多信道编码器制造技术

描述了多信道编码器（１０），用于处理在Ｎ个输入信道中所传送的输入信号（３００，３１０，３２０，３３０，３４０）以生成在Ｍ个输出信道中所传送的相应输出信号（４８０，４９０）以及补充的参数数据（３７０，４３０，４５０）；Ｍ和Ｎ为整数，其中Ｎ＞Ｍ。编码器（１０）包括下混频器，用于下混频输入信号（３０，３１０，３２０，３３０，３４０）以生成相应的输出信号（４８０，４９０），该编码器还包括分析器，用于处理输入信号（３００，３１０，３２０，３３０，３４０）以生成参数数据（３７０，４３０，４５０），参数数据描述了Ｎ个信道的输入信号之间的相互差，以允许在解码期间从Ｍ个信道的输出信号中重新生成Ｎ个信道输入信号的一个或多个。这样的编码器（１０）能够提供高效的数据编码以及能够与具有少于Ｎ个解码输出信道的相对较简单的解码器向后兼容。本发明专利技术还涉及与这样的多信道相兼容的解码器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多信道编码器，例如利用空间音频的参数描述的多信道音频编码器。而且，本专利技术还涉及在这样的多信道编码器中处理信号、例如空间音频信号的方法。此外，本专利技术涉及解码器，所述解码器可操作地解码由这样的多信道编码器生成的信号。
技术介绍
近年来，音频记录以及重现已经从非立体声单信道格式发展到双信道立体声格式以及最近发展到多信道格式，例如在家庭影院系统中经常使用的五信道音频格式。超音频光盘(SACD)和数字化视频光盘(DVD)数据载体的引入已经带来了目前对于这样的五信道音频重现不断增加的兴趣。许多用户目前在他们的家中拥有能够提供五信道音频重放的设备；相应地，在适当数据载体上的五信道音频节目内容正在变得愈加可用，例如上面所述的SACD和DVD类型的数据载体。由于对于多信道节目内容不断增长的兴趣，多信道音频节目内容的更高效编码正在成为一个重要课题，例如提供增强的质量、更长的播放时间或甚至更多的信道中的一个或多个。能够通过参数描述符表示空间音频信息(例如用于音频节目内容)的编码器是已知的。例如，在公开的国际PCT专利申请no.PCT/IB2003/002858(WO2004/008805)中，描述了包括至少第一信号分量(LF)、第二信号分量(LR)和第三信号分量(RF)的多信道音频信号的编码。这种编码利用的方法包括以下步骤(a)通过使用第一参数编码器编码所述第一和第二信号分量，用于生成第一编码信号(L)和第一组编码参数(P2)；(b)通过使用第二参数编码器，编码所述第一编码信号(L)和另一个信号(R)，用于生成第二编码信号(T)和第二组编码参数(P1)，其中该另一个信号(R)由至少所述第三信号分量(RF)获得；以及(c)至少通过从至少所述第二编码信号(T)、所述第一组编码参数(P2)和所述第二组编码参数(P1)得到的结果编码信号(T)来表示所述多信道音频信号。近年来，音频信号的参数描述已经引起了兴趣，因为已经显示出传输描述音频信号的量化参数需要相对少的传输容量。这些量化的参数能够在解码器中被接收和处理以重新生成感觉上不是与其对应的原始音频信号明显不同的音频信号。当前的多信道编码器生成输出编码数据，其比特率基本上随着在输出编码数据中传送的音频信道的数量线性地成比例变化。这样的特征致使包括另外的信道出现问题，因为用于给定数据载体存储容量的播放时间间隔或音频表现质量将必须相应地被牺牲以适应更多的信道。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种多信道编码器，其可操作地提供多信道数据内容(例如多信道音频数据内容)的更高效编码。专利技术人已经意识到，通过使用适当的编码方法，输出的编码数据能够传送对应例如五信道音频节目内容的信息，同时使用为传送二信道音频节目内容(即立体声)通常所需的比特率。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种多信道编码器，其被用来处理在N个输入信道中所传送的输入信号，以生成在M个输出信道中所传送的相应输出信号以及参数数据，使得M和N为整数并且N大于M，该编码器包括(a)下混频器，用于下混频输入信号以生成相应的输出信号；以及(b)分析器，用于在下混频期间或者作为单独的过程处理该输入信号，所述分析器可操作地生成补充所述输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了输入信号的N个信道之间的相互差，以便基本上允许在解码期间从M个信道的输出信号中重新生成所述N个信道的输入信号中的一个或多个，所述输出信号为兼容于在解码器中进行重现的格式，所述解码器提供了N个或少于N个的输出信道以能够向后兼容。本专利技术的优点在于该多信道编码器能够将多信道输入信号更高效地编码成输出流，该输出流例如可以致使与二信道立体声重放设备相兼容。该编码器与较早类型的相应解码器的这种向后兼容性以三种方式来提供(a)从编码器输出的下混频信号以这样的方式来生成，即这些信号的重放(即无需额外的处理或解码)导致一个空间图像，其是例如5信道空间图像的良好近似，假定限制为相应有限数量的扬声器。这一属性保证了向后重放的兼容性。(b)与下混频信号有关的空间参数被放置在该比特流的辅助数据部分。不能解码该辅助数据部分的解码器将仍旧能够解码所传输的信号。这一属性保证了向后解码的兼容性；以及(c)存储在比特流的辅助部分和该解码器结构中的参数以这样的方式来配制，即参数解码器能够重新生成适当的2、3和4信道信号。这一属性在采用的重放系统方面提供了灵活性，并且因此提供了与2、3和4信道系统的向后兼容性。优选地，在编码器中，分析器包括处理装置，用于经由从时域到频域的变换来转换该输入信号，并且用于处理这些被变换的输入信号以生成参数数据。在频域内输入信号的处理在该编码器内提供高效的编码方面是有益的。更优选地，在编码器中，下混频器和分析器中的至少一个被用来将输入信号作为时间-频率片(tile)的序列进行处理以生成该输出信号。优选地，在编码器中，该片通过相互重叠分析窗的变换来获得。当输出信号随后被解码以重新生成该输入信号的一个表示时，这样的重叠允许更好的连续性并且由此减少了编码假象。优选地，该编码器包括编码装置，用于处理该输入信号以生成M个中间音频数据信道用于包括在该M个输出信号中，该分析器被用来输出与至少下列之一有关的参数数据中的信息(a)信道间输入信号功率比或对数水平(level)差；(b)输入信号之间的信道间相关；(c)一个或多个信道的输入信号和该一个或多个信道的输入信号的功率和之间的功率比；以及(d)信号对之间的相位差或时间差。更优选地，在(d)中的相位差为平均相位差。优选地，在编码器中，对相位差、相关数据和功率比中的至少一个进行计算之后是主要分量分析(PCA)和/或信道间相位校准以生成该输出信号。优选地，为了在重新生成输入数据时提供与该原始输入信号更近的相似性，在所述编码器中在该N个信道中所传送的该输入信号的至少一个对应效果信道。优选地，该编码器适应于以适合于使用常规的重放系统进行重放的格式生成输出信号。根据本专利技术的第二方面，提供了一种在多信道编码器中编码在N个输入信道中所传送的输入信号以生成在M个输出信道中所传送的相应输出信号以及参数数据，使得M和N为整数并且N大于M的方法，该方法包括步骤(a)下混频该输入信号以生成相应的输出信号；以及(b)当被下混频时在分析器中处理该输入信号或者进行单独地处理该输入信号，所述处理提供补充该输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了N个信道的输入数据之间的相互差，以便基本上允许在解码期间从M个信道的输出信号中重新生成N个信道的输入信号，所述输出信号为兼容于在解码器中进行重现的格式，该解码器提供N个或少于N个输出信道。优选地，该方法适应于编码对应5个信道的输入信号并且生成输出信号和参数数据，其格式兼容于对应的2信道立体声解码器、3信道解码器和4信道解码器中的一个或多个。优选地，在该方法中，所述处理包括经由从时域到频域的变换来转换输入信号。优选地，在该方法中，至少一个输入信号被作为时间-频率片的序列来处理以生成输出信号。优选地，在该方法中，所述片对应相互重叠的分析窗。优选地，该方法包括使用编码装置用于处理该输入信号以生成M个中间音频数据信道以便包括在该输出信号中的步骤，该编码装置被用来输出与至少下列之一相关的参数数据中的信息(a)信道间输入信号功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多信道编码器（１０；６００），所述编码器被用来处理在Ｎ个输入信道中传送的输入信号（３００，３１０，３２０，３３０，３４０；３００，３１０，６１０，６２０，３３０，３４０）以生成在Ｍ个输出信道中传送的相应输出信号（４８０，４９０）以及参数数据（４５０），使得Ｍ和Ｎ为整数并且Ｎ大于Ｍ，该编码器包括：　　　　（ａ）下混频器，用于下混频输入信号以生成相应的输出信号；以及　　　　（ｂ）分析器，用于在下混频期间或者作为单独的过程处理该输入信号，所述分析器可操作地生成补充输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了输入信号的Ｎ个信道之间的相互差，以便基本上允许在解码期间从Ｍ个信道的输出信号中重新生成所述Ｎ个信道的输入信号中的一个或多个，所述输出信号为兼容于解码器中进行重现的格式，所述解码器提供了Ｎ个或少于Ｎ个输出信道以能够向后兼容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-4-5 04101405.1;EP 2004-6-22 04102863.01.一种多信道编码器(10；600)，所述编码器被用来处理在N个输入信道中传送的输入信号(300，310，320，330，340；300，310，610，620，330，340)以生成在M个输出信道中传送的相应输出信号(480，490)以及参数数据(450)，使得M和N为整数并且N大于M，该编码器包括(a)下混频器，用于下混频输入信号以生成相应的输出信号；以及(b)分析器，用于在下混频期间或者作为单独的过程处理该输入信号，所述分析器可操作地生成补充输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了输入信号的N个信道之间的相互差，以便基本上允许在解码期间从M个信道的输出信号中重新生成所述N个信道的输入信号中的一个或多个，所述输出信号为兼容于解码器中进行重现的格式，所述解码器提供了N个或少于N个输出信道以能够向后兼容。2.根据权利要求1的编码器，其中该编码器为5信道编码器，所述5信道编码器被用来以与相应的2信道立体声解码器、3信道解码器和4信道解码器中的至少一种相兼容的格式生成所述输出信号和参数数据。3.根据权利要求1的编码器，其中所述分析器包括处理装置，用于经由从时域到频域的变换来转换该输入信号，并且用于处理这些被变换的输入信号以生成参数数据。4.根据权利要求3的编码器，其中所述下混频器和分析器中的至少一个被用来将输入信号作为时间-频率片的序列进行处理以生成该输出信号。5.根据权利要求4的编码器，其中该片通过相互重叠分析窗的变换来获得。6.根据权利要求1的编码器，包括编码装置，用于处理该输入信号以生成M个中间音频数据信道，以包括在M个输出信号中，该分析器被用来输出与至少下列之一相关的参数数据中的信息(a)信道间输入信号功率比或对数水平差；(b)输入信号之间的信道间相关；(c)一个或多个信道的输入信号和该一个或多个信道的输入信号的功率和之间的功率比；以及(d)信号对之间的相位差或时间差。7.根据权利要求6的编码器，其中在(d)中的所述相位差为平均相位差。8.根据权利要求6的编码器，其中对相位差、相关数据和功率比中的至少一个进行计算之后是主要分量分析(PCA)和/或信道间相位校准以生成该N个输出信号。9.根据权利要求1的编码器，其中在N个信道中所传送的至少一个输入信号对应效果信道。10.根据权利要求1的编码器，以适合于使用常规的重放系统进行重放的格式生成输出信号。11.一种在多信道编码器中编码在N个输入信道中所传送的输入信号以生成在M个输出信道中所传送的相应输出信号以及参数数据，使得M和N为整数并且N大于M的方法，该方法包括步骤(a)下混频该输入信号以生成相应的输出信号；以及(b)当被下混频时在分析器中处理该输入信号或者单独地处理该输入信号，所述处理提供补充该输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了N个信道的输入信号之间的相互差以便基本上允许在解码期间从M个信道的输出信号中重新生成N个信道的输入信号，所述输出信号是兼容于...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ布里巴特，EGP舒伊杰斯，GH霍托，MW范卢恩，
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]