多通道信号的预测编码制造技术

多通道编码器（１００）包括多通道线性预测分析器（１０５），用于多通道信号的线性预测编码。预测控制器（１０１）包括预测参数生成器（３０１），其生成对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵，该参数矩阵然后被映射到反射矩阵。反射矩阵具体地可以是正规化的后向或前向反射矩阵。反射矩阵由反射参数编码器（３０５）来编码，并且在复用器（１０９）中与其它的编码数据相组合以生成对于多通道信号的编码数据。反射参数编码器（３０５）具体地可以使用本征值分解和奇异值分解来分解反射矩阵，且最终得到的数据可被量化以进行传输。解码器（２００）接收该编码数据，并通过执行逆操作而得到预测参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多通道信号的预测编码本专利技术涉及多通道信号(multi channel signal)的编码和/或解码， 并且尤其是涉及使用线性预测编码的编码。在过去几十年内，因为数字信号表示法和通信越来越多地取代模拟表 示法和通信，各种源信号的数字编码变得越来越重要。举例而言，诸如全 球移动通信系统那样的移动电话系统U于数字语音编码。而且诸如视频 和音乐那样的媒体内容的分发也越来越多地基于数字内容编码。在内容编码中，且尤其是在音频和语音编码中，线性预测编码是经常 被采用的工具，因为它对于低数据速率提供高质量。线性预测编码过去主 要应用于个体信号，但它也可应用于多通道信号，诸如，举例而言象立体 声音频信号。单通道线性预测编码通过减小信号中的冗余和在预测参数中捕获这 些而达到有效的数据速率。预测参数被包括在编码信号中，且冗余在解码 器中通过线性预测合成滤波器被恢复。对于线性预测码/编码系统的性能来说， 一个重要参数是传送的预测 参数的精度。尤其是，为了达到对于给定质量水平的有效的数据速率，预 测参数必须被有效地编码，这通常包括参数的量化。然而，系统的性能对 于这种编码和量化是高度敏感的。用于单通道信号的预测参数的量化和传输的几种方法是已知的。预观'J 参数不被个体地量化，因为线性预测滤波器的个体系数的量化误差可以大 大地改变滤波器的响应，且甚至较小的量化误差也可导致不稳定的合成滤 波器。因此，这样的参数量化会显著地影响编码质量，以及对于相关联的 预测滤波器的频率响应只提供很少的控制。反正弦表示，对数面积比(LAR)或线谱频率(LSF)，以便保持对转移特 性的控制和/或使得量化器的影响最小化。进一步的细节例如可以在教科 书 Speech coding and synthesis (语音编码和合成)，B. klejin禾口 K. K. Paliwal (Eds.), Elsevier, Amsterdam, 1995， Chapter 12， 第 442-450页中找到。对于多通道信号，线性预测也可以被使用来编码和解码。这导致由多通道预测参数定义的多通道分析和合成系统。这样的多通道信号例如在立 体声音频数据和多通道音频数据中出现，但也可以是一幅图像的不同行。众所周知，如果分析系统的个体转移的阶(order )是相等的，以及 如果使用输入数据窗来执行最佳化，则可以保证合成系统的稳定性。然而，虽然知道去生成对于多通道信号的预测参数，但不知道这些参 数可以如何-故有效地编码和传送。多通道预测参数的编码且尤其是量化，与许多问题相关联。具体地，类似于单通道情形，参数的直接量化只允许对于转移特性很 少的控制。例如，预测矩阵的行列式(这是重要的矩阵特征)可以容易地 在这样的方法中急剧改变。而且，对于单通道情形已知的量化策略，诸如反正弦或LAR表示法， 涉及到个体标量值，并且不能直接应用到多通道情形的预测参数矩阵。另一个问题是对于多通道系统，前向和后向预测系统没有附加的知 识就不能直一妄互相构建。因此，当前还不知道用于多通道预测矩阵编码和量化的有效方法。所 以， 一种用于多通道编码/解码的改进的办法将是有利的，且尤其是一种 允许提高的灵活性、低的复杂性、筒易的实现、多通道预测参数的有效编 码/解码、减小的数据速率、改进的质量和/或改进的性能的办法将是有利的。、 -、-,、'、',。'、一 、, ；，。'''除一个或多个上述的缺点。按照本专利技术的第 一方面，提供了 一种用于编码多通道信号的编码器， 包括用来确定对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵的装置；用于从 线性预测编码参数矩阵生成反射矩阵的装置；用于编码反射矩阵以生成编 码的反射矩阵数据的编码装置；以及用于生成包括反射矩阵数据的对于多 通道信号的编码数据的装置。本专利技术可以允许多通道信号的改进编码。可以得到编码(和解码)处 理过程的改进的质量和/或有效的数据速率。可以得到具有高质量-数据速 率比的编码信号的有效传输。尤其是，可以得到预测数据的改进的编码。具体地，使用编码的反射 矩阵来传输对于多通道信号的预测数据，可以允许信号的高性能编码。具 体地，编码可包括参数的量化，以及量化误差的影响可以通过反射矩阵的编码而被緩和且/或控制。反射矩阵可以是前向和/或后向反射矩阵。多通道信号例如可以是立 体声或环绕声音频信号、或者例如可以是一幅图像的不同行。按照本专利技术的可选特征，反射矩阵是正规化(norma 1 ized)的反射矩阵。这可以允许改进的性能，以及可以具体地允许导致改进的编码质量对 数据速率比的编码。按照本专利技术的可选特征，正规化的反射矩阵或是正规化的前向反射矩 阵或是正规化的后向反射矩阵，以及编码的数据还包括正规化前向反射矩 阵和正规化后向反射矩阵的相关数据链接参数。相关数据链接参数例如可以是与正规化前向反射矩阵和正规化后向 反射矩阵相关联的协方差矩阵。相关数据链接参数可以使能从正规化反射 矩阵重新构建前向和后向反射矩阵。这可以允许改进的性能，以及可以具体地允许一种导致改进的编码质 量对数据速率比的编码，因为仅仅需要包括进用于或是正规化前向反射矩 阵或是正规化后向反射矩阵的其中之一 的数据。按照本专利技术的可选特征，编码装置包括用于分解反射矩阵以生成分解 的反射矩阵和用于编码该分解的反射矩阵以生成编码的反射矩阵数据的 装置。这个特征可以允许改进的编码和/或实际的实现。预测数据的更有效 编码可以从矩阵分解的结果得到。在许多情形下，对于分解的矩阵数据可 以得到与对于传统的单通道预测数据相类似的特征，且可以使用类似的编 码和特定的量化技术。因此，在许多情形下可以得到改进的后向兼容性。按照本专利技术的可选特征，编码装置被安排成从分解的反射矩阵来确定 特征多项式，以及分解的反射矩阵的编码包括特征多项式的编码系数。按照本专利技术的可选特征，所述分解是本征值分解。本征值分解可以提供特别有利的性能。例如，可以生成特别适用于编 码以及尤其是量化的数据，由此，允许高质量-数据速率比性能。替换地 或另外地，该特征可以允许实际的实现。按照本专利技术的可选特征，编码的反射矩阵数据包括以下组中的至少一 个或多个的量化数据，即本征值数据和本征向量数据。本征值和本征向量数据可以提供用于编码预测数据的特别有利的数据。本征向量数据例如可包括对于本征向量的角度指示。按照本专利技术的可选特征，编码装置可操作来响应于至少 一个本征值而 修改量化特性。这可以改进性能，以及可以允许对于多通道信号的当前特性的编码的 动态最佳化。按照本专利技术的可选特征，所述分解是奇异值分解(SVD)。 奇异值分解可以提供特别有利的性能。例如，可以生成特别适用于编码以及尤其是量化的数据，由此，允许高质量-数据速率比性能。替换地或另外地，该特征可以允许实际的实现。按照本专利技术的可选特征，编码的反射矩阵数据包括至少一个奇异值的量化数据。奇异值数据可以提供用于编码预测数据的特别有利的数据。 按照本专利技术的可选特征，编码装置可操作来响应于至少一个奇异值而 修改量化特性。这可以改进性能，以及可以允许对于多通道信号的当前特性的编码的动态最佳化。按照本专利技术的可选特征，编码装置包括用于通过分解的反射矩阵的参 数的量化而生成编码的反射矩阵数据的装置。可以得到改进的性能，和/或可以使实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于编码多通道信号的编码器（１００），包括：　　　　－用于确定对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵的装置（３０１）；　　　　－用于从线性预测编码参数矩阵生成反射矩阵的装置（３０３）；　　　　－用于编码反射矩阵以生成编码的反射矩阵数据的编码装置（３０５）；以及　　　　－用于生成包括反射矩阵数据的对于多通道信号的编码数据的装置（１０９）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-5-25 05104475.81.一种用于编码多通道信号的编码器(100)，包括-用于确定对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵的装置(301)；-用于从线性预测编码参数矩阵生成反射矩阵的装置(303)；-用于编码反射矩阵以生成编码的反射矩阵数据的编码装置(305)；以及-用于生成包括反射矩阵数据的对于多通道信号的编码数据的装置(109)。2. 权利要求1中要求的编码器，其中反射矩阵是正规化的反射矩阵。3. 权利要求2中要求的编码器，其中正规化的反射矩阵或是正规化 的前向反射矩阵或是正规化的后向反射矩阵，以及该编码数据还包括正规 化前向反射矩阵和正规化后向反射矩阵的相关数据链接参数。4. 权利要求l的编码器，其中编码装置(305 )包括用于分解反射矩 阵以生成分解的反射矩阵和用于编码该分解的反射矩阵以生成编码反射 矩阵数据的装置。5. 权利要求4的编码器，其中编码装置(305 )被安排成从分解的反 射矩阵确定特征多项式，以及其中分解的反射矩阵的编码包括该特征多项 式的编码系数。6. 权利要求4的编码器，其中所述分解是本征值分解。7. 权利要求6的编码器，其中编码的反射矩阵数据包括以下组中的 至少 一个或多个的量化数据-本征值数据；和 -本征向量数据。8. 权利要求6的编码器，其中编码装置(305 )可操作来响应于至少 一个本征值而修改量化特性。9. 权利要求4的编码器，其中所述分解是奇异值分解(SVD)。10. 权利要求9的编码器，其中编码的反射矩阵数据包括至少一个奇 异值的量化数据。11. 权利要求9的编码器，其中编码装置(305 )可操作来响应于至少一个奇异值而修改量化特性。12. 权利要求4的编码器，其中编码装置(305 )包括用于通过分解 的反射矩阵的参数的量化而生成编码的反射矩阵数据的装置。13. —种用于解码多通道信号的解码器，包括-用于接收对于多通道信号的编码数据的装置(401),该编码数据 包括对于多通道信号的反射矩阵的编码反射矩阵数据；-用于通过解码反射矩阵数据而确定反射矩阵的装置(403 );-用于从反射矩阵确定对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵的装 置(405 );以及-用于根据线性预测编码参数通过线性预测解码而生成多通道信号的 装置(205 ) D14. 一种编码多通道信号的方法，包括-确定对于多通道信号的线性预测编码参数矩阵；-从线性预测编码参数矩阵生成反射矩阵；-编码反射矩阵以生成编码的反射矩阵数据；以及-生成包括反射矩阵数据的对于多通道信号的编码数据。15. —种解码多通道信号的方法，包括-接收对于多通道信号的编码数据，该编码数据包括对于多通道信号 的反射矩阵的编码反射矩阵数据；-通过解码反射矩阵数据而确定反射矩阵；从反射矩阵确定对于多通 道信号的线性预测编码参数矩阵；以及-根据线性预测编码参数通过线性预测解码而生成多通道信号。16. —种编码的多通道信号，包括对于反射矩阵的编码反射矩阵数 据，该反射矩阵与多通道信号的线性预测编码参数矩阵相关联。17. —种用于执行权利要求14或权利要求15的方法的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC登布林克，A比斯瓦斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]