[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

ES2712457T3 - Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro - Google Patents

Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro Download PDF

Info

Publication number
ES2712457T3
ES2712457T3 ES17172246T ES17172246T ES2712457T3 ES 2712457 T3 ES2712457 T3 ES 2712457T3 ES 17172246 T ES17172246 T ES 17172246T ES 17172246 T ES17172246 T ES 17172246T ES 2712457 T3 ES2712457 T3 ES 2712457T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
filter
pulse
value
subband
values
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17172246T
Other languages
English (en)
Inventor
Lars Villemoes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dolby International AB
Original Assignee
Dolby International AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dolby International AB filed Critical Dolby International AB
Application granted granted Critical
Publication of ES2712457T3 publication Critical patent/ES2712457T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0264Filter sets with mutual related characteristics
    • H03H17/0272Quadrature mirror filters
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0264Filter sets with mutual related characteristics
    • H03H17/0266Filter banks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • G10L19/0204Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders using subband decomposition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Sistema de filtro que comprende: un convertidor de filtro (101) configurado para la recepción de una señal de entrada que comprende información referente a una respuesta finita al impulso de un filtro o un elemento de filtro en un dominio temporal y para la generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada correspondientes a subbandas, que comprenden valores de respuesta al impulso de filtro en derivaciones de filtro; y un compresor de filtro (102, 501) para la generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas desde las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, comprendiendo el compresor de filtro: un procesador (820) para examinar los valores de respuesta al impulso de filtro de al menos dos respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada para encontrar valores de respuesta al impulso que tienen valores más altos y al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene un valor que es más bajo que los valores más altos; y un constructor de respuestas al impulso de filtro (305) para construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas mediante el uso de los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen valores más altos, en el que las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas no incluyen valores de respuesta al impulso de filtro correspondientes a las derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor más bajo; o comprenden valores de respuesta al impulso de filtro con valor cero correspondientes a las derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor más bajo.

Description

DESCRIPCION
Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro
CAMPO TECNICO
[0001] La presente invencion se refiere a un compresor de filtro en el dominio de subbanda que en ocasiones tambien se denomina dominio QMF (QMF = Banco de filtros espejo en cuadratura), que puede, por ejemplo, emplearse en el campo de las aplicaciones de audio tales como el filtrado de funciones de transferencia relacionadas con la cabeza (HRTF) para una experiencia de sonido multi-canal mediante auriculares.
ANTECEDENTES
[0002] El reciente desarrollo en las tecnicas de conversion de filtro ha permitido una representacion de QMF muy eficaz de un filtro de dominio temporal. En general, cualquier filtro FIR (FIR = Respuesta finita al impulso) en el dominio temporal puede convertirse en un conjunto de filtros complejos cada uno correspondiente a una subbanda especlfica en el QMF. Por lo tanto, el filtrado puede tener lugar en el dominio QMF complejo, de manera similar a como el filtrado puede realizarse usando FFT (FFT = Transformacion rapida de Fourier). Incluso asl, la complejidad computacional de la representacion del dominio QMF y la implementacion del filtrado pueden ser sustanciales, por ejemplo en el caso de filtros que tienen una larga respuesta al impulso en el dominio temporal.
[0003] Ademas, el reciente desarrollo en la codificacion de audio ha puesto a disposicion la capacidad de recrear una representacion multi-canal de una senal de audio basandose en una senal estereo (o mono) y datos de control correspondientes. Estos procedimientos se diferencian sustancialmente de la antigua solucion basada en matriz tal como Dolby Prologic®, ya que se transmiten datos de control adicionales para controlar la re-creacion, tambien denominada mezcla ascendente, de los canales envolventes basandose en los canales de mono o estereo transmitidos.
[0004] Por lo tanto, un decodificador de audio multi-canal parametrico tal, por ejemplo MPEG Surround, reconstruye N canales basandose en los M canales transmitidos, siendo N y M numeros enteros posibles, en los que N > M, y los datos de control adicionales. Los datos de control adicionales representan una significativa tasa de datos mas baja que transmitir todos los N canales, haciendo la codificacion muy eficaz mientras que al mismo tiempo se asegura la compatibilidad con tanto dispositivos de M canales como dispositivos de N canales.
[0005] Estos procedimientos de codificacion envolvente parametrica normalmente comprenden una parametrizacion de la senal envolvente basada en 11D (Diferencia de intensidad entre canales) e ICC (Coherencia entre canales). Estos parametros describen relaciones de potencia y la correlacion entre pares de canales en el proceso de mezcla ascendente. Parametros adicionales tambien usados en el estado de la tecnica comprenden parametros de prediccion usados para predecir canales intermedios o de salida durante el procedimiento de mezcla ascendente.
[0006] Otros desarrollos en la codificacion de audio han proporcionado medios para obtener una impresion de senal multi-canal con respecto a los auriculares estereo. Esto se hace comunmente mezclando de forma descendente una senal multi-canal con respecto a estereo usando la senal multi-canal original y los denominados filtros HRTF (Funciones de transferencia relacionadas con la cabeza). Se ha mostrado en el estado de la tecnica que el decodificador de audio multi-canal parametrico puede combinarse con un algoritmo de mezcla descendente binaural que hace posible convertir una senal multi-canal mediante los auriculares sin la necesidad de volver a crear primero la senal multi-canal de la senal de mezcla descendente transmitida, y posteriormente mezclarla de forma descendente otra vez por medio de los filtros HRTF. Esto se lleva a cabo combinando los filtros HRTF en cuatro filtros en funcion de la representacion multi-canal parametrica. Como consecuencia, los cuatro filtros describen en funcion de la representacion multi-canal parametrica como la senal estereo (dos canales) usada como una entrada para la representacion multi-canal se combinara o mezclara para lograr las senales de salida binaurales o estereo resultantes (dos canales). Asl, cada uno de los cuatro filtros se refiere a una de las dos senales de entrada con respecto a las dos senales de salida. Sin embargo, los filtros de HRTF pueden ser bastante largos con el fin de modelar bien caracterlsticas espaciales, y por tanto la complejidad computacional de filtrar los cuatro filtros HRTF en el dominio QMF puede llegar a ser significativa.
[0007] El documento EP 1047 047 A2 se refiere a un procedimiento de codificacion y decodificacion de senales de audio y un aparato correspondiente. Una senal de entrada se transforma por tiempo-frecuencia, entonces los coeficientes del dominio de frecuencia se dividen en segmentos de coeficiente de aproximadamente 100 Hz de anchura para generar una secuencia de segmentos de coeficiente, y la secuencia de segmentos de coeficiente se divide en subbandas que estan constituidas cada una por segmentos de coeficiente plurales. Se determina un valor umbral basado en la intensidad de cada segmento de coeficiente en cada subbanda. La intensidad de cada segmento de coeficiente se compara con el valor umbral, y los segmentos de coeficiente se clasifican en grupos de baja y alta intensidad. Los segmentos de coeficiente se cuantifican para cada grupo, o se aplanan respectivamente y entonces se cuantifican mediante recombination.
RESUMEN
[0008] Segun la presente invention, se propone un sistema de filtro como se define en la reivindicacion 1, un procedimiento para el funcionamiento de un sistema de filtro como se define en la reivindicacion 14 y un programa informatico como se define en la reivindicacion 15.
[0009] Algunas formas de realization de la presente invencion pueden llegar a ser favorables cuando llegan a equilibrar la eficacia computacional por una parte y la calidad por otra parte. Las formas de realizacion ofrecen ambas, una reduction significativa de la complejidad computacional y una excelente aproximacion de un filtro representada por las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada. El examen (con el tiempo que comprende seleccionar o determinar) y la construction de las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas usando los valores de respuesta al impulso de filtro seleccionados (o determinados) pueden lograr ambas, la reduccion de la complejidad computacional y la excelente aproximacion en algunas formas de realizacion y/o aplicaciones, que pueden conducir a una experiencia de audition (casi) audiblemente indistinguible. En algunas formas de realizacion esto se logra encontrando, seleccionando o determinando valores de respuesta al impulso de filtro de respuestas al impulso de filtro de entrada que tienen valores mas altos, mientras que al menos un valor de respuesta al impulso de filtro no se selecciona o determina, que tiene un valor que es mas bajo que los valores mas altos. Mediante el uso de los valores de respuesta al impulso de filtro seleccionados o determinados o los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen mas altos los valores mas altos, se construye o fabrica una respuesta al impulso de filtro comprimida que tiene valores de respuesta al impulso de filtro comprimida. Dependiendo de la implementation, el valor de respuesta al impulso de filtro no seleccionado o no determinado o el valor de respuesta al impulso de filtro que tiene un valor mas bajo que los valores mas altos se establece a cero o se ignora. En otras palabras, los valores de respuesta al impulso de filtro pueden comprender un patron de valores de respuesta al impulso de filtro ignorados, establecidos a cero o modificados de otro modo.
[0010] Ademas, algunas formas de realizacion pueden ofrecer un amplio intervalo de reducciones alcanzables de la complejidad computacional influyendo en la selection de valores de respuesta al impulso de filtro basandose en que respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas se construyen. Como consecuencia, algunas formas de realizacion de la presente invencion ofrecen una enorme flexibilidad en equilibrar la adaptation alcanzable de complejidad computacional por una parte y calidad de la aproximacion por otra parte.
[0011] Algunas formas de realizacion de la presente invencion pueden, por tanto, aplicarse especialmente en el campo del audio u otras aplicaciones que implican filtros que tienen una respuesta al impulso comparablemente larga (finita) en el dominio temporal. Como se explicara despues, convirtiendo el filtro o elemento de filtro del dominio temporal en el dominio de subbanda (complejo), los calculos pueden llevarse a cabo en paralelo a medida que las respuestas al impulso de los filtros de subbanda individuales son significativamente mas cortas en comparacion con la respuesta al impulso de filtro en el dominio temporal.
[0012] Sin embargo, la complejidad computacional global no solo puede ser reducida por una transition pura del dominio temporal en el dominio de subbanda (complejo) solo. Por ejemplo, para filtros que tienen una respuesta al impulso comparablemente larga, tales como filtros HRTF, incluso los filtros de subbanda individuales normalmente tienen una respuesta finita al impulso larga, que es muy en llneas generales del orden de la respuesta finita al impulso del filtro correspondiente en el dominio temporal dividida entre el numero de subbandas individuales. Por lo tanto, dependiendo de la potencia computacional disponible en ciertas aplicaciones, la complejidad computacional global o incluso la complejidad computacional referente a un filtro de subbanda individual puede ser sustancial.
[0013] Adicionalmente, o alternativamente, tambien puede implementarse una determination basada en nivel de la respuesta al impulso de filtro en una forma de realizacion de un compresor de filtro. En tal caso, el compresor de filtro puede adaptarse de forma que al menos un valor de respuesta al impulso de filtro pueda establecerse a cero o ignorarse, cuando el valor (por ejemplo el valor absoluto) de la respuesta al impulso de filtro este por debajo de un umbral. En algunos campos de aplicaciones, uno o mas valores de respuesta al impulso de filtro pueden estar proximos a un nivel de solape de un banco de filtros correspondiente a la respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada. Cuando el valor del valor de respuesta al impulso de filtro es proximo al nivel de solape de un banco de filtros correspondiente tal, dejan de establecerse a cero ciertas derivaciones de manera que los coeficientes de filtro correspondientes o los valores de respuesta al impulso de filtro puedan establecerse con seguridad a cero. Como consecuencia, no se requiere una implementacion de un filtro basado en una respuesta al impulso de filtro comprimida tal para realizar una multiplicacion-suma para coeficientes o valores de respuesta al impulso de valor cero.
[0014] En este contexto, un nivel de solape de un banco de filtros es una caracterlstica inherente de muchos bancos de filtros. Un nivel de solape tal de un banco de filtros puede resultar de un puro procesamiento de la senal, por ejemplo en el marco de una aplicacion de SBR. Como cada derivation de filtro o valor de respuesta al impulso de filtro contribuye a la senal saliente, cuanto mas pequenas sean las (por ejemplo un valor absoluto de) pestanas, mas pequeno sera el resultado o la contribucion de las derivaciones respectivas en terminos de la salida del banco de filtros. Por lo tanto, puede ocurrir que pequenas derivaciones tengan una contribucion tan pequena a la salida del banco de filtros que su contribucion este en el intervalo o sea del orden del nivel de solape del banco de filtros respectivo. En este caso, en muchos casos puede tolerarse una distorsion adicional introducida estableciendo las derivaciones correspondientes a cero, ya que no se introduciran distorsiones audibles adicionales. En muchos casos, intervalos tlpicos del nivel de solape estan en el intervalo de y por debajo de -30 dB, -40 dB, -50 dB, -60 dB y -70 dB en comparacion con una senal pico.
[0015] Por ejemplo, en el caso de filtros HRTF, despues de convertir los filtros HRTF de dominio temporal en una representacion QMF compleja, algunos de los mosaicos de tiempo-frecuencia en la representacion QMF compleja pueden tener valores absolutos bajos (al nivel de solape del banco de filtros envolvente MPEG). Estas entradas en la representacion QMF compleja de los filtros HRTF pueden entonces establecerse a cero. Esto permite una reduction de la complejidad para implementar filtros HRTF largos con respuesta espacial incluida en la representacion QMF compleja. Por tanto, con el fin de lograr una binauralizacion a una complejidad reducida, mientras que se mantienen efectos espaciales realistas, un convertidor de filtro puede ir seguido de un proceso de reduccion de filtros en forma de una forma de realization de un compresor de filtro. La etapa de reduccion de filtros tiene como objetivo simplificar los filtros HRTF de forma que los filtros HRTF de subbandas comprendan al menos algunos o incluso un numero de ceros sustancial. Como estan activos menos coeficientes, as! puede lograrse una reduccion significativa en la complejidad computacional.
[0016] Por lo tanto, una forma de realizacion de un compresor de filtro, un conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas fabricadas proporcionadas por una forma de realizacion del procedimiento para la fabrication de las mismas y una forma de realizacion de un medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende una pluralidad de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas pueden ser capaces de reducir significativamente la complejidad computacional individual para cada filtro de subbanda, ademas de la complejidad computacional global referente a todos los filtros de subbanda.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[0017] La presente invention se describira ahora a modo de ejemplos ilustrativos, que no limitan el alcance o esplritu de la invencion, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 ilustra una interaction de un convertidor de filtro y una forma de realizacion de un compresor segun la presente invencion;
la Fig. 2 ilustra un escenario de caso de uso para la presente invencion;
la Fig. 3 ilustra una forma de realizacion del compresor de filtro segun la presente invencion;
la Fig. 4 ilustra otra realizacion del compresor de filtro segun la presente invencion;
la Fig. 5 ilustra otra realizacion del compresor de filtro segun la presente invencion que opera multiples filtros simultaneamente;
la Fig. 6 ilustra una forma de realizacion de la presente invencion usada en el contexto de filtration HRTF;
la Fig. 7 ilustra una posible solution para un filtro adaptable;
la Fig. 8 ilustra una posible solucion para un componente clave de un convertidor de filtro;
la Fig. 9 ilustra una posible solucion de un banco de filtros de analisis (complejo);
la Fig. 10 ilustra una posible solucion de un banco de filtros de subbanda adaptable;
la Fig. 11 ilustra una primera posible solucion de un banco de filtros de slntesis (complejo);
la Fig. 12 ilustra una segunda posible solucion para un banco de filtros de slntesis (complejo);
la Fig. 13 ilustra otra realizacion de un compresor de filtro segun la presente invencion;
las Figs. 14a a 14c ilustran un blanqueamiento espectral como se emplea en una forma de realizacion de un compresor de filtro segun la presente invencion; y
la Fig. 15 ilustra una forma de realizacion de un compresor de filtro segun la presente invencion que opera en un filtro multiple simultaneamente.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACION
[0018] Las formas de realizacion descritas a continuacion son simplemente ilustrativas de los principios de la presente invencion para una eficaz representacion de filtros. Se entiende que modificaciones y variaciones de las disposiciones y los detalles descritos en esta invencion seran evidentes para otros expertos en la materia. Tiene la intencion, por tanto, de estar limitada solo por el alcance de las reivindicaciones de patente inminentes y no por los detalles especlficos presentados a modo de description y explication de las formas de realizacion en esta invencion.
[0019] Antes de describir la forma de realizacion de la presente invencion en mas detalle, componentes adicionales y aplicaciones de formas de realizacion, debe observarse que objetos, estructuras y componentes con las mismas propiedades funcionales o similares se indican con los mismos signos de referencia. A menos que se indique expllcitamente de otro modo, puede intercambiarse la descripcion con respecto a objetos, estructuras y componentes con propiedades funcionales y caracterlsticas similares o iguales con respecto los unos a los otros. Ademas, a continuacion se usaran signos de referencia resumen para objetos, estructuras y componentes, que son identicos o similares en una forma de realizacion, o aparecen en diferentes estructuras mostradas en una de las figuras, a menos que se traten propiedades o caracterlsticas del objeto especlfico, estructura o componente. Usando signos de referencia resumen se permite as! una descripcion mas compacta y mas clara de las formas de realizacion de la presente invencion y se subraya la posibilidad de un intercambio de caracterlsticas y descripciones entre diferentes formas de realizacion.
[0020] Ademas, debe observarse que en las siguientes formas de realizacion mostradas en las figuras se describen igualmente las formas de realizacion correspondientes de los procedimientos. Las formas de realizacion mostradas en las figuras, por tanto, no solo ilustran las formas de realizacion correspondientes de, por ejemplo, un compresor de filtro, sino que tambien representan un diagrama de flujo de las formas de realizacion correspondientes de los procedimientos correspondientes. Como se explica resumidamente a continuacion, una forma de realizacion tal de un procedimiento puede implementarse en hardware o en software.
[0021] En la Fig. 1 se explica resumidamente una forma de realizacion de la presente invencion junto con una posible aplicacion. Para ser mas precisos, la Fig. 1 muestra un convertidor de filtro 101 que esta conectado a una forma de realizacion de un compresor de filtro 102. El convertidor de filtro 101 se describira en mas detalle despues. Las formas de realizacion de un convertidor de filtro 101 estan provistas de una senal de entrada que comprende information referente a una respuesta finita al impulso h(n) de un filtro o un elemento de filtro en el dominio temporal. El Indice n es en este contexto un numero entero que indica diferentes valores o muestras de la respuesta finita al impulso (FIR), en la que h(n) es un numero de valor real.
[0022] La respuesta finita al impulso de un filtro de dominio temporal h(n) es una respuesta de un filtro o elemento de filtro en el dominio temporal tras una excitation en forma de un impulso unico que tiene una amplitud definida. En principio, el comportamiento completo del elemento de filtro en el dominio temporal esta comprendido en la respuesta finita al impulso del filtro. En el caso de un sistema digital, la respuesta al impulso del filtro puede determinarse o medirse aplicando una senal de entrada que tiene en un unico caso en el tiempo un valor que es diferente de cero. Este valor puede ser, por ejemplo, igual a 1.
[0023] El convertidor de filtro 101 es capaz de proporcionar un conjunto de respuestas finitas al impulso H(n,k) que pueden usarse en el marco de un filtro adaptable, como se explicara resumidamente en el contexto de la Fig. 10. Debe observarse que en el caso de un convertidor de filtro complejo basado en un banco de filtros de analisis complejo, las respuestas finitas al impulso H(n,k) comprenden numeros de valor complejo, en la que n una vez mas indica las diferentes muestras y k = 0,...,(L-1) indica la subbanda correspondiente a la que se corresponde la respuesta finita al impulso del filtro de subbanda. Ambos, l y k, son numeros enteros. Ademas, el numero de subbandas L tambien es un numero entero positivo. En el caso de sistemas digitales, el numero L de subbandas proporcionado por el convertidor de filtro 101 y despues de usarse para filtrar senales de entrada de audio digital es frecuentemente una potencia de 2, por ejemplo 16, 32, 64, 128, 256, 512. En los siguientes ejemplos, el numero de subbandas se elige para ser L = 64. Sin embargo, como se ha expuesto brevemente antes, en principio puede emplearse cada numero entero positivo L como varias subbandas en aplicaciones, componentes y formas de realizacion de un compresor de filtro.
[0024] Como se ha explicado, el filtro de dominio temporal h(n) es la entrada en el convertidor de filtro 101 que produce una representacion QMF o de subbandas compleja del filtro H(n,k). En este ejemplo particular donde se usa un QMF de subbanda L = 64, la representacion QMF compleja del filtro, para un filtro de dominio temporal de longitud K que tiene una longitud de la respuesta finita al impulso de una multiplicidad de L = 64, se representara por L=64 filtros complejos de longitud K/64+2.
[0025] El filtro H(n,k) se entra posteriormente al compresor de filtro 102, segun la presente invencion, que da como salida H(n,k) como una respuesta al impulso de filtro de subbanda comprimida. La realizacion del compresor de filtro 102 da como salida un filtro H(n,k) que tiene un numero mas alto de coeficientes de valor cero que el que tiene el filtro original H(n,k), y por tanto permite complejidad computacional mas baja.
[0026] Dependiendo de la forma de realizacion y la aplicacion, el convertidor de filtro 101 y el compresor de filtro 102 se acoplan el uno al otro mediante L conexiones, mediante cada una de los cuales se transmite una respuesta al impulso de filtro correspondiente a las diferentes subbandas (Indice k = 0, ..., L-1 o k = 1, ..., L). Esta opcion se indica en la Fig. 1 por la barra inclinada (/) que cruza la conexion del convertidor de filtro 101 y el compresor de filtro 102. Sin embargo, los dos componentes tambien pueden acoplarse el uno al otro por un menor numero de conexiones o incluso por solo una unica conexion, mediante las cuales se transmiten senales correspondientes o informacion. En aras de simplicidad, en las figuras y las formas de realizacion mostradas se muestra una posible conexion paralela de elementos que comprenden una conexion individual para cada subbanda, cuando corresponda. Sin embargo, siempre que se transmiten senales o informacion referente a subbandas, por ejemplo como se ilustra por las variables que indican la misma (por ejemplo H(n,k)), puede implementarse cualquier conexion.
[0027] Como se explicara en mas detalle despues, la forma de realizacion del compresor de filtro 102 tambien da como salida un conjunto de o una pluralidad de respuestas al impulso de filtro para un numero respectivo de filtros de subbanda comprendidos, por ejemplo, en un banco de filtros de subbanda. Ambas, las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k) y las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas H(n,k), son ambos numeros de valor complejo dispuestos en una matriz bidimensional que esta marcada por n relacionado con el tiempo y k relacionado con la subbanda, como se ha explicado previamente.
[0028] Sin embargo, mas detalles referentes a diferentes formas de realizacion de un compresor de filtro 102 se expondran brevemente despues. Ademas, la relacion entre las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas H(n,k) y las respuestas de filtro de subbanda de entrada H(n,k) tambien se explicara para diferentes formas de realizacion de un compresor de filtro 102 despues. Es importante tener en cuenta que, en principio, los dos conjuntos respectivos de pluralidades de respuestas al impulso de filtro H(n,k) y H(n,k) pueden diferenciarse en mas formas que en solo con respecto al numero de coeficientes de valor cero, como se explicara resumidamente.
[0029] En la Fig. 2, se explica resumidamente un escenario de caso de uso general para la presente invention. Aqul, el filtro de dominio temporal h(n) es otra vez la entrada al convertidor de filtro 101 que produce una representation QMF compleja del filtro H(n,k), el filtro QMF complejo H(n,k) es la entrada a una forma de realizacion de un compresor de filtro 102, que da como salida el filtro QMF complejo reducido o comprimido H(n,k), como se ha explicado previamente.
[0030] Aparte de un convertidor de filtro 101, que esta provisto de la respuesta al impulso de valor real de un filtro en el dominio temporal h(n) y la realizacion de un compresor de filtro 102, que ambos se explicaron en el contexto de la Fig. 1, el escenario de caso de uso mostrado en la Fig. 2 comprende ademas un banco de filtros de analisis QMF 203, que tambien se denomina un banco de filtros de analisis complejo. El banco de filtros de analisis QMF 203 esta provisto de una senal de entrada x(n) que puede, por ejemplo, ser una senal de audio digital. El dominio de filtro de analisis QMF 203 proporciona en una salida una representacion QMF compleja X(n,k) de la senal de entrada x(n). Como se ha explicado en el contexto de la Fig. 1, los numeros enteros n y k se refieren al Indice de muestra o de tiempo y el Indice de subbanda, respectivamente. Una posible solution para un banco de filtros de analisis QMF 203 se explicara en mas detalle en el contexto de la Fig. 9.
[0031] La representacion QMF compleja X(n,k) de la senal de entrada x(n) se proporciona posteriormente a una etapa de filtration 201 que opera en el dominio de subbanda. La etapa de filtration o el filtro de subbanda 201 es un banco de filtros de subbanda ajustable, que comprende una pluralidad de L filtros intermedios que se acoplan a la salida de la realizacion de un compresor de filtro 102. Mediante la realizacion del compresor de filtro 102, los filtros intermedios del banco de filtros de subbanda 201 se proveen de las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas H(n,k) que se usan para filtrar la representacion QMF (de valor complejo) X(n,k).
[0032] En principio, como tambien se explicara mas adelante, la representacion QMF compleja X(n,k) puede filtrarse calculando la convolution de la representacion QMF compleja X(n,k) y la respuesta al impulso de filtro H(n,k) respectiva proporcionada por la realizacion del compresor de filtro 102 para cada subbanda identificada por el Indice de subbanda k.
[0033] La senal de filtro proporcionada por el banco de filtros de subbanda 201 en el dominio QMF complejo se proporciona entonces a un banco de filtros de slntesis QMF o banco de filtros de slntesis complejo, que finalmente sintetiza la senal de salida (de valor real) y(n). Una posible solucion para un banco de filtros de slntesis QMF 202 o un banco de filtros de slntesis complejo se tratara en el marco de las Figs. 11 y 12.
[0034] En otras palabras, en paralelo al convertidor de filtro 101 y la forma de realizacion del compresor de filtro 102, como se muestra en la Fig. 1, la senal x(n) es la entrada a un modulo de analisis QMF 203 que da como salida X(n,k), es decir, una representacion QMF compleja de la senal de entrada. La senal se filtra posteriormente 201 en el dominio QMF usando la salida de filtro QMF complejo por el compresor de filtro 102, y la senal filtrada se sintetiza finalmente al dominio temporal por el banco de filtros de slntesis QMF 202 que produce la senal filtrada de salida y(n).
[0035] En la Fig. 3 se da una vista mas detallada de la forma de realizacion del compresor de filtro 102. De nuevo, el filtro de dominio temporal h(n) como la respuesta al impulso de entrada en el dominio temporal es la entrada al convertidor de filtro l 0 l . La respuesta al impulso de dominio temporal del filtro se presenta por 301. Como se ha explicado antes, despues del convertidor de filtro, el filtro de dominio temporal se transfiere al dominio de subbanda y se representa por H(n,k). Una representacion de tiempo/frecuencia de valor absoluto de la respuesta de filtro se da por 302.
[0036] La forma de realizacion del compresor de filtro 102 mostrada en la Fig. 3 comprende un modulo de representacion en valor absoluto 303, que esta conectado a la entrada de la forma de realizacion del compresor de filtro 102. La forma de realizacion del compresor de filtro 102 comprende ademas un generador de mascara 304, que se acopla a una salida del modulo de representacion en valor absoluto 303. Una calculadora de filtro 305 tambien esta comprendida en la forma de realizacion del compresor de filtro 102, que esta conectada a ambas, la entrada de la realizacion del compresor de filtro 102 y una salida del generador de mascara 304. La calculadora de filtro 305 comprende una salida, que tambien representa una salida de la forma de realizacion del compresor de filtro 102.
[0037] El filtro QMF complejo o filtro de entrada de subbanda H(n,k) es la entrada a la forma de realizacion del compresor de filtro 102, que comprende el modulo de representacion en valor absoluto 303, el generador de mascara de filtro 304 y la calculadora de filtro 305. El modulo de representacion en valor absoluto 303 crea una representacion de tiempo/frecuencia en valor absoluto de los filtros, como se ejemplifica por la figura parcial 302. Esto puede, por ejemplo, ser una representacion logarltmica de los valores absolutos de los coeficientes de filtro en el dominio QMF, como se explicara resumidamente despues. El generador de mascara de filtro 304 selecciona o determina en una forma de realizacion los coeficientes (n,k) que tienen los mayores valores en la representacion en valor absoluto del filtro en el dominio QMF basandose en la informacion proporcionada por el modulo de representacion en valor absoluto 302. El generador de mascara de filtro 304 determina o selecciona un numero ajustable, programable, fijo o predeterminado de coeficientes que depende de la cantidad de compresion de filtro que se desea. Un numero mas bajo de coeficientes de filtro seleccionados da una reduccion mas alta de la complejidad. Ejemplos y mas detalles se explicaran en el transcurso adicional de la solicitud. En muchos casos en el marco de la presente description, las palabras determinar, seleccionar, decidir, establecer y encontrar pueden, por lo tanto, usarse sinonimamente. En muchos casos, los valores de respuesta al impulso de filtro que se determinan o seleccionan son valores de respuesta al impulso de filtro tales que tienen (o comprenden) valores mas altos en comparacion con valores de respuesta al impulso de filtro que tienen valores mas bajos que los valores mas altos. Tambien se denomina que estos valores de respuesta al impulso de filtro de valor mas bajo no estan seleccionados o determinados.
[0038] Como se ha expuesto brevemente anteriormente, alternativamente o adicionalmente, la reduccion de la complejidad tambien puede lograrse basandose en examinar las derivaciones de filtro o valores de respuesta al impulso de filtro en comparacion con el denominado nivel de solape del banco de filtros correspondiente a la respuesta al impulso de filtro como se proporciona a una forma de realizacion de un compresor de filtro. Si ciertas derivaciones de los valores de respuesta al impulso de filtro en el dominio QMF estan proximas al nivel de solape del banco de filtros, estas derivaciones de filtro pueden establecerse con seguridad a cero o tratarse de otro modo para reducir la complejidad computacional. Estas derivaciones de filtro pueden entonces ignorarse con seguridad en el caso de que una implementation de un filtro ya que no se requiere que se incluyan coeficientes de valor cero en el marco de una multiplicacion-suma en una implementacion de un filtro tal. Por ejemplo, despues de convertir los filtros HRTF de dominio temporal en una representacion QMF compleja, algunos de los mosaicos de tiempofrecuencia en la representacion QMF compleja pueden tener bajos valores absolutos al nivel de solape del banco de filtros envolvente MPEG correspondiente. Estas entradas en la representacion QMF compleja de los filtros HRTF pueden entonces establecerse a cero, que permite una reduccion de la complejidad para implementar filtros HRTF largos con respuesta espacial incluida.
[0039] El generador de mascara de filtro crea, basandose en la informacion proporcionada por el modulo de representacion en valor absoluto 302, una mascara de filtro M(n,k) y da como salida la mascara de filtro seleccionada M(n,k), que indica los coeficientes de filtro seleccionados de H(n,k) a la calculadora de filtro 305. La calculadora de filtro 305 produce un nuevo filtro comprimido H(n,k) a partir del filtro original H(n,k) en el dominio QMF que comprende los coeficientes de filtro seleccionados. Mas detalles sobre diferentes posibilidades referentes a las implementaciones se daran mas adelante.
[0040] La Fig. 4 muestra otra forma de realizacion de un compresor de filtro 102, que tiene la misma estructura basica que la realizacion del compresor de filtro 102 mostrado en la Fig. 3. Para ser mas precisos, la realizacion del compresor de filtro 102 mostrado en la Fig. 4 tambien comprende un modulo de representacion en valor absoluto 303 que esta, por una parte, conectado a una entrada de la realizacion del compresor de filtro 102 y, por otra parte, mediante una salida del modulo de representacion en valor absoluto 303, a un generador de mascara 304. La forma de realizacion del compresor de filtro 102 en la Fig. 4 tambien comprende una calculadora de filtro 305, que tambien esta conectada a la entrada del compresor de filtro y a una salida del generador de mascara 304. Una salida de la calculadora de filtro 305 representa una vez mas una salida de la forma de realizacion del compresor de filtro 102 mostrada en la Fig. 4.
[0041] Sin embargo, en comparacion con la forma de realizacion de un compresor de filtro 102 mostrado en la Fig. 3, el modulo de representacion en valor absoluto 303, ademas de la calculadora de filtro 305, se muestran en mas detalle en el caso de la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4 y se explicaran en mas detalle junto con implementaciones alternativas o adicionales en las siguientes secciones de la presente solicitud de patente.
[0042] El modulo de representacion en valor absoluto 303 comprende un modulo de funcion algorltmica en valor absoluto 401, que esta conectado en serie con un modulo de blanqueamiento 402 entre la entrada y la salida del modulo de representacion en valor absoluto 303. El modulo de calculadora de filtro 305 comprende un modulo de decimador de filtro 403, que esta conectado en serie con una calculadora de ganancia 404. Ambos, el modulo de decimador de filtro 403 y la calculadora de ganancia 404, estan conectados en serie entre la entrada y la salida del modulo de calculadora de filtro 305. Dependiendo de la implementacion concreta, la informacion referente a la mascara como se proporciona por el generador de mascara 304 se proporcionara al modulo de decimador de filtro 403 y opcionalmente tambien al modulo de calculadora de ganancia 404, como se indica en la Fig. 4. Sin embargo, dependiendo tambien de la implementacion concreta del modulo de calculadora de filtro 305, el modulo de calculadora de ganancia 404 puede opcionalmente proporcionarse con las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k), como se proporcionan a la forma de realizacion del compresor de filtro 102 mediante la conexion opcional entre el modulo de calculadora de ganancia 404 y la entrada del modulo de calculadora de filtro 305, como se indica por la llnea discontinua en la Fig. 4.
[0043] Antes de tratar los modulos individuales de las formas de realizacion del compresor de filtro 102 mostrado en la Fig. 4 en mas detalle, se dara una vision general de la funcionalidad de la forma de realizacion del compresor de filtro 102 como se muestra en la Fig. 4.
[0044] En la Fig. 4, se explica resumidamente la forma de realizacion diferente del compresor de filtro 102 segun la presente invencion. Aqul, el modulo de representacion en valor absoluto 303 comprende la funcion en valores absolutos y logarltmica 401, y un modulo de blanqueamiento 402 que realiza un blanqueamiento espectral de la representacion en valor absoluto suministrada por el modulo de funcion en valores absolutos y logarltmica 401. El generador de mascara de filtro 304 es el mismo que antes, y da como salida el filtro mascara M(n,k) al modulo de calculadora de filtro 305. Este comprende el modulo de decimador de filtro 403 que mantiene los coeficientes seleccionados del filtro H(n,k) y establece los otros coeficientes a cero en esta forma de realizacion, y el modulo de calculadora de ganancia 404, que ajusta la ganancia del filtro de manera que la ganancia del filtro comprimido H(n,k) sea la misma que la del filtro original H(n,k).
[0045] A partir del modulo de representacion en valor absoluto 303, el modulo de funcion en valor absoluto y algorltmica 401 se proporciona con la respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k) y calcula una representacion de evaluation A(n,k) de las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k), en la que una vez mas n indica la muestra o Indice dentro de una respuesta al impulso de filtro de subbanda individual, mientras que k= 0,..., (L-1) representa el Indice de las subbandas. La representacion de evaluacion A(n,k) como se calcula en la forma de realizacion del compresor de filtro 102 por la funcion en valor absoluto y logarltmica 401 se lleva a cabo basandose en la siguiente ecuacion
Figure imgf000008_0002
[0046] La representacion de evaluacion A(n,k) como se indica por la ecuacion (1) refleja una distribution de volumen con respecto al oldo humano sin tener en cuenta las caracterlsticas acusticas especlficas del oldo humano.
[0047] Sin embargo, tambien pueden implementarse diferentes representaciones de evaluacion A(n,k) en el marco del modulo de representacion en valor absoluto 303. Como un ejemplo, en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 3, la representacion de evaluacion A(n,k) como se proporciona por el modulo de representacion en valor absoluto 303 con respecto al generador de mascara 304 puede, por ejemplo, basarse en la ecuacion
Figure imgf000008_0001
en la que s es un numero real de valor no cero y |...| indica el valor absoluto de una expresion. En algunas formas de realizacion, s es un numero entero de valor no cero. Mientras que la representacion de evaluacion A(n,k) segun la ecuacion (1) se basa en una escala de decibelios basada en la energla, la representacion de evaluacion segun la ecuacion (2) se corresponde con una energla en el caso del numero entero s = 2. Sin embargo, tambien pueden emplearse otros numeros enteros s, por ejemplo s = 1, en el calculo de la representacion de evaluacion A(n,k). Ademas, pueden emplearse formas adicionales de calcular la representacion de evaluacion, por ejemplo, implementando modelos psico-acusticos. Es importante tener en cuenta que en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4, ademas de en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 3, el convertidor de filtro 101 crea, basandose en la respuesta al impulso de dominio temporal de valor real h(n), una respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada de valor complejo H(n,k) de manera que, por motivos matematicos, para ser capaz de comparar diferentes valores de respuesta al impulso de la respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k) correspondiente, es aconsejable aplicar una medida matematica a las respuestas de filtro de subbanda de entrada. En el caso de las formas de realizacion mostradas en las Fig. 3 y 4 a proposito de las ecuaciones (1), (2), esta medida matematica es el valor absoluto como se indica por |...|. Sin embargo, en principio, tambien pueden aplicarse otras medidas matematicas, tales como tomar la parte real, tomar la parte imaginaria, tomar el angulo del numero complejo correspondiente con respecto a la direccion positiva de los numeros de valor real en el plano de los numeros complejos. En otras palabras, aunque en el marco de las ecuaciones (1), (2) los valores complejos de las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada H(n,k) se transfieren al conjunto de valor real de numeros calculando el valor absoluto, tambien pueden utilizarse otras medidas matematicas como se ha explicado anteriormente, dependiendo de los requisitos de implementacion concretos.
[0048] La figura parcial 302 en la Fig. 3 que representa esquematicamente la representacion de evaluation A(n,k) puede entenderse como una representacion tridimensional de la representacion de evaluacion A(n,k) en funcion de los dos Indices k, n en el plano mostrado en la Fig. 3, mientras que los valores de la representacion de evaluacion A(n,k) se representan perpendiculares al plano n-k de la figura parcial 302. En otras palabras, la figura parcial 302 muestra una representacion esquematica de la representacion de evaluacion de la representacion de tiempo/frecuencia en valor absoluto del filtro A(n,k) en funcion del Indice de muestra o Indice de tiempo n y el Indice de subbanda k. El Indice de tiempo o Indice de muestra n puede diferenciarse del Indice n de la respuesta al impulso de dominio temporal h(n), por ejemplo, por un factor de L (numero de subbandas). Como se explicara en el contexto de las Fig. 9, 11 y 12, el convertidor de filtro 101 puede comprender un banco de filtros de analisis de modulo complejo, que a su vez puede comprender uno o mas muestreadores descendentes, que reducen el numero de muestras por un factor que puede, por ejemplo, ser el numero de subbandas L. Sin embargo, como estos muestreadores descendentes son componentes opcionales, el Indice n puede tanto referirse a un Indice de tiempo o al Indice de muestra comparable al Indice n de la respuesta al impulso de dominio temporal H(n), como pueden corresponderse con un Indice de tiempo muestreado de forma descendente o Indice de muestra que se diferencia del Indice de tiempo o de muestra n de la respuesta al impulso de dominio temporal H(n), por ejemplo, por un factor de L.
[0049] A continuation se expondran brevemente mas detalles sobre el modulo de blanqueamiento 402. El fin del modulo de blanqueamiento ensenado por la presente invention es permitir una ponderacion perceptual de filtros antes de la generation de mascara con el fin de evitar la situation donde derivaciones de filtro perceptualmente importantes se desechan, debido a que tienen un valor absoluto pequeno, en favor de otras derivaciones de filtro perceptualmente menos importantes.
[0050] En una forma de realizacion de la presente invencion, la representacion en valor absoluto suministrada por 401 en el dominio logarltmico se da por
Figure imgf000009_0003
como se muestra en la ecuacion (1) en el caso de la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4. En la forma de realizacion de la Fig. 4, el modulo de blanqueamiento 402 empieza entonces dividiendo la frecuencia en P intervalos perceptualmente relevantes de subbandas con puntos finales ko, k i ,..., kp,
Figure imgf000009_0001
en la que P, Ko,...Kp son numeros enteros no negativos, mientras que P es un numero entero positivo.
[0051] Para cada p = 0, 1, ..., (P-1), la representacion de valor absoluto blanqueada o representacion de evaluacion Aw(n,k) puede entonces definirse restando el coeficiente de filtro maximo en el intervalo correspondiente, segun
Figure imgf000009_0002
en la que Aw(n,k) es la salida de la representacion de evaluacion blanqueada por modulo de blanqueamiento 402. En este contexto, debe observarse que blanqueamiento y ponderacion pueden usarse sinonimamente en el marco de la presente solicitud.
[0052] Aunque el blanqueamiento espectral se explicara en mas detalle en el contexto de la Fig. 14, y especialmente en vista del blanqueamiento como se describe por la ecuacion (4), debe observarse que el blanqueamiento (espectral) se basa en el hallazgo de que puede ser recomendable transferir energla de partes espectrales a diferentes partes espectrales para prevenir o para minimizar la distorsion creada en el transcurso de la compresion de filtro.
[0053] Los filtros de vida real y sistemas de audio tienen muy frecuentemente una distribucion de tiempo/frecuencia no uniformemente distribuida, que pueden producir las respuestas al impulso de filtro en el dominio de subbanda que tiene significativamente longitudes mas grandes que comparan subbandas localizadas a frecuencias mas bajas que las subbandas que estan localizadas a frecuencias mas altas. Ademas, las distribuciones de amplitud/frecuencia no uniformemente distribuidas de filtros de vida real y sistemas de audio tambien pueden conducir a diferentes relevancias de los filtros de subbanda individuales los unos con respecto a los otros. En otras palabras, por ejemplo, debido a un amortiguamiento mas alto de los filtros de vida real y sistemas de audio a frecuencias mas altas, los filtros de subbanda correspondientes a frecuencias mas altas pueden ser menos importantes en comparacion con los filtros de subbanda correspondientes a frecuencias mas bajas. Sin embargo, para prevenir o al menos para minimizar los efectos, una compresion de filtro puede tener a la frecuencia mas alta filtros de subbanda, el blanqueamiento (espectral) puede ser favorablemente implementado para prevenir en el escenario resumidamente explicado anteriormente que los filtros de subbanda sean completamente suprimidos a frecuencias mas altas en el transcurso de la compresion, conduciendo a graves distorsiones de la experiencia de escucha. Por lo tanto, el blanqueamiento (espectral), tambien denominado ponderacion, puede ser un punto crucial para los filtros de vida real y sistemas de audio.
[0054] El modulo de blanqueamiento 402, como esta comprendido en el modulo de representacion en valor absoluto 303 en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4, aplica, por tanto, un blanqueamiento espectral en el que se emplea un efecto de normalizacion dividiendo el intervalo de frecuencia global en bandas de frecuencia. Como se explicara en mas detalle en el contexto de un banco de filtros de analisis de modulo complejo, cada subbanda se corresponde con un intervalo de frecuencia especlfico con una frecuencia central especlfica. Como consecuencia, las subbandas pueden disponerse segun las frecuencias centrales. En una eleccion natural, el Indice de subbanda k se corresponde en orden creciente con las frecuencias centrales en orden creciente.
[0055] Para implementar el blanqueamiento espectral en forma del efecto de normalizacion con respecto a las bandas de frecuencia mencionadas, se forman intervalos perceptualmente relevantes de subbandas o subgrupos de subbandas, que comprenden al menos una subbanda cada uno. Ademas, en muchas implementaciones concretas, una subbanda individual pertenece exactamente a un subgrupo en conjunto. Sin embargo, cada subgrupo de subbandas puede comprender mas de una subbanda. En este caso, un subgrupo normalmente solo comprende subbandas con frecuencias centrales vecinas.
[0056] En otras palabras, si las subbandas estan dispuestas segun sus frecuencias centrales en un orden creciente y al mismo tiempo segun un Indice de subbanda creciente k, un subgrupo solo que comprende subbandas con frecuencias vecinas se refiere a subbandas con Indices de subbanda k, que pueden disponerse de forma que una diferencia maxima entre dos Indices de subbanda dispuestos sea igual a /-l como se ha explicado en el contexto de la ecuacion (3). En otras palabras, cada banda de frecuencia puede representarse por un subgrupo o un intervalo de subbandas, que es un superconjunto de las subbandas. Sin embargo, debe observarse que un subgrupo de subbandas tambien pueden comprender exactamente una subbanda.
[0057] Como se ha mencionado antes, en el marco del blanqueamiento espectral, se distingue un numero especlfico P de bandas de frecuencia, subgrupos o intervalos de subbandas. Mientras, en principio el numero de subgrupos de subbandas p es un numero entero, que es mas pequeno que el numero de subbandas L debido a la restriction de que cada subgrupo comprende al menos una subbanda y que cada subbanda pertenece exactamente a un subgrupo de subbandas. En el caso de un sistema de filtro que opera a L = 64 subbandas, un numero tlpico P de subgrupos de subbandas puede elegirse para ser 28. Sin embargo, este numero no es limitante, como se ha explicado anteriormente. El numero correspondiente de subgrupos de subbandas P (por ejemplo, P = 32) puede elegirse basandose en un modelo psico-acustico que representa intervalos perceptualmente relevantes en el dominio de frecuencia.
[0058] El blanqueamiento, por tanto, conduce en muchos filtros de vida real y sistemas de audio a una transferencia de la energla desde las partes espectrales mas bajas hasta partes espectrales mas altas, opcionalmente basandose en las caracterlsticas de perception del oldo humano con respecto a modelos psicoacusticos.
[0059] Sin embargo, tambien pueden implementarse facilmente diferentes implementaciones del modulo de blanqueamiento 402 en el marco de la representacion en valor absoluto 303. Para ser mas precisos, implementaciones alternativas comprenden las posibilidades de blanquear individualmente las representaciones de evaluation A(n,k) para cada subbanda con Indice k en lugar de la realizacion del blanqueamiento basado en todas las subbandas comprendidas en el subgrupo de subbandas respectivo segun la ecuacion (4). Ademas, en lugar de restar el valor maximo como se muestra en la ecuacion (4), puede realizarse un blanqueamiento dividiendo todos los valores de la representacion de evaluacion A(n,k) y as! normalizando todos los valores de la representacion de evaluacion con respecto al maximo de cada subbanda o con respecto al maximo valor de cada subgrupo de subbandas. Ademas, la normalizacion descrita dividiendo la representacion de evaluacion tambien puede llevarse a cabo de forma que pueda llevarse a cabo la suma de todos los valores de la representacion de evaluacion A(n,k) respectiva (tanto con respecto a cada subbanda individual como con respecto a cada subgrupo de subbandas). En este caso, en la primera etapa se determinara la suma de todos los valores de la representacion de evaluacion con respecto a la subbanda respectiva o el subgrupo de subbandas respectivo, que entonces va seguido de la resta segun la ecuacion (4) o la division de los valores de la representacion de evaluacion con el valor de suma respectivo.
[0060] En resumen, en la forma de realizacion resumidamente explicada anteriormente, el examen, ademas de la seleccion, se basa en el valor absoluto de los valores de respuesta al impulso de filtro en las derivaciones de filtro. Por lo tanto, en esta forma de realizacion, los valores de respuesta al impulso de filtro se seleccionan o no se seleccionan basandose en una comparacion referente a los valores absolutos de las derivaciones de filtro cuando se seleccionan al menos uno que comprende un valor mas alto. En diferentes formas de realizacion, la comparacion o examen de las derivaciones de filtro puede basarse en aplicar otras medidas matematicas, si fuera necesario. Si las derivaciones de filtro son de valor real, en principio no se requiere una aplicacion de una medida matematica, sin embargo, puede implementarse el calculo o la determinacion del valor absoluto.
[0061] En el caso de derivaciones de filtro de valor complejo, puede ser recomendable aplicar alguna medida matematica. Ejemplos pueden ser derivar los valores absolutos o derivar los angulos o fases de las derivaciones de filtro con respecto a una direccion predeterminada o bien definida en el plano de los numeros complejos (por ejemplo, la direccion de los numeros reales positivos). Ademas, en principio puede aplicarse determinar la parte real, el valor absoluto de la parte real, la parte imaginaria, el valor absoluto de la parte imaginaria o cualquier otra funcion que mapee los numeros complejos respectivos con los numeros reales (opcionalmente positivos).
[0062] En la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4, la representacion de evaluacion blanqueada Aw(n,k) como salida por el modulo de blanqueamiento 402 se proporciona al generador de mascara 304, que crea una mascara de filtro o mascara M(k) basada en la representacion de evaluacion blanqueada. Debido al hecho del modulo de blanqueamiento 402 en la representacion de evaluacion, el generador de mascara 304 es ahora capaz de seleccionar los coeficientes de filtro mas (perceptualmente) relevantes. La mascara de filtro es en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4 un conjunto de 0 y 1, en la que M(n,k) = 1 indica la derivacion de filtro correspondiente o se selecciona el valor de respuesta al impulso de filtro que va a usarse o mantenerse. Por consiguiente, el valor M(n,k) = 0 indica que la derivacion de filtro correspondiente o el valor de respuesta al impulso de filtro identificado por el Indice de muestra o Indice de tiempo n y el Indice de subbanda k no esta seleccionado y, por tanto, no se usara. En otras palabras, el valor de respuesta al impulso de filtro especlfico se ignorara o se establecera a cero.
[0063] La implementacion concreta de un generador de mascara 304 puede diferenciarse sustancialmente de una forma de realizacion a la forma de realizacion siguiente de un compresor de filtro 102. En la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4, el generador de mascara puede, por ejemplo, elegir un numero especlfico de valores de respuesta al impulso, basandose en la representacion de evaluacion blanqueada Aw(n,k) estableciendo valores correspondientes de la mascara de filtro M(n,k) = 1, mientras que los restantes valores en la mascara de filtro se establecen a 0. Aparte de elegir un numero absoluto especlfico de valores de respuesta al impulso, tambien es posible un numero relativo con respecto al numero total de valores de respuesta al impulso dado por el conjunto de respuestas de filtro de subbanda H(n,k). En un ejemplo concreto, en el caso de una implementacion de subbanda QMF de L = 64 en la que cada respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada comprende 16 derivaciones de filtro no cero, no evanescentes o no triviales, la matriz global de las respuestas de filtro de subbanda de entrada se da por una matriz 64 • 16 que contiene 1024 valores de respuesta al impulso. En este ejemplo, el generador de mascara 304 puede, por ejemplo, elegir un numero predeterminado especlfico de los valores de respuesta al impulso (por ejemplo, 256 elementos segun los mayores valores absolutos como se proporciona por la representacion de evaluacion blanqueada) o el generador de mascara 304 puede seleccionar una relacion predeterminada o especlfica (numero relativo) de las respuestas al impulso de filtro con respecto al numero total de respuestas al impulso de filtro (por ejemplo, 25 % del numero total de valores de respuesta de filtro). En ambos casos, el resto de los valores de respuesta al impulso se ignorara o no se seleccionara estableciendo los valores correspondientes de la mascara de filtro M(n,k) iguales a cero (M(n,k)=0).
[0064] En una forma de realizacion adicional de un compresor de filtro 102, el generador de mascara 304 puede adaptarse para recibir una senal indicativa del numero absoluto de valores de respuesta al impulso que va a seleccionarse o indicativo de la relacion de valores de respuesta al impulso con respecto al numero total de valores de respuesta al impulso. En tal forma de realizacion de un compresor de filtro 102, la relacion de compresion puede ajustarse ajustando las cifras previamente mencionadas.
[0065] Ademas, el generador de mascara 304 puede alternativamente o adicionalmente adaptarse para seleccionar los valores de respuesta al impulso de filtro respectivos basandose en diferentes criterios. Como un ejemplo, el generador de mascara 304 puede adaptarse para seleccionar un numero predeterminado, fijo, programable o adaptable de valores de respuesta al impulso por subbanda (por ejemplo, los 3 valores de respuesta al impulso que tienen los valores maximos con respecto a la representacion de evaluacion para cada subbanda). Ademas, el generador de mascara 304 puede adaptarse de forma que se mantenga un criterio umbral, de manera que, por ejemplo, se seleccionen todos los valores de respuesta al impulso, cuyos valores de la representacion de evaluacion correspondientes son mas grandes que un valor umbral predeterminado, fijo, ajustable o programable. En otra realization, puede ser recomendable adaptar el generador de mascara 304 de forma que sea capaz de seleccionar los valores de respuesta al impulso, basandose en una comparacion del valor respectivo, con sus valores de respuesta al impulso vecinos. Como un ejemplo, el generador de mascara 304 puede adaptarse de forma que un valor de respuesta al impulso de filtro no se seleccione si el valor respectivo es, en vista de la representacion de evaluacion (opcionalmente blanqueada), mas pequeno que una relation fija, predeterminada, programable o ajustable en comparacion con los valores vecinos (por ejemplo, mas pequenos del 25%). Sin embargo, tambien pueden implementarse otros esquemas de selection.
[0066] Sin embargo, debido al blanqueamiento, como se describe en el contexto de la ecuacion (4), basandose en cada subgrupo de subbandas, o cada subbanda individual, al menos un valor de respuesta al impulso se selecciona en cada subgrupo de subbandas o en cada subbanda, dependiendo de la implementation concreta, aunque el numero de valores de respuesta al impulso seleccionados puede diferenciarse sustancialmente de una subbanda a la siguiente subbanda, o de un subgrupo al siguiente subgrupo. En el caso del blanqueamiento llevado a cabo dividiendo la representacion de evaluacion A(n,k) entre, por ejemplo, el valor maximo del subconjunto correspondiente de los valores de la representacion de evaluacion, en la implementacion anteriormente descrita del generador de mascara 304, al menos un valor de respuesta al impulso de filtro se selecciona en cada subbanda o en cada subgrupo de subbandas, como se explicara en el contexto de la Fig. 14.
[0067] Como consecuencia, la interaction del modulo de representacion en valor absoluto 303 y el generador de mascara 304 conducira a una concentration a las areas importantes de los valores de respuesta al impulso de filtro en el plano n-k (vease la figura parcial 302 en la Fig. 3), y a una "compresion" de "vaclo" o "aire" entre las areas perceptualmente relevantes del plano n-k. Por consiguiente, los valores de respuesta al impulso relevantes se ignoraran estableciendo la mascara M(n,k).
[0068] El modulo de calculadora de filtro o constructor de respuestas al impulso de filtro, tambien denominado el modulo de calculadora de filtro 305, comprende en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4 como un elemento un decimador de filtro 403, que establece todas las derivaciones de filtro no seleccionadas o valores de respuesta al impulso de filtro a cero, como se indica por la mascara de filtro M(n,k). El decimador 403 da como salida en este caso una matriz enmascarada de respuestas al impulso de filtro de subbanda HM(n,k), que es igual al elemento de matriz correspondiente de las respuestas al impulso de filtro de subbanda H(n,k), si el valor de mascara de filtro M(n,k) correspondiente es igual a 1. Si la mascara de filtro de un valor de respuesta al impulso de filtro M(n,k) correspondiente se establece a 0, la matriz enmascarada de respuestas al impulso de filtro de subbanda HM(n,k) se establece a 0. En otras palabras, la mascara M(n,k) del generador de mascara 304 se aplica al decimador de filtro 403 para formar un filtro decimado
Figure imgf000012_0002
[0069] En esta forma de realizacion, la mascara comprende entradas que son tanto ceros como unos. Las entradas con ceros describen que los coeficientes de filtro van a ser despreciados y las entradas con unos describen que los coeficientes de filtro van a mantenerse (seleccionarse).
[0070] En lo siguiente se explican resumidamente mas detalles sobre el modulo de calculadora de ganancia 404 comprendido en el modulo de calculadora de filtro o mas bien el constructor de respuestas al impulso de filtro 305. El fin del modulo de calculadora de ganancia 404 ensenado por la presente invention es reajustar la ganancia de potencia de los filtros decimados de forma que el filtro comprimido ajustado de ganancia final tenga la misma caracterlstica espectral principal que el filtro original. Como la ganancia de potencia del filtro decimado es inferior al filtro original, se calcula una ganancia de compensation en el modulo de calculadora de ganancia 304 para cada subbanda. En una forma de realizacion de la presente invencion esta ganancia se define por
Figure imgf000012_0001
en la que mln{...} se refiere al mlnimo, Gmax es una ganancia maxima y £ es un numero pequeno (positivo), normalmente significativamente mas pequeno que el segundo sumando del denominador de la ecuacion (6).
[0071] Esta ganancia se aplica al filtro decimado con el fin de obtener el filtro comprimido final
Figure imgf000012_0003
[0072] En una forma de realizacion diferente adicional de la presente invencion, se calcula una ganancia solo para cada intervalo perceptualmente relevante de subbandas (subgrupo de subbandas),
Figure imgf000013_0001
y la misma ganancia se aplica en cada intervalo o subgrupo
Figure imgf000013_0003
[0073] En ambos casos, Gmax es un llmite superior en la compensacion de ganancia y £ es un numero positivo pequeno incluido para evitar la division entre cero. Ambos, Gmax y £ son, por tanto numeros, que son utiles en una implementacion numerica de la calculadora de ganancia 404 para prevenir una division entre cero (es decir, £ > 0) y para limitar la ganancia aplicada por el modulo de calculadora de ganancia 404 a una subbanda al valor como se define por la ganancia maxima Gmax, ya que debido al mlnimo de los dos terminos en las llaves en las ecuaciones (6), (8), las ganancias respectivas G(k) y G(p) estan limitadas al valor de Gmax.
[0074] En otras palabras, el ajuste de la ganancia en cada una de las P bandas de frecuencia, o mas bien subgrupos de subbandas, mantiene la energla de la senal filtrada por el filtro de subbanda respectivo en una constante de aproximacion muy buena, cuando se comparan las respuestas al impulso de filtro de subbanda enmascaradas y no enmascaradas HM(n,k) y H(n,k). Las energlas de las senales filtradas con los filtros respectivos basados en las respuestas al impulso de filtro son en ambos casos proporcionales a la suma de los cuadrados de los valores absolutos de los valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda respectiva, como se indica por las expresiones
Figure imgf000013_0002
y
Figure imgf000013_0004
para los valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda enmascarados y de entrada originales. Como puede verificarse facilmente, la ganancia G(k) y G(p) en las ecuaciones (6), (8) se basa en una comparacion de las dos energlas como se ha expuesto brevemente en las ecuaciones (10a) y (10b), en las que el sumando adicional £ solo ha sido introducido a las ecuaciones (6), (8), para evitar en una implementacion concreta una division entre cero.
[0075] Por tanto, un modulo de calculadora de ganancia 404 normaliza las derivaciones de filtro enmascaradas Hm(n,k) con respecto a la energla para compensar la perdida de energla en el transcurso del enmascaramiento de al menos algunas de las respuestas de entrada de subbanda de entrada. En otras palabras, debido al enmascaramiento en el marco del filtro decimador 403, una senal filtrada con una respuesta de entrada de filtro de subbanda correspondiente a las respuestas al impulso de filtro de subbanda enmascaradas Hm(n,k) tendra una menor energla en comparacion con un filtro de subbanda que emplea las respuestas al impulso de filtro de subbanda H(n,k).
[0076] Sin embargo, tambien puede adaptarse en el modulo de calculadora de ganancia 404 para aplicar un esquema de ganancia diferente. Como un ejemplo, puede emplearse no demasiada energla, sino una comparacion directa de los valores absolutos de las respuestas al impulso de filtro de subbanda, para determinar un factor de ganancia. Adicionalmente, o alternativamente, el factor de ganancia G tambien puede determinarse, basandose en el numero total de valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda, en vez de los valores de respuesta al impulso de una subbanda individual o un subgrupo de subbandas individual, como se ha explicado en el contexto de las ecuaciones (6) y (8). Ademas, debe observarse que un modulo de calculo de ganancia 404 no es un componente requerido, sino un componente opcional.
[0077] El constructor de respuestas al impulso de filtro o modulo de calculadora de filtro 305 puede, en formas de realizacion adicionales de la presente invention, ser capaz de construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas, no solo estableciendo los valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda no seleccionados a cero como se ha explicado anteriormente. Dependiendo de la implementacion concreta, el constructor de respuestas al impulso de filtro 305 puede lograr esto, por ejemplo, ponderando, copiando o tomando los valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda seleccionados o determinados apropiados para construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas.
[0078] En este contexto, debe observarse que incluso descartar o no incluir valores de respuesta al impulso de filtro no determinados o no seleccionados no conduce a una compresion del filtro en el tiempo. En el marco de la presente descripcion, el abandonar, ignorar o no usar valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados o no determinados no conduce a un cambio significativo del orden de sumandos individuales de la expresion polinomica de la expresion polinomica correspondiente (banco de filtros QMF), aparte de las puras modificaciones a los coeficientes de los operadores de retardo z-1. En otras palabras, rechazando, abandonando, estableciendo a cero o no considerando ademas de otro modo una derivacion de filtro o un valor de respuesta al impulso de filtro no conduce a una nueva distribucion de derivaciones de filtro con respecto a la potencia de los operadores de retardo z-1. Una derivacion de filtro o valor de respuesta al impulso de filtro que sigue un valor de respuesta al impulso de filtro no seleccionado o no determinado, que esta seleccionado o determinado, no se alterara en terminos de la potencia de los operadores de retardo.
[0079] En otras palabras, las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas, como se construyeron por el constructor de respuestas al impulso de filtro 305, pueden comprender valores de valor cero correspondientes a las derivaciones filtradas de valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados o las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas pueden no incluir en absoluto los valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados respectivos. En todavla otras palabras, el constructor de respuestas al impulso de filtro 305 puede, por ejemplo, ser capaz de construir una respuesta al impulso de filtro de subbanda comprimida que tiene en principio el mismo numero de valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda que las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, pero con un numero aumentado de valores de valor cero o las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas pueden tener una longitud global mas corta, ya que el constructor de respuestas al impulso de filtro 305 solo copia los valores seleccionados y rechaza los valores no seleccionados.
[0080] Como los valores de respuesta al impulso de filtro de valor real conducen a una reduction significativa de la complejidad en comparacion con los valores de respuesta al impulso de filtro de valor complejo, el constructor de respuestas al impulso de filtro 305 tambien puede dar como salida ventajosamente los valores absolutos de algunos de los valores de respuesta al impulso de filtro seleccionados. Este modo de operation es particularmente atractivo en subbandas correspondientes a frecuencias mas altas donde la audition humana es menos sensible a relaciones de fase.
[0081] Como consecuencia, los valores de respuesta al impulso de subbanda de subbandas correspondientes a frecuencias centrales por encima de una frecuencia llmite pueden opcionalmente sustituirse por un valor absoluto, una parte imaginaria, una parte real, una fase, una combination lineal, una combination polinomica o una expresion de valor real de al menos uno de los elementos anteriormente mencionados. La parte imaginaria de un valor complejo tambien se considera que es un numero de valor real en el marco de la presente descripcion. Dependiendo de la implementation concreta, la frecuencia llmite puede estar en el intervalo de 1 kHz a 10 kHz, mientras que en muchas aplicaciones puede utilizarse una implementacion de una frecuencia llmite en el intervalo entre 1 kHz y 5 kHz o 1 y 3 kHz considerando una caracterlstica de audicion tlpica de un ser humano. Ademas, dependiendo de la implementacion concreta de un compresor de filtro, la sustitucion descrita de un valor de respuesta al impulso de filtro de valor complejo por un valor de valor real basado en el valor de respuesta al impulso de filtro de valor complejo puede implementarse dependiendo del valor de respuesta al impulso de filtro que se seleccione o determine o que no se seleccione o que no se determine. Alternativamente o adicionalmente, valores de respuesta al impulso de filtro que pertenecen a subbandas correspondientes a frecuencias centrales por encima de la frecuencia llmite pueden generalmente sustituirse por valores de valor real correspondientes basados en los valores de respuesta al impulso de filtro de valor complejo. En este contexto debe observarse que el usar valores de respuesta al impulso de filtro determinados o seleccionados tambien comprende usar valores (por ejemplo de valor real) basados en tales valores de respuesta al impulso de filtro para sustituir los valores de respuesta al impulso de filtro correspondientes.
[0082] La Fig. 5 muestra formas de realization adicionales de un compresor de filtro 501, segun la presente invention, que opera en multiples filtros simultaneamente. En la Fig. 5 se explica resumidamente una forma de realizacion diferente. Aqul, multiples filtros (N filtros, indicado por v = 0, ..., (N-1), siendo N un numero entero positivo, se entran a la forma de realizacion del compresor de filtro 501, en el que cada filtro es la entrada a un modulo de representation en valor absoluto individual 303 y las N representaciones son la entrada a un generador de mascara de filtro 502.
[0083] Para ser mas precisos, la forma de realizacion de un compresor de filtro 501 mostrado en la Fig. 5 esta conectado o acoplado a un conjunto de N convertidores de filtro 101 a los que se suministra un conjunto de respuestas al impulso de dominio temporal de valor real Hv(n,k), en el que como previamente se ha explicado, v = 0, ..., (N-1) es el Indice del filtro correspondiente en el dominio temporal. Como un ejemplo, en el caso de una senal de entrada de cinco canales en el marco de un sistema similar a HRTF, para cada uno de los cinco canales de entrada y para cada uno de los dos canales de auriculares (derecho e izquierdo), se emplea un filtro de dominio temporal individual que conduce a un numero total de N = 10 filtros de dominio temporal.
[0084] En otras palabras, el compresor de filtro 501 mostrado en la Fig. 5 se proporciona con una pluralidad de conjuntos de respuestas al impulso, en el que cada conjunto de respuestas al impulso de filtro de la pluralidad de conjuntos se proporciona por un convertidor de filtro 101 diferente en el caso ilustrado en la Fig. 5. Sin embargo, con respecto a un conjunto de respuestas al impulso de filtro como se proporciona por un convertidor de filtro 101 individual, el conjunto de respuestas al impulso de filtro comprende L respuestas al impulso de filtro individuales, teniendo cada una un numero especlfico de derivaciones de filtro o valores de respuesta al impulso de filtro. Como se ha explicado previamente en el contexto de las frecuencias centrales, cada respuesta al impulso de filtro correspondiente a una subbanda individual esta asociada a una frecuencia central, as! las frecuencias centrales forman una pluralidad de frecuencias centrales.
[0085] Las respuestas al impulso de filtro correspondientes al mismo Indice de subbanda k, pero que pertenecen a diferentes conjuntos de respuestas al impulso de filtro como se indica por el Indice v, tambien se corresponden con la misma frecuencia central. En otras palabras, a cada frecuencia central de la pluralidad de frecuencias centrales (como se define por un conjunto de respuestas al impulso de filtro) se corresponde (exactamente) una respuesta al impulso de filtro en cada uno de los conjuntos de respuestas al impulso de filtro, al menos antes de la compresion.
[0086] Cada uno de los convertidores de filtro 101 proporciona a cada uno de los filtros de dominio temporal un conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda de valor complejo Hv(n,k), que se proporcionan a la realizacion del compresor de filtro 501 mostrado en la Fig. 5. Cada una de las respuestas al impulso de filtro de subbanda para los N filtros de dominio temporal diferentes se proporciona a un modulo de representacion en valor absoluto 303 individual, que proporciona una representacion de valor absoluto o una representacion de evaluation para cada uno de los N filtros de dominio temporal al generador de mascara de filtro 502. Los modulos de representacion en valor absoluto 303 pueden tomarse de una de las otras formas de realizacion de un compresor de filtro inventivo resumidamente explicado en la presente solicitud como se indica por el mismo signo de referencia.
[0087] A continuation, se explican resumidamente mas detalles sobre el generador de mascara de filtro 502 para multiples filtros. Dada la representacion en valor absoluto de N filtros
Figure imgf000015_0001
[0088] Como se proporciona por N modulos de representacion en valor absoluto 303, una forma de realizacion del generador de mascara de filtro 502 para multiples filtros forma una representacion en valor absoluto conjunta definida por el valor medio
Figure imgf000015_0003
[0089] Esta representacion en valor absoluto (conjunta) forma la base para una generation de mascara unica M(n,k) exactamente como en el generador de mascara de filtro unico 304 en las formas de realizacion previas. En caso de realizar una etapa de blanqueamiento, esto puede tanto hacerse para cada modulo de representacion en valor absoluto 303 individual como realizarse solo una vez para la representacion en valor absoluto conjunta.
[0090] En el contexto de la Fig. 15 se tratara una forma de realizacion de un compresor de filtro 501 en el que el blanqueamiento (espectral) se realiza para cada filtro v = 0, ..., (N - 1) individualmente. El generador de mascara de filtro 502 en esta realizacion crea una mascara de filtro unico M(n,k) para todos los filtros basandose en la N representacion en valor absoluto de todos los filtros. Esto es una gran ventaja de la realizacion de la presente invention, ya que el generador de mascara de filtro 502 pueden tener en cuenta como los filtros comprimidos se combinaran en un estado posterior. Cada uno de los filtros originales es la entrada a una calculadora de filtro 305 como se ha explicado resumidamente antes, y el compresor de filtro produce N filtros nuevos Aw"(n,k), ya que cada una de las calculadoras de filtro se proporciona con la misma mascara M(n,k).
[0091] Sin embargo, en una forma de realizacion adicional de un compresor de filtro 502, la representacion en valor absoluto (conjunta) puede definirse alternativamente por
Figure imgf000015_0002
en la que w(v) es un factor de ponderacion que depende del Indice de filtro v = 0, ..., (N-1). Los factores de ponderacion w(v) ofrecen la posibilidad de ponderacion de los diferentes filtros v, dependiendo de su relevancia espectral, psico-acustica u otra para la imprecision acustica global. Podrla ser recomendable, aunque no necesario, definir los factores de ponderacion w(v) de forma que la suma de los factores de ponderacion fuera igual a uno, de manera que se cumpla la siguiente expresion:
N- 1
X ft?(l/) = 1 • d l " )
[0092] En comparacion con la ecuacion (11), la representacion en valor absoluto (conjunta) A(n,k) de la ecuacion (11') puede transformarse en el resultado de la ecuacion (11) definiendo un factor de ponderacion igualmente distribuido w(v) = 1/N. En otras palabras, el calculo de la representacion en valor absoluto segun la ecuacion (11) representa una forma especializada de la representacion en valor absoluto segun la ecuacion (11') que ofrece una mayor flexibilidad, ya que permite la ponderacion de la importancia perceptual de los filtros respectivos indicada por el Indice v.
[0093] Mediante el uso de la misma mascara de filtro M(n,k) para cada uno de los N filtros individuales en el dominio temporal, la forma de realizacion del compresor de filtro 501 es capaz de crear un conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas para cada uno de los N filtros de forma que incluso un postprocesamiento de los N filtros de subbanda individuales despues del compresor de filtro 501 no conducira a una respuesta al impulso de filtro de subbanda comprimida resultante que tenga una entrada con un valor de respuesta al impulso relevante que no tenga valor de respuesta al impulso seleccionado correspondiente en uno de los otros filtros. Comparando el generador de mascara 502 de la realizacion mostrada en la Fig. 5 con los generadores de mascara 304 de la realizacion mostrada en las Fig. 3 y 4 es importante tener en cuenta que el generador de mascara 502, aunque provisto de N respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada para N filtros individuales en el dominio temporal solo, produce una unica mascara M(n,k) indicativa de todas las N respuestas al impulso de filtro de subbanda.
[0094] En formas de realizacion adicionales de un compresor de filtro 501, pueden emplearse diferentes generadores de mascara 502, que pueden en principio usar diferentes esquemas para proporcionar una representacion de evaluacion comun para todos los N filtros en el dominio temporal. En otras palabras, aparte de aplicar el promedio, como se indica en la ecuacion (11), las representaciones de evaluacion individuales como se proporcionan por los modulos de representacion en valor absoluto 303 pueden combinarse con una unica representacion de evaluacion sumando los valores respectivos, por combinacion lineal de los valores respectivos, en los que, por ejemplo, puede implementarse una ponderacion con respecto a las subbandas implicadas, o emplear una combinacion mas compleja (por ejemplo, una combinacion cuadratica o de orden mas alto) de los valores respectivos de las representaciones de evaluacion.
[0095] En la Fig. 6 se explica resumidamente una forma de realizacion de la presente invencion en el contexto de decodificacion binaural usando HRTF. Como se ha explicado previamente, diez filtros HRTF son la entrada a un convertidor de filtro 601, que comprende diez (N = 10) convertidores de filtro segun 101 (vease un convertidor de filtro 101 mostrado en la Fig. 1). El convertidor de filtro 601 recibe un total de N L respuestas al impulso de filtro, en el que L es otra vez el numero de subbandas. Los diez filtros HRTF en la representacion de dominio QMF son la entrada a una forma de realizacion de un compresor de filtro 501, como se explica resumidamente anteriormente, y proporcionan diez filtros comprimidos y opcionalmente de ganancia ajustada Hu(n,k). Los diez filtros comprimidos Hu(n,k) (v=0,..., 9; N=10) son la entrada a un decodificador binaural 602 que dada la senal de entrada estereo 603, los parametros espaciales 604 producen una senal estereo binaural 605 que da una impresion de sonido envolvente mediante un canal estereo (por ejemplo un auricular). El decodificador binaural 602 realiza esto combinando linealmente los diez filtros HRTF en cuatro filtros HRTF que se aplican a la senal de entrada estereo. La realizacion del compresor de filtro 501 se disena para crear la misma mascara de filtro para todos los filtros, de manera que cuando se combinan linealmente, una entrada en un filtro que se ha establecido a cero no tiene una entrada distinta de cero correspondiente en cualquier otro filtro. Como consecuencia, cada conexion que se acopla al convertidor de filtro 601, el convertidor de filtro 501 y el decodificador binaural 604 transfiere informacion referente a L subbandas como se indica por la barra inclinada en la Fig. 6.
[0096] Como ya se ha explicado previamente, el decodificador binaural 602 combina los 10 (cinco canales de entrada de audio para dos canales de salida de audio (estereo)) en cuatro filtros HRTF, que pueden inmediatamente aplicarse a la senal de entrada estereo 603. Sin embargo, los filtros HRTF dependen de los parametros especiales 604 proporcionados al decodificador binaural 602 para convertir la senal estereo binaural 605. Como se ha mencionado anteriormente, especialmente filtros HRTF pueden comprender un numero sustancial de valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda no triviales, no cero o no evanescentes como derivaciones de filtro, ya que frecuentemente tienen que modelarse interacciones muy complejas entre las senales de salida estereo binaurales para el oldo humano y las fuentes de sonido. Los filtros HRTF respectivos pueden, por ejemplo, llegar a ser sustancialmente largos con el fin de modelar eficazmente las caracterlsticas espaciales del entorno y otras influencias para ser modeladas.
[0097] Especialmente en este contexto, las formas de realizacion de un compresor de filtro 501 pueden aplicarse eficientemente para reducir la complejidad computacional en terminos del decodificador binaural 602 significativamente. Reduciendo el numero de valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda relevantes a considerar en el marco del decodificador binaural 602, el decodificador binaural 602 puede implementarse con menor potencia computacional, que por ultimo lugar conduce a un consumo de energla mas bajo, ya que, por ejemplo, la frecuencia de reloj del decodificador binaural correspondiente puede reducirse debido a un numero mas bajo de calculos en un periodo de tiempo dado. Alternativamente, el decodificador binaural 602 puede construirse mas pequeno por los mismos motivos de manera que en principio puede ser evitable un segundo nucleo de procesamiento.
[0098] Como se explicara resumidamente en el contexto de las Fig. 7 a 13 en mas detalle, empleando un convertidor de filtro con 192(=364) derivaciones de filtro usadas para convertir 10 filtros HRTF de dominio temporal en el dominio QMF complejo o dominio de subbanda complejo, un filtro HRTF en el dominio temporal con 896 ( = 14 64) derivaciones de filtro se transferira por el convertidor de filtro 601 o mas bien los 10 convertidores de filtro 101, como se muestra, por ejemplo, en la Fig. 1, en 64 respuestas al impulso de filtro de subbanda individuales, que comprenden 16(=14+3-1) derivaciones de filtro cada una. Las 1024 derivaciones de filtro resultantes para cada uno de los 10 filtros HRTF de dominio temporal produciran una tension computacional sustancial para el decodificador binaural 602, a menos que se emplee una forma de realizacion del compresor de filtro 501 para reducir el numero total de derivaciones de filtro, por ejemplo por un factor de 4 a 256 (= 1024/4). Aunque este ejemplo se basa en un sistema que comprende L = 64 subbandas para cada uno de los 10 filtros HRTF en el complejo QMF o dominio de subbanda, en principio puede emplearse cualquier numero de L subbandas.
[0099] Antes de tratar formas de realizacion adicionales de un compresor de filtro y el procedimiento para la fabricacion de filtros de respuesta al impulso de filtro de subbanda comprimida, se explicara en mas detalle una posible solucion para un convertidor de filtro y un filtro que opera en un dominio de subbanda complejo (dominio QMF). Sin embargo, antes de tratar los antecedentes tecnicos en mas detalle, especialmente de un convertidor de filtro, debe tratarse el concepto general de aplicar un filtro digital a una salida de audio digital (en el dominio temporal o en el dominio de subbanda).
[0100] La Fig. 7 muestra una posible solucion para un elemento de filtro o de filtracion 700, al que se proporciona una entrada de audio digital. Debe observarse que la entrada de audio digital podrla en principio ser ambas, una senal de dominio temporal y una senal en el dominio de subbanda (complejo). El elemento de filtro proporciona en una salida, una salida de audio digital, que representa la entrada digital filtrada, dependiendo de una senal de definicion de filtro o una senal de respuesta al impulso de filtro respectiva.
[0101] Con el Indice de muestra o de tiempo n, una entrada de audio digital x(n) que es tanto una senal de entrada de valor real como de valor complejo, que depende del dominio implicado, y la senal de salida de audio digital y(n), ademas de la senal de respuesta al impulso f(n) del filtro 700, la senal de salida de audio digital se da por
:K«) = £ / ( / ) • * ( » - / ) , (12)
i
en la que l es un Indice de sumatorio usado para calcular la senal de salida de audio digital resultante, basada en la convolucion como se da por la ecuacion (12).
[0102] Un convertidor de filtro 101 comprende, como se muestra en la Fig. 8, un banco de filtros de analisis complejo 710 como componente central al que se proporciona la senal de respuesta al impulso de filtro correspondiente. El banco de filtros de analisis complejo 710 analiza senales de respuesta al impulso del filtro en el dominio temporal, que va a transferirse al dominio QMF, por medio de filtracion con un conjunto de L filtros de analisis, seguido de un muestreo descendente opcional de un factor L, en el que L es una vez mas el numero entero positivo, preferentemente mayor de 1 y que indica el numero de subbandas del banco de filtros de analisis complejo 710. Los filtros de analisis se obtienen normalmente por una modulation compleja de un filtro prototipo q(n), en el que n es una vez mas un numero entero positivo que indica el Indice en una matriz de datos o un Indice de un valor en una senal. La salida de un banco de filtros 710 comprende L senales de subbanda, que en conjunto, representan el filtro caracterizado por su respuesta al impulso de filtro en el dominio temporal en el dominio q Mf complejo. Para ser mas precisos, la salida de un banco de filtros de analisis complejo 710 es un conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda, que puede proporcionarse a un elemento de filtro 700 para realizar un filtrado de una senal de entrada de audio en el dominio QMF complejo, que conduce a una diferencia perceptualmente indistinguible de la senal de salida de audio, en comparacion con un filtrado directo en el dominio temporal.
[0103] Se explicaran resumidamente mas detalles con respecto a ambos, el filtro prototipo q(n), ademas del diseno basico de un banco de filtros de analisis modulado complejo, y se explicaran mas estrechamente despues. Ademas, a continuation, el numero de subbandas se supone que se fija a L = 64. Sin embargo, como se ha explicado previamente, esto no es una restriction de las formas de realizacion de la presente invention, sino que simplemente sirve como un ejemplo adecuado.
[0104] La Fig. 9 muestra una posible solucion de un banco de analisis complejo 710 en mas detalle. El banco de analisis complejo 710 comprende una pluralidad de L filtros de analisis intermedios 720 para cada subbanda para ser la salida por el banco de analisis complejo 710. Para ser mas precisos, cada uno de los L filtros de analisis intermedios 720 esta conectado en paralelo a un nodo 730 al que se proporciona la senal de respuesta al impulso de dominio temporal como senal de entrada que va a procesarse. Cada uno de los filtros de analisis intermedios 720 esta adaptado para filtrar la senal de entrada del banco de analisis complejo 710 con respecto a una frecuencia central de cada subbanda. Segun las frecuencias centrales de las diferentes subbandas, cada subbanda esta marcada por un Indice de subbanda o Indice k, en el que k es otra vez un numero entero no negativo, normalmente en el intervalo de 0 a (L-1). Los filtros de analisis intermedios 720 del banco de analisis complejo 710 pueden derivarse de un filtro prototipo p(n) por una modulacion compleja segun el Indice de subbanda k de la subbanda a la que se aplica el filtro de analisis intermedio720. Mas detalles referentes a la modulacion compleja de un filtro prototipo se explican a continuacion.
[0105] Tanto directamente por los filtros de analisis intermedios 720 como por un muestreador descendente opcional 740 (indicado por las llneas de puntos en la Fig. 8, la frecuencia de muestreo de la salida de senal por los filtros de analisis intermedios 720 se reducen por un factor L. Como se ha mencionado antes, el muestreador descendente 740 suministrado a cada salida de senal de subbanda por los filtros de analisis intermedios 720 correspondientes son opcionales ya que, dependiendo de la implementacion concreta, el muestreo descendente tambien puede llevarse a cabo en el marco de los filtros de analisis intermedios 720. En principio, no se requiere el muestreo descendente de la salida de senal por los filtros de analisis intermedios 720. Sin embargo, la presencia de los muestreadores descendentes expllcitos o impllcitos 740 puede ser una opcion favorable en algunas aplicaciones ya que la cantidad de datos proporcionada por el banco de analisis complejo 710 se aumentarla alternativamente un factor de L, conduciendo a una redundancia significativa de datos.
[0106] La Fig. 10 muestra una posible solucion al filtrado de subbanda 750 y su interaction con el convertidor de filtro 101 en mas detalle. El filtrado de subbanda 750 comprende una pluralidad de filtros intermedios 760, en los que un filtro intermedio 760 se proporciona para cada senal de subbanda de valor complejo proporcionado al filtrado de subbanda 750. Por lo tanto, el filtrado de subbanda 750 comprende L filtros intermedios 760.
[0107] El convertidor de filtro 101 esta conectado a cada uno de los filtros intermedios 760. Como consecuencia, el convertidor de filtro 101 es capaz de proporcionar las derivaciones de filtro para cada uno de los filtros intermedios 760 del filtrado de subbanda 720. Mas detalles referentes al filtrado hecho por los filtros intermedios 760 se explicaran en el transcurso adicional de la solicitud. Por lo tanto, las derivaciones de filtro proporcionadas a los diferentes filtros intermedios 760 y la salida por el convertidor de filtro 101 forman la senal de definition de filtro intermedio.
[0108] Ademas, debe observarse que las formas de realization, soluciones e implementaciones podrlan comprender retardos adicionales y/u opcionales para retrasar cualquiera de las senales o un subconjunto de senales, que han sido omitidas en las figuras. Sin embargo, pueden estar comprendidos retardos o retardadores en los elementos mostrados (por ejemplo, filtros) o anadidos como elementos opcionales en todas las formas de realizacion, soluciones e implementaciones, dependiendo de su implementacion concreta.
[0109] La Fig. 11 ilustra una posible solucion para un banco de slntesis complejo 770. El banco de slntesis complejo 770 comprende L filtros de slntesis intermedios 780 a los que se proporcionan L senales de subbanda. Dependiendo de la implementacion concreta del banco de slntesis complejo 770 antes del filtrado en el marco de los filtros de slntesis intermedios 780, las senales de subbanda se muestrean de forma ascendente por L muestreadores ascendentes 790, que reconstruyen la frecuencia muestreada de las senales de subbanda aumentando la frecuencia de muestreo un factor de L. En otras palabras, el muestreador ascendente opcional 790 reconstruye o reforma las senales de subbanda proporcionadas al muestreador ascendente 790 de tal forma que la information contenida en cada una de las senales de subbanda sea retenida, mientras que la frecuencia de muestreo aumenta un factor de L.
[0110] Sin embargo, como ya se ha explicado en el contexto de la Fig. 9, los muestreadores ascendentes 790 son componentes opcionales, ya que el muestreo ascendente tambien puede llevarse a cabo en el marco de filtros de slntesis intermedios 780. Por lo tanto, la etapa de muestreo ascendente de las senales de subbanda llevada a cabo por el muestreador ascendente 790 puede procesarse simultaneamente en el marco de los filtros de slntesis intermedios 780. Si, sin embargo, los muestreadores descendentes 740 ni se implementan expllcita ni impllcitamente, los muestreadores ascendentes 790 no tienen que ser implementados tanto expllcita como impllcitamente.
[0111] Los filtros de slntesis intermedios 780 estan conectados mediante una salida a un sumador 800 que suma las senales de subbanda filtradas dadas como salida por los L filtros de slntesis intermedios 780. El sumador 800 esta ademas conectado a un extractor de parte real 810, que extrae o forma una senal de valor real o mas bien una senal de salida de dominio temporal (de valor real) basada en la senal de valor complejo proporcionada por el sumador 800. El extractor de parte real 810 puede realizar esta tarea, por ejemplo, extrayendo la parte real de una senal de valor complejo proporcionada por el sumador 810, calculando el valor absoluto de la senal de valor complejo proporcionada por el sumador 810 o por otro procedimiento que forma una senal de salida de valor real basada en una senal de entrada de valor complejo.
[0112] La segunda posible solucion para un banco de slntesis complejo 770 mostrado en la Fig. 12 se diferencia de la primera posible solucion mostrada en la Fig. 11 solo referente a los extractores de parte real 810 y el sumador 800. Para ser mas precisos, las salidas de los filtros de slntesis intermedios 780 estan conectadas por separado de cada subbanda con un extractor de parte real 810 que extrae o que forma una senal de valor real basada en la salida de senal de valor complejo por los filtros de slntesis intermedios 780. Los extractores de parte real 810 estan conectados entonces al sumador 800, que suma las L senales de valor real derivadas de las L senales de subbanda filtradas para formar la senal de salida de valor real proporcionada por el sumador 800.
[0113] Como se ha explicado anteriormente, la Fig. 3 ilustra una posible seleccion de un convertidor de filtro 101. Se supone que el filtro viene dado por su respuesta al impulso. Considerando esta respuesta al impulso como una senal de tiempo discreta, se analiza por el banco (de filtros) de analisis complejo de banda L 710. Las salidas de senal de subbanda resultantes son entonces exactamente las respuestas al impulso de filtros que van a aplicarse por separado en cada subbanda en el filtrado de subbanda 705 mostrado en la Fig. 10. En el caso mostrado en la Fig. 8, la senal de definicion de filtro proporcionada al convertidor de filtro 101 y su banco de analisis complejo o banco de filtros de analisis complejo 710 es la senal de respuesta al impulso indicativa de la caracterlstica de amplitud/frecuencia de un filtro, que va a transferirse en el dominio de subbanda. Por lo tanto, la salida del banco (de filtros) de analisis complejo 710 de cada una de las L subbandas representa la respuesta al impulso de los filtros intermedios comprendidos en el filtrado de subbanda 750.
[0114] El banco de analisis complejo 710 se deriva en principio de un banco de analisis para una senal de salida de audio, pero tiene un filtro prototipo diferente y una estructura de modulacion ligeramente diferente, cuyos detalles se explicaran resumidamente en la siguiente descripcion. La longitud del filtro prototipo q(v) puede disenarse para ser comparablemente pequena. Debido al muestreo descendente por un factor L, la longitud de los filtros de subbanda tambien son un factor de L mas pequenos que la suma de las longitudes del filtro de dominio temporal dado y el filtro prototipo q(v).
[0115] En la presente solicitud, una derivation o valor no evanescente es una derivation o un valor, que es idealmente no igual a cero. Sin embargo, debido a limitaciones de implementation en el marco de esta solicitud, un valor o derivacion no evanescente es una derivacion o valor de valor real o de valor complejo con un valor absoluto que es mayor que un umbral predeterminado, por ejemplo 10'* o 2-b, en el que b es un numero entero positivo que depende de los requisitos de una implementacion concreta. En sistemas digitales este umbral esta preferentemente definido en el sistema binario (base 2), en el que el numero entero b tiene un valor predeterminado que depende de los detalles de la implementacion. Normalmente, el valor b es 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 o 32.
Bancos de filtros modulados complejos
[0116] A continuation, se permite que
Figure imgf000019_0001
sea |a transformada de Fourier de tiempo discreto de una senal de tiempo discreto z(n). Como antes, n es un numero entero que indica un Indice o un Indice de tiempo de una serial de tiempo, mientras que co = 2 tt f es la frecuencia circular asociada a la frecuencia f, tt es el numero circular (tt = 3,1415926...) e 1 J =
Figure imgf000019_0003
es la unidad imaginaria.
[0117] El banco de filtros de L bandas modulado exponencial complejo se define a partir de un filtro prototipo de valor real p(v) de longitud finita. Para los siguientes calculos se supondra por extension con ceros que el filtro prototipo se define para todos los numeros enteros n. Dada una senal de tiempo discreta de valor real x(n), el banco de filtros de analisis 710 aplica, como ya se ha explicado, los filtros prototipo modulados complejos, seguido de muestreo descendente por un factor L con el fin de dar como salida las senales de subbanda,
Figure imgf000019_0002
para cada Indice de subbanda k=0,1,...,(L-1), e Indice de tiempo de numero entero m. En la siguiente discusion, el Indice de tiempo m se diferencia del Indice de tiempo n con respecto al hecho de que m se refiere a las senales de muestreo descendente, mientras que el numero entero n se refiere a las senales con la frecuencia de muestreo completa.
[0118] Dadas senales de subbanda de valor complejo dk(n), el banco de filtros de slntesis 770 aplica filtrado seguido de muestreo ascendente por un factor de L y una extraction de valor real con el fin de dar como salida las senales de valor real, como ya se ha explicado, para obtener la senal de salida
Figure imgf000020_0001
[0119] En las ecuaciones (13) y (14) 0 y ^ representan factores de fase (constantes) para filtrar la senal de tiempo de valor real x(n) en la senal de subbanda de valor complejo y para reconstruir muestras de salida de valor real y(n) de senales de subbanda de valor complejo dk(m). Es muy conocido que un filtro prototipo y los factores de fase fijos 0 y ^ pueden elegirse para dar reconstruccion perfecta, y(n)=x(n), en el caso en el que dk(m)=ck(m), que es cuando las senales de subbanda no se alteran. En la practica, la propiedad de reconstruccion perfecta se mantendra cierta hasta un retardo (y/o un cambio de signo), pero en los calculos que siguen, este detalle se ignorara permitiendo el uso de un filtro prototipo acausal, como tambien se explica en el caso del tipo pseudo QMF de diseno como en el documento PCT/SE02/00626 "Aliasing reduction using complex exponential modulated filter banks". Aqul, el filtro prototipo es simetrico p(-n)=p(n), y su transformada de Fourier de tiempo discreto P(w) se evanesce esencialmente fuera del intervalo |w| < n / L. La reconstruccion perfecta tambien esta sustituida por una propiedad de reconstruccion casi perfecta. Para la derivation que sigue se supondra por simplicidad que se mantienen tanto la reconstruccion perfecta como que P(w) = 0 para n / L < |w| < n. Ademas, se supone que los factores de fase cumplen la condition que ^ -0 es igual a un numero entero multiplo de 4L.
[0120] En un banco de filtros crlticamente muestreado, la alteration de senales de subbanda antes de la slntesis normalmente conduce a la introduction de artefactos de solape. Esto se solventa aqul debido al hecho de que se introduce un muestreo en exceso por un factor dos usando senales de valor complejo. Aunque la tasa de muestreo total de las muestras de subbanda es identica a la tasa de muestreo de la senal de entrada de tiempo discreto, la senal de entrada es de valor real y las muestras de subbanda son de valor complejo. Como se explicara resumidamente mas adelante, la ausencia de pseudonimos abre la puerta al procesamiento de senales invariantes de tiempo eficaz.
Filtrado de subbanda en un banco de filtros modulado complejo
[0121] Considerar la modification de filtrado de subbanda 750 de cada senal de subbanda obtenida filtrando las muestras de analisis ck(m) del banco de analisis complejo 710 con un filtro con respuesta al impulso gn(m) antes de la slntesis (12) realizada por el banco (de filtros) de slntesis complejo 770
Figure imgf000020_0003
Calculos elementales muestran que dadas las suposiciones sobre la respuesta de frecuencia del filtro prototipo, el efecto resultante sobre la senal de tiempo reconstruida es la de un filtrado de tiempo discreto
donde
Figure imgf000020_0004
Figure imgf000020_0005
[0122] Aqul, Gk(w)=£m(m)exp(-/mw) es la transformada de Fourier de tiempo discreto del filtro aplicada en la subbanda k para k>0 y
Figure imgf000020_0006
donde * indica conjugation compleja. Observar aqul que el caso especial Gk(w)=1 conduce a G(w)=1 en (17) debido al diseno especial supuesto del prototipo p(v), que implica
Figure imgf000020_0002
[0123] Otro caso de slntesis es Gk(w)=exp(-/w) que conduce a G(w)=exp(/Lw), de manera que y(n)=x(n - L). Aproximacion de una respuesta de filtro dada por filtrado de subbanda
[0124] Se permite que H(w) sea un filtro dado (por ejemplo, funcion de transferencia) con respuesta al impulso de valor real h(n). Estos datos se consideran como la entrada al convertidor de filtro 101. En vista de (17) y (19), una election trivial para los filtros de subbanda que producen la respuesta deseada G(w) = H(w) viene dada por
Figure imgf000021_0001
[0125] El inconveniente de esta formula es que aunque H(w) sea una funcion suave de w, el segmento periodizado de ella definido por (20) presentara saltos y la respuesta al impulso de los filtros de subbanda sera innecesariamente larga. El uso desventajoso del pseudo-banco QMF complejo para la ecualizacion o ajuste de envolvente consiste en aplicar una unica ganancia gk en cada subbanda, que produce la funcion de transferencia
Figure imgf000021_0002
con la extension gk = g*-i-k para k < 0 definida segun (18). En vista de (19), se logra
Figure imgf000021_0003
y la funcion de transferencia se interpola entre aquellas frecuencias. Para respuestas de filtro H(w) objetivo que varlan lentamente en funcion de la frecuencia w, un primer procedimiento de aproximacion del filtro se obtiene, por tanto, eligiendo
Figure imgf000021_0004
[0126] Se usa un convertidor de filtro 101 para convertir el filtro (definido por su respuesta al impulso) h(n) en filtros intermedios de subbanda 760 por medio del banco de filtros de analisis 710 que emplea filtro prototipo de valor real q(n),
Figure imgf000021_0005
[0127] En terminos de transformada Fourier esto se interpreta
Figure imgf000021_0006
[0128] La ventaja de este procedimiento es que cualquier filtro dado h(n) puede ser eficazmente transformado en respuestas de filtro de subbanda intermedio. Si q(n) tiene Kq • L derivaciones, un filtro de dominio temporal h(n) de Kh • L derivaciones se convierte en dominio de filtros de subbanda (24) con (Kh + Kq - 1) derivaciones, en la que Kh y Kq son numeros enteros positivos. En el caso de que Kq sea igual a 3 (L • Kq = 192) y con una respuesta al impulso de un filtro de dominio temporal correspondiente a una longitud de Kh • 64 (L = 64), cada filtro de subbanda intermedio 760 tiene una longitud de respuesta al impulso de solo Kh + 3 - 1 = Kh + 2 derivaciones.
Diseno del filtro prototipo para el convertidor de filtro
[0129] La insercion de (25) en (17) da
Figure imgf000021_0008
[0130] Por lo tanto, la condicion para G(w) = H(w) que se va a mantener es que
Figure imgf000021_0007
donde 5[l] = 1 para l = 0 y 5[l] = 0 para 110. Una solucion simple para (27) se da por el filtro de pared de ladrillo
Figure imgf000022_0005
[0131] Este filtro prototipo se corresponde con la eleccion (20) y tiene la desventaja de que tiene una respuesta infinita al impulso y lentamente en decaimiento q(n). En su lugar, la ecuacion (17) se resuelve aproximadamente (por ejemplo en el sentido de mlnimos cuadrados) con un filtro de respuesta finita al impulso q(n). El dominio temporal equivalente de (27) es el sistema de ecuaciones lineales para k = 0, 1, ..., L - 1 y para todos los numeros enteros m,
Figure imgf000022_0001
donde
Figure imgf000022_0004
es la autocorrelacion de p(n). Para cualquier longitud de soporte dada, el sistema de ecuaciones lineales (28) puede resolverse en el sentido de mlnimos cuadrados para filtro prototipo q(n). Se desea usar un soporte significativamente mas corto que aquel del filtro prototipo del banco de filtros original p(n), y en ese caso el sistema lineal (28) esta sobredeterminado. Una calidad dada de aproximacion tambien puede ser intercambiada por otras propiedades deseables mediante optimizacion conjunta. Un ejemplo de una propiedad tal es un tipo de paso bajo de respuesta de frecuencia Q(w).
[0132] A continuacion se describe la determination de una representation QMF multi-ranura (dominio de subbanda) de los filtros HRTF. La conversion de filtro del dominio temporal en el dominio de subbanda QMF complejo se realiza por un filtro FIR en el convertidor de filtro 101. Para ser mas precisos, la siguiente description explica resumidamente un procedimiento para implementar un filtro FIR dado h(n) de longitud Nh en el dominio de subbanda QMF complejo.
[0133] El propio filtrado de subbanda se lleva a cabo por los filtros intermedios 760 dentro del filtrado de subbanda 750. Para ser mas precisos, el filtrado de subbanda consiste en la aplicacion separada de un filtro intermedio FIR de valor complejo gk(l) para cada subbanda QMF con un Indice k = 0, 1, ..., 63. En otras palabras, en la siguiente descripcion se haran referencias especiales al caso de L = 64 senales de subbanda diferentes. Sin embargo, este numero especlfico de senales de subbanda no es esencial y las ecuaciones apropiadas tambien se daran en una forma mas general.
[0134] El convertidor de filtro 101, que convierte el filtro FIR de dominio temporal h(n) dado en el dominio de filtros de subbanda complejo gk(l), comprende el banco de analisis complejo 710. El filtro prototipo del banco de filtros de analisis complejo 710 del convertidor de filtro 101 q(n) de longitud 192 (= 3 ■ 64) para el caso especlfico de L = 64 senales de subbanda se crea resolviendo en el sentido de mlnimos cuadrados el sistema sobredeterminado de la ecuacion (28). Los coeficientes de filtro q(n) se describiran en mas detalle para el caso de L = 64 senales de subbanda posteriormente.
[0135] Para ser mas preciso en terminos de descripcion matematica, una extension con ceros en el filtro FIR de dominio temporal se define por
Figure imgf000022_0002
[0136] Los filtros de dominio de subbanda intermedios resultantes se basan en la ecuacion (24) y pueden expresarse en el caso general como
Figure imgf000022_0003
en la que lo y n0 son retardos, l es un numero entero que indica un Indice de las derivaciones de filtro y Nq(=No ) es la longitud de la respuesta al impulso del filtro prototipo q(n).
[0137] Debe observarse que en el marco de la presente solicitud por una ecuacion que se basa en una ecuacion se entiende una introduccion de factores de retardo adicionales (vease lo y no), coeficientes adicionales y una introduccion de una funcion de ventana u otra funcion simple. Ademas, pueden abandonarse constantes simples, sumandos constantes etc. Ademas, tambien estan incluidas transformaciones algebraicas, transformaciones de equivalencia y aproximaciones (por ejemplo, una aproximacion de Taylor) que no cambian el resultado de la ecuacion en absoluto o en una manera significativa. En otras palabras, tanto ligeras modificaciones, ademas de transformaciones que conducen a esencialmente identicas en terminos del resultado, estan incluidas en el caso en que una ecuacion o expresion se base en una ecuacion o expresion.
[0138] En el caso L = 64, la expresion para el dominio de filtros de subbanda o filtros intermedios 760 llega a ser
g t (/) = ^ A ( n 64-(/-2))-9Cn)-exp^-/^^A i j ( n - 95 ) j . (32)
[0139] Estos filtros de subdominio tienen una longitud Lq = Kh + 2, donde
K ^ \ N h /64 \ (33)
y Nh es la longitud de la respuesta al impulso h(n) de las caracterlsticas del filtro que van a transferirse en el dominio de subbanda.
[0140] En este caso, el numero entero k = 0, 1, ..., 63 es una vez mas el Indice de una subbanda y l = 0, 1..... (Kh + 1) es un numero entero que indica derivaciones de los filtros intermedios 760 resultantes.
[0141] El sumando adicional de (-2) en la ecuacion (32) en comparacion con la ecuacion (24) esta aqul debido a que la ecuacion (24) se desarrollo sin ninguna consideracion a la perdida de filtros. Implementaciones reales produciran que siempre se introduzcan retardos. Por lo tanto, dependiendo de la implementacion concreta, pueden implementarse retardadores o retardos adicionales, que han sido omitidos en aras de simplicidad en las figuras.
[0142] En muchos casos el sistema de ecuaciones lineales (28) esta sobredeterminado. Sin embargo, puede resolverse o aproximarse en el sentido de mlnimos cuadrados con respecto a los coeficientes de filtro prototipo q(n). Resolver el sistema de ecuaciones lineales (28) en el sentido de mlnimos cuadrados conduce a las siguientes derivaciones de filtro del filtro prototipo q(n) para cumplir las siguientes relaciones para los numeros enteros n de 0 a 191:
q[0] = 0,2029343380 q[27] = -0,0308428572
q[1] = 0,1980331588 q[28] = -0,0234390115
q[2] = 0,1929411519 q[29] = -0,0159703957
q[3] = 0,1876744222 q[30] = -0,0084353584
q[4] = 0,1822474011 q[31] = -0,0008319956
q[5] = 0,1766730202 q[32] = 0,0068418435
q[6] = 0,1709628636 q[33] = 0,0145885527
q[7] = 0,1651273005 q[34] = 0,0224107648
q[8] = 0,1591756024 q[35] = 0,0303113495
q[9] = 0,1531160455 q[36] = 0,0382934126
q[10] = -0,1469560005 q[37] = 0,0463602959
q[11] = -0,1407020132 q[38] = 0,0545155789
q[12] = -0,1343598738 q[39] = 0,0627630810
q[13] = -0,1279346790 q[40] = 0,0711068657
q[14] = -0,1214308876 q[41] = 0,0795512453
q[15] = -0,1148523686 q[42] = 0,0881007879
q[16] = -0,1082024454 q[43] = 0,0967603259
q[17] = -0,1014839341 q[44] = 0,1055349658
q[18] = -0,0946991783 q[45] = 0,1144301000
q[19] = -0,0878500799 q[46] = 0,1234514222
q[20] = -0,0809381268 q[47] = 0,1326049434
q[21] = -0,0739644174 q[48] = 0,1418970123
q[22] = -0,0669296831 q[49] = 0,1513343370
q[23] = -0,0598343081 q[50] = 0,1609240126
q[24] = -0,0526783466 q[51] = 0,1706735517
q[25] = -0,0454615388 q[52] = 0,1805909194
q[26] = -0,0381833249 q[53] = 0,1906845753
q[54] = 0,2009635191 q[92] = 1,0002369837
q[55] = 0,2114373458 q[93] = 1,0006301028
q[56] = 0,2221163080 q[94] = 1,0008654482
q[57] = 0,2330113868 q[95] = 1,0009438063
q[58] = 0,2441343742 q[96] = 1,0008654482
q[59] = 0,2554979664 q[97] = 1,0006301028
q[60] = 0,2671158700 q[98] = 1,0002369837
q[61] = 0,2790029236 q[99] = 0,9996847806
q[62] = 0,2911752349 q[100] = 0,9989716504 q[63] = 0,3036503350 q[101] = 0,9980952118 q[64] = 0,9025275713 q[102] = 0,9970525352 q[65] = 0,9103585196 q[103] = 0,9958401318 q[66] = 0,9176977825 q[104] = 0,9944539395 q[67] = 0,9245760683 q[105] = 0,9928893067 q[68] = 0,9310214581 q[106] = 0,9911409728 q[69] = 0,9370596739 q[107] = 0,9892030462 q[70] = 0,9427143143 q[108] = 0,9870689790 q[71] = 0,9480070606 q[109] = 0,9847315377 q[72] = 0,9529578566 q[110] = 0,9821827692 q[73] = 0,9575850672 q[111] = 0,9794139640 q[74] = 0,9619056158 q[112] = 0,9764156119 q[75] = 0,9659351065 q[113] = 0,9731773547 q[76] = 0,9696879297 q[114] = 0,9696879297 q[77] = 0,9731773547 q[115] = 0,9659351065 q[78] = 0,9764156119 q[116] = 0,9619056158 q[79] = 0,9794139640 q[117] = 0,9575850672 q[80] = 0,9821827692 q[118] = 0,9529578566 q[81] = 0,9847315377 q[119] = 0,9480070606 q[82] = 0,9870689790 q[120] = 0,9427143143 q[83] = 0,9892030462 q[121] = 0,9370596739 q[84] = 0,9911409728 q[122] = 0,9310214581 q[85] = 0,9928893067 q[123] = 0,9245760683 q[86] = 0,9944539395 q[124] = 0,9176977825 q[87] = 0,9958401318 q[125] = 0,9103585196 q[88] = 0,9970525352 q[126] = 0,9025275713 q[89] = 0,9980952118 q[127] = 0,8941712974 q[90] = 0,9989716504 q[128] = 0,2911752349 q[91] = 0,9996847806 q[129] = 0,2790029236 q[130] = 0,2671158700 q[161] = -0,0159703957 q[131] = 0,2554979664 q[162] = -0,0234390115 q[132] = 0,2441343742 q[163] = -0,0308428572 q[133] = 0,2330113868 q[164] = -0,0381833249 q[134] = 0,2221163080 q[165] = -0,0454615388 q[135] = 0,2114373458 q[166] = -0,0526783466 q[136] = 0,2009635191 q[167] = -0,0598343081 q[137] = 0,1906845753 q[168] = -0,0669296831 q[138] = 0,1805909194 q[169] = -0,0739644174 q[139] = 0,1706735517 q[170] = -0,0809381268 q[140] = 0,1609240126 q[171] = -0,0878500799 q[141] = 0,1513343370 q[172] = -0,0946991783 q[142] = 0,1418970123 q[173] = -0,1014839341 q[143] = 0,1326049434 q[174] = -0,1082024454 q[144] = 0,1234514222 q[175] = -0,1148523686 q[145] = 0,1144301000 q[176] = -0,1214308876 q[146] = 0,1055349658 q[177] = -0,1279346790 q[147] = 0,0967603259 q[178] = -0,1343598738 q[148] = 0,0881007879 q[179] = -0,1407020132 q[149] = 0,0795512453 q[180] = -0,1469560005 q[150] = 0,0711068657 q[181] = -0,1531160455 q[151] = 0,0627630810 q[182] = -0,1591756024 q[152] = 0,0545155789 q[183] = -0,1651273005 q[153] = 0,0463602959 q[184] = -0,1709628636 q[154] = 0,0382934126 q[185] = -0,1766730202 q[155] = 0,0303113495 q[186] = -0,1822474011 q[156] = 0,0224107648 q[187] = -0,1876744222 q[157] = 0,0145885527 q[188] = -0,1929411519
q[158] = 0,0068418435 q[189] = -0,1980331588
q[159] = -0,0008319956 q[190] = -0,2029343380
q[160] = -0,0084353584 q[191] = -0,2076267137
[0143] La Fig. 13 muestra un diagrama de bloques simplificado de una forma de realizacion de un compresor de filtro 102 que comprende un procesador 820 y un constructor de respuestas al impulso de filtro 305 que estan conectados en serie entre una entrada y una salida de la realizacion del compresor de filtro 102. La forma de realizacion de un compresor de filtro 102 recibe en la entrada un conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, que tiene valores de respuesta al impulso de filtro en derivaciones de filtro, que se proporcionan al procesador 820. El procesador 820 examina los valores de respuesta al impulso de filtro de al menos dos de las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada y es capaz de seleccionar valores de respuesta al impulso de filtro que tienen un valor absoluto mas alto, como se ha explicado en el contexto de la Fig. 4 y especialmente en el contexto del modulo de representacion en valor absoluto 303 y el modulo de blanqueamiento 402, en particular, junto con un generador de mascara 304. Ademas, el procesador 820 es capaz de no seleccionar al menos un valor de respuesta al impulso de filtro, que tiene un valor absoluto mas bajo en comparacion con al menos una respuesta al impulso de filtro seleccionada.
[0144] En otras palabras, el procesador 820 de la forma de realizacion mostrada en la Fig. 13 comprende la funcionalidad del modulo de representacion en valor absoluto 303 y el generador de mascara 304. El constructor de respuestas al impulso de filtro, o mas bien el modulo de calculadora de filtro 305, es capaz de construir respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas usando los valores de respuesta al impulso de filtro seleccionados, en el que las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas no incluyen valores de respuesta al impulso de filtro o valores de valor cero correspondientes a derivaciones de filtro de valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados. Como se ha explicado anteriormente, debe observarse que el filtro de respuesta al impulso de filtro 305 puede adaptarse para establecer valores de respuesta al impulso no seleccionados a cero o construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas copiando solo los valores de respuesta al impulso seleccionados o por algun otro medio para descartar los valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados.
[0145] Como consecuencia, la forma de realizacion del compresor de filtro 102, como se muestra en la Fig. 13, es capaz de llevar a cabo una forma de realizacion de un procedimiento inventivo de fabrication de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas a partir de entradas en respuestas al impulso de filtro de subbanda que tienen valores de respuesta al impulso de filtro en derivaciones de filtro. En el contexto de las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas, el fabricar las mismas puede entenderse igualmente que generar o proporcionar las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas a un sistema o un medio de almacenamiento legible por ordenador.
[0146] Como se indica en el contexto de la discusion del modulo de blanqueamiento 402 en la Fig. 4, los procedimientos descritos de blanqueamiento o ponderacion de la representacion de evaluation A(n,k) o mas bien la representacion en valor absoluto Av(n,k) , que puede llevarse a cabo segun la ecuacion (4), se explicaran en mas detalle en el contexto de la Fig. 14. Por consiguiente, la Fig. 14a muestra una representacion esquematica de una caracterlstica de filtro 850 a modo de ejemplo, en funcion de la frecuencia del filtro en el dominio temporal. Ademas, la Fig. 14a muestra esquematicamente la disposition de las bandas de frecuencia 860-0, ..., 860-4, correspondientes que se corresponde con las subbandas con Indices k = 0, ..., 4. Cada una de estas bandas de frecuencia 860 (usando signos de referencia resumen como se indica anteriormente) correspondientes a una de las subbandas con el Indice de subbanda k respectivo puede ademas caracterizarse en terminos de una frecuencia central, que se indica en la Fig. 14a como una llnea discontinua 870-0, ..., 870-4. La frecuencia central, ademas de las bandas de frecuencia de las subbandas respectivas, se determinan por la estructura interna de los bancos de filtros modulados complejos empleados en el convertidor de filtro 101. Para ser mas precisos, el filtro prototipo q(n) junto con la frecuencia central dependiendo del Indice de subbanda k, como puede observarse, por ejemplo, en el caso de la ecuacion (14), determina las bandas de frecuencia correspondientes de la subbanda respectiva. Si, por ejemplo, el filtro prototipo del banco de filtros modulados complejos p(n) o q(n) correspondiente es un filtro paso bajo para la subbanda con el Indice k = 0, debido a la modulation compleja como se expresa por la funcion exponencial en la ecuacion (14), se transferira a filtro paso bajo para Indices de subbanda k>1 mas altos.
[0147] La Fig. 14b muestra una representacion esquematica de las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada como se proporciona, por ejemplo, por el convertidor de filtro 101. Para ser mas precisos, la Fig. 14b muestra esquematicamente, que indica la representacion de evaluacion A(k,n) para las diferentes subbandas, indicadas como un conjunto de flechas 880. Por motivos de simplicidad solo, para cada subbanda se muestra un conjunto de tres flechas 880 en la Fig. 14b para cada una de las subbandas 890-0, ..., 890-4. Como se indica por las llaves 900-0, ..., 900-2, las cinco subbandas 890-0, ..., 890-4 estan dispuestas en tres subgrupos de subbandas 900-0, 900-1, 900-2, en los que el primer subgrupo 900-0 comprende solo la primera subbanda 890-0 (k = 0), mientras que el segundo y tercer subgrupos 900-1, 900-2, comprende cada uno dos, en terminos de las frecuencias centrales de las subbandas vecinas 890-1 y 890-2, ademas de 890-3 y 890-4.
[0148] Segun el blanqueamiento o blanqueamiento espectral llevado a cabo en el marco del modulo de blanqueamiento 402 mostrado en la Fig. 4, segun la ecuacion (4) con respecto a cada uno de los subgrupos de subbandas 900, se determina el valor maximo de la representacion de evaluacion, y se restara despues de cada uno de los valores de la representacion de evaluacion para obtener la representacion de evaluacion blanqueada Aw(k,n), como se muestra en la Fig. 14c. Como consecuencia de restar el valor maximo de la representacion de evaluacion, para cada uno de los subgrupos 900, la maxima contribucion de la representacion de evaluacion se establecera a cero, como se indica en la Fig. 14c por los puntos 910.
[0149] Debido a la determination del valor maximo para cada uno de los subgrupos 900 segun la ecuacion (4), cada uno de los subgrupos de subbandas 900 comprende al menos un valor de la representacion de evaluacion blanqueada que tiene el valor de cero, en el que el resto de los valores de la representacion de evaluacion blanqueada Aw(k,n) es mas pequeno que o igual a cero. Como consecuencia, en cada uno de los subgrupos 900 al menos un valor se establece a cero y as! representa un valor maximo de manera que cada uno de los subgrupos de subbandas, que se determinaron segun un modelo psico-acustico en algunas de las formas de realization, retiene en el transcurso de la compresion al menos un valor de respuesta al impulso de filtro de cada uno de los subgrupos 900.
[0150] Asl, en el transcurso del blanqueamiento espectral como se describe por ecuacion (4), el peso espectral o la energla espectral se transfiere de las subbandas que tienen una frecuencia central mas baja a subbandas que tienen frecuencias mas altas aplicando el esquema de blanqueamiento. Una comparacion directa de las Fig. 14b y 14c tambien subraya esto. Mientras que en la Fig. 14b los valores de la representacion de evaluacion en el subgrupo 900-2 son significativamente mas pequenos que aquellos del subgrupo 900-1, despues de aplicar el procedimiento de blanqueamiento, los valores de la representacion de evaluacion blanqueada resultantes en los subgrupos 900-2 son significativamente mas grandes en comparacion con al menos algunos de los valores de la representacion de evaluacion del subgrupo 900-1. Debe observarse en este contexto que el subgrupo 900-1 comprende dos valores de la representacion de evaluacion de valor cero como se indica por los puntos 910, que se producen por el hecho de que las representaciones de evaluacion A(k,n) como se muestran en la Fig. 14b del subgrupo comprenden dos valores maximos identicos. Esto, sin embargo, no es una violation de una aplicacion de la ecuacion (4). La ecuacion (4) solo garantiza que al menos un valor de la representacion de evaluacion de cada subgrupo se establece a cero y asl representa el maximo valor en el contexto de la representacion de evaluacion blanqueada Aw(k,n).
[0151] La Fig. 15 muestra una forma de realizacion adicional de un compresor de filtro 501 que es capaz de procesar mas de una respuesta al impulso de filtro de subbanda de entrada Hv(n,k). La estructura del compresor de filtro mostrada en la Fig. 15 es muy similar a la mostrada en la Fig. 5 y se diferencia de esa realizacion solo con respecto al hecho de que los modulos de representacion en valor absoluto 303 comprenden cada uno un modulo de funcion en valor absoluto y logarltmica 401 y un modulo de blanqueamiento 402, que tambien se muestran y explican en el contexto de la Fig. 4. Ademas, el modulo de calculo de filtro o constructor de respuestas al impulso de filtro 305 comprende cada uno un modulo de decimador de filtro 403, ademas de una calculadora de ganancia 404, que pueden implementarse como un componente opcional en el contexto de la Fig. 4.
[0152] La forma de realizacion mostrada en la Fig. 15 se diferencia de la forma de realizacion mostrada en la Fig. 5 ademas con respecto al generador de mascara 502 para multiples filtros. Para ser mas precisos, el generador de mascara 502 de la Fig. 15 comprende un modulo de calculo promedio 920 que puede, por ejemplo, implementar calcular la representacion en valor absoluto A(n,k) conjunta basandose en la representacion en valor absoluto Av(n,k) individual (opcionalmente blanqueada) segun la ecuacion (9). Para ser incluso mas precisos, en el marco de la ecuacion (9), las representaciones en valor absoluto individuales o representaciones de evaluacion para cada uno de los filtros Av(n,k) para los filtros v = 0, ..., (N-1) deben sustituirse por las representaciones de evaluacion blanqueadas Awv(n,k) apropiadas, ya que estos valores de la representacion de evaluacion blanqueada son proporcionados por los modulos de blanqueamiento 402 al modulo de calculo promedio 920. En una forma de realizacion del compresor de filtro 501, como se muestra por ejemplo en la Fig. 15, el constructor de respuestas al impulso de filtro individual 305 para los diferentes filtros v = 0, ..., (N-1), en la que N es el numero de filtros proporcionados para la realizacion 501, puede implementarse como un unico constructor de respuestas al impulso de filtro (global) 305' como se indica en la Fig. 15 por la llnea discontinua. Para ser mas precisos, dependiendo de la implementation concreta y las circunstancias tecnicas, puede ser recomendable implementar un unico constructor de respuestas al impulso de filtro 305' en vez de N constructores de respuestas al impulso de filtros individuales 305. Esto puede ser el caso, por ejemplo, cuando la potencia computacional, al menos en el marco del constructor de respuestas al impulso de filtros, no sea un objetivo o requisito de diseno esencial. En otras palabras, tambien la realizacion 501 mostrada en la Fig. 15 puede ser considerada como la realizacion en la que el procesador 820 y el constructor de respuestas al impulso de filtro 305' estan conectados en serie entre una entrada y una salida del compresor de filtro 501 respectivo.
[0153] Ademas, debe observarse que con respecto a formas de realizacion de los procedimientos y los procedimientos llevados a cabo por las formas de realizacion de los compresores de filtro 102, 501, las Fig. 1 a 6, 13 y 15 tambien pueden considerarse como diagramas de flujo de los procedimientos respectivos, en los que la "direccion del flujo" esta comprendida en la direccion de las senales. En otras palabras, las figuras mencionadas anteriormente no solo reflejan diferentes formas de realizacion de los compresores de filtro 102, 501, sino que tambien ilustran ambos, los procedimientos llevados a cabo por estas formas de realizacion, ademas de formas de realizacion de los procedimientos para generar las propias respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas.
[0154] Por lo tanto, las formas de realizacion de la presente invencion se refieren a un compresor de filtro en el dominio de subbanda que algunas veces tambien se denomina QMF (QMF = Banco de filtros espejo en cuadratura), que puede emplearse, por ejemplo, en el campo de las aplicaciones de audio tales como el filtrado de funciones de transferencia relacionadas con la cabeza (HRTF) para una experiencia de sonido multi-canal mediante auriculares.
[0155] La presente invencion se refiere al problema de complejidad computacional de uso de filtros largos en el dominio QMF. La invencion ensena nuevas formas para reducir el calculo requerido cuando se aplica el filtrado en el dominio QMF seleccionando los coeficientes de filtro mas relevantes en una representacion de tiempo-frecuencia de uno o mas filtros, creando una mascara de filtro que indica los coeficientes de filtro mas relevantes, e ignorando los coeficientes no cubiertos por la mascara de filtro.
[0156] Sin embargo, en formas de realizacion de un compresor de filtro 501, el procesador 820 no se requiere al considerar todos los filtros proporcionados al compresor de filtro 501 cuando se examinan y seleccionan valores de respuesta al impulso de filtro para las respuestas al impulso de filtro comprimidas dadas como salida por el compresor de filtro. Sin embargo, las formas de realizacion de un compresor de filtro pueden en este caso adaptarse para construir tambien una respuesta al impulso de filtro comprimida o mas de una respuesta al impulso de filtro comprimida para una o mas respuestas al impulso de filtro de entrada, que no han sido tenidas en consideration en el marco de examinar y seleccionar valores de respuesta al impulso de filtro. Esto puede, por ejemplo, ser recomendable en el caso de uno o mas filtros, siendo perceptualmente eso no importante de manera que para reducir la complejidad computacional se requiere ademas que estos filtros sean tenidos en consideracion cuando se examinan y seleccionan los valores de respuesta al impulso de filtro.
[0157] Esto puede implementarse, por ejemplo, si uno o mas filtros no tienen una cantidad significativa de energla o volumen. En estos casos, las distorsiones introducidas por no examinar y no seleccionar los valores de respuesta al impulso de filtro basados en estos filtros pueden ser aceptables dependiendo de las circunstancias especiales de estos filtros.
[0158] Algunas formas de realizacion de la presente invencion comprenden las siguientes caracterlsticas: - Convertir el filtro de dominio temporal o varios filtros en una representacion de filtros QMF compleja;
- Crear una representacion de tiempo/frecuencia en valor absoluto del filtro en el dominio QMF;
- Aplicar un blanqueamiento espectral de la representacion en valor absoluto;
- Crear una mascara de filtro que indica los coeficientes de filtro deseados dada la representacion de tiempo/frecuencia en valor absoluto de uno o mas filtros;
- Crear nuevos filtros QMF complejos que contienen los coeficientes indicados por la mascara de filtro;
[0159] Ajustar la ganancia del nuevo filtro o filtros para obtener la misma ganancia de los nuevos filtros que los filtros originales.
[0160] Una forma de realizacion de un aparato para recalcular la representacion de dominio QMF complejo de filtros es capaz de llevar a cabo:
- la transformation del filtro de dominio temporal en una representacion de dominio QMF;
- la creation de una representacion de filtro de la representacion QMF del filtro;
- la creacion de una mascara de filtro basada en la representacion de la representacion del dominio QMF del filtro; y - la creacion de un nuevo filtro QMF basado en el primer filtro QMF y la mascara de filtro.
[0161] Algunas formas de realizacion de la presente invencion pueden resolver el problema de la alta complejidad computacional del filtrado de filtros largos. Introduce un compresor de filtro que opera en el dominio QMF complejo. Algunas formas de realizacion de la presente invencion, por tanto, pueden ofrecer una reduction de la complejidad computacional del filtrado. Las formas de realizacion de la presente invencion pueden, por ejemplo, implementarse como un compresor de filtro, un procedimiento para la fabrication de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas, un medio de almacenamiento legible por ordenador o como un programa informatico.
[0162] Una forma de realizacion de un compresor de filtro 102, 501 ofrece la oportunidad de mejorar la calidad de sonido global significativamente, aunque las caracterlsticas de muchas respuestas al impulso relacionadas con el audio es tener un distintivo de tiempo/frecuencia mas bien disperso. Una contribution frecuentemente mas larga esta solo presente para frecuencias bajas y la duration de tiempo eficaz es mucho mas corta que la longitud de filtro nominal para frecuencias mas altas. Las formas de realizacion de la presente invencion, por ejemplo en forma de compresores de filtro, son capaces de explotar estas caracterlsticas.
[0163] Ademas, debe observarse que las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas, como se proporcionan por una forma de realizacion de un compresor de filtro, pueden almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene almacenado en el un conjunto de o una pluralidad de respuestas al impulso de filtro de subbanda, que juntos se aproximan o representan un filtro HRTF de dominio temporal. En comparacion con un conjunto respectivo de respuestas al impulso de filtro relacionadas con HRTF en el dominio QMF complejo, la pluralidad de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas guardadas en el medio de almacenamiento legible por ordenador normalmente tienen una respuesta al impulso mas corta, que puede realizarse tanto teniendo un numero mas bajo de valores de respuesta al impulso respectivos, por un numero reducido de derivaciones de filtro no triviales o no cero, como una combinacion de ambos.
[0164] Si, por ejemplo, las funciones de filtro HRTF correspondientes comprenden Kh derivaciones de filtro en el dominio temporal, y las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas guardadas en el medio de almacenamiento legible por ordenador pretenden usarse en un subsistema con L subbandas, las respuestas al impulso mas cortas normalmente comprenden menos de (Kh / L) al menos en terminos de una respuesta al impulso de filtro de subbanda. Preferentemente, al menos una respuesta al impulso de filtro de subbanda comprende incluso menos de (KH / L-3) derivaciones de filtro no triviales o no cero.
[0165] Ademas, si en el medio de almacenamiento legible por ordenador se almacena mas de una pluralidad de conjuntos de respuestas al impulso de filtro de subbanda correspondientes a filtros HRTF de dominio temporal comprimidos, los conjuntos correspondientes de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas comprenden un patron de datos comun, en el que el patron de datos comun indica valores de respuesta al impulso, que indican en al menos algunos del conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda guardados en el medio de almacenamiento legible por ordenador, teniendo los valores de respuesta al impulso un valor trivial o estando ausentes. En otras palabras, el patron de datos comun se refiere a valores de respuesta al impulso de filtro no seleccionados en mas de un conjunto de respuestas al impulso de filtro, que no han sido usados por un constructor de respuestas al impulso de filtro como parte de una forma de realizacion de un compresor de filtro. Un patron de datos (similar) tal puede, por ejemplo, producirse por una mascara de filtro M(n,k) comun como se proporciona por un generador de mascara 502 para multiples filtros de entrada H (n,k).
[0166] Todavla en otras palabras, un medio de almacenamiento legible por ordenador puede comprender no solo un unico conjunto de respuestas al impulso de filtro de subbanda (comprimidas) para diferentes subbandas, sino una pluralidad de respuestas al impulso de filtro. Cada uno de estos conjuntos de respuestas al impulso de filtro puede comprender un patron de datos comun, que cuando se observa en conjunto, que se da tanto por un valor de respuesta al impulso correspondientes que es de valor cero como esta ausente por completo. Cada uno de estos conjuntos de respuestas al impulso de filtro comprende el mismo patron de datos comun que se almacena en el medio de almacenamiento legible por ordenador. Por ejemplo, si en un conjunto de valores de respuesta al impulso de filtro un valor especlfico indicado por el Indice de tiempo o de muestra n y el Indice de subbanda k esta o bien ausente o es de valor cero, los valores de respuesta al impulso identificados por el mismo Indice de muestra o de tiempo n y el mismo Indice de subbanda k de otros conjuntos de respuestas al impulso de subbanda tambien estan ausentes, son de valor cero o tienen otro valor predefinido. En este contexto, los diferentes conjuntos de respuestas al impulso de filtro se identifican o estan marcados por los Indices v respectivos, en los que el Indice v puede, por ejemplo, adquirir cualquiera de los valores de numero entero en el intervalo de 0 a (N-1), en el que N es una vez mas el numero de filtros.
[0167] En otras palabras, el patron de datos descrito anteriormente se refiere a valores de respuesta al impulso de filtro, que puede, por ejemplo, no seleccionarse en el sentido descrito en el contexto de las formas de realizacion de un compresor de filtro 501. Por lo tanto, el patron de datos es reconocible o puede definirse en terminos de Indices (n,k) con referencia a los Indices de muestra o de tiempo n y los Indices de subbanda k de diferentes conjuntos de respuestas al impulso de filtro identificados por el Indice de filtro v respectivo estando todos establecidos a cero o estando todos ausentes.
[0168] El medio de almacenamiento legible por ordenador puede, por ejemplo, comprender filtros relacionados con HRTF. Ademas, una pluralidad de conjuntos de respuestas al impulso de filtro de subbanda guardados en el medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser un conjunto de respuestas al impulso de filtro para un sistema de audio espacial.
[0169] Es importante tener en cuenta que un medio de almacenamiento legible por ordenador puede en principio ser cualquier medio de almacenamiento legible por ordenador. Ejemplos de un medio de almacenamiento legible por ordenador tal son medios de almacenamiento transportables tales como un disquete, un CD, un CD-ROM, un DVD o cualquier otro medio de almacenamiento, que es capaz de guardar information en un modo legible por ordenador. Ademas, tambien pueden usarse memorias integradas tales como una RAM (memoria de acceso aleatorio), ROM (memoria de solo lectura), memorias de disco duro, NVM (memoria no volatil) o memorias rapidas. En otras palabras, un medio de almacenamiento legible por ordenador en el sentido de la presente solicitud es no solo un medio de almacenamiento transportable, sino tambien un medio de almacenamiento integrado. Ademas, el termino medio de almacenamiento legible por ordenador tambien se refiere a tales medios en los que los datos o la informacion puede alterarse o cambiarse, ademas de aquellas memorias en las que la informacion de datos respectiva no puede cambiarse.
[0170] Por lo tanto, segun una forma de realizacion de la presente invencion, un medio de almacenamiento legible por ordenador puede tener almacenado en el una pluralidad de respuestas al impulso de filtro de subbanda, aproximandose juntos a la funcion de transferencia relacionada con la cabeza de dominio temporal, en el que la pluralidad de respuestas de filtro de impulsos de filtro de subbanda tienen respuesta al impulso mas corta en comparacion con la funcion de transferencia relacionada con la cabeza de dominio temporal.
[0171] Dependiendo de ciertos requisitos de implementacion de formas de realizacion del procedimiento inventivo, las formas de realizacion del procedimiento inventivo pueden implementarse en hardware o en software. La implementacion puede realizarse usando un medio de almacenamiento digital, un medio de almacenamiento legible por ordenador, por ejemplo, un disco, CD o un DVD que tiene una senal de control electronicamente legible guardada en el, que coopera con un procesador, tal que se realiza una forma de realizacion del procedimiento inventivo. Generalmente, una forma de realizacion de la presente invencion es, por tanto, un producto de programa informatico con un codigo de programa guardado en el soporte legible por maquina, cuyo codigo de programa es operativo para realizar una forma de realizacion de un procedimiento inventivo, cuando el programa informatico se ejecuta en un procesador. En otras palabras, las formas de realizacion de los procedimientos inventivos son, por tanto, un programa informatico que tiene un programa que codifica la realizacion de al menos una forma de realizacion de los procedimientos inventivos, cuando el programa informatico se ejecuta en un ordenador. Un procesador puede, en este contexto, estar formado por un sistema informatico programable, un ordenador programable, una unidad de procesamiento central (CPU), un circuito integrado para aplicaciones especlficas (ASIC), un procesador u otro circuito integrado (IC).
[0172] Mientras que lo anterior se ha mostrado y descrito en particular con referencia a formas de realizacion particulares de las mismas, los expertos en la tecnica entenderlan que pueden realizarse varios cambios adicionales en la forma y el detalle sin salirse del alcance de la misma. Debe entenderse que pueden realizarse varios cambios en la adaptacion a diferentes formas de realizacion, sin salirse del concepto mas amplio descrito en esta invencion y comprendido por las reivindicaciones que aparecen a continuacion.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de filtro que comprende:
un convertidor de filtro (101) configurado para la recepcion de una senal de entrada que comprende informacion referente a una respuesta finita al impulso de un filtro o un elemento de filtro en un dominio temporal y para la generacion de respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada correspondientes a subbandas, que comprenden valores de respuesta al impulso de filtro en derivaciones de filtro; y
un compresor de filtro (102, 501) para la generacion de respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas desde las respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, comprendiendo el compresor de filtro:
un procesador (820) para examinar los valores de respuesta al impulso de filtro de al menos dos respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada para encontrar valores de respuesta al impulso que tienen valores mas altos y al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene un valor que es mas bajo que los valores mas altos; y
un constructor de respuestas al impulso de filtro (305) para construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas mediante el uso de los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen valores mas altos, en el que las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas
no incluyen valores de respuesta al impulso de filtro correspondientes a las derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor mas bajo; o
comprenden valores de respuesta al impulso de filtro con valor cero correspondientes a las derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor mas bajo.
2. Sistema de filtro de la reivindicacion 1,
en el que el convertidor de filtro (101) es un convertidor de filtro complejo basado en un banco de filtro de analisis complejo y en el que las respuestas al impulso de filtro de subbandas de entrada comprenden numeros de valor complejo.
3. Sistema de filtro de la reivindicacion 1 o 2, en el que el convertidor de filtro (101) esta configurado para producir una representacion de subbanda o QMF compleja del filtro o el elemento de filtro.
4. Sistema de filtro de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas:
un banco de filtro de analisis QMF (203) para la recepcion de una senal de audio de entrada digital y para la emision de una representacion QMF compleja de la senal de audio de entrada digital;
una etapa de filtrado (201) que comprende un banco de filtro de subbandas ajustable para la recepcion de la representacion QMF compleja de la senal de audio de entrada digital, comprendiendo la etapa de filtrado un numero de filtros intermedios acoplados a una salida del compresor de filtro; y
un banco de filtro de slntesis QMF (202) para la sintetizacion de una salida de la etapa de filtrado (201) para obtener una senal de salida filtrada.
5. Sistema de filtro de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el convertidor de filtro (601) esta configurado para recibir una pluralidad de filtros HRTF y para emitir la pluralidad de filtros HRTF en una representacion q Mf al compresor de filtro (501) para proporcionar la pluralidad de filtros ajustados de ganancia opcionalmente y comprimidos y en el que el sistema de filtro esta configurado para introducir la pluralidad de filtros ajustados de ganancia opcionalmente y comprimidos en un decodificador binaural (602) produciendo una senal estereo binaural (605) mediante el uso de una senal de entrada estereo (603) y parametros espaciales (604).
6. Sistema de filtro de la reivindicacion 5, en el que el decodificador binaural (602) esta configurado para combinar de forma lineal diez filtros HRTF en cuatro filtros HRTF que se van a aplicar a la senal de entrada estereo (603).
7. Sistema de filtro de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el convertidor de filtro comprende un banco de filtro de analisis complejo (710) que comprende un conjunto de filtros de analisis, en el que los filtros de analisis son obtenidos por una modulacion compleja de un filtro prototipo q(n), en el que n es un numero entero positivo que indica un Indice en una matriz de datos o un Indice de un valor en una senal.
8. Sistema de filtro de la reivindicacion 7, en el que el filtro prototipo q(n) comprende las derivaciones de filtro siguientes de 0 a 191:
q[0] = -0,2029343380
q[1] = -0,1980331588
q[2] =-0,1929411519
q[3] = -0,1876744222
q[4] = -0,1822474011 q[5] = -0,1766730202 q[6] = -0,1709628636 q[7] = -0,1651273005 q[8] = -0,1591756024 q[9] = -0,1531160455 q[10] = -0,1469560005 q[11] = -0,1407020132 q[12] = -0,1343598738 q[13] = -0,1279346790 q[14] = -0,1214308876 q[15] = -0,1148523686 q[16] = -0,1082024454 q[17] = -0,1014839341 q[18] = -0,0946991783 q[19] = -0,0878500799 q[20] = -0,0809381268 q[21] = -0,0739644174 q[22] = -0,0669296831 q[23] = -0,0598343081 q[24] = -0,0526783466 q[25] = -0,0454615388 q[26] = -0,0381833249 q[27] = -0,0308428572 q[28] = -0,0234390115 q[29] = -0,0159703957 q[30] = -0,0084353584 q[31] = -0,0008319956 q[32] = 0,0068418435 q[33] = 0,0145885527 q[34] = 0,0224107648 q[35] = 0,0303113495 q[36] = 0,0382934126 q[37] = 0,0463602959 q[38] = 0,0545155789 q[39] = 0,0627630810 q[40] = 0,0711068657 q[41] = 0,0795512453 q[42] = 0,0881007879 q[43] = 0,0967603259 q[44] = 0,1055349658 q[45] = 0,1144301000 q[46] = 0,1234514222 q[47] = 0,1326049434 q[48] = 0,1418970123 q[49] = 0,1513343370 q[50] = 0,1609240126 q[51] = 0,1706735517 q[52] =0,1805909194 q[53] = 0,1906845753 q[54] = 0,2009635191 q[55] =0,2114373458 q[56] = 0,2221163080 q[57] = 0,2330113868 q[58] = 0,2441343742 q[59] = 0,2554979664 q[60] = 0,2671158700 q[61] = 0,2790029236 q[62] = 0,2911752349 q[63] = 0,3036503350 q[64] = 0,9025275713 q[65] = 0,9103585196 q[66] = 0,9176977825 q[67] = 0,9245760683 q[68] = 0,9310214581 q[69] = 0,9370596739
q[70] = 0,9427143143
q[71] = 0,9480070606
q[72] = 0,9529578566
q[73] = 0,9575850672
q[74] = 0,9619056158
q[75] = 0,9659351065
q[76] = 0,9696879297
q[77] =0,9731773547
q[78] = 0,9764156119
q[79] = 0,9794139640
q[80] = 0,9821827692
q[81] = 0,9847315377
q[82] = 0,9870689790
q[83] = 0,9892030462
q[84] = 0,9911409728
q[85] = 0,9928893067
q[86] = 0,9944539395
q[87] = 0,9958401318
q[88] = 0,9970525352
q[89] = 0,9980952118
q[90] = 0,9989716504
q[91] = 0,9996847806
q[92] = 1.0002369837
q[93] = 1.0006301028
q[94] = 1.0008654482
q[95] = 1.0009438063
q[96] = 1.0008654482
q[97] = 1.0006301028
q[98] = 1.0002369837
q[99] = 0,9996847806
q[100] = 0,9989716504
q[101] = 0,9980952118
q[102] = 0,9970525352
q[103] = 0,9958401318
q[104] = 0,9944539395
q[105] = 0,9928893067
q[106] = 0,9911409728
q[107] = 0,9892030462
q[108] = 0,9870689790
q[109] = 0,9847315377
q[110] = 0,9821827692
q[111] = 0,9794139640
q[112] = 0,9764156119
q[113] = 0,9731773547
q[114] = 0,9696879297
q[115] = 0,9659351065
q[116] = 0,9619056158
q[117] = 0,9575850672
q[118] = 0,9529578566
q[119] = 0,9480070606
q[120] = 0,9427143143
q[121] = 0,9370596739
q[122] = 0,9310214581
q[123] = 0,9245760683 q[124] = 0,9176977825 q[125] = 0,9103585196 q[126] = 0,9025275713 q[127] = 0,8941712974 q[128] = 0,2911752349 q[129] = 0,2790029236 q[130] = 0,2671158700 q[131] = 0,2554979664 q[132] = 0,2441343742 q[133] = 0,2330113868 q[134] = 0,2221163080 q[135] = 0,2114373458 q[136] = 0,2009635191 q[137] = 0,1906845753 q[138] = 0,1805909194 q[139] = 0,1706735517 q[140] = 0,1609240126 q[141] = 0,1513343370 q[142] = 0,1418970123 q[143] = 0,1326049434 q[144] = 0,1234514222 q[145] = 0,1144301000 q[146] = 0,1055349658 q[147] = 0,0967603259 q[148] = 0,0881007879 q[149] = 0,0795512453 q[150] = 0,0711068657 q[151] = 0,0627630810 q[152] = 0,0545155789 q[153] = 0,0463602959 q[154] = 0,0382934126 q[155] = 0,0303113495 q[156] = 0,0224107648 q[157] = 0,0145885527 q[158] = 0,0068418435 q[159] = -0,0008319956 q[160] = -0,0084353584 q[161] = -0,0159703957
q[162] = -0,0234390115
q[163] = -0,0308428572
q[164] =-0,0381833249
q[165] = -0,0454615388
q[166] = -0,0526783466
q[167] = -0,0598343081
q[168] = -0,0669296831
q[169] = -0,0739644174
q[170] = -0,0809381268
q[171] = -0,0878500799
q[172] = -0,0946991783
q[173] = -0,1014839341
q[174] = -0,1082024454
q[175] = -0,1148523686
q[176] = -0,1214308876
q[177] = -0,1279346790
q[178] = -0,1343598738
q[179] = -0,1407020132
q[180] = -0,1469560005
q[181] = -0,1531160455
q[182] = -0,1591756024
q[183] = -0,1651273005
q[184] = -0,1709628636
q[185] = -0,1766730202
q[186] = -0,1822474011
q[187] = -0,1876744222
q[188] = -0,1929411519
q[189] = -0,1980331588
q[190] = -0,2029343380
q[191] = -0,2076267137.
9. Sistema de filtro segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el constructor de respuesta al impulso de filtro (305) esta adaptado para construir las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas mediante el uso de los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen un valor mas alto proporcionando los valores de respuesta al impulso de filtro de subbandas respectiva o valores basados en ellos como los valores de respuesta al impulso de filtro de subbanda comprimidos; y
estableciendo al menos uno de los valores de respuesta al impulso que tienen un valor que es mas bajo que los valores mas altos a cero;
descartando los valores de respuesta al impulso que tienen un valor mas bajo que los valores mas altos; y proporcionando un valor de valor real basado en un valor de respuesta al impulso de filtro de valor complejo que tiene un valor mas bajo que los valores mas altos, cuando el valor de respuesta al impulso de filtro es de valor complejo.
10. Sistema de filtro segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el constructor de impulso de filtro (305) esta adaptado para ajustar los valores de respuesta al impulso que tienen uno de los valores mas altos multiplicando los valores de respuesta al impulso respectivos HM(n,k) con un factor de ganancia especlfico de la subbanda G(k) basado en la ecuacion
Figure imgf000033_0001
para obtener las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas H(n,k) basadas en la ecuacion
Figure imgf000033_0002
en la que H(n,k) son los valores de respuesta al impulso de filtro, en la que n es un numero entero que indica un Indice de muestra o de tiempo, en la que k es un numero entero que indica un Indice de las subbandas de las al menos dos respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, en la que Gmax es un numero de valor real positivo que indica un factor de ganancia maximo, en la que £ es un numero real de valor real positivo.
11. Sistema de filtro segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el constructor de impulso de filtro esta adaptado para ajustar los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen un valor mas alto multiplicando los valores de respuesta al impulso respectivos Hm(n,k) con un factor de ganancia especlfico de la subbanda G(p) basado en la ecuacion
Figure imgf000034_0002
en la que H(n,k) son los valores de respuesta al impulso de filtro, en la que n es un numero entero que indica un Indice de muestra o de tiempo, en la que k es un numero entero que indica un Indice de las subbandas de las al menos dos respuestas al impulso de filtro de subbanda de entrada, en la que Gmax es un numero de valor real positivo que indica un factor de ganancia maximo, en la que £ es un numero de valor real positivo, para obtener las respuestas al impulso de filtro de subbanda comprimidas H(n,k) basadas en la ecuacion
Figure imgf000034_0001
en la que p es un numero entero que indica un Indice de un subgrupo de subbandas, en la que I(p) es un conjunto de Indices de subbandas comprendido en el subgrupo de subbandas indicado por el Indice p.
12. Sistema de filtro de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el compresor de filtro esta adaptado de tal forma que al menos un valor de respuesta al impulso de filtro se establezca a cero o se descarte, cuando un valor de la respuesta al impulso de filtro este por debajo de un umbral.
13. Sistema de filtro de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno o mas valores de respuesta al impulso de filtro es proximo a un nivel de solape de un banco de filtros del convertidor de filtro (101) y en el que el comprensor de filtro esta configurado para establecer a cero coeficientes de filtro o valores de respuesta al impulso de filtro, cuando el valor de un valor de respuesta al impulso de filtro es proximo al nivel de solape del banco de filtros,
14. Procedimiento para el funcionamiento de un sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro (101) y un compresor de filtro (102), comprendiendo el procedimiento
la recepcion, por el convertidor de filtro (101) de una senal de entrada que comprende informacion referente a una respuesta finita al impulso de un filtro o un elemento de filtro en un dominio de tiempo y la generacion de respuestas al impulso de filtro de subbandas de entrada correspondientes a subbandas, que comprenden valores de respuestas al impulso de filtro en derivaciones de filtro; y
el examen, por el compresor de filtro (102), de los valores de respuesta al impulso de filtro desde al menos dos respuestas al impulso de filtro de subbandas de entrada para encontrar los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen valores mas altos y al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene un valor que es mas bajo que los valores mas altos; y
la construccion, por el compresor de filtro (102), de las respuestas al impulso de filtro de subbandas comprimidas mediante el uso de los valores de respuesta al impulso de filtro que tienen los valores mas altos,
en el que las respuestas al impulso de filtro de subbandas comprimidas no incluyen valores de respuesta al impulso de filtro correspondientes a derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor mas bajo; o comprenden valores de respuesta al impulso de filtro de valor cero correspondientes a derivaciones de filtro de al menos un valor de respuesta al impulso de filtro que tiene el valor mas bajo.
15. Programa informatico para llevar a cabo, cuando se ejecuta en un procesador, un procedimiento segun la reivindicacion 14.
ES17172246T 2006-07-04 2007-07-03 Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro Active ES2712457T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601462 2006-07-04
US80660706P 2006-07-05 2006-07-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2712457T3 true ES2712457T3 (es) 2019-05-13

Family

ID=41003589

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20184766T Active ES2905764T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y método de funcionamiento del sistema de filtro
ES17172246T Active ES2712457T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro
ES07765029.9T Active ES2623226T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Unidad de filtro y procedimiento de generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda
ES11160966.5T Active ES2638269T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Unidad de filtro y procedimiento de generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20184766T Active ES2905764T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y método de funcionamiento del sistema de filtro

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES07765029.9T Active ES2623226T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Unidad de filtro y procedimiento de generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda
ES11160966.5T Active ES2638269T3 (es) 2006-07-04 2007-07-03 Unidad de filtro y procedimiento de generación de respuestas al impulso de filtro de subbanda

Country Status (15)

Country Link
US (1) US8255212B2 (es)
EP (6) EP2337224B1 (es)
JP (1) JP4704499B2 (es)
KR (1) KR101201167B1 (es)
CN (1) CN101512899B (es)
AR (1) AR061807A1 (es)
DK (1) DK2337224T3 (es)
ES (4) ES2905764T3 (es)
HK (1) HK1246013B (es)
HU (2) HUE057855T2 (es)
MY (1) MY151651A (es)
PL (1) PL2337224T3 (es)
TR (1) TR201902417T4 (es)
TW (1) TWI351022B (es)
WO (1) WO2008003467A1 (es)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8788264B2 (en) * 2007-06-27 2014-07-22 Nec Corporation Audio encoding method, audio decoding method, audio encoding device, audio decoding device, program, and audio encoding/decoding system
RU2558612C2 (ru) 2009-06-24 2015-08-10 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Декодер аудиосигнала, способ декодирования аудиосигнала и компьютерная программа с использованием ступеней каскадной обработки аудиообъектов
US9042559B2 (en) * 2010-01-06 2015-05-26 Lg Electronics Inc. Apparatus for processing an audio signal and method thereof
JP5882917B2 (ja) 2010-02-26 2016-03-09 インダストリー−ユニバーシティーコオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティー 周波数再構成が可能なデジタルフィルタとフィルタリング方法及びこれを用いたイコライザとその設計方法
EP2365630B1 (en) * 2010-03-02 2016-06-08 Harman Becker Automotive Systems GmbH Efficient sub-band adaptive fir-filtering
CN102013879B (zh) * 2010-09-10 2014-09-03 建荣集成电路科技(珠海)有限公司 Mp3音乐均衡调节装置及方法
US9173025B2 (en) 2012-02-08 2015-10-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation Combined suppression of noise, echo, and out-of-location signals
US8712076B2 (en) 2012-02-08 2014-04-29 Dolby Laboratories Licensing Corporation Post-processing including median filtering of noise suppression gains
EP2897334B1 (en) 2012-09-27 2017-03-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Adaptive filtering method and system based on error sub-band
SG10201709631PA (en) * 2013-01-08 2018-01-30 Dolby Int Ab Model based prediction in a critically sampled filterbank
KR102248008B1 (ko) * 2013-04-05 2021-05-07 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 향상된 스펙트럼 확장을 사용하여 양자화 잡음을 감소시키기 위한 압신 장치 및 방법
WO2014171791A1 (ko) 2013-04-19 2014-10-23 한국전자통신연구원 다채널 오디오 신호 처리 장치 및 방법
CN103269212B (zh) * 2013-05-14 2016-05-18 泉州市天龙电子科技有限公司 低成本低功耗可编程多级fir滤波器实现方法
FR3006535A1 (fr) * 2013-05-28 2014-12-05 France Telecom Procede et dispositif de modulation delivrant un signal a porteuses multiples, procede et dispositif de demodulation et programme d’ordinateur correspondants.
EP2830048A1 (en) 2013-07-22 2015-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for realizing a SAOC downmix of 3D audio content
EP2830064A1 (en) 2013-07-22 2015-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for decoding and encoding an audio signal using adaptive spectral tile selection
EP2830049A1 (en) 2013-07-22 2015-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for efficient object metadata coding
EP2830045A1 (en) 2013-07-22 2015-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Concept for audio encoding and decoding for audio channels and audio objects
US9319819B2 (en) * 2013-07-25 2016-04-19 Etri Binaural rendering method and apparatus for decoding multi channel audio
KR102163266B1 (ko) 2013-09-17 2020-10-08 주식회사 윌러스표준기술연구소 오디오 신호 처리 방법 및 장치
KR101804744B1 (ko) 2013-10-22 2017-12-06 연세대학교 산학협력단 오디오 신호 처리 방법 및 장치
US9286902B2 (en) 2013-12-16 2016-03-15 Gracenote, Inc. Audio fingerprinting
WO2015099424A1 (ko) 2013-12-23 2015-07-02 주식회사 윌러스표준기술연구소 오디오 신호의 필터 생성 방법 및 이를 위한 파라메터화 장치
KR102149216B1 (ko) 2014-03-19 2020-08-28 주식회사 윌러스표준기술연구소 오디오 신호 처리 방법 및 장치
US9848275B2 (en) 2014-04-02 2017-12-19 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Audio signal processing method and device
WO2016077320A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 Google Inc. 3d immersive spatial audio systems and methods
EP3048608A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-27 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Speech reproduction device configured for masking reproduced speech in a masked speech zone
CN105553893B (zh) * 2016-01-07 2021-04-09 广东新岸线科技有限公司 一种时域信道冲激响应的估计方法和装置
US9742599B2 (en) * 2016-01-19 2017-08-22 Hughes Network Systems, Llc Partial response signaling techniques for single and multi-carrier nonlinear satellite systems

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692801A (en) * 1985-05-20 1987-09-08 Nippon Hoso Kyokai Bandwidth compressed transmission system
US6252909B1 (en) * 1992-09-21 2001-06-26 Aware, Inc. Multi-carrier transmission system utilizing channels of different bandwidth
JP3465698B2 (ja) * 1993-05-31 2003-11-10 ソニー株式会社 信号復号化方法及び装置
WO1994028633A1 (fr) * 1993-05-31 1994-12-08 Sony Corporation Appareil et procede de codage ou decodage de signaux, et support d'enregistrement
WO1995031881A1 (en) 1994-05-11 1995-11-23 Aureal Semiconductor Inc. Three-dimensional virtual audio display employing reduced complexity imaging filters
GB9606814D0 (en) * 1996-03-30 1996-06-05 Central Research Lab Ltd Apparatus for processing stereophonic signals
US5923273A (en) 1996-11-18 1999-07-13 Crystal Semiconductor Corporation Reduced power FIR filter
SE512719C2 (sv) * 1997-06-10 2000-05-02 Lars Gustaf Liljeryd En metod och anordning för reduktion av dataflöde baserad på harmonisk bandbreddsexpansion
WO1999009650A1 (en) * 1997-08-21 1999-02-25 Data Fusion Corporation Method and apparatus for acquiring wide-band pseudorandom noise encoded waveforms
US6029126A (en) * 1998-06-30 2000-02-22 Microsoft Corporation Scalable audio coder and decoder
US6442197B1 (en) 1999-02-26 2002-08-27 Texas Instruments Incorporated Phase-shift calculation method, and system implementing it, for a finite-impulse-response (FIR) filter
JP3434260B2 (ja) 1999-03-23 2003-08-04 日本電信電話株式会社 オーディオ信号符号化方法及び復号化方法、これらの装置及びプログラム記録媒体
DE60017825T2 (de) * 1999-03-23 2006-01-12 Nippon Telegraph And Telephone Corp. Verfahren und Vorrichtung zur Kodierung und Dekodierung von Audiosignalen und Aufzeichnungsträger mit Programmen dafür
US7043423B2 (en) * 2002-07-16 2006-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Low bit-rate audio coding systems and methods that use expanding quantizers with arithmetic coding
US7272566B2 (en) * 2003-01-02 2007-09-18 Dolby Laboratories Licensing Corporation Reducing scale factor transmission cost for MPEG-2 advanced audio coding (AAC) using a lattice based post processing technique
RU2374703C2 (ru) 2003-10-30 2009-11-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Кодирование или декодирование аудиосигнала
EP1691348A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-16 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Parametric joint-coding of audio sources

Also Published As

Publication number Publication date
KR101201167B1 (ko) 2012-11-13
CN101512899B (zh) 2012-12-26
JP2009542137A (ja) 2009-11-26
AR061807A1 (es) 2008-09-24
EP2337224A3 (en) 2012-01-25
WO2008003467A1 (en) 2008-01-10
HUE057855T2 (hu) 2022-06-28
EP2036201A1 (en) 2009-03-18
ES2638269T3 (es) 2017-10-19
EP3447916B1 (en) 2020-07-15
EP3985873B1 (en) 2024-11-06
HUE043155T2 (hu) 2019-08-28
EP2036201B1 (en) 2017-02-01
US20100017195A1 (en) 2010-01-21
KR20090028755A (ko) 2009-03-19
US8255212B2 (en) 2012-08-28
MY151651A (en) 2014-06-30
CN101512899A (zh) 2009-08-19
EP3236587A1 (en) 2017-10-25
EP3985873A1 (en) 2022-04-20
JP4704499B2 (ja) 2011-06-15
ES2905764T3 (es) 2022-04-12
TWI351022B (en) 2011-10-21
DK2337224T3 (en) 2017-10-02
PL2337224T3 (pl) 2017-11-30
EP2337224A2 (en) 2011-06-22
EP3236587B1 (en) 2018-11-21
EP3739752A1 (en) 2020-11-18
ES2623226T3 (es) 2017-07-10
TW200813981A (en) 2008-03-16
EP3739752B1 (en) 2021-12-15
TR201902417T4 (tr) 2019-03-21
EP3447916A1 (en) 2019-02-27
EP2337224B1 (en) 2017-06-21
HK1246013B (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2712457T3 (es) Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y procedimiento para el funcionamiento del sistema de filtro
ES2750304T3 (es) Filtración eficiente con un banco de filtros modulado complejo
ES2822163T3 (es) Procesamiento avanzado basado en un banco de filtros con modulación exponencial compleja
ES2496571T3 (es) Método y aparato para procesar una señal de medios
ES2812343T3 (es) Sistema de filtro que comprende un convertidor de filtro y un compresor de filtro y método de funcionamiento del sistema de filtro
JP2006323314A (ja) マルチチャネル音声信号をバイノーラルキュー符号化する装置