用于对降混合矩阵进行解码及编码的方法、用于呈现音频内容的方法、用于降混合矩阵的...的制作方法_4

文档序号:9932715阅读:来源:国知局
另一对称组混合。此适用于图8(f)中所示出的子矩阵, 该子矩阵对应于W上关于图8(a)所描述的四个子矩阵。应用刚提及的可分离性属性导致图 8(g)中所示出的子矩阵,根据此,左输入声道仅被映射至左输出声道且右输入声道仅被映 射至右输出声道,且归因于零增益因数,不存在"声道间"映射。
[0077] 使用在多数已知的降混合矩阵中遇到的W上提及的两个属性允许进一步显著地 减少需被编码的增益的实际数目,且在满足可分离性属性的情况下还直接消除大量零增益 所需要的编码。举例而言,当考虑包括显著性值的图6的紧密矩阵时且当将W上引用的属性 应用于原始降混合矩阵时,可W看到,(例如)W如图5中在下部部分中所示出的方式足W定 义用于各个显著性值的单一增益值,运是因为,归因于可分离性及对称性属性,已知与各个 显著性值相关联的各个增益值在解码后需要W何种方式分布在原始降混合矩阵中。因此, 当关于图6中所示出的矩阵应用图8的上述实施例时,足W仅提供需要与经编码的显著性值 一起被编码并传输的19个增益值,W用于允许解码器重建构原始降混合矩阵。
[0078] 在下文中,将描述用于动态地创建增益表的实施例,该增益表可用于(例如)由音 频内容的生产者定义原始降混合矩阵中的原始增益值。根据此实施例,使用指定精度在最 小增益值(HiinGain)与最大增益值(maxGain)之间动态地创建增益表。优选地,创建该增益 表W使得最频繁使用的值及较多"舍入"的值被布置为比其他值(即,不常用的值或未如此 舍入的值)更靠近表格或列表的开头。根据实施例,使用maxGain、maxGain及精度等级的可 能值的列表可被如下地创建:
[OOW]-添加 3地的整数倍,从0地降低至minGain;
[0080]-添加3地的整数倍,从3地上升至maxGain;
[0081 ]-添加1地的剩余整数倍,从0地降低至minGain;
[0082] -添力日1地的剩余整数倍,从1地上升至maxGa i n;
[0083] 在精度等级为1地时停止;
[0084] -添加0.5地的剩余整数倍,从0地降低至minGain;
[0085] -添加0.5地的剩余整数倍,从0.5地上升至maxGain;
[00化]在精度等级为0.5地时停止;
[0087] -添加0.25地的剩余整数倍,从0地降低至minGain;及
[0088] -添加0.25地的剩余整数倍,从0.25地上升至maxGain。
[0089] 举例而言,当maxGain为2地且minGain为-6地且精度为0.5地时,创建W下列表:
[0090] 0、-3、-6、-1、-2、-4、-5、1、2、-0.5、-1.5、-2.5、-3.5、-4.5、-5.5、0.5、1.5。
[0091] 关于W上实施例,应注意,本发明并不限于W上指示的值,相反,替代使用3地的整 数倍并从0地开始,可选择其他值,且也可依据情况选择用于精度等级的其他值。
[0092] 大体而言,增益值列表可被如下地创建:
[0093] -在最小增益(含)与起始增益值(含)之间W递减次序添加第一增益值的整数倍;
[0094] -在起始增益值(含)与最大增益(含)之间W递增次序添加第一增益值的剩余整数 倍;
[0095] -在最小增益(含)与起始增益值(含)之间W递减次序添加第一精度等级的剩余整 数倍;
[0096] -在起始增益值(含)与最大增益(含)之间W递增次序添加第一精度等级的剩余整 数倍;
[0097] -在精度等级为第一精度等级时停止;
[009引-在最小增益(含)与起始增益值(含)之间W递减次序添加第二精度等级的剩余整 数倍;
[0099] -在起始增益值(含)与最大增益(含)之间W递增次序添加第二精度等级的剩余整 数倍;
[0100] -在精度等级为第二精度等级时停止;
[0101] -在最小增益(含)与起始增益值(含)之间W递减次序添加第=精度等级的剩余整 数倍;及
[0102] -在起始增益值(含)与最大增益(含)之间W递增次序添加第=精度等级的剩余整 数倍。
[0103] 在W上实施例中,当起始增益值为零时,W递增次序添加剩余值且满足相关联的 倍数性条件的部分将最初地添加第一增益值或第一或第二或第=精度等级。然而,在一般 情况下,W递增次序添加剩余值的部分将最初地添加最小值,满足在起始增益值(含)与最 大增益(含)之间的间隔中的相关联的倍数性条件。对应地,W递减次序添加剩余值的部分 将最初地添加最大值,满足在最小增益(含)与起始增益值(含)之间的间隔中的相关联的倍 数性条件。
[0104] 考虑类似于W上示例但具有起始增益值=1地的示例(第一增益值=3地、maxGain =2地、minGain =-6地且精度等级=0.5地)产生W下:
[0105]下:〇、-3、-6 [01(?]上:巧]
[0107]下:1、-2、-4、-5 [010引 上:2
[0109] 下:0.5、-0.5、-1.5、-2.5、-3.5、-4.5、-5.5
[0110] 上:1.5
[0111] 为对增益值进行编码,优选地,在表格中查找增益,并输出其在表格内部的位置。 将始终发现期望增益,因为所有增益事先被量化至(例如)1地、0.5地或0.25地的指定精度 的最近整数倍。根据优选实施例,增益值的位置具有与其相关联的索引,其指示在表格中的 位置,且可(例如)使用有限哥伦布-莱斯编码方法对增益的索引进行编码。此导致小索引使 用比大索引较少数目的比特,且如此,频繁使用的值或典型值(如0地、-3地或-6地)将使用 最少数目的比特,且较多的"舍入"值(如-4地)将比并非如此舍入的数(例如,-4.5地)使用 较少数目的比特。因此,通过使用上述实施例,不仅音频内容的生产者可生成期望的增益列 表,且也可非常有效率地对运些增益进行编码,从而当根据又一实施例应用所有上述方法 时,可实现降混合矩阵的高度有效率的编码。
[0112] 上述功能性可为音频编码器的部分,正如W上已关于图1对其进行描述,可选地, 其可由单独的编码器装置提供,该编码器装置将降混合矩阵的经编码的版本提供至音频编 码器W在比特流中将其传输至接收器或解码器。
[0113] 在接收器侧接收到经编码的紧密降混合矩阵后,根据实施例,提供解码方法,该方 法对经编码的紧密降混合矩阵进行解码且将经分组的扬声器取消分组(分离)成单一扬声 器,借此产生原始降混合矩阵。当矩阵的编码包括对显著性值及增益值进行编码时,在解码 步骤期间,显著性值及增益值被解码从而基于显著性值及基于期望的输入/输出配置,降混 合矩阵可被重建构,且各个经解码的增益可与重建构的降混合矩阵的各个矩阵元素相关 联。此可由单独解码器执行,该解码器产生至音频解码器的完整降混合矩阵(音频解码器 (例如,W上关于图2、图3及图4描述的音频解码器)可在格式转换器中使用它)。
[0114] 因此,如上所定义的本发明方法也提供用于将具有具体输入声道配置的音频内容 呈现至具有不同输出声道配置的接收系统的系统及方法,其中用于降混合的附加信息与经 编码的比特流一起被从编码器侧传输至解码器侧,且根据本发明方法,归因于降混合矩阵 的非常有效率的编码,开销明显地降低。
[0115] 在下文中,描述实施有效率的静态降混合矩阵编码的又一实施例。更具体地,将描 述用于利用可选的EQ编码的静态降混合矩阵的实施例。也如较早所提及的,与多声道音频 有关的一个问题为适应其实时传输,同时维持与所有现有可用的客户物理扬声器装备的兼 容性。一个解决方案为在呈原始生产格式的音频内容旁提供降混合旁侧信息W生成具有较 少独立声道的其他格式(若需要)。假设inputCount个输入声道及OU化UtCount个输出声道, 通过大小为inputCount乘OU化UtCount的降混合矩阵指定降混合程序。此特定程序表示被 动降混合,意味着取决于实际音频内容的适应性信号处理被应用至输入信号或经降混合的 输出信号。根据现在描述的实施例,本发明方法描述用于降混合矩阵的有效率的编码的完 整方案(包括关于选择合适的表示域及还关于经量化的值的无损编码的量化方案的方面)。 每个矩阵元素表示混合增益,该混合增益调整给定输入声道对给定输出声道有贡献的程 度。现在描述的实施例旨在通过允许对具有可由生产者根据其需要指定的范围及精度的任 意降混合矩阵的编码来实现不受限制的灵活性。同样,期望有效率的无损编码,从而典型矩 阵使用少量比特,且背离典型矩阵将仅逐渐地降低效率。此意味着矩阵越类似于典型矩阵, 则该矩阵的编码将越有效率。根据实施例,所需的精度可由生产者指定为ldB、0.5dB或 0.25地W用于均匀量化。混合增益的值可被指定在最大值+22地至最小值-47dB(含)之间, 且还包括值-W(线性域中的0)。降混合矩阵中使用的有效值域在比特流中被指示为最大增 益值maxGain及最小增益值minGain,因此不浪费实际上未使用的值上的任何比特,同时不 限制灵活性。
[0116] 假设(例如)根据现有技术参考[6]或[7],提供关于每个扬声器的几何信息(如,方 位角及仰角及可选地,扬声器的惯用名称)的输入声道列表W及输出声道列表是可用的,根 据实施例,用于对降混合矩阵进行编码的算法可在表1中示出如下:
[0117] 表1-DownmixMatrix 的语法
[011 引
[0119]
[0120]
[0121] 根据实施例,用于对增益值进行解码的算法可在表2中示出如下:
[0122] 表 2-DecodeGain 化 Iue 的语法
[0123]
[0124] 根据实施例,用于定义读取范围函数的算法可在表3中示出如下: [01巧]表3-ReadRange的语法
[0126]
[0
[012引根据实施例,用于定义均衡器配置的算法可在表4中示出如下: [01 巧]表 A-EqualizerConf ig 的语法
[0130]
[0131] 根据实施例,降混合矩阵的元素可在表5中示出如下:
[0132] 表5-降混合矩阵的元素
[0134]
[0135] 哥伦布-莱斯编码用W使用给定的非负整数参数P含0对任何非负整数n含0进行编 码如下:首先使用一元编码对数字h ::蚊/;巧进行编码,因为h-比特后跟着终止零比特;然 后使用P个比特对数字l=n-h ? 2P均匀地进行编码。
[0136] 有限哥伦布-莱斯编码为在提前已知n<N(对于给定整数N含1)时所使用的平凡变 体。当对最大可能值h(其为
进行编码时,有限哥伦布-莱斯编码不包括 终止零比特。更准确地,为了对h = hmax进行编码,我们仅写h-比特,而不写终止零比特,不 需要该终止零比特是因为解码器可隐含地检测此条件。
[0137] W 下所描述的函数ConvertToCompactConf ig(paramConfig,paramCount)用于将 由paramCount个扬声器组成的给定paramConf ig配置转换成由compac1:ParamCount个扬声 器组组成的紧密compac1:ParamConf ig配置。compac1:ParamConf ig[ i].pairType字段可在组 表示成对的对称扬声器时为SYMMETRIC(S)、在组表示中屯、扬声器时为CENT邸(C)或在组表 示没有对称对的扬声器时为ASYMMETRIC(A)。
[013 引
[0139] 函数FindCompa Ct Tempi ate ( inputConfig,inputCount,outputConfig, outputCount)用于发现匹配由inputConf ig及inputCount表示的输入声道配置和由 OU化UtConf ig及OU化UtCount表示的输出声道配置的紧密模板矩阵。
[0140] 通过在编码器及解码器二者处可用的紧密模板矩阵的预定义列表中捜索具有与 i吨UtConfig相同的输入扬声器集合及与OU化UtConfig相同的输出扬声器集合的紧密模板 矩阵而发现紧密模板矩阵,与不相关的实际扬声器次序无关。在回传所发现的紧密模板矩 阵之前,函数可需要重排序其行及列W匹配如从给定输入配置得到的扬声器组的次序W及 如从给定输出配置得到的扬声器组的次序。
[0141] 若未发现
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