[發明專利]多信道信號的非線性逆編碼

在審

• 申請號: 201380070069.5
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN105229730A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: C·帕爾
• 申請（專利權）人: 斯托明瑞士有限責任公司
• 主分類號: G10L19/008
• 分類號: G10L19/008;H04R5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

背景技術

從低階信號(信道數量較少)獲取高階信號(輸出信道數量較高)是音頻技術的重要部分，將其稱作“上混”(Upmixing)。

對于屬于現有技術的心理聲學編碼方法來說，高帶寬多信道信號的高效編碼是一大挑戰。尤其如日本NHK電臺開發的三維系統Hamasaki22.2之類的格式需要很高的持久空間比特率(SpatialBitrates)。

如果要將此類三維系統嵌入到現有的數據之中，或者對解碼系統運算性能的要求使得只有很少容量可供音頻數據的解碼和播放使用(低計算復雜度系統，LowComputationalComplexitySystems)，那么屬于現有技術的心理聲學編碼方法就會失靈。

關于心理聲學編碼方法尤其是關于空間編碼方法的專利申請和公開說明書數不勝數，因此不必予以贅述。共同特征仍然是持久的空間比特率，必須將其傳輸給解碼器，以便能夠提取相應的多信道信號。

本發明能為音頻編碼提供僅僅根據少量參數有效定義空間音頻信號的擴展方法，與已知的心理聲學編碼方法尤其是空間編碼方法相比，不必將這些參數連續添加到數據流之中。

系統工作尤其不依賴于選擇適合于壓縮音頻數據的編解碼器(“基音頻編碼器(BaseAudioCoder)”)。此類編解碼器可以改寫例如有效的或者正在工作的標準，這些標準均為眾所周知的MP3、AAC、HE-AAC或者USAC。

以下將“逆編碼”理解為利用了EP1850629、WO2009138205、WO2011009649、WO2011009650、WO2012016992或者WO2012032178專利申請書的權利要求所述的一種或多種方法或者一種或多種裝置的技術過程。在此引用上述文獻作為參考。

所謂“逆編碼”尤其是通過功能相關的增益和延遲的特殊應用而生成空間音頻信號的技術過程。

EP1850629、WO2009138205、WO2011009649、WO2011009650、WO2012016992或者WO2012032178中所述的系統尤其基于有效產生虛幻聲源的均勻能量密度原理。尤其在EP1850629、WO2009138205、WO2011009649、WO2011009650、WO2012016992或者WO2012032178中可生成各個信道沒有不同調制的空間音頻信號。需要這種均勻調制來實現均勻形成虛幻聲源。這例如與WO2012032178的附圖6F、附圖7F和附圖8F針對5.1環繞聲信號所示的一樣也適用于多信道信號的逆編碼。

例如從ITU-RBS.775-1可知所謂的下混方法(參見附圖21)。所涉及的是一種用來減少信道數量的加法方案，可部分減小特定信道的電平，例如減小-3dB(相當于將信號電平乘以因數或者乘以0.7071)或減小-6dB(相當于將信號電平乘以因數0.5000)。

此類加法方案可以具有用于特殊信道的其它電平，也可以根據信號分析(屬于現有技術的卡洛變換(Karhunen-Loeve-Transformation(KLT))或者主成分分析(PrincipalComponentAnalysis(PCA))或者利用EP1850629、WO2009138205、WO2011009649、WO2011009650、WO2012016992和WO2012032178所述的代數不變式確定或優化這些電平，或者也可以給其充實更多的特殊技術部件：

例如如Faller和Schillebeeckx就在130^thAESConventioninLondoninP4-5(ImprovedITUandMatrixSurroundDownmixing)建議使用現有技術已知的90°濾波器。

總的來說，此類下混方法就是在音頻信道數量較少(“低階信號”)的播放系統上播放音頻信道數量較高的信號(“高階信號”)的基礎，并且還可提供減小音頻信號帶寬的前提條件，正如MPEGSurround之類標準的音頻編碼中已知的音頻信號一樣。

此類下混方法可以是自適應的，其方法是使得特殊信道的電平隨時間變化而變化(“自適應下混”)，或者使得特殊信道的電平隨時間變化保持不變并且因此是非自適應的(“自動下混”)。

尤其可以優化用于直接播放下混信號的此類下混方法，這些下混方法純粹用于減小音頻信號的帶寬。