立体声音频编码器和解码器制造技术

公开了立体声音频编码器和解码器。本公开提供用于基于输入信号编码和解码立体声音频信号的方法、装置和计算机程序产品。根据本公开，使用同时使用参数化立体声编码和立体声音频信号的离散表示的混合方法，该混合方法可提高某些比特率的编码和解码音频的质量。

Stereo Audio Encoder and Decoder

【技术实现步骤摘要】
立体声音频编码器和解码器本申请是申请号为201480019354.9，申请日为2014年4月4日，题为“立体声音频编码器和解码器”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本公开在这里一般地涉及立体声音频编码。具体而言，它涉及用于包含下混和离散立体声编码的混合编码的解码器和编码器。
技术介绍
在常规的立体声音频编码中，可能的编码方案包括在低比特率应用中使用的参数化立体声编码技术。在中间速率上，常常使用左/右(Left/Right，L/R)或中间/侧(Mid/Side，M/S)波形立体声编码。现有的分发格式和相关的编码技术可在它们的带宽效率的观点上得到提高，特别是在具有低比特率和中间比特率之间的比特率的应用中。在UnifiedSpeechandAudioCoding(USAC)标准中尝试提高立体声音频系统中的音频分发的效率。USAC标准与参数化立体声编码器技术组合地引入基于低带宽波形编码的立体声编码。但是，由USAC提出的方案使用参数化立体声参数以在改进的离散余弦变换(MDCT)域中引导立体声编码，从而比普通M/S或L/R编码更有效地完成一些事情。该方案的缺点在于，可能难以基于在正交镜像滤波器(QMF)域中提取和计算的参数化立体声参数得到在MDCT域中基于低带宽波形的立体声编码中的最佳输出。鉴于以上，可能需要进一步的改善，以解决或至少减小以上讨论的缺点的一个或更多个。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于解码两个音频信号的解码方法，包括以下步骤：接收与两个音频信号的时间帧对应的第一信号和第二信号，其中，第一信号包含第一波形编码信号和下混信号，该第一波形编码信号含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据，该下混信号含有与在第一分频频率和第二分频频率之间的频率对应的波形编码频谱数据，并且其中，第二信号包含第二波形编码信号，该第二波形编码信号含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据，其中，接收的第一波形编码信号和第二波形编码信号以左右形式、和差形式和/或下混互补形式被波形编码，其中以下混互补形式被波形编码的第一波形编码信号和第二波形编码信号依赖于具有信号自适应性并且除了接收的第一信号和第二信号之外而被接收的加权参数a，其中，和差形式与加权参数的特定值对应；检查第一信号波形编码信号和第二信号波形编码信号对于直到第一分频频率的所有频率是否是和差形式的，并且，如果不是，那么将第一波形编码信号和第二波形编码信号变换成和差形式，使得第一信号是含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码和信号及含有与在第一分频频率和第二分频频率之间的频率对应的频谱数据的所述下混信号的组合，并且第二信号包含含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码差信号；接收高频重构参数；通过利用高频重构参数执行高频重构，来将所述下混信号扩展到高于第二分频频率的频率范围；接收上混参数；混合第一信号和第二信号，以产生立体声信号的左声道和右声道，其中，对于低于第一分频频率的频率，混合包含执行第一信号和第二信号的逆和差变换，并且对于高于第一分频频率的频率，混合包含通过使用上混参数来执行所述下混信号的参数化上混。附图说明现在参照附图描述示例性实施例，其中，图1是根据示例性实施例的解码系统的一般化框图；图2示出图1中的解码系统的第一部分；图3示出图1中的解码系统的第二部分；图4示出图1中的解码系统的第三部分；图5是根据第一示例性实施例的编码系统的一般化框图；图6是根据第二示例性实施例的编码系统的一般化框图。所有附图是示意性的，并且，为了阐明本公开，一般仅表示必要的部分，而其它的部分可能被省略或仅仅被建议。除非另外指示，否则，类似的附图标记在不同的附图中指的是类似的部分。具体实施方式I.概要－解码器如这里使用的，左右编码(codingorencoding)意味着不在信号之间执行任何变换的情况下编码左(L)和右(R)立体声信号。这里，和差(sum-and-difference)编码意味着，左和右立体声信号的和M被编码为一个信号(和)，并且，左和右立体声信号之间的差S被编码为一个信号(差)。和差编码也可被称为中间侧编码。由此，左右形式和和差形式之间的关系是M＝L+R和S＝L-R。应当注意，当将左和右立体声信号变换成和差形式或者执行相反的变换时，只要沿两个方向的变换匹配，不同的归一化或缩放就是可能的。在本公开中，主要使用M＝L+R和S＝L-R，但是，使用不同的缩放、例如使用M＝(L+R)/2和S＝(L-R)/2的系统也同样很好地工作。这里，下混互补(downmix-complemetary，dmx/comp)编码意味着，在编码之前根据加权参数a使左和右立体声信号经历矩阵乘法。dmx/comp编码由此也可被称为dmx/comp/a编码。下混互补形式、左右形式和和差形式之间的关系一般是dmx＝L+R＝M和comp＝(1-a)L-(1+a)R＝-aM+S。注意，下混互补表示中的下混信号由此等于和差表示的和信号M。这里，音频信号可以是纯音频信号、音频视觉信号或多媒体信号的音频部分或与元数据组合的这些信号中的任一个。根据第一方面，示例性实施例提出用于基于输入信号解码立体声声道音频信号的方法、装置和计算机程序产品。提出的方法、装置和计算机程序产品可一般具有相同的特征和优点。根据示例性实施例，提供用于解码两个音频的解码器。解码器包括被配置为接收与两个音频信号的时间帧对应的第一信号和第二信号的接收级，其中，第一信号包含含有与直到第一分频频率(cross-overfrequency)的频率对应的频谱数据的第一波形编码信号和含有与高于第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码下混信号，并且其中，第二信号包含含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据的第二波形编码信号。解码器还包括接收级的下游的混合级。混合级被配置为检查第一和第二信号波形编码信号是否对于直到第一分频频率的所有频率为和差形式，并且，如果不是，那么将第一和第二波形编码信号变换成和差形式，使得第一信号是含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码和信号及含有与高于第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码下混信号的组合，并且，第二信号包含含有与直到第一分频频率的频率对应的频谱数据的波形编码差信号。解码器还包括混合级的下游的被配置成上混第一和第二信号以产生立体声信号的左右声道的上混级，其中，对于低于第一分频频率的频率，上混级被配置为执行第一和第二信号的逆和差变换，并且，对于高于第一分频频率的频率，上混级被配置为执行第一信号的下混信号的参数化上混。具有纯波形编码的较低频率即立体声音频信号的离散表示的优点可能在于，人耳对音频的具有低频率的部分更敏感。通过以更好的质量编码该部分，可以增大解码音频的整体效果。具有第一信号的参数化立体声编码部分即波形编码下混信号和提到的立体声音频信号的离散表示的优点在于，与使用常规的参数化立体声方法相比，对某些比特率，可提高解码音频信号的质量。在约32～40千比特每秒(kbps)的比特率上，参数化立体声模型可饱和，即，解码音频信号的质量由参数化模型的缺点限制，而不是由于缺少编码比特。因此，对于从约32kbps起的比特率，在波形编码较低频率方面使用比特可能更有益。同时，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在音频处理系统中对编码音频比特流进行解码的方法，该方法包括：对于第一时间段，从编码音频比特流提取第一波形编码信号，该第一波形编码信号包括仅与直到第一分频频率的频率对应的频谱系数；对于第一时间段，从编码音频比特流提取第二波形编码信号，该第二波形编码信号包括仅与大于第一分频频率的频率的子集对应的频谱系数；对于第一时间段，在第二分频频率处执行高频重构从而生成重构信号，其中第二分频频率大于第一分频频率，并且高频重构使用从解码的音频比特流导出的重构参数来生成重构信号；组合第一波形编码信号、第二波形编码信号和重构信号；以及输出组合的信号，其中，第二分频频率依赖于编码音频比特流的特性。

【技术特征摘要】
2013.04.05 US 61/808,6841.一种在音频处理系统中对编码音频比特流进行解码的方法，该方法包括：对于第一时间段，从编码音频比特流提取第一波形编码信号，该第一波形编码信号包括仅与直到第一分频频率的频率对应的频谱系数；对于第一时间段，从编码音频比特流提取第二波形编码信号，该第二波形编码信号包括仅与大于第一分频频率的频率的子集对应的频谱系数；对于第一时间段，在第二分频频率处执行高频重构从而生成重构信号，其中第二分频频率大于第一分频频率，并且高频重构使用从解码的音频比特流导出的重构参数来生成重构信号；组合第一波形编码信号、第二波形编码信号和重构信号；以及输出组合的信号，其中，第二分频频率依赖于编码音频比特流的特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一分频频率依赖于音频处理系统的比特传输速率。3.根据权利要求1所述的方法，其中，组合包括：(i)将第二波形编码信号与重构信号相加，(ii)组合第二波形编码信号和重构信号，或者(iii)用第二波形编码信号替换重构信号。4.根据权利要求1所述的方法，其中，(i)组合或者(ii)执行高频重构是在频域中执行的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，重构参数包括针对重构信号的频率范围的频谱包络或噪声添加信息的表示。6.根据权利要求1所述的方法，其中，执行高频重构包括执行频谱带复制SBR。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收在组合期间使用的控制信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中，控制信号指示如何通过指定用于组合的频率范围或时间范围来组合第二波形编码信号和重构信号。9.根据权利要求7所述的方法，其中，控制信号的第一值指示对于相应频率区域执行组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中，在组合之前执行高频重构。11.根据权利要求1所述的方法，...

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