СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА
AUDIO SIGNAL PROCESSING METHOD AND DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обработки звукового сигнала. Хотя настоящее изобретение соответствует широкому контексту приложений, оно, в частности, соответствует обработке остаточного сигнала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В основном, звуковой сигнал содержит сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал данных. И вспомогательный сигнал данных может содержать сигнал пространственной информации и сигнал расширения. В этом случае сигнал расширения означает дополнительный сигнал, необходимый для обеспечения возможности восстановления сигнала, близкого к первоначальному сигналу, при формировании многоканального сигнала посредством микширования с увеличением количества каналов сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов. Например, сигнал расширения может содержать остаточный сигнал. Остаточный сигнал означает сигнал, соответствующий отличию между первоначальным сигналом и кодированным сигналом. При многоканальном кодировании звуковой информации остаточный сигнал используют в следующих случаях. Например, остаточный сигнал используют для компенсации «художественного» сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, или для определенной компенсации канала при декодировании. И остаточный сигнал используют также для обоих видов компенсации. Так, для повышения качества звука существует возможность восстановления входного звукового сигнала в сигнал, более близкий к первоначальному сигналу, с использованием остаточного сигнала.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
Однако если декодер выполняет декодирование на сигнале расширения, безусловно, хотя качество звука может быть повышено в соответствии с видом декодера, повышается сложность и повышается рабочая нагрузка.
Кроме того, так как информация заголовка для звукового сигнала, в основном, является неизменной, информацию заголовка вставляют в битовый поток только однократно. Но в случае, если информацию заголовка вставляют в битовый поток только однократно, если требуется декодировать звуковой сигнал в случайный момент времени для широковещания или VOD, то может отсутствовать возможность декодирования информации кадра данных из-за отсутствия информации заголовка.
Техническое решение
Соответственно настоящее изобретение направлено на способ и устройство для обработки звукового сигнала, которые, по существу, устраняют одну или более проблем, обусловленных ограничениями и недостатками уровня техники.
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства для обработки звукового сигнала, посредством которых повышают эффективность обработки звукового сигнала, пропуская декодирование сигнала расширения.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства для обработки звукового сигнала, посредством которых пропускают декодирование сигнала расширения с использованием информации о длине сигнала расширения.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства для обработки звукового сигнала, посредством которых звуковой сигнал для широковещания является восстанавливаемым в случайный момент времени.
Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства для обработки звукового сигнала, посредством которых звуковой сигнал обрабатывают в соответствии с информацией уровня.
Преимущественные результаты
Настоящее изобретение обеспечивает следующие результаты или преимущества.
Прежде всего, в случае выполнения декодирования, в настоящем изобретении осуществляют избирательное декодирование сигнала расширения для обеспечения возможности более эффективного декодирования. В случае выполнения декодирования на сигнале расширения настоящее изобретение обеспечивает возможность повышения качества звука звукового сигнала. В случае отсутствия выполнения декодирования на сигнале расширения настоящее изобретение обеспечивает возможность понижения сложности. Кроме того, даже при выполнении декодирования на сигнале расширения настоящее изобретение обеспечивает возможность повышения качества звука посредством декодирования только предварительно определенной низкочастотной части, а также уменьшает рабочую нагрузку. Кроме того, в случае использования звукового сигнала для широковещания или подобного настоящее изобретение обеспечивает возможность обработки звукового сигнала в случайный момент времени посредством идентификации наличия или отсутствия информации заголовка внутри звукового сигнала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопровождающие чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания изобретения, включены и составляют часть этого описания, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и совместно с описанием служат для пояснения принципов изобретения.
Фиг.1 - блочная диаграмма устройства кодирования звукового сигнала и устройства декодирования звукового сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - схематическая блочная диаграмма блока 90 декодирования сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 и фиг.4 - диаграммы для пояснения назначения фиксированных битов информации о длине для сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 и фиг.6 - диаграммы для пояснения назначения переменных битов информации о длине для сигнала расширения в зависимости от типа длины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 и фиг.8 - диаграммы для пояснения адаптивного назначения битов информации о длине для сигнала расширения в зависимости от реальной длины сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - диаграмма структуры потока битов, конфигурирующей звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, вспомогательным сигналом и сигналом расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 - диаграмма структуры потока битов, конфигурирующей звуковой сигнал со вспомогательным сигналом, содержащим сигнал расширения, и сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 - диаграмма структуры потока битов, конфигурирующей независимый звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, или вспомогательным сигналом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 - диаграмма структуры потокового широковещания, конфигурирующей звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, и вспомогательным сигналом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 - блок-схема способа обработки сигнала расширения с использованием информации о длине сигнала расширения в соответствии с информацией идентификации, указывающей, содержится ли заголовок внутри вспомогательного сигнала, в случае использования звукового сигнала для широковещания или подобного согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 - блок-схема способа избирательного декодирования сигнала расширения с использованием информации о длине сигнала расширения в соответствии с уровнем потока битов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут сформулированы в последующем описании и частично станут ясны из описания или могут быть изучены при практическом осуществлении изобретения. Задачи и другие преимущества изобретения будут реализованы и достигнуты посредством структуры, в частности, указанной в письменном описании и формуле изобретения, а также в приложенных чертежах.
Для достижения указанных и других преимуществ и в соответствии с назначением настоящего изобретения, которые реализованы и широко описаны, способ обработки звукового сигнала согласно настоящему изобретению содержит этапы извлечения из принятого потока битов вспомогательного сигнала для формирования звукового сигнала и сигнала расширения, содержащегося во вспомогательном сигнале, считывания информации о длине сигнала расширения, пропускания декодирования сигнала расширения или неиспользования результата декодирования, основанного на информации о длине, и формирования звукового сигнала с использованием вспомогательного сигнала.
Для дополнительного достижения указанных и других преимуществ и в соответствии с назначением настоящего изобретения способ для обработки звукового сигнала содержит этапы получения информации синхронизации, указывающей местоположение вспомогательного сигнала для формирования звукового сигнала и местоположение сигнала расширения, содержащегося во вспомогательном сигнале, пропускания декодирования сигнала расширения или неиспользования результата декодирования, основанного на информации синхронизации, и формирования звукового сигнала с использованием вспомогательного сигнала.
Для дополнительного достижения указанных и других преимуществ и в соответствии с назначением настоящего изобретения устройство для обработки звукового сигнала содержит блок извлечения сигнала, осуществляющий извлечение из принятого потока битов вспомогательного сигнала для формирования звукового сигнала и сигнала расширения, содержащегося во вспомогательном сигнале, блок считывания длины сигнала расширения, считывающий информацию о длине сигнала расширения, блок избирательного декодирования, пропускающий декодирование сигнала расширения или не использующий результат декодирования, основанный на информации о длине, и блок микширования с увеличением количества каналов, формирующий звуковой сигнал с использованием вспомогательного сигнала.
Для дополнительного достижения указанных и других преимуществ и в соответствии с назначением настоящего изобретения устройство для обработки звукового сигнала содержит блок получения информации синхронизации, получающий информацию синхронизации, указывающую местоположение вспомогательного сигнала для формирования звукового сигнала и местоположение сигнала расширения, содержащегося во вспомогательном сигнале, блок избирательного декодирования, пропускающий декодирование сигнала расширения или не использующий результат декодирования, основанный на информации синхронизации, и блок микширования с увеличением количества каналов, формирующий звуковой сигнал с использованием вспомогательного сигнала.
Должно быть понято, что и предыдущее общее описание, и последующее подробное описание являются иллюстративными и поясняющими и предназначены для обеспечения дополнительного пояснения изобретения, как оно заявлено.
Подробное описание изобретения
Теперь будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы в сопровождающих чертежах.
Фиг.1 - блочная диаграмма устройства кодирования звукового сигнала и устройства декодирования звукового сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.1 устройство кодирования содержит блок 10 микширования с уменьшением количества каналов, блок 20 кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, блок 30 кодирования вспомогательного сигнала, блок 40 кодирования сигнала расширения и блок 50 мультиплексирования.
В случае если в блок 10 микширования с уменьшением количества каналов вводят звуковые сигналы X1, X2..., Xn из нескольких источников, блок 10 микширования с уменьшением количества каналов формирует сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, посредством микширования с уменьшением количества каналов звуковых сигналов из нескольких источников. Сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, содержит монофонический сигнал, стереофонический сигнал или звуковой сигнал из нескольких источников. Источник содержит канал и, для удобства, описан как канал. В описании настоящего изобретения объяснение относится к монофоническому или стереофоническому сигналу, микшированному с уменьшением количества каналов. Однако настоящее изобретение не ограничено монофоническим или стереофоническим сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов. Устройство кодирования выполнено с возможностью использования художественного сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, обеспечиваемого извне избирательно и непосредственно. В ходе микширования с уменьшением количества каналов из многоканального звукового сигнала может быть сформирован вспомогательный сигнал, и также может быть сформирован сигнал расширения. В этом случае вспомогательный сигнал может содержать сигнал пространственной информации и сигнал расширения. Сформированные сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, вспомогательный сигнал и сигнал расширения кодируют посредством блока 20 кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, блока 30 кодирования вспомогательного сигнала и блока 40 кодирования сигнала расширения и затем передают в блок мультиплексирования 50 соответственно.
В настоящем изобретении «пространственная информация» означает информацию, которая необходима для передачи устройством кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, сформированного при микшировании с уменьшением количества каналов многоканальных сигналов, в устройство декодирования, и которая требуется для формирования устройством декодирования многоканальных сигналов посредством микширования с увеличением количества каналов сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов. Пространственная информация содержит пространственные параметры. Пространственные параметры содержат CLD (отличие уровней канала), указывающее отличие мощности между каналами, ICC (когерентности между каналами), означающие корреляцию между каналами, CPC (коэффициенты предсказания канала), используемые при формировании трех каналов из двух каналов и т.д. И «сигнал расширения» означает дополнительную информацию, которая требуется для обеспечения возможности восстановления сигнала, более близкого к первоначальному сигналу, при формировании устройством декодирования многоканальных сигналов посредством микширования с увеличением количества каналов сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов. Например, дополнительная информация содержит остаточный сигнал, остаточный художественный сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, разветвленный художественный сигнал расширения и т.д. В этом случае остаточный сигнал обозначает сигнал, соответствующий отличию между первоначальным сигналом и кодированным сигналом. В последующем описании предполагают, что остаточный сигнал содержит общий остаточный сигнал или остаточный художественный сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, для компенсации художественного сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов.
В настоящем изобретении блок 20 кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, или блок 70 декодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, означает кодек, который кодирует или декодирует звуковой сигнал, не заключенный во вспомогательном сигнале. В настоящем описании в виде возможного варианта звукового сигнала, не заключенного во вспомогательном сигнале, рассматривают звуковой сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов. И блок 20 кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, или блок 70 декодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, выполнен с возможностью содержания в нем MP3, AC-3, DTS или AAC.
Если на звуковом сигнале выполняют функцию кодека, то блок 20 кодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и блок 70 декодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, может включать в себя и кодек, который будет разработан в будущем, так же как и кодек, разработанный ранее.
Блок 50 мультиплексирования может формировать поток битов посредством мультиплексирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, вспомогательного сигнала и сигнала расширения и затем передавать сформированный поток битов в устройство декодирования. В этом случае сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал могут передаваться в устройство декодирования в формате потока битов. В виде варианта вспомогательный сигнал и сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, могут передаваться в устройство декодирования в независимых форматах потока битов соответственно. Подробности относительно потоков битов поясняют фиг.9-11.
В случае, если отсутствует возможность использования предварительно переданной информации заголовка, так как декодирование звукового сигнала начинают в случайный момент времени вместо декодирования с начала, подобно потоку битов для широковещания, существует возможность декодирования звукового сигнала с использованием информации другого заголовка, вставленной в звуковой сигнал. В случае, если информация заголовка потеряна в ходе передачи звукового сигнала, декодирование должно быть начато с любого момента времени приема сигнала. Итак, информация заголовка может быть вставлена в звуковой сигнал по меньшей мере однократно. Если информация заголовка только однократно существует в передней части звукового сигнала, то отсутствует возможность декодирования из-за отсутствия информации заголовка в случае приема звукового сигнала в случайный момент времени. В этом случае информацию заголовка можно включить в соответствии с заданным форматом (например, временной интервал, пространственный интервал и т.д.). Существует возможность вставки информации идентификации, указывающей наличие или отсутствие информации заголовка в потоке битов. И в соответствии с информацией идентификации звуковой сигнал может содержать заголовок избирательно. Например, в соответствии с информацией идентификации заголовка вспомогательный сигнал может избирательно содержать заголовок. Подробности структур потока битов поясняют фиг.9-12.
Устройство декодирования содержит блок 60 демультиплексирования, блок 70 декодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, блок 80 декодирования вспомогательного сигнала, блок 90 декодирования сигнала расширения и блок 100 микширования с увеличением количества каналов.
Блок 60 демультиплексирования принимает поток битов и затем отделяет из принятого потока битов кодированный сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, кодированный вспомогательный сигнал и кодированный сигнал расширения. Блок 70 декодирования сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, декодирует кодированный сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов. И блок 80 декодирования вспомогательного сигнала декодирует кодированный вспомогательный сигнал.
Между тем, во вспомогательном сигнале может содержаться сигнал расширения. Для эффективного формирования многоканальных звуковых сигналов требуется эффективно декодировать сигнал расширения. Следовательно, блок 90 декодирования сигнала расширения может быть выполнен для избирательного декодирования кодированного сигнала расширения. В частности, кодированный сигнал расширения может быть декодирован, или декодирование кодированного сигнала расширения может быть пропущено. Иногда, если декодирование сигнала расширения пропускают, кодированный сигнал может быть восстановлен более близким к первоначальному сигналу и может быть повышена эффективность кодирования.
Например, если уровень устройства декодирования ниже уровня потока битов, то устройство декодирования не обеспечивает возможность декодирования принятого сигнала расширения. Следовательно, декодирование сигнала расширения может быть пропущено. Даже если декодирование сигнала расширения является доступным, так как уровень устройства декодирования выше уровня потока битов, то существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения при другой информации, полученной из звукового сигнала. В этом случае, например, другая информация может содержать информацию, указывающую, выполнять ли декодирование сигнала расширения. Это подробно пояснено далее согласно фиг.14.
И, например, для пропуска декодирования сигнала расширения из потока битов считывают информацию о длине сигнала расширения, и существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения с использованием информации о длине. В виде варианта существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения с использованием информации синхронизации, указывающей местоположение сигнала расширения. Это пояснено подробно далее согласно фиг.2.
Информация о длине сигнала расширения может быть определена разнообразными средствами. Например, могут быть назначены фиксированные биты, или могут быть назначены переменные биты в соответствии с предварительно определенным типом информации о длине, или при считывании сигнала расширения могут адаптивно назначаться биты, соответствующие длине реального сигнала расширения. Подробности в отношении назначения фиксированных битов поясняют фиг.3 и фиг.4. Подробности в отношении назначения переменных битов поясняют фиг.5 и фиг.6. И подробности в отношении адаптивного назначения битов поясняют фиг.7 и фиг.8.
Информация о длине сигнала расширения может быть расположена внутри области вспомогательных данных. В этом случае область вспомогательных данных указывает область, где находится дополнительная информация, которая требуется для восстановления сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, в первоначальный сигнал. Например, в виде примера вспомогательных данных может быть взят сигнал пространственной информации или сигнал расширения. Следовательно, информация о длине сигнала расширения может быть расположена внутри вспомогательного сигнала или области расширения вспомогательного сигнала.
В частности, информацию о длине сигнала расширения располагают внутри области расширения заголовка вспомогательного сигнала, области расширения данных кадра вспомогательного сигнала или в области расширения заголовка и в области расширения данных кадра вспомогательного сигнала. Это пояснено подробно далее согласно фиг.9-11.
Фиг.2 - схематическая блочная диаграмма блока 90 декодирования сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.2 блок 90 декодирования сигнала расширения содержит блок 91 получения информации о типе сигнала расширения, блок 92 считывания длины сигнала расширения и блок 93 избирательного декодирования. И блок 93 избирательного декодировании содержит блок 94 определения уровня, блок 95 получения информации сигнала расширения и блок 96 пропуска информации сигнала расширения. Блок 90 декодирования сигнала расширения принимает поток битов для сигнала расширения из блока 60 демультиплексирования и затем выводит декодированный сигнал расширения. Иногда блок 90 декодирования сигнала расширения может не выводить сигнал расширения или может выводить сигнал расширения, полностью заполняя поток битов для сигнала расширения нулями. В том случае, если не выводят сигнал расширения, используют способ пропускания декодирования сигнала расширения. Блок 91 получения типа сигнала расширения захватывает из потока битов информацию, указывающую тип сигнала расширения. Например, информация, указывающая тип сигнала расширения, может содержать остаточный сигнал, остаточный художественный сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, разветвленный художественный сигнал расширения или подобный. В настоящем изобретении остаточный сигнал является обобщенным названием общего остаточного сигнала или остаточного художественного сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, для компенсации художественного сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов. Остаточный сигнал используют для компенсации художественного сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, при компенсации многоканальных звуковых сигналов или для определенной компенсации канала при декодировании. Возможно также использование двух указанных случаев. Если посредством информации о типе сигнала расширения определен тип сигнала расширения, то блок 92 считывания длины сигнала расширения считывает длину сигнала расширения, определенного информацией о типе сигнала расширения. Это может быть достигнуто независимо от того, выполнять ли декодирование сигнала расширения. Когда считана длина сигнала расширения, блок 93 избирательного декодирования избирательно выполняет декодирование на сигнале расширения. Решение относительно этого может быть принято блоком 94 принятия решения относительно уровня. В частности, блок 94 принятия решения относительно уровня выбирает, выполнять ли декодирование сигнала расширения посредством сравнения уровня потока битов относительно уровня устройства декодировании. Например, если уровень устройства декодирования не меньше уровня потока битов, то устройство декодирования получает информацию для сигнала расширения посредством блока 95 получения информации сигнала расширения и затем декодирует информацию для вывода сигнала расширения. Выведенный сигнал расширения передают в блок 100 микширования с увеличением количества каналов для использования при восстановлении первоначального сигнала или формировании звукового сигнала. Однако если уровень устройства декодирования ниже уровня потока битов, существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения посредством блока 96 опускания информации сигнала расширения. В этом случае существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения на основе информации о длине, считанной блоком 92 считывания длины сигнала расширения. Соответственно в том случае, если используют сигнал расширения, может быть достигнуто восстановление сигнала, более близкого к первоначальному, для повышения качества звука. Если требуется, существует возможность снижения рабочей нагрузки устройства декодирования посредством пропуска декодирования сигнала расширения.
В виде варианта способа пропуска декодирования сигнала расширения в блоке 96 пропуска информации сигнала расширения, в случае использования информации о длине сигнала расширения в данные может быть вставлена информация о длине сигнала расширения в битах или байтах. И декодирование может быть продолжено при пропуске области бита сигнала расширения столько раз, сколько составляет значение, полученное из информации о длине. Способы определения информации о длине сигнала расширения будут пояснены согласно фиг.3-8.
В виде другого возможного варианта способа пропуска декодирования сигнала расширения существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения на основе информации синхронизации, указывающей местоположение сигнала расширения. Например, существует возможность вставки синхрослова, имеющего предварительно определенные биты в точке окончания сигнала расширения. Устройство декодирования продолжает поиск битового поля остаточного сигнала до обнаружения синхрослова сигнала расширения. После обнаружения синхрослова устройство декодирования останавливает процесс поиска и затем продолжает выполнение декодирования. В частности, существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения, пока обнаруживают синхрослово сигнала расширения. В виде другого возможного варианта способа декодирования в соответствии с выбором, в случае выполнения декодирования сигнала расширения, существует возможность выполнения декодирования после анализа сигнала расширения. При выполнении декодирования сигнала расширения считывают синхрослово сигнала расширения, но оно может быть недоступно.
Фиг.3 и фиг.4 - диаграммы для пояснения назначения фиксированных битов информации о длине для сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Информация о длине сигнала расширения может быть определена в единицах бита или байта. Если информацию о длине определяют в единицах байта, то это означает, что сигналу расширения назначают байты. Фиг.3 изображает способ определения информации о длине для сигнала расширения наиболее простым образом. И фиг.4 схематично изображает способ, изображенный на фиг.3. Определяют элемент синтаксиса для указания информации о длине сигнала расширения, и элементу синтаксиса назначают предварительно определенные биты. Например, в качестве элемента синтаксиса определяют 'bsResidualSignalLength', и в качестве фиксированных битов назначают 16 битов. Однако при этом способе может расходоваться весьма существенное количество битов. Соответственно ниже пояснены способы, изображенные на фиг.5, фиг.6, фиг.7 и фиг.8.
Фиг.5 и фиг.6 - диаграммы для пояснения назначения переменных битов информации о длине для сигнала расширения в зависимости от типа длины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 изображает способ определения еще одного элемента синтаксиса для определения, сколько битов должны быть использованы для 'bsResidualSignalLength' для дополнительного уменьшения расхода битов. И фиг.6 схематично иллюстрирует способ, изображенный на фиг.5. Например, вновь в качестве вида длины определяют 'bsResidualSignalLengthtype'. Если значением 'bsResidualSignalLengthtype' является ноль, то 'bsResidualSignalLength' назначают четыре бита. Если значением 'bsResidualSignalLengthtype' является 1, то 'bsResidualSignalLength' назначают восемь битов. Если значением 'bsResidualSignalLengthtype' является 2, то 'bsResidualSignalLength' назначают двенадцать битов. Если значением 'bsResidualSignalLengthtype' является 3, то 'bsResidualSignalLength' назначают шестнадцать битов. В этом случае назначенные биты являются иллюстративными. Следовательно, могут быть назначены биты, отличные от определенных выше. Для большего уменьшения расхода битов, чем в вышеупомянутых способах, предложен способ, изображенный на фиг.7 и фиг.8.
Фиг.7 и фиг.8 - диаграммы для пояснения адаптивного назначения битов информации о длине для сигнала расширения в зависимости от реальной длины сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
При вводе сигнала расширения значение информации о длине сигнала расширения может быть считано до первоначально определенного значения. Если значение информации о длине равно предварительно определенному значению, то существует возможность дополнительного считывания до дополнительно определенного значения. Если значение информации о длине равно другому предварительно определенному значению, то существует возможность дополнительного считывания до другого дополнительно определенного значения. В этом случае, если значение информации о длине не равно другому предварительно определенному значению, то соответствующее значение выводят в качестве значения информации о длине, как оно есть. Соответственно информацию о длине сигнала расширения адаптивно считывают в соответствии с реальной длиной данных, посредством чего может быть максимально уменьшен расход битов. Далее приведено пояснение примера, изображенного на фиг.7 или фиг.8.
4
4
8
4
8
12
На фиг.7 в виде возможного варианта сигнала расширения берут остаточный сигнал. При вводе остаточного сигнала считывают четыре бита длины остаточного сигнала. Если значение информации о длине (bsResidualSignalLength) равно 2-1 (=15), то в качестве значения bsResidualSignalLength1 дополнительно считывают восемь битов. Если значение информации о длине (bsResidualSignalLength) равно (2-1) + (2-1) (=15+255), то в качестве значения bsResidualSignalLength2 дополнительно считывают двенадцать битов. Таким же образом, если значение информации о длине (bsResidualSignalLength) равно (2-1) + (2-1) + (2-1) (=15+255+4095), то в качестве значения bsResidualSignalLength3 дополнительно считывают шестнадцать битов.
Фиг.8 схематично иллюстрирует другой пример адаптивного назначения битов информации о длине для сигнала расширения.
4
8
4
4
4
8
16
16
16
На фиг.8 при вводе сигнала расширения предпочтительно считывают четыре бита. Если значение, полученное в результате считывания информации о длине, меньше четырех битов, то соответствующее значение становится информацией о длине. Однако если значение, полученное в результате считывания информации о длине, больше четырех битов, то, кроме этого, дополнительно считывают восемь битов. Если дополнительно считанное значение меньше восьми битов, то суммарное считанное значение информации о длине соответствует 12 (=4+8). Однако, если дополнительно считанное значение больше восьми битов, то, кроме того, вновь дополнительно считывают шестнадцать битов. Это поясняется подробно следующим образом. Прежде всего, при вводе информации о длине считывают четыре бита. Реальное значение информации о длине находится в диапазоне 0~14. Если значение информации о длине становится 2-1 (=15), то, кроме того, сигнал расширения считывают дополнительно. В этом случае сигнал расширения может быть дополнительно считан до 2-2 (=254). Однако, если значение информации о длине соответствует значению, меньшему 2-1 (=15), то выводят значение считывания 0 ~ (2-2) (=14), как оно есть. Когда значение информации о длине становится (2-1) + (2-1), кроме того, сигнал расширения считывают дополнительно. В этом случае сигнал расширения может быть дополнительно считан до (2-1). Однако, если значение информации о длине соответствует значению, меньшему 2-1, то выводят значение считывания 0 ~ (2-1) (=14), как оно есть. В этом случае, как упомянуто в предыдущем описании, назначенные биты являются иллюстративными, предназначенными для пояснения. Следовательно, могут быть назначены другие биты, отличные от битов, определенных выше.
Тем временем, информацией о длине сигнала расширения может быть информация о длине заголовка сигнала расширения или информация о длине данных кадра сигнала расширения. Следовательно, информация о длине сигнала расширения может быть расположена в области заголовка и/или области данных кадра сигнала расширения. Фиг.9-12 поясняют структуры потока битов в этом отношении.
Фиг.9 и фиг.10 изображают варианты осуществления настоящего изобретения, при этом изображена структура потока битов, конфигурирующая звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, вспомогательным сигналом и сигналом расширения.
Звуковой сигнал содержит сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал. В виде возможного варианта вспомогательного сигнала может быть взят сигнал пространственной информации. Каждый из сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и вспомогательного сигнала передают в блоке кадра. Вспомогательный сигнал может содержать информацию заголовка и информацию данных или может содержать только информацию данных. Соответственно в файловой/общей поточной структуре, конфигурирующей один звуковой сигнал, предшествует информация заголовка, и за ней следует информация данных. Например, в случае файловой/общей поточной структуры, конфигурирующей один звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, и вспомогательным сигналом, в виде информации заголовка в передней части могут существовать заголовок сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и заголовок вспомогательного сигнала. И данные сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и данные вспомогательного сигнала могут конфигурировать один кадр в виде информации данных после передней части. В этом случае посредством определения области расширения вспомогательных данных существует возможность локализации сигнала расширения. Сигнал расширения может содержаться внутри вспомогательного сигнала или может использоваться в виде независимого сигнала. Фиг.9 изображает случай, где сигнал расширения используют в виде независимого сигнала, и фиг.10 изображает случай, где сигнал расширения расположен в области расширения внутри вспомогательного сигнала. Следовательно, в случае, если существует сигнал расширения в файловой/общей поточной структуре, заголовок сигнала расширения может существовать в виде информации заголовка в передней части, так же как заголовок сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и заголовок пространственной информации. Для конфигурирования одного кадра после передней части в виде информации данных могут дополнительно содержаться данные сигнала расширения, так же как данные сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и данные вспомогательного сигнала. Так как сигнал расширения может быть декодирован избирательно, то он может быть расположен в последней части кадра или может находиться последовательно непосредственно после вспомогательного сигнала. Информация о длине, поясняемая фиг.3-8, может существовать внутри области заголовка сигнала расширения и/или области данных сигнала расширения. В этом случае информация о длине, существующая внутри области заголовка (заголовка сигнала расширения), указывает информацию о длине заголовка сигнала расширения, и информация о длине, существующая внутри области данных (данных сигнала расширения), указывает информацию о длине данных сигнала расширения. Соответственно из потока битов считывают информацию о длине, существующую в каждой из областей, и устройство декодирования может опускать декодирование сигнала расширения на основе информации о длине.
Фиг.11 - диаграмма структуры потока битов, конфигурирующей независимый звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, или вспомогательным сигналом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Звуковой сигнал содержит сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал. В виде возможного варианта вспомогательного сигнала может быть взят сигнал пространственной информации. Сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал могут передаваться в виде независимых сигналов соответственно. В этом случае сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, имеет такую структуру, что заголовок сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов (заголовок (0) сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов), как информацию заголовка, располагают в передней части, и данные сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов (данные (1), (2), (3), …, (n) сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов), как информация данных, следуют за заголовком сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов. Подобным образом, вспомогательный сигнал имеет такую структуру, что заголовок вспомогательного сигнала (заголовок (0) вспомогательного сигнала), как информацию заголовка, располагают в передней части, и данные вспомогательного сигнала (данные (1), (2), (3), …, (m) вспомогательного сигнала), как информация данных, следуют за заголовком вспомогательного сигнала. Так как внутри вспомогательного сигнала может содержаться сигнал расширения, может быть обеспечена структура, в которой за данными вспомогательного сигнала следует сигнал расширения. Следовательно, заголовок (0) сигнала расширения следует за заголовком (0) вспомогательного сигнала, и данные (1) сигнала расширения следуют за данными (1) вспомогательного сигнала. Подобным образом, данные (2) сигнала расширения следуют за данными (2) вспомогательного сигнала. В этом случае информация о длине сигнала расширения может содержаться во всех из заголовка (0) сигнала расширения, данных (1) сигнала расширения и/или данных сигнала расширения (2), … и (m).
Тем временем, в отличие от файловой/общей поточной структуры, в том случае, если отсутствует возможность использования предварительно переданной информации заголовка, так как звуковой сигнал декодируют в случайный момент времени, вместо декодирования с начала существует возможность декодирования звукового сигнала с использованием информации другого заголовка, содержащейся в звуковом сигнале. В случае использования звукового сигнала для широковещания или подобного или при потере информации заголовка в ходе передачи звукового сигнала декодирование должно быть начато в любой момент времени приема сигнала. Следовательно, существует возможность повышения эффективности кодирования посредством определения информации идентификации, указывающей, существует ли заголовок. Далее приведено пояснение поточной структуры для широковещания согласно фиг.12.
Фиг.12 - диаграмма поточной структуры широковещания, конфигурирующей звуковой сигнал с сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов, и вспомогательным сигналом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
В случае поточного широковещания, если информация заголовка существует в передней части звукового сигнала только однократно, то отсутствует возможность декодирования из-за отсутствия информации заголовка в случае приема звукового сигнала в случайный момент времени. Итак, информация заголовка может быть вставлена в звуковой сигнал по меньшей мере однократно. В этом случае информация заголовка может быть включена в соответствии с заданным форматом (например, временной интервал, пространственный интервал и т.д.). В частности, информация заголовка может быть вставлена в каждый кадр, периодически вставляться в каждый кадр с фиксированным интервалом или апериодически вставляться в каждый кадр со случайным интервалом. В виде варианта информация заголовка может быть вставлена однократно в соответствии с фиксированным интервалом времени (например, 2 секунды).
Поточная структура широковещания, конфигурирующая один звуковой сигнал, имеет такую структуру, что информацию заголовка вставляют между информациями данных по меньшей мере однократно. Например, в случае поточной структуры широковещания, конфигурирующей один звуковой сигнал, первым идет сигнал, микшированный с уменьшением количества каналов, и вспомогательный сигнал следует за сигналом, микшированным с уменьшением количества каналов. В передней части вспомогательного сигнала может быть расположена информация синхронизации для различения сигнала, микшированного с уменьшением количества каналов, и вспомогательного сигнала. И может быть размещена информация идентификации, указывающая, существует ли информация заголовка для вспомогательного сигнала. Например, если информация идентификации заголовка равна 0, то следующий считываемый кадр содержит только кадр данных без информации заголовка. Если информация идентификации заголовка равна 1, то следующий считываемый кадр содержит и информацию заголовка, и кадр данных. Это применимо к вспомогательному сигналу или к сигналу расширения. Указанная информация заголовка может быть идентичной первоначально переданной информации заголовка или может быть измененной. В случае, если информация заголовка является измененной, новую информацию заголовка декодируют, и тогда информацию данных, переданную после новой информации заголовка, декодируют в соответствии с декодированной новой информацией заголовка. В случае, если информация идентификации заголовка равна 0, переданный кадр содержит только кадр данных без информации заголовка. В этом случае для обработки кадра данных может быть использована предварительно переданная информация заголовка. Например, если информация идентификации заголовка равна 1 согласно фиг.12, то может существовать заголовок (1) вспомогательного сигнала и заголовок (1) сигнала расширения. Однако, если следующий поступающий кадр не содержит никакой информации заголовка, так как информация идентификации заголовка установлена в 0, то существует возможность для обработки данных (3) сигнала расширения использовать предварительно переданную информацию заголовка (1) сигнала расширения.
Фиг.13 - блок-схема способа обработки сигнала расширения на основе информации о длине сигнала расширения в соответствии с информацией идентификации, указывающей, содержится ли внутри вспомогательного сигнала заголовок, в случае использования звукового сигнала для широковещания или подобного согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.13 из принятого потока битов извлекают (1301) вспомогательный сигнал для формирования звукового сигнала и сигнал расширения, содержащийся во вспомогательном сигнале. Внутри вспомогательного сигнала может содержаться сигнал расширения. Извлекают (1301) информацию идентификации, указывающую, содержится ли во вспомогательном сигнале заголовок. Например, если информация идентификации заголовка равна 1, то это указывает, что во вспомогательном сигнале содержится заголовок вспомогательного сигнала. Если информация идентификации заголовка равна 0, то это указывает, что во вспомогательном сигнале не содержится заголовок вспомогательного сигнала. В том случае, если во вспомогательном сигнале содержится сигнал расширения, если информация идентификации заголовка равна 1, то это указывает, что в сигнале расширения содержится заголовок сигнала расширения. Если информация идентификации заголовка равна 0, то это указывает, что в сигнале расширения не содержится заголовок сигнала расширения. В соответствии с информацией идентификации заголовка принимают решение (1305), содержится ли во вспомогательном сигнале заголовок. Если заголовок содержится во вспомогательном сигнале, то из заголовка извлекают (1307) информацию о длине. И существует возможность пропуска (1309) декодирования сигнала расширения на основе информации о длине. В этом случае заголовок играет роль в обеспечении возможности интерпретации каждого вспомогательного сигнала и/или каждого сигнала расширения. Например, информация заголовка может содержать информацию для остаточного сигнала, информацию о длине для остаточного сигнала, информацию синхронизации, указывающую местоположение остаточного сигнала, эталонные частоты, длину кадра, количество полос частот параметров, информацию разветвления, информацию режима квантования, ICC (межканальную корреляцию), информацию сглаживания параметров, информацию усиления для предотвращения отсечки, информацию, связанную с QMF (зеркальным квадратурным фильтром), и т.д. Кроме того, если в соответствии с информацией идентификации заголовка во вспомогательном сигнале не содержится заголовок, то существует возможность пропуска (1311) декодирования сигнала расширения на основе предварительно извлеченной информации о длине для заголовка.
Фиг.14 - блок-схема способа избирательного декодирования сигнала расширения на основе информации о длине сигнала расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Профиль означает стандартизацию технических элементов для алгоритма в процессе кодирования. В частности, профилем является совокупность технических элементов, необходимых для декодирования потока битов, и он соответствует своего рода подстандарту. Уровень определяет диапазон технических элементов, которые предписано поддерживать в профиле. В частности, уровень играет роль в определении возможностей декодирования для устройства и сложности потока битов. В настоящем изобретении информация уровня может содержать определения для профиля и уровня. Способ декодирования сигнала расширения может избирательно изменяться в соответствии с информацией уровня потока битов и информацией уровня устройства декодирования. Например, даже если в переданном звуковом сигнале существует сигнал расширения, декодирование сигнала расширения может быть выполнено или не может быть выполнено в результате определения в отношении информации уровня. Кроме того, хотя выполняют декодирование, может быть использована только предварительно определенная низкочастотная часть. Кроме того, существует возможность пропуска декодирования сигнала расширения столько раз, сколько соответствует информации о длине сигнала расширения в отношении невыполнения декодирования сигнала расширения. В виде варианта, хотя сигнал расширения считывают полностью, декодирование не может быть выполнено. Кроме того, считывают часть сигнала расширения, декодирование может быть выполнено только на считанной части, и декодирование не может быть выполнено на остальной части сигнала расширения. В виде варианта сигнал расширения считывают полностью, часть сигнала расширения может быть декодирована и остальная часть сигнала расширения не может быть декодирована.
Например, согласно фиг.14 из принятого потока битов может быть извлечен (1410) вспомогательный сигнал для формирования звукового сигнала и сигнал расширения, содержащийся во вспомогательном сигнале. И может быть извлечена информация для сигнала расширения. В этом случае информация для сигнала расширения может содержать информацию типа данных расширения, указывающую тип данных сигнала расширения. Например, информация типа данных расширения содержит остаточные данные кодирования, остаточные художественные данные, микшированные с уменьшением количества каналов кодирования, разветвленные художественные данные расширения или подобные данные. Следовательно, определяют тип сигнала расширения, и существует возможность считывания (1420) информации о длине сигнала расширения из области расширения звукового сигнала. Впоследствии определяют уровень потока битов. Он может быть определен согласно следующей информации. Например, если типом сигнала расширения являются остаточные данные кодирования, то информация уровня для потока битов может содержать количество каналов вывода, эталонную скорость передачи, ширину полосы частот остаточного сигнала и т.п. Следовательно, если вводят поясняемые выше варианты информации уровня потока битов, их сравнивают с информацией уровня для устройства декодирования для принятия решения (1430), декодировать ли сигнал расширения. В этом случае может быть предварительно установлен уровень устройства декодирования. В основном, уровень устройства декодирования должен быть не меньшим уровня звукового сигнала. Это обусловлено тем, что устройство декодирования должно быть выполнено с возможностью декодирования переданного звукового сигнала полностью. Однако в случае, если на устройство декодирования накладывают такое ограничение (например, в случае, если уровень устройства декодирования меньше уровня звукового сигнала), иногда существует возможность осуществить декодирование. Однако может быть ухудшено соответствующее качество. Например, если уровень устройства декодирования ниже уровня звукового сигнала, то устройство декодирования может не обеспечивать возможности декодирования звукового сигнала. Однако в некоторых случаях звуковой сигнал может быть декодирован на основе уровня устройства декодирования.
В случае определения, что уровень устройства декодирования ниже уровня потока битов, существует возможность пропуска (1440) декодирования сигнала расширения на основе информации о длине сигнала расширения. С другой стороны, в случае, если уровень устройства декодирования не меньше уровня потока битов, существует возможность выполнения (1460) декодирования сигнала расширения. Однако, хотя выполняют декодирование сигнала расширения, декодирование может быть выполнено (1450) только на предварительно определенной низкочастотной части сигнала расширения. Например, имеет место тот случай, что, так как устройство декодирования является декодером малой мощности, при декодировании сигнала расширения полностью ухудшается эффективность, или, так как устройство декодирования не обеспечивает возможности декодирования сигнала расширения полностью, используют предварительно определенную низкочастотную часть сигнала расширения. И это возможно только, если уровень потока битов или уровень устройства декодирования удовлетворяют заданному условию.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Соответственно в общем существуют различные среды для кодирования и декодирования сигналов, и в них могут существовать различные способы обработки сигналов в соответствии с различными условиями среды. В настоящем изобретении в качестве возможного варианта, который не ограничивает объем настоящего изобретения, приведен способ обработки звукового сигнала. В этом случае сигналы содержат звуковые сигналы и/или видеосигналы.
Хотя здесь настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано в отношении его предпочтительных вариантов осуществления, для специалистов в данной области техники очевидно, что, не удаляясь от сути и не выходя из контекста изобретения, в него могут быть внесены различные модификации и изменения. Соответственно настоящее изобретение предназначено для охвата модификаций и изменений этого изобретения, которые попадают в контекст приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.