógico, el canal izquierdo (L) y el canal derecho (R) de la señal de audio se transmiten en una representación medio lateral (M/S), es decir, como canal medio (M) y canal lateral (S). El canal medio M corresponde a una señal de suma de L y R, por ejemplo, M = (L+R)/2, y el canal lateral S corresponde a una señal de diferencia de L y R, por ejemplo, S = (L-R)/2. Para la transmisión, el canal lateral S se modula sobre una portadora suprimida de 38 kHz y se añade a la señal media M de banda base para formar una señal múltiplex estéreo compatible con versiones anteriores. Esta señal multiplex se usa entonces para modular la portadora HF (High Frequency) del transmisor de FM, que funciona típicamente en el intervalo entre 87,5 y 18 MHz.

Cuando disminuye la calidad de recepción (es decir, la relación señal a ruido sobre el canal de radio disminuye), el canal S típicamente sufre más que el canal M. En muchas implementaciones de receptor de FM, el canal S se silencia cuando las condiciones de recepción se vuelven demasiado ruidosas. Esto significa que el receptor vuelve de estéreo a mono en caso de una señal de radio HF pobre.

Incluso en caso de que la señal media M sea de calidad aceptable, la señal lateral S puede ser ruidosa y así puede degradar seriamente la calidad de audio total cuando se mezcle en los canales izquierdo y derecho de la señal de salida (que se derivan por ejemplo de acuerdo con L=M+S y R=M-S). Cuando una señal lateral S solo tiene calidad de mala a intermedia, hay dos opciones: el receptor elige aceptar el ruido asociado con la señal lateral S y emite la señal de estéreo real que comprende una señal ruidosa izquierda y derecha, o el receptor abandona la señal lateral S y vuelve a mono.

La codificación de estéreo paramétrico (PS) es una técnica del campo de la codificación de audio de muy baja tasa de bits. El PS permite codificar una señal de audio estéreo de 2 canales como una señal de submezcla mono en combinación con información lateral adicional de PS, es decir, los parámetros de PS. La señal de submezcla mono se obtiene como una combinación de ambos canales de la señal estéreo. Los parámetros de PS permiten que el decodificador de PS reconstruya una señal estéreo de la señal de submezcla mono y la información lateral de PS. Típicamente, los parámetros de PS son variantes de tiempo y frecuencia, y el procesamiento de PS en el decodificador de PS se lleva a cabo típicamente en un dominio de filtros híbrido que incorpora un banco de QMF. El documento Low Complexity Parametríc Stereo Coding in MPEG-4, Heiko Purnhagen, Proc. Efectos de audio digital Taller (DAFX), pp. 163-168, Nápoles, TI, octubre de 24 y el documento WO 21/12927 A1 describen un sistema de codificación de PS ejemplar para MPEG-4. El estéreo paramétrico es soportado por ejemplo por audio MPEG-4. El estéreo paramétrico se trata en la sección 8.6.4 y anexos 8.A y 8.C del documento MPEG-4 de estandarización ISO / IEC 14496-3: 25 (MPEG-4 Audio, 3a edición). El estéreo paramétrico también se usa en la norma MPEG Surround (véase el documento ISO/IEC 233-1:27, MPEG Surround).

Se tratan ejemplos adicionales de sistemas de codificación de estéreo paramétrico en el documento Binaural Cue Codificación - Part I: Psychoacoustic Fundamentáis and Design Principies, Frank Baumgarte y Christof Faller, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, vol 11, n° 6, páginas 59 a 519, noviembre de 23, y en el documento Binaural Cue Codificación - Part II: Schemes and Applications, Christof Faller y Frank Baumgarte, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, vol 11, n° 6, páginas 52 a 531, noviembre de 23. En los dos últimos documentos el término "codificación de indicación binaural" se usa, que es un ejemplo de codificación de estéreo paramétrico.

En el presente documento, se describe un método y sistema que se basa en la generación de parámetros de PS. Los parámetros de PS se usan para generar una señal de estéreo de ruido bajo incluso cuando se recibe una señal lateral de mala calidad. Además, se describe un método de ocultamiento de errores que se puede usar para ocultar las caídas intermedias a mono, manteniendo los parámetros de PS estimados previamente. Un problema en este contexto es que las situaciones de caída de mono necesitan ser detectadas de manera eficiente y fiable. En vista de

esto, el presente documento describe un mecanismo para detectar y ocultar situaciones de caída de mono.

Sumario de la invención

La invención resuelve el problema mencionado anteriormente mediante un sistema y un método como se reivindica.

De acuerdo con un aspecto, se describe un sistema configurado para generar una señal estéreo de salida y/o configurado para determinar un parámetro de estéreo paramétrico desde una señal de audio de dos canales. La señal de audio de dos canales puede ser recibida en un receptor de radio estéreo de FM, que es por ejemplo, parte de un dispositivo de comunicación inalámbrico. La señal de audio de dos canales recibida puede ser presentable como una señal media y una señal lateral. En otras palabras, la señal de audio de dos canales puede comprender

una señal media y una señal lateral o puede comprender señales que son representables como una señal media y

una señal lateral. La señal media y la señal lateral se pueden derivar de una señal izquierda y una señal derecha. En otras palabras, la señal media y/o la señal lateral pueden ser obtenibles desde la señal de audio de dos canales. Como tal, la señal de audio de dos canales puede comprender información desde la cual una señal media y una señal lateral se pueden derivar. En una realización, la señal media M y la señal lateral S se refieren a la señal de

audio izquierda L y la señal de audio derecha R, como M=(L+R)/2 y S=(L-R)/2. La señal estéreo de salida es

típicamente representable de una señal izquierda y una señal derecha. Alternativamente, la señal estéreo de salida puede ser referida como una señal de salida de dos canales. Esta señal de salida de dos canales puede llevar una señal de audio mono o una señal de audio estéreo. En particular, si la señal izquierda de la señal de salida de dos canales corresponde a la señal derecha de la señal de salida de dos canales, la señal de salida de dos canales lleva típicamente una señal de audio mono.

El sistema puede comprender una etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico configurada para determinar un parámetro de estéreo paramétñco primero (o al menos un parámetro de estéreo paramétrico primero) en base a una trama primera de la señal de audio de dos canales recibida. En otras palabras, un extracto de la señal de audio de dos canales recibida puede ser usado para determinar un parámetro de estéreo paramétrico primero, por ejemplo, un parámetro que indica una diferencia de nivel de canal y/o un parámetro que indica una correlación cruzada entre canales. El extracto puede ser referido como una trama de señal. La etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico puede estar configurada para determinar un nuevo parámetro de estéreo paramétrico (o al menos un nuevo parámetro de estéreo paramétrico) para cada trama sucesiva de la señal de audio de dos canales recibida.

El sistema puede comprender una etapa de detección de ocultamiento configurada para determinar una energía de la señal lateral dentro de la trama de señal primera. La energía de la señal lateral dentro de una trama de señal puede ser determinada en base al valor cuadrático medio de las muestras de la señal lateral dentro de la trama de señal. La etapa de detección de ocultamiento puede ser configurada para determinar que la energía de la señal lateral dentro de la trama de señal primera está por encima de un umbral alto.

La etapa de detección de ocultamiento puede ser configurada para determinar un número de tramas de señal sucesivas siguientes... [Seguir leyendo]

1.- Un sistema configurado para determinar un parámetro de estéreo paramétrico a partir de una señal de audio de dos canales; comprendiendo el sistema:

una etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico configurada para determinar un parámetro de estéreo paramétrico primero en base a una trama de señal primera de la señal de audio de dos canales recibida; y

una etapa de detección de ocultamiento configurada para:

- determinar una energía de una señal lateral dentro de la trama de señal primera; en la que la señal lateral se puede obtener de la señal de audio de dos canales y en la que la energía está por encima de un umbral alto;

- determinar un período de transición de un número de tramas de señal siguientes sucesivas durante el cual la energía de la señal lateral cae desde un valor por encima del umbral alto a un valor por debajo de un umbral bajo;

- determinar que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada si el número de tramas de señal sucesivas del período de transición está por debajo de un umbral de trama; y

- determinar el parámetro de estéreo paramétrico para tramas que suceden a la trama de señal primera en base al parámetro de estéreo paramétñco primero, si se determina que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada.

2.- El sistema de la reivindicación 1, en el que la señal de audio de dos canales recibida es presentable como una señal media y la señal lateral.

3.- El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, comprendiendo además el sistema:

una etapa de mezcla ascendente configurada para generar una trama de una señal estéreo de salida que sigue a la trama de señal primera en base a una señal de audio auxiliar y en base al parámetro de estéreo paramétrico primero; en el que la señal de audio auxiliar se obtiene a partir de la señal de audio de dos canales recibida que sigue a la trama de señal primera.

4.- El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de detección de ocultamiento está configurada además para:

- determinar que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono auténtica si el número de tramas de señal sucesivas del período de transición está en o por encima del umbral de trama.

5.- El sistema de cualquier reivindicación previa, en el que la etapa de detección de ocultamiento comprende:

- una pluralidad de estados que especifican una pluralidad de modos del sistema; en el que un modo del sistema determina cómo se procesa una trama actual de la señal de audio de dos canales; y

- una pluralidad de bordes que especifican las condiciones de transición entre la pluralidad de estados, determinando mediante ello cómo se procesa una trama que sucede inmediatamente a la trama actual de la señal de audio de dos canales.

6.- El sistema de la reivindicación 5, en el que la pluralidad de estados comprende un estado estéreo; en el que en el estado estéreo:

- la etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico está configurada para determinar un parámetro actual de estéreo paramétrico en base a la trama actual de la señal de audio de dos canales recibida; y

- la etapa de mezcla ascendente está configurada para generar una trama actual de la señal estéreo de salida en base a la señal de audio auxiliar y el parámetro actual de estéreo paramétrico; en el que la señal de audio auxiliar se obtiene de la trama actual de la señal de audio de dos canales recibida.

7.- El sistema de la reivindicación 6, en el que la pluralidad de estados comprende un estado mono auténtico; en el que en el estado mono auténtico:

- la etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico está configurada para determinar un parámetro actual de estéreo paramétrico en base a la trama actual de la señal de audio de dos canales recibida; y

- la etapa de mezcla ascendente está configurada para generar una trama actual de la señal estéreo de salida en

base a la señal de audio auxiliar y el parámetro actual de estéreo paramétrico; en el que la señal de audio auxiliar se obtiene a partir de la trama actual de la señal de audio de dos canales recibida.

8.- El sistema de la reivindicación 7, en el que la pluralidad de estados comprende un estado de ocultamiento; en el que en el estado ocultamiento:

- la etapa de mezcla ascendente está configurada para generar una trama actual de la señal estéreo de salida en base a la señal auxiliar de audio y un parámetro de estéreo paramétrico almacenado; en el que la señal de audio auxiliar se obtiene de la trama actual de la señal de audio de dos canales recibida; y en el que el parámetro de estéreo paramétrico almacenado se ha determinado por la etapa de estimación de parámetros de estéreo paramétrico mientras el sistema estaba en un estado estéreo previo.

9.- El sistema de la reivindicación 8, en el que el parámetro de estéreo paramétrico almacenado se ha determinado a partir de una pluralidad de parámetros de estéreo paramétrico.

1.- El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en el que la pluralidad de bordes comprende:

- una transición desde el estado de estéreo hasta el estado mono auténtico, si la energía de la trama sucesiva está por debajo del umbral alto y por encima del umbral bajo;

- una transición desde el estado estéreo hasta el ocultamiento de estado, si la energía de la trama subsiguiente es inferior al umbral bajo;

- una transición desde el estado de ocultamiento hasta el estado mono auténtico, si la energía de la trama sucesiva está por debajo del umbral alto y por encima del umbral bajo;

- una transición desde el estado de ocultamiento hasta el estado estéreo, si la energía de la trama sucesiva está por encima del umbral alto; y/o

- una transición desde el estado mono auténtico hasta el estado estéreo, si la energía de la trama sucesiva está por encima del umbral alto.

11.- El sistema de la reivindicación 1, en el que la transición desde el estado mono auténtico hasta el estado de ocultamiento depende del número de tramas que preceden a la trama actual para las cuales el sistema está en el estado mono auténtico.

12.- El sistema de la reivindicación 11, en el que la transición desde el estado mono auténtico hasta el estado de ocultamiento solo ocurre si el número de tramas que precede a la trama actual para las cuales el sistema está en el estado mono auténtico está por debajo del umbral de trama.

13.- Un receptor de radio estéreo de FM configurado para recibir una señal de radio de FM que comprende una señal media y una señal lateral y que comprende un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14.- Un método para determinar un parámetro de estéreo paramétrico a partir de una señal de audio de dos canales; comprendiendo el método:

- determinar un parámetro de estéreo paramétrico primero en base a una trama de la señal primera de audio de dos canales recibida;

- determinar una energía de una señal lateral dentro de la trama de señal primera; en el que la señal lateral es obtenible de la señal de audio de dos canales y en el que la energía está por encima de un umbral alto;

- determinar un número de tramas de señal sucesivas siguientes durante las cuales la energía de la señal lateral cae desde un valor por encima del umbral alto a un valor por debajo de un umbral bajo;

- determinar que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada si el número de tramas de señal sucesivas está por debajo de un umbral de trama; y

- determinar el parámetro de estéreo paramétrico para tramas que suceden a la trama de señal primera en base al parámetro de estéreo paramétrico primero, si se determina que la señal de audio de dos canales que sigue a la trama de señal primera es una señal mono forzada.

15.- Un medio de almacenamiento que comprende un programa de equipo lógico adaptado para la ejecución en un procesador y para realizar los pasos de método de la reivindicación 14 cuando se lleva a cabo en un dispositivo de computación.