HK1218461B

HK1218461B - Apparatus and method for selecting one of a first audio encoding algorithm and a second audio encoding algorithm

Info

Publication number: HK1218461B
Application number: HK16106405.8A
Authority: HK
Inventors: Emmanuel Ravelli; Stefan DÖHLA; Guillaume Fuchs; Eleni FOTOPOULOU; Christian Helmrich
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2018-02-02

Claims

Appareil (10) pour sélectionner l'un parmi un premier algorithme de codage présentant une première caractéristique et un deuxième algorithme de codage présentant une deuxième caractéristique pour coder une partie d'un signal audio (40) pour obtenir une version codée de la partie du signal audio (40), comprenant:
un premier estimateur (12) destiné à estimer une première mesure de qualité pour la partie du signal audio, la première mesure de qualité étant associée au premier algorithme de codage, sans coder et décoder réellement la partie du signal audio à l'aide du premier algorithme de codage;

un deuxième estimateur (14) destiné à estimer une deuxième mesure de qualité pour la partie du signal audio, la deuxième mesure de qualité étant associée au deuxième algorithme de codage, sans coder et décoder réellement la partie du signal audio à l'aide du deuxième algorithme de codage; et

un moyen de commande (16) destiné à sélectionner le premier algorithme de codage ou le deuxième algorithme de codage sur base d'une comparaison entre la première mesure de qualité et la deuxième mesure de qualité,

dans lequel les première et deuxième mesures de qualité sont des rapports signal-bruit, SNR, ou des SNR segmentaires de la partie correspondante d'une version pondérée du signal audio.
Appareil (10) selon la revendication 1, dans lequel le premier algorithme de codage est un algorithme de codage par transformée, un algorithme de codage à base de transformée cosinusoïdale discrète modifiée, MDCT, ou un algorithme de codage par excitation de codage par transformée, TCX, et dans lequel le deuxième algorithme de codage est un algorithme de codage par prédiction linéaire excitée par code, CELP, ou un algorithme de codage par prédiction linéaire excitée par code algébrique, ACELP.
Appareil (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le premier estimateur (12) est configuré pour déterminer une distorsion de quantificateur estimée qu'un quantificateur utilisé dans le premier algorithme de codage introduirait lors de la quantification de la partie du signal audio et pour estimer la première mesure de qualité sur base d'une énergie d'une partie d'une version pondérée du signal audio et de la distorsion de quantificateur estimée.
Appareil (10) selon la revendication 3, dans lequel le premier estimateur (12) est configuré pour estimer un gain global pour la partie du signal audio de sorte que la partie du signal audio produise un taux de bits cible donné lorsqu'elle est codée à l'aide d'un quantificateur et d'un codeur entropique utilisés dans le premier algorithme de codage, dans lequel le premier estimateur (12) est par ailleurs configuré pour déterminer la distorsion de quantificateur estimée sur base d'une puissance du gain global estimé, dans lequel le quantificateur utilisé dans le premier algorithme de codage est un quantificateur scalaire uniforme et dans lequel le premier estimateur (12) est configuré pour déterminer la distorsion de quantificateur estimée à l'aide de la formule D = G*G/12, où D est la distorsion de quantificateur estimée et G est le gain global estimé.
Appareil (10) selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel la première mesure de qualité est un SNR segmentaire d'une partie du signal audio pondéré et dans lequel le premier estimateur (12) est configuré pour estimer le SNR segmentaire en calculant un SNR estimé associé à chacune d'une pluralité de sous-parties de la partie du signal audio pondéré sur base d'une énergie des sous-parties correspondantes du signal audio pondéré et de la distorsion de quantificateur estimée et en calculant une moyenne des SNR associés aux sous-parties de la partie du signal audio pondéré, pour obtenir le SNR segmentaire estimé pour la partie du signal audio pondéré.
Appareil (10) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième estimateur (14) est configuré pour déterminer une distorsion de livre de codes adaptatif estimée qu'un livre de codes adaptatif utilisé dans le deuxième algorithme de codage introduirait lorsque le livre de codes adaptatif est utilisé pour coder la partie du signal audio, et dans lequel le deuxième estimateur (14) est configuré pour estimer la deuxième mesure de qualité sur base d'une énergie d'une partie d'une version pondérée du signal audio et de la distorsion de livre de code adaptatif estimée, dans lequel, pour chacune d'une pluralité de sous-parties de la partie du signal audio, le deuxième estimateur (14) est configuré pour approximer le livre de codes adaptatif sur base d'une version de la sous-partie du signal audio pondéré déplacée vers le passé d'un décalage de pas déterminé dans un étage de prétraitement, pour estimer un gain de livre de codes adaptatif de sorte qu'une erreur entre la sous-partie de la partie du signal audio pondéré et le livre de code adaptatif approximé soit minimisée, et pour déterminer la distorsion de livre de codes adaptatif estimée sur base de l'énergie d'une erreur entre la sous-partie de la partie du signal audio pondéré et le livre de codes adaptatif approximé mise à échelle par le gain de livre de codes adaptatif.
Appareil (10) selon la revendication 6, dans lequel le deuxième estimateur (14) est par ailleurs configuré pour réduire la distorsion de livre de codes adaptatif estimée déterminée pour chaque sous-partie de la partie du signal audio d'un facteur constant.
Appareil (10) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la deuxième mesure de qualité est un SNR segmentaire de la partie du signal audio pondéré, et dans lequel le deuxième estimateur (14) est configuré pour estimer le SNR segmentaire en calculant un SNR estimé associé à chaque sous-partie sur base de l'énergie de la sous-partie correspondante du signal audio pondéré et de la distorsion de livre de codes adaptatif estimée et en calculant une moyenne des SNR associés aux sous-parties pour obtenir le SNR segmentaire estimé pour la partie du signal audio pondéré.
Appareil (10) selon la revendication 6, dans lequel le deuxième estimateur (14) est configuré pour approximer le livre de codes adaptatif sur base d'une version de la partie du signal audio pondéré déplacée vers le passé d'un décalage de pas déterminé dans un étage de prétraitement, pour estimer un gain de livre de codes adaptatif de sorte qu'une erreur entre la partie du signal audio pondéré et le livre de codes adaptatif approximé soit minimisée, et pour déterminer la distorsion de livre de codes adaptatif estimée sur base de l'énergie d'une erreur entre la partie du signal audio pondéré et le livre de codes adaptatif approximé mise à échelle par le gain de livre de codes adaptatif.
Appareil (10) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le moyen de commande (16) est configuré pour utiliser une hystérésis lors de la comparaison des mesures de qualité estimées.
Appareil (20) pour coder une partie d'un signal audio, comprenant l'appareil (10) selon l'une des revendications 1 à 10, un premier étage de codage (26) pour effectuer le premier algorithme de codage et un deuxième étage de codage (28) pour effectuer le deuxième algorithme de codage, dans lequel l'appareil de codage (20) est configuré pour coder la partie du signal audio à l'aide du premier algorithme de codage ou du deuxième algorithme de codage en fonction de la sélection par le moyen de commande (16).
Système de codage et de décodage comprenant un appareil (20) pour coder selon la revendication 11 et un décodeur configuré pour recevoir la version codée de la partie du signal audio et une indication de l'algorithme utilisé pour coder la partie du signal audio et pour décoder la version codée de la partie du signal audio à l'aide de l'algorithme indiqué.
Procédé pour sélectionner l'un parmi un premier algorithme de codage présentant une première caractéristique et un deuxième algorithme de codage présentant une deuxième caractéristique pour coder une partie d'un signal audio pour obtenir une version codée de la partie du signal audio, comprenant le fait de:
estimer une première mesure de qualité pour la partie du signal audio, la première mesure de qualité étant associée au premier algorithme de codage, sans coder et décoder réellement la partie du signal audio à l'aide du premier algorithme de codage;

estimer une deuxième mesure de qualité pour la partie du signal audio, la deuxième mesure de qualité étant associée au deuxième algorithme de codage, sans coder et décoder réellement la partie du signal audio à l'aide du deuxième algorithme de codage; et

sélectionner le premier algorithme de codage ou le deuxième algorithme de codage sur base d'une comparaison entre la première mesure de qualité et la deuxième mesure de qualité,

dans lequel les première et deuxième mesures de qualité sont des rapports signal-bruit, SNR, ou des SNR segmentaires de la partie correspondante d'une version pondérée du signal audio.
Procédé selon la revendication 13, dans lequel le premier algorithme de codage est un algorithme de codage par transformée, un algorithme de codage à base de transformée cosinusoïdale discrète modifiée, MDCT, ou un algorithme de codage par excitation de codage par transformée, TCX, et dans lequel le deuxième algorithme de codage est un algorithme de codage par prédiction linéaire excitée par code, CELP, ou un algorithme de codage par prédiction linéaire excitée par code algébrique, ACELP.
Procédé selon l'une des revendications 13 ou 14, comprenant le fait de déterminer (108) une distorsion de quantificateur estimée qu'un quantificateur utilisé dans le premier algorithme de codage introduirait lors de la quantification de la partie du signal audio et de déterminer la mesure de qualité sur base d'une énergie d'une partie d'une version pondérée du signal audio et de la distorsion de quantificateur estimée.
Procédé selon la revendication 15, comprenant le fait d'estimer (106) un gain global pour la partie du signal audio de sorte que la partie du signal audio produise un taux de bits cible donné lorsqu'elle est codée à l'aide d'un quantificateur et d'un codeur entropique utilisé dans le premier codage algorithme, et de déterminer (108) la distorsion de quantificateur estimée sur base d'une puissance du gain global estimé, dans lequel le quantificateur est un quantificateur scalaire uniforme, dans lequel la distorsion de quantificateur estimée est déterminée à l'aide de la formule D = G*G/12, où D est la distorsion de quantificateur estimée et G est le gain global estimé.
Procédé selon l'une des revendications 15 ou 16, dans lequel la première mesure de qualité est un SNR segmentaire de la version filtrée de codage prédictif linéaire, LPC, d'une partie du signal audio pondéré, et comprenant le fait d"estimer la première SNR segmentée en calculant un SNR estimé associé à chacune d'une pluralité de sous-parties de la partie du signal audio pondéré sur base d'une énergie des sous-parties correspondantes du signal audio pondéré et de la distorsion de quantificateur estimée et en calculant une moyenne des SNR associés aux sous-parties de la partie du signal audio pondéré pour obtenir le SNR segmentaire estimé pour la partie du signal audio pondéré.
Procédé selon l'une des revendications 13 à 17, comprenant le fait de déterminer une distorsion de livre de codes adaptatif estimée (116) qu'un livre de codes adaptatif utilisé dans le deuxième algorithme de codage introduirait lorsque le livre de codes adaptatif est utilisé pour coder la partie du signal audio, et d'estimer la deuxième mesure de qualité sur base d'une énergie d'une partie d'une version pondérée du signal audio et de la distorsion de livre de codes adaptatif estimée, et comprenant, pour chacune d'une pluralité de sous-parties de la partie du signal audio, le fait d'approximer (112) le livre de codes adaptatif sur base d'une version de la sous-partie du signal audio pondéré déplacée vers le passé d'un décalage de pas déterminé dans un étage de prétraitement, d'estimer (114) un gain de livre de codes adaptatif de sorte qu'une erreur entre la sous-partie de la partie du signal audio pondéré et le livre de codes adaptatif approximé soit minimisée, et de déterminer (116) la distorsion de livre de codes adaptatif estimée sur base de l'énergie d'une erreur entre la sous-partie de la partie du signal audio pondéré et le livre de codes adaptatif approximé mise à échelle par le gain de livre de codes adaptatif.
Procédé selon la revendication 18, comprenant le fait de réduire (118) la distorsion de livre de codes adaptatif estimée déterminée pour chaque sous-partie de la partie du signal audio d'un facteur constant.
Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la deuxième mesure de qualité est un SNR segmentaire de la partie du signal audio pondéré, et comprenant le fait d'estimer le SNR segmentaire en calculant un SNR estimé associé à chaque sous-partie sur base de l'énergie de la sous-partie correspondante du signal audio pondéré et de la distorsion de livre de codes adaptatif estimée et en calculant une moyenne des SNR associés aux sous-parties pour obtenir le SNR segmentaire estimée pour la partie du signal audio pondéré.
Procédé selon la revendication 18, comprenant le fait d'approximer le livre de codes adaptatif sur base d'une version de la partie du signal audio pondéré déplacée vers le passé d'un décalage de pas déterminé dans un étage de prétraitement, d'estimer un gain de livre de codes adaptatif de sorte qu'une erreur entre la partie du signal audio pondéré et le livre de code adaptatif approximé soit minimisée, et de déterminer la distorsion de livre de codes adaptatif estimée sur base de l'énergie d'une erreur entre la partie du signal audio pondéré et le livre de code adaptatif approximé mise à échelle par le gain de livre de codes adaptatif.
Procédé selon l'une des revendications 13 à 21, comprenant le fait d'utiliser une hystérésis lors de la comparaison des mesures de qualité estimées.
Programme d'ordinateur présentant un code de programme pour réaliser, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur, le procédé selon l'une des revendications 13 à 22.