JP2020500336A - 位相補償を使用してマルチチャネル信号をダウンミックスまたはアップミックスするための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
pt,k=St,k-gt,bMt,k (5)
が最小になるような数gt,b、および、ミッド信号Mtに適用された場合、各帯域におけるptおよびMtのエネルギーを等しくするゲイン係数rt,b、すなわち、
±{0,2,4,6,8,10,13,16,19,22,25,30,35,40,45,50} (23)
に対応するエネルギー線に基づき、その各々において8つの量子化点が選択される。これは、gの非負値に対応する値と符号ビットとを保持する量子化点の8×16テーブルとして編成される256のエントリを有するコードブックを生じる。これは、量子化点(g,r)の8ビット整数表現を生じ、ここで、例えば、最初のビットは、gの符号を指定し、次の4ビットは、8×16テーブルにおける列インデックスを保持し、最後の3ビットは、行インデックスを保持する。
・IPD補償および(10)によるMによるSの予測によるステレオM/S
・IPD補償、(9)によるMによるSの予測、およびゲイン係数(10)による残余予測によるステレオM/S
・結合量子化によるサイドゲイン係数および残余ゲイン係数の効率的な量子化
・(g,r)平面内のLtおよびRtの固定されたエネルギー比に対応する線上のサイドゲイン係数および残余ゲイン係数の結合量子化。
MPEG-4 High Efficiency Advanced Audio Coding (HE-AAC) v2
FROM JOINT STEREO TO SPATIAL AUDIO CODING-RECENT PROGRESS AND STANDARDIZATION, Proc. of the 7th Int. Conference on digital Audio Effects (DAFX-04)、ナポリ、イタリア、2004年10月5〜8日
22 第2の時間-スペクトル変換器、ブロック
23 計算器、ブロック
24 計算器、ブロック
25 計算器、内積計算器、ブロック
26 サイドゲイン計算器
27 残余ゲイン計算器
28 接続線
30 チャネル間位相差(IPD)計算器、IPD計算器、ブロック
32 絶対位相回転計算器、ブロック
34 ダウンミックス計算器、ブロック
36 エネルギー差またはサイドゲイン計算器、ブロック
50 サブバンドごとのILD計算器
52 グループ整合器
54 点整合器
56 コードビルダ
57a 符号ビット
57b ビット2から5、ビットのセット
57c ビット6から8、ビットのセット
60 サイド信号計算器
61 残余信号計算器、ブロック
62 サイドゲイン選択器
63 残余ゲイン計算器
70 第1の重み付け器、ブロック
71 ブロック
72 第1のコンバイナ、ブロック
73 第2のコンバイナ、ブロック
76 第1の重み付きダウンミックス、第1の重み付きダウンミックス信号
77 第2の重み付きダウンミックス、第2の重み付きダウンミックス信号
80 無相関信号計算器、ブロック、無相関信号計算器
82 重み付け器
84 正規化器
85 現在のフレームのミッド信号
86 生の信号または無相関信号
87 正規化係数gnorm、正規化係数
90 抽出器
91 結合コード
92 結合コードブック
100 マルチチャネル信号
101 第1のチャネル
102 第2のチャネル
103 追加のチャネル、第3のチャネル
120 ダウンミキサ
122 ダウンミックス信号、ダウンミックス
140 パラメータ計算器
141 サイドゲイン
142 残余ゲイン
143 チャネル間位相差(IPD)
160 出力インターフェース
162 符号化マルチチャネル信号
200 符号化マルチチャネル信号
204 入力インターフェース
205 残余ゲインr、残余ゲイン
206 サイドゲインg、サイドゲイン
207 ダウンミックス信号
208 残余信号合成器
209 残余信号
212 アップミキサ
213 第1のチャネル、スペクトル領域チャネル
214 第2のチャネル、スペクトル領域チャネル
216 スペクトル-時間変換器
217 第1のチャネル
218 第2のチャネル
1300 分析ウィンドウ化器
1302 変換ブロック、ブロック
1310 逆変換器
1312 合成ウィンドウ化器
1314 重複/加算器、重複加算器
Claims (35)
- 少なくとも2つのチャネル(101、102)を含むマルチチャネル信号(100)をダウンミックスするための装置であって、
前記マルチチャネル信号(100)からダウンミックス信号(122)を計算する(34)ためのダウンミキサ(120)であって、前記ダウンミックス信号(122)を計算する際に、前記少なくとも2つのチャネルのうちのより低いエネルギーを有するチャネルのみが回転されるか、またはより大きいエネルギーを有するチャネルよりも強く回転されるように、絶対位相補償を使用して前記ダウンミックスを計算する(34)ように構成される、ダウンミキサ(120)と、
出力信号を生成するための出力インターフェース(160)であって、前記出力信号が前記ダウンミックス信号(122)に関する情報を含む、出力インターフェース(160)と
を備える装置。 - 前記ダウンミキサ(120)が、前記少なくとも2つのチャネルを使用してチャネル間位相差を計算する(30)ように構成され、
前記ダウンミキサ(120)が絶対位相回転パラメータを計算する(32)ように構成され、
前記ダウンミキサ(120)が、前記ダウンミックス信号を計算する際に、前記チャネル間位相差と前記絶対位相回転パラメータとを使用して第1のチャネルと第2のチャネルとに重み付けする(34)ように構成される、
請求項1に記載の装置。 - 前記装置が、前記少なくとも2つのチャネルのうちの第1のチャネル(101)および第2のチャネル(102)からサイドゲイン(141)を計算するためのパラメータ計算器(140)をさらに備え、
前記ダウンミキサ(120)が、前記パラメータ計算器(140)によって決定される前記サイドゲイン(141)に基づいて前記絶対位相回転パラメータを計算する(32)ように構成される、
請求項2に記載の装置。 - 前記ダウンミキサ(120)が、フレームの各サブバンドについて前記チャネル間位相差を計算する(30)ように構成され、前記ダウンミキサ(120)が、前記フレームの各サブバンドについて前記絶対位相回転パラメータを計算する(32)ように構成される、請求項2または3に記載の装置。
- 前記atan関数がatan2関数を含み、前記atan2(y,x)関数が、その値が点(x,y)と正のx軸との間の角度である引数2つの逆正接関数である、請求項5に記載の装置。
- 前記ダウンミキサ(120)が、前記ダウンミックス信号(122)が、以下の式、
- 前記少なくとも2つのチャネルのうちの第1のチャネル(101)および前記少なくとも2つのチャネルのうちの第2のチャネル(102)からサイドゲイン(141)を計算するか、または前記第1のチャネル(101)および前記第2のチャネル(102)から残余ゲイン(142)を計算するためのパラメータ計算器(140)と、
出力信号を生成するための出力インターフェース(160)であって、前記出力信号が、前記ダウンミックス信号(122)に関する情報と、前記サイドゲイン(141)および前記残余ゲイン(142)に関する情報とを含む、出力インターフェース(160)と
をさらに備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。 - パラメータ計算器(140)が、
第1のチャネルおよび第2のチャネルのサブバンドごとの表現を生成し(21)、
サブバンド内の前記第1のチャネルの第1の振幅関連特性を計算し(21、22、23、24)、前記サブバンド内の前記第2のチャネルの第2の振幅関連特性を計算し、
前記サブバンド内の前記第1のチャネルと前記第2のチャネルの内積を計算する(25)か、
前記第1の振幅関連特性と、前記第2の振幅関連特性と、前記内積とを含む第1の関係を使用して前記サブバンド内の前記サイドゲインを計算する(26)か、または、
前記第1の振幅関連特性と、前記第2の振幅関連特性と、前記内積とを含む第2の関係を使用して前記サブバンド内の残余ゲインを計算する(27)
ように構成され、前記第2の関係が前記第1の関係とは異なり、
振幅関連特性が、振幅から、電力から、エネルギーから、または1よりも大きい指数を有する振幅の任意のべき乗から決定される、請求項3、5、8のいずれか一項に記載の装置。 - パラメータ計算器(140)が、第1のチャネルおよび第2のチャネルの複数のサブバンドの各サブバンドについて、前記サイドゲイン(141)または残余ゲイン(142)を計算するように構成されるか、または、
前記パラメータ計算器が、前記第1および第2のチャネルのサイド信号を予測するために、前記第1および第2のチャネルのミッド信号に適用可能なサイド予測ゲインとして前記サイドゲインを計算するように構成されるか、または、
前記パラメータ計算器(140)が、前記サイドゲインを使用して前記ミッド信号による前記サイド信号の予測の残余信号の振幅関連特性を示す残余予測ゲインとして前記残余ゲインを計算するように構成される、
請求項3、5、8、または9に記載の装置。 - パラメータ計算器(140)が、分子と分母とを有する分数を使用して前記サイドゲインを計算する(26)ように構成され、前記分子が第1のチャネルの振幅関連特性と第2のチャネルの振幅関連特性とを含み、前記分母が前記第1のチャネルの前記振幅関連特性と、前記第2のチャネルの前記振幅関連特性と、内積から導出された値とを含むか、または、
前記パラメータ計算器(140)が、分子と分母とを有する分数を使用して残余ゲインを計算する(27)ように構成され、前記分子が前記内積から導出された値を含み、前記分母が前記内積を含む、
請求項3、5、8から10のいずれか一項に記載の装置。 - 前記パラメータ計算器(140)が、前記サイドゲインを計算する(26)ように構成され、前記分子が、前記第1のチャネルの第1の振幅関連特性と第2のチャネルの前記第2の振幅関連特性との差を含み、前記分母が前記第1のチャネルの前記第1の振幅関連特性と、前記第2のチャネルの前記第2の振幅関連特性と、前記内積から導出された値との合計を含むか、または、
前記パラメータ計算器(140)が、前記分子と前記分母とを有する前記分数を使用して前記残余ゲインを計算する(27)ように構成され、前記分子が、前記第1のチャネルの前記第1の振幅関連特性と前記第2のチャネルの前記第2の振幅関連特性との加重和と、前記内積から導出された値との間の差を含み、前記分母が、前記第1のチャネルの前記振幅関連特性と、前記第2のチャネルの前記振幅関連特性と、前記内積から導出された値との前記合計を含む、
請求項11に記載の装置。 - パラメータ計算器(140)が、サブバンドに関する前記サイドゲインを計算し、前記サブバンドの前記サイドゲインを使用して(28)前記サブバンドに関する残余ゲインを計算するように構成される、請求項3、5、8から12のいずれか一項に記載の装置。
- パラメータ計算器(140)が、前記サイドゲインに関する値が、以下の式、
前記パラメータ計算器(140)が、残余ゲインに関する値が、以下の式、
tがフレームインデックスであり、bがサブバンドインデックスであり、Elが前記フレームおよび前記サブバンド内の左チャネルのエネルギーであり、ERがフレームtおよびサブバンドb内の前記第2のチャネルのエネルギーであり、Xが前記フレームtおよび前記サブバンドb内の第1のチャネルと第2のチャネルとの間の内積である、
請求項3、5、8から12のいずれか一項に記載の装置。 - パラメータ計算器(140)が、第1のチャネルおよび第2のチャネルのサブバンドごとの表現を複素数値スペクトルのシーケンスとして計算するように構成され、各スペクトルが前記第1のチャネルもしくは前記第2のチャネルの時間フレームに関連し、前記シーケンスの前記時間フレームが前記スペクトルのシーケンス内で隣接し、互いに重なり合うか、または、
前記パラメータ計算器(140)が、サブバンド内の複素スペクトル値の大きさを二乗し、前記サブバンド内の二乗された大きさを合計することによって第1の振幅関連尺度と第2の振幅関連尺度とを計算するように構成されるか、または、
前記パラメータ計算器(140)が、前記サブバンド内で積を合計することであって、各積が、前記第1のチャネルの周波数ビン内のスペクトル値と、前記周波数ビンに関する前記第2のチャネルの共役複素スペクトル値とを含む、合計することと、前記合計の結果の大きさを形成することと、によって内積を計算するように構成される、
請求項3、5、8から14のいずれか一項に記載の装置。 - 前記出力インターフェース(160)が、前記ダウンミックス信号(122)に関する前記情報を取得するために前記ダウンミックス信号(122)を波形符号化するように構成された波形エンコーダを備えるか、または、
前記ダウンミキサが、チャネル間のエネルギー差が定義済みの閾値よりも大きいときにのみ、前記より低いエネルギーを有する前記チャネルをより高いエネルギーを有する前記チャネルよりも多く回転させるように構成される、
請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。 - 符号化マルチチャネル信号(200)をアップミックスするための装置であって、
前記符号化マルチチャネル信号(200)を受信し、前記符号化マルチチャネル信号(200)からダウンミックス信号(207)を取得するための入力インターフェース(204)と、
前記ダウンミックス信号(207)をアップミックスするためのアップミキサ(212)と
を備え、前記アップミキサが、前記ダウンミックス信号が、再構成された第1のチャネル(213)および再構成された第2のチャネル(214)のうちのより低いエネルギーを有するチャネルを再構成する際にのみ回転されるか、または、前記再構成された第1のチャネル(213)および前記再構成された第2のチャネル(214)のうちの前記再構成された第1のチャネル(213)および前記再構成された第2のチャネル(214)のうちのより大きいエネルギーを有するチャネルよりも強く回転されるように、絶対位相補償を使用して前記再構成された第1のチャネル(213)と前記再構成された第2のチャネル(214)とを計算するように構成される、
装置。 - 前記入力インターフェース(204)が、前記符号化マルチチャネル信号(200)からチャネル間位相差値を取得するように構成され、
前記アップミキサ(212)が、前記再構成された第1および第2のチャネルを計算するとき、前記チャネル間位相差値を適用するように構成される、
請求項17に記載の装置。 - 前記アップミキサ(212)が、
チャネル間位相差値から位相回転パラメータを計算し、
第1の様式において前記再構成された第1のチャネルを計算するときに前記位相回転パラメータを適用し、第2の様式において前記再構成された第2のチャネルを計算するときに前記チャネル間位相差値および/または前記位相回転パラメータを適用するように構成され、前記第1の様式が前記第2の様式とは異なる、
請求項18に記載の装置。 - 前記入力インターフェース(204)が、前記符号化マルチチャネル信号(200)を受信し、前記符号化マルチチャネル信号(200)からサイドゲイン(206)を取得するように構成され、
前記アップミキサ(212)が、絶対位相回転パラメータが、以下の式、
- 前記atan関数がatan2関数を含み、前記atan2(y,x)関数が、その値が点(x,y)と正のx軸との間の角度である引数2つの逆正接関数である、請求項20に記載の装置。
- 前記アップミキサ(212)が、前記再構成された第1のチャネルおよび前記再構成された第2のチャネルが、以下の式、
請求項19または20または21に記載の装置。 - 前記入力インターフェース(204)が、前記符号化マルチチャネル信号(200)を受信し、前記符号化マルチチャネル信号(200)からサイドゲイン(206)と残余ゲイン(205)とを取得するように構成され、
前記装置が、前記残余ゲイン(205)を使用して残余信号(209)を合成するための残余信号合成器(208)をさらに備え、
前記アップミキサ(212)が、第1の重み付きダウンミックス信号(76)を取得するために前記サイドゲイン(206)を使用して前記ダウンミックス信号(207)の第1の重み付け演算(70)を実行するように構成され、
前記アップミキサ(212)が、第2の重み付きダウンミックス信号(77)を取得するために前記サイドゲイン(206)と前記ダウンミックス信号(207)とを使用して第2の重み付け演算(71)を実行するように構成され、
前記第1の重み付きダウンミックス信号(76)が前記第2の重み付きダウンミックス信号(77)とは異なるように、前記第1の重み付け演算(70)が前記第2の重み付け演算(71)とは異なり、
前記アップミキサ(212)が、前記第1の重み付きダウンミックス信号(76)と前記残余信号(209)との組合せ(72)を使用し、前記第2の重み付きダウンミックス信号(77)と前記残余信号(209)との第2の組合せ(73)を使用して、前記再構成された第1のチャネルを計算するように構成される、
請求項17から23のいずれか一項に記載の装置。 - 前記アップミキサ(212)が、前記再構成された第1のチャネルを計算する際に前記重み付きダウンミックス信号(76)と前記残余信号(209)とを組み合わせる(72)ように構成され、
前記アップミキサ(212)が、前記再構成された第2のチャネルを計算する際に第2の組合せ規則(73)を使用して前記第2の重み付きダウンミックス信号(77)と前記残余信号(209)とを組み合わせる(73)ように構成され、前記第1の組合せ規則(72)および前記第2の組合せ規則(73)が互いに異なる、または、
前記第1および第2の組合せ規則(72、73)のうちの一方が加算演算であり、前記第1および第2の組合せ規則のうちの他方が減算演算である、
請求項24に記載の装置。 - 前記アップミキサ(212)が、前記サイドゲインと第1の所定の数との合計から導出される重み付け係数を含む前記第1の重み付け演算(70)を実行するように構成され、
前記アップミキサ(212)が、第2の所定の数と前記サイドゲインとの間の差から導出される重み付け係数を含む前記第2の重み付け演算(71)を実行するように構成され、前記第1および第2の所定の数が互いに等しいかまたは互いに異なる、
請求項23から25のいずれか一項に記載の装置。 - 前記残余信号合成器(208)が、現在のフレームに関する前記残余信号(209)を取得するために前記現在のフレームに関する前記残余ゲイン(205)を使用して先行フレームのダウンミックス信号(207)に重み付けするように構成されるか、または、
前記現在のフレームに関する前記残余信号(209)を取得するために前記現在のフレームに関する前記残余ゲイン(205)を使用して前記現在のフレームからまたは1つもしくは複数の先行フレームから導出される(80)無相関信号に重み付けする(88)ように構成される、
請求項23から26のいずれか一項に記載の装置。 - 前記残余信号計算器(208)が、前記残余信号(209)のエネルギーが前記残余ゲイン(205)によって示される信号エネルギーと等しくなるように前記残余信号(209)を計算するように構成される、請求項23から27のいずれか一項に記載の装置。
- gnormが、以下の式、
前記残余信号に関する生の信号が、以下の式、
前記アップミキサ(212)が、前記再構成された第1のチャネルおよび前記再構成された第2のチャネルが、以下の式、
請求項23から29のいずれか一項に記載の装置。 - 前記アップミキサ(212)が、スペクトル領域において前記再構成された第1のチャネル(213)と前記再構成された第2のチャネル(214)とを計算するように構成され、
前記装置が、前記再構成された第1のチャネルと前記再構成された第2のチャネルとを時間領域に変換するためのスペクトル-時間変換器(216)をさらに備え、
前記アップミキサが、チャネル間のエネルギー差が定義済みの閾値よりも大きいときにのみ、前記より低いエネルギーを有する前記チャネルをより高いエネルギーを有する前記チャネルよりも多く回転させるように構成される、
請求項17から30のいずれか一項に記載の装置。 - 前記スペクトル-時間変換器(216)が、前記第1および第2の再構成されたチャネルの各々について、後続のフレームをフレームの時間シーケンスに変換し(301)、
合成ウィンドウを使用して各時間フレームに重み付けし(1312)、
前記第1の再構成されたチャネル(217)の時間ブロックと前記第2の再構成されたチャネル(218)の前記時間ブロックとを取得するために後続のウィンドウ化された時間フレームを重ね合わせて加算する(1314)
ように構成された、請求項31に記載の装置。 - 少なくとも2つのチャネル(101、102)を含むマルチチャネル信号(100)をダウンミックスする方法であって、
前記マルチチャネル信号(100)からダウンミックス信号(122)を計算するステップ(34)であって、前記ダウンミックス信号(122)を計算する際に、前記少なくとも2つのチャネルのうちのより低いエネルギーを有するチャネルのみが回転されるか、またはより大きいエネルギーを有するチャネルよりも強く回転されるように、絶対位相補償を使用して前記ダウンミックスを計算するステップを含む、ステップと、
出力信号を生成するステップ(160)であって、前記出力信号が、前記ダウンミックス信号(122)に関する情報を含む、ステップと
を含む方法。 - 符号化マルチチャネル信号(200)をアップミックスする方法であって、
前記符号化マルチチャネル信号(200)を受信し(204)、前記符号化マルチチャネル信号(200)からダウンミックス信号(207)を取得するステップと、
前記ダウンミックス信号(207)をアップミックスするステップ(212)と
を含み、前記アップミックスするステップ(212)が、前記ダウンミックス信号が、再構成された第1のチャネル(213)および再構成された第2のチャネル(214)のうちのより低いエネルギーを有するチャネルを再構成する際にのみ回転されるか、または、前記再構成された第1のチャネル(213)および前記再構成された第2のチャネル(214)のうちのより大きいエネルギーを有するチャネルよりも強く回転されるように、絶対位相補償を使用して前記再構成された第1のチャネル(213)と前記再構成された第2のチャネル(214)とを計算するステップを含む、方法。 - コンピュータまたはプロセッサ上で実行されているとき、請求項33に記載の方法または請求項34に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
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