音频解码系统和音频编码系统的制作方法_4

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al,m, 丫 1,丫 2)并且使用在矩阵
[0112]中给出的系数根据输入信号X重构左1通道和左环绕Is通道。类似地,第二混合级 320接收第二组混合参数P2(a2,的,丫 3, 丫 4),并且使用在矩阵
[0114] 中给出的系数根据输入信号X重构右r通道和右环绕rs通道。W运种方式,解码系 统300可W使用两组混合参数P1、P2根据双通道输入信号重构多通道音频信号的四个通道 (l,ls,r,rs)。
[0115] 混合参数组Pl和P2的实际值可W与输入信号X-起由解码系统300接收,例如与输 入信号一起编码在比特流中。运些混合参数组可W例如在编码系统中被确定,在该编码系 统中,可W基于包括四个通道(〇,1,13^,^)的多通道音频信号产生输入音频信号。参见例 如参考图7对编码系统的描述。
[0116] 第一组混合参数Pl中的参数可W具有不同的作用,并且因此可W W不同的量化格 式(例如,使用不同的量化尺度)来接收。在上面的场景中,参数m控制第一去相关信号Dl对 左通道1和左环绕通道Is的贡献,并且通常可W取0至1之间的值。参数a 1控制移位 (panning),即,左通道1与左环绕通道Is之间的平衡,并且可W例如取WO为中屯、的值。对于 控制输出通道1和Is中输入信号X的通道之间平衡的参数丫 1和参数丫 2,可W预期相对于al 和m而言不同的统计数据。因此,可W按照与参数Oi和参数m不同的量化格式来接收参数 丫 I和参数丫 2,而在一些示例实现中,可W按照类似的量化格式来接收参数al和参数m。类 似地,对于第二组混合参数P2,可W按照与参数a2和参数的不同的量化格式来接收参数丫 3 和参数丫 4,而在一些示例实现中,可W按照类似的量化格式来接收参数a2和参数的。
[0117] 也可W如下描述第一组混合参数Pl中的参数的不同作用。两个可独立指定的参数 丫 1和丫 2控制两个输入信号X通道对中间线性组合ZU参见图1)的相对贡献,中间线性组合 Zl在第一去相关级111的预混矩阵113中形成并且被去相关W形成第一去相关信号D1。运两 个参数丫 1和丫 2可W W第一量化格式被第一混合级110接收。两个不同的可独立指定的参 数曰1和m控制中间线性组合Zl和第一去相关信号Dl对第一输出信号Yl的相对贡献。对于参 数曰1和参数m,可W预期与丫 1和丫 2不同的统计,因此可W例如按照与第一量化格式不同 的第二量化格式接收后两个参数Ol和m。图4是根据第=示例实施方式的音频解码系统400 的一般化框图。解码系统400与图3所示的解码系统300类似,即,包括第一参数混合级110和 第二参数混合级320。然而,在本示例实施方式中,第一混合矩阵112适于接收第一边信号 XSl,第一边信号XSl包括与上至第一交叉频率的频率对应的频谱数据,并且第二混合矩阵 322适于接收第二边信号XS2,第二边信号XS2包括与上至第二交叉频率(例如,等于第一交 叉频率,或者不同于第一交叉频率)的频率对应的频谱数据。在本示例实施方式中,当形成 要作为第一输出信号Yl和第二输出信号Y2输出的双通道线性组合时,边信号XSl和边信号 xs2分别被第一混合矩阵112和第二混合矩阵322使用。运将在下面的示例场景中描述。
[0118] 在示例场景中,要由解码系统400重构包括中屯、通道C、左通道1、左环绕通道Is、右 通道r和右环绕通道rs的五通道音频信号。解码系统400接收表示左1通道和左环绕Is通道 的左下混信号XlW及包括左1通道和左环绕Is通道的频谱数据的第一边信号XSl,其对应于 上至第一交叉频率的频率。更确切地说,对于第一交叉频率W下的频率,左1通道和左环绕 Is通道分别被编码为左下混信号Xl和第一边信号XSl中的和信号(l+ls)/2W及差信号(1-ls)/2。对于第一交叉频率W上的频带,左通道1和左环绕通道Is仅由左下混信号xl(和混合 参数)表示。
[0119] 类似地,解码系统400接收表示右r通道和右环绕rs通道的右下混信号xrW及包括 右r通道和右环绕rs通道的频谱数据的第二边信号XS2,其与上至第二交叉频率的频率对 应。更确切地说,对于第二交叉频率W下的频率,右r通道和右环绕rs通道分别被编码为右 下混信号xr和第二边信号XS2中的和信号(r+rs)/2W及差信号(r-rs)/2。对于第二交叉频 率W上的频带,右通道r和右环绕通道rs仅由右下混信号xr(和混合参数)表示。
[0120] 在本示例场景中,解码系统400也接收五通道音频信号的中屯、通道C,并且可W例 如在不处理中屯、通道C的情况下将中屯、通道C与其他输出信号(即,第一输出信号Yl和第二 输出信号Y2)-起输出。
[0121] 第一混合级110要基于输入信号X和第一边信号XSl来重构左1通道和左环绕Is通 道。它可W例如直接接收双通道输入信号X的左下混信号Xl和右下混信号xr。然而,重构左1 通道和左环绕Is通道不需要右下混信号xr,并且可W在输入信号被第一混合级110接收之 前在预处理器430中用空通道或中性通道替换右下混信号xr。通过去除不需要的数据,可W 例如在第一去相关级111中避免不必要的处理。
[0122] 类似地,由于第二混合级320要基于输入信号X和第二边信号xs2来重构右r通道和 右环绕rs通道,并且由于重构右r通道和右环绕rs通道不需要左下混信号XI,所W可W在输 入信号被第二混合级320接收之前在预处理器440中用空通道或中性通道替换左下混信号 Xlo
[0123] 换言之,设想W下解码系统400的示例实施方式,其中,第一混合级110接收左下混 信号Xl和第一边信号XSl,而第二混合级320接收右下混信号xr和第二边信号xs2。在运种示 例实施方式中,第一混合级110的输入独立于第二混合级320的输入,并且第一混合级110对 左1通道和左环绕Is通道的重构可W完全独立于第二混合级320对右r通道和右环绕rs通道 的重构。
[0124] 在图4所示的示例实施方式中,第一混合级110可W接收第一交叉频率的指示,并 且对于该第一交叉频率W上的频带,可W使用在矩阵 。。、1、1 n,-、巧中別.)巧谷則/2 \
[0側E=(l 0)麵气巧窃:4!/2)
[01%]中给出的系数来重构左1通道和左环绕Is通道作为第一输出信号Y1。运与第一组 混合参数PUal,ei,丫 1 = 1,丫 2 = 0)对应。要回顾的是,第一去相关信号Dl和第一输出信号 Yl可W表示为 !、《C巧
[0127] Dl(n,k)二Dec(A(n,k)X(n,k))?及パ.C穿?載)::::骇C獄.*矣\)y0!抑的 、?
[0128] 其中矩阵A(n,k)和矩阵B(n,k)可W由矩阵E和矩阵F的时间插值版本形成。
[0129] 对于第一交叉频率W下的频带,可W使用第一混合级110的某种离散模式,其中第 一边信号XSl也被第一混合矩阵112用于形成要作为第一输出信号Yl输出的双通道线性组 合。运可W表示为: I ,《(巧,交'),
[0130] 01(。,1〇=〇6。(4(。,^乂(。,1〇)^及^1(紙巧:。沒(沒.>&)巧巧化,&) p'sl(n, Ic)
[0131] 其中,额外的行被添加至矩阵B(n,k) W在线性组合中包括第一边信号xsl。在该离 散模式中,第一混合级110可W使用在矩阵
[0132] E=(l 0似及2 ..y ,
[0133] 中给出的系数来重构左1通道和左环绕Is通道W作为第一输出信号Yl,其中额外 的列被添加至矩阵FW在线性组合中包括第一边信号xsl。虽然对于第一交叉频率W下的频 带不需要去相关,但是对于第一交叉频率W下和W上的频带使用相同的矩阵E可能是方便 的。
[0134] 与第一混合矩阵110类似,第二混合矩阵320可W接收第二交叉频率的指示,并且 对于第二交叉频率W上的频带,可W使用在矩阵 / …。,、/'U寺揀送)/2窃餐Ul \
[0135] E= (10似及《主…(鮮作《至…解巧j ,
[0136] 中给出的系数来重构右r通道和右环绕rs通道作为第二输出信号Y2。运与第二组 P2混合参数(02,的,丫 3 = 1,丫 4 = 0)对应。对于第二交叉频率W下的频带,可W使用第二混 合级320的某种离散模式,其中第二边信号XS2也由第二混合矩阵322用来形成要被输出为 第二输出信号Y2的双通道线性组合。运可W表示为: I《如挺)'
[0137] 02(11,1〇=〇6。(八(11,1〇乂(11,1〇)^及會''為(;從&>,,:嫁知,:叛)02(巧'、<&) l:x'&2 如叛) t ? V?》
[0138] 其中,额外的行被添加至矩阵B(n,k) W在线性组合中包括第二边信号xs2。在该离 散模式中,第二混合级320可W使用在矩阵
[0139] E=(10 似及齡:(J S I - .\),
[0140] 中给出的系数来重构右r通道和右环绕rs通道作为第二输出信号Y2,其中,额外的 列被添加至矩阵FW在线性组合中包括第一边信号xsl。应当注意,上面的矩阵E适用于W下 情况,其中由第二混合矩阵322接收右下混信号xr作为两个输入通道的第一通道。例如,可 W在W下情况下交换矩阵E的前两列,其中由第二混合矩阵322接收右下混信号xr作为两个 输入通道的第二通道。
[0141] 在上面描述的方式中,解码系统400可W根据伴随第一边信号XSl和第二边信号 xs2的S通道下混表示(xl,x;r,c)来重构五通道信号(C,1,ls,;r,rs)。混合参数组Pl和混合 参数组P2的实际值可W与输入信号X(和边信号)一起由解码系统400接收,例如与输入信号 X(和边信号)一起编码在比特流中。第一组混合参数Pl和第二组混合参数P2例如可W在编 码系统中确定,在该编码系统中,可W基于五通道音频信号(〇,1,13^,^)来产生输入音频 信号。参见例如参考图7对编码系统的描述。
[0142] 图5是根据第四示例实施方式的音频解码系统500的一般化框图。与图3中的解码 系统300类似,解码系统500包括第一参数混合级110和第二参数混合级320,但是图5中的解 码系统500还包括第=参数混合级530。第=参数混合级530适于接收双通道输入信号X,W 及接收独立于第一组混合参数Pl和第二组混合参数P2的第=组混合参数P3。
[0143] 在图5所示的示例实施方式的第一示例实现中,第=参数混合级530适于输出第= 输出信号Y3,其中至多一个通道包括独立于第=输出信号Y3的任何其他通道的音频内容的 音频内容。例如,与第一混合级110和第二混合级320的第一输出信号Yl和第二输出信号Y2 类似,第S输出信号Y3可W是双通道信号,但是通道之一为空(或者零/中性)。在其他示例 实施方式中,第=输出信号Y3可W确切地包括一个通道。
[0144] 在图5所示的示例实施方式的第二示例实现中,解码系统500可W包括适于接收参 数集合P的控制器540。控制器540可W适于将作为参数集合P的子集的第一组参数PU第二 组参数P2和第=组参数P3分别提供给第一参数混合级110、第二参数混合级320和第=参数 混合级530。控制器540还可W适于经由第S组混合参数P3来控制第S参数混合级530在第 S输出信号Y3中提供至多一个具有独立音频内容的通道。控制器540可W例如是解复用器, 其从比特流(未示出)提取第一组混合参数PU第二组混合参数P2和第=组混合参数P3,并 且将第一组混合参数P1、第二组混合参数P2和第=组混合参数P3分别提供给第一混合级 110、第二混合级320和第=混合级530。通过提供用于重构(伴随空/中性通道的)单个通道 的参数,解复用器(或控制器540)可W按照如下方式控制第=参数混合级530:其在第=输 出信号Y3中提供至多一个具有独立音频内容的通道。在一些示例实现中,解复用器(未示 出)可W接收比特流(未示出),解复用器从该比特流提取输入信号X和混合参数组P1、P2和 P3。解复用器可W将输入信号X和混合参数组P1、P2和P3提供给适当的混合级110、320和 530,并且通过提供用于重构单个通道(可能伴有空/中性通道)的参数,解复用器(或控制器 540)可W控制第=参数混合级530在第=输出信号Y3中提供至多一个具有独立音频内容的 通道。用于重构单个通道的参数可W例如取W下值:该值使得要在第=混合级530中执行并 且要作为第=输出信号Y3输出的线性组合的系数为零。
[0145] 在图5所示的解码系统500中,第=参数混合级530包括第=混合矩阵532,其适于 接收输入信号XW及形成来自输入信号X的通道的第=线性组合。第=参数混合级530适于 输出该第S线性组合作为第S输出信号Y3。第S线性组合的至少一些系数(例如,所有系 数)能够由第=组混合参数P3控制,并且第=组P3中的至少两个混合参数能够相对于彼此 被独立地指定。
[0146] 在图5所示的解码系统500的一些实现中,第=参数混合级530可W与第一参数混 合级110和第二参数混合级320类似,即,它可W包括基于输入信号X输出第=去相关信号D3 的第=去相关级531,并且第=去相关信号D3可W用于在第=混合矩阵532中形成的第=线 性组合。
[0147] 与第一混合级110和第二混合级320中的情况类似,第S去相关信号D3和第S输出 信号Y3可W表示为:
[014 引 03(0,4)=06。^(0,4巧(0,4))^及|';|(從怒}二孩('巧,、&.)支;是^^、"2)
[0149] 其中,用于根据矩阵E和矩阵F获得矩阵A(n,k)和矩阵B(n,k)的时间插值方案可W 与参考图2a至图2d描述的那些方案类似。应当注意,虽然至少一些相应矩阵可W具有类似 的结构和/或参数,但是不同的矩阵4(11,1〇、8(11,1〇、6和。通常可^分别用于第一混合级 110、第二混合级320和第S混
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