一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，根据多声道音频解码过程中各个声道需要进行的频时变换类型不同，把所有声道分为两组：需要进行长频时变换的为第一组；需要进行短频时变换的为第二组；对两组声道的频域系数分别进行频域缩混。对进行频域缩混后的第一组声道的频域系数进行长频时变换；对进行频域缩混后的第二组声道的频域系数进行短频时变换；经过长频时变换得到的时域系数与经过短频时变换得到的时域系数对应相加。该方法可以避免解码获得每个声道的时域系数；当多个声道的频时变换类型不同时，无需统一长、短频时变换；该方法能够减少多声道音频解码的缩混计算量、提高解码效率。
【专利说明】—种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法
【技术领域】
[0001]本发明属于音频编解码【技术领域】，涉及一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法。
【背景技术】
[0002]在多声道音频(如:AC_3[1])解码过程中，当音频输出设备少于多声道音频编码的声道数，就需要对输出的音频数据进行缩混以保证输出音频的声道个数与音频输出设备个
数一致。
[0003]目前的多声道音频缩混方法主要包括如下两种:
[0004]方法一:时域缩混。针对每一个音频输出设备，有一组缩混因子与解码得到的各个声道的时域系数相对应。解码得到的各个声道的时域系数分别乘以对应的缩混因子，然后叠加实现对该音频输出设备的音频缩混。
[0005]方法二:频域缩混。在多声道音频解码过程中，需要对各个声道进行频域系数到时域系数的变换。利用频时变换的线性特点，可以把时域系数的缩混改为在频时变换前进行频域系数的缩混。由于频域系数缩混后声道个数减少，解码过程所需的频时变换次数也会随之减少。因此，与时域缩混相比，采用频域缩混能有效减少多声道音频解码的计算量。
[0006]为了适应不同频率的音频编码，多声道音频编码的时频变换有长、短变换之分。多声道音频解码的频时变换对应也有长、短变换之分。当多个声道的频时变换既有长变换、也有短变换时，就不能直接进行频域缩混。如:AC-3中的频时变换包括IMDCT变换和乘窗、叠加操作，而且长、短频时变换中的乘窗、叠加操作一样。参考文献[2]、[3]分别给出了把IMDCT长变换变为MDCT短变换的不同算法，即统一了 MDCT的长、短变换，也统一了长、短频时变换。采用参考文献[2]、[3]中的方法能保证当多个声道的频时变换类型不同时，也能进行多声道频域缩混。
[0007]在方法一中，需要解码得到各个声道的时域系数，因此要对各个声道进行频时变换，计算量大。在方法二中，采用频域缩混能有效减少多声道音频解码的计算量；但是当多个声道的频时变换类型不同时，需要统一长、短频时变换。
[0008]相关参考文献为:
[0009][I]数字音频压缩标准(AC-3，E-AC-3).先进电视系统委员会，音频专家组T3/S7.2005.(Digital Audio Compression Standard(AC-3, E-AC-3).Advanced TelevisionSystems Committee, Inc.Audio Specialist Group T3/S7.2005.)；
[0010][2]针对杜比AC-3音频编码标准的快速变换算法，IEEE信号处理快报，2012, 19 (12):910-913 (Britanak, Vladimir.Fast conversion algorithm for the dolbydigital(Plus)AC_3audio coding standards.1EEE Signal Processing Letters, 2012, 19
(12):910-913Britanak, Vladimir.)；
[0011][3]用于杜比AC-3解码器的512点频域系数到256点频域系数的变换.电子快报，1999,35(19):1614-1615 (Lee, S.ff., Liu,C.M.Transformation from512-point transformcoefficients to256_point transform coefficients for Dolby AC-3decoder.Electronics Letters, 1999, 35(19):1614_1615Lee, S.ff., Liu, C.M.)；
[0012][4]李辉，李平，王忆文等.一种用于实现快速MDCT计算的新的DCT-1V/DST-1V分解算法，IEEE 信号处理快报，2009，16(9):735-738 (Hui Li, Ping Li, Yiwen Wang, etal.A new decomposition algorithm of DCT-1V/DST-1V for realizing fast IMDCTcomputation.1EEE Signal Processing Letters, 2009, 16(9):735-738)。
【发明内容】
[0013]为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，该方法可以避免解码获得每个声道的时域系数；而且，当多个声道的频时变换类型不同时，无需统一长、短频时变换；该方法能够减少多声道音频解码的缩混计算量、提闻解码效率。
[0014]其技术方案如下:
[0015]一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，包括以下步骤:
[0016](1)根据多声道音频解码过程中各个声道需要进行的频时变换类型不同，把所有声道分为两组:需要进行长频时变换的为第一组，需要进行短频时变换的为第二组；
[0017](2)对所述的两组声道的频域系数分别进行频域缩混；
[0018](3)对进行频域缩混后的第一组声道的频域系数进行长频时变换，对进行频域缩混后的第二组声道的频域系数进行短频时变换；
[0019](4)对所述的经过长频时变换得到的时域系数与经过短频时变换得到的时域系数对应相加。
[0020]进一步优选，所述频时变换实现频域系数到时域系数的变换，包括MDCT计算、乘窗、叠加操作。
[0021]所述频时变换类型包括:长频时变换和短频时变换。
[0022]进一步优选，所述对所述的两组声道的频域系数分别进行频域缩混包括:对需要进行长频时变换的声道进行频域缩混和对需要进行短频时变换的声道进行频域缩混。
[0023]进一步优选，所述频域缩混是利用频时变换的线性性质，对需要进行相同类型频时变换的声道，按照对应声道的时域缩混系数对频域系数进行缩混。
[0024]进一步优选，所述长频时变换与短频时变换的区别在于对应的IMDCT计算、乘窗、叠加操作有不同，例如AC-3解码过程中的长频时变换与短频时变换区别在于IMDCT计算不同。
[0025]本发明的有益效果:本发明方法可以避免解码获得每个声道的时域系数；而且，当多个声道的频时变换类型不同时，无需统一长、短频时变换；该方法能够减少多声道音频解码的缩混计算量、提高解码效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1A是本发明实施例一的应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法框图；
[0027]图1B是MDCT长、短变换计算得到的时域混迭数据序列对应位置框图；
[0028]图2是现有方法二(1)、现有方法二(2)、采用IMDCT长短变换统一技术的频域缩混方法框图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0030]实施例一、应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法。下面结合附图1A，以AC-3解码中5声道缩混为I声道为例对本实施例进行说明。实施例一的实现框图如附图1A所示。
[0031]为了方便描述，用L, C, R, Ls, Rs表不AC-3音频中的5个声道的时域系数,按照AC-3标准[I]的规定，把5个声道的时域系数缩混为I个声道的时域系数的计算公式如下
[0032]
【权利要求】
1.一种应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)根据多声道音频解码过程中各个声道需要进行的频时变换类型不同，把所有声道分为两组:需要进行长频时变换的为第一组，需要进行短频时变换的为第二组；(2)对所述的两组声道的频域系数分别进行频域缩混；(3)对进行频域缩混后的第一组声道的频域系数进行长频时变换，对进行频域缩混后的第二组声道的频域系数进行短频时变换；(4)对所述的经过长频时变换得到的时域系数与经过短频时变换得到的时域系数对应相加。
2.根据权利要求1所述的应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，其特征在于，所述频时变换实现频域系数到时域系数的变换，包括MDCT计算、乘窗、叠加操作。
3.根据权利要求1所述的应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，其特征在于，所述对所述的两组声道的频域系数分别进行频域缩混包括:对需要进行长频时变换的声道进行频域缩混和对需要进行短频时变换的声道进行频域缩混。
4.根据权利要求1所述的应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，其特征在于，所述频域缩混是利用频时变换的线性性质，对需要进行相同类型频时变换的声道，按照对应声道的时域缩混系数对频域系数进行缩混。
5.根据权利要求1所述的应用于多声道音频解码的时频混合缩混方法，其特征在于，所述长频时变换与短频时变换的区别在于对应的IMDCT计算、乘窗、叠加操作有不同。
【文档编号】G10L19/02GK103745724SQ201410014529
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】李辉, 王忆文, 李平, 任跃奇, 龚小彬 申请人:电子科技大学