SYSTEME DE CODAGE ET SYSTEME DE DECODAGE D'UN SIGNAL, NOTAMMENT D'UN SIGNAL AUDIONUMERIQUE

Description

[0001] La présente invention concerne un système de codage et de décodage d'un signal, notamment d'un signal audionumérique. Ces systèmes trouvent application dans la transmission à faible débit de signaux sonores, avec une contrainte de délai de codage/décodage aussi faible que possible imposée par exemple par le retour d'une voix de contrôle.

[0002] Lors de la transmission de signaux numériques, ceux-ci sont codés numériquement dans l'émetteur puis décodés, pour leur restitution, dans un récepteur. La présente invention est concernée par l'antinomie entre, d'une part, la recherche d'une qualité de la transmission qui généralement entraîne pour un débit fixé un délai de codage et de décodage relativement long et, d'autre part, le délai de codage/décodage qui, dans certaines applications, doit être court.

[0003] Dans la présente description, on appelle délai de codage/décodage la durée qui sépare l'entrée d'un échantillon dans le codeur de la sortie de l'échantillon correspondant au décodeur. Pour s'affranchir de la mise en oeuvre particulière du processus de codage et/ou de la structure des circuits qui permettent ce codage, on considérera que les calculs effectués lors de ces processus sont infiniment rapides tant au sein du codeur que du décodeur. Seuls rentrent donc en compte dans le calcul du délai de codage/décodage des paramètres tels que la durée d'acquisition des trames de signaux numériques, le délai imposé par un banc de filtres et/ou la durée correspondant à un multiplexage d'échantillons.

[0004] Dans le cas d'un codeur à transformée, ce délai sera supérieur à la durée d'une trame codée additionnée au retard engendré par la transformée. Dans le cas d'un codeur bas délai du type LD-CELP tel que celui qui est décrit par J.H.Chen and all dans l'article intitulé "A low delay CELP coder for the CCITT 16kb/s speech coding standard" paru dans IEEE J. Sel. Areas Commun., Vol 10, pp 830-849, le délai est lié aux cinq échantillons constituant une trame de base. On notera qu'un schéma de codage possède un délai exprimé en nombre d'échantillons. Pour en déduire une valeur temporelle, il faut faire intervenir la fréquence d'échantillonnage à laquelle est exploité le codeur, suivant la relation:

[0005] Quant à la qualité de codage, elle est un paramètre difficile à définir, sachant que le récepteur final, c'est-à-dire l'oreille de l'auditeur ne peut pas donner de résultats quantitatifs précis. Par ailleurs, les mesures telles que celle du rapport signal à bruit ne sont pas pertinentes car elles ne tiennent pas compte des propriétés de masquage psycho-acoustique du système auditif. Des techniques statistiques telles que celles qui sont recommandées par l'avis ITU-R-BS-1116 permettent de départager différents algorithmes de codage au regard de la qualité de codage.

[0006] On notera toutefois qu'une amélioration du rapport signal à bruit réalisée sur l'ensemble des fréquences du signal sonore permet d'assurer une amélioration de la qualité perçue.

[0007] Les systèmes de codage de signaux audionumériques génériques, c'est-à-dire sans hypothèse sur le mode de production de ces signaux, ont jusqu'à présent peu pris comme contrainte l'aspect délai de reconstruction du signal. Une exception est néanmoins illustrée par le procédé qui est décrit par F.Rumseyi dans un article intitulé "Hearing both sides-stereo sound for TV in the UK" paru dans IEE rev, vol 36, No 5, pp173-176. Cependant, dans ce procédé, les taux de compression atteints ne permettent pas de rivaliser avec les codeurs à transformée classiques.

[0008] Parmi les algorithmes qui sont normalisés à l'ISO (ISO/IEC 13818-3), les délais minimums de reconstruction vont de 18 ms pour le codeur le plus simple - et donc le moins efficace - à plus de 100 ms pour le codeur le plus complexe. D'autres procédés de codage non normalisés par l'ISO tels que le procédé dit AC3 décrit par C.Todd and all, tel que le procédé dit ASPEC (Adaptative Spectral Perceptual Entropy Coding) décrit par K.Brandebug and all, ou le procédé dit ATRAC (Adaptative Transform Acoustic Coding) décrit par K.Tsutsui présentent typiquement des délais de codage/décodage de l'ordre d'une centaine de millisecondes.

[0009] L'efficacité de systèmes de codage est liée à la taille des bancs de filtres qui sont genéralement utilisés, à la prise en compte des redondances à long terme dans les signaux à coder, à la répartition optimale des allocations binaires sur une durée supérieure à la trame, etc. La prise en compte de ces éléments au moment du codage a pour conséquence d'augmenter le délai de codage/décodage du système.

[0010] On notera que les codeurs bas délais sont souvent liés au codage de parole pour des liaisons duplex téléphoniques, par exemple, ou pour être associés à des annulateurs d'écho. Conçus le plus souvent pour des fréquences d'échantillonnage de 8 kHz à 16 kHz, leur niveau de qualité s'avère insuffisant pour coder de manière proche de l'original des signaux audionumériques génériques.

[0011] Le but de l'invention est de proposer, dans ce contexte, un système de codage et le système de décodage associé qui permette, côté récepteur, de reconstruire à la fois un signal audionumérique de qualité et un signal audionumérique de moindre qualité mais dont le délai de codage/décodage est le plus faible possible.

[0012] On connaît déjà un tel système de codage/décodage et on citera le Préprint 4132 de la 99^ème Convention AES d'octobre 1995 à New-York dans lequel Bernhard Grill et al. décrivent des systèmes de codage audionumériques hiérarchiques, c'est-à-dire dont le flux de bits de sortie comprend un sous-ensemble de bits qui peut permettre un décodage et une reconstitution d'un signal sonore signifiant ou pertinent, mais d'une faible qualité comparée à celle qui est obtenue par décodage et reconstitution à partir du flux total de bits. De tels systèmes de codage comprennent un codeur pour coder un signal sonore de haute qualité dont la sortie est reliée à l'entrée d'un décodeur et un circuit de différence qui effectue la différence entre le signal obtenu en sortie du décodeur et le signal d'origine. Le signal de différence est lui-même soumis, dans un second étage, à des traitements de codage, de décodage et de calcul de la différence analogues. Le troisième étage code le signal résiduel de différence. Les signaux issus des codeurs des trois étages sont alors multiplexés de manière à former un flux numérique hiérarchique. Plusieurs modes de réalisation sont présentés dont l'un précise que, dans le premier étage, le codeur est un codeur à faible débit de bits qui présente un délai de codage relativement faible. Le codeur du second étage est par contre un codeur à délai plus long.

[0013] Avec un tel système on dispose donc de trois flux multiplexés dans un unique flux de sortie, l'un de ces flux engendré par le codeur bas délai présentant un faible délai et une qualité moindre alors que les deux autres présentent des délais plus élevés mais apportent le flux d'informations nécessaires à une reproduction de bonne qualité.

[0014] Cependant, dans les systèmes présentés par Bernhard Grill, chaque codeur est en réalité constitué d'un banc de filtres sous-échantillonné et d'un codeur. De même, chaque décodeur est en réalité constitué d'un décodeur, d'un banc de filtres associé au banc de filtres du codeur et sur-échantillonneur. On a pu constater que l'utilisation de tels codeurs et décodeurs dans cette structure particulière entraîne un délai de codage/décodage encore relativement élevé du flux basse qualité.

[0015] Le but de l'invention est de proposer un système de codage qui présente un délai de codage/décodage du flux basse qualité inférieur à celui qui est donné par le système décrit ci-dessus.

[0016] A cet effet, un système de codage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un banc de filtres prévu pour recevoir ledit flux entrant à coder et pour engendrer des signaux respectivement dans des sous-bandes différentes, des codeurs, dits codeurs primaires, pour respectivement coder lesdits signaux en sous-bandes et ainsi former des flux primaires, des décodeurs recevant lesdits flux primaires et décodant lesdits flux, des soustracteurs dont chacun est prévu pour effectuer la différence entre les signaux délivrés par le banc de filtres dans une sous-bande et les signaux issus du décodeur correspondant, un codeur, dit codeur secondaire, pour effectuer le codage des signaux issus des soustracteurs, et ainsi engendrer un flux secondaire, et un multiplexeur pour multiplexer en un seul flux global les flux primaires issus des codeurs primaires et le flux secondaire issu du codeur secondaire.

[0017] Il comporte en outre un second banc de filtres, dit banc de filtres secondaire qui reçoit sur chacune de ses entrées le signal de différence issu d'un soustracteur et qui délivre un flux filtré à l'entrée du codeur secondaire. Ledit banc de filtres secondaire comporte avantageusement, pour chaque sous-bande, une entrée pour recevoir le flux primaire issu du codeur primaire et décoder par le décodeur correspondant afin de déterminer, au moyen d'un modèle psycho-acoustique, les niveaux maximums de bruit injectable dans chacune des sous-bandes, ledit codeur secondaire étant un codeur perceptif dont le codage est basé sur l'analyse psycho-acoustique effectuée par ledit banc de filtres secondaire.

[0018] Selon une variante de réalisation de l'invention, ledit banc de filtres secondaire comporte, pour chaque sous-bande, une entrée pour recevoir le signal en sous-bandes issu du banc de filtres primaire afin de déterminer, au moyen d'un modèle psycho-acoustique, les niveaux maximums de bruit injectable dans chacune des sous-bandes, ledit codeur secondaire étant un codeur perceptif dont le codage est basé sur l'analyse psycho-acoustique effectuée par ledit banc de filtres secondaire.

[0019] Avantageusement, chaque codeur primaire est un codeur reconfigurable en débit.

[0020] La présente invention concerne également un procédé de multiplexage d'une trame primaire avec une trame secondaire engendrées par un système de codage d'un signal à coder, du type délivrant un flux global constitué d'un flux primaire correspondant à un codage d'un flux entrant, dit codage primaire, et d'un flux secondaire correspondant à un codage secondaire

[0021] Il consiste à constituer une trame dite trame globale constituée par la concaténation d'une pluralité de trames primaires et d'une pluralité de fragments d'au moins une trame secondaire, une trame primaire alternant avec un fragment de trame secondaire, le nombre de bits d'un fragment de trame secondaire étant égal au débit affecté au flux secondaire multiplié par la durée d'émission d'une trame primaire. L'émission des trames globales se fait avantageusement toutes les durées des trames primaires. De même, la durée d'une trame globale est égale à la durée d'émission d'une trame primaire multipliée par le nombre de trames primaires.

[0022] La présente invention concerne également un système de décodage d'un flux codé par un système de codage tel que celui qui est décrit ci-dessus. Il comprend un démultiplexeur de flux délivrant une pluralité de flux primaires et un flux secondaire, une pluralité de décodeurs primaires pour décoder lesdits flux primaires, la sortie de chaque décodeur étant reliée à une entrée correspondante d'un banc de filtres primaires délivrant alors un flux décodé bas délai, la sortie de chaque décodeur étant également reliée à une entrée d'une ligne à retard correspondante dont la sortie est reliée à la première entrée d'un sommateur, un décodeur secondaire délivrant un flux secondaire décodé fourni à une seconde entrée de chaque sommateur, la sortie de chaque sommateur étant reliée à l'entrée d'un second banc de filtres primaire pour délivrer un flux décodé de haute qualité. Il comporte en outre un banc de filtres secondaire.

[0023] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:

la Fig. 1 est une vue schématique d'un système de codage selon l'invention,

la Fig. 2 illustre le procédé de multiplexage qui est mis en oeuvre dans un système de codage selon l'invention,

la Fig. 3 est un vue schématique d'un système de décodage selon l'invention.

[0024] Le système de codage représenté à la Fig. 1 est constitué d'un banc de filtres 10 dont l'entrée reçoit un flux audionumérique entrant FE à coder. Le banc de filtres 10 délivre plusieurs signaux se trouvant dans des sous-bandes, dites sous-bandes primaires, différentes. Ces signaux sont respectivement fournie aux entrées de codeurs primaires bas débit 20₁ à 20₄, ici au nombre de quatre mais pouvant être en nombre n quelconque supérieur à deux. La sortie de chaque codeur primaire 20_i (i = 1 à n) est reliée, d'une part, à une entrée correspondante d'un multiplexeur 30 et, d'autre part, à l'entrée d'un décodeur primaire bas délai 40_i (i = 1 à n). La sortie de chaque décodeur 40_i est reliée à une première entrée d'un soustracteur 50_i dont l'autre entrée reçoit le signal de la sous-bande primaire correspondante délivrée par le banc de filtre 10. Le signal de différence issu du soustracteur 50_i est fourni à l'entrée d'un banc de filtres secondaire 60 dont la sortie est reliée à un codeur 70. La sortie du codeur 70 est reliée à une entrée correspondante du multiplexeur 30.

[0025] Le multiplexeur 30 effectue l'entrelacement des flux primaires et secondaire respectivement issus des codeurs 20 et 70. La Fig. 2 illustre le procédé d'entrelacement.

[0026] On a représenté deux axes des temps dont l'un est dilaté par rapport au second, des pointillés montrant la correspondance temporelle entre ces axes. Sur le premier axe, sont représentés des segments dont la longueur correspond à la durée d'établissement t d'une trame primaire obtenue par association des quatre flux primaires issus des codeurs 20₁ à 20₄. Sur l'autre axe, on a représenté une trame globale TG constituée d'un entête H, de quatre trames primaires TP et de quatre fragments d'une trame secondaire FTS, les fragments de trame secondaire FTS alternant avec les trames primaires TP. Les fragments de trame secondaire FTS sont le résultat d'une fragmentation de la trame secondaire TS délivrée par le codeur secondaire 70. Le nombre de bits d'un fragment FTS est égal au débit affecté au flux secondaire multiplié par la durée t d'émission des codeurs primaires.

[0027] On peut constater que la durée Tt de la trame globale TG est un multiple entier de la durée t de la trame primaire évoquée plus haut (ici quatre). De même, la durée Tt de la trame globale TG est un multiple entier de la durée T de la trame secondaire TS. Avantageusement, la durée de la trame globale Tt est égale à la durée T d'une trame secondaire TS. Dans ce cas, une seule trame secondaire TS se trouve incluse dans la trame globale TG, comme cela est le cas dans la Fig. 2.

[0028] On notera que le nombre de trames primaires TP et le nombre de fragments de trames secondaires TS ar trame globale pourrait être différent de quatre sans changer fondamentalement le concept de l'invention. En particulier, ce nombre n'est pas lié au nombre de sous-bandes contenues dans une trame primaire.

[0029] Afin de diminuer le délai de codage/décodage du flux primaire, l'émission du flux global se fait toutes les durées des trames primaires TP. Plus exactement, à chaque émission, correspondent les informations d'une trame primaire TP et du fragment de trame secondaire FTS consécutif.

[0030] Sur la durée Tt de la trame globale, le débit binaire alloué à chaque codeur primaire 20_i est variable. Cette allocation est connue à la fois du système de codage et du système de décodage. Par exemple, on pourra décider l'allocation suivant l'énergie dans chaque sous-bande primaire.

[0031] L'entête H contient un mot de synchronisation pour caler le système de décodage et pour délivrer les allocations des différents codeurs primaires 20_i. Ces allocations d'en-tête de trame émises par le système de codage servent alors à initialiser le système de décodage et à pallier les éventuelles erreurs de transmission.

[0032] Pour chaque sous-bande du banc de filtres 10, le banc de filtres 60 comporte une entrée pour recevoir la sous-bande concernée délivrée par le banc de filtres primaire 10. A partir de ce signal, un modèle psycho-acoustique idoine, par exemple le premier modèle proposé par la norme ISO/IEC 13818-3, va déterminer les niveaux maximums de bruit injectable de manière inaudible dans chacune des sous-bandes secondaires.

[0033] Le codeur 70 est un codeur perceptible dont le codage est basé sur l'analyse psycho-acoustique fournie par le banc de filtres 60.

[0034] Lorsque le flux du codeur primaire 20_i dispose d'un nombre de bits suffisant, par exemple 2,5 bits par échantillon, on préfère remplacer le signal original à l'entrée du banc de filtres pour traitement selon le modèle psycho-acoustique par sa version codée puis décodée délivrée par le décodeur 40_i dans la sous-bande primaire considérée. L'avantage est que le décodeur secondaire du système de décodage qui est associé au présent système de codage et qui est donc muni du même modèle psycho-acoustique que le banc de filtres 60 peut déduire les niveaux d'allocation fins calculés par le codeur secondaire 70. On fait alors l'économie de frais de transmission.

[0035] Le banc de filtres primaire peut être un banc de filtres de la famille des QMF (Quadrature Mirror Filterbank) ou des bancs de filtres du type MOT (Modulated Orthogonal Transforms), avec un nombre de sous-bandes suffisamment faible pour ne pas produire un délai de retard trop important. Un banc de filtres modulés en sous-bandes de largeurs inégales ou un banc de filtres cascadés du type à ondelettes ou autres est aussi envisageable, à condition que ce choix soit compatible avec le délai imposé. Un banc de filtres à huit sous-bandes modulées à partir d'un filtre de longueur trente deux tel que celui qui est décrit par H.S. Malvar dans un article intitulé "Extended Lapped Transforms: Properties, Applications, and Fast Algorithms" paru dans IEEE Transactions on signal processing, Vol 40, No 11, pp2703-2714 de novembre 1992 est un bon exemple de banc de filtres adapté au système de l'invention.

[0036] Chaque codeur bas délai 20_i peut être un codeur reconfigurable en débit afin que le débit associé à chaque sous-bande soit variable. Chaque codeur 20_i génère un flux sur un faible nombre d'échantillons groupés, représentant une durée constante indépendante de la sous-bande. Cette durée sera appelée par la suite durée primaire.

[0037] Par exemple, on pourra choisir un codeur de type LD-CELP (Low Delay - Code Excited Linear Prediction), tel que celui qui est décrit par J.H. Chen and all dans un article intitulé "A low delay CELP coder for the CCITT 16kb/s speech coding standard" paru dans IEEE J.Sel.Areas Commun., Vol 10, pp830-849 de juin 1992. Ce codeur LD-CELP peut contenir un choix de dictionnaires de tailles différentes.

[0038] En ce qui concerne chaque décodeur 40_i, on notera qu'il pourrait être inclus dans le codeur 20_i associé.

[0039] En ce qui concerne le banc de filtres secondaire 60, son choix est plus libre que pour le banc de filtres primaire 10 dans la mesure où on ne fait intervenir aucune contrainte sur le retard qu'il introduit. Un tel banc de filtres peut délivrer un nombre variable de sous-bandes par sous-bande primaire, et ce selon la stationnarité du signal en sous-bande. De plus, pour s'affranchir des recouvrements de spectre du banc de filtres primaire, on a intérêt à utiliser des papillons de réduction d'aliasing, tels que ceux qui sont décrits par 8. Tang and all dans un article intitulé "Spectral analysis of subband filtered signals" paru dans ICAASP, Vol 2, pp 1324-1327, 1995.

[0040] Par exemple, dans le cas d'un banc de filtres primaire 10 à huit sous-bandes, on peut choisir, pour chacune des quatre premières sous-bandes primaires, un banc de filtres de type MOT (Modulated Orthogonal Transforms) avec des moyens permettant, selon la stationnarité du signal, la commutation d'une fenêtre de longueurs 128 ou 32, produisant respectivement 64 ou 16 sous-bandes, et, pour les quatre autres sous-bandes primaires, un banc de filtre de type MOT en 32 sous-bandes de longueur 64.

[0041] Le débit disponible pour le codeur secondaire 70 est calculé en soustrayant le débit utilisé par les codeurs primaires bas délai 20_i au débit total. Par exemple, pour un débit total de 64 kbits/s, on pourra allouer 32 kbits/s à l'ensemble des codeurs primaires 20₁ à 20_n et 32 kbits/s au codeur secondaire 70.

[0042] Le système de décodage représenté à la Fig. 3 est constitué d'éléments dont les références sont comprises entre 110 et 180. Chaque élément est le dual d'un élément du système de codage représenté à la Fig. 1 à l'exception des éléments 180_i. Sa référence est alors la même additionnée de cent. A titre d'exemple, le démultiplexeur 130 est le dual du multiplexeur 30.

[0043] Dans la présente description, un élément est le dual d'un autre élément lorsqu'il est prévu pour accomplir la fonction inverse de ce premier.

[0044] Le système de décodage représenté à la Fig. 3 est constitué d'un démultiplexeur 130 dont les sorties sont respectivement reliées aux entrées de décodeurs primaires 120₁ à 120₄ et à un codeur secondaire 170.

[0045] La sortie de chaque décodeur primaire 120₁ à 120₄ est reliée, d'une part, à une ligne à retard 180₁ à 180₄ associée et, d'autre part, à une entrée d'un premier banc de filtres primaire 110. La sortie du banc de filtres 110 délivre le flux primaire décodé Fd. le flux primaire décodé Fd est le flux de qualité moindre mais de délai de codage/décodage faible.

[0046] La sortie de chaque ligne à retard 180₁ à 180₄ est reliée à une première entrée d'un additionneur 150₁ à 150₄ correspondant.

[0047] La sortie du décodeur secondaire 170 est reliée à l'entrée d'un banc de filtres 160 dont les sorties sont respectivement reliées aux secondes entrées des additionneurs 150₁ à 150₄.

[0048] Enfin, les sorties des additionneurs 150₁ à 150₄ sont respectivement reliées aux entrées correspondantes d'un banc de filtres 110' dont la sortie délivre le flux décodé haute qualité Fdhq.

[0049] Une liaison entre chaque ligne à retard 180_i et le décodeur 170 est prévue de manière à transmettre à ce dernier, au moment voulu, les informations d'allocations présentes dans le flux primaire issu du décodeur 120j correspondant.

[0050] Le démultiplexeur 130 du système de décodage réalise la séparation de la trame globale TG reçue en trames primaires TP et en une trame secondaire délivrées alternativement aux décodeurs primaires 120₁ à 120₄ et au décodeur secondaire 170. La sortie bas délai du système de décodage est obtenue par décodage, dans les décodeurs primaires 120_i, des trames primaires en sous-bandes puis passage dans le banc de filtres 110 réciproque du banc de filtres à faible délai 10. Dans chacune des sous-bandes, le flux primaire issu du décodeur primaire 120_i ainsi que les informations d'allocation qu'il contient sont envoyés dans la ligne à retard 180_i correspondante pour alimenter la partie haute qualité. Les informations d'allocation issues des lignes à retard sont transmises, pour chaque flux primaire, au décodeur secondaire 170 qui réalise alors un décodage de la trame secondaire. On applique ensuite les papillons réducteurs d'aliasing réciproques des papillons de codage, puis le banc de filtres secondaire 160. On ajoute alors les signaux reçus des décodeurs primaires 120_i via les lignes à retard 180_i pour alimenter le banc de filtres primaire 110'. On récupère en sortie le signal haute qualité Fdhq.

Revendications

1. Système de codage d'un signal à coder, du type délivrant un flux global constitué d'un flux primaire correspondant à un codage d'un flux entrant, dit codage primaire, et d'un flux secondaire correspondant à un codage secondaire, le délai de codage dudit codage primaire étant inférieur à celui du codage secondaire, caractérisé en ce qu'il comporte un banc de filtres (10) prévu pour recevoir ledit flux entrant (FE) à coder et pour engendrer des signaux respectivement dans des sous-bandes différentes, des codeurs, dits codeurs primaires (20₁ à 20₄), pour respectivement coder lesdits signaux en sous-bandes et ainsi former des flux primaires (TP), des décodeurs (40₁ à 40₄) recevant lesdits flux primaires (TP) et décodant lesdits flux, des soustracteurs (50₁ à 50₄) dont chacun est prévu pour effectuer la différence entre les signaux délivrés par le banc de filtres (10) dans chaque sous-bande et les signaux délivrés par le décodeur (40₁ à 40₄) correspondant, un codeur (70), dit codeur secondaire, pour effectuer le codage des signaux issus des soustracteurs (50₁ à 50₄), et ainsi engendrer un flux secondaire (TS), et un multiplexeur (30) pour multiplexer en un seul flux global (TG) les flux primaires (TP) issus des codeurs primaires (20₁ à 20₄) et le flux secondaire (TS) issu du codeur secondaire (70).

2. Système de codage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un second banc de filtres (60), dit banc de filtres secondaire qui reçoit sur chacune de ses entrées le signal de différence issu de chaque soustracteur (50₁ à 50₄) et qui délivre un flux filtré à l'entrée du codeur secondaire (70).

3. Système de codage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit banc de filtres secondaire (60) comportant, pour chaque sous-bande, une entrée pour recevoir le flux primaire (TP) issu du codeur primaire (20₁ à 20₄) et décodé par le décodeur (40₁ à 40₄) correspondant afin de déterminer, au moyen d'un modèle psycho-acoustique, les niveaux maximums de bruit injectable dans chacune des sous-bandes, ledit codeur secondaire (70) étant un codeur perceptif dont le codage est basé sur l'analyse psycho-acoustique effectuée par ledit banc de filtres secondaire (60).

4. Système de codage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit banc de filtres secondaire (60) comportant, pour chaque sous-bande, une entrée pour recevoir le signal en sous-bandes issu du banc de filtres primaire (10) afin de déterminer, au moyen d'un modèle psycho-acoustique, les niveaux maximums de bruit injectable dans chacune des sous-bandes, ledit codeur secondaire (70) étant un codeur perceptif dont le codage est basé sur l'analyse psycho-acoustique effectuée par ledit banc de filtres secondaire (60).

5. Système de codage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque codeur primaire (20₁ à 20₄) est un codeur reconfigurable en débit.

6. Procédé de multiplexage d'une trame primaire (TP) avec une trame secondaire (TS) engendrées par un système de codage d'un signal à coder, du type délivrant un flux global constitué d'un flux primaire correspondant à un codage d'un flux entrant, dit codage primaire, et d'un flux secondaire correspondant à un codage secondaire, caractérisé en ce qu'il consiste à constituer une trame dite trame globale (TG) constituée par la concaténation d'une pluralité de trames primaires (TP) et d'une pluralité de fragments (FTS) d'au moins une trame secondaire (TS), une trame primaire (TP) alternant avec un fragment de trame secondaire (FTS), le nombre de bits d'un fragment de trame secondaire (FTS) étant égal au débit affecté au flux secondaire (TS) multiplié par la durée d'émission d'une trame primaire (TP).

7. Procédé de multiplexage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'émission des trames globales (TG) se fait toutes les durées des trames primaires (TP).

8. Procédé de multiplexage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la durée d'une trame globale (TG) est égale à la durée d'émission d'une trame primaire (TP) multipliée par le nombre de trames primaires (TP).

9. Système de décodage d'un flux codé par un système de codage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un démultiplexeur de flux (130) délivrant une pluralité de flux primaires et un flux secondaire, une pluralité de décodeurs primaires (120₁ à 120₄) pour décoder lesdits flux primaires, la sortie de chaque décodeur (120₁ à 120₄) étant reliée à une entrée correspondante d'un banc de filtres primaire (110) délivrant alors un flux décodé bas délai (Fd), la sortie de chaque décodeur (120₁ à 120₄) étant également reliée à une entrée d'une ligne à retard correspondante (180₁ à 180₄) dont la sortie est reliée à la première entrée d'un sommateur (150₁ à 150₄), un décodeur secondaire (170) délivrant un flux secondaire décodé fourni à une seconde entrée de chaque sommateur (150₁ à 150₄), la sortie de chaque sommateur (150₁ à 150₄) étant reliée à l'entrée d'un second banc de filtres primaire (110') pour délivrer un flux décodé de haute qualité (Fdqh).

10. Système de décodage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un banc de filtres secondaire (160).

Ansprüche

1. System zur Kodierung eines zu kodierenden Signals, welches einen Gesamtfluß liefert, der von einem primären Fluß, der einer Kodierung eines eingehenden Flusses, Primärkodierung genannt, entspricht, und von einem sekundären Fluß gebildet wird, der einer Sekundärkodierung entspricht, wobei die Kodierzeit der Primärkodierung kleiner ist als die der Sekundärkodierung, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Filterbank (10), die dazu vorgesehen ist, den zu kodierenden eingehenden Fluß (FE) zu empfangen und Signale jeweils in unterschiedlichen Unterbändern der Kodierer, Primärkodierer (20₁ bis 20₄) genannt, zu erzeugen, um die Signale in Unterbändern zu kodieren und auf diese Weise Primärflüsse (TP) zu bilden, wobei Dekoder (40₁ bis 40₄) die Primärflüsse (TP) empfangen und diese Flüsse dekodieren, Subtrahierglieder (50₁ bis 50₄), von denen jedes dazu vorgesehen ist, die Differenz zwischen den von der Filterbank (10) in jedem Unterband gelieferten Signalen und den von dem entsprechenden Dekoder (40₁ bis 40₄) gelieferten Signalen zu erstellen, einen Kodierer (70), genannt Sekundärkodierer, um die Kodierung der von den Subtrahiergliedern (50₁ bis 50₄) gekommenen Signale durchzuführen und auf diese Weise einen Sekundärfluß (TS) zu erzeugen, und einen Multiplexer (30) umfaßt, um in einem einzigen Gesamtfluß (TG) die Primärflüsse (TP), die von den Primärkodierern (20₁ bis 20₄) gekommen sind, und den Sekundärfluß (TS), der von dem Sekundärkodierer (70) gekommen ist, zu multiplexen.

2. Kodiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zweite Filterbank (60), genannt Sekundärfilterbank, umfaßt, die an jedem ihrer Eingänge das Differenzsignal empfängt, das von jedem Subtrahierglied (50₁ bis 50₄) ausgegangen ist, und die einen gefilterten Fluß an den Eingang des Sekundärkodierers (70) liefert.

3. Kodiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfilterbank (60) für jedes Unterband einen Eingang umfaßt, um den Primärfluß (TP), der von dem Primärkodierer (20₁ bis 20₄) gekommen ist und von dem entsprechenden Dekoder (40₁ bis 40₄) dekodiert wurde, zu empfangen, um mit Hilfe eines psychoakustischen Modells die maximalen Lärmniveaus zu bestimmen, die in jedes der Unterbänder eingeleitet werden können, wobei der Sekundärkodierer (70) ein Wahrnehmungskodierer ist, dessen Kodierung auf der psychoakustischen Analyse beruht, die von der Sekundärfilterbank (60) durchgeführt wurde.

4. Kodiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfilterbank (60) für jedes Unterband einen Eingang umfaßt, um das Unterbandsignal, das von der Primärfilterbank (10) gekommen ist, zu empfangen, um mit Hilfe eines psychoakustischen Modells die maximalen Lärmniveaus zu bestimmen, die in jedes der Unterbänder eingeleitet werden können, wobei der Sekundärkodierer (70) ein Wahrnehmungskodierer ist, dessen Kodierung auf der psychoakustischen Analyse beruht, die von der Sekundärfilterbank (60) durchgeführt wurde.

5. Kodiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Primärkodierer (20₁ bis 20₄) ein bezüglich der Durchgangsmenge rekonfigurierbarer Kodierer ist.

6. Multiplexing-Verfahren eines Primärrasters (TP) mit einem Sekundärraster (TS), die durch ein Kodiersystem eines zu kodierenden Signals erzeugt werden, das einen Gesamtfluß liefert, der von einem Primärfluß, der einer Kodierung des eingehenden Flusses, genannt Primärkodierung, entspricht, und einem Sekundärfluß gebildet wird, der einer Sekundärkodierung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, einen Raster, genannt Gesamtraster (TG), zu bilden, der von der Aneinanderkettung einer Mehrzahl von Primärrastern (TP) und einer Mehrzahl von Fragmenten (FTS) von mindestens einem Sekundärraster (TS) gebildet wird, wobei ein Primärraster (TP) mit einem Sekundärrasterfragment (FTS) abwechselt, wobei die Bitanzahl eines Sekundärrasterfragments (FTS) gleich der dem Sekundärfluß (TS) zugeteilten Durchflußmenge ist, multipliziert mit der Emissionszeit eines Primärrasters (TP).

7. Multiplexing-Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emission der Gesamtraster (TG) während aller Zeitdauern der Primärraster (TP) erfolgt.

8. Multiplexing-Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer eines Gesamtrasters (TG) gleich der Emissionsdauer eines Primärrasters (TP), multipliziert mit der Anzahl von Primärrastern (TP) ist.

9. Dekodiersystem für einen durch ein Kodiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 kodierten Fluß, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Flußdemultiplexer (130) umfaßt, der eine Mehrzahl von Primärflüssen und Sekundärflüssen liefert, und eine Mehrzahl von Pirmärdekodern (120₁ bis 120₄) zur Dekodierung der Primärflüsse umfaßt, wobei der Ausgang jedes Dekoders (120₁ bis 120₄) mit einem entsprechenden Eingang einer Pirmärfilterbank (110) verbunden ist, die nun einen dekodierten Fluß geringer Verzögerung (Fd) liefert, wobei der Ausgang jedes Dekoders (120₁ bis 120₄) ebenfalls mit einem Eingang einer entsprechenden Verzögerungsleitung (180₁ bis 180₄) verbunden ist, deren Ausgang mit dem ersten Eingang eines Summators (150₁ bis 150₄) verbunden ist, wobei ein Sekundärdekoder (170) einen dekodierten Sekundärfluß liefert, der an einen zweiten Eingang jedes Summators (150₁ bis 150₄) geliefert wird, wobei der Ausgang jedes Summators (150₁ bis 150₄) mit dem Eingang einer zweiten Primärfilterbank (110') verbunden ist, um einen dekodierten Fluß hoher Qualität (Fdgh) zu liefern.

10. Dekodiersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Sekundärfilterbank (160) umfaßt.

Claims

1. Coding system for a signal which is to be encoded, of the type providing an overall flow consisting of a primary flow corresponding to the encoding of an incoming flow, referred to as the primary flow, and a secondary flow corresponding to the secondary encoding, the period required for the encoding of the said primary encoding being less than that of the secondary encoding, characterised in that it comprises a bank of filters (10) intended to receive the said incoming flow (FE) which is to be encoded, and to generate signals in the different sub-bands respectively, encoders, referred to as primary encoders (20₁ to 20₄), in order, respectively, to encode the said signals in sub-bands and so form the primary flows (TP), decoders (40₁ to 40₄) receiving the said primary flows (TP) and decoding the said flows, subtractors (50₁ to 50₄), each of which is provided in order to implement the differential between the signals delivered by the filter bank (10) in each sub-band and the signals delivered by the corresponding decoder (40₁ to 40₄), an encoder (70), referred to as the secondary encoder, to carry out the encoding ofthe signals deriving from the subtractors (50₁ to 50₄) and accordingly to generate a secondary flow (TS), and a multiplexer (30) to multiplex in one single overall flow (TG) the primary flows (TP) deriving from the primary encoders (20₁ to 20₄) and the secondary flow (TS) deriving from the secondary encoder (70).

2. Coding system according to Claim 1, characterised in that it comprises a second bank of filters (60), referred to as the secondary filter bank, which receives at each of its inputs the differential signal deriving from each subtracter (50₁ to 50₄) and which delivers a filtered flow to the input of the secondary encoder (70).

3. Coding system according to Claim 2, characterised in that the said secondary filter bank (60) comprises, for each sub-band, an intake to receive the primary flow (TP) deriving from the primary encoder (20₁ to 20₄) and decoded by the corresponding decoder (40₁ to 40₄), in order to determine, by means of a psycho-acoustic model, the maximum levels of noise which can be injected into each sub-band, the said secondary encoder (70) being a perceptive encoder, the coding of which is based on the psycho-acoustic analysis effected by the said secondary filter bank (60).

4. Coding system according to Claim 2, characterised in that the said secondary filter bank (60) comprises, for each sub-band, an intake to receive the signal in sub-bands deriving from the primary filter bank (10), in order to determine, by means of a psycho-acoustic model, the maximum levels of noise which can be injected into each of the sub-bands, the said secondary encoder (70) being a perceptive encoder, of which the coding is based on the psycho-acoustic analysis effected by the said secondary filter bank (60).

5. Coding system according to one of the foregoing Claims, characterised in that each primary encoder (20₁ to 20₄) is a encoder which can be reconfigured in its output.

6. Multiplexing process of a primary frame (TP) with a secondary frame (TS), engendered by an encoding system of a signal to be encoded, of the type delivering an overall flow consisting of a primary flow corresponding to an incoming flow, referred to as the primary flow, and a secondary flow corresponding to a secondary encoding, characterised in that it consists of forming a frame, referred to as the overall frame (TG), formed by the concatenation of a plurality of primary frames (TP) and a plurality of fragments (FTS), of at least one secondary frame (TS), a primary frame (TP) alternating with a fragment of the secondary frame (FTS), the number of bits of a fragment of the secondary frame (FTS) being equal to the output effected at the secondary flow (TS) multiplied by the duration of emission of a primary frame (TP).

7. Multiplexing process according to Claim 6, characterised in that the emission of the overall frames (TG) is effected throughout the duration of the primary frames (TP).

8. Multiplexing process according to Claim 6 or 7, characterised in that the duration of an overall frame (TG) is equal to the duration of emission of a primary frame (TP) multiplied by the number of primary frames (TP).

9. System for decoding a flow encoded by a coding system according to one of Claims 1 to 5, characterised in that it comprises a flow multiplexer (130) delivering a plurality of primary flows and a secondary flow, a plurality of primary decoders (120₁ to 120₄) to decode the said primary flows, the output of each decoder (120₁ to 120₄) being connected to a corresponding input of a primary filter bank (110), accordingly delivering a low-speed decoded flow (Fd), the output of each decoder (120₁ to 120₄) being likewise connected to an input of a corresponding delay line (180₁ to 180₄), the output of which is connected to the first input of an adder (150₁ to 150₄), a secondary decoder (170) delivering a secondary decoded flow supplied at a second input of each adder (150₁ to 150₄), the output of each adder (150₁ to 150₄) being connected to the input of a second bank of primary filters (110') to deliver a decoded flow of high quality (Fdqh).

10. Decoding system according to Claim 9, characterised in that it further comprises a secondary bank of filters (160).

Dessins