多聲道音頻內(nèi)容的編碼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中的公開一般涉及多聲道音頻信號的編碼。特別地，它涉及一種用于多個輸入音頻信號的編碼和解碼以供在具有某一數(shù)量的聲道的揚聲器配置上回放的編碼器和解碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]多聲道音頻內(nèi)容對應(yīng)于具有某一數(shù)量的聲道的揚聲器配置。例如，多聲道音頻內(nèi)容可以對應(yīng)于具有五個前聲道、四個環(huán)繞聲道、四個天花板聲道、以及低頻效果(LFE)聲道的揚聲器配置。這樣的聲道配置可以被稱為5/4/4.1、9.1+4或13.1配置。有時，期望在具有聲道(即，揚聲器)少于編碼的多聲道音頻內(nèi)容的揚聲器配置的回放系統(tǒng)上回放編碼的多聲道音頻內(nèi)容。在下面，這樣的回放系統(tǒng)被稱為舊有回放系統(tǒng)。例如，可能期望在具有三個前聲道、兩個環(huán)繞聲道、兩個天花板聲道、以及LFE聲道的揚聲器配置上回放編碼的13.1音頻內(nèi)容。這樣的聲道配置也被稱為3/2/2.1,5.1+2或7.1配置。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，原始多聲道音頻內(nèi)容的所有聲道的完整解碼(接著下混到舊有回放系統(tǒng)的聲道配置)將被需要。顯然，這樣的方法在計算上是低效的，因為原始多聲道音頻內(nèi)容的所有聲道都需要被解碼。因此需要一種允許直接對適合于舊有回放系統(tǒng)的下混進行解碼的編碼方案。
【附圖說明】
[0004]現(xiàn)在將參照附圖來描述示例實施例，在附圖上:
[0005 ]圖1示出根據(jù)示例實施例的解碼方案，
[0006]圖2示出與圖1的解碼方案對應(yīng)的編碼方案，
[0007]圖3示出根據(jù)示例實施例的解碼器，
[0008]圖4和圖5分別示出根據(jù)示例實施例的解碼模塊的第一和第二配置，
[0009 ]圖6和圖7示出根據(jù)示例實施例的解碼器，
[0010]圖8示出圖7的解碼器中使用的高頻重構(gòu)組件，
[0011]圖9示出根據(jù)示例實施例的編碼器，
[0012]圖10和圖11分別示出根據(jù)示例實施例的編碼模塊的第一和第二配置。
[0013]所有的附圖都是示意性的，并且一般僅示出了為了闡明本公開而必要的部分，而其它部分則可以被省略或者僅僅被建議。除非另外指出，否則同樣的附圖標記在不同的附圖中指代同樣的部分。
【具體實施方式】
[0014]鑒于以上，因此目的在于提供用于多聲道音頻內(nèi)容的編碼/解碼的編碼/解碼方法，其允許適合于舊有回放系統(tǒng)的下混的高效解碼。
[0015]1.概述一解碼器
[0016]根據(jù)第一方面，提供了用于對多聲道音頻內(nèi)容進行解碼的解碼方法、解碼器、以及計算機程序產(chǎn)品。
[0017]根據(jù)示例性實施例，提供了一種用于對多個輸入音頻信號進行解碼以供在具有N個聲道的揚聲器配置上回放的解碼器中的方法，所述多個輸入音頻信號表示與至少N個聲道對應(yīng)的編碼的多聲道音頻內(nèi)容，所述方法包括:
[0018]接收M個輸入音頻信號，其中，I <M ^ N ^ 2M;
[0019]在第一解碼模塊中將所述M個輸入音頻信號解碼為適合于在具有M個聲道的揚聲器配置上回放的M個中間信號(mid signal)；
[0020]對于所述N個聲道中的超過M個聲道的每一個:
[0021 ]接收與所述M個中間信號中的一個對應(yīng)的另外的(addit1nal)輸入音頻信號，所述另外的輸入音頻信號是側(cè)邊信號(side signal)或者連同中間信號和加權(quán)參數(shù)a—起允許重構(gòu)側(cè)邊信號的補充信號(complementary signal)；
[0022]在立體聲解碼模塊中對所述另外的輸入音頻信號及其對應(yīng)的中間信號進行解碼以便產(chǎn)生立體聲信號，所述立體聲信號包括適合于在揚聲器配置的N個聲道中的兩個上回放的第一音頻信號和第二音頻信號；
[0023]由此，產(chǎn)生適合于在揚聲器配置的N個聲道上回放的N個音頻信號。
[0024]以上方法是有利的，因為在音頻內(nèi)容將在舊有回放系統(tǒng)上回放的情況下，解碼器不必對多聲道音頻內(nèi)容的所有聲道進行解碼并且形成完整多聲道音頻內(nèi)容的下混。
[0025]更詳細地，被設(shè)計為對與M聲道揚聲器配置對應(yīng)的音頻內(nèi)容進行解碼的舊有解碼器可以簡單地使用M個輸入音頻信號并將這些解碼為適合于在M聲道揚聲器配置上回放的M個中間信號。在解碼器側(cè)不需要音頻內(nèi)容的進一步下混。事實上，適合于舊有回放揚聲器配置的下混在編碼器側(cè)已經(jīng)被準備好并被編碼，并且由所述M個輸入音頻信號表示。
[0026]被設(shè)計為對與多于M個的聲道對應(yīng)的音頻內(nèi)容進行解碼的解碼器可以接收另外的輸入音頻信號并借助于立體聲解碼技術(shù)將這些與M個中間信號中的對應(yīng)幾個組合，以便達到與期望的揚聲器配置對應(yīng)的輸出聲道。因此，提議的方法是有利的，因為關(guān)于將被用于回放的揚聲器配置它是靈活的。
[0027]根據(jù)示例實施例，所述立體聲解碼模塊可在依賴于所述解碼器按其接收數(shù)據(jù)的比特率的至少兩個配置中操作。所述方法可以還包括接收關(guān)于所述至少兩個配置中的哪個用在對所述另外的輸入音頻信號及其對應(yīng)的中間信號進行解碼的步驟中的指示。
[0028]這是有利的，因為關(guān)于編碼/解碼系統(tǒng)使用的比特率該解碼方法是靈活的。
[0029]根據(jù)示例性實施例，接收另外的輸入音頻信號的步驟包括:
[0030]接收一對音頻信號，所述一對音頻信號對應(yīng)于與所述M個中間信號中的第一個對應(yīng)的另外的輸入音頻信號和與所述M個中間信號中的第二個對應(yīng)的另外的輸入音頻信號的聯(lián)合編碼;和
[0031]對所述一對音頻信號進行解碼以便產(chǎn)生分別與所述M個中間信號中的第一個和第二個對應(yīng)的另外的輸入音頻信號。
[0032]這是有利的，因為另外的輸入音頻信號可以被成對地高效編碼。
[0033]根據(jù)示例性實施例，所述另外的輸入音頻信號是包括與直到第一頻率的頻率對應(yīng)的譜數(shù)據(jù)的波形編碼信號，并且所述對應(yīng)的中間信號是包括與直到比所述第一頻率大的頻率的頻率對應(yīng)的譜數(shù)據(jù)的波形編碼信號，并且其中，根據(jù)所述立體聲解碼模塊的第一配置對所述另外的輸入音頻信號及其對應(yīng)的中間信號進行解碼的步驟包括以下步驟:
[0034]如果所述另外的音頻輸入信號是補充信號的形式，則通過將中間信號與加權(quán)參數(shù)a相乘并將乘法的結(jié)果與補充信號相加來計算對于直到所述第一頻率的頻率的側(cè)邊信號；和
[0035]對所述中間信號和側(cè)邊信號進行上混以便產(chǎn)生包括第一音頻信號和第二音頻信號的立體聲信號，其中，對于低于所述第一頻率的頻率，所述上混包括執(zhí)行所述中間信號和側(cè)邊信號的逆向的和與差(sum-and-difference)變換，而對于高于所述第一頻率的頻率，所述上混包括執(zhí)行所述中間信號的參數(shù)化上混。
[0036]這是有利的，因為由立體聲解碼模塊所執(zhí)行的解碼使得能夠進行中間信號和對應(yīng)的另外的輸入音頻信號的解碼，其中，所述另外的輸入音頻信號被波形編碼直到比對于中間信號的對應(yīng)頻率低的頻率。以這種方式，該解碼方法允許編碼/解碼系統(tǒng)以降低的比特率操作。
[0037]通過執(zhí)行中間信號的參數(shù)化上混一般意指對于高于所述第一頻率的頻率，所述第一音頻信號和第二音頻信號基于中間信號被參數(shù)化重構(gòu)。
[0038]根據(jù)示例性實施例，所述波形編碼的中間信號包括與直到第二頻率的頻率對應(yīng)的譜數(shù)據(jù)，所述方法還包括:
[0039]在執(zhí)行參數(shù)化上混之前通過執(zhí)行高頻重構(gòu)來將所述中間信號擴展到高于所述第二頻率的頻率范圍。
[0040]以這種方式，該解碼方法允許編碼/解碼系統(tǒng)以甚至進一步降低的比特率操作。
[0041]根據(jù)示例性實施例，所述另外的輸入音頻信號和對應(yīng)的中間信號是包括與直到第二頻率的頻率對應(yīng)的譜數(shù)據(jù)的波形編碼信號，并且根據(jù)所述立體聲解碼模塊的第二配置對所述另外的輸入音頻信號及其對應(yīng)的中間信號進行解碼的步驟包括以下步驟:
[0042]如果所述另外的音頻輸入信號是補充信號的形式，則通過將中間信號與加權(quán)參數(shù)a相乘并將乘法的結(jié)果與補充信號相加來計算側(cè)邊信號;和
[0043]執(zhí)行所述中間信號和側(cè)邊信號的逆向的和與差變換以便產(chǎn)生包括第一音頻信號和第二音頻信號的立體聲信號。
[0044]這是有利的，因為由立體聲解碼模塊所執(zhí)行的解碼進一步使得能夠進行中間信號和對應(yīng)的另外的輸入音頻信號的解碼，其中，所述另外的輸入音頻信號被波形編碼直到相同的頻率。以這種方式，該解碼方法允許編碼/解碼系統(tǒng)也以高比特率操作。
[0045]根據(jù)示例性實施例，所述方法還包括:通過執(zhí)行高頻重構(gòu)來將所述立體聲信號的第一音頻信號和第二音頻信號擴展到高于所述第二頻率的頻率范圍。這是有利的，因為關(guān)于編碼/解碼系統(tǒng)的比特率的靈活性進一步增加。
[0046]根據(jù)示例性實施例，在所述M個中間信號將在具有M個聲道的揚聲器配置上回放的情況下，所述方法還可以包括:
[0047]通過基于高頻重構(gòu)參數(shù)執(zhí)行高頻重構(gòu)來擴展所述M個中間信號中的至少一個的頻率范圍，所述高頻重構(gòu)參數(shù)與可以從所述M個中間信號中的所述至少一個及其對應(yīng)的另外的音頻輸入信號產(chǎn)生的立體聲信號的第一音頻信號和第二音頻信號相關(guān)聯(lián)。
[0048]這是有利的，因為高頻重構(gòu)的中間信號的質(zhì)量可以被改進。
[0049]根據(jù)示例性實施例，在所述另外的輸入音頻信號為側(cè)邊信號的形式的情況下，使用具有不同變換大小的修正離散余弦變換來對所述另外的輸入音頻信號和對應(yīng)的中間信號進行波形編碼。這是有利的，因為關(guān)于選擇變換大小的靈活性被增加。
[0050]示例性實施例還涉及一種包括計算機可讀介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品，所述計算機可讀介質(zhì)具有用于執(zhí)行以上公開的編碼方法中的任何一個的指令。所述計算機可讀介質(zhì)可以是非暫時性計算機可讀介質(zhì)。
[0051]示例性實施例還涉及一種用于對多個輸入音頻信號進行解碼以供在具有N個聲道的揚聲器配置上回放的解碼器，所述多個輸入音頻信號表示與至少N個聲道對應(yīng)的編碼的多聲道音頻內(nèi)容，所述解碼器包括:
[0052]接收組件，所述接收組件被配置為接收M個輸入音頻信號，其中，1〈M< N < 2M;
[0053]第一解碼模塊，所述第一解碼模塊被配置為將所述M個輸入音頻信號解碼為適合于在具有M個聲道的揚聲器配置上回放的M個中間信號；
[0054]用于所述N個聲道中的超過M個聲道的每一個的立體聲編碼模塊，，所述立體聲編碼模塊被配置為:
[0055]接收與所述M個中間信號中的一個對應(yīng)的另外的輸入音頻信號，所述另外的輸入音頻信號是側(cè)邊信號或者連同中間信號和加權(quán)參數(shù)a—起允許重構(gòu)側(cè)邊信號的補充信號；
[0056]對所述另外的輸入音頻信號及其對應(yīng)的中間信號進行解碼以便產(chǎn)生立體聲信號，所述立體聲信號包括適合于在揚聲器配置的N個聲道中的兩個上回放的第一音頻信號和第二音頻信號；
[0057]由此，所述解碼器被配置為產(chǎn)生適合于在揚聲器配置的N個聲道上回放的N個音頻信號。
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