專利名稱：處理數(shù)字信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理音頻信號(hào)的方法，該音頻信號(hào)是用頻域中預(yù)先解壓并以給定次序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)中的N個(gè)樣本表示的，所述方法包括由頻域中代表該信號(hào)的一些樣本計(jì)算時(shí)域中代表該信號(hào)的N個(gè)樣本的第一階段，涉及混合所計(jì)算的時(shí)間樣本并用于固定被處理信號(hào)的廣播頻道號(hào)的第二階段，以及校正可能削弱被處理信號(hào)的失真的第三階段。


圖1示出一表示處理傳送由五個(gè)不同聲源輸出的聲音信息的音頻信號(hào)的公知方法的流程圖。該方法包括三個(gè)連續(xù)階段，即第一階段2，第二階段4和第三階段6。
第一階段2包括-自左乘步驟10，用預(yù)先解壓并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)12中的24位256個(gè)頻率系數(shù)的cos/sin系數(shù)自左乘對(duì)應(yīng)于由被處理信號(hào)傳送的給定頻率的每一頻率樣本；-在第二存儲(chǔ)區(qū)14中存儲(chǔ)由自左乘步驟10獲得的數(shù)字樣本的步驟；-計(jì)算步驟16，由存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)區(qū)14中的樣本計(jì)算IFFT(逆快速富里葉變換)；-將由計(jì)算步驟16、IFFT得到的時(shí)間樣本傳送到第二存儲(chǔ)區(qū)14中的步驟；-自右乘步驟18，用cos/sin系數(shù)乘以時(shí)間樣本；-將自右乘步驟18的結(jié)果傳送到第一存儲(chǔ)區(qū)12的步驟。
第二階段4包含-混合時(shí)間樣本的步驟，這些時(shí)間樣本是由自右乘18得到的并存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)區(qū)12中；接著是在各自分配給廣播頻道的多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)22，24，26，28，30，32中以預(yù)定次序存儲(chǔ)所述被混合的樣本的步驟。
階段6包含在將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)22，24，26，28，30，32中的混合樣本分配給輸出寄存器34，36，38，40，42和44之前將它們進(jìn)行時(shí)間過(guò)濾(開窗)。
如可從圖1中看到的，除了計(jì)算IFFT，階段2的步驟10和18，外加階段4和6需要在兩個(gè)不同存儲(chǔ)區(qū)之間傳送被處理的數(shù)據(jù)。因此，在每一所述步驟期間，系數(shù)以規(guī)定次序從第一存儲(chǔ)區(qū)讀出，并以相應(yīng)于線性增長(zhǎng)頻率值(或時(shí)間值)的次序存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)區(qū)中。所以，用于廣播被處理信號(hào)的每一頻道需要兩個(gè)計(jì)算操作的存儲(chǔ)區(qū)和一個(gè)在混合后存儲(chǔ)系數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)。
舉例說(shuō)來(lái)，為使用兩個(gè)廣播頻道必須采用四個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)，即兩個(gè)工作存儲(chǔ)區(qū)和兩個(gè)儲(chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)。假定系數(shù)由24位構(gòu)成，所需總存儲(chǔ)器大小是4×256×24位。
同樣，為使用六個(gè)廣播頻道必須采用八個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)，即兩個(gè)工作存儲(chǔ)區(qū)和用于混合后的系數(shù)的六個(gè)儲(chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)。則所需總存儲(chǔ)器大小為8×256×24位。
本發(fā)明的目的是減少處理解壓后的信號(hào)所需的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)目。
為此，對(duì)于每個(gè)廣播頻道，在按照本發(fā)明的方法的第一階段和第三階段期間使用同一存儲(chǔ)區(qū)執(zhí)行計(jì)算和所計(jì)算時(shí)間樣本的儲(chǔ)存。
這帶來(lái)對(duì)處理信號(hào)所需存儲(chǔ)空間的可觀的節(jié)省，從而降低了成本和實(shí)現(xiàn)這種處理所需元件的尺寸。
以下參照附圖作為非限定實(shí)例給出的描述將使本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見，附圖中圖1示出了如DolbyAC3標(biāo)準(zhǔn)中所采用的處理音頻信號(hào)的公知方法的簡(jiǎn)圖；圖2示意性地示出了使用兩個(gè)廣播頻道的第一范例應(yīng)用中本發(fā)明的處理方法；圖3通過(guò)流程圖示出了圖2的范例應(yīng)用；圖4示意性地示出了使用兩個(gè)廣播頻道的第二范例應(yīng)用中本發(fā)明的處理方法；圖5通過(guò)流程圖示出了圖4的范例應(yīng)用。
各圖中完成同樣功能的計(jì)算步驟以及存儲(chǔ)區(qū)用同樣的標(biāo)號(hào)表示。
圖1示意性地示出了處理音頻信號(hào)的方法，該音頻信號(hào)是用頻域中預(yù)先解壓并以給定次序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)12中的N個(gè)樣本表示的。該方法被結(jié)合到音頻數(shù)據(jù)解壓縮的總過(guò)程中并包括由頻域中代表該信號(hào)的一些樣本計(jì)算時(shí)域中代表該信號(hào)的N個(gè)樣本的第一階段2，涉及混合所計(jì)算的時(shí)間樣本并用于固定被處理信號(hào)的廣播頻道號(hào)的第二階段4，以及校正可能削弱被處理信號(hào)的失真的第三階段6。
按照本發(fā)明信號(hào)處理方法的第一重要特征，對(duì)于每一廣播頻道，在第一階段2和第三階段6期間使用同一存儲(chǔ)區(qū)執(zhí)行計(jì)算和所計(jì)算時(shí)間樣本的儲(chǔ)存。
通過(guò)修正的逆離散余弦變換(IMDCT)執(zhí)行所述第一階段2，而通過(guò)應(yīng)用于每一廣播頻道的時(shí)間開窗執(zhí)行第三階段6。
圖2示意性示出了用從輸入存儲(chǔ)區(qū)起始并在輸出存儲(chǔ)區(qū)結(jié)束的箭頭表明本發(fā)明方法的連續(xù)步驟的圖示說(shuō)明，從輸入存儲(chǔ)區(qū)提取樣本，并在該處理的每一步驟后將這些樣本傳送到輸出存儲(chǔ)區(qū)。所執(zhí)行的計(jì)算階段用標(biāo)注在每箭頭之上的標(biāo)號(hào)指出。如圖2所示，在第一階段2和第三階段6期間執(zhí)行的計(jì)算步驟所用的輸入和輸出存儲(chǔ)區(qū)是相同的。這也在圖3用流程圖作了圖示，圖3還表示出了本發(fā)明處理方法的階段2以前的步驟D，其對(duì)應(yīng)于通過(guò)兩個(gè)廣播頻道中每一個(gè)傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解壓縮之后的存儲(chǔ)。
圖4示出了本發(fā)明處理方法的范例應(yīng)用，在其中處理立體聲信號(hào)。在這種情況下，如已知的，不是分別地傳輸兩個(gè)聲源所發(fā)出的兩個(gè)信號(hào)，而是傳輸這些信號(hào)的和以及它們的差。如同在圖2中，用從輸入存儲(chǔ)區(qū)起始在輸出存儲(chǔ)區(qū)結(jié)束的箭頭表示連續(xù)步驟，從輸入存儲(chǔ)區(qū)提取樣本，在該處理的每一步驟后樣本被傳送到輸出存儲(chǔ)區(qū)。在這種情況下，順序解壓縮所處理的兩個(gè)音頻信號(hào)并在計(jì)算IFFT之前分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)12和存儲(chǔ)區(qū)13中。開始時(shí)只有一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)是可用的?；旌线\(yùn)算包括兩種不同情況-為獲得立體聲效果而混合，在圖4中用箭頭6’表示，在步驟4以后將存儲(chǔ)在一給定存儲(chǔ)區(qū)中的樣本拷貝到該同一存儲(chǔ)區(qū)中；-為獲得單聲道效果而混合，用箭頭6表示，在步驟4以后將對(duì)應(yīng)于兩個(gè)廣播頻道的樣本存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)區(qū)(12或13)中。在圖4所示的實(shí)例中，在存儲(chǔ)區(qū)12中執(zhí)行混合。在開窗后和在將樣本傳送到輸出寄存器之前通過(guò)將存儲(chǔ)區(qū)22的內(nèi)容拷貝到存儲(chǔ)區(qū)13中獲得單聲道效果。
在這種情況下，如可在圖5中看到的，圖5中也示出了本發(fā)明處理方法的階段2以前的步驟D，該步驟相應(yīng)于經(jīng)兩個(gè)廣播頻道中的每一個(gè)傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解壓縮后的存儲(chǔ)，在階段2期間，存儲(chǔ)區(qū)12和存儲(chǔ)區(qū)13分別用于第一和第二頻道。同樣，在階段6期間，同一存儲(chǔ)區(qū)13用于這些頻道之一，存儲(chǔ)區(qū)22用于另一頻道。為每頻道所用的存儲(chǔ)區(qū)總數(shù)仍是三個(gè)。
而且，在兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)相干的情況下，這使得對(duì)專用于廣播兩個(gè)源輸出的信號(hào)之間的差的頻道的編碼所需的位數(shù)大大減少。在這種情況下，在開始IMDCT之前在兩個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)中重構(gòu)這兩個(gè)頻道。
采用此方法，節(jié)省的存儲(chǔ)器尺寸等于前述現(xiàn)有技術(shù)方法所用存儲(chǔ)器尺寸的16％。
本發(fā)明的方法還能夠處理傳送由至少五個(gè)不同聲源順序輸出并在混合運(yùn)算4后通過(guò)至少一個(gè)廣播頻道發(fā)射的音頻信息的信號(hào)。此時(shí)，在混合各種源輸出的信息的階段4期間，在存儲(chǔ)區(qū)中按照第一次序?qū)颖九判?，從而在?yīng)用于所述存儲(chǔ)區(qū)的時(shí)間開窗步驟6期間，以線性上升的時(shí)間次序檢索樣本。
本發(fā)明的處理方法與所述現(xiàn)有技術(shù)方法相比能夠可觀地節(jié)省時(shí)間。這構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在所用存儲(chǔ)器尺寸計(jì)算時(shí)間有利的系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種處理用預(yù)先解壓縮并以給定次序存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)表示的信號(hào)的方法，所述方法包括第一階段(2)，由頻域中代表所述信號(hào)的樣本數(shù)N計(jì)算時(shí)域中代表這一信號(hào)的樣本數(shù)N；第二階段(4)，包含將連續(xù)計(jì)算的時(shí)間樣本混合并用于選擇被處理信號(hào)的廣播頻道號(hào)；及第三階段(6)，校正可能削弱被處理信號(hào)的失真，其中對(duì)于每一廣播頻道，在第一階段(2)和第三階段(6)期間使用同一存儲(chǔ)區(qū)來(lái)執(zhí)行所述時(shí)間樣本的計(jì)算和存儲(chǔ)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)修正的逆余弦變換執(zhí)行所述第一階段(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)應(yīng)用于每一廣播頻道的時(shí)間開窗執(zhí)行第三階段(6)。
4.如權(quán)利要求1至3所述的方法，其特征在于所述被處理信號(hào)傳送由至少五個(gè)不同聲源連續(xù)輸出和在混合操作后通過(guò)至少一個(gè)廣播頻道發(fā)射的音頻信息。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于在混合階段(4)期間，在存儲(chǔ)區(qū)中這樣來(lái)對(duì)樣本排序，在應(yīng)用于所述存儲(chǔ)區(qū)的時(shí)間開窗階段(6)期間，以線性上升的時(shí)間次序檢索樣本。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理音頻信號(hào)的方法,該音頻信號(hào)在頻域中用預(yù)先解壓并以給定次序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)中的樣本數(shù)N表示,所述方法包括由頻域中代表該信號(hào)的一些樣本計(jì)算時(shí)域中代表該信號(hào)的N個(gè)樣本的第一階段(2),涉及混合所計(jì)算的時(shí)間樣本并用于固定被處理信號(hào)的廣播頻道號(hào)的第二階段(4),以及校正可能削弱被處理信號(hào)的失真的第三階段(6)。按照本發(fā)明,對(duì)于每一廣播頻道,在第一階段和第三階段期間使用同一存儲(chǔ)區(qū),以執(zhí)行計(jì)算和所計(jì)算時(shí)間樣本的存儲(chǔ)。
文檔編號(hào)G06F17/14GK1184382SQ9712298
公開日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1997年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日
發(fā)明者約翰尼斯·貝姆, 澤維爾·菲加里, 讓－馬克·金蒂特 申請(qǐng)人:湯姆森多媒體公司