用于编码多信道音频信号的设备和方法技术

一种编码设备包括：帧处理器（１０５），该帧处理器（１０５）接收至少包括来自第一麦克风（１０１）的第一音频信号和来自第二麦克风（１０３）的第二音频信号的多信道音频信号。然后，ＩＴＤ处理器（１０７）确定在第一音频信号和第二音频信号之间的间隔时间差，并且一组延迟装置（１０９、１１１）响应于间隔时间差信号通过延迟第一和第二音频信号中的至少一个来从多信道音频信号中生成补偿的多信道音频信号。然后，合并器（１１３）通过合并补偿的多信道音频信号的信道来生成单声道信号，并且单声道信号编码器（１１５）编码该单声道信号。可以基于确定在第一和第二音频信号之间的互相关通过算法来具体地地确定间隔时间差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，并且具体地但不排他性地，涉及将立体声语音信号下混合为用于通过诸如码激励线性预测编码器的单声道编码器编 码的单声道信号。
技术介绍
对于越来越多的应用和系统，音频信号的有效编码是必需的。例如，移动通信使用 有效语音编码器来减少需要通过空中接口来传送的数据量。例如，国际电信联盟(ITU)正在标准化被称为嵌入式可变比特速率编解码器 (EV-VBR)的语音编码器，其可以以从8到64kbps范围的数据速率高质量地编码语音信号。 该编码器以及许多其他的有效语音编码器使用码激励线性预测(CELP)技术来以操作的较 低比特速率实现编码处理的高压缩比率。在一些应用中，可能捕获多于一个的音频信号，并且特定地，可以使用两个麦克风 来将立体声信号记录在音频系统中。例如，立体声记录通常可以在音频和视频会议以及广 播应用中使用。在许多多信道编码系统中，并且特定地，在许多多信道语音编码系统中，低水平的 编码基于单信道的编码。在这样的系统中，多信道信号可以被转换为单声道信号，以供由编 码器的较低层来进行编码。该单声道信号的生成称为下混合，这样的下混合可以与描述相 对于单声道信号的立体声信号的各方面的参数相关联。特定地，下混合可以生成信道间时 间差(ITD)信息，其表征在左右信道之间的定时差。例如，如果两个麦克风彼此远离，则来 自比另一个更接近一个麦克风的扬声器的信号将以相对于第一个的延迟到达后一个麦克 风。该ITD可以被确定，并且可以在解码器中被使用，以从单声道信号中再现立体声信号。 因为已经发现ITD是对用于低于大约IkHz的频率的立体声位置(stereo location)的主 要感知影响，所以ITD可以显著地改善再现的立体声立体感的质量。因此，还估计ITD是必 需的。传统地，通过将立体声信号相加在一起来生成单声道信号。然后，单声道信号被编 码并且与ITD —起被传送到解码器。例如，欧洲电信标准协会在它们的技术规范ETSI TS126290 “扩展的自适应多速 率-宽带(AMR-WB+)编解码器；转码功能”中已经定义了立体声信号下混合，其中，单声道 信号如下简单地被确定为左右信道的平均值<formula>formula see original document page 4</formula>其中，Xtc (η)表示单声道信号的第η个样本，χα (η)表示左信道信号的第η个样本， 并且X1Jn)表示右信道信号的第η个样本。在2004年10月5日至8日意大利那不勒斯的第七届国际数字音效会议会议录的 第163-168页，H. Purnhagen的“MPEG-4中的低复杂度参数立体声编码(Low Complexity Parametric Stereo Coding in MPEG-4) ”中提供了下混合的另一个示例。在该文献中，描述了一种下混合方法，该方法使用关于信道间的强度差(IID)的所获得的信息基于逐个频 带的频率来获得作为进入的信道的加权和的输出单声道信号。特定地<formula>formula see original document page 5</formula>其中，M]k，i]表示单声道信号的第k个频率槽(frequency bin)的第i个样本， L表示左信道信号的第k个频率槽的第i个样本，并且R表示右信道信号的第 k个频率槽的第i个样本，gl是左信道权重，并且&是右信道权重。这样的方法的特征在于，它们引起具有高混响时间的单声道信号，或者具有高的 复杂度和/或延迟的单声道信号。例如，下混合的AMR-WB+方法提供了其混响时间大约是 房间的混响时间加两个麦克风之间的行程时间(flight time)的输出。在Purnhagen中提 供的下混合具有高复杂度，并且施加了由于频率分析和重建而导致的延迟。然而，许多单声道编码器提供了用于具有低混响时间的信号的最佳结果。例如，低 比特速率CELP语音编码器和采用基于脉冲的激励来表示语音和音频信号的其他编码器， 在存在有短混响时间的信号时执行得最佳。因此，编码器的性能和得到的编码的信号的质 量往往并不是最好的。因此，改善的系统将是有利的，并且具体地，允许提高的灵活性、便利的实施方式、 改善的编码质量、改善的编码效率、降低的延迟和/或改善的性能的系统将是有利的。
技术实现思路
因此，本专利技术设法单个地或者以任何组合优选地减轻、缓和或者消除上述缺点的 一个或多个。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于编码多信道音频信号的设备，所述设备包 括接收机，所述接收机用于接收所述多信道音频信号，所述多信道音频信号至少包括来 自第一麦克风的第一音频信号和来自第二麦克风的第二音频信号；时间差单元，所述时间 差单元用于确定在所述第一音频信号和所述第二音频信号之间的间隔时间差(intertime difference)；延迟单元，所述延迟单元用于响应于所述间隔时间差通过延迟所述第一音频 信号和所述第二音频信号中的至少一个，从所述多信道音频信号中生成补偿的多信道音频 信号；单声道单元，所述单声道单元用于通过合并所述补偿的多信道音频信号的信道来生 成单声道信号；以及单声道信号编码器，所述单声道信号编码器用于编码所述单声道信号。本专利技术可以提供改善的多信道音频信号的编码。具体地，可以在许多实施例中实 现针对给定的数据速率的改善的质量。本专利技术可以通过减少单声道下混合信号的混响时间 来提供来自立体声信号的单声道下混合信号的改善的单声道编码。延迟单元可以根据哪个 麦克风最接近(主)音频源来延迟第一音频信号或第二音频信号。间隔时间差可以是在从 同一音频源始发的第一音频信号和第二音频信号的对应的音频分量之间的时间差的指示。 用于生成单声道信号的单元可以被配置成将与第一音频信号和第二音频信号相对应的合 并的多信道音频信号的两个信道相加。在一些实施例中，所述加法可以是加权加法。根据本专利技术的可选特征，时间差单元被配置成确定针对多个时间补偿的在第一音 频信号和第二音频信号之间的互相关性，并且响应于该互相关性来确定间隔时间差。该特征可以允许改善的间隔时间差的确定。该特征可以改善编码的音频信号的质 量，和/或可以便利实现和/或降低复杂度。具体地，该特征可以允许根据单声道信号和间隔时间差渲染的立体声信号的改善的立体声感知。互相关可以指示间隔时间差等于独立的 互相关的时间补偿的概率。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种编码多信道音频信号的方法，所述方法包 括接收所述多信道音频信号，所述多信道音频信号至少包括来自第一麦克风的第一音频 信号和来自第二麦克风的第二音频信号；确定在所述第一音频信号和所述第二音频信号之 间的间隔时间差；响应于所述间隔时间差通过延迟所述第一音频信号和所述第二音频信号 的至少一个，从所述多信道音频信号中生成补偿的多信道音频信号；通过合并所述补偿的 多信道音频信号的信道来生成单声道信号；以及在单声道信号编码器中编码所述单声道信 号。从下述的实施例(多个)中，本专利技术的这些和其他方面、特征和优点将是显而易见 的，并且参考下述的实施例(多个)来阐明本专利技术的这些和其他方面、特征和优点。附图说明将参考附图仅通过示例的方式来描述本专利技术的实施例，其中图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于编码多信道音频信号的设备，所述设备包括：接收机，所述接收机用于接收所述多信道音频信号，所述多信道音频信号至少包括来自第一麦克风的第一音频信号和来自第二麦克风的第二音频信号；时间差单元，所述时间差单元用于确定在所述第一音频信号和所述第二音频信号之间的间隔时间差；延迟单元，所述延迟单元用于响应于所述间隔时间差信号通过延迟所述第一音频信号和所述第二音频信号中的至少一个，从所述多信道音频信号中生成补偿的多信道音频信号；单声道单元，所述单声道单元用于通过合并所述补偿的多信道音频信号的信道来生成单声道信号；以及，单声道信号编码器，所述单声道信号编码器用于编码所述单声道信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森阿拉斯泰尔吉布斯，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]