Brevet FR2757010A1 — publié le 19980612

I Méthode de traitement d'un signal numérique La présente invention concerne une méthode de traitement d'un signal audio représenté, dans le domaine fréquentiel, par un nombre N d'échantillons préalablement décompressés et stockés dans une zone mémoire selon un ordre donné, ladite méthode comportant une première phase de calcul d'un nombre N d'échantillons représentant ledit signal dans le domaine temporel à partir des échantillons représentant ce signal dans le domaine fréquentiel, une deuxième phase de mixage des échantillons temporels calculés destinée à fixer le nombre de canaux de diffusion du signal traité, une troisième phase de correction de distorsions susceptibles d'affecter le signal traité. La figure 1 représente un organigramme illustrant une méthode connue de traitement d'un signal audio véhiculant des informations sonores émises par cinq sources distinctes. Cette méthode comporte trois phases successives, soit une première phase 2, une deuxième phase 4 et une troisième phase 6. La première phase 2 comporte - une étape 10 de pré-multiplication, par des coefficients cos/sin, de 256 coefficients fréquentiels de 24 bits, préalablement décompressés et stockés dans une zone mémoire 12, chacun des échantillons fréquentiels correspondant à une fréquence donnée véhiculée par le signal traité; - une étape de stockage des échantillons numériques obtenus par l'étape de pré-multiplication 10 dans une deuxième zone mémoire 14; - une étape de calcul 16 d'une IFFT (Inverse Fast Fourrier Transform en langue anglaise) à partir des échantillons stockés dans la deuxième zone mémoire 14; - une étape de transfert des échantillons temporels résultant de l'étape de calcul 16 de l'IFFT dans la deuxième zone mémoire 14; - une étape de post- multiplication 18 des échantillons temporels par des coefficients cos/sin; - une étape de transfert du résultat de la post-multiplication 18 vers la première zone mémoire 12. La deuxième phase 4 est constituée par - une étape de mixage des échantillons temporels obtenus par la post-multiplication 18 et qui sont stockés dans la première zone mémoire 12; suivie d'une étape de stockage desdits échantillons mixés, selon un ordre prédéfini, dans une pluralité de zones mémoire 22, 24, 26, 28, 30, 32 affectés chacun à un canal de diffusion. La phase 6 est constituée par un filtrage temporel (windowing en langue anglaise) des échantillons mixés et stockés dans les zones mémoire 22, 24, 26, 28, 30, 32 avant leur envoi vers des registres de sortie 34, 36, 38, 40, 42 et 44. Comme on peut le voir sur la figure 1, à l'exception du calcul de 'IFFT, les étapes 10, 18 de la phase 2, ainsi que les phases 4 et 6, nécessitent un transfert des données traitées entre deux zones mémoire distinctes. En effet, lors de chacune desdites étapes, les coefficients sont lus à partir d'une première zone mémoire, dans un ordre déterminé, et sont stockés dans la deuxième zone mémoire dans un ordre correspondant à des valeurs de fréquence (ou de temps) croissant linéairement. Par conséquent, chaque canal utilisé pour la diffusion du signal traité requiert deux zones mémoire pour les opérations de calcul et une zone mémoire pour le stockage des coefficients après mixage. A titre d'exemple, pour utiliser deux canaux de diffusion, il est nécessaire d'utiliser quatre zones mémoire distinctes, soit deux zones mémoire de travail et deux zones mémoire de stockage. En supposant que les coefficients sont constitués de 24 bits, la taille mémoire totale requise est 4x256x24 bits. De même, pour utiliser six canaux de diffusion, il est nécessaire d'utiliser huit zones mémoire différents, soit deux zones mémoire de travail et six zones mémoire de stockage des coefficients après mixage. La taille mémoire totale requise est alors 8x256x24 bits. Le but de l'invention est de réduire le nombre de zones mémoire nécessaires pour effectuer le traitement du signal après décompression. A cet effet, pour chaque canal de diffusion, lors de la première phase et de la troisième phase de la méthode selon l'invention, on utilise une même zone mémoire pour effectuer le calcul et la mémorisation des échantillons temporels calculés. Il en résulte un gain notable en espace mémoire nécessaire pour effectuer le traitement du signal et partant une réduction du coût et des dimensions des composants utilisés pour réaliser un tel traitement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 représente un schéma général d'une méthode connue de traitement d'un signal audio utilisée dans la norme Dolby AC3; - la figure 2 représente schématiquement une méthode de traitement conforme à l'invention dans un premier exemple d'application dans lequel on utilise deux canaux de diffusion; - la figure 3 illustre par un organigramme l'exemple d'application de la figure 2; i15 - la figure 4 illustre schématiquement d'une méthode de traitement conforme à l'invention dans un deuxième exemple d'application dans lequel on utilise deux canaux de diffusion; la figure 5 illustre par un organigramme l'exemple d'application de la figure 4. Les étapes de calcul ainsi que les zones mémoire remplissant les mêmes fonctions dans les différentes figures sont représentées par les mêmes références. La figure 1 illustre schématiquement une méthode de traitement d'un signal audio représenté, dans le domaine fréquentiel, par un nombre N d'échantillons préalablement décompressés et stockés dans une zone mémoire 12 selon un ordre donné. Cette méthode s'intègre dans un procédé général de décompression de données audio et comporte une première phase 2 de calcul d'un nombre N d'échantillons représentant ledit signal dans le domaine temporel à partir des échantillons représentant ce signal dans le domaine fréquentiel, une deuxième phase 4 de mixage des échantillons temporels calculés destinée à fixer le nombre de canaux de diffusion du signal traité et une troisième phase 6 de correction de distorsions susceptibles d'affecter le signal traité. Selon une première caractéristique importante de la méthode de traitement du signal conforme à l'invention, lors de la première phase 2 et de la troisième phase 6, on utilise, pour chaque canal de diffusion, une même zone mémoire pour effectuer le calcul et la mémorisation des échantillons temporels calculés. Ladite première phase 2 est réalisée par une Transformée Cosinus Discrète Inverse Modifiée (IMDCT) tandis que la troisième phase 6 est réalisée par un fenêtrage temporel appliqué sur chaque canal de diffusion. Sur la figure 2 est représenté schématiquement un diagramme illustrant les étapes successives de la méthode selon l'invention par des flèches partant des zones mémoire d'entrée, à partir desquelles les échantillons sont extraits, et aboutissant à des zones mémoire de sortie, vers lesquelles ces échantillons sont transférés après chaque étape du traitement. La phase de calcul réalisée est indiquée par sa référence marquée au dessus de chaque flèche. Comme on peut le voir sur la figure 2, les zones mémoire d'entrée et de sortie utilisées dans les étapes de calcul effectuées lors de la première phase 2 et de la troisième phase 6 sont identiques. Ceci est illustré également par l'organigramme de la figure 3 sur laquelle est représentée, en outre, une étape D précédant la phase 2 de la méthode de traitement selon l'invention et qui correspond au stockage des données numériques véhiculées via chacun des deux canaux de diffusion après leur décompression. La figure 4 illustre un exemple d'application de la méthode de traitement selon l'invention dans lequel on traite un signal stéréo. Dans ce cas, comme il est connu, au lieu de transmettre individuellement les deux signaux délivrés par les deux sources sonores, on transmet la somme et la différence de ces signaux. Comme sur la figure 2, les étapes successives sont représentées par des flèches partant des zones mémoire d'entrée à partir desquelles les échantillons sont extraits et aboutissant à des zones mémoire de sortie vers lesquelles ces échantillons sont transférés après chaque étape du traitement. Dans ce cas les deux signaux audio traités sont décompressés successivement et stockés respectivement dans une zone mémoire 12 et une zone mémoire 13 avant le calcul de 'IFFT. Initialement, seule une zone mémoire est disponible. L'opération de mixage comporte deux variantes: - un mixage pour obtenir un effet stéréo, représenté, sur la figure 4, par la flèche 6', et consistant à copier, après l'étape 4, les échantillons stockés dans une zone mémoire donnée vers cette même zone mémoire; - un mixage pour obtenir un effet mono représenté par la flèche 6, consistant à stocker, après l'étape 4, les échantillons correspondant aux deux canaux de diffusion dans une même zone mémoire (12 ou 13). Sur l'exemple illustré par la figure 4, le mixage est effectué dans la zone mémoire 12. L'obtention d'un effet mono s'obtient par copiage, après le fenêtrage et avant le transfert des échantillons vers les registres de sortie, du contenu de la zone mémoire 22 dans la zone mémoire 13. Dans ce cas, comme on peut le voir sur la figure 5 sur laquelle est représentée, également, une étape D précédant la phase 2 de la méthode de traitement selon l'invention et qui correspond au stockage des données numériques véhiculées, via chacun des deux canaux de diffusion après leur décompression, on utilise, lors de la phase 2, respectivement pour le premier et pour le deuxième canal, une zone mémoire 12 et une zone mémoire 13. De même, lors de la phase 6, on utilise pour l'un des canaux la même zone mémoire 13, et pour l'autre canal, une zone mémoire 22. Le nombre total de zones mémoire utilisées pour chaque canal est toujours égal à trois. Par ailleurs, dans le cas o les deux signaux sont fortement corrélés, ceci permet une réduction importante du nombre de bits nécessaire pour coder le canal dédié à la diffusion de la différence des signaux émis par les deux sources. Dans ce cas, les deux canaux sont reconstitués dans deux zones mémoires distinctes avant le début de I'IMDCT. Avec une telle méthode, la taille mémoire économisée est égale à 16% de la taille mémoire utilisée dans la méthode de l'art antérieur décrite précédemment. La méthode selon l'invention permet, en outre, de traiter un signal véhiculant des informations audio émises successivement par au moins cinq sources sonores distinctes, et transmises après l'opération de mixage 4 via au moins un canal de diffusion. Dans ce cas, lors de la phase de mixage 4 des informations émise par les différentes sources, on ordonne les échantillons dans une zone mémoire selon un premier ordre de telle sorte que, lors de l'étape de fenêtrage temporel 6 appliquée à ladite zone mémoire, on récupère les échantillons dans un ordre temporel croissant linéairement. La méthode de traitement selon l'invention permet de réaliser un gain de temps notable comparativement à la méthode de l'art antérieur décrite. Ceci constitue un avantage substantiel, particulièrement dans un système o le temps de calcul est privilégié par rapport à la taille mémoire utilisée. REVENDICATIONS 1. Méthode de traitement d'un signal représenté par des données numériques préalablement décompressées et stockées dans une zone mémoire selon un ordre donné, ladite méthode comportant une première phase (2) de calcul d'un nombre N d'échantillons représentant ledit signal dans le domaine temporel à partir d'un nombre N d'échantillons représentant ce signal dans le domaine fréquentiel, une deuxième phase de mixage (4) des échantillons temporels calculés successivement destinée à choisir le nombre de canaux de diffusion du signal traité, une troisième phase (6) de correction de distorsions susceptibles d'affecter le signal traité, caractérisé en ce que l'on utilise, pour chaque canal de diffusion, lors de la première phase (2) et de la troisième phase (6), une même zone mémoire pour effectuer le calcul et la mémorisation desdits échantillons temporels. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première phase (2) est réalisée par une transformée cosinus inverse modifiée. 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième phase (6) est réalisée par un fenêtrage temporel appliqué sur chaque canal de diffusion 4. Méthode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on traite un signal véhiculant des informations audio émises successivement par au moins cinq sources sonores distinctes, et transmises après l'opération de mixage via au moins un canal de diffusion. 5. Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la phase de mixage (4), on ordonne les échantillons dans une zone mémoire de telle sorte que, lors de l'étape de fenêtrage temporel (16) appliqué sur ladite zone mémoire, on récupère les échantillons dans un ordre temporel linéairement croissant.