BRPI0608945A2 - codificador de áudio de multi-canal, decodificador de áudio de multi-canal, métodos de codificar n sinais de áudio em m sinais de áudio e dados paramétricos associados, de decodificar k sinais de áudio e dados paramétricos associados em n sinais de áudio, e de transmitir e receber um sinal de áudio de multi-canal codificado, sinal de áudio de multi-canal codificado, meio de armazenamento, sistema de transmissão, transmissor, receptor, reprodutor de áudio de multi-canal, gravador de áudio de multi-canal, e, produto de programa de computador - Google Patents
codificador de áudio de multi-canal, decodificador de áudio de multi-canal, métodos de codificar n sinais de áudio em m sinais de áudio e dados paramétricos associados, de decodificar k sinais de áudio e dados paramétricos associados em n sinais de áudio, e de transmitir e receber um sinal de áudio de multi-canal codificado, sinal de áudio de multi-canal codificado, meio de armazenamento, sistema de transmissão, transmissor, receptor, reprodutor de áudio de multi-canal, gravador de áudio de multi-canal, e, produto de programa de computador Download PDFInfo
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Abstract
CODIFICADOR DE áUDIO DE MULTI-CANAL, DECODIFICADOR DE áUDIO DE MULTI-CANAL, METODOS DE CODIFICAR N SINAIS DE áUDIO EM M SINAIS DE AtJDIO E DADOS PARAMéTRICOS ASSOCIADOS, DE DECODIFICAR K SINAIS DE áUDIO E DADOS PARAMéTRILCOS ASSOCIADOS EM N SINAIS DE áUDIO, E DE TRANSMITIR E RECEBER UM SINAL DE AUDIO DE MULTI-CANAL CODIFICADO, SINAL DE AUDIO DE MIUJLTI-CANAL CODIFICADO, MEIO DE ARMAZENAMENTO, SISTEMA DE TRANSMISSãO, TRANSMISSOR, RECEPTOR, REPRODUTOR DE áUDIO DE MULTI-CANAL, GRAVADOR DE AUDIO DE MULTI-CANAL, E, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR. Um codificador de áudio de multi-canal (10) para codificar um sinal de áudio de multi-canal (101), por exemplo um sinal de áudio de 5.1 canais, em uma mistura abaixo espacial (102), por exemplo, um sinal estéreo, e parâmetros associados (104, 105). O codificador (10) inclui primeira e segunda unidades (110, 120). A primeira unidade (110) codifica o sinal de áudio de multi-canal (101) na mistura abaixo espacial (102) e parâmetros (104). Estes parâmetros (104) habilitam um decodificador de multi-canal (20) reconstruir o sinal de áudio de multi-canal (203) da mistura abaixo espacial (102). A segunda unidade (120) gera, da mistura abaixo espacial (102), parâmetros (105) que habilitam o decodificador a reconstruir a mistura abaixo espacial (202) de uma mistura abaixo alternativa (103), por exemplo uma denominada mistura abaixo artística que foi misturada manualmente em um estúdio de som. Deste modo, o decodificador (20) pode lidar eficazmente com uma situação na qual um mistura abaixo alternativa (103) é recebida em vez da mistura abaixo espacial (102) habitual. No decodificador (20), primeiro a mistura abaixo espacial (202) é reconstruída do mistura abaixo alternativa (103) e dos parâmetros (105). A seguir, a mistura abaixo espacial (202) é decodificada no sinal de áudio de multi-canal (203).
Description
"CODIFICADOR DE ÁUDIO DE MULTI-CANAL, DECODIFICADOR DEÁUDIO DE MULTI-CANAL, MÉTODOS DE CODIFICAR N SINAIS DEÁUDIO EM M SINAIS DE ÁUDIO E DADOS PARAMÉTRICOSASSOCIADOS, DE DECODIFICAR K SINAIS DE ÁUDIO E DADOSPARAMÉTRICOS ASSOCIADOS EM N SINAIS DE ÁUDIO, E DETRANSMITIR E RECEBER UM SINAL DE ÁUDIO DE MULTI-CANALCODIFICADO, SINAL DE ÁUDIO DE MULTI-CANAL CODIFICADO,MEIO DE ARMAZENAMENTO, SISTEMA DE TRANSMISSÃO,TRANSMISSOR, RECEPTOR, REPRODUTOR DE ÁUDIO DE MULTI-CANAL, GRAVADOR DE ÁUDIO DE MULTI-CANAL, E, PRODUTO DEPROGRAMA DE COMPUTADOR"
A invenção relaciona-se a um codificador de áudio de multi-canal para codificar N sinais de áudio em M sinais de áudio e dadosparamétricos associados, MeN sendo inteiros, N > Μ, M > 1.
A invenção relaciona-se ademais a um decodificador de áudiode multi-canal, a um método de codificar um sinal de áudio de multi-canal, aum método de decodificar um sinal de áudio multi-canal, a um sinal de áudiode multi-canal codificado, a um meio de armazenamento tendo armazenadonele um tal sinal de áudio de multi-canal codificado, a um sistema detransmissão para transmitir e receber um sinal de áudio de multi-canalcodificado, a um transmissor para transmitir um sinal de áudio de multi-canalcodificado, a um receptor para receber um sinal de áudio de multi-canalcodificado, a um método de transmitir e receber um sinal de áudio de multi-canal codificado, a um método de transmitir um sinal de áudio de multi-canalcodificado, a um método de receber um sinal de áudio de multi-canalcodificado, a um reprodutor de áudio de multi-canal, a um gravador de áudiode multi-canal e a um produto de programa de computador para executarquaisquer dos métodos mencionados acima.
Desde algum tempo, reprodução de sinal de áudio de multi-canal está ganhando interesse. Um sinal de áudio de multi-canal é um sinal deáudio tendo dois ou mais canais de áudio. Exemplos bem conhecidos de sinaisde áudio de multi-canal são sinais de áudio estéreo de dois canais e sinais deáudio de 5.1 canais tendo dois canais de áudio dianteiros, dois canais de áudiotraseiros, um sinal de áudio central e um canal de intensificação de baixafreqüência adicional (LFE). Tais sinais de áudio de 5.1 canais são usados emsistemas de DVD (Disco Versátil Digital) e SACD (Super Disco Compacto deÁudio). Por causa da popularidade crescente de material de multi-canal,codificação eficiente de material de multi-canal está se tornando maisimportante.
Um sistema de codificação de áudio de multi-canal de 5.1-2-5.1 é conhecido. Neste sistema de codificação de áudio conhecido, um sinalde áudio entrada de 5.1 é codificado e representado por dois canais de misturaabaixo e parâmetros associados. Os sinais de mistura abaixo também sãochamados juntamente de mistura abaixo espacial. No sistema conhecido, amistura abaixo espacial formas um sinal de áudio estéreo tendo uma imagemestéreo que é, sobre qualidade, comparável a uma mistura abaixo de ITU fixados canais de entrada de 5.1.
Usuários tendo só equipamento de estéreopodem escutar esta mistura abaixo estéreo espacial, enquanto ouvintes comequipamento de 5.1 canais pode escutar a reprodução de 5.1 canais que é feitausando esta mistura abaixo estéreo espacial e os parâmetros associados. Oequipamento 5.1 canais decodifica/reconstrói o sinal de áudio de 5.1 canais damistura abaixo estéreo espacial (isto é, o sinal de áudio estéreo) e osparâmetros associados.
Porém, engenheiros de estúdio tendem a achar esta misturaabaixo estéreo espacial bastante obscura. Esta é uma razão para eles fazeremuma mistura abaixo estéreo artística, que difere da mistura abaixo de estéreoespacial. Por exemplo, reverberação extra ou fontes são adicionadas, aimagem estéreo é alargada, etc. A fim de que os usuários sejam capazes dedesfrutar a mistura abaixo estéreo artística, esta mistura abaixo artística, emvez da mistura abaixo espacial, pode ser transmitida por um meio detransmissão ou armazenada em um meio de armazenamento. Esta abordagem,porém, afeta seriamente a qualidade da reprodução de sinal de áudio de 5.1canais. O sinal de áudio de entrada de 5.1 canais era codificado em umamistura abaixo estéreo espacial e parâmetros associados. Substituindo amistura abaixo estéreo espacial pela mistura abaixo estéreo artística, a misturaabaixo estéreo espacial não está mais disponível ao fim de decodificação dosistema e uma reconstrução de alta qualidade do sinal de áudio de 5.1 canaisnão é possível.
É um objetivo da invenção prover um codificador de áudio demulti-canal como descrito no parágrafo de abertura, no qual o problemamencionado acima é aliviado. Este objetivo é alcançado no codificador deáudio de multi-canal de acordo com a invenção, em que o codificador deáudio de multi-canal inclui:
- uma primeira unidade para codificar os N sinais de áudio nosM sinais de áudio e primeiros dados paramétricos associados, em que os Msinais de áudio e os primeiros dados paramétricos associados representam osN sinais de áudio; e
- uma segunda unidade acoplada à primeira unidade, a segundaunidade sendo arranjada para gerar, dos M sinais de áudio, segundos dadosparamétricos associados representando os M sinais de áudio, e em que osdados paramétricos associados incluem os primeiros e segundos dadosparamétricos associados.
Gerando da mistura abaixo espacial, isto é, os M sinais deáudio, parâmetros representando a mistura abaixo espacial, um decodificadorserá capaz de reconstruir pelo menos parcialmente a mistura abaixo espacial,por exemplo sintetizando um sinal parecendo a mistura abaixo espacial. Estesparâmetros, isto é, os segundos dados paramétricos associados, representam amistura abaixo espacial, por exemplo por meio de uma ou mais propriedadesrelevantes do sinal de mistura abaixo espacial. A mistura abaixo espacialreconstruída pode depois disso ser usada com os primeiros dadosparamétricos associados, isto é, os parâmetros de multi-canal convencionais,para decodificar e reconstruir o sinal de áudio de multi-canal, isto é, os Nsinais de áudio. A invenção está baseada no reconhecimento que deste modoum sinal de áudio de multi-canal tendo uma qualidade melhor pode ser obtidodo que seria alcançável usando a mistura abaixo alternativa como base para adecodificação. Além disso, em situações em que a mistura abaixo alternativanão está disponível no codificador ou em que a mistura abaixo alternativa estádistorcida, um decodificador ainda pode usar os parâmetros para reconstruirum sinal de áudio de multi-canal tendo uma boa qualidade.
Em uma concretização do codificador de áudio de multi-canalde acordo com a invenção, a segunda unidade é arranjada para gerar ossegundos dados paramétricos associados tal que os segundos dadosparamétricos associados incluam parâmetros de modificação habilitando umareconstrução dos M sinais de áudio de K sinais de áudio adicionais. Destemodo, um decodificador pode executar uma reconstrução até melhor damistura abaixo espacial. Esta reconstrução pode ser feita na base de umamistura abaixo alternativa, isto é, os K sinais de áudio adicionais, tal comouma mistura abaixo artística. Um decodificador pode aplicar os parâmetros demodificação ao sinal de mistura abaixo alternativa de forma que se pareçamais aproximadamente à mistura abaixo espacial.
Em uma concretização do codificador de áudio de multi-canalde acordo com a invenção, a segunda unidade é arranjada para gerar, dos Msinais de áudio e dos K sinais de áudio adicionais, os segundos dadosparamétricos associados tal que os parâmetros de modificação representemuma diferença entre os M sinais de áudio e os K sinais de áudio adicionais.Nesta concretização, a mistura abaixo alternativa está disponível aocodificador e uma representação eficiente dos parâmetros de modificaçãopode ser feita. Comparando a mistura abaixo espacial com a mistura abaixoalternativa, a segunda unidade pode gerar parâmetros de modificaçãorepresentando uma diferença entre a mistura abaixo espacial e a misturaabaixo alternativa.
Tais parâmetros de modificação 'relativos' requerem menosespaço/bits no sinal de áudio de multi-canal codificado do que os parâmetrosde modificação 'absolutos' da concretização prévia. A mistura abaixoalternativa preferivelmente é uma mistura abaixo artística que é recebida pelocodificador de áudio de multi-canal de uma fonte externa. Alternativamente, amistura abaixo alternativa pode ser gerada dentro do codificador de áudio demulti-canal, por exemplo dos N sinais de áudio de entrada.
O codificador pode incluir um seletor para selecionar a misturaabaixo alternativa ou a mistura abaixo espacial para saída. A mistura abaixoselecionada então fará parte do sinal de áudio codificado. A mistura abaixoespacial pode ser selecionada por exemplo quando a mistura abaixoalternativa não está disponível.
Em uma concretização do codificador de áudio de multi-canalde acordo com a invenção, a segunda unidade é arranjada para gerar ossegundos dados paramétricos associados tal que os parâmetros demodificação incluam a propriedade dos M sinais de áudio ou uma diferençaentre a propriedade dos M sinais de áudio e a propriedade dos K sinais deáudio adicionais. Os inventores acharam que os parâmetros de modificaçãoincluem preferivelmente (uma diferença entre) propriedades de sinalestatísticas tais como variância, covariância e correlação e desvio-padrão dossinais de mistura abaixo. Estas propriedades de sinal estatísticas habilitamuma boa reconstrução da mistura abaixo espacial.
Em uma concretização do codificador de áudio de multi-canalde acordo com a invenção, a segunda unidade é arranjada para gerar ossegundos dados paramétricos associados tal que a propriedade inclua:- um valor de energia ou potência de pelo menos parte dossinais de áudio; ou
- um valor de correlação de pelo menos parte dos sinais deáudio; ou
- uma relação entre valores de energia ou potência de pelomenos parte dos sinais de áudio.
Estas propriedades só ou em qualquer combinação possívelhabilitam uma reconstrução eficiente e/ou de qualidade alta da mistura abaixoespacial. Valores de energia ou potência e valores de correlação habilitamuma reconstrução de alta qualidade. Uma propriedade incluindo a relaçãoentre valores de energia ou potência é eficiente visto que só requer pararelativamente pouco espaço/poucos bits no sinal de áudio multi-canalcodificado/fluxo de bits.
Os parâmetros de modificação são tipicamente analisadoscomo uma função de tempo e freqüência (isto é, para um conjunto de gruposde tempo/freqüência). Eles podem ser incluídos no fluxo de bits de parâmetroque é incluído no sinal de áudio de multi-canal codificado. A fim de ademaismelhorar a qualidade da reconstrução da mistura abaixo espacial, é possívelademais estender o fluxo de bits de parâmetro com conteúdo (codificado) debaixa freqüência da mistura abaixo espacial.
No decodificador, os parâmetros de modificação são obtidosdo sinal de áudio codificado de multi-canal e a mistura abaixo espacial éreconstruída usando estes parâmetros, tanto da mistura abaixo alternativa oude raspagem. O decodificador transforma a mistura abaixo alternativa tal queo sinal de mistura abaixo transformado resultante tenha propriedades damistura abaixo espacial. O decodificador pode operar de dois modos,dependendo da representação dos parâmetros de modificação. Se osparâmetros representarem a transformação (relativa) de mistura abaixoalternativa (propriedades requeridas) a mistura abaixo espacial, as variáveisde transformação são obtidas diretamente dos parâmetros transmitidos. Poroutro lado, se os parâmetros transmitidos representarem propriedades(absolutas) da mistura abaixo espacial, o decodificador primeiro computa aspropriedades correspondentes da mistura abaixo alternativa. Usando estainformação (parâmetros transmitidos e propriedades computadas da misturaabaixo transmitida), as variáveis de transformação são então determinadas quedescrevem a transformação (propriedades) da mistura abaixo transmitida para(propriedades) a mistura abaixo espacial. Finalmente, os parâmetros espaciais,isto é, os primeiros dados paramétricos associados, são aplicados à misturaabaixo espacial reconstruída a fim de decodificar o sinal de áudio de multi-canal.
O mesmo conceito inventivo pode ser usado em um sistema detransmissão tendo um transmissor com um codificador de áudio de multi-canal e um receptor com um decodificador de áudio de multi-canal. Taissistemas de transmissão podem ser usados por exemplo para transmissão desinais de fala ou sinais de áudio por um meio de transmissão tal como umcanal de rádio, um cabo coaxial ou uma fibra óptica. Tais sistemas detransmissão também podem ser usados para gravação de áudio codificado ousinais de fala em um meio de gravação tais como uma fita magnética, discomagnético ou óptico ou memória de estado sólido. O conceito inventivotambém pode ser usado vantajosamente em um reprodutor/gravador de áudio,por exemplo um reprodutor/gravador de áudio de disco óptico ou areprodutor/gravador de áudio de acionamento de disco rígido ou umreprodutor/gravador de áudio de memória de estado sólido, tendo umdecodificador/codificador de áudio de multi-canal.
O objetivo anterior e características da presente invenção serãomais aparentes da descrição seguinte das concretizações preferidas comreferência aos desenhos, em que:
Figura 1 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um codificador de áudio de multi-canal 10 de acordo com a invenção;
Figura 2 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um decodificador de áudio de multi-canal 20 de acordo com a invenção;
Figura 3 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um sistema de transmissão 70 de acordo com a invenção;
Figura 4 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um reprodutor/gravador de multi-canal 60 de áudio de acordo com ainvenção;
Figura 5 mostra um diagrama de bloco de outra concretizaçãode um codificador de áudio de multi-canal 10 de acordo com a invenção;
Figura 6 mostra um diagrama de bloco de outra concretizaçãode um decodifícador de áudio de multi-canal 20 de acordo com a invenção.
Nas Figuras, partes idênticas são providas com os mesmosnúmeros de referência.
Figura 1 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um codificador de áudio de multi-canal 10 de acordo com a invenção. Estecodificador de áudio de multi-canal 10 é arranjado para codificar N sinais deáudio 101 em M sinais de áudio 102 e dados paramétricos associados 104,105. Nisto, MeN são inteiros, com N > M e M > 1. Um exemplo docodificador de áudio de multi-canal 10 é um codificador de 5.1 para 2, no qualN é igual a 6, isto é, 5+1 canais, e M é igual a 2. Tal codificador de áudio demulti-canal codifica um sinal de áudio de entrada 5 de.l canais em um sinalde áudio de saída de 2 canais, por exemplo um sinal de áudio de saída, eparâmetros associados. Outros exemplos do codificador de áudio de multi-canal 10 são codificadores de 5.1 para 1, 6.1 para 2, 6.1 para 1, 7.1 para 2 e7.1 para 1. Também codificadores tendo outros valores para NeM sãopossíveis contanto que N seja maior que M e contanto que M seja maior queou igual a 1.
O codificador 10 inclui uma primeira unidade de codificação110 e acoplada a ela uma segunda unidade de codificação 120. A primeiraunidade de codificação 110 recebe os N sinais de áudio de entrada 101 ecodifica os N sinais de áudio 101 nos M sinais de áudio 102 e primeiros dadosparamétricos associados 104. Os M sinais de áudio 102 e os primeiros dadosparamétricos associados 104 representam os N sinais de áudio 101. Acodificação dos N sinais de áudio 101 nos M sinais de áudio 102 comoexecutada pela primeira unidade 110 também pode ser chamada misturaabaixo e os M sinais de áudio 102 também podem ser chamados misturaabaixo espacial 102. A unidade 110 pode ser um codificador de áudio demulti-canal paramétrico convencional que codifica um sinal de áudio demulti-canal 101 em um sinal de áudio de mistura abaixo mono ou estéreo 102e parâmetros associados 104. Os parâmetros associados 104 habilitam umdecodificador a reconstruir o sinal de áudio de multi-canal 101 do sinal deáudio de mistura abaixo mono ou estéreo 102. E notado que a mistura abaixo102 também pode ter mais de 2 canais.
A primeira unidade 110 provê a mistura abaixo espacial 102 àsegunda unidade 120. A segunda unidade 120 gera, da mistura abaixoespacial 102, segundos dados paramétricos associados 105. Os segundosdados paramétricos associados 105 representam a mistura abaixo espacial102, isto é, estes parâmetros 105 incluem características ou propriedades damistura abaixo espacial 102 que habilitam um decodificador a reconstruir pelomenos parte da mistura abaixo espacial 102, por exemplo sintetizando umsinal parecendo a mistura abaixo espacial 102. Os dados paramétricosassociados incluem os primeiros e segundos dados paramétricos associados104 e 105.
Os segundos dados paramétricos associados 105 podem incluirparâmetros de modificação habilitando uma reconstrução da mistura abaixoespacial 102 de K sinais de áudio adicionais 103. Deste modo, umdecodificador pode executar uma reconstrução até melhor da mistura abaixoespacial 102. Esta reconstrução pode ser feita na base de uma mistura abaixoalternativa 103, isto é, os K sinais de áudio adicionais 103, tal como umamistura abaixo artística. Um decodificador pode aplicar os parâmetros demodificação ao sinal de mistura abaixo alternativa 103 de forma que pareçamais aproximadamente à mistura abaixo espacial 102.
A segunda unidade 120 pode receber em suas entradas amistura abaixo alternativa 103. A mistura abaixo alternativa 103 pode serrecebida de uma fonte externa ao codificador 10 (como mostrado na Figura 1)ou, alternativamente, a mistura abaixo alternativa 103 pode ser gerada dentrodo codificador 10 (não mostrado), por exemplo dos N sinais de áudio 101. Asegunda unidade 120 pode comparar a mistura abaixo espacial 102 com amistura abaixo alternativa 103 e gerar parâmetros de modificação 105representando uma diferença entre a mistura abaixo espacial 102 e a misturaabaixo alternativa 103, por exemplo uma diferença entre uma propriedade damistura abaixo espacial 102 e uma propriedade da mistura abaixo alternativa103. Tais parâmetros de modificação 'relativos' representando esta diferençarequerem menos espaço/bits no sinal de áudio de multi-canal codificado doque parâmetros de modificação 'absolutos' que só representam (uma ou maispropriedades) a mistura abaixo espacial 102. Os parâmetros de modificação105 preferivelmente incluem (uma diferença entre) uma ou mais propriedadesde sinal estatísticas tais como variância, covariância e correlação, ou umarelação destas propriedades, dos sinais (diferença entre) de mistura abaixo. Enotado que a variância de um sinal é equivalente com a energia ou potênciadesse sinal. Estas propriedades de sinal estatísticas habilitam uma boareconstrução da mistura abaixo espacial.
Figura 2 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um decodificador de áudio de multi-canal 20 de acordo com a invenção. Odecodificador 20 é arranjado para decodificar K sinais de áudio 103 e dadosparamétricos associados 104, 105 em N sinais de áudio 203. Nisto, KeN sãointeiros, com N > K e K > 1. Os K sinais de áudio 103, isto é, a misturaabaixo alternativa 103, e os dados paramétricos associados 104, 105representam os N sinais de áudio 203, isto é, o sinal de áudio de multi-canal203. Um exemplo do decodificador de áudio de multi-canal 20 é umdecodificador de 2 para 5.1, no qual N é igual a 6, isto é, 5+1 canais, e K éigual a 2. Tal decodificador de áudio de multi-canal decodifica um sinal deáudio de entrada de 2 canais, por exemplo um sinal de áudio de entradaestéreo, e parâmetros associados em um sinal de áudio de saída de 5.1 canais.Outros exemplos do decodificador de áudio de multi-canal 20 sãodecodificadores de 1 para 5.1, 2 para 6.1, 1 para 6.1, 2 para 7.1 e 1 para 7.1.Também decodificadores tendo outros valores para NeK são possíveiscontanto que N seja maior que K e contanto que K seja maior que ou igual a 1.
O decodificador de áudio de multi-canal 20 inclui umaprimeira unidade 210 e acoplada a ela uma segunda unidade 220. A primeiraunidade 210 recebe a mistura abaixo alternativa 103 e parâmetros demodificação 105 e reconstrói M sinais de áudio adicionais 202, isto é, misturaabaixo espacial 202 ou uma aproximação disso, da mistura abaixo alternativa103 e dos parâmetros de modificação 105. Nisto, M é um inteiro, com M > 1.
Os parâmetros de modificação 105 representam a mistura abaixo espacial202. A segunda unidade 220 recebe a mistura abaixo espacial 202 da primeiraunidade 210 e parâmetros de modificação 104. A segunda unidade 220decodifica a mistura abaixo espacial 202 e parâmetros de modificação 104 nosinal de áudio de multi-canal 203. A segunda unidade 220 pode ser umdecodificador de áudio de multi-canal paramétrico convencional quedecodifica um sinal de áudio de mistura abaixo mono ou estéreo 202 eparâmetros associados 104 em um sinal de áudio de multi-canal 203.
A primeira unidade 210 pode ser arranjada para determinar seé necessário ou desejável reconstruir o sinal 202 do sinal de entrada 103. Talreconstrução pode não ser aplicável quando o sinal de mistura abaixo espacial202 é provido à primeira unidade 210 em vez da mistura abaixo alternativa103. A primeira unidade 210 pode determinar isto gerando do sinal de entrada103 propriedades de sinal semelhantes ou mesmas como estão incluídas nosparâmetros de modificação 105 e comparando estas propriedades de sinalgeradas com os parâmetros de modificação 105. Se esta comparação mostrarque as propriedades de sinal geradas são iguais ou substancialmente iguaisaos parâmetros de modificação 105, então o sinal de entrada 103 parecesuficientemente com o sinal de mistura abaixo espacial 202 e a primeiraunidade 210 pode remeter o sinal de entrada 103 à segunda unidade 220. Se acomparação mostrar que as propriedades de sinal geradas não são iguais ousubstancialmente iguais aos parâmetros de modificação 105, então o sinal deentrada 103 não parece suficientemente com o sinal de mistura abaixoespacial 202 e a primeira unidade 210 pode reconstruir/aproximar o sinal demistura abaixo espacial 202 do sinal de entrada 103 e dos parâmetros demodificação 105.
Os parâmetros de modificação 105 podem representar umadiferença entre a mistura abaixo alternativa 103 e a mistura abaixo espacial202, por exemplo uma diferença em propriedades de sinal estatísticas,habilitando a primeira unidade 210 a reconstruir a mistura abaixo espacial 202da mistura abaixo alternativa 103.
A primeira unidade 210 pode gerar, da mistura abaixoalternativa, parâmetros/propriedades de modificação adicionais representandoa mistura abaixo alternativa 103. Em tal caso, a primeira unidade 210 podereconstruir a mistura abaixo espacial 202 da mistura abaixo alternativa 103 e(uma diferença entre) os parâmetros de modificação 105 e os parâmetros demodificação adicionais.
Os parâmetros de modificação 105 e os parâmetros demodificação adicionais, respectivamente, podem incluir propriedadesestatísticas da mistura abaixo espacial 202 e da mistura abaixo alternativa103, respectivamente. Estas propriedades estatísticas tais como variância,correlação e covariância, etc., provêem boas representações dos sinais dosquais são derivados. Eles são úteis em reconstruir a mistura abaixo espacial202, por exemplo transformando a mistura abaixo alternativa tal que suaspropriedades associadas casem com as propriedades incluídas nos parâmetrosde modificação 105.
Figura 3 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um sistema de transmissão 70 de acordo com a invenção. O sistema detransmissão 70 inclui um transmissor 40 para transmitir um sinal de áudio demulti-canal codificado por um canal de transmissão 30, por exemplo umaligação de comunicação por fios ou sem fios, a um receptor 50. O transmissor40 inclui um codificador de áudio de multi-canal 10 como descrito acima paracodificar o sinal de áudio de multi-canal 101 em uma mistura abaixo espacial102 e parâmetros associados 104, 105. O transmissor 40 ademais inclui meio41 para transmitir um sinal de áudio de multi-canal codificado incluindo osparâmetros 104, 105 e a mistura abaixo espacial 102 ou a mistura abaixoalternativa 103 pelo canal de transmissão 30 ao receptor 50. O receptor 50inclui meio 51 para receber o sinal de áudio de multi-canal codificado e umdecodificador de áudio de multi-canal 20 como descrito acima paradecodificar a mistura abaixo alternativa 103 ou a mistura abaixo espacial 102e os parâmetros associados 104, 105 no sinal de áudio de multi-canal 203.
Figura 4 mostra um diagrama de bloco de uma concretizaçãode um reprodutor/gravador de áudio de multi-canal 60 de acordo com ainvenção. O reprodutor/gravador de áudio 60 inclui um decodificador deáudio de multi-canal 20 e/ou um codificador de áudio de multi-canal 10 deacordo com a invenção. O reprodutor/gravador de áudio 60 pode ter seupróprio armazenamento por exemplo memória de estado sólido ou discorígido. O reprodutor/gravador de áudio 60 também pode facilitar meio dearmazenamento destacável tais como discos de DVD (graváveis) ou discos deCD (graváveis). Sinais de áudio de multi-canal codificados armazenadosincluindo uma mistura abaixo alternativa 103 e parâmetros 104, 105 podemser decodificados pelo decodificador 20 e serem reproduzidos peloreprodutor/gravador de áudio 60. O codificador 10 pode codificar sinais deáudio de multi-canal para armazenamento no meio de armazenamento.
Figura 5 mostra um diagrama de bloco de outra concretizaçãode um codificador de áudio de multi-canal 10 de acordo com a invenção. Ocodificador 10 inclui uma primeira unidade IlOe acoplada a ela uma segundaunidade 120. A primeira unidade 110 recebe um sinal de áudio de multi-canalde 5.1 101 incluindo sinais de áudio esquerdo dianteiro esquerdo traseirodireito dianteiro, direito traseiro, central e de intensificação de baixafreqüência lf, Ir, rf, rr, co e lfe, respectivamente. A segunda unidade 120recebe uma mistura abaixo estéreo artística 103 incluindo sinais de áudioartístico esquerdo e artístico direito Ia e ra, respectivamente. O sinal de áudiode multi-canal 101 e a mistura abaixo artística 103 são sinais de áudio dedomínio de tempo. Na primeira e segunda unidades 110 e 120, estes sinais101 e 103 são segmentados e transformados ao domínio de freqüência-tempo.
Na primeira unidade 110, dados paramétricos 104 sãoderivados em três estágios. Em um primeiro estágio, três pares de sinais deáudio If e rf, rf e rr, e co e lfe, respectivamente, são segmentados e os sinaissegmentados são transformados ao domínio de freqüência em unidades desegmentação e transformação 112, 113 e 114, respectivamente. Asrepresentações de domínio de freqüência resultantes dos sinais segmentadossão mostradas como sinais de domínio de freqüência Lf, Lr, Rf, Rr, Co e LFE,respectivamente. Em um segundo estágio, três pares destes sinais de domíniode freqüência Lf e Lr, Rf e Rr e Co e LFE, respectivamente, são misturadosabaixo em misturadores abaixo 115, 116 e 117, respectivamente, para gerarsinais de áudio mono L, R, e C, respectivamente e parâmetros associados 141,142 e 143, respectivamente. Os misturadores abaixo 115, 116 e 117 podemser codificadores estéreo paramétricos de MPEG4 convencionais. Finalmente,em um terceiro estágio, os três sinais de áudio mono L, R e C são misturadosabaixo em um misturador abaixo 118 para obter uma mistura abaixo estéreoespacial 102 e parâmetros associados 144. A mistura abaixo espacial 102inclui sinais Lo e Ro.
Os dados paramétricos 141, 142, 143 e 144 são incluídos nosprimeiros dados paramétricos associados 104. Os dados paramétricos 104 e amistura abaixo espacial 102 representam os sinais de entrada de 5.1 101.
Na segunda unidade, o sinal de mistura abaixo artística 103representado em domínio de tempo por sinais de áudio Ia e ra,respectivamente, é primeiro segmentado em unidade de segmentação 121. Osinal de áudio segmentado 127 resultante inclui sinais Ias e ras,respectivamente. A seguir, este sinal de áudio segmentado 127 é transformadoao domínio de freqüência por transformador 122. O sinal de domínio defreqüência resultante 126 inclui sinais La e Ra. Finalmente, o sinal dedomínio de freqüência 126, que é uma representação de domínio defreqüência da mistura abaixo artística segmentada 103, e a representação dedomínio de freqüência da mistura abaixo espacial segmentada 102 sãoprovidas a um gerador 123, que gera parâmetros de modificação 105, quehabilitam um decodifícador a modificar/transformar a mistura abaixo artística103 de forma que se pareça mais proximamente à mistura abaixo espacial102. O sinal de domínio de tempo segmentado 127 também é alimentado aum seletor 124. As outras duas entradas a este seletor 124 são a representaçãode domínio de freqüência da mistura abaixo estéreo espacial 102 e um sinalde controle 128. O sinal de controle 128 determina se o seletor 124 é para saircom a mistura abaixo artística 103 ou a mistura abaixo espacial 102 comoparte do sinal de áudio de multi-canal codificado. A mistura abaixo espacial102 pode ser selecionada quando a mistura abaixo artística não estádisponível. O sinal de controle 128 pode ser fixado manualmente ou pode sergerado automaticamente sentindo a presença da mistura abaixo artística 103.O sinal de controle 128 pode ser incluído no fluxo de bits de parâmetro deforma que um decodificador 20 correspondente possa fazer uso disto comodescrito mais tarde.
O sinal de saída 102, 103 do seletor 124 é mostrado comosinais Io e ro. Se a mistura abaixo estéreo artística 127 for para ser saída peloseletor 124, os sinais de domínio de tempo segmentados Ias e ras sãocombinados no seletor 124 por adição de sobreposição em sinais Io e ro. Se amistura abaixo estéreo espacial 102 for para ser saída como indicado pelosinal de controle 128, o seletor 124 transforma os sinais Lo e Ro de volta aodomínio de tempo e os combina por adição de sobreposição nos sinais Io e ro.
Os sinais de domínio de tempo Io e ro formam a mistura abaixo estéreo docodificador de 5.1 para 2 10.
Uma descrição mais detalhada do gerador 123 é como segue.A função do gerador 123 é determinar parâmetros de modificação quedescrevem uma transformação da mistura abaixo artística 103 de forma que,em algum sentido, pareça à mistura abaixo espacial original 102. Em geral,esta transformação pode ser descrita como:
<formula>formula see original document page 17</formula>
em que La e Ra são vetores incluindo amostras de um grupo detempo/freqüência do canal esquerdo e direito da mistura abaixo artística 103,e em que Ld e Rd são vetores incluindo amostras de um grupo detempo/freqüência do canal esquerdo e direito da mistura abaixo artísticamodificada, em que Ai, ..., An incluem as amostras de um grupo detempo/freqüência de canais auxiliares opcionais, e em que T é uma matriz detransformação. Note que qualquer vetor V é definido como um vetor decoluna. A mistura abaixo artística modificada é a mistura abaixo artística 103que é modificada pela transformada de forma que pareça à mistura abaixoespacial original 102. Os canais auxiliares Ai, ...,An podem por exemplo serversões descorrelatadas dos sinais de mistura abaixo artística ou podem conterconteúdo de baixa freqüência dos sinais de mistura abaixo espacial. No casoanterior, este conteúdo de baixa freqüência pode ser incluído em parâmetros105. A matriz de transformação (N+2)x2 T descreve a transformação damistura abaixo artística 103 e os canais auxiliares para a mistura abaixoartística modificada. A matriz de transformação T ou elementos dela sãopreferivelmente incluídos nos parâmetros de modificação 105 de forma queum decodificador 20 possa reconstruir pelo menos parte da matriz detransformação T. Depois disso, o decodificador 20 pode aplicar a matriz detransformação T à mistura abaixo artística 103 para reconstruir a misturaabaixo espacial 102 (como descrito abaixo).
Alternativamente, os parâmetros de modificação 105 incluempropriedades de sinal, por exemplo valores de energia ou potência e/ouvalores de correlação, da mistura abaixo espacial 102. O decodificador 20pode então gerar tais propriedades de sinal da mistura abaixo artística 103. Aspropriedades de sinal da mistura abaixo espacial 102 e da mistura abaixoartística 103 habilitam ao decodificador 20 a construir uma matriz detransformação T (descrita abaixo) e aplicá-la à mistura abaixo artística 103para reconstruir a mistura abaixo espacial 102 (também descrita abaixo).
Há várias possibilidades para fazer a mistura abaixo estéreoartística 103 parecer com a mistura abaixo estéreo original 102:
I. Casamento de formas de onda.
II. Casamento de propriedades estatísticas:
a. Casamento da energia ou potência do canal esquerdo e direito.
b. Casamento da matriz de covariância do canal esquerdo edireito.
III. Obter o casamento melhor possível da forma de onda sob oconstrangimento de um casamento de energia ou potência do canalesquerdo e direito.
IV. Misturar os métodos acima mencionados I-III.
Abaixo, os canais auxiliares Ai, An de (1) não sãoconsiderados, de forma que a matriz de transformação T pode ser escritacomo:
<formula>formula see original document page 19</formula>
I. Casamento de forma de onda (método I)
Um casamento das formas de onda da mistura abaixo artística103 e da mistura abaixo espacial 102 pode ser obtido expressando ambos osinal esquerdo e direito da mistura abaixo artística modificada como umacombinação linear do sinal esquerdo e direito da mistura abaixo estéreoartística 103:
<formula>formula see original document page 19</formula>
Então, a matriz T de (2) pode ser escrita como:
<formula>formula see original document page 19</formula>
Um modo para escolher os parâmetros αϊ, α.2, βι, β2, éminimizar o quadrado da distância Euclidiana entre sinais de mistura abaixoespacial L0 e R0 e suas estimações (isto é, os de sinais de mistura abaixoartística modificada Ld e Rd), conseqüentemente:
<formula>formula see original document page 19</formula>
II. Casamento de propriedades estatísticas (método II)
Método ILa: casar as energias dos sinais esquerdo e direito édiscutido agora. O sinal de mistura abaixo artística modificada esquerdo edireito, denotado por Ld e Rd respectivamente, são computados agora como:onde, no caso de parâmetros reais, α e β são dados por:
<formula>formula see original document page 20</formula>
de forma que a matriz de transformação T pode ser escrita como:
<formula>formula see original document page 20</formula>
Com estas escolhas, pode ser assegurado que os sinais Ld e Rd,respectivamente, tenham a mesma energia como os sinais L0 e R0,respectivamente.
Método II. b: Para casar as matrizes de covariância da misturaabaixo estéreo artística 103 e da mistura abaixo estéreo espacial 102 estasmatrizes podem ser decompostas usando decomposição de valor como segue:
<formula>formula see original document page 20</formula>
onde a matriz de covariância da mistura abaixo estéreo artística 103, Ca, édada por:
<formula>formula see original document page 20</formula>
Ua é uma matriz unitária e Sa é uma matriz diagonal. Co é amatriz de covariância da mistura abaixo estéreo espacial 102, Uo é uma matrizunitária e So é uma matriz diagonal. Ao computar:
<formula>formula see original document page 20</formula>
dois sinais mutuamente descorrelatados Law e Raw são obtidos (devido àmultiplicação com matriz Ua), quais sinais têm energia unitária (devido àmultiplicação com matriz Sa" ). Computando:
<formula>formula see original document page 20</formula>
primeiro a matriz de covariância de [La Ra] é transformada em uma matriz decovariância que iguala a matriz de identidade, isto é, a matriz de covariânciade [La Ra]UaSa"1/2. Aplicando qualquer matriz unitária arbitrária Ur nãomudará a estrutura de covariância, e aplicar S01/2U0H resulta em uma estruturade covariância igual aquela da mistura abaixo estéreo espacial 102.
Defina a matriz S0w e os sinais L0w e R0w como segue:
<formula>formula see original document page 21</formula>
A matriz Ur pode ser escolhida tal que o melhor casamento deforma de onda possível, em termos de distância Euclidiana quadrada mínima,seja obtido entre os sinais L0w e Law e os sinais Row e Raw, onde Law e Raw sãodados por (11). Com esta escolha para Ur, um casamento de forma de ondadentro do método estatístico pode ser usado.
De (12), pode ser visto que a matriz de transformação T é dada por:
<formula>formula see original document page 21</formula>
III. Melhor casamento de forma de onda sob um constrangimento deenergia (método III)
Assumindo (3) os parâmetros α,, a2, βίε β2 podem ser obtidosminimizando (4) e (5) sob os constrangimentos de energia:
<formula>formula see original document page 21</formula>
IV. Método de mistura (método IV)
Sobre misturar os métodos diferentes, possíveis combinaçõessão misturar métodos ILa e Il.b, ou misturar métodos ILa e III. Alguém podeproceder como segue:
a) Se a casamento de forma de onda entre L0 e Ld e entre R0 eRd que é obtido ao usar o método Il.b/III for bom: use o método Il.b/III.
b) Se este casamento de forma de onda for pobre, use ométodo ILa.
c) Assegure uma transição gradual entre os dois métodos,misturando suas matrizes de transformação, como uma função da qualidadedeste casamento de forma de onda.
Isto pode ser expresso matematicamente como segue:Usando (3) e (2), a matriz de transformação T pode ser escritaem sua forma geral como:
<formula>formula see original document page 22</formula>
Esta matriz é rescrita usando dois vetores, Tl e Tr comosegue:
<formula>formula see original document page 22</formula>
A qualidade do casamento de forma de onda entre L0 e Ldobtida tanto usando o método ILb ou o método III, é expressa por yL. Edefinida como:
<formula>formula see original document page 22</formula>
A qualidade do casamento de forma de onda entre R0 e Rdobtido tanto usando o método IIb ou método III, é expressa por yR. E definidacomo:
<formula>formula see original document page 22</formula>
Ambos Yl e yR estão entre 0 e 1. O coeficiente de mistura docanal esquerdo, ÔL, e o coeficiente de mistura do canal direito, ôR, podem serdefinidos como segue:
<formula>formula see original document page 22</formula>em que μ^ίη, μι^αχ, μ^πώ e μκ,π13χ são valores entre 0 e 1,μι.,min < μι,πΜχ e μ^ίη < μ^πι^· Equação (20) assegura que os coeficientes demistura, ôL e 6R, estejam entre 0 e 1.
Defina a matriz de transformação T de método Il.a, ILb e III,respectivamente, como Ta, que é dado por (8), Ta, que é dado por (14), e Tce,respectivamente. Cada matriz de transformação pode ser dividida em doisvetores, semelhante à divisão de T em (17), como segue:
<formula>formula see original document page 23</formula>
A matriz de transformação T para misturar método ILa emétodo ILb é obtida como:
<formula>formula see original document page 23</formula>
A matriz de transformação T para misturar método IIa emétodo III é obtida como:
<formula>formula see original document page 23</formula>
Os elementos da matriz de transformação T podem seravaliados real ou complexo. Estes elementos podem ser codificados emparâmetros de modificação como segue: esses elementos da matriz detransformação T que são real e positivo podem ser quantizadoslogaritmicamente, como os parâmetros de IID usados em Estéreo Paramétricode MPEG4. É possível fixar um limite superior para os valores dosparâmetros para evitar sobre-amplificação de sinais pequenos. Este limitesuperior pode ser tanto fixado ou uma função da correlação entre o canalesquerdo gerado automaticamente e o canal esquerdo artístico e a correlaçãoentre o canal direito gerado automaticamente e o canal direito artístico. Doselementos de T que são complexos, a magnitude pode ser quantizada usandoparâmetros de IID, e a fase pode ser quantizada linearmente. Os elementos deT que são reais e possivelmente negativos podem ser codificados tomando ologaritmo do valor absoluto de um elemento, enquanto assegurando umadistinção entre os valores negativos e positivos.Figura 6 mostra um diagrama de bloco de outra concretizaçãode um decodificador de áudio de multi-canal 20 de acordo com a invenção. Odecodificador 20 inclui uma primeira unidade 210 e acoplada a ela umasegunda unidade 220. A primeira unidade 210 recebe sinais de mistura abaixolo e ro e parâmetros de modificação 105 como entradas. Os sinais de misturaabaixo Io e ro podem fazer parte de uma mistura abaixo espacial 102 ou umamistura abaixo artística 103. A primeira unidade 210 inclui uma unidade desegmentação e transformação 211 e uma unidade de modificação de misturaabaixo 212. Os sinais de mistura abaixo Io e ro, respectivamente, sãosegmentados e os sinais segmentados são transformados ao domínio defreqüência na unidade de segmentação e transformação 211. Asrepresentações de domínio de freqüência resultantes dos sinais de misturaabaixo segmentados são mostradas como sinais de domínio de freqüência Loe Ro, respectivamente. A seguir, os sinais de domínio de freqüência Lo e Rosão processados na unidade de modificação de mistura abaixo 212. A funçãodesta unidade de modificação de mistura abaixo 212 é modificar a misturaabaixo de entrada tal que pareça à mistura abaixo espacial 202, isto é, parareconstruir a mistura abaixo espacial 202 da mistura abaixo artística 103 e dosparâmetros de modificação 105. Se a mistura abaixo espacial 102 for recebidapelo decodificador 20, a unidade de modificação de mistura abaixo 212 nãotem que modificar os sinais de mistura abaixo Lo e Ro e estes sinais demistura abaixo Lo e Ro podem simplesmente ser passados para a segundaunidade 220 como sinais de mistura abaixo Ld e Rd de mistura abaixoespacial 202. Um sinal de controle 217 pode indicar se há uma necessidadepor modificação da mistura abaixo de entrada, isto é, se a mistura abaixo deentrada é uma mistura abaixo espacial ou uma mistura abaixo alternativa. Osinal de controle 217 pode ser gerado internamente no decodificador 20, porexemplo analisando a mistura abaixo de entrada e os parâmetros associados105 que podem descrever as propriedades de sinal da mistura abaixo espacialdesejada. Se a mistura abaixo de entrada casar com as propriedades de sinaldesejadas, o sinal de controle 217 pode ser fixado para indicar que não hánenhuma necessidade por modificação. Alternativamente, o sinal de controle217 pode ser fixado manualmente ou sua colocação pode ser recebida comoparte do sinal de áudio de multi-canal codificado, por exemplo em conjuntode parâmetro 105.
Se o codificador 20 receber a mistura abaixo artística 103 e osinal de controle 217 indicar que os sinais de mistura abaixo recebidos Lo eRo são para serem modificados pela unidade de modificação de misturaabaixo 212, então o decodificador pode operar de dois modos, dependendo darepresentação dos parâmetros transmitidos. Se os parâmetros representarem atransformação (relativa) de mistura abaixo transmitida para (propriedadesrequeridas) mistura abaixo espacial, as variáveis de transformação são obtidasdiretamente dos parâmetros transmitidos. Com estas variáveis detransformação, a matriz de transformação T é composta diretamente.
Por outro lado, se os parâmetros transmitidos representarempropriedades (absolutas) da mistura abaixo espacial, o decodificador primeirocomputa as propriedades correspondentes da mistura abaixo transmitida defato. Usando esta informação (parâmetros transmitidos e propriedadescomputadas da mistura abaixo transmitida), as variáveis de transformação sãoentão determinadas que descrevem a transformada da mistura abaixo(propriedades) transmitida para (propriedades) a mistura abaixo espacial. Paraser mais específico, a matriz de transformação T pode ser determinada usandotanto o método IIa ou IIb (um ligeiramente modificado) que foram descritospreviamente.
Método IIa é usado só se energias (absolutas) foremtransmitidas nos dados de parâmetro. Os parâmetros transmitidos (absolutos),ELo e ERo, representam a energia do sinal esquerdo e direito da mistura abaixoespacial respectivamente e são dados por:<formula>formula see original document page 26</formula>
As energias da mistura abaixo transmitida, Edlo e EDr0, sãocomputadas no decodificador. Usando estas variáveis, nós podemos computaros parâmetros α e β de (7), como segue:
<formula>formula see original document page 26</formula>
Matriz de transformação T é dada por:
<formula>formula see original document page 26</formula>
Método ILb é usado se ambas as energias (absolutas) ecorrelação (absoluta) forem transmitidas. Os parâmetros de energiatransmitidos (absolutos), Elo e ERo, representam a energia do sinal esquerdo edireito da mistura abaixo espacial respectivamente e são dados por (24). Estasenergias e a correlação transmitida entre o sinal esquerdo e direito da misturaabaixo espacial, pLoRo, podem ser usadas para determinar a matriz decovariância da mistura abaixo espacial, C0, como segue:
<formula>formula see original document page 26</formula>
A matriz de covariância da mistura abaixo transmitida, Ca, écomputada no decodificador. Aplicando análise de valor a ambas as matrizesde covariância, como dado por (9), nós podemos computar a matriz detransformação T usando (14), exceto para a matriz unitária arbitrária Ur.Porque a forma de onda da mistura abaixo espacial não está disponível, estamatriz não pode ser escolhida como previamente descrito. Pode agora porexemplo ser escolhida tal que a matriz de transformação T esteja tão pertoquanto possível a uma estrutura diagonal.
Quando sinais auxiliares são usados, eles também sãocompostos. Se a mistura abaixo recebida não for para ser modificada, a matrizde transformação T é igual à matriz de identidade e nenhum canal auxiliar éusado. Usando a Equação (1), os sinais de saída Ld e Rkj são computados. Enotado que nas Figuras 5 e 6, vetores como Ld e Rd, respectivamente, sãomostrados como Ld e Rd, respectivamente.
A segunda unidade 220 é um decodificador de multi-canal de2 para 5.1 convencional que decodifica a mistura abaixo espacial202reconstruída e os dados paramétricos associados 104 em um sinal de saídade 5.1 canais 203. Como descrito antes, os dados paramétricos 104 incluemdados paramétricos 141, 142, 143 e 144. A segunda unidade 220 executa oprocessamento inverso da primeira unidade 110 no codificador 10. A segundaunidade 220 inclui um misturador acima 221, que converte a mistura abaixoestéreo 202 e parâmetros associados 144 em três sinais de áudio mono L, R eC. A seguir, cada um dos sinais de áudio mono L, R e C, respectivamente, sãodescorrelatados em descorrelatores 222, 225 e 228, respectivamente. Depoisdisso, uma matriz de mistura 223 transforma o sinal de áudio mono L, suacontraparte descorrelatada e parâmetros associados 141 em sinais Lf e Lr.Semelhantemente, uma matriz de mistura 226 transforma o sinal de áudiomono R, sua contraparte descorrelatada e parâmetros associados 142 emsinais Rf e Rr, e uma matriz de mistura 229 transforma o sinal de áudio monoC, sua contraparte descorrelatada e parâmetros associados 143 em sinais Co eLFE. Finalmente, os três pares de sinais de domínio de freqüênciasegmentados Lf e Lr, Rf e Rr, Co e LFE, respectivamente, são transformadosao domínio de tempo e combinados por adição de sobreposição emtransformadores inversos 224, 227 e 230, respectivamente para obter trêspares de sinais de saída If e Ir, rf e rr, e co e lfe, respectivamente. Os sinais desaída lf, Ir, rf, rr, co e lfe formam o sinal de áudio de multi-canal decodificado203.
O codificador de áudio de multi-canal IOeo decodificador deáudio de multi-canal 20 podem ser implementados por meio de hardwaredigital ou por meio de software que é executado por um processador de sinaldigital ou por um microprocessador de propósito geral.
A extensão da invenção não está limitada às concretizaçõesexplicitamente expostas. A invenção é concretizada em cada novacaracterística e cada combinação de características. Qualquer sinal dereferência não limita a extensão das reivindicações. A palavra "incluindo" nãoexclui a presença de outros elementos ou etapas daquelas listadas em umareivindicação. Uso da palavra "um" ou "uma" precedendo um elemento nãoexclui a presença de uma pluralidade de tais elementos.
Claims (24)
1. Codificador de áudio de multi-canal (10) para codificar Nsinais de áudio (101) em M sinais de áudio (102) e dados paramétricosassociados (104, 105), MeN sendo inteiros, N > Μ, M > 1, em que ocodificador de áudio de multi-canal (10), caracterizado pelo fato de incluir:- uma primeira unidade (110) para codificar os N sinais deáudio (101) nos M sinais de áudio (102) e primeiros dados paramétricosassociados (104), em que os M sinais de áudio (102) e os primeiros dadosparamétricos associados (104) representam os N sinais de áudio (101); e- uma segunda unidade (120) acoplada à primeira unidade(110), a segunda unidade (120) sendo arranjada para gerar, dos M sinais deáudio (102), os segundos dados paramétricos associados compreendendoparâmetros de modificação habilitando uma reconstrução dos M sinais deáudio (102) de K sinais de áudio adicionais (103) sendo uma mistura abaixoalternativa de N sinais de áudio (101) em relação aos M sinais de áudio (102),e em que os dados paramétricos associados (104, 105) incluem os primeiro esegundos dados paramétricos associados.
2. Codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade (120) éarranjada para gerar os segundos dados paramétricos associados (105) tal queos segundos dados paramétricos associados (105) representem umapropriedade dos M sinais de áudio (102).
3. Codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade (120) éarranjada para gerar, dos M sinais de áudio (102) e dos K sinais de áudioadicionais (103), os segundos dados paramétricos associados (105) tal que osparâmetros de modificação representem uma diferença entre os M sinais deáudio (102) e os K sinais de áudio adicionais (103).
4. Codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade (120) éarranjada para gerar os segundos dados paramétricos associados (105) tal queos parâmetros de modificação incluam a propriedade dos M sinais de áudio(102) ou uma diferença entre a propriedade dos M sinais de áudio (102) e apropriedade dos K sinais de áudio adicionais (103).
5. Codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo com areivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade (120) éarranjada para gerar os segundos dados paramétricos associados (105) tal quea propriedade inclua:- um valor de energia ou potência de pelo menos parte dossinais de áudio (102, 103); ou- um valor de correlação de pelo menos parte dos sinais deáudio (102, 103); ou- uma relação entre valores de energia ou potência de pelomenos parte dos sinais de áudio (102, 103).
6. Decodificador de áudio de multi-canal (20) para decodificarK sinais de áudio (103) e dados paramétricos associados (104, 105) em Nsinais de áudio (203), KeN sendo inteiros, N > Κ, K > 1, em que os K sinaisde áudio (103) e os dados paramétricos associados (104, 105) representam osN sinais de áudio (203), e caracterizado pelo fato de que o decodificador deáudio de multi-canal (20) inclui:- uma primeira unidade (210) para reconstruir M sinais deáudio adicionais (202) dos K sinais de áudio (103) e pelo menos uma primeiraparte dos dados paramétricos associados (105) compreendendo parâmetros demodificação habilitando uma reconstrução dos M sinais de áudio adicionais(202) dos K sinais de áudio (103), M sinais de áudio adicionais (202) sendouma mistura abaixo alternativa dos N canais de áudio (101) e, relação aos Ksinais de áudio (103) e M sendo um inteiro, M > 1, em que a primeira partedos dados paramétricos associados (105) representa os M sinais de áudioadicionais (202); e- uma segunda unidade (220) acoplada à primeira unidade(210), a segunda unidade (220) sendo arranjada para decodificar os M sinaisde áudio adicionais (202) e pelo menos uma segunda parte dos dadosparamétricos associados (104) nos N sinais de áudio (203), em que os Msinais de áudio adicionais (202) e a segunda parte dos dados paramétricosassociados (104) representam os N sinais de áudio (203).
7. Decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira parte dos dadosparamétricos associados (105) representa uma propriedade dos M sinais deáudio adicionais (202).
8. Decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de modificaçãoincluem a propriedade dos M sinais de áudio adicionais (202) ou umadiferença entre a propriedade dos M sinais de áudio adicionais (202) e apropriedade dos K sinais de áudio (103).
9. Decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade (210) éarranjada para gerar, dos K sinais de áudio (103), parâmetros de modificaçãoadicionais representando os K sinais de áudio (103), e em que a primeiraunidade (210) é ademais arranjada para reconstruir os M sinais de áudioadicionais (202) dos K sinais de áudio (103) e dos parâmetros de modificaçãoincluídos na primeira parte dos dados paramétricos associados (105) e nosparâmetros de modificação adicionais.
10. Decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo coma reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os parâmetros demodificação incluem a propriedade dos M sinais de áudio adicionais (202), eem que os parâmetros de modificação adicionais incluem a propriedade dos Ksinais de áudio (103), e em que a primeira unidade (210) é arranjada parareconstruir os M sinais de áudio adicionais (202) dos K sinais de áudio (103)e uma diferença entre a propriedade dos M sinais de áudio adicionais (202) ea propriedade dos K sinais de áudio (103).
11. Decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo coma reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a propriedade inclui:- um valor de energia ou potência de pelo menos parte dossinais de áudio (103, 202); ou- um valor de correlação de pelo menos parte dos sinais deáudio (103, 202); ou- uma relação entre valores de energia ou potência de pelomenos parte dos sinais de áudio (103, 202).
12. Método de codificar N sinais de áudio (101) em M sinaisde áudio (102) e dados paramétricos associados (104, 105), MeN sendointeiros, N > Μ, M > 1, caracterizado pelo fato de que o método inclui:- codificar os N sinais de áudio (101) nos M sinais de áudio(102) e primeiros dados paramétricos associados (104), em que os M sinais deáudio (102) e os primeiros dados paramétricos associados (104) representamos N sinais de áudio (101); e- gerar, dos M sinais de áudio (102), segundos dadosparamétricos associados (105) representando os M sinais de áudio (102), ossegundos dados paramétricos associados compreendendo parâmetros demodificação habilitando uma reconstrução dos M sinais de áudio (102) de Ksinais de áudio adicionais (103) sendo uma mistura abaixo alternativa de Nsinais de áudio (101) em relação aos M sinais de áudio (102), em que osdados paramétricos associados (104, 105) incluem os primeiros e segundosdados paramétricos associados.
13. Método de decodificar K sinais de áudio (103) e dadosparamétricos associados (104, 105) em N sinais de áudio (203), KeN sendointeiros, N > Κ, K > 1, em que os K sinais de áudio (103) e os dadosparamétricos associados (104, 105) representam os N sinais de áudio (203), ecaracterizado pelo fato de que o método inclui:- reconstruir M sinais de áudio adicionais (202) dos K sinais deáudio (103) e pelo menos uma primeira parte dos dados paramétricosassociados (105), compreendendo parâmetros de modificação habilitando umareconstrução dos M sinais de áudio (202) de K sinais de áudio adicionais(103), os M sinais de áudio adicionais (102) sendo uma mistura abaixoalternativa de N sinais de áudio (101) em relação aos K canais de áudio (103),e M sendo um inteiro, M > 1, em que a primeira parte dos dados paramétricosassociados (105) representa os M sinais de áudio adicionais (202); e- decodificar os M sinais de áudio adicionais (202) e pelomenos uma segunda parte dos dados paramétricos associados (104) nos Nsinais de áudio (203), em que os M sinais de áudio adicionais (202) e asegunda parte dos dados paramétricos associados (104) representam os Nsinais de áudio (203).
14. Sinal de áudio de multi-canal codificado, caracterizadopelo fato de inclui K sinais de áudio (103) e dados paramétricos associados(104, 105), em que os K sinais de áudio (103) e os dados paramétricosassociados (104, 105) representam N sinais de áudio (101), K e N sendointeiros, N > Κ, K > 1, e em que os dados paramétricos associados (104, 105)incluem primeira e segunda partes, em que a primeira parte dos dadosparamétricos associados (105) representa M sinais de áudio adicionais (202),e compreende parâmetros de modificação habilitando uma reconstrução dosM sinais de áudio (202) de K sinais de áudio (103), os M sinais de áudioadicionais (102) sendo uma mistura abaixo alternativa de N sinais de áudio(101) em relação aos K canais de áudio (103), e M sendo um inteiro, M > 1, eem que os M sinais de áudio adicionais (202) e a segunda parte dos dadosparamétricos associados (104) representam os N sinais de áudio (101).
15. Meio de armazenamento, caracterizado pelo fato de terarmazenado nele um sinal como definido na reivindicação 14.
16. Sistema de transmissão (70), caracterizado pelo fato deincluir um transmissor (40) para transmitir um sinal de áudio de multi-canalcodificado por um canal de transmissão (30) para um receptor (50), otransmissor (40) incluindo um codificador de áudio de multi-canal (10) deacordo com reivindicação 1 para codificar N sinais de áudio (101) em Msinais de áudio (102) e dados paramétricos associados (104, 105), otransmissor (40) ademais incluindo meio (41) para transmitir K sinais deáudio adicionais (103) e os dados paramétricos associados (104, 105) pelocanal de transmissão (30) para o receptor (50), o receptor (50) incluindo meio(51) para receber os K sinais de áudio adicionais (103) e os dadosparamétricos associados (104, 105), o receptor (50) ademais incluindo umdecodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo com reivindicação 7para decodificar os K sinais de áudio adicionais (103) e os dados paramétricosassociados (104, 105) nos N sinais de áudio (203).
17. Transmissor (40) para transmitir um sinal de áudio demulti-canal codificado, o transmissor (40) caracterizado pelo fato de incluirum codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo com reivindicação 1para codificar N sinais de áudio (101) em M sinais de áudio (102) e dadosparamétricos associados (104, 105), o transmissor (40) ademais incluindomeio (41) para transmitir K sinais de áudio adicionais (103) e os dadosparamétricos associados (104, 105).
18. Receptor (50) para receber um sinal de áudio de multi-canal codificado, o receptor (50), caracterizado pelo fato de incluir meio (51)para receber K sinais de áudio (103) e dados paramétricos associados (104,105), o receptor (50) ademais incluindo um decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordo com reivindicação 6 para decodificar os K sinais deáudio (103) e os dados paramétricos associados (104, 105) em N sinais deáudio (203).
19. Método de transmitir e receber um sinal de áudio de multi-canal codificado, o método caracterizado pelo fato de incluir codificar Nsinais de áudio (101) em M sinais de áudio (102) e dados paramétricosassociados (104, 105), M e N sendo inteiros, N > Μ, M > 1, em que acodificação inclui:- codificar os N sinais de áudio (101) nos M sinais de áudio(102) e primeiros dados paramétricos associados (104), em que os M sinais deáudio (102) e os primeiros dados paramétricos associados (104) representamos N sinais de áudio (101); e- gerar, dos M sinais de áudio (102), segundos dadosparamétricos associados (105) representando os M sinais de áudio (102), ossegundos dados paramétricos associados compreendendo parâmetros demodificação habilitando uma reconstrução dos M sinais de áudio (102) de Ksinais de áudio adicionais (103) sendo uma mistura abaixo alternativa de Nsinais de áudio (101) em relação aos M sinais de áudio (102), em que osdados paramétricos associados (104, 105) incluem os primeiros e segundosdados paramétricos associados,o método ademais incluindo transmitir e receber K sinais deáudio (103) e os dados paramétricos associados (104, 105), decodificar os Ksinais de áudio (103) e os dados paramétricos associados (104, 105) nos Nsinais de áudio (203), a decodificação incluindo:- reconstruir M sinais de áudio adicionais (202) dos K sinais deáudio (103) e pelo menos uma primeira parte dos dados paramétricosassociados (105), em que a primeira parte dos dados paramétricos associados(105) representa os M sinais de áudio adicionais (202); e compreende osparâmetros de modificação; e- decodificar os M sinais de áudio adicionais (202) e pelomenos uma segunda parte dos dados paramétricos associados (104) nos Nsinais de áudio (203), em que os M sinais de áudio adicionais (202) e asegunda parte dos dados paramétricos associados (104) representam os Nsinais de áudio (203).
20. Método de transmitir um sinal de áudio de multi-canalcodificado, o método caracterizado pelo fato de incluir codificar N sinais deáudio (101) em M sinais de áudio (102) e dados paramétricos associados(104, 105), MeN sendo inteiros, N > Μ, M > 1, em que a codificação inclui:- codificar os N sinais de áudio (101) nos M sinais de áudio(102) e primeiros dados paramétricos associados (104), em que os M sinais deáudio (102) e os primeiros dados paramétricos associados (104) representamos N sinais de áudio (101); e- gerar, dos M sinais de áudio (102), segundos dadosparamétricos associados (105) representando os M sinais de áudio (102), ossegundos dados paramétricos associados compreendendo parâmetros demodificação habilitando uma reconstrução dos M sinais de áudio (102) de Ksinais de áudio adicionais (103) sendo uma mistura abaixo alternativa de Nsinais de áudio (101) em relação aos M sinais de áudio (102), em que osdados paramétricos associados (104, 105) incluem os primeiros e segundosdados paramétricos associados,o método ademais incluindo transmitir K sinais de áudioadicionais (103) e os dados paramétricos associados (104, 105).
21. Método de receber um sinal de áudio codificado de multi-canal, o método caracterizado pelo fato de incluir receber K sinais de áudio(103) e dados paramétricos associados (104, 105) e decodificar os K sinais deáudio (103) e os dados paramétricos associados (104, 105) em N sinais deáudio (203), KeN sendo inteiros, N > Κ, K > 1, em que os K sinais de áudio(103) e os dados paramétricos associados (104, 105) representam os N sinaisde áudio (203), e em que a decodificação inclui:- reconstruir M sinais de áudio adicionais (202) dos K sinais deáudio (103) e pelo menos uma primeira parte dos dados paramétricosassociados (105), compreendendo parâmetros de modificação habilitando umareconstrução dos M sinais de áudio (102) de K sinais de áudio (103), os Msinais de áudio adicionais (102) sendo uma mistura abaixo alternativa de Ncanais de áudio (101) em relação aos K canais de áudio (103) e M sendo uminteiro, M > 1, em que a primeira parte dos dados paramétricos associados(105) representa os M sinais de áudio adicionais (202); e- decodificar os M sinais de áudio adicionais (202) e pelomenos uma segunda parte dos dados paramétricos associados (104) nos Nsinais de áudio (203), em que os M sinais de áudio adicionais (202) e asegunda parte dos dados paramétricos associados (104) representam os Nsinais de áudio (203).
22. Reprodutor de áudio de multi-canal (60), caracterizadopelo fato de incluir um decodificador de áudio de multi-canal (20) de acordocom reivindicação 6.
23. Gravador de áudio de multi-canal (60), caracterizado pelofato de incluir um codificador de áudio de multi-canal (10) de acordo comreivindicação 1.
24. Produto de programa de computador, caracterizado pelofato de ser operativo para fazer um processador executar as etapas do métodocomo definido em qualquer uma das reivindicações 12, 13, 19, 20 e 21.
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| B06G | Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette] |
Free format text: SOLICITA-SE A REGULARIZACAO DA PROCURACAO, UMA VEZ QUE BASEADO NO ARTIGO 216 1O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO DEVE SER APRESENTADO NO ORIGINAL, TRASLADO OU FOTOCOPIA AUTENTICADA |
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| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N. V. (NL) , CODI |
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Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N. V. (NL) , DOLB |
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| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N. V. (NL) , DOLB |
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| B15K | Others concerning applications: alteration of classification |
Free format text: AS CLASSIFICACOES ANTERIORES ERAM: G10L 19/00 , H04S 3/00 Ipc: G10L 19/008 (2013.01), H04S 3/00 (1980.01) |
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