压缩多声道音频的重排和比特率分配的制作方法
【技术领域】
[0001] 本说明书所述发明一般涉及音频信号处理的方法和系统。具体而言，本说明书所 述发明的各方面是关于采用最优信号重排和比特率分配的多声道音频压缩。
【背景技术】
[0002] 大多数现有的音频编解码器利用特定配置可以很好处理单声道、立体声等音频信 号。但是，其他类型的音频信号（例如，声道数量不定的音频信号）通常需要手动重排为符 合允许配置的子信号，手动在子信号间分配总比特率，然后使用现有的音频编解码器压缩 子信号。
[0003] 这些传统的信号重排和比特分配方法缺乏指南，非专业人士难以操作，通常也会 导致性能不佳的情况出现。
【发明内容】
[0004] 本
【发明内容】
简单介绍了一些概念，以帮助读者基本了解本说明书所述发明的部分 方面。本
【发明内容】
不是本说明书所述发明的详细综述，且不用于识别本说明书所述发明的 主要或关键要素，也不用于描述本说明书所述发明的范围。本
【发明内容】
仅作为下面提供的 实施方式的序言，介绍本说明书所述发明的一些概念。
[0005] 本说明书所述发明的一项实施方式是有关多声道音频信号的压缩方法，该方法包 括：将多声道音频信号重排为多个子信号；向每个子信号分配比特率；使用至少一个音频 编解码器按照所分配的比特率对多个子信号进行量化处理；以及按照多声道音频信号的重 排来组合量化处理的子信号，其中多声道音频信号的重排和比特率的分配按照一项标准进 行优化。
[0006] 在另一项实施方式中，该多声道音频信号的压缩方法进一步包括，选择在近似计 算中给定失真时比特率最小的子信号集。
[0007] 在此外另一项实施方式中，该多声道音频信号的压缩方法进一步包括，选择在近 似计算中给定比特率时失真最小的子信号集。
[0008] 在此外另一项实施方式中，该多声道音频信号的压缩方法进一步包括，利用预处 理和后续处理解释感知。
[0009] 在多声道音频信号压缩方法的另一项实施方式中，将多声道音频信号重排为多个 子信号的步骤，包括从多个候选信号重排中选择一个信号重排，该信号重排对子信号产生 的熵率总值最小。
[0010] 在多声道音频信号压缩方法的另一项实施方式中，将多声道音频信号重排为多个 子信号的步骤，包括找到合适的声道匹配，该声道匹配对子信号产生的熵率总值最小。
[0011] 本说明书所述发明的另一项实施方式有关于一种方法：修改多声道音频信号以解 释感知；对于每段多声道音频信号：估算至少一个已修改信号的谱密度；计算候选子信号 的熵率；确定候选信号重排的最优比特率分配；并针对每项最优比特率分配获得相应的失 真测度；以及选择导致平均失真最低的候选信号重排。
[0012] 在另一项实施方式中，该方法进一步包括：根据所选的信号重排来重排多声道音 频信号；并为已重排信号生成平均比特率分配。
[0013] 在此外另一项实施方式中，该方法进一步包括使用至少一个音频编解码器按照平 均比特率对已重排的信号进行量化处理。
[0014] 本说明书所述发明的另一项实施方式有关于一种方法：修改多声道音频信号以解 释感知；对于每段多声道音频信号：估算至少一个已修改信号的谱密度；并计算候选子信 号的熵率；从多个候选信号重排中选择一个信号重排，该信号重排对候选子信号产生的熵 率总值最小；以及向所选的信号重排分配比特率，且信号重排中的比特率分配按照一项标 准进行优化。
[0015] 在该方法的另一项实施方式中，选择该信号重排的步骤，包括找到合适的声道匹 配，该声道匹配对候选子信号产生的熵率总值最小。
[0016] 本说明书所述发明的此外另一项实施方式是关于压缩多声道音频信号的一种方 法，该方法包括：将多声道音频信号划分为相互重叠的段落；修改多声道音频信号以解释 感知；从已修改信号的声道中提取谱密度；计算候选子信号的熵率；获得部分音频的熵率 平均值；从多个候选信号重排中选择一个信号重排，用于部分音频；并向所选的信号重排 分配比特率，且信号重排中的比特率分配按照一项标准进行优化。
[0017] 在另一项实施方式中，多声道音频信号的压缩方法进一步包括，使用该声道的自 回归模型和至少一个参数，在每段信号中过滤每个声道；并根据各自段落的总功率对每段 信号中的所有声道进行标准化处理。
[0018] 在一种或多种其他实施方式中，本说明书所述方法可有选择地包括一项或多项以 下其他特征：失真是一项平方误差准则；失真是一项加权平方误差准则；比特率是集合中 每个子信号平均比特率的总和；每个子信号均利用遗留的编解码器进行量化；立体声子信 号加上并减去两个声道，然后采用两个平均比特率不同的单声道编解码器对结果进行编 码，以此完成量化处理；近似计算中个别子信号的率失真关系是基于高斯分布假设；利用 开花算法找到产生熵率总值最小的声道匹配；基于每段信号中每个声道的自回归模型，修 改多声道音频信号以解释感知；利用莱文森-德宾递归获得自回归模型；和/或为立体声 信号配置至少一个音频编解码器。
[0019] 有关本说明书所述发明的进一步适用范围的明确描述，参见下面提供的详细说 明。不过，应了解，在指明【具体实施方式】时，提供的详细说明和具体实施例仅用于举例说明， 因为通过此详细说明，本领域技术人员了解显然存在属于本说明书所述发明的精神和范围 的各种变化和修改。
【附图说明】
[0020] 通过有关所附权利要求和附图（共同构成本说明书的一部分）的详细说明研宄， 本领域技术人员了解显然存在本说明书所述发明的这些和其他宗旨、特色和特征。在附图 中：
[0021] 图1为块状图，用于说明根据本说明书所述一项或多项实施方式，使用已优化的 信号重排和比特率分配进行多声道音频压缩的示例系统。
[0022] 图2为流程图，用于说明根据本说明书所述一项或多项实施方式，使用已优化的 信号重排和比特率分配进行多声道音频压缩的示例方法。
[0023] 图3为流程图，用于说明根据本说明书所述一项或多项实施方式，对多声道音频 信号进行信号重排和比特率分配的示例方法。
[0024] 图4为流程图，用于说明根据本说明书所述一项或多项实施方式，对多声道音频 信号进行信号重排和比特率分配的另一项示例方法。
[0025] 图5为图示，用于说明根据本说明书所述一项或多项实施方式，用于确定多声道 音频信号中信号重排和比特率分配的一台示例计算设备。
[0026] 本说明书提供的标题仅为方便起见而提供，不一定影响本说明书所述发明中所要 求的范围或方法。
[0027] 在所述附图中，为便于了解和方便起见，相同的引用编号和任何首字母缩写词表 示具有相同或相似结构或功能的要素或行为。所述附图将在下面的详细说明中详细描述。
【具体实施方式】
[0028] 下面将说明多个实施例和实施方式。以下描述提供了具体细节，以便读者彻底理 解并能够描述本说明书所述发明的这些实施例。不过，本领域技术人员应了解，可以在没有 这些细节的情况下实施所述的一项或多项实施方式。同样，本领域技术人员还应了解，本说 明书所述发明的一项或多项实施方式可包括本说明书未详述的许多其他明显特征。此外， 下面未详细显示或描述一些已知结构或功能，以免不必要地使相关描述失去清晰重点。
[0029] 1?概述
[0030] 本说明书所述发明的实施方式有关于将多声道音频信号重排为子信号并向子信 号分配比特率的方法和系统，由此，利用一组音频编解码器按照所分配的比特率压缩子信 号，可产生对原始多声道音频信号而言最佳的保真度。如下所述，将多声道音频信号重排为 子信号并向每个子信号分配比特率可根据一项标准进行优化。在至少一项实施方式中，现 有的音频编解码器可用于按照已分配的比特率对子信号进行量化处理，而且已压缩的子信 号可根据原始多声道音频信号的重排方式组合为原始格式。
[0031] 现有的多声道音频压缩方法包括利用所有声道中的不相关性和冗余性，相较于 此，本说明书所述发