多通道信号的甜点操纵制造技术

如解码器的装置被布置为通过修改空间参数来修改空间M通道音 频信号的甜点。具体地，接收机(201)接收N通道音频信号，其中N＜M。 所述M通道信号具体可以是MPEG环绕声信号，而N通道信号可以是立 体声信号。参数单元(203)确定将所述N通道音频信号与所述空间M 通道音频信号相关的空间参数，并且修改单元(207)通过修改至少一 个所述空间参数来修改所述空间M通道音频信号的所述甜点。产生单 元(205)通过使用所述至少一个修改的空间参数将所述N通道音频信 号上混频来产生所述空间M通道音频信号。通过甜点操纵和多通道产 生的结合实现了有效的和/或低复杂度的甜点操纵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多通道信号的甜点(sweet point)操纵，更具体但不 唯一地涉及对于MPEG环绕声多通道信号的甜点操纵。
技术介绍
过去几十年来，随着数字信号表示和通信日益取代模拟表示和通 信，各种源信号的数字编码变得日益重要。例如，如视频和音乐的媒 体内容的分发正日益基于数字内容编码。此外，在过去十年中，已经有倾向于多通道音频、尤其倾向于扩 展到常规的立体声信号之外的空间音频的趋势。例如，传统的立体声 记录仅包括两个通道，而现代的高级音频系统典型地使用五个或六个 通道，如在流行的5.1环绕声系统中那样。这提供了用户可能被各音 源环绕的更沉浸的收听体验。已经为这样的多通道信号的通信开发了各种技术和标准。例如， 可根据如高级音频编码(AAC)或杜比数字标准的标准发送表示5. 1环 绕系统的六个分立的通道。然而，为了提供向后兼容性，已知将较高数量的通道下混频为较 低数量，并且具体地，其经常被用于将5.1环绕声信号下混频为立体 声信号，从而允许通过传统的(立体声)解码器来再现立体声信号并 且通过环绕声解码器来再现5. 1信号 一个示例是MPEG2向后兼容的编码方法。多通道信号被下混频为 立体声信号。在辅助数据部分中编码额外的信号，以允许MPEG2多通 道解码器产生多通道信号的表示。MPEG1解码器将忽视辅助数据，并且 因此仅解码下混频的立体声。MPEG2中应用的编码方法的主要缺点在于 该额外信号所需的额外数据率与编码立体声信号所需的数据率处于同 一量级。因此用于将立体声扩展到多通道音频的额外比特率是相当大 的。不需要额外的多通道信息而进行向后兼容的多通道传输的其他现 有方法通常可以体现为矩阵环绕方法。矩阵环绕声编码的示例包括如杜比Prologic II和Logic-7的方法。这些方法的共同原理在于它们 将输入信号的多个通道与适当的非二次矩阵进行矩阵乘法，从而产生 具有降低数量的通道的输出信号。具体地，矩阵编码器在将环绕通道 与前通道和中心通道混频之前，通常向环绕通道施加相移。通道转换的另一原因是编码效率。已经发现，例如环绕声音频信 号可以编码为与描述音频信号的空间属性的参数比特流组合的立体声 通道音频信号。解码器可以以非常令人满意的精确度再现立体声音频 信号。这样，可以获得很大的比特率节约。因此，在(参数)空间音频编码器中，从原始音频信号提取参数， 以便产生具有减少的数量的通道(例如仅仅单个通道)的音频信号加 上描述原始音频信号的空间属性的参数集。在(参数)空间音频解码 器中，由所发送的空间参数描述的空间属性用于重新创建原始的空间 多通道信号。存在可用于描述音频信号的空间属性的若干参数。 一个 这样的参数是通道间互相关，如立体声信号的左通道和右通道之间的 互相关。另一参数是通道的功率比。这样的技术的具体示例是用于有效编码多通道音频信号的MPEG环 绕方法。MPEG环绕编码器将M通道输入信号下混频为N通道下混频信号， 其中N〈M，并且提取空间参数。下混频信号典型地使用如例如MP3或 AAC编码器的传统编码器编码。以向后兼容的方式编码空间参数并将其 嵌入到比特流中，使得传统的解码器仍然能够解码底层的下混频信号。在MPEG环绕解码器中，首先使用传统的解码器解码下混频信号。 然后通过从比特流提取的空间参数重构多通道信号。与上述典型的多通道编码不同，MPEG环绕提供了丰富的额外特征 集，例如非导引解码一当上述空间侧面信息不可用时，MPEG环绕解码器能 够创建立体声信号的多通道上混频。在此模式下，解码器计算立体声 信号的功率比和相关性，并且将这些特性用于通过查找表获得所需的 空间参数。矩阵兼容性一MPEG环绕编码器能够产生可使用现有矩阵解码方案 解码的下混频。创建矩阵环绕下混频，使得它可以通过MPEG环绕解码 器反转(invert)，而不会造成解码器性能在感觉上的退步。此外，矩阵环绕下混频改进了非导引模式的性能。双耳解码一MPEG环绕解码器能够使用空间参数将单声道或立体声 下混频信号直接变换为3D双耳立体声信号，而不用作为中间步骤计算 多通道信号。人工(artistic)下混频一MPEG环绕允许传输手动创建的下混频 而不是自动的MPEG环绕下混频。任意树一MPEG环绕比特流支持任意上混频结构的定义，允许任意 数量的输出通道。MPEG环绕编码器旨在对于预定义的扬声器设置(如，例如5. l设 置)尽可能精确地表示原始的多通道信号。然而，它不允许关于如典 型地在家庭或车辆中存在的不同收听位置和环境的任何灵活性。通过甜点的操纵(例如，移动和/或拓宽)可以改进可选的收听位 置和环境的再现。然而，尽管已知甜点操纵，但是常规的方法趋于不 是最佳的，并且通常被应用为需要各个输出通道的高复杂度处理的后 处理步骤。因此，用于操纵甜点的改进的系统将是有利的，并且特别地，允 许增加的灵活性、改进的质量、改进的收听体验、降低的复杂度、便 利的处理和/或改进的性能的系统将是有利的。
技术实现思路
因此，本专利技术寻求优选地单独或以任何组合减轻、减緩或消除一 个或多个上述缺点。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于修改空间M通道音频信 号的甜点的装置，所述装置包括接收机，用于接收N通道音频信号， N〈M;参数装置，用于确定将所述N通道音频信号与所述空间M通道音 频信号相关的空间参数；修改装置，用于通过修改至少一个所述空间 参数来修改所述空间M通道音频信号的所述甜点；产生装置，用于通 过使用所述至少一个修改的空间上混频参数将所述N通道音频信号上 混频来产生所述空间M通道音频信号。本专利技术可提供改进的收听体验。本专利技术可允许通过作为解码过程 的一部分直接修改空间参数来进行降低复杂度的甜点操纵。可实现便 利的和降低计算需要的处理。所述装置具体地可以是解码器。本专利技术可允许通过以有利的方式结合解码和甜点操纵来得到改进的性能。N通道信号具体可以是单声道或立体声信号，而M通道信号具体可 以是5.1、 6. 1或7. 1环绕声信号。空间参数具体可以是将空间M通道 音频信号与N通道信号的各信号(反之亦然)的不同通道的特性相关 的时间和频率变化参数。例如，空间参数可包括各个时间频率块的级 别和/或相关性参数。N通道音频信号到空间M通道音频信号的上混频 可以是级联的上混频。根据本专利技术的任选特征，所述修改装置被布置为通过修改第 一 空 间参数来修改前后平衡，所述第一空间参数指示所述空间M通道音频 信号的至少一个前通道和至少一个后通道之间的强度差。这可以提供改进的收听体验和/或便利的甜点操纵。特别地，该特 征可允许通过简单和低复杂度的处理来改进(前/后)非中心收听位置 的收听体验。根据本专利技术的任选特征，所述第一空间参数是所述至少一个前通 道和所述至少 一个后通道之间的通道间强度差。这可以允许尤其低的复杂度和/或有效的实现。特别地，可使用在 解码操作中已经使用的空间参数的简单修改来修改甜点。根据本专利技术的任选特征，所述修改装置被布置为修改所述通道间 强度差的量化索引。这可允许尤其低的复杂度和/或有效的实现，并且尤其可允许在反 映人类音频感觉的同时进行便利的和对用户而言更友好的操纵。可在 解码之前修改所述量化索引。根据本专利技术的任选特征，所述修改装置还被布置为缩放至少一个 前通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修改空间Ｍ通道音频信号的甜点的装置，所述装置包括：　接收机（２０１），用于接收Ｎ通道音频信号，Ｎ＜Ｍ；　参数装置（２０３），用于确定将所述Ｎ通道音频信号与所述空间Ｍ通道音频信号相关的空间参数；　修改装置（２０７）， 用于通过修改至少一个所述空间参数来修改所述空间Ｍ通道音频信号的所述甜点；　产生装置（２０５），用于通过使用所述至少一个修改的空间参数将所述Ｎ通道音频信号上混频，来产生所述空间Ｍ通道音频信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.14 EP 06120662.91.一种用于修改空间M通道音频信号的甜点的装置，所述装置包括接收机(201)，用于接收N通道音频信号，N＜M；参数装置(203)，用于确定将所述N通道音频信号与所述空间M通道音频信号相关的空间参数；修改装置(207)，用于通过修改至少一个所述空间参数来修改所述空间M通道音频信号的所述甜点；产生装置(205)，用于通过使用所述至少一个修改的空间参数将所述N通道音频信号上混频，来产生所述空间M通道音频信号。2. 如权利要求1所述的装置，其中所述修改装置(207 )被布置 为通过修改第 一 空间参数来修改前后平衡，所述第 一 空间参数指示所 述空间M通道音频信号的至少一个前通道和至少一个后通道之间的强 度差。3. 如权利要求2所述的装置，其中所述第一空间参数是所述至少 一个前通道和所述至少一个后通道之间的通道间强度差。4. 如权利要求3所述的装置，其中所述修改装置(207 )被布置 为修改所述通道间强度差的量化索引。5. 如权利要求2所述的装置，其中所述修改装置(207 )还被布 置为缩放至少一个前通道，使得减少通过修改所述第一参数导致的所 述空间M通道音频信号的前侧通道与中心通道能量比的变化。6. 如权利要求1所述的装置，其中所述修改装置(207 )被布置 为通过修改第 一空间参数来修改中心频散，所述第 一空间参数指示所 述N通道音频信号的至少一个通道的信号在中心通道和至少一个侧面 通道之间的相对分布。7. 如权利要求6所述的装置，其中所述第一空间参数是通道预测 系数。8. 如权利要求1所述的装置，其中所述修改装置(207 )被布置 为通过修改第 一 空间参数来修改左右平衡，所述第 一 空间参数指示所 述N通道音频信号的至少一个通道的信号在至少一个右侧通道和至少 一个左侧通道之间的相对分布。9. 如权利要求8所述的装置，其中所述第一空间参数是通道预测系数。10. 如权利要求l所述的装置，其中所述修改装置(207 )被布置 为通过修改第 一空间参数来修改前后频散，所述第 一空间参数指示所 述空间M通道音频信号的至少一个前通道和至少一个后通道之间的相 对相关性。11. 如权利要求10所述的装置，其中所述第一空间参数是所述至 少一个前通道和所述至少一个后通道之间的通道间相关性系数。12. 如权利要求1所述的装置，其中所述N通道音频信号对应于 所述空间M通道音频信号的下混频，并且所述接收机(201)被布置为 接收将所述下混频的N通道音频信号与所述空间M通道音频信号相关 的编码器空间参数，并且所述参数装置(203 )被布置为根据所述编码 器空间参数确定所述空间参数。13. 如权利要求l所述的装置，其中所述参数装置(203 )被布置 为根据所述N通道音频信号的所述通道的信号特性确定所述空间参数。14. 如权利要求l所述的装置，其中所述N通道音频信号是MPEG 环绕信号。15. —种用于接收空间M通道音频信号的接收机(103),所述接 收才几(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·G·H·科彭斯，E·G·P·舒杰斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL