将第一和第二输入声道映射至至少一个输出声道的装置，方法和计算机程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于将第一和第二输入声道映射至至少一个输出声道的装置和方法， 特别地，设及适用于不同扬声器声道配置之间的格式转换的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 空间音频编码工具为业界众所周知且已经标准化，例如MPEG环绕标准。空间音频 编码始于多个原始输入，例如5或7个输入声道，通过其在重现设置中的布置识别，例如识别 为左声道、中声道、右声道、左环绕声道、右环绕声道、及低频加强(LFE)声道。空间音频编码 器可从原始声道得到一个或多个降混声道，此外，可得到与空间线索相关的参数数据，如声 道相干值中的声道间位准差、声道间相位差、声道间时间差等。一个或多个降混声道与指示 空间线索的参数边带信息一起传送给空间音频解码器用于解码降混声道及相关联的参数 数据，从而最终获得输出声道，其为原始输入声道的近似版本。声道在输出设置中的布置可 W为固定，例如5.1格式、7.1格式等。
[0003] 此外，空间音频对象编码工具为业界众所周知且已经标准化，例如MPEG SAOC标准 (SAOC =空间音频对象编码）。与始于原始声道的空间音频编码相反，空间音频对象编码始 于非自动专用于某些擅染重现设置的音频对象。更确切地，音频对象在重现场景中的布置 是灵活的且可由用户设置，例如通过将某些擅染信息输入空间音频对象编码解码器内。可 选地或额外地，擅染信息可W作为额外的边带信息或元数据被传输;擅染信息可包括某个 音频对象将被布置(例如经过一段时间）在重现设置中的哪个位置的信息。为了获得某个数 据压缩，使用SAOC编码器对多个音频对象进行编码，通过根据某个降混信息对对象进行降 混，SAOC编码器从输入对象计算一或多个传送声道。此外，SAOC编码器计算表示对象间线索 的参数边带信息，如对象级差(OLD)、对象相干值等。如在SAC(SAC =空间音频编码）中，对于 各个时间/频率拼贴块(tile)计算对象间参数数据。对于音频信号的某个帖（例如1024或 2048个样本），考虑多个频带(例如24、32或64个频带），W便为每个帖及每个频带提供参数 数据。例如，当音频片段有20帖且每个帖被划分为32个频带时，时间/频率拼贴块的数量为 640。
[0004] 期望的重现格式，即输出声道配置(输出扬声器配置)可与输入声道配置不同，其 中输出声道的数量与输入声道的数量不同。因此，可W要求格式转换W将输入声道配置的 输入声道映射至输出声道配置的输出声道。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供允许改进的声音重现的装置和方法，尤其在不同扬声器声 道配置之间的格式转换的情况下。
[0006] 该目的由根据权利要求1的装置和根据权利要求12的方法实现。
[0007] 本发明的实施例提出一种用于将输入声道配置的第一输入声道和第二输入声道 映射至输出声道配置的至少一个输出声道的装置，其中每个输入声道和每个输出声道具有 其中相关联的扬声器相对于中屯、收听者位置定位的方向，其中所述装置用于：
[0008] 将第一输入声道映射至输出声道配置的第一输出声道;W及W下至少一个：
[0009] a)将第二输入声道映射至第一输出声道，包括通过应用均衡滤波器和解相关滤波 器中的至少一个至第二输入声道而处理第二输入声道；W及
[0010] b)尽管事实是第二输入声道的方向与第一输出声道的方向之间的角度偏差比第 二输入声道的方向与第二输出声道的方向之间的角度偏差小和/或比第二输入声道的方向 与第=输出声道的方向之间的角度偏差小，但是通过第二输出声道与第=输出声道之间的 平移(panning)将第二输入声道映射至第二输出声道和第S输出声道。
[0011] 本发明的实施例提供一种用于将输入声道配置的第一输入声道和第二输入声道 映射至输出声道配置的至少一个输出声道的装置，其中每个输入声道和每个输出声道具有 其中相关联的扬声器相对于中屯、收听者位置定位的方向，所述方法包括：
[0012] 将第一输入声道映射至所输出声道配置的第一输出声道;W及W下至少一个：
[0013] a)将第二输入声道映射至第一输出声道，包括通过应用均衡滤波器和解相关滤波 器中的至少一个至第二输入声道而处理第二输入声道；W及
[0014] b)尽管事实是第二输入声道的方向与第一输出声道的方向之间的角度偏差比第 二输入声道的方向与第二输出声道的方向之间的角度偏差小和/或比第二输入声道的方向 与第=输出声道的方向之间的角度偏差小，但是通过第二输出声道与第=输出声道之间的 平移将第二输入声道映射至第二输出声道和第=输出声道。
[0015] 本发明的实施例基于发现:如果使用一种被设计为试图保持被映射至至少一个输 出声道的至少两个输入声道的空间多样性的方法，即使在从多个输入声道至更少数量的输 出声道的降混处理的情况下也可W实现改进的音频重现。根据本发明的实施例，运通过应 用均衡滤波器和解相关滤波器中的至少一个来处理映射至相同输出声道的输入声道中的 一个而实现，运通过使用两个输出声道生成用于输入声道中的一个的幻象源而实现，两个 输出声道中的一个与输入声道的角度偏差比输入声道与另一个输出声道的角度偏差大。
[0016] 在本发明的实施例中，均衡滤波器被应用至第二输入声道且用于提高第二输入声 道的频谱部分，运已知给收听者声音来自与第二输入声道的位置相对应的位置的印象。在 本发明的实施例中，第二输入声道的仰角可W比输入声道映射至的一个或多个输出声道的 仰角大。例如，与第二输入声道相关联的扬声器可W位于水平收听者平面上方的位置，而与 第一或多个输出声道相关联的扬声器可W位于水平收听者平面中的位置。均衡滤波器可W 用于提高在化化和IOk监的频率范围内的第二声道的频谱部分。通过W运种方式处理第二 输入声道，可W给收听者声音来自高位的印象，即使实际上并非来自高位。
[0017] 在本发明的实施例中，通过应用用于处理第二输入声道的均衡滤波器而处理第二 输入声道，W便补偿因第二输入声道和第二输入声道映射至的至少一个输出声道的不同位 置而导致的音色差。因此，可W操作通过错误位置处的扬声器重现的第二输入声道的音色， W便用户可W得到声音来自与原始位置（即，第二输入声道的位置)接近的另一位置的印 象。
[0018] 在本发明的实施例中，应用解相关滤波器至第二输入声道。应用解相关滤波器至 第二输入声道也可W给收听者通过第一输出声道重现的声音信号来自位于输入声道配置 中的不同位置处的不同输入声道的印象。例如，解相关滤波器可W用于将频率相依延迟和/ 或随机化相位引入第二输入声道。在本发明的实施例中，解相关滤波器可W是混迭滤波器， 用于将混迭信号部分引入第二输入声道，W便收听者可W得到通过第一输出声道重现的声 音信号来自不同位置的印象。在本发明的实施例中，解相关滤波器可W用于将第二输入声 道与指数衰减噪声序列进行卷积，W便模拟第二输入信号中的漫反射。
[0019] 在本发明的实施例中，基于测量的特定收听室的双耳室脉冲响应(BRIR)或基于关 于室内声学的经验知识（也可W特定收听室）设定均衡滤波器和解相关滤波器的系数。由 此，在特定场景(例如，特定收听室）中可W采用用于将输入声道的空间多样性列入考虑的 各个处理，其中通过输出声道配置重现信号。
【附图说明】
[0020] 现在将关于附图描述本发明的实施例，其中：
[0021] 图1显示3D音频系统的3D音频编码器的概述；
[0022] 图2显示3D音频系统的3D音频解码器的概述；
[0023] 图3显示用于实现可在图2的3D音频解码器中实现的格式转换器的实施例；
[0024] 图4显示扬声器配置的示意俯视图；
[0025] 图5显示另一扬声器配置的示意后视图；
[0026] 图6a和化显示用于将第一和第二输入声道映射至输出声道的装置的示意图；
[0027] 图7a和7b显示用于将第一和第二输入声道映射至数个输出声道的装置的示意图；
[0028] 图8显示用于将第一和第二输入声道映射至一个输出声道的装置的示意图；
[0029] 图9显示用于将第一和第二输入声道映射至不同输出声道的装置的示意图；
[0030] 图10显示用于将输入声道配置的输入声道映射至输出声道配置的输出声道的信 号处理单元的框图；
[0031] 图11显示信号处理单元；W及
[0032] 图12显示所谓的布劳尔特带的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 在详细描述本发明方法的实施例之前，给出其中可实现本发明方法的3D音频编解 码系统的概述。
[0034] 图1和图2显示根据据实施例的3D音频系统的算法块。更具体地，图1显示3D音频编 码器100的概述。音频编码器100在预擅染器/混合器电路1〇2(可选择性地设置)处接收输入 信号，更具体地，多个输入声道提供多个声道信号104、多个对象信号106及对应的对象元数 据108给音频编码器100。通过预擅染器/混合器102处理的对象信号106(参考信号110)可被 提供给SAOC编码器112(SA0C =空间音频对象编码）"SA0C编码器112生成提供给USAC编码器 116(USAC =统一语音及音频编码）的输入。此外，信号SAOC-SI 118(SA0C-SI = SAOC边带信 息)也提供给USAC编码器116的输入。USAC编码器116进一步从预擅染器/混合器直接接收对 象信号120W及声道信号及预擅染的对象信号122。对象元数据信息108被应用至OAM编码器 124(0AM=对象元数据），0AM编码器124提供压缩的对象元数据信息126给USAC编码器。基于 前述输入信号，USAC编码器116生成压缩输出信号MP4，如128所示。
[0035] 图2显示3D音频系统的3D音频解码器200的概述。音频解码器200,更具体地，USAC 解码器202接收由图1的音频编码器100所产生的编码信号128(MP4)dUSAC解码器202将接收 到的信号128解码成声道信号204、预擅染的对象信号206、对象信号208、及SAOC传送声道信 号210。进一步地，压缩的对象元数据信息212及信号SAOC-SI 214通过USAC解码器输出。对 象信号208被提供给对象擅染器216,对象擅染器216输出擅染的对象信号218dSA0C传送声 道信号210被提供给SAOC解码器220，SA0C解码器220输出擅染的对象信号222。压缩的对象 元数据信息212被提供给OAM解码器224用于输出各个控制信号给对象擅染器216W及提供 给SAOC解码器220用于生成擅染的对象信号218及擅染的对象信号222。解码器进一步包括 混合器226,如图2所示，混合器226接收输入信号204、206、218及222用于输出声道信号228。 如230指示，声道信号可直接输出给扬声器，例如32声道扬声器。可选地，信号228可提供给 格式转换电路232,格式转换电路232接收信号228作为指示声道信号228被转换的方式的重 现布局信号的控制输入。在图2描绘的实施例中，假设W信号可被提供给5.1扬声器系统(如 234指示）的方式完成转换。此外，声道信号228被提供给双耳擅染器236生成两个输出信号， 例如用于耳机，如238指示。
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