JP2016528542A - 拡張空間オーディオオブジェクト符号化の装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を受信するステップ。その場合、1つ以上のオーディオチャンネル信号がオーディオトランスポート信号内で混合され、1つ以上のオーディオオブジェクト信号がオーディオトランスポート信号内で混合され、1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数が1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数より少なくされている。
− 1つ以上のオーディオチャンネル信号及び1つ以上のオーディオオブジェクト信号が1つ以上のオーディオトランスポートチャンネル内でどのように混合されるかに関する情報を示すダウンミックス情報を受信するステップ。
− 共分散情報を受信するステップ。
− ダウミックス情報に依存して、かつ、共分散情報に依存してミキシング情報を算出するステップ。及び
− 1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するステップ。
− 1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を生成するステップ。そのオーディオトランスポート信号の生成は、1つ以上のオーディオチャンネル信号及び1つ以上のオーディオオブジェクト信号が1つ以上のオーディオトランスポートチャンネル内でどのように混合されなければならないかに関する情報を示すダウンミックス情報に依存して、オーディオトランスポート信号内で1つ以上のオーディオチャンネル信号と1つ以上のオーディオオブジェクト信号を混合することによりなされる。1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数は1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数より少なくされている。及び
− オーディオトランスポート信号、ダウンミックス情報及び共分散情報を出力するステップ。
NObjects:入力オーディオオブジェクト信号の数
NChannels:入力チャンネルの数
N:入力信号の数;
NはNObjects、NChannels又はNObjects+NChannelsと等しくできる
NDmxCh:ダウンミックス(処理済み)チャンネルの数
NSamples:処理済みデータサンプルの数
NOutputChannels:デコーダ側での出力チャンネルの数
D:ダウンミックス行列、サイズNDmxCh×N
X:入力オーディオ信号、サイズN×NSamples
Ex:入力信号共分散行列、サイズN×N、Ex=XXHと定義される
Y:ダウンミックスオーディオ信号、サイズNDmxCh×NSamples、Y=DXと定義される
Ey:ダウンミックス信号の共分散行列、サイズNDmxCh×NDmxCh、Ey=YYHと定義される
G:パラメトリック音源推定行列、サイズN×NDmxCh、ExDH(DExDH)-1を近似する
:パラメトリック再構成された入力信号、サイズNObjects×NSamples、Xを近似し、
と定義される
(・)H:(・)の共役転置を表現する自己共役(エルミート)演算子
R:サイズNOutputChannels×Nのレンダリング行列
S:サイズNOutputChannels×NDmxChの出力チャンネル生成行列、S = RGと定義される
Z:ダウンミックス信号からデコーダ側に生成された出力チャンネル、サイズNOutputChannels×NSamples、Z=SY
:望ましい出力チャンネル、サイズNOutputChannels×NSamples、
を得ることがあり得る。SAOC復号化は、最小平均二乗誤差(MMSE)アルゴリズムに基づいている。すなわち、
=GY 但し G≒ExDH(DExDH)-1
である。
を得るために入力チャンネルを再構成する代わりに、出力チャンネルZは、レンダリング行列Rを考慮することによって、デコーダ側で直接的に生成することができる。
Z=RGY
Z=SY ; 但し、S=RG
式中、i及びjはそれぞれオーディオオブジェクト信号xi及びxjの添字であり、nは時間を示し、kは周波数を示し、lは時間添字の組を示し、mは周波数添字の組を示す。εは零による除算を回避するための加算定数、例えば、ε=10-9である。
それは、例えば、オーディオチャンネル信号を生成することが、2つの副次的問題、すなわち、位置情報が必要とされることがない復号化情報を決定すること(例えば、分解(unmix)のための行列Gを決定すること、下記参照)と、(例えば、レンダリング行列Rを決定することにより、下記参照)レンダリング情報を決定することとに分けることができるからである。レンダリング情報の決定のためには、生成されたオーディオ出力チャンネルにおいてオーディオオブジェクトをレンダリングするためにオーディオオブジェクト信号に関する位置情報を利用することができる。
NDmxCh=f(bitrate, N)
である。
に割り当てられたダウンミックスチャンネルの数とオブジェクト経路
に割り当てられたダウンミックスチャンネルの数の値を、例えば、伝えることができる。
但し、
で、サイズが
である。
で、サイズが
である。
と
の逆行列を求めることにより、見込まれる数値不安定性は、より大きい行列DExDHの逆行列を求めるより低減される。例えば、最悪の想定では、トランスポートチャンネル
と
の共分散行列が信号の類似性によって線形の依存性をもつとき、全体行列DExDHは悪条件であることがあるが、別々のより小さい行列は良条件である可能性がある。
が計算された後、再構成された入力信号
(入力オーディオチャンネル信号と入力オーディオオブジェクト信号)を得るために、例えば、
を使用して、入力信号を例えばパラメータ的に推定することができる。
を得るために入力信号(入力オーディオチャンネル信号と入力オーディオオブジェクト信号)を明確に再構成する代わりに、出力チャンネル生成行列Sをダウンミックスオーディオ信号Yに適用することにより出力チャンネルZをデコーダ側で直接生成することができる。
式中、行列
は、入力チャンネルと入力オブジェクトとの間の相互共分散行列を表わし、計算する必要がない。
であるチャンネルベースダウンミックス行列Dchとサイズが
であるオブジェクトベースダウンミックス行列Dobjは、ダウンミックス行列Dから、対応する対角ブロックだけを選択することにより得られる。
R=(Rch Robj)
によって与えられる。式中、サイズがNout×NchであるRchは入力チャンネルに関連付けられたレンダリング行列を表わし、サイズがNout×NobjであるRobjは入力オブジェクトに関連付けられたレンダリング行列を表わす。
は、例えば以下の逆相関プロセスを表す。
Claims (19)
- 1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成する装置であって、該装置は、
ミキシング情報を算出するパラメータプロセッサ(110)と、
前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するダウンミックスプロセッサ(120)と、を備え、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を受信するように構成され、1つ以上のオーディオチャンネル信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、かつ、前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数が前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数に前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数を加えた数より少なくされており、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号及び前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの内部でどのように混合されるかに関する情報を示すダウンミックス情報を受信するように構成され、かつ、前記パラメータプロセッサ(110)は共分散情報を受信するように構成され、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、及び前記共分散情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成され、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、前記ミキシング情報に依存して前記オーディオトランスポート信号から前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するように構成され、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうち少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、さらに前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうち少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうち1つと前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうち1つとのペアに対する相関情報を示すことがない装置。 - 前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の1つずつに対するレベル差情報を示し、さらに前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の1つずつに対するレベル差情報を示す請求項1に記載の装置。
- 2つ以上のオーディオオブジェクト信号は前記オーディオトランスポート信号の内部で混合され、2つ以上のオーディオチャンネル信号は前記オーディオトランスポート信号の内部で混合され、
前記共分散情報は、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちのもう1つとからなる1つ以上のペアに対する相関情報を示し、又は、
前記共分散情報は、前記2つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つと、前記2つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちのもう1つとからなる1つ以上のペアに対する相関情報を示し、又は、
前記共分散情報は、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちのもう1つとからなる1つ以上のペアに対する相関情報を示し、かつ、前記2つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つと、前記2つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちのもう1つとからなる1つ以上のペアに対する相関情報を示す請求項1又は2に記載の装置。 - 前記共分散情報は、Nを前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数として、サイズがN×Nである共分散行列Exの複数の共分散係数を含み、
前記ダウンミックス行列Exは、式
に従って定義され、
式中、
はサイズがNChannels×NChannels(NChannelsは前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数)である第1の共分散部分行列の係数を示し、
はサイズがNObjects×NObjects(NObjectsは前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数)である第2の共分散部分行列の係数を示し、
0は零行列を示し、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス行列Exの前記複数のダウンミックス係数を受信するように構成され、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記パラメータプロセッサ(110)によって受信されることがない前記ダウンミックス行列Exの全係数に0を設定するように構成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記1つ以上のオーディオチャンネル信号は前記オーディオトランスポートチャンネルの1つ以上からなる第1のグループの内部で混合され、前記1つ以上のオーディオブジェクト信号は前記オーディオトランスポートチャンネルの1つ以上からなる第2のグループの内部で混合され、前記第1のグループの各オーディオトランスポートチャンネルは前記第2のグループに含まれることがなく、前記第2のグループの各オーディオトランスポートチャンネルは前記第1のグループに含まれることがなく、
前記ダウンミックス情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第1のグループの内部でどのように混合されるかに関する情報を示す第1のダウンミックスサブ情報を含み、かつ、前記ダウンミックス情報は、前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第2のグループの内部でどのように混合されるかに関する情報を示す第2のダウンミックスサブ情報を含み、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記第1のダウンミックスサブ情報に依存して、前記第2のダウンミックスサブ情報に依存して、及び前記共分散情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成され、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、前記ミキシング情報に依存して、1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第1のグループから、及びオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第2のグループから前記1つ以上のオーディオ出力信号を生成するように構成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記ダウンミックス情報はサイズがNDmxCh×N(NDmxChは前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数を示し、Nは前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数を示す)であるダウンミックス行列Dの複数のダウンミックス係数を含み、
前記ダウンミックス行列Dは、
に従って定義され、
式中、Dchはサイズが
×NChannels(
は前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第1のグループの前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数を示し、NChannelsは前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数を示す)である第1のダウンミックス部分行列の係数を示し、
Dobjはサイズが
×NChannels(
は前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第2のグループの前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数を示し、NChannelsは前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数を示す)
である第2のダウンミックス部分行列の係数を示し、
0は零行列を示し、
前記パラメータプロセッサ(110)は前記ダウンミックス行列Dの前記複数のダウンミックス係数を受信するように構成され、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記パラメータプロセッサ(110)によって受信されることがない前記ダウンミックス行列Dの全係数に0を設定するように構成されている請求項5に記載の装置。 - 前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、前記オーディオトランスポート信号の前記オーディオトランスポートチャンネルを含むデータストリームを受信するように構成され、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第1のグループの前記オーディオトランスポートチャンネルの数を示す第1のチャンネルカウント数を受信するように構成され、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルからなる前記第2のグループの前記オーディオトランスポートチャンネルの数を示す第2のチャンネルカウント数を受信するように構成され、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、前記第1のチャンネルカウント数もしくは前記第2のチャネルカウント数に依存して、又は前記第1のチャネルカウント数及び前記第2のチャネルカウント数に依存して、前記データストリーム内のオーディオトランスポートチャンネルが前記第1のグループに属するのか又は前記第2のグループに属するのかを識別するように構成されている請求項5又は6に記載の装置。 - 前記パラメータプロセッサ(110)は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号及び前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオ出力チャンネル内でどのように混合されるかに関する情報を示すレンダリング情報を受信するように構成され、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、前記共分散情報に依存して及びレンダリング情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成されている請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。 - 前記パラメータプロセッサ(110)は、前記レンダリング情報としてレンダリング行列Rの複数の係数を受信するように構成され、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、前記共分散情報に依存して及び前記レンダリング行列Rに依存して前記ミキシング情報を算出するように構成されている請求項8に記載の装置。 - 前記パラメータプロセッサ(110)は、前記レンダリング情報としてメタデータ情報を受信するように構成され、前記メタデータ情報は位置情報を含み、
前記位置情報は前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の1つずつに対する位置を示し、
前記位置情報は前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のいずれかに対する位置を示すことがなく、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、前記共分散情報に依存して、及び前記位置情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成されている請求項8に記載の装置。 - 前記メタデータ情報はさらに利得情報を含み、
前記利得情報は前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の1つずつに対する利得値を示し、
前記利得情報は前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のいずれかに対する利得値を示すことがなく、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、前記共分散情報に依存して、前記位置情報に依存して、及び前記利得情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成されている請求項10に記載の装置。 - 前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ミキシング情報としてミキシング行列Sを算出するように構成され、前記ミキシング行列Sは、式
S=RG
に従って定義され、
式中、Gは前記ダウミックス情報に依存し、かつ、前記共分散情報に依存した復号化行列であり、
Rは前記メタデータ情報に依存したレンダリング行列であり、
前記ダウンミックスプロセッサ(120)は、式
Z=SY
を適用することにより、前記オーディオ出力信号の前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するように構成され、
式中、Zはオーディオ出力信号であり、Yはオーディオトランスポート信号である請求項10又は11に記載の装置。 - 2つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、2つ以上のオーディオチャンネル信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、
前記共分散情報は、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと、前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちのもう1つとからなる1つ以上のペアに対する相関情報を示し、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つと前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちのもう1つとのペアに対する相関情報を示すことがなく、
前記パラメータプロセッサ(110)は、前記ダウンミックス情報に依存して、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の1つずつのレベル差情報に依存して、前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の1つずつの前記第2のレベル差情報に依存して、及び前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと前記2つ以上のオーディオチャンネル信号のうちのもう1つとの前記1つ以上のペアの前記相関情報に依存して前記ミキシング情報を算出するように構成されている請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。 - 1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を生成する装置であって、該装置は、
前記オーディオトランスポート信号の前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを生成するチャンネル/オブジェクトミキサ(210)と、
出力インターフェース(220)と、を備え、
前記チャンネル/オブジェクトミキサ(210)は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号及び前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネル内でどのように混合されるべきであるかに関する情報を示すダウンミックス情報に依存して、前記オーディオトランスポート信号内で前記1つ以上のオーディオチャンネル信号と前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号とを混合することにより前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含む前記オーディオトランスポート信号を生成し、前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数が1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数より少なくなるように構成され、
前記出力インターフェース(220)は、前記オーディオトランスポート信号、前記ダウンミックス情報及び共分散情報を出力するように構成され、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、さらに前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つとのペアに対する相関情報を示すことがない装置。 - チャンネル/オブジェクトミキサ(210)は、前記オーディオトランスポート信号の前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数がどの程度のビットレートが前記オーディオトランスポート信号を送信するため利用可能であるかに依存するように、前記オーディオトランスポート信号を生成するように構成されている請求項14に記載の装置。
- オーディオトランスポート信号を生成する請求項14又は15に記載の装置(310)と、
1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成する請求項1から13のいずれか一項に記載の装置(320)と、を備え、
請求項1から13のいずれか一項に記載の装置(320)は、請求項14又は15に記載の前記装置(310)から前記オーディオトランスポート信号、ダウンミックス情報及び共分散情報を受信するように構成され、
請求項1から13のいずれか一項に記載の装置(320)は、前記ダウンミックス情報及び前記共分散情報に依存して前記オーディオトランスポート信号から前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するように構成されているシステム。 - 1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成する方法であって、該方法は、
1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を受信するステップであって、1つ以上のオーディオチャンネル信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記オーディオトランスポート信号内で混合され、1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数が前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数に前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数より少なくされているステップと、
前記1つ以上のオーディオチャンネル信号と前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネル内でどのように混合されるかに関する情報を示すダウンミックス情報を受信するステップと、
共分散情報を受信するステップと、
前記ダウミックス情報に依存して、及び前記共分散情報に依存してミキシング情報を算出するステップと、
前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するステップであって、前記ミキシング情報に依存して前記オーディオトランスポート信号から前記1つ以上のオーディオ出力チャンネルを生成するステップと、を含み、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、さらに前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つとのペアに対する相関情報を示すことがない方法。 - 1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含むオーディオトランスポート信号を生成する方法であって、該方法は、
1つ以上のオーディオチャンネル信号及び1つ以上のオーディオオブジェクト信号が前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネル内でどのように混合されるべきであるかに関する情報を示すダウンミックス情報に依存して、前記オーディオトランスポート信号内で前記1つ以上のオーディオチャンネル信号及び前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号を混合することにより前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルを含む前記オーディオトランスポート信号を生成し、前記1つ以上のオーディオトランスポートチャンネルの数が前記1つ以上のオーディオチャンネル信号の数と前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号の数を加えた数より少なくなるようにするステップと、
前記オーディオトランスポート信号、前記ダウンミックス情報及び共分散情報を出力するステップと、を含み、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、さらに前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの少なくとも1つに対するレベル差情報を示し、
前記共分散情報は、前記1つ以上のオーディオチャンネル信号のうちの1つと前記1つ以上のオーディオオブジェクト信号のうちの1つとのペアに対する相関情報を示すことがない方法。 - コンピュータ又は信号プロセッサ上で実行されたときに請求項17又は18に記載の方法を実施するコンピュータプログラム。
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