音频编码和解码制造技术

多声道音频编码器（１０）对Ｎ－声道的音频信号进行编码。第一单元（１１０）产生用于Ｎ－声道信号的第一编码Ｍ－声道信号（Ｎ＞Ｍ），例如空间立体声的下混合。下混合器（１１５、１１６、１１７）产生用于相对于Ｎ－声道音频信号的信号的第一增强数据。为Ｎ－声道信号产生第二Ｍ－声道信号，例如艺术立体声混合。然后，处理器（１２３）为相对于第一Ｍ－声道信号的第二Ｍ－声道信号产生第二增强数据。第二单元（１２０）产生包含第二Ｍ－声道信号、第一增强数据和第二增强数据的输出信号。发生器（１２３）能在产生第二增强数据作为绝对增强数据或者作为相对于第二编码Ｍ－声道信号的相对增强数据之间动态选择。解码器（２０）能执行逆向操作，并且能根据接收到的比特流中的指示应用第二增强数据作为绝对的或者相对的增强。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明音频编码和解码 本专利技术涉及用于多声道信号的音频编码和/或解码。 多声道音频信号是具有两个或更多音频声道的音频信号。众所周知的多声道音频信号的例子是两声道立体声音频信号和具有两个前置音频声道、两个后置音频声道、一个中心音频信号和一个附加的低频增强(LFE)声道的5.1声道音频信号。该5.1声道音频信号被用在DVD(数字化多功能盘)和SACD(超级音频压缩盘)系统中。由于多声道资料的日益普及，多声道资料的高效编码变得更加重要。 在音频处理领域，将一定数量的音频声道向另一定数量的音频声道的转换是为人熟知的。这样的转换可能由于多种原因而进行。例如，音频信号可以被转换为其它格式以提供增强的用户体验。例如，传统的立体声录制品仅仅包含两个声道而现代高级音频系统一般使用五个或六个声道，像在流行的5.1环绕声系统中一样。于是，两立体声声道可以转换为五个或六个声道以便发挥高级音频系统的全部优势。 声道转换的另一个原因是编码效率。已经发现，例如环绕声音频信号能编码为与参数比特流结合的立体声声道音频信号，该参数比特流描述音频信号的多声道空间特性。解码器能重建具有令人满意的准确程度的环绕声音频信号。这样，可以获得实质的比特速率节省。 5.1-2-5.1多声道音频编码系统是公知的。在这种公知的音频编码系统中，5.1输入音频信号被编码并表示为两个下混合声道和相关参数。这些下混合信号被整体称为空间下混合。在这种公知系统中，空间下混合形成具有立体声映像的立体声音频信号，即，在质量上，媲美从5.1输入声道而来的固定ITU下混合。只拥有立体声装备的用户能听这种空间立体声下混合，而拥有5.1声道装备的听众能听5.1声道再现，其利用这种空间立体声下混合和相关参数制成。5.1声道装备从空间立体声下混合(例如，立体声音频信号)和相关参数中解码/重建5.1声道音频信号。 但是，与原始的立体声信号或者显式产生的立体声信号相比，空间立体声下混合常常被视为降低了质量的。例如，专业的演播室工程师常常发现空间立体声下混合有些呆板枯燥。因为这个原因，常常产生不同于空间立体声下混合的艺术立体声下混合。例如增加额外的混响或者声源，加宽立体声映像，等等。为了使用户能够欣赏艺术立体声下混合，这种艺术下混合而不是空间下混合可以通过传输媒体进行传送或者存储在存储介质上。然而，因为用于从立体声信号中产生5.1信号的参数数据基于原始下混合信号，这一方法严重地影响了5.1声道音频信号再生的质量。特别地，输入5.1声道音频信号被编码为空间立体声下混合和相关参数。通过用艺术立体声下混合代替空间立体声下混合，空间立体声下混合可能不再可用于系统解码端，并且5.1声道音频信号的高质量重建成为不可能。 一种改进5.1声道音频信号质量的可能途径是包含更多的空间立体声下混合信号的数据。例如，除艺术立体声下混合之外，空间立体声下混合信号可以被包含在同一比特流中，或者被平行传送。然而，这实质上提高了数据率，因而增加了通信带宽或者存储的需求，并将降低已编码多声道信号的质量-数据率比。 因此，一种改进的多声道音频的编码/解码系统将是有利的，特别是一种允许改进性能、质量和/或质量-数据率比的系统将是有利的。 因此，本专利技术致力于更好地减轻、缓和或消除一个或多个上面提到的缺点，无论是单个地还是以某种组合形式。 根据本专利技术的第一方面，提供一种多声道音频编码器，用于编码N-声道音频信号，该多声道音频编码器包括用于为该N-声道音频信号产生第一M-声道信号的装置，M小于N；用于产生相对于N-声道音频信号的第一M-声道信号的第一增强数据的装置；用于为N-声道音频信号产生第二M-声道信号的装置；用于产生相对于第一M-声道信号的第二M-声道信号的第二增强数据的增强装置；用于产生包含第二M-声道信号、第一增强数据和第二增强数据的已编码输出信号的装置；并且其中增强装置设置成可以在产生第二增强数据作为绝对增强数据或者作为相对于第二M-声道信号的相对增强数据之间动态地选择。 本专利技术可以允许一种多声道信号的高效编码。特别地，能实现一种增加了质量-数据率比的高效编码。本专利技术可以允许一个M-声道信号替代另一个M-声道信号，并且对基于对第一M-声道信号相关的增强数据的多声道产生的影响得到降低。特别地，在允许基于与空间下混合相关的增强数据在解码器上实现高效多声道重建的同时，一种艺术下混合而不是空间下混合可被传送。增强数据的动态选择允许增强数据大小显著地减小和/或可产生信号的质量的提高。 绝对增强数据不参照第二M-声道信号描述第一M-声道信号，而相对增强数据参照第二M-声道信号的描述第一M-声道信号。 用于产生第一和/或第二M-声道信号的装置可以通过处理N-声道信号或者例如通过从内部或外部源中接收M-声道信号来产生信号。 根据本专利技术的一个可选特征，增强装置设置为响应于N-声道信号的特性，在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。 这可以允许一种高效性能并且特别地可以提供一种提高了质量-数据率比的已编码信号。例如，该选择可以通过评测从N-声道信号的一个片段的特性导出的一个或更多参数来执行，并且特别地基于从第一和/或第二M-声道信号(其自身能从N-声道信号导出)导出的一个或更多参数。 根据本专利技术的一个可选特征，增强装置设置为响应于绝对增强数据和相对增强数据的相对特性，在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。 这可以允许一种高效性能并且特别地可以提供一种提高了质量-数据率比的已编码信号。可替换地或者另外地，其可以允许一种高效的和/或低复杂度的实现。 根据本专利技术的一个可选特征，该相对特性是相对于相对增强数据的信号能量的绝对增强数据的信号能量。 这可以允许一种高效性能并且特别地可以提供一种提高了质量-数据率比的已编码信号。可替换地或者另外地，其可以允许一种高效的和/或低复杂度的实现。特别地，增强装置可以选择具有最低信号能量的增强数据类型。 根据本专利技术的一个可选特征，该增强装置设置为将第二M-声道信号划分成信号块，并个别地为每一个信号块在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。 这可以允许一种高效性能并且特别地可以提供一种提高了质量-数据率比的已编码信号。可替换地或者另外地，其可以允许一种高效的和/或低复杂度的实现。信号块可以在时域和/或频域中划分，而且每一个信号块可以特定地包含一组时间/频率片。这种到信号块的划分可以应用于第一M-声道信号和/或N-声道信号。 根据本专利技术的一个可选特征，该增强装置设置为仅基于与一个信号块相关的特性，为该信号块在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。 这可以允许一种高效性能并且特别地可以提供一种提高了质量-数据率比的已编码信号。可替换地或者另外地，其可以允许一种高效的和/或低复杂度的实现。特别地，增强装置可以选择具有最低信号能量的增强数据类型。 根据本专利技术的一个可选特征，在产生增强数据作为绝对增强数据和作为相对增强数据之间切换的切换时间间隔期间，增强装置设置为将增强数据产生为绝对增强数据和相对增强数据的一种组合。 这可以允许改进的切换，并且特别地可以减少与切换相关的人工噪声。可以得到改善的声音质量。当从绝对到相对增强数据和/或从相对到绝对增强数据进行切换时，在切换时间间隔期间的组合可以得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多声道音频编码器（１０），用于编码Ｎ－声道音频信号，该多声道音频编码器（１０）包括：　　　　用于为Ｎ－声道音频信号产生第一Ｍ－声道信号的装置（１１０），Ｍ小于Ｎ；　　　　用于产生相对于Ｎ－声道音频信号的第一Ｍ－声道信号的第一增强数据的装置（１１５、１１６、１１７、１１８）；　　　　用于为Ｎ－声道音频信号产生第二Ｍ－声道信号的装置（１２１）；　　　　用于产生相对于第一Ｍ－声道信号的第二Ｍ－声道信号的第二增强数据的增强装置（１２３）；　　　　用于产生包含第二Ｍ－声道信号、第一增强数据和第二增强数据的已编码输出信号的装置（１２０）；并且　　　　其中增强装置（１２３）设置成在产生第二增强数据作为绝对增强数据或者作为相对于第二Ｍ－声道信号的相对增强数据之间动态地选择。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-3-30 05102515.3;EP 2005-4-18 05103085.6;EP1.一种多声道音频编码器(10)，用于编码N-声道音频信号，该多声道音频编码器(10)包括用于为N-声道音频信号产生第一M-声道信号的装置(110)，M小于N；用于产生相对于N-声道音频信号的第一M-声道信号的第一增强数据的装置(115、116、117、118)；用于为N-声道音频信号产生第二M-声道信号的装置(121)；用于产生相对于第一M-声道信号的第二M-声道信号的第二增强数据的增强装置(123)；用于产生包含第二M-声道信号、第一增强数据和第二增强数据的已编码输出信号的装置(120)；并且其中增强装置(123)设置成在产生第二增强数据作为绝对增强数据或者作为相对于第二M-声道信号的相对增强数据之间动态地选择。2.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为响应于N-声道信号的特征，在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。3.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为响应于绝对增强数据和相对增强数据的相对特征，在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。4.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中相对特征是相对于相对增强数据的信号能量的绝对增强数据的信号能量。5.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为将第二M-声道信号划分成信号块，并个别地为每一个信号块在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。6.如权利要求5所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为仅基于与一个信号块相关的特征，为该信号块在绝对增强数据和相对增强数据之间进行选择。7.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中在产生增强数据作为绝对增强数据和作为相对增强数据之间切换的切换时间间隔期间，增强装置(123)设置为产生增强数据作为绝对增强数据和相对增强数据的一种组合。8.如权利要求7所述的多声道音频编码器(10)，其中，所述组合包含绝对增强数据和相对增强数据之间的一种插值。9.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中用于产生已编码输出信号的装置(120)设置为包含指示使用了相对增强数据还是绝对增强数据的数据。10.如权利要求1所述的多声道音频编码器(10)，其中第二增强数据包含增强数据的第一部分和增强数据的第二部分，该第二部分提供比第一部分更高质量的的第一M-声道信号的表示。11.如权利要求10所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为仅在产生第二部分作为绝对增强数据或者作为相对增强数据之间动态地选择。12.如权利要求10所述的多声道音频编码器(10)，其中增强装置(123)设置为产生相对于通过将第一部分的增强数据应用于第一M-声道信号而产生的参考信号的第二部分的相对数据。13.一种多声道音频解码器(20)，用于解码N-声道音频信号，该多声道音频解码器(20)包括用于接收已编码音频信号的装置(210)，该已编码音频信号包括用于N-声道音频信号的第一M-声道信号，其中M小于N，用于多声道扩展的第一增强数据，其中第一增强数据是相对于与第一M-声道信号不同的第二M-声道信号的；相对于第二M-声道信号的第一M-声道信号的第二增强数据，该第二增强数据包含绝对增强数据和相对于第一M-声道信号的相对增强数据，和指示数据，指示信号块的第二增强数据是绝对增强数据还是相对增强数据；用于响应于第一M-声道信号和第二增强数据而产生M-声道多声道扩展信号的产生装置(212)；和用于响应于M-声道多声道扩展信号和第一增强数据而产生N-声道解码信号的装置(220)；并且其中产生装置(212)设置为响应于指示数据而将第二增强数据作为绝对增强数据或相对增强数据应用之间进行选择。14.如权利要求13所述的多声道音频解码器(20)，其中产生装置(212)设置为在时域中将第二增强数据应用于第一M-声道信号。15.如权利要求13所述的多声道音频解码器(20)，其中产生装置(212)设置为在频域中将第二增强数据应用于第一M-声道信号。16.如权利要求13所述的多声道音频解码器(20)，其中第二增强数据包含增强数据的第一部分和增强数据的第二部分，该第二部分提供一种质量比第一部分更高的第一M-声道信号的表示。17.如权利要求13所述的多声道音频解码器(20)，其中产生装置(212)设置为仅在将第二部分的第二增强数据作为绝对增强数据或者相对增强数据应用之间进行选择。18.如权利要求13所述的多声道音频解码器(20)，其中产生装置(212)设置为通过将第二部分的相对增强数据应用到通过将第一部分的增强数据应用到第一M-声道信号而产生的信号而产生M-声道多声道扩展。19.一种编码N-声道音频信号的方法，该方法包括为N-声道音频信号产生第一M-声道信号，M小于N；产生相对于N-声道音频信号的第一M-声道信号的第一增强数据；为N-声道音频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：GH霍索，FP迈伯格，AWJ乌门，
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]