产生多通道输出信号的装置和方法制造方法及图纸

一种产生多通道输出信号的装置，执行中央通道抵消，以获得改进的用于重构左侧输出通道或右侧输出通道的基本通道。具体地，该装置包括抵消通道计算器（２０），用于使用与在解码器处可用的原始中央通道相关的信息来计算抵消通道。该设备还包括合并器（２２），用于将传输通道与抵消通道合并。最后，该装置包括重构器（２６），用于产生多通道输出信号。由于中央通道抵消，通道重构器（２６）不仅使用不同基本通道来重构中央通道，还使用与传输通道不同的基本通道来重构左和右输出通道，所述左和右输出通道具有原始中央通道的减小或甚至完全抵消的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多通道解码，具体地，涉及多通道解码，其中存在至少两个传输通道，即多通道解码是立体声兼容的。
技术介绍
近来，多通道音频再现技术正变得越来越重要。这也许是因为诸如熟知的mp3技术之类的音频压缩/编码技术可以通过因特网或其它具有有限带宽的传输信道，来分发音频记录。由于mp3编码技术可以以立体声格式，即包括第一或左立体声通道和第二或右立体声通道的音频记录的数字表达，来分发所有记录，所以mp3编码技术变得如此出名。然而，传统的双通道音响系统具有基本的缺陷。因此，开发出环绕技术。除了两个立体声通道L和R之外，所推荐的多通道环绕表达还包括附加的中央通道C和两个环绕通道Ls、Rs。这个基准声音格式也被称为三/二立体声，表示三个前部通道和两个环绕通道。通常，需要五个传输通道。在回放环境中，需要在相应五个不同位置处的至少五个扬声器，以在离五个放置好的扩音器特定距离处获得最佳效果。现有领域中已知多种技术，用于减少多通道音频信号的传输所需的数据量。这些技术被称为联合立体声技术。为此，参考图10，图10示出了联合立体声设备60。该设备可以是实现例如强度立体声(IS)或技术心理声学编码(BCC)的设备。这种设备通常接收至少两个通道(CH1、CH2、...CHn)作为输入，并输出单个载波通道和参数数据。定义参数数据，以便在解码器中可以计算原始通道(CH1、CH2、...CHn)的近似。通常，载波通道包括子带采样、频谱系数、时域采样等，提供了底层信号的比较细致的表达，但是参数数据不包括这种频谱系数的采样，而是包括控制参数，以控制某种重构算法，例如通过乘法的加权、时移、频移、...。因此，参数数据仅包括信号或有关通道的比较粗略的表达。以数量为例，载波通道所需的数据量在60-70kbit/s的范围内，而一个通道的参数辅助信息所需的数据量在1.5-2.5kbit/s的范围内。参数数据的一个示例是公知的缩放因子、下面将描述的强度立体声信息或技术心理声学参数。在AES preprint 3799，″Intensity Stereo Coding″，J.Herre，K.H.Brandenburg，D.Lederer，February 1994，Amsterdam中描述了强度立体声编码。通常，强度立体声的概念是基于要应用于立体声音频通道的数据的主轴变换的。如果大部分数据点集中在第一主轴附近，则可以通过在编码之前使两个信号转动特定角度，来实现编码增益。然而，对于实际的立体声再现技术，并不能总是这样。因此，通过使第二正交分量不在比特流中传输，来修改该技术。因此，左和右通道的重构信号包括同一传输信号的不同加权或缩放的版本。然而，重构信号的幅度不同，但是其相位信息是相同的。然而，通过选择性缩放操作，保留了两个原始音频通道的能量-时间包络，其中选择性缩放操作通常以频率选择性方式操作。这符合人类对高频声音的感知，在高频，由能量包络确定主要的空间方位信息。此外，实际上，从左通道和右通道的和信号中，而不是转动两个分量，来产生传输的信号，即载波通道。此外，频率选择性地来执行该处理，即，与每个缩放因子的波段(即编码器的频率分割)无关地，产生用于执行缩放操作的强度立体声参数。优选地，组合两个通道，以形成组合的或“载波”通道，并且除了组合的通道之外，基于第一通道的能量、第二通道的能量或者组合通道的能量，来确定强度立体声信息。在AES convention paper 5574，″Binaural cue coding applied tostereo and multi-channel audio compression″，C.Faller，F.Baumgarte，May 2002，Munich中描述了BCC技术。在BCC编码中，使用具有重叠窗的基于DFT的变换，将多个音频输入通道转换为频谱表达。将产生的均匀频谱划分为每个均具有索引的非重叠分割。每个分割具有与等价矩形带宽(ERB)成比例的带宽。在每帧k内，针对每个分割，估计通道间幅度差(ICLD)和通道间时间差(ICTD)。量化和编码ICLD和ICTD，产生BCC比特流。相对于基准通道，对于每个通道，给定通道间幅度差和通道间时间差。然后，根据指定的公式，计算参数，所述公式取决于要处理的信号的某些分割。在解码器一侧，解码器接收单声道信号和BCC比特流。将单声道信号变换为频域，并输入到空间合成块，空间合成块还接收解码的ICLD和ICTD值。在空间合成块中，使用BCC参数(ICLD和ICTD)值来执行单声道信号的加权操作，以便合成多通道信号，在频率/时间转换之后，所述多通道信号表示原始多通道音频信号的重构。在BCC的情况下，联合立体声模块60操作用于输出通道辅助信息，使得参数通道数据是量化且编码的ICLD或ICTD参数，其中，原始通道之一用作编码通道辅助信息的基准通道。通常，载波通道由参与的原始通道之和形成。当然，上述技术仅给解码器提供了单声道表达，解码器只能处理载波通道，而不能够处理参数数据，以产生多于一个输入通道的一个或多个近似。在美国专利申请公开US2003，0219130 A1、2003/0026441 A1和2003/0035553 A1中详细描述了公知为技术心理声学编码(BCC)的音频编码技术。还可以参考“Binaural Cue Coding.Part IISchemes andApplications”，C.Faller and F.Baumgarte，IEEE Trans.On Audio andSpeech Proc.，Vol.11，No.6，Nov.1993。将所引用美国专利申请公开和作者为Faller和Baumgarte的有关BCC技术的两个所引用技术公开的全部内容合并在此以作参考。下面，参考图11至13，来详细描述用于多通道音频编码的典型通用的BCC方案。图11示出了用于多通道音频信号的编码/传输的这样一种通用技术心理声学编码方案。在下混块114中将BCC编码器112的输入110处的多通道音频输入信号下混。在本示例中，输入110处的原始多通道信号是5通道的环绕信号，具有左前通道、右前通道、左环绕通道、右环绕通道和中央通道。例如，下混块114通过将这五个通道简单相加为单声道信号，来产生和信号。在使用多通道输入信号的技术中已知其它的下混方案，可以获得具有单个通道的下混信号。该单个通道在和信号线路115处输出。由BCC分析块116获得的辅助信息在辅助信息线路117处输出。在BCC分析块中，如上所述来计算通道间幅度差(ICLD)和通道间时间差(ICTD)。近来，BCC分析块116已经增强为还能够计算通道间相关性值(ICC值)。优选地以量化和编码形式，将和信号以及辅助信息发送到BCC解码器120。BCC解码器将发送的和信号分解为多个子带，并应用缩放、延迟和其它处理，以产生输出多通道音频信号的子带。执行该处理，使得输出121处重构多通道信号的ICLD、ICTD和ICC参数(方位信息)与在输入110处进入BCC编码器112的原始多通道信号的相应方位信息类似。为此，BCC解码器120包括BCC合成块122和辅助信息处理块123。下面，参考图12来解释BCC合成块122的内部组成。线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，用于使用Ｅ个传输通道，并使用与输入通道相关的参数信息，产生具有Ｋ个输出通道的多通道输出信号，该多通道输出信号与具有Ｃ个输入通道的多通道输入信号相对应，所述Ｅ个传输通道表示以Ｃ个输入通道作为输入的下混操作的结果，其中Ｅ≥２，Ｃ＞Ｅ，并且Ｃ≥Ｋ＞１，并且，下混操作有效地在第一传输通道和第二传输通道中引入了第一输入通道，还在第一传输通道中引入了第二输入通道，所述装置包括：　　　　抵消通道计算器（２０），用于使用与包括在第一传输通道、第二传输通道中的第一输入通道相关的信息或参数信息，来计算抵消通道（２１）；　　　　合并器（２３），用于将抵消通道（２１）和第一传输通道（２３）或其处理版本合并，以获得第二基本通道（２５），与第一输入通道对第一传输通道的影响相比，第二基本通道中第一输入通道的影响减小；以及　　　　通道重构器（２６），用于使用第二基本通道和与第二输入通道相关的参数信息，来重构与第二输入通道相对应的第二输出通道，并使用不同于第二基本通道的第一基本通道和与第一输入通道相关的参数信息，来重构与第一输入通道相对应的第一输出通道，第一基本通道与第二基本通道的不同之处在于与第二基本通道相比，第一通道的影响更高。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-9 60/586,578;US 2004-9-7 10/935,0611.一种装置，用于使用E个传输通道，并使用与输入通道相关的参数信息，产生具有K个输出通道的多通道输出信号，该多通道输出信号与具有C个输入通道的多通道输入信号相对应，所述E个传输通道表示以C个输入通道作为输入的下混操作的结果，其中E≥2，C＞E，并且C≥K＞1，并且，下混操作有效地在第一传输通道和第二传输通道中引入了第一输入通道，还在第一传输通道中引入了第二输入通道，所述装置包括抵消通道计算器(20)，用于使用与包括在第一传输通道、第二传输通道中的第一输入通道相关的信息或参数信息，来计算抵消通道(21)；合并器(23)，用于将抵消通道(21)和第一传输通道(23)或其处理版本合并，以获得第二基本通道(25)，与第一输入通道对第一传输通道的影响相比，第二基本通道中第一输入通道的影响减小；以及通道重构器(26)，用于使用第二基本通道和与第二输入通道相关的参数信息，来重构与第二输入通道相对应的第二输出通道，并使用不同于第二基本通道的第一基本通道和与第一输入通道相关的参数信息，来重构与第一输入通道相对应的第一输出通道，第一基本通道与第二基本通道的不同之处在于与第二基本通道相比，第一通道的影响更高。2.根据权利要求1所述的装置，其中，合并器(22)操作用于从第一传输通道或其处理版本减去抵消通道。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，抵消通道计算器(20)操作用于使用第一传输通道和第二传输通道，来计算第一输入通道的估计，以获得抵消通道(21)。4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其中，参数信息包括第一输入通道和基准通道之间的差值参数，并且抵消通道计算器(20)操作用于计算第一传输通道和第二传输通道之和，并且使用所述差值参数来加权所述和。5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其中，下混操作使得第一输入通道在缩放了下混因子之后被引入第一传输通道，并且抵消通道计算器(20)操作用于使用缩放因子来缩放第一和第二传输通道之和，其中所述缩放因子取决于所述下混因子。6.根据权利要求5所述的装置，其中，加权因子等于下混因子。7.根据权利要求1至6之一所述的装置，其中，抵消通道计算器(20)操作用于确定第一和第二传输通道之和，以获得第一基本通道。8.根据权利要求1至7之一所述的装置，还包括处理器(24)，处理器(24)操作用于通过使用第一加权因子来加权，以处理第一传输通道，并且抵消通道计算器(20)操作用于使用第二加权因子来加权第二传输通道。9.根据权利要求8所述的装置，其中，参数信息包括第一输入通道和基准通道之间的差值参数，并且抵消通道计算器(20)操作用于根据差值参数来确定第二加权因子。10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，第一加权因子等于(1-h)，其中h是实数值，并且第二加权因子等于h。11.根据权利要求10所述的装置，其中，参数信息包括幅度差值，并且h是从参数幅度差值推导出的。12.根据权利要求11所述的装置，其中，h等于从除以基于下混操作的因子的幅度差中推导出的值。13.根据权利要求10所述的装置，其中，参数信息包括第一通道和基准通道之间的幅度差，并且h等于1√2×10L/20，其中L是幅度差。14.根据权利要求1至13之一所述的装置，其中，参数信息还包括基于第一输入通道和第二输入通道之间的关系的控制信号，以及抵消通道计算器(20)由所述控制信号控制，以主动地增加或减少抵消通道的能量，或者甚至使抵消通道计算完全失效。15.根据权利要求1至14之一所述的装置，其中，下混操作还操作用于将第三输入通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根赫勒，克里斯托弗法勒，萨沙迪施，约翰内斯希尔珀特，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，杰尔系统有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]