[發明專利]一種數碼兼容式三維環繞聲算法

無效

• 申請號: 01114631.1
• 申請日: 2001-04-18
• 公開（公告）號: CN1381955A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發明（設計）人: 梁曉
• 申請（專利權）人: 梁曉
• 主分類號: H04B1/66
• 分類號: H04B1/66;H04N7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種環繞聲算法

本發明是對中國專利號為00117448.7的“一種兼容式環繞聲算法”的發展，主要提供在數碼音頻記錄的媒體上實現更多聲道和包括上下方向的三維空間算法方案，采用壓縮方式更多，并和原媒體兼容。兼容分為方式A，原所有聲道可在原媒體上播放并高保真播放。方式B，原有一半聲道可在原媒體上播放但可以提供更多的聲音通道。本算法還可輸出圖形字符等數據，本發明中有部分公式和壓縮方法更詳細的請參看00117448.7專利。

為了達到上述目的。在聲音模擬信號期間采用Lp＝L+ac+as，Rp＝R+ac-as進行處理，在信號量化過程中采用超取樣量化和高比特24比特量比，再轉換成規定樣值如44.1K/S，96K/S，和規定20比特，16比特或下文所說的去掉壓縮數據所占用的位值。超取樣轉換成規定樣值有現成集成電路完成或按如下方法完成：n倍超取樣，(n-1)間隔取樣。如2倍超取樣按1、2、3、4這樣取樣，則記錄按1、3樣號記錄，其余去掉。算法流程如下：

a、多路原始模擬信號輸入。

b、根據媒體容量確定聲道數，然后按Lp＝L+ac+as，Rp＝R+ac-as合成相應聲道。

c、模擬信號n倍超取樣并24比特量化。

d、把n倍超取樣按(n-1)間隔記錄，24比特數據變換成相應低比特格式。

上式中，Lp為左通道信息量，L為兩聲道中處于左向的信息，C為兩通道中處于中間聲信息，若無則為零。Rp為右通道信息量，R為兩聲道中處于右向的信息，S為兩聲道處于后面聲信息，若無則為零，a為0.1～0.6之間的系數，需視制作情況而定，24比特量化數據變換成低比特數據，可采用專利號00117448.7的梯形線量變換，即用一部分比特表示位值，另一部分表示權值，上部權值比下部權值大，但在同一權值內信號量化是等量的。

隨著數字處理技術發展，人們要求盡可能設計較多獨立聲道。真正三維環繞聲應包括上環繞聲道和下環繞聲道。為了確切表示PCM或壓縮后數據在相應聲道，需采用隱含移動數據的三維空間指令，表示形式如下：引導代碼→主PCM單獨聲道代碼→壓縮方式代碼→(隔一個比特位為零的碼)次壓縮單獨聲道代碼組成。引導代碼用二個隔離碼表示，壓縮方式用四位表示(可自定義)，本文用1111表示本文提及波形壓縮方式，若僅有PCM聲道則壓縮方式代碼、次壓縮單獨聲道代碼均全為零。隱含移動數據的三維空間指令存放在壓縮數據的頭部，或PCM數據低位，原媒體壓縮數據段的附加數據位置(可單獨放入聲道代碼)，或原媒體壓縮數據中樣本數據位置中的最低位，并把原樣本數據最低位全部去掉(如圖2所示)。上述格式定義應在媒體目錄表中進行指定。對于同一聲道數據僅有壓縮數據的，則主PCM單獨聲道代碼去掉。為了提高識別能力，上述隱含指令應重復一次。隔離碼本文定為100001表示，若有數據與0000相同的，應在數據第三個零后加1，解碼時再去掉1，由于采用聲音數碼壓縮方式，原媒體數據量未能全部用完，把空閑數據位記錄一些圖形字符其它數據，為隱含數據圖形指令，存放在PCM數據低位或壓縮數據頭部或尾部，排列格式為引導碼(由三個隔離碼表示)→圖形或字符數據，具體圖形或字符數據由用戶定義，本文不提出具體格式。由于既有聲音壓縮數據，又有圖形字符數據，所以在隱含圖形指令前增加一個數據聯合標識，放在隱含圖形指令之前，排列方式為引導代碼(本文定為三個隔離碼組成)→聯合標識代碼→隱含圖形指令。聯合標識代碼無則全為零。有則以二進制1為開始的代碼。

聲道排列分為上面聲道和下面聲道。圖1為一種最簡單雙三角形三維環繞聲排列方式，即前面左右聲道之間中線上有一個上前聲道，后面左右聲道之間中線上有一個上后聲道，經過優化，選用重低音聲道代碼為000，下前中置聲道代碼為001，下后中置聲道代碼為110(其它大于12聲道代碼可指定聲道位)，因此用三位比特表示的代碼中還有五個未用，由于要同原媒體兼容，因此規定，某一聲道僅能在指定空間位置移動，在CD或DVD-V中如原媒體用PCM數據記錄的左聲道僅在下前左和下后左之間位置移動，如原媒體用PCM數據記錄的右聲道僅在下前右和下后右之間位置移動，原媒體用壓縮數據記錄在PCM低位的左聲道僅在上前聲道和下后左聲道之間移動，如原媒體用壓縮數據記錄在PCM低位的右聲道僅在上后聲道和下后右聲道之間移動。因此僅用三位代碼不會造成聲道之間混亂，如圖1所示，至于其它聲道，壓縮方式記錄為次聲道。在一個聲場中，下面聲道為主聲道，上面聲道為次聲道，在前后聲場中，前面聲道為主聲道，后面聲道為次聲道。