音频编码器和解码器的制造方法
【专利说明】
[0001] 对相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年10月21日提交的美国临时专利申请No. 61/893770和2014年4月 1日提交的美国临时专利申请No. 61/973653的优先权，其全部内容通过引用并入于此。
技术领域
[0003] 本公开落入音频编码领域，特别地，本公开设及音频信息由多个信号表示的空间 音频编码领域，其中信号可W包括音频声道和/或音频对象。特别地，本公开提供一种用于 在音频解码系统中重构音频对象的方法和装置。此外，本公开提供一种用于对运种音频对 象进行编码的方法和装置。
【背景技术】
[0004] 在常规的音频系统中，利用基于声道的方法。每个声道可W例如表示一个扬声器 或一个扬声器阵列的内容。用于运种系统的可能的编码方案包括离散多声道编码或诸如 MPEG环绕声之类的参数化编码。
[0005] 最近，已经开发出了新的方法。该方法是基于对象的，当对例如电影院应用中的复 杂音频场景进行编码时，该方法可能是有利的。在利用基于对象的方法的系统中，Ξ维音频 场景由音频对象及其相关联的元数据(例如，位置元数据)表示。运些音频对象在音频信号 的回放期间在Ξ维音频场景中四处移动。该系统还可W包括所谓的床声道，运些床声道可 W被描述为直接映射到例如如上所述的常规音频系统的某些输出声道的信号。
[0006] 在基于对象的音频系统中可能出现的问题是如何高效地对对象音频信号进行编 码和解码并且保持编码信号的质量。可能的编码方案在编码器侧包括用于创建下混信号的 部件和用于生成副信息的部件，其中，下混信号包括从音频对象和床声道获得的若干个声 道，并且副信息有助于音频对象和床声道在解码器侧的重构。
[0007] MPEG空间音频对象编码(MPEG SA0C)描述用于音频对象的参数化编码的系统。该 系统发送通过诸如对象的水平差异和互相关之类的参数来描述对象的性质的副信息，即， 上混矩阵。运些参数然后被用来控制音频对象在解码器侧的重构。该过程在数学上可能是 复杂的，并且经常必须依赖关于未被参数明确地描述的音频对象性质的假设。MPEG SA0C中 呈现的方法可W降低基于对象的音频系统所需的比特率，但是如上所述，可能需要进一步 的改进来进一步提高效率和质量。
【附图说明】
[000引现在将参照附图来描述示例性实施例，其中：
[0009] 图1是根据示例性实施例的用于重构音频对象的解码器的概扩框图；
[0010] 图2描述了根据第一解码模式对上混矩阵的解码；
[0011] 图3描述了根据第一解码模式对上混矩阵的解码；
[0012] 图4描述了根据第二解码模式对上混矩阵的解码；
[0013] 图5描述了用于重构包括多个频带的时间帖中的音频对象的方法；
[0014] 图6描述了用于对包括多个频带的时间帖中的音频对象进行编码的方法，该方法 具有第一和第二编码模式；
[0015] 图7是根据示例性实施例的用于对音频对象进行编码的编码器的概括框图；
[0016] 图8W举例的方式描述了指示符矢量的赌编码。
[0017] 所有的图都是示意性的，并且一般仅示出了阐明本公开所必要的部分，而其他部 分可能被省略或者仅被暗示。除非另有指明，否则在不同的图中，相同的附图标记指代相同 的部分。
【具体实施方式】
[0018] 鉴于W上，目的是提供旨在优化编码音频对象的编码功效和重构质量之间的权衡 的编码器和解码器W及相关联的方法。
[0019] I.概述-解码器
[0020] 根据第一方面，示例性实施例提出了用于解码的解码方法、解码器和计算机程序 产品。所提出的方法、解码器和计算机程序产品一般可W具有相同的特征和优点。
[0021] 根据示例性实施例，提供了一种用于重构包括多个频带的时间帖中的音频对象的 方法。该方法包括W下步骤:接收M〉1个下混信号，每个下混信号是包含所述音频对象的多 个音频对象的组合;并且接收包括第一指示符的指示符，第一指示符指示当重构音频对象 时所述Μ个下混信号中的哪些下混信号要用在所述多个频带中。在第一解码模式中，每个第 一指示符指示当重构音频对象时要用于所述多个频带的全部频带的下混信号。该方法还包 括W下步骤:接收各自与频带和由第一指示符指示的用于该频带的下混信号相关联的第一 参数;并且通过形成至少所述由第一指示符指示的用于该频带的下混信号的加权和来重构 所述多个频带中的音频对象，其中，每个下混信号根据其相关联的第一参数而被加权。
[0022] 该方法的优点是降低了发送用于从至少Μ个下混信号重构音频对象的参数所需的 比特率，因为实现该方法的解码器仅需要接收用于由指示符指示的下混信号的参数。该方 法的另一优点是可W降低重构音频对象的复杂度，因为指示符指示在任何给定时间帖中什 么参数用于重构。结果，可W避免不必要的与零相乘。仅使用一个用于指示当重构音频对象 时应被用于多个频带的全部频带的下混信号的指示符的优点是可W降低发送指示符所需 的比特率。
[0023] 根据实施例，所述方法还包括W下步骤:形成K>1个去相关信号，其中，指示符还 包括第二指示符，第二指示符指示当重构音频对象时所述K个去相关信号中的哪些去相关 要用在所述多个频带中。在第一解码模式中，每个第二指示符指示当重构音频对象时要用 于所述多个频带的全部频带的去相关信号。所述方法还包括W下步骤:接收各自与频带和 由第二指示符指示的用于该频带的去相关信号相关联的第二参数。重构所述多个频带中的 音频对象的步骤还包括:把由第二指示符指示的用于特定频带的去相关信号的加权和加到 用于该特定频带的下混信号的加权和，其中，每个去相关信号根据其相关联的第二参数而 被加权。
[0024] 通过当重构音频对象时使用去相关信号，可W降低被重构的音频对象之间的任何 不需要的相关性。
[0025] 根据实施例，指示符是W二进制矢量的形式接收的，该二进制矢量的每个元素对 应于Μ个下混信号或K个去相关信号(如果适用的话)中的一个。
[0026] W二进制矢量的形式接收指示符的优点是可W提供从W比特流的形式接收的数 据的简单转换。
[0027] 根据实施例，通过赌编码对所接收的二进制矢量进行编码。运可W进一步降低发 送指示符所需的比特率。
[0028] 根据实施例，所述方法包括第二解码模式。在第二解码模式中，用于每个频带的指 示符指示当重构音频对象时Μ个下混信号或Κ个去相关信号（如果适用的话）中要用在该频 带中的单个信号。该解码模式可W导致发送参数所需的比特率降低，因为对于要重构的音 频对象的每个频带，只需要发送单个参数。
[0029] 根据实施例，指示符是W整数矢量的形式接收的，其中，该整数矢量中的每个元素 对应于频带和要用于该频带的单个下混信号的指标。运可W是指示对于特定频带要使用什 么下混信号的高效方式。整数矢量可W进一步有助于对由解码器接收的比特流中的指示符 进行高效的编码。根据实施例，可W通过赌编码来对所接收的整数矢量进行编码。
[0030] 根据实施例，所述方法还包括接收解码模式参数的步骤，所述解码模式参数指示 要使用第一解码模式和第二解码模式中的哪个。运可W降低解码复杂度，因为可W不必计 算应使用什么解码模式。
[0031] 根据实施例，指示符与参数分开接收。实现本公开方法的解码器可W首先重构指 示符矩阵，所述指示符矩阵指示当重构音频对象时应使用哪些下混信号和去相关信号（如 果适用的话）。指示符矩阵指示在由解码器接收的比特流中接收到的参数。运可W允许本方 法的重构步骤的通用实现，而与使用什么解码模式无关。通过在参数之前单独接收指示符， 可能不必对参数进行缓冲。
[0032] 根据实施例，通过时间差分编码和/或频率差分编码对所接收的第一参数和第二 参数(如果适用的话）中的至少一些进行编码。可W通过赌编码对第一参数和第二参数(如 果适用的话)进行编码。使用时间差分编码和/或频率差分编码和/或赌编码对参数进行编 码的优点可W是降低发送用于重构音频对象的参数所需的比特率。
[0033] 根据示例性实施例，提供一种包含计算机代码指令的计算机可读介质，所述计算 机代码指令当在具有处理能力的装置上执行时适于实现第一方面的任何方法。
[0034] 根据示例性实施例，提供一种用于重构包括多个频带的时间帖中的音频对象的解 码器，该解码器包括接收级，该接收级被配置用于:接收M〉1个下混信号，每个下混信号是包 括所述音频对象的多个音频对象的组合;接收包括第一指示符的指示符，第一指示符指示 当重构音频对象时所述Μ个下混信号中的哪些下混信号要用在所述多个频带中，其中，在第 一解码模式中，每个第一指示符指示当重构音频对象时要用于所述多个频带的全部频带的 下混信号；W及接收各自与频带和由第一指示符指示的用于该频带的下混信号相关联的第 一参数。解码器还包括重构级，该重构级被配置用于通过形成所述由第一指示符指示的用 于该频带的下混信号的加权和来重构所述多个频带中的音频对象，其中，每个下混信号根 据其相关联的第一参数而被加权。
[00巧]II.概述一一编码器
[0036]根据第二方面，示例性实施例提出了用于编码的编码方法、编码器和计算机程序 产品。所提出的方法、编码器和计算机程序产品一般可w具有相同的特征和优点。一般地， 第二方面的特征可W具有与第一方面的对应特征相同的优点。
[0037] 根据示例性实施例，本文提供一种用于对音频对象进行编码的方法。对象由包括 多个频带的时间帖表示。该方法包括W下步骤:确定M〉1个下混信号，每个下混信号是包括 所述音频对象的多个音频对象的组合。在第一编码模式中，该方法包括W下步骤:选择所述 Μ个下混信号的当在音频编码系统中的解码器中重构音频对象时要使用的子集；W及用指 示符和多个参数表示所述Μ个下混信号的所述子集中的每个下混信号，指示符标识所述Μ个 下混信号中的该下混信号，并且一个参数用于所述多个频带中的一个频带，每个参数与频 带相关联，其中，所