EP0906613B1

Method and device for coding an audio signal by "forward" and "backward" lpc analysis

Abstract

This record has no abstract on file.

EP0906613B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 21

Term

Term ended

Expired 9 April 2018, 8.5 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

14 claims: 2 independent, 12 dependent

  1. 1
    Procédé de codage d'un signal numérique audiofréquence par double analyse sur critère de choix d'analyse LPC " avant " respectivement "arrière" en un signal codé consistant en des paramètres de filtrage LPC accompagnés d'une information de décision d'analyse, transmis, et en un signal résidu de codage, non transmis, ledit signal numérique audiofréquence étant subdivisé en trames, succession de blocs d'un nombre déterminé d'échantillons, le codage dudit signal numérique audiofréquence étant effectué sur ce signal à partir d'un filtrage LPC "avant" pour les zones non stationnaires respectivement sur un signal de synthèse, obtenu à partir dudit signal résidu de codage, à partir d'un filtrage LPC " arrière " pour les zones stationnaires, ledit critère de choix consistant, sur chaque bloc courant de ladite succession de blocs courants constituant une trame courante :- à déterminer le degré de stationnarité (STAT(n)) du signal numérique audiofréquence selon un paramètre de stationnarité, dont la valeur est comprise entre une valeur de stationnarité maximale et une valeur de stationnarité minimale ;- à établir une valeur de choix d'analyse (d n (n)), en appliquant une fonction de décision adaptative d n audit paramètre de stationnarité ;- à appliquer ladite valeur de choix d'analyse au filtrage LPC pour effectuer le codage dudit signal numérique audiofréquence par filtrage LPC " avant " pour les zones non stationnaires sur ledit signal numérique audiofréquence, respectivement par filtrage LPC " arrière " pour les zones stationnaires sur ledit signal de synthèse, ce qui permet de privilégier le maintien dans l'un des modes de filtrage LPC " avant " respectivement "arrière" en liaison avec le degré de stationnarité du signal numérique audiofréquence et de limiter le nombre de basculements de l'un à l'autre des modes de filtrage et réciproquement.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fonction de décision est une fonction adaptative, actualisée pour chaque bloc courant à partir du paramètre de stationnarité, ladite actualisation de la fonction adaptative permettant de privilégier le maintien dans l'un des modes de filtrage LPC " avant " respectivement "arrière", en fonction du degré de stationnarité du signal numérique audiofréquence et de limiter ainsi le nombre de basculements de l'un à l'autre des modes de filtrage et réciproquement.
  3. 3
    Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite valeur de choix d'analyse établie à partir de ladite fonction de décision correspond à une valeur de priorité de mode de filtrage LPC " avant " et à une valeur de priorité de mode de filtrage LPC "arrière" respectivement.
  4. 4
    Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape consistant à déterminer le degré de stationnarité de chaque bloc courant dudit signal numérique audiofréquence consiste, à partir d'une valeur arbitraire de départ dudit paramètre de stationnarité :- à calculer pour ledit bloc courant une valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire, fonction d'un nombre déterminé de valeurs de choix d'analyse, obtenues pour différents blocs successifs antérieurs audit bloc courant de ladite succession de blocs, et de la valeur du paramètre de stationnarité du bloc précédant ledit bloc courant ;- à affiner ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire en fonction de la valeur des gains de prédiction des filtrages LPC "avant" et "arrière" de la trame précédant ladite trame courante.
  5. 5
    Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape consistant, pour chaque bloc courant, à calculer une valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire consiste :- à discriminer le mode d'analyse LPC " avant " ou LPC "arrière" du bloc précédant ledit bloc courant ;et - pour tout bloc précédent analysé en mode d'analyse LPC "arrière" : · à déterminer le nombre de trames antérieures analysées consécutivement en mode d'analyse LPC "arrière", · à comparer, sur critère de comparaison de supériorité, ledit nombre de trames antérieures à une première valeur arbitraire représentative d'un nombre de trames successives analysées en mode LPC "arrière", et sur réponse positive à cette comparaison de supériorité, ·· attribuer à ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire la valeur du paramètre de stationnarité du bloc précédant ledit bloc courant, augmentée d'une valeur déterminée fonction de ladite première valeur arbitraire, et sur réponse négative à cette comparaison de supériorité, ·· attribuer à ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire la valeur du paramètre de stationnarité du bloc précédant ledit bloc courant, et - pour tout bloc précédent analysé en mode d'analyse LPC " avant ", · à déterminer sur critère de test l'occurrence d'une transition du mode d'analyse LPC " arrière " en mode d'analyse LPC " avant " entre le bloc antérieur au bloc précédent et ce bloc précédent, et sur réponse positive audit test d'occurrence, · à comparer, sur critère de comparaison d'infériorité, ledit nombre de trames antérieures à une deuxième valeur arbitraire représentative d'un nombre de trames successives analysées en mode LPC " arrière " précédant ledit bloc précédent, et sur réponse positive à cette comparaison d'infériorité, ·· attribuer à ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire la valeur du paramètre de stationnarité du bloc précédant ledit bloc courant diminuée d'une valeur déterminée fonction de ladite deuxième valeur arbitraire, et sur réponse négative à ladite comparaison d'infériorité, ·· attribuer à ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire la valeur de paramètre de stationnarité du bloc précédent.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'étape consistant pour chaque bloc courant à affiner ladite valeur de paramètre de stationnarité intermédiaire consiste :- à discriminer les gains de prédiction du filtrage LPC "avant" et du filtrage LPC " arrière " ;- à modifier la valeur du paramètre de stationnarité intermédiaire d'une valeur d'affinage fonction de la valeur relative des gains de prédiction du filtrage LPC " avant " et " arrière ", la modification, augmentation ou diminution, de la valeur du paramètre de stationnarité intermédiaire étant proportionnelle à ladite valeur d'affinage.
  7. 7
    Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'augmentation proportionnelle à ladite valeur d'affinage de la valeur du paramètre de stationnarité intermédiaire est en outre soumise à une condition de supériorité de ladite valeur de gain de filtrage LPC "arrière" par rapport à une première valeur positive déterminée et à une condition d'infériorité de la valeur dudit paramètre de stationnarité intermédiaire par rapport à une deuxième valeur positive déterminée.
  8. 8
    Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape de diminution proportionnelle à ladite valeur d'affinage de la valeur du paramètre de stationnarité intermédiaire est en outre soumise à une condition d'infériorité de ladite valeur de gain de filtrage LPC " arrière " par rapport à une troisième valeur positive déterminée et à une condition de supériorité de la valeur dudit paramètre de stationnarité intermédiaire par rapport à une quatrième valeur positive déterminée.
  9. 9
    Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ladite valeur relative des gains de prédiction du filtrage LPC "avant" et "arrière" consiste en le rapport ou la différence des gains de prédiction du filtrage LPC " avant " et " arrière ".
  10. 10
    Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que celui-ci consiste en outre, pour chaque bloc courant successif :- à déterminer l'énergie moyenne dudit signal numérique audiofréquence, - à comparer, sur critère de comparaison d'infériorité, ladite énergie moyenne à une valeur de seuil déterminée représentative d'une trame de silence, et en réponse positive à ladite comparaison d'infériorité, - à attribuer audit paramètre de stationnarité du bloc courant la valeur du paramètre de stationnarité du bloc précédent.
  11. 11
    Procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que , pour un degré de stationnarité représenté par un paramètre de stationnarité compris entre une valeur minimale et une valeur maximale, ladite valeur minimale représentant le degré de stationnarité d'un signal numérique sensiblement non stationnaire et ladite valeur maximale représentant le degré de stationnarité d'un signal sensiblement stationnaire, ladite fonction adaptative constituant la fonction de décision est une fonction croissante de la valeur de priorité du mode de filtrage LPC "arrière" en raison du degré croissant de stationnarité dudit signal numérique.
  12. 12
    Dispositif de codage d'un signal numérique audiofréquence par double analyse sur critère de choix d'analyse LPC "avant" respectivement "arrière" en un signal codé transmis, ce signal numérique étant subdivisé en trames constituées par des blocs successifs comportant un nombre déterminé d'échantillons, ce dispositif comportant un filtre d'analyse LPC "avant" et un filtre LPC "arrière" permettant de délivrer un signal codé transmis consistant en des paramètres de filtrage LPC accompagnés d'une indication de décision d'analyse et un moyen de codage d'un signal résidu de codage, non transmis, permettant d'engendrer un signal de résidu de synthèse, le codage dudit signal numérique audiofréquence étant effectué sur ce signal numérique audiofréquence à partir du filtre LPC " avant " pour les zones non-stationnaires et sur ce signal de synthèse, respectivement à partir du filtre LPC "arrière" pour les zones stationnaires, ce dispositif comportant en outre, pour chaque bloc LPC courant :- des moyens de calcul du degré de stationnarité (STAT(n)) du signal numérique audiofréquence, selon un paramètre de stationnarité dont la valeur est comprise entre une valeur de stationnarité maximale et une valeur de stationnarité minimale ;- des moyens d'établissement, à partir du paramètre de stationnarité, d'une fonction de décision adaptive ou permettant d'établir une valeur de choix d'analyse LPC (d n (n)) ;- des moyens de discrimination d'analyse LPC recevant ladite valeur de choix d'analyse et permettant de délivrer, pour ledit bloc LPC courant, la valeur des paramètres de filtrage LPC "arrière" respectivement "avant" en fonction de ladite valeur de choix d'analyse ;- des moyens de filtrage adaptatif en fonction du degré de stationnarité recevant ledit signal numérique audiofréquence et la valeur des paramètres de filtrage LPC "avant" respectivement "arrière" en fonction de ladite valeur de choix d'analyse et délivrant le signal résidu de codage audit moyen de codage du signal résidu de codage, ce qui permet d'effectuer le codage du signal numérique audiofréquence et de privilégier le maintien dans l'un des modes de filtrage LPC "avant" respectivement "arrière" en liaison avec le degré de stationnarité du signal numérique et de limiter le nombre de basculements de l'un à l'autre des modes de filtrage et réciproquement.
  13. 13
    Dispositif de codage selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit signal codé transmis consiste, pour chaque bloc d'analyse LPC, en :- ladite valeur d'analyse, et dans le cas où la valeur de choix d'analyse correspond pour bloc d'analyse LPC considéré, à une analyse LPC " avant " ;- les paramètres de filtrage LPC " avant ".
  14. 14
    Dispositif de décodage d'un signal numérique audiofréquence codé par double analyse par critère de choix d'analyse LPC "avant" respectivement "arrière" par un dispositif de codage selon l'une des revendications 12 et 13, en un signal codé transmis consistant en des paramètres de filtrage LPC accompagnés d'une valeur de décision d'analyse, ledit signal codé transmis consistant pour chaque bloc d'analyse LPC en ladite valeur de choix d'analyse et correspondant pour un bloc d'analyse LPC considéré à une analyse LPC " avant " en des paramètres de filtrage LPC "avant" et pour un bloc d'analyse LPC considéré à une analyse " arrièr e" en des paramètres de filtrage LPC " arrière " , ledit dispositif de décodage comportant au moins :- des moyens de synthèse du signal résidu de filtrage recevant lesdits paramètres de codage du résidu LPC et délivrant un signal de résidu de synthèse, - des moyens de filtrage inverse adaptatifs en fonction du degré de stationnarité, recevant le signal de résidu de synthèse et permettant d'engendrer un signal de synthèse représentatif dudit signal numérique audiofréquence et constituant le signal décodé, - des moyens d'analyse LPC "arrière" recevant ledit signal de synthèse et permettant d'engendrer des paramètres de filtrage LPC " arrière ", - des moyens discriminateurs d'analyse LPC "avant" respectivement "arrière" recevant, d'une part, pour commande de discrimination ladite valeur de choix d'analyse et, d'autre part, les paramètres de filtrage LPC "avant" et les paramètres de filtrage LPC "arrière" et permettant de délivrer en fonction de ladite valeur de choix d'analyse, soit les paramètres de filtrage LPC "avant", soit les paramètres de filtrage LPC " arrière " auxdits moyens de filtrage inverse adaptatifs en fonction du degré de stationnarité.
Independent claims14