音频空间环境引擎制造技术

提供了一种用于从N声道音频系统向M声道音频系统转换的音频空间环境引擎，其中，N和M为整数，并且，N大于M。该音频空间环境引擎包括：时域到频域转换级，其接收M个声道的音频数据，并且生成多个子带的音频空间图像数据；滤波发生器，其接收所述M个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成N’个声道的多个子带的音频空间图像数据；以及求和级，其耦合到所述滤波发生器，并且接收所述M个声道的多个子带的音频空间图像数据和所述N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成缩放的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频数据处理领域，并且尤其涉及ー种用于在音频数据的不同格式之间进行转换的系统和方法。
技术介绍
用于处理音频数据的系统和方法在现有技术中是已知的。大多数这样的系统和方法用于处理已知音频环境的音频数据，该已知音频环境诸如双声道立体声环境、四声道立体声环境、五声道环绕声环境(也被称为5. I声道环境)或其它适当的格式或环境。格式或环境数目増加引发的ー个问题是在第一环境中为了最佳音频质量而处理的音频数据通常不能够容易地在第二音频环境中使用。这个问题的ー个例子是在整个为立体声数据设计的基础设施或网络上传输或存储环绕声音数据。因为用于立体双声道传输或存储的基础设施可能不支持环绕声格式的音频数据的附加声道，所以难以或者不可能用现有的基础设施传输或利用环绕声格式的数据。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于音频空间环境引擎的系统和方法，其通过在空间音频环境之间进行转换而克服了已知的问题。具体地，提供了一种用于音频空间环境引擎的系统和方法，其允许在N声道数据和M声道数据之间进行转换，并且允许从M声道数据转换返回N’声道数据，其中，N、M和N’为整数，并且N不必等于N’。根据本专利技术示范性的实施例，提供了一种音频空间环境引擎，用于从N声道音频系统转换到M声道音频系统并回到N’声道音频系统，其中，N、M和N’为整数，并且N不必等于N’。音频空间环境引擎包括动态下混频器，其接收N个声道的音频数据并将N个声道的音频数据转换成M个声道的音频数据。音频空间环境引擎还包括上混频器，其接收M个声道的音频数据并将M个声道的音频数据转换成N’个声道的音频数据，其中N不必等于N’。这个系统的ー个示范性应用是在整个为立体声数据设计的基础设施或网络上传输或存储环绕声音数据。动态下混频单元将环绕声音数据转换成立体声音数据以用于传输或存储，并且上混频单 元将立体声音数据恢复成环绕声音数据以用于回放、处理或某些其它适当的用途。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种用于从N声道音频系统向M声道音频系统转换的方法，其中，N和M为整数，并且，N大于M，该方法包括将N个声道的音频数据转换成M个声道的音频数据；将所述M个声道的音频数据转换成N’个声道的音频数据；以及基于所述N个声道的音频数据和所述N’个声道的音频数据之间的差来校正所述M个声道的音频数据，其中，将所述N个声道的音频数据转换成所述M个声道的音频数据进ー步包括以下步骤用分数希尔伯特函数处理所述N个声道的音频数据中的ー个或多个，以向相关声道的音频数据施加预定相移；以及在用所述分数希尔伯特函数处理后，组合所述N个声道的音频数据中的一个或多个以产生所述M个声道的音频数据，以便所述M个声道的音频数据中的每ー个中的所述N个声道的音频数据中的一个或多个的所述组合具有预定的相位关系。进一歩，将所述M个声道的音频数据转换成所述N’个声道的音频数据包括将所述M个声道的音频数据从时域转换成频域的多个子带；滤波所述M个声道的所述多个子带以生成N个声道的多个子带；通过平均化每个子带与ー个或多个相邻带来平滑所述N个声道的多个子带；使所述N个声道的多个子带中的每ー个与所述M个声道的一个或多个相应子带相乗；以及将所述N个声道的多个子带从所述频域转换到所述时域。进ー步，基于所述N个声道的音频数据和所述N’个声道的音频数据之间的差来校正所述M个声道的音频数据包括为所述N个声道的音频数据的多个子带中的每ー个确定能量和位置矢量；为所述N’个声道的音频数据的多个子带中的每ー个确定能量和位置矢量；以及如果所述N个声道的音频数据和所述N’个声道的音频数据的相应子带的所述能量和所述位置矢量的差大于预定阈值，则校正所述M个声道的音频数据的ー个或多个子帯。进ー步，校正所述M个声道的音频数据的一个或多个子带包括调整用于所述M个声道的音频数据的所述子带的能量和位置矢量，以便所调整的所述M个声道的音频数据的子带被转换成调整的N’个声道的音频数据，与所述N’个声道的音频数据的多个子带中的每ー个的未调整的能量和位置矢量相比，调整的N’个声道的音频数据具有更加接近于所述N个声道的音频数据的子带的所述能量和所述位置矢量的一个或多个子带能量和位置矢量。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种用于从N声道音频系统向M声道音频系统转换的音频空间环境引擎，其中，N和M为整数，并且，N大于M，该音频空间环境引擎包括一个或多个希尔伯特变换级，其中每个接收所述N个声道的音频数据中的ー个，并且向相关声道的音频数据施加预定的相移；ー个或多个常数乘法器级，其中每个接收经所述希尔伯特变换的声道的音频数据中的ー个，并且每个生成缩放的希尔伯特变换的声道的音频数据；ー个或多个第一求和级，其中每个接收所述N个声道的音频数据中的所述ー个和所述缩放的希尔伯特变换的声道的音频数据，并且每个生成分数希尔伯特声道的音频数据；以及M个第二求和级，其中每个接收所述分数希尔伯特声道的音频数据中的一个或多个以及所述N个声道的音频数据中的ー个或多个，并且组合所述分数希尔伯特声道的音频数据中的所述ー个或多个和所述N个声道的音频数据中的所述ー个或多个中的每ー个，以生成M个声道的音频数据中的ー个，其具有每个所述分数希尔伯特声道的音频数据中的所述ー个或多个和所述N个声道的音频数据中的所述ー个或多个之间的预定相位关系。进ー步，音频空间环境引擎包括希尔伯特变换级，用于接收左声道的音频数据，其中所述希尔伯特变换的左声道的音频数据乘以常数并被加到所述左声道的音频数据以生成具有预定相移的左声道的音频数据，所述相移的左声道的音频数据乘以常数并被提供给所述M个第二求和级中的ー个或多个。进ー步，音频空间环境引擎包括希尔伯特变换级，用于接收右声道的音频数据，其中所述希尔伯特变换的右声道的音频数据乘以常数并从所述右声道的音频数据减去以生成具有预定相移的右声道的音频数据，所述相移的右声道的音频数据乘以常数并被提供给所述M个第二求和级中的ー个或多个。 进ー步，音频空间环境引擎包括接收左环绕声道的音频数据的希尔伯特变换级和接收右环绕声道的音频数据的希尔伯特变换级，其中所述希尔伯特变换的左环绕声道的音频数据乘以常数并被加到所述希尔伯特变换的右环绕声道的音频数据以生成左右环绕声道的音频数据，所述相移的左右环绕声道的音频数据被提供给所述M个第二求和级中的一个或多个。进ー步，音频空间环境引擎包括接收右环绕声道的音频数据的希尔伯特变换级和接收左环绕声道的音频数据的希尔伯特变换级，其中所述希尔伯特变换的右环绕声道的音频数据乘以常数并被加到所述希尔伯特变换的左环绕声道的音频数据以生成右左环绕声道的音频数据，所述相移的右左环绕声道的音频数据被提供给所述M个第二求和级中的一个或多个。进ー步，音频空间环境引擎包括希尔伯特变换级，其接收左声道的音频数据，其中所述希尔伯特变换的左声道的音频数据乘以常数并被加到所述左声道的音频数据以生成具有预定相移的左声道的音频数据，所述左声道的音频数据乘以常数以生成缩放的左声道的音频数据；希尔伯特变换级，其接收右声道的音频数据，其中所述希尔伯特变换的右声道的音频数据乘以常数并从所述右声道的音频数据减去以生成具有预定相移的右声道的音频数据，所述右声道的音频数据乘以常数以生成缩放的右声道的音频数据；以及接收左环绕声道的音频数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从N声道音频系统向M声道音频系统转换的音频空间环境引擎，其中，N和M为整数，并且，N大于M，包括：时域到频域转换级，其接收M个声道的音频数据，并且生成多个子带的音频空间图像数据；滤波发生器，其接收所述M个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成N’个声道的多个子带的音频空间图像数据；以及求和级，其耦合到所述滤波发生器，并且接收所述M个声道的多个子带的音频空间图像数据和所述N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成缩放的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据。

【技术特征摘要】
2004.10.28 US 60/622,922;2004.10.28 US 10/975,8411.ー种用于从N声道音频系统向M声道音频系统转换的音频空间环境引擎，其中，N和M为整数，并且，N大于M,包括时域到频域转换级，其接收M个声道的音频数据，并且生成多个子带的音频空间图像数据；滤波发生器，其接收所述M个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成N’个声道的多个子带的音频空间图像数据；以及求和级，其耦合到所述滤波发生器，并且接收所述M个声道的多个子带的音频空间图像数据和所述N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成缩放的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据。2.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，进一歩包括频域到时域转换级，其接收所述缩放的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成所述N’个声道的音频数据。3.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，进一歩包括平滑级，其耦合到所述滤波发生器，所述平滑级接收所述N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且平均化每个子带与ー个或多个相邻子帯；并且所述求和级被耦合到所述平滑级，并且接收所述M个声道的所述多个子带的音频空间图像数据和所述平滑的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据，并且生成缩放的N’个声道的所述多个子带的音频空间图像数据。4.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，其中，所述求和级进一歩包括左声道求和级，其使所述M个声道中的左声道的多个子带中的每ー个乘以所述N’个声道中的左声道的音频空间图像数据的相应多个子带中的每ー个。5.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，其中，所述求和级进一歩包括右声道求和级，其使所述M个声道中的右声道的多个子带中的每ー个乘以所述N’个声道中的右声道的相应多个子带的音频空间图像数据中的每ー个。6.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，其中，所述求和级进一歩包括中心声道求和级，其对于每个子带执行以下运算(Gc (f) * L (f)+ ((1-Gc(f)) * R(f)) * Hc (f)其中Gc Cf)=中心声道子带缩放因数；L Cf)=所述M个声道中的左声道子带；R Cf)=所述M个声道中的右声道子带；以及Hc (f )=所述N’个声道中的滤波的中心声道子带。7.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，其中，所述求和级进一歩包括左环绕声道求和级，其对于每个子带执行以下运算(Gls (f) * L(f)-( (l-GLS(f)) * R(f)) * Hls (f)其中Gls Cf)=左环绕声道子带缩放因数；L Cf)=所述M个声道中的左声道子带；R Cf)=所述M个声道中的右声道子带；以及Hls (f)=所述N’个声道中的滤波的左环绕声道子帯。8.如权利要求I所述的音频空间环境引擎，其中，所述求和级进一歩包括右环绕声道求和级，其对于每个子带执行以下运算((l-GES(f)) * R(f))+ (GES(f)) * L(f))女 Hes (f)其中Ges Cf)=右环绕声道子带缩放因数；L Cf)=所述M个声道中的左声道子带；R Cf)=所述M个声道中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·W·里姆斯，杰弗里·K·托姆普森，阿伦·瓦尔纳，
申请(专利权)人：DTS英属维尔京群岛有限公司，
类型：发明
国别省市：