[發明專利]參量編碼和解碼

有效

• 申請號: 201080051415.1
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102598122A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: A.C.登布林克;E.G.P.舒伊杰斯;A.W.J.奧門
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董寧;汪揚

技術領域

本發明涉及參量（parametric）編碼和解碼，并且尤其涉及使用下混合（down-mixing）和參量上混合（up-mixing）數據的多通道信號的參量編碼和解碼。

背景技術

隨著數字信號表示和通信逐漸取代模擬表示和通信，各種源信號的數字編碼在過去的幾十年里已變得日益重要。例如，諸如視頻和音樂的媒體內容的分發愈加基于數字內容編碼。

多通道信號的編碼可以通過將多通道信號下混合成更少的通道并對這些通道進行編碼和傳輸來執行。例如，立體聲信號可以被下混合成單聲道信號，該單聲道信號隨后被編碼。在參量多通道編碼中，此外生成參量數據，其支持下混合的上混合以重新創建原始的多通道信號（的近似值）。使用下混合/上混合以及關聯的參量數據的多通道系統的示例包括稱為參量立體聲（PS）標準的技術以及其到多通道參量編碼的擴展（例如，環繞MPEG：MPS）。

以其最簡單的形式，將立體聲信號下混合成單聲道信號可以簡單地通過生成兩個立體聲通道的均值，即通過簡單地生成中信號或和信號來執行。該單聲道信號隨后可以被分發并可以進一步直接用作單聲道信號。在諸如由參數立體聲使用的編碼方法中，除了下混合信號還提供了立體聲提示（stereo?cue）。具體地，通道間等級差異、時差或相位差和相干或相關性參數按照時頻分塊（其典型地對應于頻率軸的Bark或ERB帶（band）劃分和時間軸的固定均勻分割）來確定。該數據典型地與下混合信號一起被分發并允許通過取決于參數的上混合進行的原始立體聲信號的精確重新創建。

然而，眾所周知的是，創建中信號（mid?signal）典型地導致稍微枯燥的信號，即具有降低的亮度/高頻內容。原因是對于典型的音頻信號，不同通道針對低頻而不是針對較高頻率趨于相當相關的。兩個立體聲通道的直接求和有效地抑制了未對齊的（non-aligned）信號分量。事實上，對于左信號和右信號完全異相位的頻率子帶來說，獲得的中信號為0。

已提出的解決方案是在執行求和之前使用通道的相位對齊。因此，理想地，在左信號和右信號被加到一起之前，針對頻域中的任何相位差（對應于時域中的時間差）對該左信號和右信號進行補償。然而，這樣的方法趨于復雜并可能引入算法延遲。同時，在實踐中，該方法趨于未提供最佳的質量。例如，如果測量了通道間的相位差，則存在是否將左通道相位對齊到右通道相位的模糊性，或者反之亦然。同時，嘗試偏移兩個通道的相位同樣導致模糊性。進一步地，當相關性為低時，相位差在數值上是劣性的，從而導致不精確和健壯的系統。當通過相位對齊創建下混合時，全部這些問題趨于導致可察覺到的偽像。典型地，音調分量的調制由該方法造成。

結果，最實用的系統趨于使用簡單地作為左信號和右信號的平均值（mean）生成的所謂被動（passive）下混合。不幸地，被動下混合也具有一些關聯的缺點。缺點的其中之一是聲學能量可能大量地降低并且對于異相位信號甚至完全喪失。所提出的用于解決該問題的方法是使用所謂的主動下混合，其中下混合被重新按比例調整（rescale）以具有與原始信號相同的能量。另一提出的解決方案是提供解碼器側能量補償。然而，這樣的補償趨于在更總體的等級上，而沒有區別（補償是必要的）聲調分量和（補償不是必要的）噪音。此外，在被動和主動下混合兩種方法中，問題出現在接近異相位的信號。事實上，在下混合信號中，異相位分量是完全缺少的。

因此，針對多通道參量編碼/解碼的改進系統將會是有利的，并且尤其是對于允許增加的靈活性、便于操作、便于實現、降低的復雜性、改進的健壯性、異相位信號分量的改進編碼、降低的數據率對質量比和/或改進的性能的系統將會是有利的。

發明內容

相應地，本發明尋求優選地單獨或以任意組合來減輕、緩解或消除以上提及的缺點的一個或多個。

根據本發明的一方面，提供了一種用于生成多通道音頻信號的解碼器，所述解碼器包括：第一接收器，用于接收作為至少由第一權重加權的第一通道信號和由第二權重加權的第二通道信號的組合的下混合，第一權重和第二權重對于至少一些時頻間隔具有不同的幅度；第二接收器，用于接收表征第一通道信號和第二通道信號之間關系的上混合參量數據；電路，用于根據上混合參量數據生成第一權重的第一權重估計和第二權重的第二權重估計；以及上混合器，用于響應于上混合參量數據、第一權重估計和第二權重估計，通過對所述下混合進行上混合來生成多通道音頻信號，所述上混合取決于第一權重估計和第二權重估計的至少一個的幅度。