用于聯合多聲道編碼的方法和設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 對相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年9月12日提交的美國臨時專利申請No. 61 /877，189的優先權， 其全部內容通過引用被結合于此。
技術領域
[0003] 本文所公開的發明一般而言設及音頻編碼和解碼。具體而言，它設及適于通過執 行多個立體聲轉換來編碼和解碼多聲道音頻系統的聲道的音頻編碼器和音頻解碼器。
【背景技術】
[0004] 存在用于編碼多聲道音頻系統的聲道的現有技術。多聲道音頻系統的例子是包括 中央聲道(C)、左前方聲道化f)、右前方聲道(Rf )、左環繞聲道化S)、右環繞聲道(Rs)、W及 低頻效果化fe)聲道的5.1聲道系統。編碼運種系統的現有方法是單獨地編碼中央聲道C，并 且執行前方聲道Lf和Rf的聯合立體聲編碼，W及環繞聲道Ls和Rs的聯合立體聲編碼。Lfe聲 道也被單獨編碼并且將在W下始終被假定為被單獨編碼。
[000引現有方法存在若干個缺點。例如，考慮當Lf和Ls聲道包括類似音量的類似音頻信 號時的情況。運種音頻信號將聽起來像來自位于Lf和Ls揚聲器之間的虛擬聲源。但是，上述 方法不能高效地編碼運種音頻信號，因為它規定Lf聲道要與Rf聲道一起進行編碼，而不是 執行Lf和Ls聲道的聯合編碼。因此，Lf和Ls揚聲器的音頻信號之間的相似性不能被利用W 便實現高效的編碼。
[0006] 因此，當設及多聲道系統的編碼時，存在對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，將參考附圖更詳細地描述示例實施例，其中附圖中：
[000引圖Ia示出了示例性雙聲道設置。
[0009] 圖化和Ic示出了根據例子的立體聲編碼和解碼組件。
[0010] 圖2a示出了示例性S聲道設置。
[0011] 圖化和2c分別示出了根據例子的用于=聲道設置的編碼設備和解碼設備。
[0012] 圖3a示出了示例性四聲道設置。
[0013] 圖3b和3c分別示出了根據示例性實施例的用于四聲道設置的編碼設備和解碼設 備。
[0014] 圖4a示出了示例性五聲道設置。
[0015] 圖4b和4c分別示出了根據示例性實施例的用于五聲道設置的編碼設備和解碼設 備。
[0016]圖5a示出了示例性多聲道設置。
[0017]圖加和5c分別示出了根據示例性實施例的用于多聲道設置的編碼設備和解碼設 備。
[0018] 圖6曰、66、6(3、6(1和66示出了根據例子的五聲道音頻系統的編碼配置。
[0019] 圖7示出了根據實施例的解碼設備。
【具體實施方式】
[0020] 鑒于W上所述，本文目的是提供編碼設備和解碼設備W及相關聯的方法，其提供 了多聲道音頻系統的聲道的靈活和高效的編碼。 巧〇引]I.概述-編碼器
[0022] 根據第一方面，提供了在多聲道音頻系統中的編碼方法、編碼設備和計算機程序 產品。
[0023] 根據示例性實施例，提供了在包括至少四個聲道的多聲道音頻系統中的編碼方 法，包括:接收第一對輸入聲道和第二對輸入聲道;使第一對輸入聲道經歷第一立體聲編 碼;使第二對輸入聲道經歷第二立體聲編碼;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聯的音頻聲道經歷第=立體聲編碼，W便獲得第一對 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歷 第四立體聲編碼，W便獲得第二對輸出聲道;W及輸出第一和第二對輸出聲道。
[0024] 第一對和第二對輸入聲道對應于要被編碼的聲道。第一對和第二對輸出聲道對應 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。如果Lf聲道和Ls聲 道與第一對輸入聲道相關聯，并且Rf聲道和Rs聲道與第二對輸入聲道相關聯，則W上示例 性實施例將意味著第一 Lf和Ls聲道被聯合編碼，并且Rf和Rs聲道被聯合編碼。換句話說，聲 道首先在前-后方向被編碼。第一(前-后)編碼的結果然后再次被編碼，意味著編碼被應用 在左-右方向。
[0026] 另一種選擇是將Lf聲道和Rf聲道與第一對輸入聲道相關聯，并且Ls聲道和Rs聲道 與第二對輸入聲道相關聯。運種聲道的映射將意味著首先在左-右方向執行編碼，隨后在 前-后方向編碼。
[0027] 換句話說，W上編碼方法使得對如何聯合編碼多聲道系統的聲道增加了靈活性。
[0028] 根據示例性實施例，與從第二立體聲編碼得到的第一聲道相關聯的音頻聲道是從 第二立體聲編碼得到的第一聲道。當對于四聲道設置執行編碼時，運種實施例是高效的。
[0029] 根據其它示例性實施例，從第一立體聲編碼得到的第二聲道在經歷第四立體聲編 碼之前被進一步編碼。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 第一聲道相關聯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合編碼。 例如，第五輸入聲道可W對應于中央聲道并且從第一立體聲編碼得到的第二聲道可W對應 于Rf和Rs聲道的聯合編碼或Lf和Ls聲道的聯合編碼。換句話說，根據例子，中央聲道C可W 相對于聲道設置的左側或右側被聯合編碼。
[0031] W上所公開的示例性實施例設及包括四個或五個聲道的音頻系統。但是，本文所 公開的原理可W被擴展到六個聲道、屯個聲道等。特別地，附加的一對輸入聲道可W被添加 到四聲道設置中，W達到六聲道設置。類似地，附加的一對輸入聲道可W被添加到五聲道設 置中，W達到屯聲道設置，等等。
[0032] 特別地，根據示例性實施例，編碼方法還可W包括:接收第=對輸入聲道;使第一 對輸入聲道的第二聲道和第=對輸入聲道的第一聲道經歷第六立體聲編碼;使第二對輸入 聲道的第二聲道和第=對輸入聲道的第二聲道經歷第屯立體聲編碼;其中，從第六立體聲 編碼得到的第一聲道和第一對輸入聲道的第一聲道經歷第一立體聲編碼；
[0033] 其中從第屯立體聲編碼得到的第一聲道和第二對輸入聲道的第一聲道經歷第二 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 道經歷第八立體聲編碼，W便獲得第=對輸出聲道。
[0034] W上提供了向聲道設置添加附加聲道對的靈活的方法。
[003引根據示例性實施例，當適用時，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包含左-右編碼化R-編碼）、和-差編碼（或中間-側編 碼，MS-編碼)和增強型和-差編碼(或增強型中間-側編碼，增強型MS-編碼）的編碼方案執行 立體聲編碼。
[0036] 因為它進一步增加了系統的靈活性，因此運是有利的。更具體而言，通過選擇不同 類型的編碼方案，編碼可W適于優化對正要處理的音頻信號的編碼。
[0037] 不同的編碼方案將在下面更詳細地描述。但是，簡而言之，左-右編碼意味著讓輸 入信號直通(輸出信號等于輸入信號）。和-差編碼意味著輸出信號中的一個是輸入信號的 和，而另一個輸出信號是輸入信號的差。增強型MS-編碼意味著輸出信號中的一個是輸入信 號的加權和，而另一個輸出信號是輸入信號的加權差。
[0038] 當適用時，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全部應用相同的立體聲編碼方案。但是，當適用時，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應用不同的立體聲編碼方案。
[0039] 根據示例性實施例，可W對于不同的頻帶使用不同的編碼方案。W運種方式，編碼 可W相對于在不同頻帶的音頻內容進行優化。例如，更精細的編碼(就在編碼中所花費的比 特數而言)可W在對耳朵最敏感的低頻帶處應用。
[0040] 根據示例性實施例，可W對于不同的時間帖使用不同的編碼方案。因此，編碼可W 適于在不同時間帖的音頻內容并且相對于其進行優化。
[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 界采樣的改進離散余弦變換(modified discrete cosine transform,MDCT)域中執行。利 用臨界采樣意味著編碼信號的樣本的數量等于原始信號的樣本的數量。
[004引MDCT基于窗口序列將信號從時間域變換到MDCT域。除了一些特殊情況之外，輸入 聲道利用關于窗口尺寸和變換長度兩者相同的窗口被變換到MDCT域。運使得立體聲編碼能 夠應用信號的中間-側編碼和增強型MS-編碼。
[0043] 示例性實施例還設及包括具有用于執行W上所公開的任何編碼方法的指令的計 算機可讀介質的計算機程序產品。計算機可讀介質可W是非臨時性計算機可讀介質。
[0044] 根據示例性實施例，提供了在包括至少四個聲道的多聲道音頻系統中的編碼設 備，包括:配置為接收第一對輸入聲道和第二對輸入聲道的接收組件;配置為使第一對輸入 聲道經歷第一立體聲編碼的第一立體聲編碼組件；
[004引配置為使第二對輸入聲道經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聯的音頻 聲道經歷第=立體聲編碼，W便提供第一對輸出聲道的第=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歷第四立體聲編 碼，W便獲得第二對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輸出 聲道的輸出組件。
[0046]示例性實施例還提供了包括根據W上所述的編碼設備的音頻系統。 巧047] II.概述-解碼器
[0048] 根據第二方面，提供了在多聲道音頻系統中的解碼方法、解碼設備和計算機程序 產品。
[0049] 第二方面通常可W具有與第一方面相同的特征和優點。
[0050] 根據示例性實施例，提供了在包括至少四個聲道的多聲道音頻系統中的解碼方 法，包括:接收第一對輸入聲道和第二對輸入聲道;使第一對輸入聲道經歷第一立體聲解 碼;使第二對輸入聲道經歷第二立體聲解碼;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歷第=立體聲解碼，W便獲得第一對輸出聲道;使與從第 一立體聲解碼得到的第二聲道相關聯的音頻聲道和從第二立體聲解碼得到的第二聲道經 歷第四立體聲解碼，W便獲得第二對輸出聲道;W及輸出第一和第二對輸出聲道。
[0051] 第一和第二對輸入聲道對應于要被解碼的編碼聲道。第一和第二對輸出聲道對應 于解碼后的聲道。
[0052] 根據示例性實施例，與從第一立體聲解碼得到的第二聲道相關聯的音頻聲道可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 聯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=對輸入聲道;使第=對或輸入聲道經歷第六立 體聲解碼;使第一對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歷第屯立 體聲解碼;使第二對輸出聲道的第二聲道和從第六解碼得到的第二聲道經歷第八立體聲解 碼;并且輸出第一對輸出聲道的第一聲道、從第屯立體聲解碼得到的運對聲道、第二對輸出 聲道的第一聲道和從第八立體聲解碼得到的運對聲道。
[005引根據示例性實施例，當適用時，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包含左-右編碼、和-差編碼和增強型和-差編碼的編碼 方案進行立體聲解碼。
[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，優選 地在臨界采樣的改進離散余弦變換MDCT域中執行。優選地，所有輸入聲道利用關于窗口形 狀和變換長度兩者相同的窗口被變換到MDCT域。
[0058] 第二對輸入聲道可W具有對應于直到第一頻率闊值的頻帶的頻譜內容