用于联合多声道编码的方法和设备技术

公开了用于编码具有至少四个声道的音频系统的声道的编码和解码设备。解码设备具有使第一对输入声道经历第一立体声解码的第一立体声解码组件，以及使第二对输入声道经历第二立体声解码的第二立体声解码组件。第一和第二立体声解码组件的结果被交叉耦合到第三和第四立体声解码组件，第三和第四立体声解码组件中的每一个在从第一立体声解码组件得到的一个声道和从第二立体声解码组件得到的一个声道上执行立体声解码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请要求于2013年9月12日提交的美国临时专利申请No.61/877,189的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。
本文所公开的专利技术一般而言涉及音频编码和解码。具体而言，它涉及适于通过执行多个立体声转换来编码和解码多声道音频系统的声道的音频编码器和音频解码器。
技术介绍
存在用于编码多声道音频系统的声道的现有技术。多声道音频系统的例子是包括中央声道(C)、左前方声道(Lf)、右前方声道(Rf)、左环绕声道(Ls)、右环绕声道(Rs)、以及低频效果(Lfe)声道的5.1声道系统。编码这种系统的现有方法是单独地编码中央声道C，并且执行前方声道Lf和Rf的联合立体声编码，以及环绕声道Ls和Rs的联合立体声编码。Lfe声道也被单独编码并且将在以下始终被假定为被单独编码。现有方法存在若干个缺点。例如，考虑当Lf和Ls声道包括类似音量的类似音频信号时的情况。这种音频信号将听起来像来自位于Lf和Ls扬声器之间的虚拟声源。但是，上述方法不能高效地编码这种音频信号，因为它规定Lf声道要与Rf声道一起进行编码，而不是执行Lf和Ls声道的联合编码。因此，Lf和Ls扬声器的音频信号之间的相似性不能被利用以便实现高效的编码。因此，当涉及多声道系统的编码时，存在对具有提高的灵活性的编码/解码框架的需要。附图说明在下文中，将参考附图更详细地描述示例实施例，其中附图中：图1a示出了示例性双声道设置。图1b和1c示出了根据例子的立体声编码和解码组件。图2a示出了示例性三声道设置。图2b和2c分别示出了根据例子的用于三声道设置的编码设备和解码设备。图3a示出了示例性四声道设置。图3b和3c分别示出了根据示例性实施例的用于四声道设置的编码设备和解码设备。图4a示出了示例性五声道设置。图4b和4c分别示出了根据示例性实施例的用于五声道设置的编码设备和解码设备。图5a示出了示例性多声道设置。图5b和5c分别示出了根据示例性实施例的用于多声道设置的编码设备和解码设备。图6a、6b、6c、6d和6e示出了根据例子的五声道音频系统的编码配置。图7示出了根据实施例的解码设备。具体实施方式鉴于以上所述，本文目的是提供编码设备和解码设备以及相关联的方法，其提供了多声道音频系统的声道的灵活和高效的编码。I.概述–编码器根据第一方面，提供了在多声道音频系统中的编码方法、编码设备和计算机程序产品。根据示例性实施例，提供了在包括至少四个声道的多声道音频系统中的编码方法，包括：接收第一对输入声道和第二对输入声道；使第一对输入声道经历第一立体声编码；使第二对输入声道经历第二立体声编码；使从第一立体声编码得到的第一声道和与从第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频声道经历第三立体声编码，以便获得第一对输出声道；使从第一立体声编码得到的第二声道和从第二立体声编码得到的第二声道经历第四立体声编码，以便获得第二对输出声道；以及输出第一和第二对输出声道。第一对和第二对输入声道对应于要被编码的声道。第一对和第二对输出声道对应于编码后的声道。考虑包括Lf声道、Rf声道、Ls声道和Rs声道的示例性音频系统。如果Lf声道和Ls声道与第一对输入声道相关联，并且Rf声道和Rs声道与第二对输入声道相关联，则以上示例性实施例将意味着第一Lf和Ls声道被联合编码，并且Rf和Rs声道被联合编码。换句话说，声道首先在前-后方向被编码。第一(前-后)编码的结果然后再次被编码，意味着编码被应用在左-右方向。另一种选择是将Lf声道和Rf声道与第一对输入声道相关联，并且Ls声道和Rs声道与第二对输入声道相关联。这种声道的映射将意味着首先在左-右方向执行编码，随后在前-后方向编码。换句话说，以上编码方法使得对如何联合编码多声道系统的声道增加了灵活性。根据示例性实施例，与从第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频声道是从第二立体声编码得到的第一声道。当对于四声道设置执行编码时，这种实施例是高效的。根据其它示例性实施例，从第一立体声编码得到的第二声道在经历第四立体声编码之前被进一步编码。例如，编码方法还可以包括：接收第五输入声道；使第五输入声道和从第二立体声编码得到的第一声道经历第五立体声编码；其中与从第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频声道是从第五立体声编码得到的第一声道；并且其中从第五立体声编码得到的第二声道作为第五输出声道输出。以这种方式，第五输入声道因此与从第一立体声编码得到的第二声道联合编码。例如，第五输入声道可以对应于中央声道并且从第一立体声编码得到的第二声道可以对应于Rf和Rs声道的联合编码或Lf和Ls声道的联合编码。换句话说，根据例子，中央声道C可以相对于声道设置的左侧或右侧被联合编码。以上所公开的示例性实施例涉及包括四个或五个声道的音频系统。但是，本文所公开的原理可以被扩展到六个声道、七个声道等。特别地，附加的一对输入声道可以被添加到四声道设置中，以达到六声道设置。类似地，附加的一对输入声道可以被添加到五声道设置中，以达到七声道设置，等等。特别地，根据示例性实施例，编码方法还可以包括：接收第三对输入声道；使第一对输入声道的第二声道和第三对输入声道的第一声道经历第六立体声编码；使第二对输入声道的第二声道和第三对输入声道的第二声道经历第七立体声编码；其中，从第六立体声编码得到的第一声道和第一对输入声道的第一声道经历第一立体声编码；其中从第七立体声编码得到的第一声道和第二对输入声道的第一声道经历第二立体声编码；并且使从第六立体声编码得到的第二声道和从第七立体声编码得到的第二声道经历第八立体声编码，以便获得第三对输出声道。以上提供了向声道设置添加附加声道对的灵活的方法。根据示例性实施例，当适用时，第一、第二、第三和第四立体声编码以及第五、第六、第七和第八立体声编码包括根据包含左-右编码(LR-编码)、和-差编码(或中间-侧编码，MS-编码)和增强型和-差编码(或增强型中间-侧编码，增强型MS-编码)的编码方案执行立体声编码。因为它进一步增加了系统的灵活性，因此这是有利的。更具体而言，通过选择不同类型的编码方案，编码可以适于优化对正要处理的音频信号的编码。不同的编码方案将在下面更详细地描述。但是，简而言之，左-右编码意味着让输入信号直通(输出信号等于输入信号)。和-差编码意味着输出信号中的一个是输入信号的和，而另一个输出信号是输入信号的差。增强型MS-编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括至少四个声道的多声道音频系统中的解码方法，包括：接收第一对输入声道和第二对输入声道；使第一对输入声道经历第一立体声解码；使第二对输入声道经历第二立体声解码；使从第一立体声解码得到的第一声道和从第二立体声解码得到的第一声道经历第三立体声解码，以便获得第一对输出声道；使与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声道和从第二立体声解码得到的第二声道经历第四立体声解码，以便获得第二对输出声道；及输出第一和第二对输出声道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.12 US 61/877,1891.一种在包括至少四个声道的多声道音频系统中的解码方法，包括：
接收第一对输入声道和第二对输入声道；
使第一对输入声道经历第一立体声解码；
使第二对输入声道经历第二立体声解码；
使从第一立体声解码得到的第一声道和从第二立体声解码得到的第一声道经历第三
立体声解码，以便获得第一对输出声道；
使与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声道和从第二立体声解码得到
的第二声道经历第四立体声解码，以便获得第二对输出声道；及
输出第一和第二对输出声道。
2.如权利要求1所述的解码方法，其中与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的
音频声道是从第一立体声解码得到的第二声道。
3.如权利要求1所述的解码方法，还包括
接收第五输入声道；
使第五输入声道和从第一立体声解码得到的第二声道经历第五立体声解码；
其中与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声道等于从第五立体声解码
得到的第一声道；及
其中从第五立体声解码得到的第二声道作为第五输出声道输出。
4.如以上权利要求中任何一项所述的解码方法，还包括
接收第三对输入声道；
使第三对输入声道经历第六立体声解码；
使第一对输出声道的第二声道和从第六立体声解码得到的第一声道经历第七立体声
解码；
使第二对输出声道的第二声道和从第六立体声解码得到的第二声道经历第八立体声
解码；及
输出第一对输出声道的第一声道、从第七立体声解码得到的这对声道、第二对输出声
道的第一声道和从第八立体声解码得到的这对声道。
5.如以上权利要求中任何一项所述的解码方法，其中，当适用时，第一、第二、第三和第
四立体声解码以及第五、第六、第七和第八立体声解码包括根据包含左-右编码、和-差编码
以及增强型和-差编码的编码方案来执行立体声解码。
6.如权利要求5所述的解码方法，其中对于不同频带使用不同的编码方案。
7.如权利要求5-6中任何一项所述的解码方法，其中对于不同的时间帧使用不同的编
码方案。
8.如以上权利要求中任何一项所述的解码方法，其中，如果适用的话，第一、第二、第
三、第四、第五、第六、第七和第八立体声解码是在临界采样的改进离散余弦变换MDCT域中
执行的。
9.如权利要求8所述的解码方法，其中所有输入声道是利用相同窗口被变换到MDCT域
的。
10.如以上权利要求中任何一项所述的解码方法，其中第二对输入声道具有对应于直
到第一频率阈值的频带的频谱内容，由此，从第二立体声解码得到的这对声道对于高于第
一频率阈值的频带等于零。
11.如以上权利要求中任何一项所述的解码方法，其中第二对输入声道具有对应于直
到第一频率阈值的频带的频谱内容，并且第一对输入声道具有对应于直到比第一频率阈值
大的第二频率阈值的频带的频谱内容；该方法还包括：
将第一对输出声道表示为第一和信号和第一差信号，并且将第二对输出声道表示为第
二和信号和第二差信号；
通过执行高频重构将第一和信号和第二和信号扩展到高于第二频率阈值的频率范围；
混合第一和信号和第一差信号，其中，对于低于第一频率阈值的频率，混合包括执行第
一和信号和第一差信号的逆和-差变换，并且对于高于第一频率阈值的频率，混合包括执行
第一和信号的对应于高于第一频率阈值的频带的部分的参数上混；及
混合第二和信号和第二差信号，其中，对于低于第一频率阈值的频率，混合包括执行第
二和信号和第二差信号的逆和-差变换，并且对于高于第一频率阈值的频率，混合包括执行
第二和信号的对应于高于第一频率阈值的频带的部分的参数上混。
12.如权利要求11所述的方法，其中将第一和信号和第二和信号扩展到高于第二频率
阈值的频率范围、混合第一和信号和第一差信号、以及混合第二和信号和第二差信号的步
骤是在正交镜像滤波器QMF域中执行的。
13.一种计算机程序产品，包括具有用于执行如以上权利要求中任何一项所述的方法
的指令的计算机可读介质。
14.一种在包括至少四个声道的多声道音频系统中的解码设备，包括：
接收组件，配置为接收第一对输入声道和第二对输入声道；
第一立体声解码组件，配置为使第一对输入声道经历第一立体声解码；
第二立体声解码组件，配置为使第二对输入声道经历第二立体声解码；
第三立体声解码组件，配置为使从第一立体声解码得到的第一声道和从第二立体声解
码得到的第一声道经历第三立体声解码，以便获得第一对输出声道；
第四立体声解码组件，配置为使与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声
道和从第二立体声解码得到的第二声道经历第四立体声解码，以便获得第二对输出声道；
及
输出组件，配置为输出第一和...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·克约尔林，H·默德，H·普恩哈根，
申请(专利权)人：杜比国际公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL