Brevet FR2898725A1 — publié le 20070921

Titre de l'invention Dispositif et procédé de codage gradué d'un signal audio multicanal selon une analyse en composante principale. Domaine technique de l'invention L'invention se rapporte au domaine du codage par analyse en composante principale d'un signal audio multi-canal pour des transmissions audionumériques sur divers réseaux de transmission à différents débits. Plus particulièrement, l'invention vise à permettre un codage gradué (scalable en anglais) en débit pour s'adapter aux contraintes du réseau de transmission ou pour permettre un rendu audio dont la qualité est variable. Arrière-plan de l'invention Dans le cadre du codage des signaux audio multicanaux, deux approches sont particulièrement connues et utilisées. La première et plus ancienne consiste à matricer les canaux du signal multi-canal original de manière à réduire le nombre de signaux à transmettre. A titre d'exemple, le procédé de codage audio multi-canal Dolby Pro Logic II réalise le matriçage des six canaux d'un signal 5.1 en deux signaux à transmettre. Plusieurs types de décodage peuvent être réalisés de façon à reconstruire au mieux les six canaux originaux. La seconde approche, appelée codage audio paramétrique, se base sur l'extraction de paramètres de spatialisation pour reconstituer la perception spatiale de l'auditeur. Cette approche se base principalement sur un procédé appelé Binaural Cue Coding (BCC) qui vise d'une part à extraire puis coder les indices de là localisation auditive et d'autre part à coder un signal monophonique ou stéréophonique issu du matriçage du signal multi-canal original. En outre, il existe une approche hybride des deux approches ci-dessus basée sur une méthode appelée Analyse en Composante Principale (ACP). En effet, l'ACP peut être vue comme un matriçage dynamique des canaux du signal mufti-canal à coder. Plus précisément, l'ACP est obtenue par une rotation des données dont l'angle correspond à la position spatiale des sources sonores dominantes du moins pour le cas stéréophonique. Cette transformation est d'ailleurs considérée comme la méthode de décorrélation optimale qui permet de compacter l'énergie des composantes d'un signal mufti-composantes. Un exemple de codage audio stéréophonique à base d'ACP est divulgué dans les documents WO 03/085643 et WO 03/085645. En effet, la figure 11 est une vue schématique illustrant un encodeur 109 pour le codage stéréophonique à base d'ACP selon l'art antérieur ci-dessus. Cet encodeur 109 réalise un filtrage adaptatif des composantes issus de l'ACP du signal stéréo original comportant les canaux L et R. L'encodeur comprend des moyens de rotation 102, des moyens ACP 104, des moyens de filtrage de prédiction 106, des moyens de soustraction 108, des moyens de multiplication 110, des moyens d'addition 112, des premiers et seconds moyens de codage audio 129a et 129b. Les moyens de rotation 102 réalisent une rotation des canaux L et R selon un angle a définissant ainsi une composante principale y et une composante résiduelle r. L'angle a est déterminé par les moyens ACP 104 de sorte que la composante principale y présente une énergie phis forte au de moyens nt la cor r ri dLUrtl esuitu, u Id ,nuit1phca ry, ar les moyens d'addition 112 à la composante principale y. Le résultat de 30 l'addition ry+ y est introduit dans les moyens de filtrage de prédiction 106. 3 Le paramètre de filtrage Fp qui définissent les moyens de filtrage de prédiction 106 est codé par les seconds moyens de codage 129b pour générer un paramètre de filtrage codé Fpe. Par ailleurs, le résultat de l'addition ry+ y est également codé 5 par les premiers moyens de codage 129a pour générer une composante principale codée Ye. Ainsi, la méthode consiste à déterminer les paramètres des moyens de filtrage de prédiction tels que ces moyens de filtrage puisse générer une estimation de la composante résiduelle r issue de l'ACP à 10 partir de la composante principale y qui est la plus énergétique. La figure 12 est une vue schématique illustrant un décodeur 115 pour le décodage d'un signal stéréophonique codé par l'encodeur de la figure 11. Le décodeur 115 comprend des premiers et seconds moyens de 15 décodage 141a et 141b, des moyens de filtrage 120, des moyens de rotation inverse 118 et des moyens d'addition et de multiplication 122a et 122b. Le décodeur 115 réalise alors l'opération inverse en décodant la composante principale y'e par les premier moyens de décodage 141a 20 formant une composante principale décodée y', puis en réalisant son filtrage par les moyens de filtrage 120 en une composante résiduelle filtrée r' à partir des paramètres de filtrages Fp. Les moyens de multiplication 122b multiplient la composante résiduelle filtrée r' avec le scalaire y formant le produit r'y. Les moyens 25 d'addition 122a permettent de soustraire r'y de la composante principale e y'. Les moyens )n inverse ent la rr -ice de rotatorr, r /erse en fenctle, de angle cle rota-loir u sIcylail y' et r' pour générer les canaux L' et R' du signal stéréophonique décodé. Cependant, l'ACP réalisée selon l'art antérieur ne s'adapte pas aux contraintes du réseau de transmission et ne permet pas l'obtention d'une caractérisation fine des signaux à coder. Objet et résumé de l'invention La présente invention concerne un procédé de codage gradué d'un signal audio multi-canal comprenant une transformation par analyse en composante principale d'au moins deux canaux dudit signal audio en une composante principale et au moins une sous-composante résiduelle par rotation défini par un paramètre de transformation, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : -formation d'une structure résiduelle par sous-bande de fréquence à partir de ladite au moins une sous-composante résiduelle, et -définition d'un signal audio codé comportant ladite composante 15 principale, au moins une partie de ladite structure résiduelle et ledit paramètre de transformation. Ainsi, le codage audio est gradué en débit. Ceci offre la possibilité de s'approcher d'une reconstruction asymptotiquement parfaite des signaux originaux. En effet, moyennant un débit plus élevé, le signal 20 reconstruit peut être perceptuellement plus proche du signal original. Avantageusement, le procédé comporte une formation d'au moins un paramètre énergétique en fonction de ladite au moins une sous-composante résiduelle. Ledit au moins un paramètre énergétique peut être formé par 25 une extraction de différence d'énergie par sous-bandes de fréquence entre une décomposition de ladite composante principale et ladite au moins une sous-composante résiduelle. En variante, ledit au moins un paramètre énergétique correspond à une énergie en sous-bande de ladite au moins sous-30 composante résiduelle. Le procédé comporte une analyse fréquentielle appliquée sur ladite au moins une sous-composante résiduelle en fonction dudit au moins un paramètre énergétique pour former ladite structure résiduelle par sous-bande de fréquence. 5 Avantageusement, le procédé comporte un ordre de transmission déterminé de la structure résiduelle. Ledit ordre de transmission déterminé peut être réalisé selon un ordre perceptuel des sous-bandes ou un critère énergétique. Avantageusement, ladite au moins une sous-composante résiduelle est une sous-composante résiduelle fréquentielle (A(b)) réalisée selon une analyse en composante principale dans le domaine fréquentiel. Ainsi, l'analyse en composante principale dans le domaine fréquentiel par sous-bandes de fréquence permet d'obtenir une caractérisation plus fine des signaux à coder. La transformation par analyse en composante principale dans le domaine fréquentiel comporte les étapes suivantes : -décomposer lesdits au moins deux canaux dudit signal audio en une pluralité de sous-bandes fréquentielles, -calculer ledit au moins un paramètre de transformation en fonction d'au moins une partie de ladite pluralité de sous-bandes fréquentielles, -transformer au moins une partie de ladite pluralité de sous-bandes fréquentielles en ledit au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle et au moins une sous-composante principale fréquentielle en fonction dudit au moins un paramètre de transformation, et -former ladite cornoosante nencipale à partir de ladite au moins une sous-- cc 'te prix 1 Ainsi, ux issus de pro ipeie ACP éc-ilsee pas soub-eandes de ireolierice e5 ,i\ej,,La compactée dans la composante principale comparée à l'énergie des 30 signaux issus d'une ACP réalisée dans le domaine temporel. He_ 6 Avantageusement, ladite pluralité de sous-bandes fréquentielles est définie suivant une échelle perceptuelle. Ainsi, le procédé de codage tient compte de la résolution fréquentielle du système auditif humain. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comporte une analyse par sous-bande de fréquence de ladite au moins une sous-composante résiduelle. Selon cet autre mode de réalisation, ladite analyse par sous-bande de fréquence comporte les étapes suivantes : -application d'une transformée de Fourier à court terme à ladite au moins une sous- composante résiduelle pour former au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle, et -filtrage de ladite au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle par un un module de fenêtrage fréquentiel pour obtenir ladite structure 15 résiduelle par sous-bande de fréquence. Avantageusement, le procédé comporte une analyse de corrélation entre lesdits au moins deux canaux pour déterminer une valeur de corrélation correspondante, et en ce que ledit signal audio codé comporte en outre ladite valeur de corrélation. Ainsi, la valeur de 20 corrélation peut indiquer une éventuelle présence de réverbération dans le signal original permettant d'améliorer la qualité du décodage du signal codé. L'invention vise aussi un procédé de décodage d'un signal de réception comportant un signal audio codé construit selon l'une 25 quelconque des caractéristiques ci-dessus. Iedit procédé de décodage -prè nt une triai ion pi prrii inve former au moins deux car x déco au o J canai r issus dudit signa aud,e procédé étant iearacteric;e en ce qu'il comporte le décodage de ladite structure résiduelle par sous-bande de fréquence pour synthétiser au moins une sous-composante résiduelle décodée. Selon un premier mode de réalisation le procédé de décodage comporte les étapes suivantes : -recevoir le signal audio codé, -extraire une composante principale décodée et au moins un paramètre de transformation décodé, - décomposer ladite composante principale décodée en au moins une sous-composante principale fréquentielle décodée, -transformer ladite au moins une sous-composante principale décodée et ladite au moins une sous-composante résiduelle décodée en des sous-bandes fréquentielles décodées, et - combiner lesdites sous-bandes fréquentielles décodées pour former lesdits au moins deux canaux décodés. Selon un deuxième mode de réalisation le procédé de décodage comporte les étapes suivantes : - recevoir le signal audio codé, - extraire une composante principale décodée et au moins un paramètre de transformation décodé, -former lesdites au moins deux canaux décodés par l'analyse en composante principale inverse en fonction dudit au moins un paramètre de transformation décodé, de ladite composante principale décodée et de ladite au moins sous-composante résiduelle décodée. L'invention vise également un encodeur gradué d'un signal audio multi-canal, comprenant : -des moyens de transformation par analyse en composante principale transformant au moins deux canaux dudit signal audio en une composante principale et au moins une sous-composante résiduelle par rotation défini par un paramètre de transformation - des moyens de formation de structure pour former une structure résiduelle par sous- bande de fréquence à partir de ladite au moins une sous-composante résiduelle, et - des moyens de définition pour définir un signal audio codé comportant ladite composante principale, au moins une partie de ladite structure résiduelle et ledit paramètre de transformation. L'invention vise également un décodeur gradué d'un signal de réception comportant un signal audio codé construit selon l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus, le décodeur comprenant : -des moyens de transformation par analyse en composante principale inverse pour former au moins deux canaux décodés correspondant auxdits au moins deux canaux issus dudit signal audio multi-canal original, et -des moyens de synthèse fréquentielle 45 pour décoder ladite structure résiduelle Sfr(b) par sous-bande de fréquence pour synthétiser au moins une sous-composante résiduelle décodée (r' ; A'(b)). L'invention vise aussi un système comportant l'encodeur et le décodeur selon les caractéristiques ci-dessus. L'invention vise également un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de codes de programme pour l'exécution des étapes du procédé de codage selon au moins l'une des caractéristiques ci-dessus, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur ou un microprocesseur. L'invention vise également un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de codes de programme pour l'exécution des étapes du procédé de décodage selon au moins l'une 9 selon les caractéristiques ci-dessus, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur ou un microprocesseur. Brève description des dessins D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite, ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un système de communication comprenant un dispositif de codage et un dispositif de décodage selon l'invention -la figure 2 est une vue schématique d'un encodeur selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique d'un décodeur selon l'invention ; -les figures 4 à 9 sont des vues schématiques des encodeurs et décodeurs selon des modes de réalisation particuliers de l'invention ; - la figure 10 est une vue schématique d'un système informatique mettant en oeuvre l'encodeur et le décodeur selon les figures 1 à 9, et -les figures 11 et 12 sont des vues schématiques des encodeurs et décodeurs selon l'art antérieur. Description détaillée de modes de réalisation Conformément à l'invention, la figure 1 est une vue 25 schématique d'un système de communication 1 comprenant un dispositif ge 5 Le dispositif de codage 3 comprend un encodeur 9 qui en recevant un signal audio multi-canal C1r...,CM génère un signal audio codé SC représentatif du signal audio multi-canal C1,...,CM original. L'encodeur 9 peut être connecté à un moyen de transmission 5 11 pour transmettre le signal codé SC via le réseau de communication 7 au dispositif décodage 5. Le dispositif de décodage 5 comprend un récepteur 13 pour recevoir le signal codé SC transmis par le dispositif de codage 3. En outre, le dispositif de décodage 5 comprend un décodeur 15 qui en recevant le 10 signal codé SC, génère un signal audio décodé correspondant au signal audio multi-canal C1,...,CM original. La figure 2 est une vue schématique d'un encodeur gradué 9 pour un codage gradué d'un signal audio multi- canal selon l'invention. On notera que la figure 2 est également une illustration des principales étapes 15 du procédé de codage selon l'invention. L'encodeur 9 comporte des moyens de transformation 28 par analyse en composante principale (ACP), des moyens de définition 29 et des moyens de formation 30 de structure. Les moyens de transformation 28 par analyse en composante 20 principale (ACP) sont destinés à transformer au moins deux canaux L et R du signal audio multi-canal en une composante principale CP et au moins une sous-composante résiduelle r par rotation défini par un paramètre de transformation ou angle de rotation 8. Les moyens de formation 30 de structure sont destinés à 25 former une structure résiduelle Sfr par sous-bande de fréquence à partir de ladite au moins une sous-composante résiduelle r. En outre, les moyens de définition 29 sont destinés à définir un signal audio codé SC comportant la composante principale CP, au moins une partie de la structure résiduelle Sfr et ledit au moins un paramètre de 30 transformation O. Ainsi, ce codage gradué permet une adaptation aux contraintes du réseau 7 de transmission. Il permet également de reconstruire un signal perceptuellement plus proche du signal original. Les moyens de formation 30 de structure comportent des moyens d'analyse fréquentielle 31 permettant la formation d'au moins un paramètre énergétique E en fonction de ladite au moins une sous-composante résiduelle r. En variante, les moyens d'analyse fréquentielle 31 permettent la formation d'au moins un paramètre énergétique E par une extraction de différence d'énergie par sous-bandes de fréquence entre une décomposition de la composante principale CP et la ou les sous-composantes résiduelles r. En effet, la flèche en pointillé montre que le paramètre énergétique E dépend de la composante principale et plus particulièrement d'une décomposition fréquentielle de la composante principale CP. Par ailleurs, le ou les paramètres énergétiques E peuvent correspondre à des énergies en sous-bande de la ou les sous-composantes résiduelles r. Ainsi, les moyens d'analyse fréquentielle 31 permettent d'appliquer une analyse fréquentielle sur au moins une sous-composante résiduelle r en fonction d'au moins un paramètre énergétique E pour former une structure résiduelle Sfr par sous-bande de fréquence. Avantageusement, ce procédé de codage s'adapte aux capacités du réseau 7 de transmission et/ou de la qualité audio de restitution souhaité grâce à l'introduction d'une scalabilité en termes de débit de codage de la composante résiduelle ou ambiance. Ainsi, on peut utiliser un codeur audio monophonique traditionnel (MPEG-1 Layer III ou Advanced Audio Coding par exemple) pour transmettre la composante principale tout en réalisant un codage audio flexible du signal ambiance. 12 Suivant le procédé de codage considéré, les paramètres énergétiques E, de transformation 0, ou de filtrage utilisés pour générer la composante d'ambiance r au décodage sont accompagnés de la structure résiduelle fine Sfr de ce signal d'ambiance r. De plus, la transmission de cette structure résiduelle Sfr peut être réalisée selon différents ordres déterminés de transmissions. A titre d'exemple, la transmission de la structure résiduelle Sfr peut être réalisée selon un ordre perceptuelle des sous-bandes ou selon un critère énergétique ou selon une corrélation des composantes issues de l'ACP en sous-bandes. Cet ordonnancement peut également être une combinaison de certains de ces critères. En effet, l'ordre de transmission de la structure résiduelle fine Sfr de la composante ambiance (ou des composantes ambiances) peut être mis en place de façon à prioriser les informations à transmettre. Certaines bandes de fréquences de la structure résiduelle fine Sfr peuvent être transmises en priorité. Ainsi, l'ordonnancement peut être réalisé selon des bandes de fréquence d'une enveloppe spectrale quantifiée. Cet ordonnancement peut être prédéfini selon par exemple un ordre croissant ou selon un tout autre ordre. En outre, le procédé de codage peut comporter une analyse de corrélation entre les deux canaux L et R pour déterminer une valeur de corrélation c correspondante. Ainsi, le signal audio codé SC peut aussi comporter cette valeur de corrélation c. La figure 3 est une vue schématique d'un décodeur 15 pour un décodage d'un signal de réception comoortant un signal audio _ode ~SC ne illu - ion Principe4-- ça r du p sri édé dé(oddge scio Le décodeur 15 comporte des moyens de transformation 44 par analyse en composante principale inverse (ACP-1) et des moyens de synthèse fréquentielle 45. Ainsi, à la réception d'un signal codé SC comportant une composante principale CP, au moins une partie d'une structure résiduelle Sfr et au moins un paramètre de transformation e, le décodeur 15 forme au moins deux canaux décodés L' et R' correspondant aux deux canaux L et R issus du signal audio multi-canal original. En effet, les moyens de synthèse fréquentielle 45 permettent le décodage de la structure résiduelle Sfr par sous-bande de fréquence pour synthétiser au moins une sous-composante résiduelle décodée r'. Les moyens de transformation 44 par analyse en composante principale inverse (ACP-1) forment alors les deux canaux décodés L' et R' en fonction de la sous-composante résiduelle décodée r' en plus de la composante principale CP et du paramètre de transformation 6. La figure 4 est une vue schématique illustrant un premier mode de réalisation d'un encodeur pour un codage gradué d'un signal audio multi-canal. L'encodeur 9 comprend des moyens de transformation 28 par 20 analyse en composante principale, des moyens de définition 29 et des moyens de formation 30 de structure. Les moyens de transformation 28 par analyse en composante principale comportent des moyens de rotation 2 et des moyens ACP 4. Les moyens de définition 29 comportent des premiers et 25 seconds moyens de codage audio 29a et 29b et des moyens de quantification 29c. En outre, l'encodeur 9 comprend des moyens de filtrage de prédiction 6, des moyens de soustraction 8, des moyens de multiplication 10 et des moyens d'addition 12. 14 Les moyens de rotation 2 génèrent une composante principale y et une sous-composante résiduelle r au moyen d'une rotation des canaux L et R selon un angle a extrait des moyens ACP 4. Les moyens de multiplication 10 multiplient la sous- résiduelle r par un scalaire y. Le scalaire y permet le mélange des signaux issus de la rotation pour faciliter la prédiction du signal r à partir du signal y. Le résultat de la multiplication ry est ajouté par les moyens d'addition 12 à la composante principale y. Le résultat de l'addition ry+ y est appliqué aux premiers moyens de codage 29a pour générer une composante principale codée y'e. Par ailleurs, le résultat de l'addition ry+ y est introduit dans les moyens de filtrage de prédiction 6 qui sont constitués de l'association série d'un filtre adaptatif et d'un filtre de réverbération. Le paramètre de filtrage Fp à la sortie des moyens de filtrage de prédiction 6 est appliqué aux seconds moyens de codage 29b pour générer un paramètre de filtrage codée Fpe. Les moyens de formation 30 de structure permettent d'ajouter à ces informations, la structure résiduelle fine Sfr de la sous-composante résiduelle r ou ambiance issue des moyens de transformation 28 par analyse en composante principale. En effet, l'utilisation des moyens de filtrage de prédiction 6 pour générer un signal Fp qui doit être décorrélé du signal utile à la prédiction n'est pas très adaptée. Par conséquent si le décodeur bénéficie d'informations supplémentaires, certes à un débit plus élevé, alors la composante ambiance générée permet de réaliser une ACP e forn ion 3C ~~a structu un par sou: -in( , j de équelice u, la sous composai iL, r. 15 En effet, ces moyens de formation 30 de structure comportent des moyens de transformation fréquentielle 16 en plus des moyens d'analyse fréquentielle 31, Les moyens de transformation fréquentielle 16 permettent (par exemple, par une application d'une transformée de Fourier à court terme TFCT à la sous-composante résiduelle r) de former au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle r(b). Ensuite, les moyens d'analyse fréquentielle 31 permettent obtenir la structure résiduelle Sfr par sous-bande de fréquence, par exemple par filtrage de la sous-composante résiduelle fréquentielle au moyen d'un banc de filtre fréquentiel. Ainsi, la structure fine Sf,(n,b) pour chaque sous-bande de fréquence b et chaque portion de signal analysée n, peut être quantifiée par les moyens de quantification 29c et transmise par les moyens de transmission 11 du dispositif de codage 3 à un dispositif de décodage 5. La figure 5 est une vue schématique illustrant un premier mode de réalisation d'un décodeur 15 pour un décodage d'un signal de réception comportant un signal audio codé SC construit selon le procédé de codage de la figure 4. Le décodeur 15 comporte des moyens de synthèse fréquentielle 45 et des moyens de transformation 44 par analyse en composante principale inverse (ACP-1) comprenant des moyens de rotation inverse 18. En outre, le décodeur comprend des moyens d'extraction 21, des moyens de filtrage 20, et des moyens d'addition et de multiplication 22a et 22b. Les moyens d'extraction comprennent des premiers et b coel lu _zI` z,~~; de l'angle ce rotag`Iori du scalaire et du signal odeur 15 réalise alors l'opération inverse en décodant la composante principale y`e 30 par les premier moyens de décodage 41a formant une composante principale décodée y', puis en réalisant son filtrage par les moyens de filtrage 20 en une composante résiduelle filtrée r' à partir des paramètres de filtrages Fp issus des seconds moyens de décodage 41b. Les moyens de multiplication 22b multiplient la composante résiduelle filtrée r' avec le scalaire y formant le produit r'y. Les moyens d'addition 22a permettent de soustraire r'y de la composante principale décodée y'. Les moyens de rotation inverse 18 appliquent la matrice de rotation inverse en fonction de l'angle de rotation a aux signaux y' et r' pour générer les canaux L' et R' du signal stéréophonique décodé. Si la structure résiduelle Sfr(n,b) des sous-bande de fréquence de la composante r a été transmise par l'encodeur 9 alors un signal r" peut être générer par les moyens de synthèse fréquentielle 45 avant de réaliser la rotation inverse par les moyens de rotation inverse 18. Ainsi, les deux canaux décodés L' et R' peuvent être formés par l'analyse en composante principale inverse en fonction du paramètre de transformation (ou angle de rotation) décodé, de la composante principale décodée y' et de la sous-composante résiduelle décodée r'. En outre le décodeur 15 peut comporter des moyens de transformation fréquentielle de décodage 54 et des moyens d'analyse fréquentielle de décodage 56 permettant de former des sous bandes à partir de la composante résiduelle filtrée r'. En effet, dans le cas d'une réception partielle de la structure résiduelle Sfr(n,b) (réception de quelques sous-bandes de fréquence), les moyens de synthèse fréquentielle 45 utilisent les sous-bandes issues de la synthèse r' pour compléter les sous-bandes dont la structure fine n'a pas été reçue. La figure 6 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation d'un encodeur pour un codage gradué d'un signal audio multi- canal selon une transformation par analyse en composante principale (ACP) dans le domaine fréquentiel. Selon cet exemple, l'encodeur 9 est destiné à coder un signal stéréophonique qui peut être défini par une succession de trames n, n+1, 5 etc. et comportant deux canaux Gauche L et Droite R. L'encodeur 9 comporte des moyens de transformation 28 par analyse en composante principale (ACP), des moyens de définition 29 et des moyens de formation 30 de structure. Les moyens de transformation 28 par analyse en composante 10 principale (ACP) comportent des moyens de décomposition 21, des moyens de calcul 23, des moyens ACP 25 et des moyens de combinaison 27. Ainsi, pour une trame déterminée n, lesmoyens de décomposition 21 décomposent les deux canaux L et R du signal 15 stéréophonique en une pluralité de sous-bandes fréquentielles I(n,bN), r(n,bl),..., r(n,bN). En effet, les moyens de décompositions 21 comportent des moyens de transformée de Fourier à court terme (TFCT) 61a et 61b et fenêtrage fréquentiel 63a et 63b permettant de regrouper les coefficients 20 de la transformée de Fourier à court terme en sous-bandes. Ainsi, une transformée de Fourier à court terme est appliquée à chacun des canaux L et R d'entrés. Ces canaux exprimés dans le domaine fréquentiel peuvent alors être fenêtrés en fréquence 63a et 63b selon N bandes définies suivant une échelle perceptuelle équivalente aux bandes 25 critiques 'mètre dE an: ,-iaLlo-i e(n pluralité de sous-bandes fréquentielles. a A titre d'exemple, le calcul des paramètres de transformation peut être réalisé en calculant une matrice de covariance. La matrice de covariance peut alors être calculée par les moyens de calcul 23 pour chaque trame n de signal analysée et pour chaque sous-bande de fréquence b,. Ainsi, des valeurs propres À (n, b,) et 22(n, b,) du signal stéréophonique sont alors estimées pour chaque trame n et chaque sous-bande b,, permettant le calcul du paramètre de transformation ou angle de rotation 0(n,b,). On notera qu'il est également possible de calculer les paramètres de transformation uniquement à partir d'une covariance des deux canaux originaux L et R. Cet angle de rotation 0(n,b,) correspond à la position de la source dominante à la trame n, pour la sous-bande b, et permet alors aux moyens de rotation ou de transformation 25 de réaliser une rotation des données par sous-bande de fréquence pour déterminer une composante principale fréquentielle CP(n, bi) et une composante résiduelle (ou d'ambiance) fréquentielle A(n, bi). Les énergies des composantes CP(n, bi) et A(n, b,) sont proportionnelles aux valeurs propres Al et À2 telles que: Al À2. Par conséquent, le signal A(b) a une énergie beaucoup plus faible que celle du signal CP(b). Les moyens de combinaison 27 combinent les sous-composantes principales fréquentielles CP(n, bi) CP(n, bru) pour former une unique composante principale CP(n). En effet, ces moyens de combinaison 27 comportent des n 67a Dmme es mo i 1 ces com fl M Tee pe entenl, , ,,mposente e bande dans ie domaine fréquentiel. La TFCT inverse de la 30 composante CP(n) résulte une composante temporelle pleine bande. H e , , Les moyens de formation 30 de structure comprenant des moyens d'analyse fréquentielle 31 permettent de former au moins un paramètre énergétique E(n,b;) parmi un ensemble de paramètres énergétiques E(n,bi),..., E(n,bN) en fonction des sous-composantes résiduelles fréquentielles A(n,bi),..., A(n,bN) et/ou sous-composantes principales fréquentielles CP(n,bi),..., CP(n,bN). Selon un premier mode de réalisation, les paramètres énergétiques E(n,bi),..., E(n,bN) sont formés par une extraction des différences d'énergie par sous-bandes de fréquence entre les sous- composantes principales fréquentielles CP(n,bi),..., CP(n,bN) et les sous-composantes résiduelles fréquentielles A(n,bi),..., A(n,bN). Selon un autre mode de réalisation, les paramètres énergétiques E(n,bi),..., E(n,bN) correspondent directement à l'énergie par sous-bandes de fréquence des sous-composantes résiduelles fréquentielles A(n,bi),..., A(n,bN). Par conséquent, afin de mieux synthétiser l'ambiance sonore, le signal audio codé SC peut avantageusement comporter au moins un paramètre énergétique parmi l'ensemble de paramètres énergétiques E(n,bi),..., E(n,bN). En outre, les moyens de formation 30 de structure permettent d'appliquer une analyse fréquentielle sur au moins une sous-composante résiduelle A(n,bi) en fonction d'au moins un paramètre énergétique E(n,bi) pour former la structure résiduelle Sfr(n,b;) par sous-bande de fréquence. Ainsi, si les possibilités du réseau 7 de transmission le permettent ou si une qualité audio supérieure est attendue, le ou les paramètres énergétiques E(n,bi),..., E(n,bN) peuvent être accompagnés d'au moins une partie de la structure fine par sous-bande de la composante résiduelle A(n,bi) signal Sfr(n,b;). Cette approche graduée du codage de la composante résiduelle 30 A(n,bi) offre la possibilité de transmettre des informations supplémentaires 20 de manière à s'approcher d'une reconstruction asymptotiquement parfaite du signal stéréophonique original. En effet, moyennant un débit plus élevé, le signal stéréophonique reconstruit sera perceptuellement plus proche du signal stéréophonique original. En outre, l'encodeur 9 peut comporter des moyens d'analyse de corrélation 33 pour réaliser une analyse de corrélation temporelle entre les deux canaux L et R afin de déterminer un indice ou une valeur de corrélation c(n) correspondante. Ainsi, le signal audio codé SC peut avantageusement comporter cette valeur de corrélation c(n) pour indiquer une éventuelle présence de réverbération dans le signal original. Les moyens de définition 29 peuvent comporter un moyen de codage audio 29a pour coder la composante principale CP et des moyens de quantifications 29c, 29d, 29e et 29f pour quantifier au moins une partie de la structure résiduelle Sfr(n,b,), le ou les paramètres de transformation 0(n,bi), au moins une partie de la structure résiduelle Sfr(n,bi), le ou les paramètres énergétiques E(n,bi) et la valeur de corrélation c(n) respectivement. La figure 7 est une vue schématique d'un décodeur 15 pour décoder un signal audio codé SC(n) comprenant un flux audio et des paramètres de décodage en un signal stéréophonique basé sur une ACP inverse par sous-bandes de fréquence. Le décodeur 15 comporte des moyens de transformation 44 par analyse en composante principale inverse (ACP-1) et des moyens de synthèse fréquentielle 45. Les moyens de transformation 44 par analyse en composante , d( ns d E 1.3, 1s de mbinai. ()clade 49. Ainsi, à la réception du signal audio codé SC(n), les moyens d'extraction 41 comportent des moyens de décodage monophonique 41a pour extraire la composante principale décodée CP' et des moyens de déquantification 41c, 41d, 41e et 41f pour extraire la structure résiduelle SfrQ(n,bi), les paramètres de transformation ou angles de rotation 0Q(n,bi), les paramètres d'énergie EQ(n,bi), et la valeur de corrélation cQ(n). Les moyens de décomposition de décodage 43 comprenant par exemple des TFCT 62a et des bancs de filtre 62b décomposent la composante principale décodée CP' par un fenêtrage fréquentiel à N bandes, en des sous-composantes principales fréquentielles décodées. En outre, une composante résiduelle A n, b,) peut être synthétisée par les moyens de synthèse fréquentielle 45 à partir du flux audio décodé CP'(n, !Dl mis en forme spectralement par les paramètres d'énergie EQ(n,b,) déquantifiés et éventuellement par la structure résiduelle Sf,-Q(n,bi). En effet, les informations supplémentaires transmises par l'encodeur 9 peuvent être utilisées ou non par le décodeur 15. Ainsi, la structure fine résiduelle Sfr(n,bi), de la composante résiduelle A(n,b,) par sous-bande de fréquence peut donc être utilisée lors de la synthèse fréquentielle du signal A'(n, 1)i) à partir du signal CP' décodé et éventuellement filtré. La synthèse fréquentielle du signal A n, bi) dispose alors des paramètres énergétiques EQ(n,bi) et éventuellement de la structure fine SfriQ(n,bi) de la composante résiduelle déquantifiée. Le décodeur 15 réalise a t\CF j~y ors l'opération inverse codeur Cr H l,, j et ia matrice transposée de la filatrice de rotation utilisée à l'encodage. Ceia est rendu possible grâce à la quantification 30 inverse des angles de rotation par sous-bande de fréquence. On notera que les signaux CP'H(n, b;) correspondent aux composantes principales CP'(n, b;) décorellées par des moyens de filtrage 49 de décorrélation ou de réverbération. En effet, dues aux propriétés de décorrélation de l'ACP, l'utilisation d'un filtre de décorrélation ou de réverbération est souhaitable pour synthétiser une composante CP'H(n, b;) décorrélée du signal CP'(n, b1) et par suite du signal A'(n, b;). Les moyens de filtrage 49 comportent un filtre dont la réponse impulsionnelle h(n) est fonction des caractéristiques du signal original. En effet, l'analyse temporelle de la corrélation du signal original à la trame n détermine la valeur de corrélation c(n) qui correspond au choix du filtre à utiliser au décodage. Par défaut, c(n) impose la réponse impulsionnelle d'un filtre passe-tout à phase aléatoire qui réduit fortement l'inter-corrélation des signaux CP'(n, b;) et CP'H(n, b;). Si l'analyse temporelle du signal stéréo révèle la présence de réverbération, c(n) impose l'utilisation, par exemple, d'un bruit blanc gaussien d'énergie décroissante de manière à réverbérer le contenu du signal CP'(n, b;). Les moyens de combinaison 49 comportant des moyens de TFCT inverses 71a et 71b et des moyens d'addition 73a et 73b, combinent les sous-bandes fréquentielles décodées pour former deux composantes décodées L' et R'. Cette approche graduée du codage de la composante résiduelle A(n, b;) offre la possibilité de transmettre des informations supplémentaires de manière à s'approcher d'une reconstruction très proche du signal stéréophonique original. La figure 8 illustre un encodeur 109 d'un signal multi-canal appliquant l'ACP à trois canaux. En effet, cet encodeur utilise une ACP tridimensionnelle du signal à trois canaux paramétrés par les angles d'Euler (a,8,y)b estimés pour chaque sous-bande b. 23 L'encodeur 109 se distingue de celui de la figure 7 par le fait qu'il comporte trois moyens de transformée de Fourier à court (TFCT) 61a, 61b et 61c ainsi que trois modules de fenêtrage fréquentiel 63a, 63b et 63c. En outre, il comporte trois moyens de TFCT inverses 65a, 65b et 65c ainsi que trois moyens d'addition 73a, 73b et 73c. L'ACP est alors appliquée à un triplet de signaux L, C et R. L'ACP tridimensionnelle 3D est alors réalisée par une rotation 3D des données paramétrée par les angles d'Euler (a, fi, . Comme pour le cas stéréophonique, ces angles de rotations sont estimés pour chaque sous-bande de fréquence à partir de la covariance et des valeurs propres du signal multi-canal original. Le signal CP contient la somme des sources sonores dominantes et la partie des composantes d'ambiance qui coïncide spatialement avec ces sources présentes dans les signaux originaux. La somme des sources sonores secondaires, qui se recouvrent spectralement avec les sources dominantes, et des autres composantes d'ambiances se répartie proportionnellement aux valeurs propres À2 et À3 dans les signaux Al et A2 qui sont nettement moins énergétiques que le signal CP puisque : > )12 > M. Ainsi, le procédé de codage appliqué aux signaux stéréophoniques peut être étendu au cas des signaux multi-canal CI,...,C6 de format 5.1 comportant les canaux suivants : Gauche (Left) L, Central (Center) C, Droit (Right) R, Arrière Gauche (Left surround) Ls, Arrière Droit (RJgtit surround) Rs; et Basse Fréquences (Low Frenuency Fffect) une vif(' n-natnii i-R r encodeur 209 d'un signal multi nana! de format Selon emple, le codage audio paramétrique des signaux 5.1 est basé sur deux ACP 30 tridimensionnelles des signaux séparés selon le plan médian. Ainsi, cet encodeur 209 permet de réaliser une première ACP1 du triplet 80a de signaux (L, C, Ls) selon l'encodeur 109 de la figure 12 et de même, une seconde ACP2 du triplet 80b de signaux (R, C, Rs) selon l'encodeur 109. Ainsi, le couple de composantes principales (CP1, CP2) peut être considéré comme un signal stéréophonique (L, R) spatialement cohérent avec le signal mufti-canal original. Il convient de préciser que le signal LFE peut être codé indépendamment des autres signaux puisque le contenu basse-fréquence à caractère discret de ce canal n'est que peu sensible à la réduction des redondances inter-canal. L'encodage s'adapte aux contraintes de débit du réseau de transmission en transmettant un signal stéréophonique codé par un codeur audio stéréophonique 81a accompagné de paramètres quantifiés par des moyens de quantifications 81a à 81d, ainsi que des moyens de quantifications 91a à 91d définis pour chaque trame n et chaque sous-bande bf de fréquence. Ainsi, le codeur audio stéréophonique 81a permet de coder le couple de composantes principales (CP1, CP2). Les moyens de 20 quantifications 81b permettent de quantifier les angles d'Euler y utiles aux ACP de chaque triplet de signaux. Les moyens de quantifications 81d permettent de quantifier les valeurs ci(n) et c2(n) déterminant le choix du filtre à utiliser pour chaque triplet de signaux. 25 En outre, des moyens tin synthèse frequentieii -emportant 3a et 83b perrr :ent de rrequence ' 2) _ntre !es ,,ignau), les signaux CP2 et A21, A22 respectivement. ainsi que 25 En variante, les paramètres d'énergie peuvent correspondre aux énergies par sous-bande des signaux A11, Al2 et A21, A22. Les paramètres d'énergie Eij(n,b) peuvent alors être quantifiés par les moyens de quantifications 81c. En outre, les structures résiduelle fines SfAu(n,b) avec 1 D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Ainsi, l'invention permet un codage audio gradué en débit. Ceci offre la possibilité de s'approcher d'une reconstruction asymptotiquement parfaite des signaux originaux. En effet, moyennant un débit plus élevé, le signal reconstruit sera perceptuellement plus proche du signal original. En outre le procédé selon l'invention, est gradué en nombre de canaux décodés. Par exemple, le codage d'un signal au format 5.1 permet 27 également le décodage en un signal stéréophonique de façon à assurer la compatibilité avec différents systèmes de restitution. Les domaines d'application de la présente invention, sont les transmissions audio-numériques sur divers réseaux de transmission à différents débits puisque la méthode proposée permet d'adapter le débit de codage en fonction du réseau ou de la qualité souhaité. De plus, ce procédé est généralisable au codage audio multicanal avec un nombre de signaux plus grand. En effet, la méthode proposée est par nature généralisable et applicable à de nombreux formats audio 2D et 3D (formats 6.1, 7.1, ambisonique, wave field synthesis, etc.). Un exemple d'application particulier est la compression, transmission puis restitution d'un signal audio multi-canal sur internet suite à la demande/achat d'un internaute (auditeur). Ce service est d'ailleurs couramment appelé "audio on demand". La méthode proposée permet alors d'encoder un signal multi-canal (stéréophonique ou de type 5.1) à un débit supporté par le réseau internet reliant l'auditeur au serveur. Ainsi, l'auditeur peut écouter la scène sonore décodée au format souhaité sur son système de diffusion multi-canal. Dans le cas où le signal à transmettre est de type 5.1 mais que l'utilisateur ne possède pas de système de restitution multi-canal, la transmission peut alors se limiter aux composantes principales du signal multi-canal de départ ; et par suite, le décodeur délivre un signal avec moins de canaux comme un signal stéréophonique par exemple. 30 REVENDICATIONS 1.Procédé de codage gradué d'un signal audio multi-canal (C1r...,CM), comprenant une transformation par analyse en composante principale (ACP) d'au moins deux canaux (L, R) dudit signal audio en une composante principale (CP) et au moins une sous-composante résiduelle (r) par rotation défini par un paramètre de transformation (8), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : -formation d'une structure résiduelle (Sfr) par sous-bande de fréquence à partir de ladite au moins une sous-composante résiduelle (r ), et -définition d'un signal audio codé (SC) comportant ladite composante principale (CP), au moins une partie de ladite structure résiduelle (Sfr) et ledit paramètre de transformation (8). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une formation d'au moins un paramètre énergétique (E) en fonction de ladite au moins une sous-composante résiduelle (r). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un paramètre énergétique (E) est formé par une extraction de différence d'énergie par sous-bandes de fréquence entre une décomposition de ladite composante principale (CP) et ladite au moins une sous-composante résiduelle (r). 4.Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un paramètre énergétique (E) correspond à une énergie en sous-bande de ladite au moins sous-composante résiduelle (r). 5. Procédé l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce 30 qu'il comporte une analyse fréquentielle appliquée sur ladite au moins une 29 sous-composante résiduelle (r) en fonction dudit au moins un paramètre énergétique (E) pour former ladite structure résiduelle (Sfr) par sous-bande de fréquence. 6. Procédé l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un ordre de transmission déterminé de la structure résiduelle, 7.Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ordre de 10 transmission déterminé est réalisé selon un ordre perceptuelle des sous-bandes ou un critère énergétique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite au moins une sous-composante résiduelle est une souscomposante résiduelle fréquentielle (A(n,b)) réalisée selon une analyse en composante principale dans le domaine fréquentiel. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la transformation par analyse en composante principale (ACP) dans le 20 domaine fréquentiel comporte les étapes suivantes : -décomposer lesdits au moins deux canaux (L, R) dudit signal audio en une pluralité de sous-bandes fréquentielles (1(n,bl),.., l(n,bN), r(n,bN)), -calculer ledit au moins un paramètre de transformation (e(n,b,)) en 25 fonction d'au moins une partie de radite pluralité sous--bandes -trac )rm aL plu e sous-t des fréquentieiies z,ius-composante résiduelle fréquentielle (A(n,bl),ä, A(n,bN)) et au moins une sous-composante30 principale fréquentielle (CP(n,bi),..., CP(n,bN)) en fonction dudit au moins un paramètre de transformation (e(n,b1),..., 0(n,bN)), et -former ladite composante principale (CP(n)) à partir de ladite au moins une sous-composante principale fréquentielle (CP(n,b1),..., CP(n,bN)). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite pluralité de sous-bandes fréquentielles (1(n,bi),..., I(n,bN), r(n,b1),..., r(n,bN)) est définie suivant une échelle perceptuelle. 10 11. Procédé selon la revendication 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte une analyse par sous-bande de fréquence de ladite au moins une sous-composante résiduelle (r). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite analyse 15 par sous-bande de fréquence comporte les étapes suivantes : -application d'une transformée de Fourier à court terme (TFCT) à ladite au moins une sous-composante résiduelle (r) pour former au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle (r(b)), et -filtrage de ladite au moins une sous-composante résiduelle fréquentielle 20 par un banc de filtre fréquentiel pour obtenir ladite structure résiduelle Sfr(b) par sous-bande de fréquence. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une analyse de corrélation entre lesdits au moins 25 deux canaux (Li R) pour déterminer une ,ialeur de corrélat- Ion (c) ,-esp ce e valeur de cor outre océdé de décodage d'un signal réception comportant un signal audio codé construit selon l'une quelconque des revendications 1 à Il31 ledit procédé de décodage comprenant une transformation par analyse en composante principale inverse (ACP" pour former au moins deux canaux décodés (L', R') correspondant auxdits au moins deux canaux (L, R) issus dudit signal audio mufti-canal original, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte le décodage de ladite structure résiduelle (Sfr) par sous-bande de fréquence pour synthétiser au moins une sous-composante résiduelle décodée (r' ; A'(n,b)). 15.Procédé de décodage selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il 10 comporte les étapes suivantes : -recevoir le signal audio codé (SC), -extraire une composante principale décodée (CP') et au moins un paramètre de transformation décodé, -décomposer ladite composante principale décodée (CP') en au moins une 15 sous-composante principale fréquentielle décodée, -transformer ladite au moins une sous-composante principale décodée et ladite au moins une sous-composante résiduelle décodée (A'(n,b)) en des sous-bandes fréquentielles décodées, et -combiner lesdites sous-bandes fréquentielles décodées pour former 20 lesdites au moins deux canaux décodés (L', R'). 16.Procédé de décodage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : -recevoir le signal audio codé (SC), 25 -extraire une composante principale décodée (y') et au moins un 1, 'orr, au ux R') si.omposaliii. principale invei ii.)e Judit ais moins un paramètre de transformation décodé, de ladite composante principale décodée (y') et 30 de ladite au moins sous-composante résiduelle décodée (r .17. Encodeur gradué d'un signal audio multi-canal (C1,...,CM), comprenant des moyens de transformation (28) par analyse en composante principale (ACP) transformant au moins deux canaux (L, R) dudit signal audio en une composante principale (CP) et au moins une sous-composante résiduelle (r) par rotation défini par un paramètre de transformation (8, 8(b;)), caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens de formation (30) de structure pour former une structure résiduelle (Sfr) par sous-bande de fréquence à partir de ladite au moins 10 une sous-composante résiduelle (r), et - des moyens de définition (29) pour définir un signal audio codé (SC) comportant ladite composante principale (CP), au moins une partie de ladite structure résiduelle (Sfr) et ledit paramètre de transformation (0). 15 18. Décodeur gradué d'un signal de réception comportant un signal audio codé construit selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le décodeur comprenant des moyens de transformation (44) par analyse en composante principale inverse (ACP-1) pour former au moins deux canaux décodés (L', R') correspondant auxdits au moins deux canaux (L, R) issus 20 dudit signal audio multi-canal original, le décodeur étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de synthèse fréquentielle 45 pour décoder ladite structure résiduelle (Sfr) par sous-bande de fréquence pour synthétiser au moins une sous-composante résiduelle décodée (r ; A'(n,b)). 25 19. Système comportant l'encodeur selon la revendication 17 et le décodeur selon la revendication 18. 20.Programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de 30 communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou33 exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de codes de programme pour l'exécution des étapes du procédé de codage selon au moins l'une des revendications 1 à 13, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur ou un microprocesseur. 21.Programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de codes de programme pour l'exécution des étapes du 10 procédé de décodage selon au moins l'une des revendications 14 à 16, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur ou un microprocesseur.