專利名稱：參數(shù)立體聲上混合設(shè)備、參數(shù)立體聲譯碼器、參數(shù)立體聲下混合設(shè)備、參數(shù)立體聲編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于 根據(jù)空間參數(shù)從單聲道下混合(mono downmix)信號生成左信號 和右信號的參數(shù)立體聲上混合(stereo upmix)設(shè)備。本發(fā)明還涉及包括參數(shù)立體聲上混 合設(shè)備的參數(shù)立體聲譯碼器，用于根據(jù)空間參數(shù)從單聲道下混合信號生成左信號和右信號 的方法，音頻播放設(shè)備，參數(shù)立體聲下混合設(shè)備，參數(shù)立體聲編碼器，用于生成對于差信號 (difference signal)的預(yù)測殘留(residual)信號的方法，以及計算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
參數(shù)立體聲(PS)是最近幾年來音頻編碼的主要進(jìn)展之一。參數(shù)立體聲的基本要 素在 J. Breebaart, S. van de Par, A. Kohlrausch 禾口 Ε· Schuijers 的"Parametric Coding of Stereo Audio”，in EURASIP J.Appl. Signal Process. , vol 9，pp.1305—1322(2004) 中說明。與傳統(tǒng)的、所謂的音頻信號的離散編碼相比較，如

圖1所描繪的PS編碼器把立體 聲信號對(1，r)101、102變換成單個單聲道下混合信號104加上描述空間圖像的少量參數(shù) 103。這些參數(shù)包括聲道間強(qiáng)度差(iid)、聲道間相位(或時間)差(ipd/itd)和聲道間相 干性/相關(guān)性(ice)。在PS編碼器100中，立體聲輸入信號(1，r)的空間圖像被分析，從 而產(chǎn)生iid、ipd和icc參數(shù)。優(yōu)選地，參數(shù)是依賴于時間和頻率的。對于每個時間/頻率 片(tile)，確定iid、ipd和icc參數(shù)。這些參數(shù)被量化和被編碼140，從而產(chǎn)生PS比特流。 而且，參數(shù)也被典型地使用來控制如何生成立體聲輸入信號的下混合。隨后通過使用傳統(tǒng) 的單聲道音頻編碼器120對最終得到的(多個)單聲道和值信號104進(jìn)行編碼。最后，最 終得到的單聲道和PS比特流被合并，以構(gòu)建總的立體聲比特流107。在PS譯碼器200中，立體聲比特流被分成單聲道比特流202和PS比特流203。單 聲道音頻信號被譯碼，從而導(dǎo)致單聲道下混合信號204的重建。單聲道下混合信號連同譯 碼的空間圖像參數(shù)205 —起被饋送到PS上混合230。PS上混合然后生成輸出的立體聲信號 對(l，r)206、207。為了合成icc線索(cue)，PS上混合利用所謂的去相關(guān)的信號(Sd)，即， 從單聲道音頻信號生成一個概略地具有相同的頻譜和時間包絡(luò)、然而具有對于該單聲道輸 入信號的基本上是零相關(guān)性的信號。然后，根據(jù)空間圖像參數(shù)，在PS上混合內(nèi)對于每個時 間/頻率片確定和應(yīng)用2X2矩陣
權(quán)利要求
1.一種用于根據(jù)空間參數(shù)(205)從單聲道下混合信號(204)生成左信號(206)和右 信號(207)的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備(300，400)，其特征在于，所述參數(shù)立體聲上混合設(shè)備 (300,400)包括用于根據(jù)用預(yù)測系數(shù)(321)縮放的單聲道下混合信號(204)來預(yù)測差信 號(311)的裝置(310)，該差信號(311)包括在左信號(206)與右信號(207)之間的差值， 其中所述預(yù)測系數(shù)是從空間參數(shù)(205)得出的；以及算術(shù)裝置(330)，用于根據(jù)單聲道下混 合信號(204)與所述差信號(311)的和值與差值來得出左信號(206)和右信號(207)。
2.如在權(quán)利要求1中要求的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中所述預(yù)測系數(shù)(321)是基于 下混合信號(204)到差信號(311)上的波形匹配。
3.如在權(quán)利要求2中要求的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中預(yù)測系數(shù)(321)作為空間參 數(shù)(205)的函數(shù)被給出
4.如在權(quán)利要求1到3中要求的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中用于預(yù)測差信號(311) 的裝置(310)被安排成通過加上縮放的去相關(guān)的單聲道下混合信號而增強(qiáng)差信號。
5.如在權(quán)利要求4中要求的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中所述去相關(guān)的單聲道下混合 (341)借助于對單聲道下混合信號(204)濾波而獲得。
6.如在權(quán)利要求4中要求的參數(shù)立體聲上混合，其中施加到去相關(guān)的單聲道下混合 (341)的縮放因子(322)被設(shè)置來補(bǔ)償預(yù)測能量損耗。
7.如在權(quán)利要求6中要求的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中施加到去相關(guān)的單聲道下混 合(341)的縮放因子(322)作為空間參數(shù)的函數(shù)被給出<p
8.按照權(quán)利要求1到7的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備，其中所述參數(shù)立體聲上混合(300， 400)把對于差信號的預(yù)測殘留信號(331)作為附加輸入，其中算術(shù)裝置(330)被安排成根 據(jù)單聲道下混合信號(204)、所述差信號(311)和所述對于差信號的預(yù)測殘留信號(331)得 出左信號(206)和右信號(207)。
9.一種參數(shù)立體聲譯碼器，包括多路分解裝置(210)，用于把輸入比特流(201)分成 單聲道比特流(202)和參數(shù)比特流(203)；單聲道譯碼裝置(220)，用于把所述單聲道比特 流譯碼成單聲道下混合信號(204)；參數(shù)譯碼裝置(240)，用于把所述參數(shù)比特流譯碼成空 間參數(shù)(205)；以及參數(shù)立體聲上混合裝置(230)，用于根據(jù)空間參數(shù)(205)從單聲道下混 合信號(204)生成左信號(206)和右信號(207)，所述參數(shù)立體聲譯碼器還包括按照權(quán)利要 求1-7的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備(300)。
10.一種參數(shù)立體聲譯碼器，包括多路分解裝置(210)，用于把輸入比特流(201)分 成單聲道比特流(202)和參數(shù)比特流(203)；單聲道譯碼裝置(220)，用于把所述單聲道比特流譯碼成單聲道下混合信號(204)；參數(shù)譯碼裝置(240)，用于把參數(shù)比特流譯碼成空間 參數(shù)(205)；以及參數(shù)立體聲上混合裝置(230)，用于根據(jù)空間參數(shù)(205)從單聲道下混合 信號(204)生成左信號(106)和右信號(207)；其特征在于，該多路分解裝置(210)還被 安排成從輸入比特流中提取預(yù)測殘留比特流(332)，該單聲道譯碼裝置(220)還被安排成 從預(yù)測殘留比特流譯碼對于差信號的預(yù)測殘留信號(331)，以及該參數(shù)立體聲上混合裝置 (230)是按照權(quán)利要求8的參數(shù)立體聲上混合設(shè)備。
11.一種用于根據(jù)空間參數(shù)從單聲道下混合信號生成左信號和右信號的方法，其特征 在于-根據(jù)用預(yù)測系數(shù)縮放的單聲道下混合信號來預(yù)測差信號，該差信號包括在左信號與 右信號之間的差值，其中所述預(yù)測系數(shù)是從空間參數(shù)得出的；_根據(jù)單聲道下混合信號與所述差信號的和值與差值來得出左信號和右信號。
12.如在權(quán)利要求11中要求的、用于根據(jù)空間參數(shù)從單聲道下混合信號生成左信號和 右信號的方法，其中得出左信號和右信號的步驟還基于對于差信號的預(yù)測殘留信號。
13.—種包括按照權(quán)利要求9或10的參數(shù)立體聲譯碼器的音頻播放設(shè)備。
14.一種用于根據(jù)空間參數(shù)(103)從左信號(101)和右信號(102)生成單聲道下混 合信號(104)的參數(shù)立體聲下混合設(shè)備(800)，其特征在于，所述參數(shù)立體聲下混合設(shè)備 (800)把對于差信號的預(yù)測殘留信號(801)作為附加輸入，其中所述參數(shù)立體聲下混合設(shè) 備包括另一個算術(shù)裝置(810)，用于得出單聲道下混合信號(104)和差信號(811)，該差信 號(811)包括在左信號與右信號之間的差值；和另一個預(yù)測裝置(820)，用于得出對于差信 號的預(yù)測殘留信號(801)，作為在差信號(811)與用從空間參數(shù)(103)得出的預(yù)定的預(yù)測系 數(shù)(831)縮放的單聲道下混合信號(104)之間的差值。
15.一種參數(shù)立體聲編碼器，包括估計裝置(130)，用于從左信號(101)和右信號 (102)得出空間參數(shù)(103)；參數(shù)立體聲下混合裝置(110)，用于根據(jù)空間參數(shù)從左信號和 右信號生成單聲道下混合信號(104)；單聲道編碼裝置(120)，用于把所述單聲道下混合信 號編碼成單聲道比特流(105)；參數(shù)編碼裝置(140)，用于把空間參數(shù)編碼成參數(shù)比特流 (106)；以及復(fù)用裝置(150)，用于把單聲道比特流和參數(shù)比特流合并成輸出比特流；其特 征在于，該參數(shù)立體聲下混合裝置(110)是按照權(quán)利要求14的參數(shù)立體聲下混合設(shè)備，以 及該單聲道編碼裝置(220)還被安排成把對于差信號的預(yù)測殘留信號(801)編碼成預(yù)測殘 留比特流(802)，以及該復(fù)用裝置(150)還被安排成把預(yù)測比特流合并到輸出流中。
16.一種用于根據(jù)空間參數(shù)從左信號和右信號生成對于差信號的預(yù)測殘留信號的方 法，其特征在于-得出在左信號與右信號之間的差信號；_得出對于差信號的預(yù)測殘留信號，作為在差信號與用從空間參數(shù)得出的預(yù)測系數(shù)縮 放的單聲道下混合信號之間的差值。
17.一種數(shù)據(jù)比特流，其包括合并的單聲道下混合流、參數(shù)流和預(yù)測殘留流。
18.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，用于執(zhí)行權(quán)利要求11、12或16的任一項的方法。
全文摘要
一種參數(shù)立體聲上混合設(shè)備(300，400)，其根據(jù)空間參數(shù)(205)從單聲道下混合信號(204)生成左信號(206)和右信號(207)。所述參數(shù)立體聲上混合的特征在于，它包括用于根據(jù)用預(yù)測系數(shù)(321)縮放的單聲道下混合信號(204)來預(yù)測差信號(311)的裝置(310)，該差信號(311)包括在左信號(206)與右信號(207)之間的差值。所述預(yù)測系數(shù)是從空間參數(shù)(205)得出的。所述參數(shù)立體聲上混合設(shè)備(300，400)還包括算術(shù)裝置(330)，用于根據(jù)單聲道下混合信號(204)與所述差信號(311)的和值與差值來得出左信號(206)和右信號(207)。
文檔編號H04S3/02GK102037507SQ200980118754
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者E·G·P·舒伊杰斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司