用相位信息和殘差信息進(jìn)行編碼/解碼的設(shè)備和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是向中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的申請(qǐng)日為2010年10月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?201080047876. 1、發(fā)明名稱(chēng)為"用相位信息和殘差信息進(jìn)行編碼/解碼的設(shè)備和方法"的申 請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例設(shè)及一種用于對(duì)多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的編碼設(shè)備和對(duì)多個(gè) 聲道信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼設(shè)備及其一個(gè)或多個(gè)方法，更具體地講，設(shè)及一種用于基于相位 信息和殘差信號(hào)對(duì)多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的編碼設(shè)備和對(duì)多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼 設(shè)備及其一個(gè)或多個(gè)方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 通常，多聲道音頻編碼可包括波形多聲道音頻編碼和參數(shù)多聲道音頻編碼。僅作 為波形多聲道音頻編碼的示例，可使用運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組（MPE0-2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償（MC)音頻編碼、 高級(jí)音頻編碼（AAC)MC音頻編碼、位片算術(shù)編碼/應(yīng)用可視化系統(tǒng)度SAC/AV巧MC音頻編碼 等。僅作為示例，波形多聲道音頻編碼可基于輸入到原始編碼器的五個(gè)聲道信號(hào)（注意到， 立體聲或7個(gè)聲道信號(hào)W及可選擇的聲道信號(hào)數(shù)量同樣是可用的），從解碼器輸出來(lái)自發(fā) 送的單個(gè)或立體編碼信號(hào)的五個(gè)聲道信號(hào)。
[0004] 例如，參數(shù)多聲道音頻編碼可包括MPEG環(huán)繞聲編碼，例如，在對(duì)發(fā)送的一個(gè)或兩 個(gè)聲道的上混合之后輸出用于表示六個(gè)或八個(gè)多聲道的一個(gè)或兩個(gè)輸入聲道。
[0005] 通過(guò)使用示例性配置，可使用參數(shù)立體聲（P巧技術(shù)對(duì)單聲道信號(hào)或立體聲信號(hào) 進(jìn)行編碼。另外，參數(shù)立體聲技術(shù)可對(duì)輸入立體聲信號(hào)進(jìn)行下混合，W產(chǎn)生單聲道信號(hào)，提 取指示立體聲信號(hào)的邊信息的立體聲參數(shù)，并通過(guò)對(duì)產(chǎn)生的單聲道信號(hào)和提取的立體聲參 數(shù)進(jìn)行編碼來(lái)對(duì)立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼。然后，解碼器可基于解碼的立體聲參數(shù)對(duì)解碼的單 聲道信號(hào)進(jìn)行上混合。
[0006] 作為在運(yùn)種情況下使用的立體聲參數(shù)的示例，基于立體聲信號(hào)中包括的至少兩個(gè) 聲道信號(hào)的能量級(jí)別指示強(qiáng)度差的聲道間強(qiáng)度差（IID)或聲道電平差（CLD)、基于立體聲 信號(hào)中包括的至少兩個(gè)聲道信號(hào)的波形的相似度指示兩個(gè)聲道信號(hào)之間的相關(guān)度的聲道 間相干性（ICC)或聲道間相關(guān)性（ICC)、指示立體聲信號(hào)中包括的至少兩個(gè)聲道信號(hào)之間 的相位差的聲道間相位差（IPD)、基于單聲道信號(hào)指示至少兩個(gè)聲道信號(hào)之間的相位差如 何分布的整體相位差（OPD)等可被提供。
[0007] 運(yùn)里，為了對(duì)多聲道進(jìn)行編碼的目的，可擴(kuò)展參數(shù)立體聲技術(shù)，即，多個(gè)單聲道或 立體聲信號(hào)可被分級(jí)地產(chǎn)生，用于每級(jí)下混合的各參數(shù)信息可被產(chǎn)生。針對(duì)單層的上混合， MPEG環(huán)繞聲技術(shù)例如可基于1到2 ( -到二，0TT)模塊和2-3 (二到STTT)模塊執(zhí)行編碼 的單聲道或立體聲信號(hào)到多個(gè)聲道的上混合。如注意到的并僅作為示例，可WW分級(jí)的方 式（例如，樹(shù)結(jié)構(gòu)）執(zhí)行多個(gè)運(yùn)種模塊，W使5個(gè)或更多個(gè)輸入多信號(hào)可被最終下混合為單 個(gè)單聲道或立體聲信號(hào)，然后被最終上混合為比編碼的單個(gè)單聲道或立體聲信號(hào)更多的多 信號(hào)。例如，五個(gè)或屯個(gè)多信號(hào)可被編碼器下混合為一個(gè)單聲道或立體聲信號(hào)，并最終被解 碼器上混合回五個(gè)或屯個(gè)多信號(hào)。
[0008] 當(dāng)MPEG環(huán)繞聲編碼方案通過(guò)用參數(shù)表示多個(gè)聲道信號(hào)來(lái)對(duì)多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行 編碼時(shí)，即使比特率增加，多個(gè)聲道信號(hào)從各參數(shù)對(duì)所有原始信號(hào)不正確地解碼，即，各參 數(shù)可能對(duì)于從下混合的信號(hào)適當(dāng)?shù)亟獯a成上混合的多個(gè)聲道信號(hào)，無(wú)法提供足夠正確的信 息。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了運(yùn)樣的期望：當(dāng)用參數(shù)表示多個(gè)聲道信號(hào)時(shí)，將多個(gè)聲道信號(hào)解 碼成與原始信號(hào)接近的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面，可提供一種編碼設(shè)備，包括：參數(shù)編碼器，提取 與N個(gè)聲道信號(hào)的相位信息相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)，并對(duì)提取的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù) 進(jìn)行編碼；下混合單元，基于提取的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)將N個(gè)聲道信號(hào)下混合成M個(gè)聲道 信號(hào)；殘差信號(hào)編碼器，基于下混合的M個(gè)聲道信號(hào)來(lái)對(duì)與N個(gè)聲道信號(hào)相關(guān)的殘差信號(hào)進(jìn) 行編碼；聲道信號(hào)編碼器，對(duì)M個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行編碼；輸出器，輸出編碼的殘差信號(hào)和編碼 的M個(gè)聲道信號(hào)。
[0010]運(yùn)里，N可W等于2,M等于1。
[0011]殘差信號(hào)編碼器可提取殘差信號(hào)作為當(dāng)將N個(gè)聲道信號(hào)與基于提取的一個(gè)或多 個(gè)空間參數(shù)表示的一個(gè)或多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)所產(chǎn)生的誤差信號(hào)。
[0012]可通過(guò)多個(gè)二到一（TTO)下混合模塊進(jìn)行分級(jí)下混合來(lái)對(duì)至少5個(gè)聲道信號(hào)的多 聲道信號(hào)進(jìn)行編碼，所述編碼設(shè)備可包括：包括參數(shù)編碼器和下混合單元的所述多個(gè)TTO 混合模塊中的至少一個(gè)，編碼設(shè)備輸出編碼的殘差信號(hào)和編碼的M個(gè)聲道信號(hào)，W使輸出 的編碼的殘差信號(hào)和輸出的編碼的M個(gè)聲道信號(hào)可用于通過(guò)多次上混合來(lái)再現(xiàn)至少所述5 個(gè)聲道信號(hào)。
[0013]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面，可提供一種解碼設(shè)備，包括：聲道信號(hào)解碼器， 基于代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（ACELP)、加權(quán)線性預(yù)測(cè)變換（wLPT)和高級(jí)音頻編碼（AAC)中的 至少一個(gè)從比特流中解碼出編碼的M個(gè)聲道信號(hào)；參數(shù)解碼器，對(duì)編碼的M個(gè)聲道信號(hào)的至 少一個(gè)編碼的空間參數(shù)進(jìn)行解碼；相位信息估計(jì)單元，基于至少一個(gè)解碼的空間參數(shù)來(lái)估 計(jì)相位信息；殘差信號(hào)解碼器，對(duì)編碼的M個(gè)聲道信號(hào)的編碼的殘差信號(hào)進(jìn)行解碼；矩陣計(jì) 算器，基于估計(jì)的相位信息計(jì)算用于對(duì)解碼的M個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行上混合的上混合矩陣；上 混合單元，基于解碼的殘差信號(hào)和上混合矩陣來(lái)將解碼的M個(gè)聲道信號(hào)上混合為N個(gè)聲道 信號(hào)。
[0014]運(yùn)里，所述至少一個(gè)解碼的空間參數(shù)可包括聲道電平差（CLD)和聲道間相位差 (IPD)中的至少一個(gè)，CLD指示基于N個(gè)聲道信號(hào)的能量等級(jí)的強(qiáng)度差，IPD指示N個(gè)聲道 信號(hào)之間的相位差，相位信息估計(jì)單元基于所述至少一個(gè)解碼的空間參數(shù)估計(jì)整體相位差 (OPD)，OTO指示N個(gè)聲道信號(hào)之間的一個(gè)或多個(gè)相位差在解碼的M個(gè)聲道信號(hào)中的分布程 度。
[0015]殘差信號(hào)可W是基于N個(gè)聲道信號(hào)與基于所述至少一個(gè)空間參數(shù)而表示的一個(gè) 或多個(gè)聲道信號(hào)之間的比較而所產(chǎn)生的誤差信號(hào)。
[001引 運(yùn)里，N可W等于2,M等于1。
[0017] 可通過(guò)多個(gè)一到二（OTT)上混合模塊進(jìn)行分級(jí)上混合對(duì)至少5個(gè)聲道信號(hào)的多聲 道信號(hào)進(jìn)行解碼，所述解碼設(shè)備可包括：所述多少OTT上混合模塊中的至少一個(gè)，包括上混 合單元，從而解碼的N個(gè)聲道信號(hào)可用于通過(guò)N個(gè)聲道信號(hào)的附加OTT上混合來(lái)再現(xiàn)所述 至少5個(gè)聲道信號(hào)。
[0018] 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面，可提供一種解碼設(shè)備，包括：聲道信號(hào)解碼器， 基于W下中的至少一個(gè)來(lái)對(duì)W運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組語(yǔ)音和音頻聯(lián)合編碼器(MPEGUSAC)編碼的 編碼M個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行解碼：基于操作線性預(yù)測(cè)域（LPD)的代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（ACELP)、 加權(quán)線性預(yù)測(cè)變換（wLPT)和基于頻域（FD)的高級(jí)音頻編碼（AAC);參數(shù)解碼器，對(duì)編碼的 M個(gè)聲道信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)編碼的空間參數(shù)進(jìn)行解碼；相位信息估計(jì)單元，基于解碼的一 個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)估計(jì)相位信息；殘差信號(hào)解碼器，對(duì)編碼的M個(gè)聲道信號(hào)的編碼的殘差 信號(hào)進(jìn)行解碼；矩陣計(jì)算器，基于估計(jì)的相位信息計(jì)算用于解碼的M個(gè)聲道信號(hào)的上混合 矩陣；上混合單元，基于解碼的殘差信號(hào)和上混合矩陣將解碼的M個(gè)聲道信號(hào)上混合成N個(gè) 聲道信號(hào)。
[0019] 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面，可提供一種編碼方法，包括：提取與N個(gè)聲道信 號(hào)的相位信息相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)，并對(duì)提取的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)進(jìn)行編碼；基 于提取的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)將N個(gè)聲道信號(hào)下混合成M聲道信號(hào)；基于下混合的M個(gè)聲 道信號(hào)來(lái)對(duì)與N個(gè)聲道信號(hào)相關(guān)的殘差信號(hào)進(jìn)行編碼；對(duì)M個(gè)聲道信號(hào)編碼；輸出編碼的 殘差信號(hào)和編碼的M個(gè)聲道信號(hào)。
[0020] 運(yùn)里，N可W等于2,M可W等于1。
[0021] 對(duì)殘差信號(hào)進(jìn)行編碼的步驟可包括：提取殘差信號(hào)作為當(dāng)將N個(gè)聲道信號(hào)與通過(guò) 提取的一個(gè)或多個(gè)空間參數(shù)表示的一個(gè)或多個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)所產(chǎn)生的誤差信號(hào)。
[0022] 可通過(guò)多個(gè)二到一（TTO)下混合模塊進(jìn)行分級(jí)下混合來(lái)對(duì)至少5個(gè)聲道信號(hào)的多 聲道信號(hào)進(jìn)行編碼，所述編碼設(shè)備包括：所述多個(gè)TTO下混合模塊中的至少一個(gè)，執(zhí)行參數(shù) 提取和N個(gè)聲道信號(hào)到M個(gè)聲道信號(hào)的下混合，輸出步驟還包括：輸出編碼的殘差信號(hào)和編 碼的M個(gè)聲道信號(hào)，W使輸出的編碼的殘差信號(hào)和輸出的編碼的M個(gè)聲道信號(hào)可用于通過(guò) 多次上混合來(lái)再現(xiàn)所述至少5個(gè)聲道信號(hào)。
[0023] 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面，可提供一種解碼方法，包括：從比特流解碼出編 碼的M個(gè)聲道信號(hào)；對(duì)編碼的M個(gè)聲道信號(hào)的至少一個(gè)編碼的空間參數(shù)進(jìn)行解碼；基于至 少一個(gè)解碼的空間參數(shù)來(lái)估計(jì)相位信息；對(duì)編碼的M個(gè)聲道信號(hào)的編碼的殘差信號(hào)進(jìn)行解 碼；基于估計(jì)的相位信息來(lái)計(jì)算用于對(duì)解碼的M個(gè)聲道信號(hào)進(jìn)行上混合的上混合矩陣；基 于解碼的殘差信號(hào)和上混合矩陣來(lái)將解碼的M個(gè)聲道信號(hào)上混合成N個(gè)聲道信號(hào)。
[0024] 解碼的至少一個(gè)空間參數(shù)可包括聲道電平差（CLD)和聲道間相位差（IPD)中的至 少一個(gè)，CLD指示基于N個(gè)聲道信號(hào)的能量等級(jí)的強(qiáng)度差，IPD指示N個(gè)聲道信號(hào)之間的相 位差，估計(jì)可步驟包括：基于解碼的至少一個(gè)空間參數(shù)估計(jì)整體相位差（OPD)，oro指示N個(gè) 聲道信號(hào)之間的一個(gè)或多個(gè)相位差在解碼的M個(gè)聲道信號(hào)中的分布程度。