專利名稱：解碼音頻信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理，且更為具體地說，涉及用于處理音頻 信號(hào)的方法和裝置，其能夠產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)開發(fā)了用于編碼數(shù)字音頻信號(hào)的各種各樣的技術(shù)和方 法，并且也制造了其相關(guān)的產(chǎn)品。此外，已經(jīng)開發(fā)了許多方法，其中 具有多信道的音頻信號(hào)被使用心理聲學(xué)模型編碼。
該心理聲學(xué)模型是一種使用人類的聲音識(shí)別方式的原理有效地降 低在除去在編碼處理的過程中不必要的信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)量的方法。例如， 人類的耳朵在喧鬧的聲音之后無法立即識(shí)別安靜的聲音，并且也僅僅
聽得見頻率在20-20，000Hz之間的聲音。
雖然已經(jīng)開發(fā)了以上所述現(xiàn)有的技術(shù)和方法，沒有已知的用于處 理音頻信號(hào)以從包括空間信息的音頻比特流中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于解碼音頻信號(hào)的方法和裝置及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其 能夠在音頻系統(tǒng)中提供偽環(huán)繞效果。
按照本發(fā)明的方面，提供了一種用于解碼音頻信號(hào)的方法，該方
法包括接收濾波信息，將空間信息應(yīng)用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換 信息，和輸出該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于解碼音頻信號(hào)的裝置， 該裝置包括接收濾波信息的濾波信息接收部分，將空間信息應(yīng)用于 濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的信息轉(zhuǎn)換部分，和輸出環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息 的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息輸出部分。
按照本發(fā)明的再一方面，提供了一種音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)包括濾波信息和空間信息。在這里，該濾波信息被利用應(yīng)用的 空間信息轉(zhuǎn)換為環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。


該伴隨的附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，其舉例說明 本發(fā)明的實(shí)施例，并且與該說明書一起起解釋本發(fā)明原理的作用。
在附圖中
圖1舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)；
圖2舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分的簡(jiǎn)略方
框圖3舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信息轉(zhuǎn)換部分的簡(jiǎn)略方框
圖4舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過程和 空間信息轉(zhuǎn)換過程的簡(jiǎn)略方框圖5舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過程 和空間信息轉(zhuǎn)換過程的簡(jiǎn)略方框圖6和圖7舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過 程的簡(jiǎn)略方框圖7舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過程的簡(jiǎn) 略方框圖8舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于經(jīng)由以信道描述濾波系 數(shù)的示意圖；禾L1
圖9至圖ll舉例說明按照本發(fā)明實(shí)施例用于描述用于產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的過程的簡(jiǎn)略方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地進(jìn)行介紹本發(fā)明的實(shí)施例，其例子被在伴隨的附圖
中舉例說明。
首先，本發(fā)明是通過術(shù)語描述的，該術(shù)語通常已經(jīng)在其相關(guān)的技 術(shù)中使用。但是，在本發(fā)明中定義了一些術(shù)語以清楚地描述本發(fā)明。 因此，本發(fā)明必須基于在以下的描述中定義的術(shù)語來理解。
在本發(fā)明中"空間信息"表示通過上混頻下混頻的信號(hào)產(chǎn)生多信 道需要的信息。雖然將假設(shè)空間信息是空間參數(shù)來描述本發(fā)明，容易 理解，該空間信息不受空間參數(shù)的限制。這里，該空間參數(shù)包括信道
電平差(CLD)、信道間相干性(ICC)和信道預(yù)測(cè)系數(shù)(CPC)等。該信道電 平差(CLD)表示在兩個(gè)信道之間的能量差。該信道間相干性(ICC)表示 在兩個(gè)信道之間的互相關(guān)性。該信道預(yù)測(cè)系數(shù)(CPC)表示從兩個(gè)信道預(yù) 測(cè)三個(gè)信道的預(yù)測(cè)系數(shù)。
在木發(fā)明中"核心編解碼器"表示用于編碼音頻信號(hào)的編解碼器。 該核心編解碼器不編碼空間信息。本發(fā)明將假設(shè)下混頻音頻信號(hào)是由 核心編解碼器編碼的音頻信號(hào)來描述。此外，該核心編解碼器可以包 括活動(dòng)圖像專家組(MPEG)層-II、 MPEG音頻層-III(MP3)、 AC-3、 Ogg Vorbis、 DTS、 Window媒體音頻(WMA)、高級(jí)音頻編碼(AAC)或者高 效的AAC(HE-AAC)。但是，可以不必提供該核心編解碼器。在這種情 況下，使用未壓縮的PCM信號(hào)。該編解碼器可以是現(xiàn)有的編解碼器和 在將來開發(fā)的未來的編解碼器。
"信道劃分部分"表示可以將特定數(shù)目的輸入信道劃分為另一個(gè)特 定數(shù)目的輸出信道的劃分部分，其中輸出信道數(shù)目不同于輸入信道的 數(shù)目。該信道劃分部分包括二至三(TTT)盒，其將兩個(gè)輸入信道轉(zhuǎn)換為
三個(gè)輸出信道。此外，該信道劃分部分包括一至二(OTT)盒，其將一個(gè)
輸入信道轉(zhuǎn)換為兩個(gè)輸出信道。本發(fā)明的信道劃分部分不限于TTT和 OTT盒，而是容易理解，可以在其輸入信道數(shù)目和輸出信道數(shù)目是任 意的系統(tǒng)中使用該信道劃分部分。
圖1舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)。如圖1所 示，該信號(hào)處理系統(tǒng)包括編碼設(shè)備100和解碼設(shè)備150。雖然本發(fā)明將 基于音頻信號(hào)描述，容易理解，本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)可以處理除音 頻信號(hào)之外的所有信號(hào)。
該編碼設(shè)備100包括下混頻部分110、核心編碼部分120和多路復(fù) 用部分130。該下混頻部分IIO包括信道下混頻部分111和空間信息估 算部分112。
當(dāng)輸入下混頻部分110的N個(gè)多信道音頻信號(hào)X,、 X2、…、XN 時(shí)，取決于某個(gè)下混頻方法或者任意的下混頻方法產(chǎn)生音頻信號(hào)。在 這里，從下混頻部分IIO輸出到核心編碼部分120的音頻信號(hào)的數(shù)目 小于輸入多信道音頻信號(hào)的數(shù)目"N"。該空間信息估算部分112從輸 入多信道音頻信號(hào)提取空間信息，然后將提取的空間信息傳送給多路 復(fù)用部分130。在這里，下混頻信道的數(shù)目可以是一個(gè)或者兩個(gè)，或者 可以是按照下混頻命令的特定的數(shù)目?？梢栽O(shè)置下混頻信道的數(shù)目。 此外，任意的下混頻信號(hào)被可選地用作下混頻音頻信號(hào)。
該核心編碼部分120編碼下混頻音頻信號(hào)，其經(jīng)由下混頻信道發(fā) 送。將該編碼的下混頻音頻信號(hào)輸入給多路復(fù)用部分130。
該多路復(fù)用部分130多路復(fù)用編碼的下混頻音頻信號(hào)和空間信息 以產(chǎn)生比特流，然后將產(chǎn)生的比特流傳送給解碼設(shè)備150。在這里，該 比特流可以包括核心編解碼器比特流和空間信息比特流。
該解碼設(shè)備150包括多路分解部分160、核心解碼部分170和偽環(huán) 繞解碼部分180。該偽環(huán)繞解碼部分180可以包括偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200 和信息轉(zhuǎn)換部分300。此外，該偽環(huán)繞解碼部分180可以進(jìn)一步包括用 于接收濾波信息的濾波信息接收部分(未示出)，和用于輸出環(huán)境轉(zhuǎn) 換信息的環(huán)境轉(zhuǎn)換信息輸出部分(未示出)。此外，該解碼設(shè)備150 可以進(jìn)一步包括空間信息解碼部分190。該多路分解部分160接收該比 特流，并且將接收的比特流多路分解為核心編解碼器比特流和空間信 息比特流。該多路分解部分160從接收的比特流中提取下混頻信號(hào)和 空間信息。
該核心解碼部分170從多路分解部分160接收核心編解碼器比特 賴[以解碼接收的比特流，然后將解碼結(jié)果作為解碼的下混頻信號(hào)輸出 給偽環(huán)繞解碼部分180。例如，當(dāng)編碼設(shè)備IOO下混頻多信道信號(hào)為單 信道信號(hào)或者立體聲信道信號(hào)的時(shí)候，該解碼的下混頻信號(hào)可以是單 信道信號(hào)或者立體聲信道信號(hào)。雖然本發(fā)明的實(shí)施例是基于用作下混 頻信道的單信道或者立體聲信道描述的，容易理解，本發(fā)明不受限于 下混頻信道的數(shù)目。
該空間信息解碼部分l卯從多路分解部分160接收空間信息比特 流，解碼該空間信息比特流，并且作為空間信息輸出該解碼的結(jié)果。
該偽環(huán)繞解碼部分180起使用空間信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞 信號(hào)的作用。以下是對(duì)于偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200和信息轉(zhuǎn)換部分300的 描述，其被包括在偽環(huán)繞解碼部分180中。
該信息轉(zhuǎn)換部分300接收空間信息和濾波信息。此外，該信息轉(zhuǎn) 換部分300使用空間信息和濾波信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。在這里，該 產(chǎn)生的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息具有適于產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的模式。該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信 息在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200是特定的濾波器的情形下表示濾波系數(shù)。雖 然本發(fā)明是基于用作環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的濾波系數(shù)描述的，容易理解，該
環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息不受該濾波系數(shù)限制。此外，雖然該濾波信息被假設(shè)為
是頭部相關(guān)的傳遞函數(shù)(HRTF)，容易理解，該濾波信息不限于HRTF。
在本發(fā)明中，以上描述的濾波系數(shù)表示特定的濾波器的系數(shù)。例 如，該濾波系數(shù)可以如下定義。原型HRTF濾波系數(shù)表示特定的HRTF 濾波器的原始濾波系數(shù)，并且可以被表示為GL—L等等。轉(zhuǎn)換的HRTF 濾波系數(shù)表示從原型HRTF濾波系數(shù)轉(zhuǎn)換的濾波系數(shù)，并且可以被表 示為GL—L'等等?？臻g化的HRTF濾波系數(shù)是通過空間化原型HRTF 濾波系數(shù)以產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)獲得的濾波系數(shù)，并且可以被表示為FL一Ll 等等。主呈現(xiàn)系數(shù)表示為執(zhí)行呈現(xiàn)所必需的濾波系數(shù)。并且可以被表 示為HL—L等等。內(nèi)插的主呈現(xiàn)系數(shù)表示通過內(nèi)插和/或模糊化主呈現(xiàn) 系數(shù)獲得的濾波系數(shù)，并且可以被表示為HL一L'等等。按照本發(fā)明，容 易理解，濾波系數(shù)不限于以上所述的濾波系數(shù)。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200從核心解碼部分170接收解碼的下混頻信 號(hào)，和從信息轉(zhuǎn)換部分300接收環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息，并且使用解碼的下混 頻信號(hào)和環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。例如，偽環(huán)繞信號(hào)用來在立 體聲音頻系統(tǒng)中提供虛擬多信道(或者環(huán)繞)聲音。按照本發(fā)明，容易理 解，偽環(huán)繞信號(hào)將在除立體聲音頻系統(tǒng)之外的任何的設(shè)備中起以上所 述的作用。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200可以按照設(shè)置模式執(zhí)行各種各樣類 型的呈現(xiàn)。
假設(shè)編碼設(shè)備100傳送單聲道或者立體聲下混頻信號(hào)而不是多信 道音頻信號(hào)，并且該下混頻信號(hào)被與多信道音頻信號(hào)的空間信息一起 發(fā)送。在這種情況下，雖然該設(shè)備150的輸出信道是立體聲信道而不 是多信道，包括偽環(huán)繞解碼部分180的該解碼設(shè)備150可以提供用戶 具有虛擬立體聲收聽感受的效果。
以下是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例對(duì)于音頻信號(hào)結(jié)構(gòu)140的描述，如 圖1所示。當(dāng)基于有效載荷發(fā)送音頻信號(hào)的時(shí)候，其可以經(jīng)由每個(gè)信
道或者單個(gè)信道接收。1幀的音頻有效載荷由編碼的音頻數(shù)據(jù)字段和輔 助的數(shù)據(jù)字段組成。在這里，該輔助的數(shù)據(jù)字段可以包括編碼的空間 信息。例如，如果音頻有效載荷的數(shù)據(jù)速率是48 128kbps，空間信息 的數(shù)據(jù)速率可以是5 32kbps。這樣一個(gè)例子將不限制本發(fā)明的范圍。
圖2舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200的簡(jiǎn)
略方框圖。
在本發(fā)明中描述的域包括其中解碼下混頻信號(hào)的下混頻域，其中 處理空間信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的空間信息域，其中使用空間信息 呈現(xiàn)下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)域，和其中輸出時(shí)域的偽環(huán)繞信號(hào)的輸出域。 在這里，該輸出域音頻信號(hào)可以是由人類聽到的。該輸出域指的是時(shí) 域。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200包括呈現(xiàn)部分220和輸出域轉(zhuǎn)換部分230。 此外，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200可以進(jìn)一步包括呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210，其 當(dāng)下混頻域不同于呈現(xiàn)域的時(shí)候，將下混頻域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。
以下是分別地由被包括在呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210中的三個(gè)域轉(zhuǎn)換部 分執(zhí)行的三個(gè)域轉(zhuǎn)換方法的描述。首先，雖然以下的實(shí)施例假設(shè)呈現(xiàn) 域被設(shè)置為子頻帶域來描述，容易理解，該呈現(xiàn)域可以被設(shè)置為任何 的域。按照第一域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是時(shí)域的情況下，時(shí)域被轉(zhuǎn) 換為呈現(xiàn)域。按照第二域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是離散頻域的情況下， 離散頻域被轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。按照第三域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是離散 頻域的情況下，離散頻域被轉(zhuǎn)換為時(shí)域，且之后轉(zhuǎn)換的時(shí)域被轉(zhuǎn)換為 呈現(xiàn)域。
該呈現(xiàn)部分220使用環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息執(zhí)行用于下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞 呈現(xiàn)以產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。在這里，以立體聲輸出信道從偽環(huán)繞解碼部 分180輸出的該偽環(huán)繞信號(hào)變?yōu)榫哂刑摂M環(huán)繞聲音的偽環(huán)繞立體聲輸 出。此外，因?yàn)閺某尸F(xiàn)部分220輸出的偽環(huán)繞信號(hào)是在呈現(xiàn)域中的信 號(hào)，當(dāng)呈現(xiàn)域不是時(shí)域的時(shí)候需要域轉(zhuǎn)換。雖然本發(fā)明在偽環(huán)繞解碼 部分180的輸出信道是立體聲信道的情況下描述，容易理解，可以應(yīng) 用本發(fā)明，而與輸出信道的數(shù)目無關(guān)。
例如，可以通過HRTF濾波方法實(shí)現(xiàn)偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法，其中輸入 信號(hào)經(jīng)歷一組HRTF濾波器。在這里，空間信息可以是可以在混頻濾 波器組域中使用的值，混頻濾波器組域是在MPEG環(huán)繞下定義的。該 偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法可以按照下混頻域和空間信息域的類型如以下的實(shí)施 例那樣實(shí)現(xiàn)。為此，使得下混頻域和空間信息域是與呈現(xiàn)域重合的。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的實(shí)施例，存在 一 種其中在子頻帶域(Q M F) 中執(zhí)行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。該子頻帶域包括簡(jiǎn)單子頻帶 域和混合域。例如，當(dāng)下混頻信號(hào)是PCM信號(hào)并且下混頻域不是子頻 帶域的時(shí)候，呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210將下混頻域轉(zhuǎn)換為子頻帶域。另一 方面，當(dāng)下混頻域是子頻帶域的時(shí)候，下混頻域不需要被轉(zhuǎn)換。有時(shí) 候，為了使下混頻信號(hào)與空間信息同步，需要將下混頻信號(hào)或者空間 信息延遲。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域的時(shí)候，空間信息域不 需要被轉(zhuǎn)換。此外，為了在時(shí)域中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)，該輸出域轉(zhuǎn)換部 分230將呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的另一實(shí)施例，存在一種其中在離散頻域中 執(zhí)行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。在這里，該離散頻域表示除子 頻帶域之外的頻域。即，該頻域可以包括離散頻域和子頻帶域的至少 一個(gè)。例如，當(dāng)下混頻域不是離散頻域的時(shí)候，該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210 將下混頻域轉(zhuǎn)換為離散頻域。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域的時(shí) 候，空間信息域需要被轉(zhuǎn)換為離散頻域。該方法用來以在離散頻域中 的操作代替在時(shí)域中濾波，使得操作速度可以相對(duì)迅速地執(zhí)行。此外， 為了在時(shí)域中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)，該輸出域轉(zhuǎn)換部分230可以將呈現(xiàn)域 轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的再一個(gè)實(shí)施例，存在一種其中在時(shí)域中執(zhí)
行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。例如，當(dāng)下混頻域不是時(shí)域的時(shí) 候，該呈現(xiàn)時(shí)域轉(zhuǎn)換部分210將下混頻域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。在這里，當(dāng)空 間信息域是子頻帶域的時(shí)候，空間信息域也被轉(zhuǎn)換為時(shí)域。在這種情
況下，因?yàn)樵摮尸F(xiàn)域是時(shí)域，該輸出域轉(zhuǎn)換部分230不需要將呈現(xiàn)域
轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
圖3舉例說明按照本發(fā)明實(shí)施例的信息轉(zhuǎn)換部分300的簡(jiǎn)略方框 圖。如圖3所示，該信息轉(zhuǎn)換部分300包括信道映射部分310、系數(shù)產(chǎn) 生部分320和積分部分330。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分300可以進(jìn)一步包 括用于另外處理濾波系數(shù)的附加處理部分(未示出)和/或呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換 部分340。
該信息轉(zhuǎn)換部分300接收濾波信息和空間信息，將該空間信息應(yīng) 用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息，然后輸出該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。在這 里，該濾波信息的域和空間信息域可以互相是相同的，以便將該空間 信息應(yīng)用于該濾波信息。當(dāng)該接收的濾波信息的域與空間信息域是不 相同的時(shí)候，該濾波信息的域可以被轉(zhuǎn)換，使得兩個(gè)域可以是互相相 同的。今后，將假設(shè)空間信息域是子頻帶域來描述本發(fā)明，但是，應(yīng) 該理解，本發(fā)明不限于該假設(shè)。
例如，當(dāng)域轉(zhuǎn)換被應(yīng)用于該接收的濾波信息的時(shí)候，因?yàn)闉V波信 息的域與空間信息域是不相同的，該濾波信息出現(xiàn)在每個(gè)子頻帶中。 在這里，當(dāng)該濾波信息出現(xiàn)在各個(gè)子頻帶中的時(shí)候，應(yīng)用其而不進(jìn)行 修改，這導(dǎo)致大量的操作。因此，需要在子頻帶域中減少濾波信息的 量。 一個(gè)減少方法的實(shí)施例是參數(shù)化法。為了描述方便起見，在參數(shù) 化法之前的濾波信息以下被簡(jiǎn)稱為在子頻帶中的原型濾波信息，并且 在參數(shù)化法之后的濾波信息以下被簡(jiǎn)稱為參數(shù)濾波信息。此外最后的 參數(shù)濾波信息是通過轉(zhuǎn)換濾波信息的域獲得的，且然后在轉(zhuǎn)換的域中 參數(shù)化該濾波信息。最后的參數(shù)濾波信息被稱為修改的濾波信息，其 可以包括參數(shù)濾波信息。
該信道映射部分310執(zhí)行信道映射，使得該輸入的空間信息可以 被映射給多信道信號(hào)的至少一個(gè)信道信號(hào)，然后產(chǎn)生作為信道映射信 息的信道映射輸出值。
該系數(shù)產(chǎn)生部分320產(chǎn)生信道系數(shù)信息。該信道系數(shù)信息可以包 括信道的系數(shù)信息或者信道間的系數(shù)信息。在這里，信道的系數(shù)信息 表示大小信息和能量信息等等的至少一個(gè)，并且該信道間的系數(shù)信息 表示信道間的相關(guān)信息，其是使用濾波系數(shù)和信道映射輸出值計(jì)算的。 該系數(shù)產(chǎn)生部分320可以包括信道的多個(gè)系數(shù)產(chǎn)生部分。該系數(shù)產(chǎn)生 部分320使用濾波信息和信道映射輸出值產(chǎn)生信道系數(shù)信息。在這里， 該信道可以包括多信道、下混頻信道和輸出信道的至少一個(gè)。今后， 該信道將描述為多信道，并且信道的系數(shù)信息將也描述為大小信息。 雖然信道和系數(shù)信息將基于上述的實(shí)施例描述，容易理解，存在許多 可允許的實(shí)施例的修改。此外，該系數(shù)產(chǎn)生部分320可以按照信道編 號(hào)或者其它的特征產(chǎn)生信道系數(shù)信息。
該接收信道的系數(shù)信息的積分部分330積分或加和信道的系數(shù)信 息以產(chǎn)生積分的系數(shù)信息。此外，該積分部分330使用積分系數(shù)信息 的積分系數(shù)產(chǎn)生濾波系數(shù)。該積分部分330可以通過進(jìn)一步積分附加 信息與該信道的系數(shù)來產(chǎn)生該積分系數(shù)。該積分部分330可以按照信 道系數(shù)信息的特征積分至少一個(gè)信道的系數(shù)。例如，該積分部分330 可以按照信道系數(shù)信息的特征，以下混頻信道，輸出信道，與輸出信 道相結(jié)合的一個(gè)信道，和列出的信道的組合執(zhí)行積分。此外，該積分 部分330可以通過另外處理該積分的系數(shù)產(chǎn)生附加的處理系數(shù)信息。 即，該積分部分330可以通過附加的處理產(chǎn)生濾波系數(shù)。例如，該積 分部分330可以通過另外處理該積分系數(shù)，諸如，通過應(yīng)用特定函數(shù) 于積分系數(shù)，或者通過合并多個(gè)積分系數(shù)來產(chǎn)生濾波系數(shù)。在這里， 該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道 相關(guān)信息中的至少一個(gè)。
當(dāng)空間信息域不同于呈現(xiàn)域的時(shí)候，該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分340可以
使空間信息域與呈現(xiàn)域重合。該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分340可以將用于偽環(huán)
繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)的域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。
由于該積分部分330起減小偽環(huán)繞呈現(xiàn)的工作量的作用，其可以 被省略。此外，在立體聲下混頻信號(hào)的情況下，在產(chǎn)生信道的系數(shù)信 息的過程中，產(chǎn)生應(yīng)用于左和右下混頻信號(hào)的系數(shù)組。在這里，濾波 系數(shù)組可以包括從各個(gè)信道發(fā)送給它們自己信道的濾波系數(shù)，和從各 個(gè)信道發(fā)送給它們的相對(duì)信道的濾波系數(shù)。
圖4舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過程和 空間信息轉(zhuǎn)換過程的簡(jiǎn)略方框圖。然后，該實(shí)施例舉例說明解碼的立 體聲下混頻信號(hào)被接收到偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的情形。
信息轉(zhuǎn)換部分400可以產(chǎn)生在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410中傳送給其自 己的信道的系數(shù)，和在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410中傳送給相對(duì)信道的系數(shù)。 該信息轉(zhuǎn)換部分400產(chǎn)生系數(shù)HLJL和系數(shù)HL—R，并且將該產(chǎn)生的系 數(shù)HL—L和HL一R輸出給第一呈現(xiàn)部分413。在這里，該系數(shù)HL一L被 傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端，并且該系數(shù)HL—R被傳送給 偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分400產(chǎn)生系 數(shù)HR—R和HR—L，并且將產(chǎn)生的系數(shù)HR一R和HR一L輸出給第二呈現(xiàn) 部分4M。在這里，該系數(shù)HR—R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸 出端，并且該系數(shù)HR_L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410包括第一呈現(xiàn)部分413、第二呈現(xiàn)部分414 以及加法器415和416。此外，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410可以進(jìn)一步包括 域轉(zhuǎn)換部分411和412，其將下混頻域與呈現(xiàn)域重合，當(dāng)兩個(gè)域互相不 同時(shí)，例如，當(dāng)下混頻域不是子頻帶域時(shí)，并且呈現(xiàn)域是子頻帶域。 在這里，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410可以進(jìn)一步包括反域轉(zhuǎn)換部分417和
418，其將呈現(xiàn)域，例如子頻帶域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。因此，用戶經(jīng)由具有立 體聲信道等的耳機(jī)聽到具有虛擬多信道聲音的音頻。
第一和第二呈現(xiàn)部分413和414接收立體聲下混頻信號(hào)和一組濾
波系數(shù)。該濾波系數(shù)組被分別地應(yīng)用于左和右下混頻信號(hào)，并且從積
分部分403輸出。
例如，第一和第二呈現(xiàn)部分413和414使用四個(gè)濾波系數(shù)HL一L、 HL—R、 HR一L和HR一R執(zhí)行呈現(xiàn)以從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
更具體地說，第一呈現(xiàn)部分413可以使用濾波系數(shù)HL一L和HL—R 執(zhí)行呈現(xiàn)，其中濾波系數(shù)HL一L被傳送給其自己的信道，并且該濾波系 數(shù)HL一R被傳送給與其自己的信道相對(duì)的信道。第一呈現(xiàn)部分413可 以包括子呈現(xiàn)部分(未示出)1-1和1-2。在這里，該子呈現(xiàn)部分1-1 使用濾波系數(shù)HL一L執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HL—L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生 部分410的左輸出端，并且該子呈現(xiàn)部分1-2使用濾波系數(shù)HL一R執(zhí)行 呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HL一R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端。 此外，第二呈現(xiàn)部分414使用濾波系數(shù)組HR一R和HR—L執(zhí)行呈現(xiàn)， 其中濾波系數(shù)HR一R被傳送給其自己的信道，并且該濾波系數(shù)HR一L 被傳送給與其自己的信道相對(duì)的信道。第二呈現(xiàn)部分414可以包括子 呈現(xiàn)部分(未示出)2-1和2-2。在這里，該子呈現(xiàn)部分2-1使用濾波 系數(shù)HR—R執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HR一R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410 的右輸出端，并且該子呈現(xiàn)部分2-2使用濾波系數(shù)HR—L執(zhí)行呈現(xiàn)，該 濾波系數(shù)HR—L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端。HL—R和 HR—R在加法器416中相加，并且HL一L和HR—L在加法器415中相加。 在這里，必要時(shí)，HL—R禾B HR—L變?yōu)榱悖@指的是交叉項(xiàng)的系數(shù)是零。 在這里，當(dāng)HL—R和HR—L是零的時(shí)候，另外的兩個(gè)傳送不互相影響。
另一方面，在單聲下混頻信號(hào)的情況下，可以通過具有類似于圖4 的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例執(zhí)行呈現(xiàn)。更具體地說，原始單聲輸入被稱為第一信
道信號(hào)，并且通過去相關(guān)第一信道信號(hào)獲得的信號(hào)被稱為第二信道信 號(hào)。在這種情況下，第一和第二呈現(xiàn)部分413和414可以接收第一和 第二信道信號(hào)，并且對(duì)它們執(zhí)行呈現(xiàn)。
參考圖4，其定義輸入的立體聲下混頻信號(hào)是由"x"表示的，通 過將空間信息映射給信道獲得的信道映射系數(shù)是由"D"表示的，外部 輸入的原型HRTF濾波系數(shù)是由"G"表示的，臨時(shí)的多信道信號(hào)是由 "p"表示的，并且已經(jīng)經(jīng)歷呈現(xiàn)的輸出信號(hào)是由"y"表示的。該標(biāo) 記"x" 、 "D" 、 "G" 、 "p"和"y"可以通過如下公式1的矩陣形 式表示。公式1是基于用作原型濾波系數(shù)的原型HRTF濾波系數(shù)表示 的。但是，當(dāng)作為修改的濾波系數(shù)的修改的HRTF濾波系數(shù)用于以下 的公式的時(shí)候，在以下的公式中G必須以G'代替。
<formula>formula see original document page 17</formula>在這里，當(dāng)每個(gè)系數(shù)是頻域的值的時(shí)候，臨時(shí)的多信道信號(hào)"p"
可以被通過信道映射系數(shù)"D"與立體聲下混頻信號(hào)"x"的乘積表示， 如以下的公式2所示。 <formula>formula see original document page 18</formula>
然后，當(dāng)使用原型HRTF濾波系數(shù)"G"呈現(xiàn)臨時(shí)的多信道"p" 的時(shí)候，可以通過公式3表示該輸出信號(hào)"y"。 y = G p
然后，如果插入p-D.x，可以通過公式4表示"y"。 》=GDx
在這里，如果定義H^GD，該輸出信號(hào)"y"和立體聲下混頻信號(hào) "x"具有如下的公式5的關(guān)系。
:公式5]
<formula>formula see original document page 18</formula>
因此，該濾波系數(shù)的乘積允許獲得"H"。然后，可以通過將立體 聲下混頻信號(hào)"x"和"H"相乘獲得該輸出信號(hào)"y"。
可以通過以下的公式6獲得稍后將描述的系數(shù)F(FL—Ll FL—L2、..,)。
<formula>formula see original document page 19</formula>圖5舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過程 和空間信息轉(zhuǎn)換過程的簡(jiǎn)略方框圖。然后，該實(shí)施例舉例說明解碼的 單聲下混頻信號(hào)被接收到偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的情形。如該圖所示， 信息轉(zhuǎn)換部分500包括信道映射部分501、系數(shù)產(chǎn)生部分502和積分部 分503。由于該信息轉(zhuǎn)換部分500的上述的元件執(zhí)行與圖4的信息轉(zhuǎn)換 部分400相同的功能，在下面將省略其詳細(xì)說明。在這里，該信息轉(zhuǎn) 換部分500可以產(chǎn)生最后的濾波系數(shù)，其域與其中執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的 呈現(xiàn)域重合。當(dāng)解碼的下混頻信號(hào)是單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，該濾波 系數(shù)組可以包括濾波系數(shù)組HM—L和HM—R。該濾波系數(shù)HM—L用于 執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)，以將呈現(xiàn)結(jié)果輸出給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510 的左信道。該濾波系數(shù)HM—R用于執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)，以將 呈現(xiàn)結(jié)果輸出給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的右信道。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510包括第三呈現(xiàn)部分512。此外，該偽環(huán)繞產(chǎn) 生部分510可以進(jìn)一步包括域轉(zhuǎn)換部分511和反向域轉(zhuǎn)換部分513和 514。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的元件不同于圖4的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410 的元件，這是由于解碼的下混頻信號(hào)在圖5中是單聲下混頻信號(hào)，該 偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510包括執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的一個(gè)第三呈現(xiàn)部分512和
一個(gè)域轉(zhuǎn)換部分511。該第三呈現(xiàn)部分512從積分部分503接收濾波系 數(shù)組HM—L和HM—R,并且可以使用接收的濾波系數(shù)執(zhí)行單聲下混頻 信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)，以及產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
同時(shí)，在下混頻信號(hào)是單聲信號(hào)的情形下，可以按照以下的二種 方法通過執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)獲得立體聲下混頻的輸出。
按照第一方法，第三呈現(xiàn)部分512 (例如，HRTF濾波器)不使用 用于偽環(huán)繞聲音的濾波系數(shù)，而是使用當(dāng)處理立體聲下混頻的時(shí)候使 用的值。在這里，當(dāng)處理立體聲下混頻的時(shí)候使用的值可以是系數(shù)(左 前=1、右前=0、...等等)，這里該系數(shù)"左前"是用于左輸出，并且該 系數(shù)"右前"是用于右輸出。
其次，在使用空間信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生多信道信號(hào)的解碼過程 的中間，獲得具有所需的信道數(shù)目的立體聲下混頻的輸出。
參考圖5，其定義輸入單聲下混頻信號(hào)是由"x"表示的，信道映 射系數(shù)是由"D"表示的，外部輸入的原型HRTF濾波系數(shù)是由"G" 表示的，臨時(shí)的多信道信號(hào)是由"p"表示的，并且已經(jīng)經(jīng)歷呈現(xiàn)的輸 出信號(hào)是由"y"表示的，該標(biāo)記"x" 、 "D" 、 "G" 、 "p"和"y"
可以由如下公式7的矩陣形式表示?！?]
<formula>formula see original document page 21</formula>在公式7中的矩陣之間的關(guān)系已經(jīng)在圖4的解釋中描述。因此， 以下的描述將省略其描述。在這里，圖4舉例說明接收立體聲下混頻 信號(hào)的情形，并且圖5舉例說明接收單聲下混頻信號(hào)的情形。
圖6和圖7舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過 程的簡(jiǎn)略方框圖。該信道映射過程指的是一過程，其中信道映射輸出 值的至少一個(gè)是通過將接收的空間信息映射為多信道的至少一個(gè)信道 而產(chǎn)生的，以與偽環(huán)繞產(chǎn)生部分兼容。該信道映射過程是在信道映射 部分401和501中執(zhí)行的。在這里，空間信息，例如，能量可以被映 射給多個(gè)信道的至少二個(gè)。在這里，可以不必劃分Lfe信道和中心信道 C。在這種情況下，由于上述的過程不需要信道劃分部分604或者705， 其可以簡(jiǎn)化計(jì)算。
例如，當(dāng)接收單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，可以使用系數(shù)CLD1至 CLD5、 ICC1至ICC5等產(chǎn)生信道映射輸出值。該信道映射輸出值可以 是Dl、 Dr、 De、 DwF、 D^、 D&等。由于該信道映射輸出值是通過使 用空間信息獲得的，可以按照不同的公式獲得各種各樣類型的信道映 射輸出值。在這里，可以按照由解碼設(shè)備150接收的空間信息的樹形 結(jié)構(gòu)，和在解碼設(shè)備150中使用的空間信息的范圍改變信道映射輸出 值的產(chǎn)生。
圖6和圖7舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射結(jié) 構(gòu)的簡(jiǎn)略方框圖。在這里，信道映射結(jié)構(gòu)可以包括表示OTT盒的至少 一個(gè)信道劃分部分。圖6的信道結(jié)構(gòu)具有5151結(jié)構(gòu)。
參考圖6，可以使用OTT盒601、 602、 603、 604、 605和空間信 息，例如CLD。、 CLD" CLD2、 CLD3、 CLD4、 ICC。、 ICC,、 ICC2、 ICC3 等從下混頻信號(hào)"m"產(chǎn)生多信道信號(hào)L、 R、 C、 LFE、 Ls、 Rs。例如， 當(dāng)該樹形結(jié)構(gòu)具有如圖6所示的5151結(jié)構(gòu)的時(shí)候，可以僅使用CLD 獲得該信道映射輸出值，如公式8所示。
公式8]
<formula>formula see original document page 22</formula>
參考圖7，可以使用OTT盒701、 702、 703、 704、 705和空間信 息，例如CLDq、 CLD,、 CLD2、 CLD3、 CLD4、 ICC。、 ICQ、 ICC3、 ICC4 等等從下混頻信號(hào)"m"產(chǎn)生多信道信號(hào)L、 Ls、 R、 Rs、 C、 LFE。
例如，當(dāng)該樹形結(jié)構(gòu)具有如圖7所示的5152結(jié)構(gòu)的時(shí)候，可以僅 使用CLD獲得該信道映射輸出值，如公式9所示。<formula>formula see original document page 23</formula> 該信道映射輸出值可以按照頻帶范圍、參數(shù)頻帶和/或傳送的時(shí)隙 改變。在這里，如果在鄰近頻帶之間或者在形成邊界的時(shí)隙之間的信 道映射輸出值的差值擴(kuò)大，當(dāng)執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的時(shí)候，可能出現(xiàn)失真。 為了防止上述的失真，可能在頻率和時(shí)域中需要信道映射輸出值的模 糊化。更具體地說，防止失真的方法如下。首先，該方法可以采用頻 率模糊化和時(shí)間模糊化，或者此外采用任何適于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的其他技 術(shù)。此外，可以通過將每個(gè)信道映射輸出值乘以特定的增益來防止該 失真。
圖8舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道的濾波系數(shù)的 示意圖。例如，該濾波系數(shù)可以是HRTF系數(shù)。
為了執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)，通過具有濾波系數(shù)GL—L的濾波器濾波來 自左信道信源"L" 810的信號(hào)，然后，該濾波結(jié)果I^GL—L被作為左 輸出傳送。此外，來自左信道信源"L"810的信號(hào)由具有濾波系數(shù)GL—R 的濾波器濾波，然后，該濾波結(jié)果I^GL—R被作為右輸出傳送。例如， 左和右輸出可以分別地到達(dá)用戶的左耳和右耳。如此，所有左和右輸 出是通過信道獲得的。然后，該獲得的左輸出被加和以產(chǎn)生最后的左
輸出(例如，Lo)，并且該獲得的右輸出被加和以產(chǎn)生最后的右輸出(例 如，RO)。因此，已經(jīng)經(jīng)歷偽環(huán)繞呈現(xiàn)的最后的左和右輸出可以由以下 的公式10表示。
<formula>formula see original document page 24</formula>
按照本發(fā)明的實(shí)施例，用于獲得L(810)、 C(800)、 R(820)、 Ls(830) 和Rs(840)的方法如下。首先，可以通過用于使用下混頻信號(hào)和空間信 息產(chǎn)生多信道信號(hào)的解碼方法獲得L(810)、 C,、 R(820)、 Ls(830) 和Rs(840)。例如，可以通過MPEG環(huán)繞解碼方法產(chǎn)生該多信道信號(hào)。 其次，可以通過僅與空間信息相關(guān)的公式獲得L(810)、 C(800)、 R(820)、 Ls(830)和Rs(840)。
圖9至圖11舉例說明按照本發(fā)明實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信 息的過程的簡(jiǎn)略方框圖。
圖9舉例說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息 的過程的簡(jiǎn)略方框圖。如圖9所示，除信道映射部分之外，信息轉(zhuǎn)換 部分可以包括系數(shù)產(chǎn)生部分卯O和積分部分910。在這里，該系數(shù)產(chǎn)生 部分900包括子系數(shù)產(chǎn)生部分(coef—1產(chǎn)生部分900—1、 coef—2產(chǎn)生部 分卯0一2、 ...、 coef—N產(chǎn)生部分900—N)的至少一個(gè)。在這里，該信息 轉(zhuǎn)換部分可以進(jìn)一步包括內(nèi)插部分920和域轉(zhuǎn)換部分930以便另外處 理濾波系數(shù)。
該系數(shù)產(chǎn)生部分900使用空間信息和濾波信息產(chǎn)生系數(shù)。以下是
在特定的子系數(shù)產(chǎn)生部分，例如，coef—1產(chǎn)生部分900_1 (其被稱為第 一子系數(shù)產(chǎn)生部分)中系數(shù)產(chǎn)生的描述。
例如，當(dāng)輸入單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，第一子系數(shù)產(chǎn)生部分900—1 使用從空間信息產(chǎn)生的值D—L產(chǎn)生用于多信道的左信道的系數(shù)FL一L 和FL—R。該產(chǎn)生的系數(shù)FL—L和FL—R可以由以下的公式11表示。
FL—L=DJL *GL一L (用于從輸入的單聲下混頻信號(hào)產(chǎn)生左輸出的系
數(shù))
FL—R=D—L*GL—R (用于從輸入的單聲信道信號(hào)產(chǎn)生右輸出的系
數(shù))
在這里，該D—L是在信道映射過程中從空間信息產(chǎn)生的信道映射 輸出值。用于獲得D—L的過程可以按照編碼設(shè)備傳送和解碼設(shè)備接收 的樹形結(jié)構(gòu)信息改變。類似地，在coef—2產(chǎn)生部分900—2被稱為第二 子系數(shù)產(chǎn)生部分，并且coef一3產(chǎn)生部分900—3被稱為第三子系數(shù)產(chǎn)生 部分的情況下，第二子系數(shù)產(chǎn)生部分900—2可以產(chǎn)生系數(shù)FR—L和 FR—R，并且第三子系數(shù)產(chǎn)生部分900_3可以產(chǎn)生FC_L和FC—R等等。
例如，當(dāng)輸入立體聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，第一子系數(shù)產(chǎn)生部分 900—1使用從空間信息產(chǎn)生的值D一L1和D一L2產(chǎn)生用于多信道的左信 道的系數(shù)FL—Ll、 FL—L2、 FL—Rl禾Q FL—R2。該產(chǎn)生的系數(shù)FL—Ll、 FL—L2、 FL—Rl禾P FL—R2可以由以下的公式12表示。
FL—L1=D—L1*GL—L(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的左下混頻信 號(hào)產(chǎn)生左輸出的系數(shù))
FL—L2=D—L24GLJL(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的右下混頻信
號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù))
FL一R^D一LPGL一R(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的左下混頻信 號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù))
FL—R2=D—L2*GL—R(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的右下混頻信 號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù))
在這里，類似于輸入該單聲下混頻信號(hào)的情形，當(dāng)輸入立體聲下 混頻信號(hào)的時(shí)候，可以通過系數(shù)產(chǎn)生部分900—1至900一N的至少一個(gè) 產(chǎn)生多個(gè)系數(shù)。
該積分部分910通過積分系數(shù)產(chǎn)生濾波系數(shù)，該積分系數(shù)是按照 信道產(chǎn)生的。該積分部分910用于輸入的單聲和立體聲下混頻信號(hào)情 況的積分可以由以下的公式13表示。
在輸入單聲下混頻信號(hào)的情況下 HM—L = FL—L + FR一一L + FC一L + FLS—L + FRS—L + FLFE一L
HM一R = FL—R + FR—R + 1 C一R + R + FRS—R + FLFE一R
在輸入立體聲下混頻信號(hào)的情況下
HL—L = ! ;l_L1 + fr—Ll + fc_l1 + fls_Jil + FRS_l1 +
f:lfe—Li
HR—L a FL—L2 + FR—L2 + FC一L2 + FLS一L2 + FRS一]1'2 + FIFE—J.,2
HL R = FL Rl + 1TR Rl + FC Rl + fls Rl + FRS Rl +
_ ~—
FLFE—Rl
HR_R = FL—R2 + FR一R2 + FC一R2 + FLS—R2 'l' FRS一R2 + FXFE—R2
在這里，HM—L和HM_R表示在輸入單聲下混頻信號(hào)的情況下用 于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)。另一方面，HL一L、 HR一L、 HL—R和HR一R
表示在輸入立體聲下混頻信號(hào)的情況下用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)。
該內(nèi)插部分920可以內(nèi)插該濾波系數(shù)。此外，可以作為后處理執(zhí) 行濾波系數(shù)的模糊化。該時(shí)間模糊化可以在時(shí)間模糊化部分(未示出) 中執(zhí)行。當(dāng)傳送和產(chǎn)生的空間信息在時(shí)間軸具有寬的間隔的時(shí)候，該 內(nèi)插部分920內(nèi)插該濾波系數(shù)，以獲得在傳送和產(chǎn)生的空間信息之間 不存在的空間信息。例如，當(dāng)空間信息存在于第n個(gè)參數(shù)時(shí)隙和第n+K 個(gè)參數(shù)時(shí)隙(K〉1)的時(shí)候，線性內(nèi)插的實(shí)施例可以由以下的公式14表 示。在公式14的實(shí)施例中，可以使用產(chǎn)生的濾波系數(shù)，例如HL—L、 HR一L、 HL—R和HR—R獲得在沒有傳送的參數(shù)時(shí)隙中的空間信息。應(yīng) 該理解，該內(nèi)插部分920可以通過多種方法內(nèi)插濾波系數(shù)。
<formula>formula see original document page 28</formula>
通過公式14的線性內(nèi)插，可以使用在第n和第n+K參數(shù)時(shí)隙中 的空間信息獲得在沒有在第n和第n+K參數(shù)時(shí)隙之間傳送的參數(shù)時(shí)隙 中的空間信息。即，可以在兩個(gè)參數(shù)時(shí)隙中按照公式15在由空間信息 的連接值形成的直線上獲得空間信息的未知值。
當(dāng)在1J 、}域中在鄰近模塊之間的系數(shù)值被迅速地改變的時(shí)候可以產(chǎn) 生不連續(xù)的點(diǎn)。然后，可以通過時(shí)間模糊化部分執(zhí)行時(shí)間模糊化以防 止由不連續(xù)的點(diǎn)所引起的失真?？梢耘c內(nèi)插操作并行執(zhí)行該時(shí)間模糊 化操作。此外，可以按照它們的操作順序不同地處理該時(shí)間模糊化和 內(nèi)插操作。
在單聲下混頻信道的情況下，該濾波系數(shù)的時(shí)間模糊化可以由以 下的公式16表示。
麗—L(n)' = HM—L(n) * b + HM一I, (n-l)' * (1-b) HM一R(n)' = HM—R(n) * b + HM—R(n-l)' * (l-b)
公式16描述經(jīng)由1極IIR濾波器的模糊化，其中該模糊化結(jié)果可 以如下獲得。艮卩，在當(dāng)前的模塊(n)中該濾波系數(shù)HM一L(n)和HM—R(n) 分別地乘以"b"。然后，在先前的模塊(n-l)中該濾波系數(shù)HM一L(n-l)' 和HM一R(n-l)'分別地乘以(l-b)。該相乘的結(jié)果被相加，如公式16所示。 在這里，"b"是恒定的(0<1)<1)。 "b"的值越小，該模糊化效應(yīng)增加 越多。相反地，"b"的值越大，該模糊化效應(yīng)增加越少。類似于以上
所述的方法，可以執(zhí)行剩余的濾波系數(shù)的模糊化。
使用公式16用于時(shí)間模糊化，內(nèi)插和模糊化可以由公式17表示。
HM一L(n+j)' = (HM—:L(n)*a + HM—!■ (n+k) *( ) * b + HM一L(n+j-1)' * (l-b)
HM一R(n+j)' = <HM—R(n)*a + HM一R(n+k)*(1-a)) * b + HM一R(n+j-1)' * (1-b)
另一方面，當(dāng)內(nèi)插部分920和/或時(shí)間模糊化部分分別地執(zhí)行內(nèi)插 和時(shí)間模糊化的時(shí)候，可以獲得其能量值不同于原始濾波系數(shù)的濾波 系數(shù)。在那種情況下，可以進(jìn)一步需要能量標(biāo)準(zhǔn)化處理以防止上述的 問題。當(dāng)呈現(xiàn)域不與空間信息域重合的時(shí)候，該域轉(zhuǎn)換部分930將空 間信息域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。但是，如果該呈現(xiàn)域與空間信息域重合，不 需耍上述的域轉(zhuǎn)換。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域并且呈現(xiàn)域是 頻域的時(shí)候，上述的域轉(zhuǎn)換可以涉及其中系數(shù)被擴(kuò)展或者降低到符合 頻率范圍和用于每個(gè)子頻帶的時(shí)間范圍的處理。
圖10舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信 息過程的簡(jiǎn)略方框圖。如圖10所示，除信道映射部分之外，信息轉(zhuǎn)換 部分可以包括系數(shù)產(chǎn)生部分1000和積分部分1020。在這里，該系數(shù)產(chǎn) 生部分1000包括子系數(shù)產(chǎn)生部分(coefJ產(chǎn)生部分IOOO一I、 coef—2產(chǎn)生 部分1000—2、...和coef—N產(chǎn)生部分1000—N)的至少一個(gè)。此外，該信息 轉(zhuǎn)換部分可以進(jìn)一步包括內(nèi)插部分1010和域轉(zhuǎn)換部分1030以便另外處 理濾波系數(shù)。在這里，該內(nèi)插部分1010包括子內(nèi)插部分1010—1、 1010—2、... 和1010—N的至少一個(gè)。與圖9的實(shí)施例不同，在圖10的實(shí)施例中，該 內(nèi)插部分1010內(nèi)插該系數(shù)產(chǎn)生部分1000按照信道產(chǎn)生的相應(yīng)的系數(shù)。 例如，在單聲下混頻信道的情況下，該系數(shù)產(chǎn)生部分1000產(chǎn)生系數(shù)FL一L
和FL—R，且在立體聲下混頻信道情況下，產(chǎn)生系數(shù)FL—Ll、 FL—L2、 FL—Rl禾口 FL—R2。
圖11舉例說明按照本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換 信息的過程的簡(jiǎn)略方框圖。與圖9和IO的實(shí)施例不同，在圖ll的實(shí)施 例中，內(nèi)插部分1100內(nèi)插各個(gè)信道映射輸出值，然后系數(shù)產(chǎn)生部分1110
使用內(nèi)插結(jié)果產(chǎn)生信道的系數(shù)。
在圖9至圖11的實(shí)施例中，描述了由于信道映射輸出值是在頻域 中(例如，參數(shù)頻帶單元具有單個(gè)值)，而在頻域中執(zhí)行處理，諸如 濾波系數(shù)產(chǎn)生。此外，當(dāng)在子頻帶域中執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的時(shí)候，該域 轉(zhuǎn)換部分930或者1030不執(zhí)行域轉(zhuǎn)換，而是分路子頻帶域的濾波器系 數(shù)，或者可以執(zhí)行轉(zhuǎn)換以調(diào)整頻率分解，然后輸出該轉(zhuǎn)換結(jié)果。
如上所述，本發(fā)明可以甚至在其中解碼裝置無法產(chǎn)生多信道信號(hào) 的環(huán)境中，在解碼裝置中提供具有偽環(huán)繞聲音的音頻信號(hào)，該解碼裝 置接收包括下混頻信號(hào)和多信道信號(hào)的空間信息的聲音比特流。
此外，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的方法和裝置，以 及用于該方法和裝置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和媒體，其可以用于轉(zhuǎn)換下混頻信號(hào) 為偽環(huán)繞信號(hào)。
此外，本發(fā)明提供一種用于應(yīng)用空間信息于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞 轉(zhuǎn)換信息的方法，和一種用于預(yù)處理濾波信息的方法。
對(duì)于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見，不脫離本發(fā)明的精神或 者范圍，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種各樣的改進(jìn)和變化。因此，本發(fā)明 意欲覆蓋其歸入所附的權(quán)利要求和其等效范圍之內(nèi)所提供的本發(fā)明的 改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于解碼音頻信號(hào)的方法，該方法包括接收濾波信息；將空間信息應(yīng)用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息；和輸出該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使用環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息將對(duì)應(yīng) 于空間信息的下混頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，該濾波信息包括修改的濾波信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，該濾波信息的接收包括 轉(zhuǎn)換濾波信息的域；和從在轉(zhuǎn)換的域中的濾波信息獲得修改的濾波信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，該應(yīng)用空間信息的步驟包括通過按照信道映射空間信息來產(chǎn)生信道映射信息； 使用信道映射信息和濾波信息產(chǎn)生信道系數(shù)信息；和 使用信道系數(shù)信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是積分系數(shù)信息和附加處理系數(shù)信息的至少一 個(gè)，該積分系數(shù)信息是通過積分信道系數(shù)信息獲得的，且該附加處理 系數(shù)信息是通過附加處理積分系數(shù)信息獲得的；和該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出 信道相關(guān)信息的至少一個(gè)。
7. —種用于解碼音頻信號(hào)的裝置，該裝置包括.- 接收濾波信息的濾波信息接收部分 ，將空間信息應(yīng)用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的信息轉(zhuǎn)換部 分；和輸出環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息輸出部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，進(jìn)一步包括使用環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息將對(duì)應(yīng) 于空間信息的下混頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，該濾波信息包括修改的濾波信肩、。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中，該信息轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換濾波信 息的域，并且從在轉(zhuǎn)換的域中的濾波信息計(jì)算修改的濾波信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，該信息轉(zhuǎn)換部分包括通過按照信道映射空間信息來產(chǎn)生信道映射信息的信道映射部分；使用信道映射信息和濾波信息產(chǎn)生信道系數(shù)信息的系數(shù)產(chǎn)生部 分；禾口使用信道系數(shù)信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的積分部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其中該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是積分系數(shù)信息和附加處理系數(shù)信息的至少一 個(gè)，該積分系數(shù)信息是通過積分信道系數(shù)信息獲得的，且該附加處理 系數(shù)信息是通過附加處理該積分系數(shù)信息獲得的；且該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道相關(guān)信息的至少一一個(gè)。
13. —種音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其包括濾波信息和空間信息，其 中該濾波信息被利用應(yīng)用的空間信息轉(zhuǎn)換為環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，該對(duì)應(yīng)于空間信息的下 混頻信號(hào)被利用使用的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，該濾波信息包括修改的濾波信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，該濾波信息的域被轉(zhuǎn)換 以產(chǎn)生修改的濾波信息。
全文摘要
提供了一種用于處理音頻信號(hào)的方法和裝置。用于解碼音頻信號(hào)的方法包括接收濾波信息，將空間信息應(yīng)用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息，和輸出該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。用于解碼音頻信號(hào)的裝置包括接收濾波信息的濾波信息接收部分；將空間信息應(yīng)用用于濾波信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的信息轉(zhuǎn)換部分；和輸出環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息輸出部分。
文檔編號(hào)G10L19/00GK101185119SQ200680018245
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者吳賢午, 房熙錫, 林宰顯, 鄭亮源, 金東秀 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社