用于聯(lián)合多聲道編碼的方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 對(duì)相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年9月12日提交的美國臨時(shí)專利申請No. 61 /877，189的優(yōu)先權(quán)， 其全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文所公開的發(fā)明一般而言設(shè)及音頻編碼和解碼。具體而言，它設(shè)及適于通過執(zhí) 行多個(gè)立體聲轉(zhuǎn)換來編碼和解碼多聲道音頻系統(tǒng)的聲道的音頻編碼器和音頻解碼器。
【背景技術(shù)】
[0004] 存在用于編碼多聲道音頻系統(tǒng)的聲道的現(xiàn)有技術(shù)。多聲道音頻系統(tǒng)的例子是包括 中央聲道(C)、左前方聲道化f)、右前方聲道(Rf )、左環(huán)繞聲道化S)、右環(huán)繞聲道(Rs)、W及 低頻效果化fe)聲道的5.1聲道系統(tǒng)。編碼運(yùn)種系統(tǒng)的現(xiàn)有方法是單獨(dú)地編碼中央聲道C，并 且執(zhí)行前方聲道Lf和Rf的聯(lián)合立體聲編碼，W及環(huán)繞聲道Ls和Rs的聯(lián)合立體聲編碼。Lfe聲 道也被單獨(dú)編碼并且將在W下始終被假定為被單獨(dú)編碼。
[000引現(xiàn)有方法存在若干個(gè)缺點(diǎn)。例如，考慮當(dāng)Lf和Ls聲道包括類似音量的類似音頻信 號(hào)時(shí)的情況。運(yùn)種音頻信號(hào)將聽起來像來自位于Lf和Ls揚(yáng)聲器之間的虛擬聲源。但是，上述 方法不能高效地編碼運(yùn)種音頻信號(hào)，因?yàn)樗?guī)定Lf聲道要與Rf聲道一起進(jìn)行編碼，而不是 執(zhí)行Lf和Ls聲道的聯(lián)合編碼。因此，Lf和Ls揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)之間的相似性不能被利用W 便實(shí)現(xiàn)高效的編碼。
[0006] 因此，當(dāng)設(shè)及多聲道系統(tǒng)的編碼時(shí)，存在對(duì)具有提高的靈活性的編碼/解碼框架的 需要。
【附圖說明】
[0007] 在下文中，將參考附圖更詳細(xì)地描述示例實(shí)施例，其中附圖中：
[000引圖Ia示出了示例性雙聲道設(shè)置。
[0009] 圖化和Ic示出了根據(jù)例子的立體聲編碼和解碼組件。
[0010] 圖2a示出了示例性S聲道設(shè)置。
[0011] 圖化和2c分別示出了根據(jù)例子的用于=聲道設(shè)置的編碼設(shè)備和解碼設(shè)備。
[0012] 圖3a示出了示例性四聲道設(shè)置。
[0013] 圖3b和3c分別示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于四聲道設(shè)置的編碼設(shè)備和解碼設(shè) 備。
[0014] 圖4a示出了示例性五聲道設(shè)置。
[0015] 圖4b和4c分別示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于五聲道設(shè)置的編碼設(shè)備和解碼設(shè) 備。
[0016]圖5a示出了示例性多聲道設(shè)置。
[0017]圖加和5c分別示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于多聲道設(shè)置的編碼設(shè)備和解碼設(shè) 備。
[0018] 圖6曰、66、6(3、6(1和66示出了根據(jù)例子的五聲道音頻系統(tǒng)的編碼配置。
[0019] 圖7示出了根據(jù)實(shí)施例的解碼設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 鑒于W上所述，本文目的是提供編碼設(shè)備和解碼設(shè)備W及相關(guān)聯(lián)的方法，其提供 了多聲道音頻系統(tǒng)的聲道的靈活和高效的編碼。 巧〇引]I.概述-編碼器
[0022] 根據(jù)第一方面，提供了在多聲道音頻系統(tǒng)中的編碼方法、編碼設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品。
[0023] 根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了在包括至少四個(gè)聲道的多聲道音頻系統(tǒng)中的編碼方 法，包括:接收第一對(duì)輸入聲道和第二對(duì)輸入聲道;使第一對(duì)輸入聲道經(jīng)歷第一立體聲編 碼;使第二對(duì)輸入聲道經(jīng)歷第二立體聲編碼;使從第一立體聲編碼得到的第一聲道和與從 第二立體聲編碼得到的第一聲道相關(guān)聯(lián)的音頻聲道經(jīng)歷第=立體聲編碼，W便獲得第一對(duì) 輸出聲道;使從第一立體聲編碼得到的第二聲道和從第二立體聲編碼得到的第二聲道經(jīng)歷 第四立體聲編碼，W便獲得第二對(duì)輸出聲道;W及輸出第一和第二對(duì)輸出聲道。
[0024] 第一對(duì)和第二對(duì)輸入聲道對(duì)應(yīng)于要被編碼的聲道。第一對(duì)和第二對(duì)輸出聲道對(duì)應(yīng) 于編碼后的聲道。
[002引考慮包括Lf聲道、Rf聲道、Ls聲道和Rs聲道的示例性音頻系統(tǒng)。如果Lf聲道和Ls聲 道與第一對(duì)輸入聲道相關(guān)聯(lián)，并且Rf聲道和Rs聲道與第二對(duì)輸入聲道相關(guān)聯(lián)，則W上示例 性實(shí)施例將意味著第一 Lf和Ls聲道被聯(lián)合編碼，并且Rf和Rs聲道被聯(lián)合編碼。換句話說，聲 道首先在前-后方向被編碼。第一(前-后)編碼的結(jié)果然后再次被編碼，意味著編碼被應(yīng)用 在左-右方向。
[0026] 另一種選擇是將Lf聲道和Rf聲道與第一對(duì)輸入聲道相關(guān)聯(lián)，并且Ls聲道和Rs聲道 與第二對(duì)輸入聲道相關(guān)聯(lián)。運(yùn)種聲道的映射將意味著首先在左-右方向執(zhí)行編碼，隨后在 前-后方向編碼。
[0027] 換句話說，W上編碼方法使得對(duì)如何聯(lián)合編碼多聲道系統(tǒng)的聲道增加了靈活性。
[0028] 根據(jù)示例性實(shí)施例，與從第二立體聲編碼得到的第一聲道相關(guān)聯(lián)的音頻聲道是從 第二立體聲編碼得到的第一聲道。當(dāng)對(duì)于四聲道設(shè)置執(zhí)行編碼時(shí)，運(yùn)種實(shí)施例是高效的。
[0029] 根據(jù)其它示例性實(shí)施例，從第一立體聲編碼得到的第二聲道在經(jīng)歷第四立體聲編 碼之前被進(jìn)一步編碼。例如，編碼方法還可W包括:接收第五輸入聲道;使第五輸入聲道和 從第二立體聲編碼得到的第一聲道經(jīng)歷第五立體聲編碼;其中與從第二立體聲編碼得到的 第一聲道相關(guān)聯(lián)的音頻聲道是從第五立體聲編碼得到的第一聲道;并且其中從第五立體聲 編碼得到的第二聲道作為第五輸出聲道輸出。
[0030] W運(yùn)種方式，第五輸入聲道因此與從第一立體聲編碼得到的第二聲道聯(lián)合編碼。 例如，第五輸入聲道可W對(duì)應(yīng)于中央聲道并且從第一立體聲編碼得到的第二聲道可W對(duì)應(yīng) 于Rf和Rs聲道的聯(lián)合編碼或Lf和Ls聲道的聯(lián)合編碼。換句話說，根據(jù)例子，中央聲道C可W 相對(duì)于聲道設(shè)置的左側(cè)或右側(cè)被聯(lián)合編碼。
[0031] W上所公開的示例性實(shí)施例設(shè)及包括四個(gè)或五個(gè)聲道的音頻系統(tǒng)。但是，本文所 公開的原理可W被擴(kuò)展到六個(gè)聲道、屯個(gè)聲道等。特別地，附加的一對(duì)輸入聲道可W被添加 到四聲道設(shè)置中，W達(dá)到六聲道設(shè)置。類似地，附加的一對(duì)輸入聲道可W被添加到五聲道設(shè) 置中，W達(dá)到屯聲道設(shè)置，等等。
[0032] 特別地，根據(jù)示例性實(shí)施例，編碼方法還可W包括:接收第=對(duì)輸入聲道;使第一 對(duì)輸入聲道的第二聲道和第=對(duì)輸入聲道的第一聲道經(jīng)歷第六立體聲編碼;使第二對(duì)輸入 聲道的第二聲道和第=對(duì)輸入聲道的第二聲道經(jīng)歷第屯立體聲編碼;其中，從第六立體聲 編碼得到的第一聲道和第一對(duì)輸入聲道的第一聲道經(jīng)歷第一立體聲編碼；
[0033] 其中從第屯立體聲編碼得到的第一聲道和第二對(duì)輸入聲道的第一聲道經(jīng)歷第二 立體聲編碼;并且使從第六立體聲編碼得到的第二聲道和從第屯立體聲編碼得到的第二聲 道經(jīng)歷第八立體聲編碼，W便獲得第=對(duì)輸出聲道。
[0034] W上提供了向聲道設(shè)置添加附加聲道對(duì)的靈活的方法。
[003引根據(jù)示例性實(shí)施例，當(dāng)適用時(shí)，第一、第二、第=和第四立體聲編碼W及第五、第 六、第屯和第八立體聲編碼包括根據(jù)包含左-右編碼化R-編碼）、和-差編碼（或中間-側(cè)編 碼，MS-編碼)和增強(qiáng)型和-差編碼(或增強(qiáng)型中間-側(cè)編碼，增強(qiáng)型MS-編碼）的編碼方案執(zhí)行 立體聲編碼。
[0036] 因?yàn)樗M(jìn)一步增加了系統(tǒng)的靈活性，因此運(yùn)是有利的。更具體而言，通過選擇不同 類型的編碼方案，編碼可W適于優(yōu)化對(duì)正要處理的音頻信號(hào)的編碼。
[0037] 不同的編碼方案將在下面更詳細(xì)地描述。但是，簡而言之，左-右編碼意味著讓輸 入信號(hào)直通(輸出信號(hào)等于輸入信號(hào)）。和-差編碼意味著輸出信號(hào)中的一個(gè)是輸入信號(hào)的 和，而另一個(gè)輸出信號(hào)是輸入信號(hào)的差。增強(qiáng)型MS-編碼意味著輸出信號(hào)中的一個(gè)是輸入信 號(hào)的加權(quán)和，而另一個(gè)輸出信號(hào)是輸入信號(hào)的加權(quán)差。
[0038] 當(dāng)適用時(shí)，第一、第二、第=和第四立體聲編碼W及第五、第六、第屯和第八立體聲 編碼可W全部應(yīng)用相同的立體聲編碼方案。但是，當(dāng)適用時(shí)，第一、第二、第=和第四立體聲 編碼W及第五、第六、第屯和第八立體聲編碼也可W應(yīng)用不同的立體聲編碼方案。
[0039] 根據(jù)示例性實(shí)施例，可W對(duì)于不同的頻帶使用不同的編碼方案。W運(yùn)種方式，編碼 可W相對(duì)于在不同頻帶的音頻內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。例如，更精細(xì)的編碼(就在編碼中所花費(fèi)的比 特?cái)?shù)而言)可W在對(duì)耳朵最敏感的低頻帶處應(yīng)用。
[0040] 根據(jù)示例性實(shí)施例，可W對(duì)于不同的時(shí)間帖使用不同的編碼方案。因此，編碼可W 適于在不同時(shí)間帖的音頻內(nèi)容并且相對(duì)于其進(jìn)行優(yōu)化。
[0041] 第一、第二、第=、第四、第五、第六、第屯和第八立體聲編碼，如果適用的話，在臨 界采樣的改進(jìn)離散余弦變換(modified discrete cosine transform,MDCT)域中執(zhí)行。利 用臨界采樣意味著編碼信號(hào)的樣本的數(shù)量等于原始信號(hào)的樣本的數(shù)量。
[004引MDCT基于窗口序列將信號(hào)從時(shí)間域變換到MDCT域。除了一些特殊情況之外，輸入 聲道利用關(guān)于窗口尺寸和變換長度兩者相同的窗口被變換到MDCT域。運(yùn)使得立體聲編碼能 夠應(yīng)用信號(hào)的中間-側(cè)編碼和增強(qiáng)型MS-編碼。
[0043] 示例性實(shí)施例還設(shè)及包括具有用于執(zhí)行W上所公開的任何編碼方法的指令的計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可W是非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0044] 根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了在包括至少四個(gè)聲道的多聲道音頻系統(tǒng)中的編碼設(shè) 備，包括:配置為接收第一對(duì)輸入聲道和第二對(duì)輸入聲道的接收組件;配置為使第一對(duì)輸入 聲道經(jīng)歷第一立體聲編碼的第一立體聲編碼組件；
[004引配置為使第二對(duì)輸入聲道經(jīng)歷第二立體聲編碼的第二立體聲編碼組件;配置為使 從第一立體聲編碼得到的第一聲道和與從第二立體聲編碼得到的第一聲道相關(guān)聯(lián)的音頻 聲道經(jīng)歷第=立體聲編碼，W便提供第一對(duì)輸出聲道的第=立體聲編碼組件;配置為使從 第一立體聲編碼得到的第二聲道和從第二立體聲編碼得到的第二聲道經(jīng)歷第四立體聲編 碼，W便獲得第二對(duì)輸出聲道的第四立體聲編碼組件；W及配置為輸出第一和第二對(duì)輸出 聲道的輸出組件。
[0046]示例性實(shí)施例還提供了包括根據(jù)W上所述的編碼設(shè)備的音頻系統(tǒng)。 巧047] II.概述-解碼器
[0048] 根據(jù)第二方面，提供了在多聲道音頻系統(tǒng)中的解碼方法、解碼設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品。
[0049] 第二方面通常可W具有與第一方面相同的特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0050] 根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了在包括至少四個(gè)聲道的多聲道音頻系統(tǒng)中的解碼方 法，包括:接收第一對(duì)輸入聲道和第二對(duì)輸入聲道;使第一對(duì)輸入聲道經(jīng)歷第一立體聲解 碼;使第二對(duì)輸入聲道經(jīng)歷第二立體聲解碼;使從第一立體聲解碼得到的第一聲道和從第 二立體聲解碼得到的第一聲道經(jīng)歷第=立體聲解碼，W便獲得第一對(duì)輸出聲道;使與從第 一立體聲解碼得到的第二聲道相關(guān)聯(lián)的音頻聲道和從第二立體聲解碼得到的第二聲道經(jīng) 歷第四立體聲解碼，W便獲得第二對(duì)輸出聲道;W及輸出第一和第二對(duì)輸出聲道。
[0051] 第一和第二對(duì)輸入聲道對(duì)應(yīng)于要被解碼的編碼聲道。第一和第二對(duì)輸出聲道對(duì)應(yīng) 于解碼后的聲道。
[0052] 根據(jù)示例性實(shí)施例，與從第一立體聲解碼得到的第二聲道相關(guān)聯(lián)的音頻聲道可W 等于從第一立體聲解碼得到的第二聲道。
[0053] 例如，該方法還可W包括接收第五輸入聲道;使第五輸入聲道和從第一立體聲解 碼得到的第二聲道經(jīng)歷第五立體聲解碼;其中，與從第一立體聲解碼得到的第二聲道相關(guān) 聯(lián)的音頻聲道等于從第五立體聲解碼得到的第一聲道;并且其中從第五立體聲解碼得到的 第二聲道作為第五輸出聲道輸出。
[0054] 該解碼方法還可W包括:接收第=對(duì)輸入聲道;使第=對(duì)或輸入聲道經(jīng)歷第六立 體聲解碼;使第一對(duì)輸出聲道的第二聲道和從第六立體聲解碼得到的第一聲道經(jīng)歷第屯立 體聲解碼;使第二對(duì)輸出聲道的第二聲道和從第六解碼得到的第二聲道經(jīng)歷第八立體聲解 碼;并且輸出第一對(duì)輸出聲道的第一聲道、從第屯立體聲解碼得到的運(yùn)對(duì)聲道、第二對(duì)輸出 聲道的第一聲道和從第八立體聲解碼得到的運(yùn)對(duì)聲道。
[005引根據(jù)示例性實(shí)施例，當(dāng)適用時(shí)，第一、第二、第=和第四立體聲解碼W及第五、第 六、第屯和第八立體聲解碼包括根據(jù)包含左-右編碼、和-差編碼和增強(qiáng)型和-差編碼的編碼 方案進(jìn)行立體聲解碼。
[0056] 不同的編碼方案被用于不同的頻帶。不同的編碼方案可W被用于不同的時(shí)間帖。
[0057] 第一、第二、第=、第四、第五、第六、第屯和第八立體聲解碼，如果適用的話，優(yōu)選 地在臨界采樣的改進(jìn)離散余弦變換MDCT域中執(zhí)行。優(yōu)選地，所有輸入聲道利用關(guān)于窗口形 狀和變換長度兩者相同的窗口被變換到MDCT域。
[0058] 第二對(duì)輸入聲道可W具有對(duì)應(yīng)于直到第一頻率闊值的頻帶的頻譜內(nèi)容