ПЕРЦЕПТИВНАЯ ОЦЕНКА ТЕМПА С МАСШТАБИРУЕМОЙ СЛОЖНОСТЬЮ

1. Способ извлечения информации о темпе звукового сигнала из сжатого кодированного битового потока репликации спектральной полосы звукового сигнала, где кодированный битовый поток включает данные репликации спектральной полосы, где способ включает этапы, на которых:
- определяют величину полезной нагрузки, связанной с количеством данных репликации спектральной полосы, заключенных в кодированный битовый поток для некоторого временного интервала звукового сигнала;
- повторяют этап определения для последовательных временных интервалов кодированного битового потока звукового сигнала и, таким образом, определение последовательности величин полезной нагрузки;
- идентифицируют периодичность в последовательности величин полезной нагрузки; и
- извлекают информацию о темпе звукового сигнала из идентифицированной периодичности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение величины полезной нагрузки включает этапы, на которых:
- определяют количество данных, заключенных в одном иди нескольких полях fill-element кодированного битового потока в указанном временном интервале; и
- определяют величину полезной нагрузки на основе количества данных, заключенных в одном или нескольких полях fill-element кодированного битового потока в указанном временном интервале.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение величины полезной нагрузки включает этапы, на которых:
- определяют количество данных заголовка репликации спектральной полосы, заключенных в одном или нескольких полях fill-element кодированного битового потока в указанном временном интервале;
- определяют сумму нетто данных, заключенных в одном или нескольких полях fill-element кодированного битового потока в указанном временном интервале, путем вычитания количества данных заголовка репликации спектральной полосы, заключенных в одном или нескольких полях fill-element кодированного битового потока в указанном временном интервале; и
- определяют величину полезной нагрузки на основе суммы нетто данных.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что величина полезной нагрузки соответствует сумме нетто данных.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
- кодированный битовый поток включает ряд кадров, каждый кадр соответствует отрывку звукового сигнала с заранее определенной продолжительностью во времени; и
- временной интервал соответствует кадру кодированного битового потока.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап повторения выполняется для всех кадров кодированного битового потока.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что идентификация периодичности включает этап, на котором:
- идентифицируют периодичность пиков в последовательности величин полезной нагрузки.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что идентификация периодичности включает этапы, на которых:
- выполняют спектральный анализ на последовательности величин полезной нагрузки, что приводит к набору значений энергии и соответствующих частот; и
- идентифицируют периодичность в последовательности величин полезной нагрузки путем определения относительного максимума в наборе значений энергии и выбора периодичности как соответствующей частоты.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что выполнение спектрального анализа включает этапы, на которых:
- выполняют спектральный анализ на ряде подпоследовательностей последовательности величин полезной нагрузки, что приводит к ряду наборов значений энергии; и
- осуществляют усреднение ряда наборов значений энергии.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что подпоследовательности ряда являются частично перекрывающимися.
11. Способ по одному из пп.8-10, отличающийся тем, что выполнение спектрального анализа включает выполнение преобразования Фурье.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что также включает этап, на котором:
- осуществляют умножение набора значений энергии на весовые коэффициенты, связанные с предпочтениями человеческого восприятия соответствующих им частот.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что извлечение информации о темпе включает этап, на котором:
- определяют частоту, соответствующую абсолютному максимальному значению набора значений энергии; где указанная частота соответствует физически выраженному темпу звукового сигнала.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что звуковой сигнал включает музыкальный сигнал, и где извлечение информации о темпе включает оценку темпа музыкального сигнала.
15. Способ оценки перцептивно выраженного темпа звукового сигнала, где способ включает этапы, на которых:
- определяют спектр модуляции из звукового сигнала, где спектр модуляции включает ряд частот появления события и соответствующий ряд значений значимости, где значения значимости указывают относительную значимость соответствующих частот появления события в звуковом сигнале;
- определяют физически выраженный темп как частоту появления события, соответствующей максимальному значению ряда значений значимости;
- определяют размер такта звукового сигнала из спектра модуляции;
- определяют индикатор воспринимаемого темпа из спектра модуляции, где индикатор воспринимаемого темпа включает один или несколько параметров из ряда: центроид спектра модуляции, интенсивность тактов звукового сигнала и степень неопределенности спектра модуляции; и
- определяют перцептивно выраженный темп путем модификации физически выраженного темпа в соответствии с размером такта, где этап модификации учитывает соотношение между индикатором воспринимаемого темпа и физически выраженным темпом.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что звуковой сигнал представлен последовательностью дискретных значений РСМ вдоль оси времени и где определение спектра модуляции включает этапы, на которых:
- выбирают ряд последовательных, частично перекрывающихся подпоследовательностей последовательности дискретных значений РСМ;
- определяют ряд последовательных энергетических спектров, имеющих некоторое спектральное разрешение, для ряда последовательных подпоследовательностей;
- осуществляют уплотнение спектрального разрешения для ряда последовательных энергетических спектров с использованием перцептивного нелинейного преобразования; и
- выполняют спектральный анализ вдоль оси времени на ряде последовательных уплотненных энергетических спектров и, таким образом, получение ряда значений значимости и соответствующих им частот появления события.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что звуковой сигнал представлен последовательностью последовательных блоков коэффициентов MDCT вдоль оси времени и где определение спектра модуляции включает этапы, на которых:
- осуществляют уплотнение количества коэффициентов MDCT в блоке с использованием перцептивного нелинейного преобразования; и
- выполняют спектральный анализ вдоль оси времени на последовательности последовательных уплотненных блоков коэффициентов MDCT и, таким образом, получение ряда значений значимости и соответствующих им частот появления события.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что звуковой сигнал представлен кодированным битовым потоком, включающим данные репликации спектральной полосы, и рядом последовательных кадров вдоль оси времени, и где определение спектра модуляции включает этапы, на которых:
- определяют последовательность величин полезной нагрузки, связанных с количеством данных репликации спектральной полосы, в последовательности кадров кодированного битового потока;
- выбирают ряд последовательных, частично перекрывающихся подпоследовательностей из последовательности величин полезной нагрузки; и
- выполняют спектральный анализ вдоль оси времени на ряде последовательных подпоследовательностей и, таким образом, получение ряда значений значимости и соответствующих им частот появления события.
19. Способ по одному из пп.15-18, отличающийся тем, что определение спектра модуляции включает этап, на котором:
- осуществляют умножение ряда значений значимости на весовые коэффициенты, связанные с предпочтительностью человеческого восприятия соответствующих им частот появления события.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что определение физически выраженного темпа включает этап, на котором:
- определяют физически выраженный темп как частоты появления события, соответствующей абсолютному максимальному значению ряда значений значимости.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что определение размера такта включает этапы, на которых:
- определяют автокорреляцию спектра модуляции для ряда ненулевых запаздываний по частоте;
- идентифицируют максимум автокорреляции и соответствующее запаздывание по частоте; и
- определяют размер такта на основе соответствующего запаздывания по частоте и физически выраженного темпа.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что определение размера такта включает этапы, на которых:
- определяют взаимную корреляцию между спектром модуляции и рядом синтезированных функций отбивания темпа, соответствующих ряду размеров тактов, соответственно; и
- выбирают размер такта, который приводит к максимальной взаимной корреляции.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что размер такта представляет собой один из следующих размеров:
- 3 - в случае такта ¾; или
- 2 - в случае такта 4/4.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что определение индикатора воспринимаемого темпа включает этап, на котором:
- определяют первый индикатор воспринимаемого темпа как среднее значение ряда значений значимости, нормированного на максимальное значение ряда значений значимости, где первый индикатор воспринимаемого темпа указывает степень неопределенности спектра модуляции.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что определение перцептивно выраженного темпа включает этапы, на которых:
- определяют, превышает ли первый индикатор воспринимаемого темпа первое пороговое значение; и
- осуществляют модификацию физически выраженного темпа только в том случае, если первое пороговое значение превышено.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что определение индикатора воспринимаемого темпа включает этап, на котором:
- определяют второй индикатор воспринимаемого темпа как максимального значения значимости из ряда значений значимости, где второй индикатор воспринимаемого темпа указывает интенсивность тактов звукового сигнала.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что определение перцептивно выраженного темпа включает этапы, на которых:
- определяют, находится ли второй индикатор воспринимаемого темпа ниже второго порогового значения; и
- осуществляют модификацию физически выраженного темпа, если второй индикатор воспринимаемого темпа ниже второго порогового значения.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что определение индикатора воспринимаемого темпа включает этап, на котором:
- определяют третий индикатор воспринимаемого темпа как центроидной частоты появления события в спектре модуляции.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что определение перцептивно выраженного темпа включает этапы, на которых:
- определяют несоответствия между третьим индикатором воспринимаемого темпа и физически выраженным темпом; и
- если несоответствие определено, - осуществляют модификацию физически выраженного темпа.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что определение несоответствия включает этапы, на которых:
- определяют, что третий индикатор воспринимаемого темпа находится ниже третьего порогового значения, и физически выраженный темп превышает четвертое пороговое значение; или
- определяют, что третий индикатор воспринимаемого темпа превышает пятое пороговое значение, и физически выраженный темп ниже шестого порогового значения;
где, по меньшей мере, одно из пороговых значений, третье, четвертое, пятое или шестое, связано с предпочтениями человеческого восприятия темпа.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что модификация физически выраженного темпа в соответствии с размером такта включает этапы, на которых:
- осуществляют увеличение уровня удара до следующего более высокого уровня удара основных ударов; или
- осуществляют понижение уровня удара до следующего менее высокого уровня удара основных ударов.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что повышение, или понижение, уровня удара включает этапы, на которых:
- умножение, или деление, физически выраженного темпа на 3 в случае такта ¾; и
- умножение, или деление, физически выраженного темпа на 2 в случае такта 4/4.
33. Носитель данных, включающий программу, реализованную программно, адаптированную для исполнения на процессоре и для выполнения этапов способа по одному из пп.1-32 при осуществлении на вычислительном устройстве.
34. Переносное электронное устройство, которое содержит:
- блок памяти, сконфигурированный для хранения в памяти звукового сигнала;
- блок воспроизведения звукового сигнала, сконфигурированный для воспроизведения звукового сигнала;
- пользовательский интерфейс, сконфигурированный для получения запроса от пользователя на информацию о темпе звукового сигнала; и
- процессор, сконфигурированный для определения информации о темпе путем выполнения этапов способа по одному из пп.1-32 на звуковом сигнале.
35. Система, сконфигурированная для извлечения информации о темпе звукового сигнала из сжатого кодированного битового потока репликации спектральной полосы звукового сигнала, где кодированный битовый поток включает данные репликации спектральной полосы звукового сигнала, где система содержит:
- средства для определения величины полезной нагрузки, связанной с количеством данных репликации спектральной полосы, заключенных в кодированный битовый поток, для некоторого временного интервала звукового сигнала;
- средства для повторения этапа определения для последовательных временных интервалов кодированного битового потока звукового сигнала и, таким образом, для определения последовательности величин полезной нагрузки;
- средства для идентификации периодичности в последовательности величин полезной нагрузки; и
- средства для извлечения информации о темпе звукового сигнала из идентифицированной периодичности.
36. Система, сконфигурированная для оценки перцептивно выраженного темпа звукового сигнала, где система содержит:
- средства для определения спектра модуляции из звукового сигнала, где спектр модуляции включает ряд частот появления события, которые указывают периодичности в звуковом сигнале, и соответствующий ряд значений значимости, где значения значимости указывают относительную значимость соответствующих частот появления события в звуковом сигнале;
- средства для определения физически выраженного темпа как частоты появления события, соответствующей максимальному значению ряда значений значимости;
- средства для определения размера такта звукового сигнала путем анализа спектра модуляции;
- средства для определения индикатора воспринимаемого темпа из спектра модуляции, где индикатор воспринимаемого темпа включает один или несколько следующих параметров: центроид спектра модуляции, интенсивность тактов звукового сигнала и степень неопределенности спектра модуляции; и
- средства для определения перцептивно выраженного темпа путем модификации физически выраженного темпа в соответствии с размером такта, где этап модификации учитывает соотношение между индикатором воспринимаемого темпа и физически выраженным темпом.
37. Способ генерирования кодированного битового потока, включающего метаданные звукового сигнала, где способ включает этапы, на которых:
- определяют метаданные, связанные с темпом звукового сигнала, где темп определен в соответствии с этапами способа по одному из пп.1-32; и
- вставляют метаданные в кодированный битовый поток.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что метаданные включают данные, представляющие физически выраженный темп и/или перцептивно выраженный темп звукового сигнала.
39. Способ по п.38, отличающийся тем, что метаданные включают данные, представляющие спектр модуляции из звукового сигнала, где спектр модуляции включает ряд частот появления события и соответствующий ряд значений значимости, где значения значимости указывают относительную значимость соответствующих частот появления события в звуковом сигнале.
40. Способ по п.39, отличающийся тем, что также включает этап, на котором:
- кодируют звуковой сигнал в последовательность данных полезной нагрузки кодированного битового потока с использованием одного из следующих кодеров: HE-AAC, MP3, AAC, Dolby Digital или Dolby Digital Plus.
41. Аудиокодер, сконфигурированный для генерирования кодированного битового потока, включающего метаданные звукового сигнала, где кодер включает:
- средства для определения метаданных, связанных с темпом звукового сигнала, где темп определен в соответствии с этапами способа по одному из пп.1-32; и
- средства для вставки метаданных в кодированный битовый поток.