ECMA-407 - ECMA-407

ECMA-407
Ecma International logo.png
ECMA-407 Обложка 1.png
Международный стандарт ECMA-407, утвержденный в июне 2014 года.
ТипМеждународный стандарт
Легальное положениеУтверждено (25 июня 2014 г.)
ЦельМногоканальное сжатие
Штаб-квартираЖенева
Обслуживаемый регион
Мировой
Конвектор TG22
Г-н Клеменс Пар
Головная организация
Ecma International
Интернет сайтwww.ecma-international.org/ публикации/ стандарты/ Ecma-407.htm

ECMA-407 это первый в мире одобренный международный стандарт 3D звука для неограниченной доставки сигналов на основе каналов, объектов и сцен до NHK 22.2 разработан Экма TC32-TG22 в тесном сотрудничестве с France Télévisions, Радио Франции, École Polytechnique Fédérale de Lausanne и Университет Макгилла в Монреале.

ECMA-407 использует обратное кодирование в область времени, изобретение швейцарско-австрийского математика Клеменса Пар, и показывает самые низкие когда-либо достигнутые пространственные битрейты (например, несколько минут NHK 22.2 могут быть представлены инкапсулированным пакетом данных размером 100 байт). Он был выбран для Всемирная организация интеллектуальной собственности Премия 2009 г.[1] Обратное кодирование восходит к Виктор Амбарцумян является научным наследием по обратным задачам и представляет собой первое в своем роде решение в области звука путем разделения источников звука на одной и той же частоте с помощью модели на уровне времени.[2]

Виктор Амбарцумян сформулировал первую известную обратную задачу для монохроматических и изотропных элементарных актов рассеяния в 1929 году.
Первую обратную задачу в аудио решил Клеменс Пар в 2002 году.

Семейство стандартов Ecma S5

S5 («Масштабируемая система разреженного пространственного звука») - это масштабируемая многоканальная система кодирования, которая может включать в себя широкий диапазон базовых аудиокодеки, предпочтительно с дополнительной возможностью инкапсуляции внешних данных, например MPEG-4 или же MPEG-D. Совместимый битовый поток Таким образом, синтаксис может поддерживаться, и ECMA-407 становится «невидимым» во время передачи.

Кодек S5 может определяться функциональными блок-схемами кодера S5 и декодера S5. Согласно стандарту кодер S5 должен состоять как минимум из базового кодера S5; и декодер S5 должен состоять, по крайней мере, из базового декодера S5.[требуется разъяснение ]

Кодировщик S5.
Декодер S5.

Базовая система S5

Базовый кодировщик S5 сжимает многоканальный звук информации путем понижающего микширования сигнала f-канала в каналы g и создает разреженные пространственные данные в соответствии с моделью обратного кодирования, которая приближается к локализации и атмосфера исходного сигнала. Модель обратного кодирования непосредственно конструирует повышающее микширование h каналов из понижающего микширования звука и связанных с ним пространственных данных.

Сжатие аудиосигнала понижающего микширования с помощью базового аудиокодера дополнительно увеличивает эффективность кодирования S5. Различные потоки битов, создаваемые функциональными блоками кодера S5, могут быть инкапсулированы в один поток битов функциональным блоком «Мультиплексор».

Вспомогательные данные могут быть переданы от кодера S5 к декодеру S5. Эти вспомогательные данные могут использоваться для инкапсуляции данных, отличных от параметров кодирования, например, параметров громкости в соответствии с МСЭ-R или Европейский вещательный союз, который можно использовать для регулировки воспринимаемого уровня звуковых сигналов.

ECMA-407 определяет только базовый кодировщик / декодер S5 и их интерфейсы. Все остальные компоненты и их интерфейсы не указаны, поскольку для таких кодеков S5 действуют отдельные стандарты. Поскольку базовый кодер S5 и базовый декодер S5 не зависят от других компонентов системы, EMCA-407 представляет собой общую основу для всех стандартов S5.

Соответствие S5

ECMA-407 определяет базовый кодер и декодер S5 с точки зрения данных конфигурации, понижающего микширования, данных параметров обратного кодирования и повышающего микширования. Кроме того, в нем представлены справочные материалы и руководство по включению дополнительных компонентов для формирования масштабируемой многоканальной системы кодирования для сжатия аудиоданных.

Соответствие S5 устанавливается указанными потоками данных.

Анализ сигналов S5 и теория инвариантов

Открытие алгебраических инвариантов с гауссовскими процессами основано на «Über die vollen Invariantensysteme» Дэвида Гильберта и исследованиях Грейс и Янга 1903 года.
Алгебраические инварианты с гауссовскими процессами были обнаружены Клеменсом Паром в 2010 году совместно с изображенной вертикальной плоскостью.

S5 «Анализ сигналов» не указан. Он может быть основан либо на статистических методах, требующих обширных вычислительных мощностей, либо на открытии алгебраических инвариантов с гауссовскими процессами Клеменсом Паром в 2010 году (после того, как эта классическая проблема была устранена благодаря Рудольф Э. Кальман ), основанный на материалах немецкого математика Дэвид Гильберт опубликованное доказательство инвариантного поля в 1893 году и неполярное поведение алгебраических конусов, широко изученное Грейс и Янгом в 1903 году.[3][4][5][6]

Вычислительная сложность может быть легко устранена, если основать анализ сигналов S5 на алгебраических инвариантах.

Расширения S5

Обратное кодирование во временной области находит свое применение с обратным кодированием в частотной области, еще одним изобретением Клеменса Пар в 2013 и 2014 годах, которое, в отличие от параметрического кодирования, вообще не требует дополнительной информации. Это повышающее микширование в поле Фурье может удвоить количество выходных каналов без изменения синтаксиса битового потока.

Громкость S5 и электронный отпечаток пальца

ECMA-407 использует современные инструменты, такие как громкость по МСЭ-R или Европейский вещательный союз и электронный отпечаток пальца, который позволяет выполнять внутреннюю и внешнюю синхронизацию, например, с видео, с дополнительными услугами или со «вторыми экранами».

Первая реализация и рассылка ECMA-407

ECMA-407 был впервые внедрен Swissaudec в 2014 году в сотрудничестве с исследовательской группой Марко Маттавелли в École Polytechnique Fédérale de Lausanne и был настроен Swissaudec и Веслав Вощик Исследовательская группа в Университет Макгилла "Студия 22".

Ecma S5 была впервые представлена ​​публике организатором Ecma TC32-TG22 на Международный консорциум мультимедийных телекоммуникаций в Порту, Португалия, 8 октября 2013 года.

Мировой премьерой стал испытательный спутник ECMA-407, созданный в сотрудничестве с France Télévisions, SES, Ecma International и другие партнеры по «Зоне будущего» IBC в Амстердаме в сентябре 2014 года. ECMA-407 привлекла более 1 500 экспертов в области вещания и получила широкое освещение в международных новостях (например, FKT, Studio Magazin).

ECMA-407 в «Зоне будущего» IBC в Амстердаме в сентябре 2014 года.

Рекомендации

  1. ^ Par, C. Два неизведанных сокровища революционной технологии кодирования 3D-звука с минимальной скоростью передачи данных: обратные задачи и теория инвариантов. Материалы 27-й Международной конвенции VDT, 11/2012. ISBN  978-3-9812830-3-7.
  2. ^ Амбарцумян, Р. В. (1998). Жизнь в астрофизике: избранные статьи Виктора Амбарцумяна. Allerton Press.
  3. ^ Гильберт, Д. (1893). Über die vollen Invariantensysteme. Mathematische Annalen, Bd. 42.
  4. ^ Grace, J. H .; Янг, А. (1903). Алгебра инвариантов. Издательство Кембриджского университета.
  5. ^ Ahmad, J. J .; Alberti, C .; Hong, J .; Леонард, Б .; Маттавелли, М .; Par, C .; Quackenbush, S .; Woszczyk, W. "ECMA-407: Новые подходы к снижению скорости передачи данных 3D-аудиоконтента с помощью RVC-CAL". Документ AES 9218.
  6. ^ Ahmad, J. J .; Hong, J .; Леонард, Б .; Маттавелли, М .; Par, C .; Quackenbush, S .; Woszyzk, W. ECMA-407: новая реализация 3D-аудиокодека до NHK 22.2 с RVC-CAL. Материалы 28-й Международной конвенции VDT, 11/2014.

внешняя ссылка

дальнейшее чтение

  • Clemens Par. Stereo- und Surroundsound mit nur einem Kanal. Elektronik Informationen, 9/2010.
  • Clemens Par. Dreidimensionaler Klang aus einem Kanal - die sanfte Revolution der Audiocodierung. ФКТ, 12/2010.
  • Clemens Par. Революционный 3D-фильтр для аудио, спутников, автомобилей, медицинских приборов и промышленных измерений. Мир электроники, 1/2011.
  • [4] (на немецком)

Отзывы

  • "Профессиональный 1-канальный канал для стерео, объемного звучания, Dolby- и DTS-форматирования и SDDS", Elektronik Industrie, 2/2009 и 6/2009.
  • «Клеменс Пар». CE Markt, 4/2009.
  • "Gorodissky-Preis für einkanaliges Stereo-System", Aktuelle Technik, 8/2009.
  • К. Кох. Der Erfinder. Finanz und Wirtschaft, 9/2009.
  • "Erfinderpreis für einkanalige Stereolösung", Mechatronik, 9/2009.
  • "Clemens Par erhält internationale Auszeichnung", швейцарский торговый посредник, 9/2009.
  • «Эйн-Канал-Стерео», Электрохендлер, 10/2009.
  • С. Бусс. Générer des signaux stéréó à partir d'un signal mono. La Revue Polytechnique, 4/2010.
  • "Neue Perspektiven". Студия Журнал, 9/2010.
  • "Immersiver 3D-Sound auf mobilen Endgeräten". ФКТ, 10/2012.
  • К. Кох. Raumklang. Finanz und Wirtschaft, 10/2012.
  • "Weiterentwickelte 3D-Audiotechnologien". ФКТ, 2/2013.