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HK1228151B - Method and device for compressing and decompressing sound field data of an area - Google Patents

Method and device for compressing and decompressing sound field data of an area Download PDF

Info

Publication number
HK1228151B
HK1228151B HK17101632.3A HK17101632A HK1228151B HK 1228151 B HK1228151 B HK 1228151B HK 17101632 A HK17101632 A HK 17101632A HK 1228151 B HK1228151 B HK 1228151B
Authority
HK
Hong Kong
Prior art keywords
harmonic components
order
sound field
field data
spectral
Prior art date
Application number
HK17101632.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Chinese (zh)
Other versions
HK1228151A1 (en
Inventor
Johannes Nowak
Christoph SLADECZEK
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Technische Universität Ilmenau
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 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Technische Universität Ilmenau filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Publication of HK1228151A1 publication Critical patent/HK1228151A1/xx
Publication of HK1228151B publication Critical patent/HK1228151B/xx

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Claims (21)

  1. Dispositif de compression de données de champ sonore (10) d'une région, aux caractéristiques suivantes:
    un diviseur (100) destiné à diviser les données de champ sonore en une première part (101) et une deuxième part (102); et
    un convertisseur (140, 180) destiné à convertir la première part (101) et la deuxième part (102) en composantes harmoniques (141, 182) d'une description de champ sonore, où le convertisseur (140, 180) est conçu pour convertir la deuxième part (102) en une ou plusieurs composantes harmoniques (141) présentant un deuxième ordre et pour convertir la première part (101) en composantes harmoniques présentant un premier ordre, où le premier ordre est supérieur au deuxième ordre, pour obtenir les données de champ sonore comprimées,
    dans lequel le diviseur (100) est configuré pour effectuer une division spectrale et présente un banc de filtres (100b) destiné à filtrer au moins une partie des données de champ sonore (10) pour obtenir les données de champ sonore dans différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c), et
    dans lequel le convertisseur est configuré pour calculer pour un signal de sous-bande, à partir d'un premier canal de banc de filtres (140c) représentant la première part (101) des différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c), les composantes harmoniques présentant le premier ordre, et pour calculer pour un signal de sous-bande, à partir d'un deuxième canal de banc de filtres (140a) représentant la deuxième part (102) des différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c), les composantes harmoniques présentant le deuxième ordre, où une fréquence centrale (fn) du premier canal de banc de filtres (140a) est supérieure à la fréquence centrale (f1) du deuxième canal de banc de filtres (140c).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le convertisseur (140, 180) est conçu pour calculer, pour la première part qui est plus importante que la deuxième part pour une perception directionnelle de l'ouïe humaine, les composantes harmoniques présentant le premier ordre qui est supérieur au deuxième ordre.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le diviseur (100) est conçu pour diviser les données de champ sonore (10) en une première part qui comporte des premières réflexions dans la région et une deuxième part qui comporte des deuxièmes réflexions dans la région, où les deuxièmes réflexions se produisent plus tard dans le temps que les premières réflexions.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diviseur (100) est conçu pour diviser les données de champ sonore en la première part qui comporte des premières réflexions dans la région et en la deuxième part qui comporte des deuxièmes réflexions dans la région, où les deuxièmes réflexions se produisent plus tard dans le temps que les premières réflexions, et dans lequel le diviseur (100) est par ailleurs conçu pour décomposer la première part en parts spectrales (101, 102), et pour convertir les parts spectrales, chacune, en une ou plusieurs composantes harmoniques présentant un ordre différent, où un ordre pour une part spectrale avec une bande de fréquences supérieure est supérieur à un ordre pour une part spectrale dans une bande de fréquences inférieure.
  5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, qui présente par ailleurs une interface de sortie (190) pour fournir pour la transmission et la mémorisation les une ou plusieurs composantes harmoniques présentant le deuxième ordre (182) et les composantes harmoniques présentant le premier ordre (141) ensemble avec les informations latérales (300) qui présentent une indication sur le premier ou le deuxième ordre.
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les données de champ sonore décrivent une région tridimensionnelle et le convertisseur est conçu pour calculer, comme composantes harmoniques, des composantes harmoniques cylindriques, ou dans lequel les données de champ sonore (10) décrivent une région tridimensionnelle et le convertisseur (140, 180) est conçu pour calculer, comme composantes harmoniques, des composantes harmoniques sphériques.
  7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les données de champ sonore sont présentes comme un premier nombre de signaux discrets, dans lequel le convertisseur (140, 180) fournit, pour la première part (101) et la deuxième part (102), un deuxième nombre d'ensemble de composantes harmoniques, et dans lequel le deuxième nombre d'ensemble de composantes harmoniques est inférieur au premier nombre de signaux discrets.
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diviseur (100) est conçu pour utiliser, comme données de champ sonore (10), une pluralité de réponses impulsionnelles différentes qui sont associées à différentes positions dans la région.
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les réponses impulsionnelles sont des fonctions de Head-Related Transfer Functions (HRTF) (= Fonctions de Transfert Relatives à la Tête) ou des fonctions de Binaural Room Impuls Responses (BRIR) ou réponses impulsionnelles de chaque fois un point discret dans la région à une position prédéterminée dans la région.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, qui présente par ailleurs la caractéristique suivante:
    un décodeur (2) destiné à décomprimer les données de champ sonore comprimées à l'aide d'une combinaison de la première et de la deuxième part et à l'aide d'une conversion d'une représentation de composantes harmoniques en une représentation dans le domaine temporel, pour obtenir une représentation décomprimée; et
    une moyen de commande (4) destiné à commander le diviseur (100) ou le convertisseur (140, 180) en ce qui concerne le premier ou le deuxième ordre, où le moyen de commande (4) est conçu pour comparer, à l'aide d'un module psycho-acoustique, les données de champ sonore décomprimées avec les données de champ sonore (10) et pour commander le diviseur (100) ou le convertisseur (140, 180) à l'aide de la comparaison.
  11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le décodeur est conçu pour convertir les composantes harmoniques du deuxième ordre et les composantes harmoniques du premier ordre (241, 242), et pour effectuer alors une combinaison des composantes harmoniques converties, ou dans lequel le décodeur (2) est conçu pour combiner les composantes harmoniques présentant le deuxième ordre et les composantes harmoniques présentant le premier ordre (245), et pour convertir un résultat de la combinaison dans le combineur (245) d'un domaine de composantes harmoniques au domaine temporel (244).
  12. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le décodeur est conçu pour convertir (140a, 140b) des composantes harmoniques de différentes parts spectrales présentant des ordres différents, pour compenser (304, 306) différents temps de traitement pour différentes parts spectrales, et pour combiner les parts spectrales de la première partie converties à un domaine temporel avec les composantes spectrales de la deuxième part converties au domaine temporel par disposition en série l'une par rapport à l'autre.
  13. Dispositif pour décomprimer des données de champ sonore comprimées qui présentent des premières composantes harmoniques (141) d'une description de champ sonore jusqu'à un premier ordre et une ou plusieurs deuxièmes composantes harmoniques (182) d'une description de champ sonore jusqu'à un deuxième ordre, où le premier ordre est supérieur au deuxième ordre, aux caractéristiques suivantes:
    une interface d'entrée (200) destinée à obtenir les données de champ sonore comprimées; et
    un processeur (240) destiné à traiter les premières composantes harmoniques (201) et les deuxièmes composantes harmoniques (202) à l'aide d'une combinaison de la première et de la deuxième part et à l'aide d'une conversion d'une représentation de composantes harmoniques en une représentation dans le domaine temporel, pour obtenir une représentation décomprimée, où la première part est représentée par les premières composantes harmoniques et la deuxième part est représentée par les deuxièmes composantes harmoniques,
    dans lequel les premières composantes harmoniques (HKn) du premier ordre représentent un premier domaine spectral et les une ou plusieurs composantes harmoniques du deuxième ordre (HK1) représentent un domaine spectral différent,
    dans lequel le processeur (240) est conçu pour convertir les premières composantes harmoniques (HKn) du premier ordre au domaine spectral (241a), et pour convertir les une ou plusieurs deuxièmes composantes harmoniques (HK1) du deuxième ordre au domaine spectral (241c), et pour combiner les composantes harmoniques converties au moyen d'un banc de filtres de synthèse (245) pour obtenir une représentation des données de champ sonore dans le domaine temporel.
  14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le processeur (240) présente les caractéristiques suivantes:
    un combineur (245) destiné à combiner les premières composantes harmoniques et les deuxièmes composantes harmoniques pour obtenir des composantes harmoniques combinées; et
    un convertisseur (244) destiné à convertir les composantes harmoniques combinées au domaine temporel.
  15. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le processeur présente les caractéristiques suivantes:
    un convertisseur (241, 242) destiné à convertir les premières composantes harmoniques et les deuxièmes composantes harmoniques au domaine temporel; et
    un combineur (243, 245) destiné à assembler les composantes harmoniques converties au domaine temporel pour obtenir les données de champ sonore décomprimées.
  16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel le processeur (240) est conçu pour obtenir des informations sur un aménagement d'affichage (610, 612, 614), et dans lequel le processeur (240) est conçu pour calculer les données de champ sonore décomprimées (602, 604, 606) et pour sélectionner, sur base des informations relatives à l'aménagement d'affichage, une partie des données de champ sonore des données de champ sonore décomprimées à des fins d'une reproduction (608), ou dans lequel le processeur est conçu pour calculer uniquement une partie des données de champ sonore décomprimées nécessaires pour l'aménagement d'affichage.
  17. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 16, dans lequel les premières composantes harmoniques présentant le premier ordre représentent les réflexions précoces de la région et les deuxièmes composantes harmoniques présentant le deuxième ordre représentent les réflexions tardives de la région, et dans lequel le processeur (240) est conçu pour additionner les premières composantes harmoniques et les deuxièmes composantes harmoniques et pour convertir un résultat de l'addition au domaine temporel pour obtenir les données de champ sonore décomprimées.
  18. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, dans lequel le processeur est conçu pour effectuer, pour la conversion, une transformation spatiale inverse (604) et une transformation de Fourier inverse (606).
  19. Procédé de compression de données de champ sonore (10) d'une région, aux étapes suivantes consistant à:
    diviser (100) les données de champ sonore en une première part (101) et une deuxième part (102); et
    convertir (140, 180) la première part (101) et la deuxième part (102) en composantes harmoniques (141, 182) d'une description de champ sonore, où la deuxième part (102) est convertie en une ou plusieurs composantes harmoniques (141) présentant un deuxième ordre et dans lequel la première partie (101) est convertie en composantes harmoniques présentant un premier ordre, où le premier ordre est supérieur au deuxième ordre, pour obtenir les données de champ sonore comprimées,
    dans lequel la division (100) présente une division spectrale par un filtrage par un banc de filtres (100b) pour filtrer au moins une partie des données de champ sonore (10) pour obtenir des données de champ sonore dans différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c), et
    dans lequel la conversion présente un calcul des composantes harmoniques présentant le premier ordre pour un signal de sous-bande d'un premier canal de banc de filtres (140c) représentant la première partie (101) des différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c) et un calcul des composantes harmoniques présentant le deuxième ordre pour un signal de sous-bande d'un deuxième canal de banc de filtres (140a) représentant la deuxième partie (102) des différents canaux de banc de filtres (140a, 140b, 140c), où une fréquence centrale (fn) du premier canal de banc de filtres (140a) est supérieure à une fréquence centrale (f1) du deuxième canal de banc de filtres (140c).
  20. Procédé de décompression de données de champ sonore comprimées qui présentent des premières composantes harmoniques (141) d'une description de champ sonore jusqu'à un premier ordre et une ou plusieurs deuxièmes composantes harmoniques (182) d'une description de champ sonore jusqu'à un deuxième ordre, où le premier ordre est supérieur au deuxième ordre , aux étapes suivantes consistant à:
    obtenir (200) les données de champ sonore comprimées; et
    traiter (240) les premières composantes harmoniques (201) et les deuxièmes composantes harmoniques (202) à l'aide d'une combinaison de la première et de la deuxième part et à l'aide d'une conversion d'une représentation de composantes harmoniques en d'une représentation dans le domaine temporel, pour obtenir une représentation décomprimée, où la première part est représentée par les premières composantes harmoniques et la deuxième part est représentée par les deuxièmes composantes harmoniques,
    dans lequel les premières composantes harmoniques (HKn) du premier ordre représentent un premier domaine spectral et les une ou plusieurs composantes harmoniques (HK1) du deuxième ordre représentent un domaine spectral différent,
    dans lequel le traitement (240) présente une conversion des premières composantes harmoniques (HKn) du premier ordre au domaine spectral et une conversion des une ou plusieurs deuxièmes composantes harmoniques (HK1) du deuxième ordre au domaine spectral et une combinaison des composantes harmoniques converties au moyen d'un banc de filtres de synthèse (245), pour obtenir une représentation des données de champ sonore dans le domaine temporel.
  21. Programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 19 à 20 lorsque le procédé est exécuté sur un ordinateur.
HK17101632.3A 2013-11-14 2014-11-05 Method and device for compressing and decompressing sound field data of an area HK1228151B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013223201.2 2013-11-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HK1228151A1 HK1228151A1 (en) 2017-10-27
HK1228151B true HK1228151B (en) 2020-03-20

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