JP2012141633A - 多チャネルダウンミックスされたオブジェクト符号化における強化された符号化及びパラメータ表現 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】符号化されたオーディオオブジェクト信号を使用して出力データを生成するオーディオ合成器であって、所定のオーディオ出力形態を持ちかつ複数のオーディオオブジェクトを表す複数の出力チャネルを再現するために、使用可能な出力データを生成する出力データ合成器を含み、当該出力データ合成器は、前記複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報と、前記オーディオオブジェクトのためのオーディオオブジェクトパラメータとを使用し、前記オーディオ出力形態の中の前記オーディオオブジェクトの目標位置を追加的に使用することで、前記オーディオオブジェクトパラメータを前記所定のオーディオ出力形態のための空間パラメータへとトランスコードする。
【選択図】図1B
Description
ここで、
はy(k)の複素共役信号である。ここで考慮する全ての信号は、1つの修正フィルタバンクか、又は離散時間信号のウインドウ化されたFFT(高速フーリエ変換)分析からのサブバンドサンプルである。これらのサブバンドは、対応する合成フィルタバンク操作によって離散時間ドメインへと逆変換されなければならないことが知られている。L個のサンプルを持つ1つの信号ブロックは、時間及び周波数の1つの区間内における信号を表し、この区間は、信号特性を説明するために用いられた時間―周波数平面の知覚的動機に基づくタイル張りの一部である。この設定において、所与のオーディオオブジェクトは、1つの行列内の長さLを有するN行として次の式で表すことができる。
に対する近似だけを含む。図3に示すオブジェクトパラメータ抽出器は、このアイデアを具体化することに役立ち、相関関係がないとする仮定が成り立たないようなステレオ信号としてオブジェクトが供給される場合に、特に重要となる。オブジェクトのP個の選択されたステレオペアのグループ化は、インデックスのセット{(np,mp),p=1,2,...,P}で表現される。これらのステレオペアのために、相関関係<sn,sm>が計算され、次式(6)に示す正規化された相関関係(ICC)の複素数、実数、又は絶対値がステレオパラメータ抽出器302により抽出される。
復号器では、2Pの非対角エントリを有する行列Eを形成するために、ICCデータはエネルギーと組み合わされても良い。例えば、全体でN=3のオブジェクトであり、この内最初の2つが単一のペア(1,2)を構成するオブジェクトについては、送信されるエネルギー及び相関関係データはS1,S2,S3 及びρ1,2である。この場合、行列Eへの組合せにより、次の結果となる。
ここで、Iは大きさKの恒等行列である。もしDが完全な階数を有する場合には、初歩的な線形代数により、式(9)の解のセットは、max{K・(N-K), 0}パラメータによりパラメータ化できることになる。この点は、OPCデータの結合符号化(joint encoding) 402の中で活用されている。復号器においては、完全な予測行列Cが、パラメータの減数されたセットとダウンミックス行列とから再形成可能となる。
となる。単一トラックのためのOPCは、
を近似することを目的としており、上述の式(11)は、この場合、次式を達成するように解くことができる。
よって、満足するOPCの数はK(N-K)=2・(3-2)=2となる。
1.オブジェクトパラメータはエネルギーモードであり、トランスコーダは予測モードである。
2.オブジェクトパラメータはエネルギーモードであり、トランスコーダもエネルギーモードである。
3.オブジェクトパラメータは予測モード(OPC)であり、トランスコーダも予測モードである。
4.オブジェクトパラメータは予測モード(OPC)であり、トランスコーダはエネルギーモードである。
この近似式は、使用可能なデータにより完全に定義される。fktがFの要素を表すものとすると、CLD及びICCは以下の式から読み取ることができる。
ここで、φは絶対値φ(z)=|z|又は実数値演算子φ(z)=Re{z}である。
である結合されたチャネル(l,r,qc)について、3×Nの大きさを持つ減数された再現行列A3を形成することである。このとき、A3=D36Aであり、6から3への部分ダウンミックス行列は次式で定義される。
C3(DED*)=A3ED*
上述の具体例においては次式となり、
次の結果となる。
これを上述の式(20)に代入すると、次式が得られる。
次の行列を単純に選択できる。
E=CZC*
そして、全てのMPEGサラウンドOTTとエネルギーモードTTTのパラメータは、エネルギーベースのオブジェクトパラメータの場合と同様に、Eから推定可能である。しかし、OPCを使用する大きな利点は、予測モードのMPEGサラウンドTTTパラメータとの組合せにおいて発生する。この場合、波形近似
は、直ちに減数された予測行列
をもたらし、この予測行列からTTTパラメータ(α,β)とダウンミックス変換器とに到達するまでの残りのステップは、エネルギーモードで与えられたオブジェクトパラメータの場合と同様である。現実に、上述の式(22)から(25)までのステップは、完全に同一である。結果として生まれる行列Gはダウンミックス変換器へと入力され、TTTパラメータ(α,β)はMPEGサラウンド復号器へと伝送される。
ここで、νは音声と演奏曲との制御比率である。ダウンミックス変換行列の設計は、次式に基づく。
X=DS
ここで、Sはオーディオオブジェクトを表現する行列であり、オーディオオブジェクトの数に等しい行数を持ち、Dはダウンミックス行列であり、Xは複数のダウンミックスチャネルを表現する行列であり、ダウンミックスチャネルの数に等しい行数を持つ。
ここで、wpはダウンミックス重みであり、pは整数のインデックス変数、fj,iは所定の出力形態の出力チャネルの共分散行列の近似を表すエネルギー行列の行列要素である。
C3(DED*)=A3ED*,
ここで、C3は2→3の予測行列、Dはダウンミックス情報から導出されたダウンミックス行列、Eはオーディオソースオブジェクトから導出されたエネルギー行列、A3は減数された再現行列、記号* は複素共役演算子である。
G=DTTTC3
ここで、C3は2→3の予測行列であり、DTTTとCTTTの積はIに等しく、Iは2×2の恒等行列であり、CTTTは次式に基づくものであり、
ここで、α、β、γは定数ファクタである。
ここで、Aは再現行列、Eはオーディオソースオブジェクトから導出されたエネルギー行列、Yは出力チャネル行列、記号* は複素共役演算子である。
ここで、φは絶対値φ(z)=|z|又は実数値演算子φ(z)=Re{z}であり、CLD0は第1のチャネルレベル差エネルギーパラメータ、CLD1は第2のチャネルレベル差エネルギーパラメータ、CLD2は第3のチャネルレベル差エネルギーパラメータ、ICC1は第1のチャネル間コヒーレンスエネルギーパラメータ、ICC2は第2のチャネル間コヒーレンスエネルギーパラメータ、fijはエネルギー行列Fの位置i,jにおける要素を示す。
ここで、CLD0 TTTはパラメータの第1グループの第1エネルギーパラメータであり、CLD1 TTTはパラメータの第1グループの第2のエネルギーパラメータである。
このとき、Dはダウンミックス行列、Eはオーディオソースオブジェクトから導出されたエネルギー行列、Wは中間行列、D26は所定の出力形態の6→2チャネルのダウンミキシングのための部分ダウンミックス行列、Gは空間復号器の任意のダウンミックスゲインファクタを含む変換行列である。
E=CZC*
このときEはエネルギー行列であり、Cは予測パラメータ行列であり、Zは少なくとも2つのダウンミックスチャネルの1つの共分散行列である。
G=A2・C
ここで、Gは変換行列であり、A2は部分再現行列であり、Cは予測パラメータ行列である。
G(DED*)=A2ED*
ここで、Gはトラックのオーディオソースから導出されたエネルギー行列であり、Dはダウンミックス情報から導出されたダウンミックス行列であり、A2は減数された再現行列であり、記号* は複素共役演算子である。
92 ダウンミキサ
93 ダウンミックスチャネル
94 オブジェクトパラメータ生成器
95 オブジェクトパラメータ
96 ダウンミックス情報生成器
97 ダウンミックス情報
98 出力インターフェース
99 符号化されたオーディオオブジェクト信号
100 出力データ合成器
101 オーディオオブジェクト符号器
Claims (12)
- 符号化されたオーディオオブジェクト信号を使用して出力データを生成するオーディオ合成器であって、
所定のオーディオ出力形態を持ちかつ複数のオーディオオブジェクトを表す複数の出力チャネルを再現するために、使用可能な出力データを生成する出力データ合成器を含み、
当該出力データ合成器は、前記複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報と、前記オーディオオブジェクトのためのオーディオオブジェクトパラメータとを使用し、前記オーディオ出力形態の中の前記オーディオオブジェクトの目標位置を追加的に使用することで、前記オーディオオブジェクトパラメータを前記所定のオーディオ出力形態のための空間パラメータへとトランスコードすることを特徴とする、オーディオ合成器。 - 請求項1に記載のオーディオ合成器において、
前記出力データ合成器は、前記オーディオオブジェクトの目標位置から導出される変換行列Gを用いて、複数のダウンミックスチャネルを前記所定のオーディオ出力形態のためのステレオダウンミックスへと変換することを特徴とする、オーディオ合成器。 - 請求項1に記載のオーディオ合成器において、
前記空間パラメータは、2→3のアップミックスのためのパラメータからなる第1グループと、3→6のアップミックスのためのエネルギーパラメータからなる第2グループとを含み、
前記出力データ合成器は、オーディオオブジェクトの目標位置によって決定される再現行列Aと、仮想の2→3のアップミックス処理によって生成される3チャネルへの出力チャネルのダウンミックス化を表す部分ダウンミックス行列D36と、前記ダウンミックス行列Dと、を使用して2→3の予測行列のための予測パラメータを計算することを特徴とする、オーディオ合成器。 - 請求項3に記載のオーディオ合成器において、
前記オブジェクトパラメータはオブジェクト予測パラメータであり、前記出力データ合成器は、前記オブジェクト予測パラメータCと前記ダウンミックス情報Dと前記ダウンミックスチャネルに対応するエネルギー情報Zとに基づいて、エネルギー行列Eを予め計算することを特徴とする、オーディオ合成器。 - 請求項1に記載のオーディオ合成器において、
前記出力データ合成器は、パラメータ化されたステレオ再現行列A2と、このパラメータ化されたステレオ再現行列A2に基づく変換行列Gとを計算することによって、ステレオ出力形態のための2つのステレオチャネルを生成することを特徴とする、オーディオ合成器。 - 符号化されたオーディオオブジェクト信号を用いて出力データを生成するためのオーディオ合成方法において、
複数のオーディオオブジェクトを表す所定のオーディオ出力形態の複数の出力チャネルを作り出すために用いられる前記出力データを生成する工程を含み、
その工程は、前記複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報と、前記オーディオオブジェクトのためのオーディオオブジェクトパラメータとを使用し、前記オーディオ出力形態の中の前記オーディオオブジェクトの目標位置を追加的に使用することで、前記オーディオオブジェクトパラメータを前記所定のオーディオ出力形態のための空間パラメータへとトランスコードすることを特徴とする、オーディオ合成方法。 - 複数のオーディオオブジェクトを用いて符号化されたオーディオオブジェクト信号を生成するためのオーディオオブジェクト符号器であって、
前記複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報を生成するためのダウンミックス情報生成器であって、前記少なくとも2つのダウンミックスチャネルのパワー特性と相関関係特性とをそれぞれ示すパワー情報と相関関係情報とを生成する、ダウンミックス情報生成器と、
前記オーディオオブジェクトのためのオブジェクトパラメータを生成するためのオブジェクトパラメータ生成器と、
前記ダウンミックス情報と前記パワー情報と前記相関関係情報と前記オブジェクトパラメータとを含む前記符号化されたオーディオオブジェクト信号を生成するための出力インターフェースと、
を備えたことを特徴とするオーディオオブジェクト符号器。 - 請求項7に記載のオーディオオブジェクト符号器において、
前記複数のオーディオオブジェクトを複数のダウンミックスチャネルへとダウンミックスするためのダウンミキサをさらに含み、オーディオオブジェクトの数はダウンミックスチャネルの数より多く、前記ダウンミキサは、前記複数のオーディオオブジェクトの複数のダウンミックスチャネルへの配分が前記ダウンミックス情報に示される通りに実行されるように、前記ダウンミックス情報生成器に接続されていることを特徴とする、オーディオオブジェクト符号器。 - 請求項7に記載のオーディオオブジェクト符号器において、
前記ダウンミックス情報は、どのオーディオオブジェクトが全体又は部分的に前記複数のダウンミックスチャネルの内の1つ又はそれ以上のダウンミックスチャネルに含まれるかを示し、
かつ、1つのオーディオオブジェクトが2つ以上のダウンミックスチャネルに含まれる場合には、前記2つ以上のダウンミックスチャネルの1つのダウンミックスチャネルに含まれる、前記オーディオオブジェクトの一つの部分についての情報を示すように、
前記ダウンミックス情報生成器は前記ダウンミックス情報を計算することを特徴とする、オーディオオブジェクト符号器。 - 複数のオーディオオブジェクトを用いて符号化されたオーディオオブジェクト信号を生成するためのオーディオオブジェクト符号化方法であって、
前記複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報を生成するステップと、
前記少なくとも2つのダウンミックスチャネルのパワー特性と相関関係特性とをそれぞれ示すパワー情報と相関関係情報とを生成するステップと、
前記オーディオオブジェクトのためのオブジェクトパラメータを生成するステップと、
前記パワー情報と前記相関関係情報と前記ダウンミックス情報と前記オブジェクトパラメータとを含む、前記符号化されたオーディオオブジェクト信号を生成するステップと、
を備えたことを特徴とするオーディオオブジェクト符号化方法。 - 複数のオーディオオブジェクトの少なくとも2つのダウンミックスチャネルへの配分を示すダウンミックス情報と、前記少なくとも2つのダウンミックスチャネルのパワー特性及び相関関係特性をそれぞれ示すパワー情報及び相関関係情報と、オブジェクトパラメータとを含む符号化されたオーディオオブジェクト信号を記憶した、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であって、
前記オブジェクトパラメータと前記少なくとも2つのダウンミックスチャネルとを使用して前記オーディオオブジェクトの再構成が可能となるように、前記オブジェクトパラメータが設定されている記憶媒体。 - コンピュータに請求項6又は10に記載の方法を実行させるためのコンピュータプログラム。
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