JP2021157202A - 後処理遅延低減との高周波再構成技術の統合 - Google Patents
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Abstract
Description
特許請求の範囲中を含め、この開示全体を通して、信号又はデータに“対して”処理を実行するという表現(例えば、信号又はデータをフィルタリングする、スケーリングする、変換する、又はそれに利得を適用する)は、信号又はデータに対して直接的に、あるいは号又はデータの処理されたバージョンに対して(例えば、処理実行前の予備的なフィルタリング又は前処理を受けた信号のバージョンに対して)、処理を実行することを表すよう、広い意味で使用される。
MPEG−4 AAC規格は、符号化されたMPEG−4 AACビットストリームが、以下のメタデータ、すなわち、ビットストリームのオーディオコンテンツを復号するために(もし適用されるべきであれば)デコーダによって適用されるべき高周波再構成(“HFR”)処理の各タイプを示す、及び/又はそのようなHFR処理を制御する、及び/又はビットストリームのオーディオコンテンツを復号するために使用されるべき少なくとも1つのHFRツールの少なくとも1つの特性若しくはパラメータを示すメタデータ、を含むことを企図している。ここでは、スペクトルバンド複製(“SBR”)での使用に関してMPEG−4 AAC規格で記述又は言及されているこのタイプのメタデータを表すために、“SBRメタデータ”という表現を使用する。当業者によって理解されるように、SBRはHFRの一形式である。
・高調波トランスポジション、及び
・QMFパッチングによる追加の前処理(プレフラット化)。
・eSBR処理を実行するために必要とされる差分の制御データのみが伝送される(SBR制御データの同時伝送ではない)ので、(eSBRメタデータを含めることによる)ビットレートペナルティは、ビットレート全体のごく一部である、及び
・SBR関係の制御情報の調整(チューニング)は、典型的に、トランスポジションの詳細に依存しない。制御データがトランスポーザの動作に依存する場合の例については、この出願中で後述する。
符号化されたオーディオビットストリームの少なくとも1つのブロック(例えば、MPEG−4 AACビットストリームの少なくとも1つのブロック)を格納するように構成されたメモリ(例えば、図3又は図4のバッファ201)と、
メモリに結合され、ビットストリームの上記ブロックの少なくとも1つの部分を逆多重化するように構成されたビットストリームペイロードデフォーマッタ(例えば、図3の要素205、又は図4の要素215)と、
ビットストリームの上記ブロックのオーディオコンテンツの少なくとも1つの部分を復号するように結合及び構成された復号サブシステム(例えば、図3の要素202及び203、又は図4の要素202及び213)と、を有し、ブロックは、
充填要素であり、当該充填要素の始まりを示す識別子(例えば、MPEG−4 AAC規格の表4.85の値0x6を持つ“id_syn_ele”識別子)と、該識別子の後の充填データと、を含む充填要素と、
該ブロックのオーディオコンテンツに対してエンハンストスペクトルバンド複製(eSBR)処理が実行される(例えば、該ブロックに含められたスペクトルバンド複製データ及びeSBRメタデータを使用して)べきかを特定する少なくとも1つのフラグと、
を含む。
・高調波トランスポジション(16kbps、14400/28800Hz)
〇 DFTベース:3.68WMOPS(weighted million operations per second)
〇 QMFベース:0.98WMOPS
・QMFパッチング前処理(プレフラット化):0.1WMOPS
のようになる。知られることには、DFTベースのトランスポジションは、典型的に、過渡信号に関してQMFベースのトランスポジションよりも良好に機能する。
1. 1ビットメタデータパラメータ“bs_sbr_processing”、及び
2. 復号されるべき符号化されたビットストリームのオーディオコンテンツの各チャンネル(“ch”)についての、上述のパラメータ“sbrPatchingMode[ch]”、“sbrOversamplingFlag[ch]”、“sbrPitchInBinsFlag[ch]”、及び“sbrPitchInBins[ch]”の各々。
lk(n)=H11(k,n)sk(n)+H21(k,n)dk(n)
rk(n)=H12(k,n)sk(n)+H22(k,n)dk(n)
に従って、左再構成信号(lk(n))及び右再構成信号(rk(n))が生成され、ここで、H11、H12、H21及びH22は、ステレオパラメータによって規定されるものである。信号lk(n)及び信号rk(n)は、最終的に周波数−時間変換によって時間ドメインに変換され返す。
符号化されたオーディオビットストリームを受信し、該符号化されたオーディオビットストリームは、前記オーディオ信号の低帯域部分を表すオーディオデータと、高周波再構成メタデータとを含み、
前記オーディオデータを復号して、復号された低帯域オーディオ信号を生成し、
前記符号化されたオーディオビットストリームから前記高周波再構成メタデータを抽出し、前記高周波再構成メタデータは、高周波再構成プロセスのための動作パラメータを含み、該動作パラメータは、前記符号化されたオーディオビットストリームの後方互換拡張コンテナ内に置かれたパッチングモードパラメータを含み、該パッチングモードパラメータの第1の値は、スペクトル変換を指し示し、該パッチングモードパラメータの第2の値は、位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを指し示し、
前記復号された低帯域オーディオ信号をフィルタリングして、フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を生成し、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号及び前記高周波再構成メタデータを用いて、前記オーディオ信号の高帯域部分を再生成し、当該再生成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第1の値である場合にスペクトル変換を含み、当該再生成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第2の値である場合に位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを含み、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を前記再生成された高帯域部分と組み合わせて、広帯域オーディオ信号を形成する、
ことを有し、
前記フィルタリングすること、前記再生成すること、及び前記組み合わせることは、オーディオチャンネル当たり3010サンプル以下の遅延で後処理動作として実行され、前記スペクトル変換は、適応逆フィルタリングによって、音調成分と雑音ライク成分との間の比を維持することを有する、
方法。
オプションで、前記スペクトルバンド複製拡張データは、
オプションのスペクトルバンド複製ヘッダと、
前記ヘッダの後のスペクトルバンド複製データと、
前記スペクトルバンド複製データの後のスペクトルバンド複製拡張要素であり、フラグが含められているスペクトルバンド複製拡張要素と、
を含む、
EEE2又は3の方法。
符号化されたオーディオビットストリームを受信する入力インタフェースであり、前記符号化されたオーディオビットストリームは、前記オーディオ信号の低帯域部分を表すオーディオデータと、高周波再構成メタデータとを含む、入力インタフェースと、
前記オーディオデータを復号して、復号された低帯域オーディオ信号を生成するコアオーディオデコーダと、
前記符号化されたオーディオビットストリームから前記高周波再構成メタデータを抽出するデフォーマッタであり、前記高周波再構成メタデータは、高周波再構成プロセスのための動作パラメータを含み、該動作パラメータは、前記符号化されたオーディオビットストリームの後方互換拡張コンテナ内に置かれたパッチングモードパラメータを含み、該パッチングモードパラメータの第1の値は、スペクトル変換を指し示し、該パッチングモードパラメータの第2の値は、位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを指し示す、デフォーマッタと、
前記復号された低帯域オーディオ信号をフィルタリングして、フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を生成する分析フィルタバンクと、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号及び前記高周波再構成メタデータを用いて、前記オーディオ信号の高帯域部分を再構成する高周波リジェネレータであり、前記再構成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第1の値である場合にスペクトル変換を含み、前記再構成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第2の値である場合に位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを含む、高周波リジェネレータと、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を前記再生成された高帯域部分と組み合わせて、広帯域オーディオ信号を形成する合成フィルタバンクと、
を有し、
前記分析フィルタバンク、前記高周波リジェネレータ、及び前記合成フィルタバンクは、オーディオチャンネル当たり3010サンプル以下の遅延でポストプロセッサにて実行され、前記スペクトル変換は、適応逆フィルタリングによって、音調成分と雑音ライク成分との間の比を維持することを有する、
オーディオ処理ユニット。
Claims (14)
- オーディオ信号の高周波再構成を実行する方法であって、当該方法は、
符号化されたオーディオビットストリームを受信し、該符号化されたオーディオビットストリームは、前記オーディオ信号の低帯域部分を表すオーディオデータと、高周波再構成メタデータとを含み、
前記オーディオデータを復号して、復号された低帯域オーディオ信号を生成し、
前記符号化されたオーディオビットストリームから前記高周波再構成メタデータを抽出し、前記高周波再構成メタデータは、高周波再構成プロセスのための動作パラメータを含み、該動作パラメータは、前記符号化されたオーディオビットストリームの後方互換拡張コンテナ内に置かれたパッチングモードパラメータを含み、該パッチングモードパラメータの第1の値は、スペクトル変換を指し示し、該パッチングモードパラメータの第2の値は、位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを指し示し、
複素QMF分析フィルタバンクを用いて、前記復号された低帯域オーディオ信号を複数のサブバンドへとフィルタリングして、フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を生成し、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号及び前記高周波再構成メタデータを用いて、前記オーディオ信号の高帯域部分を再生成し、当該再生成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第1の値である場合にスペクトル変換を含み、当該再生成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第2の値である場合に位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを含み、
複素QMF合成フィルタバンクを用いて、前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を前記再生成された高帯域部分と組み合わせて、広帯域オーディオ信号を形成する、
ことを有し、
前記複素QMF分析フィルタバンクの分析フィルタhk(n)及び前記複素QMF合成フィルタバンクの合成フィルタfk(n)は、
前記フィルタリングすること、前記再生成すること、及び前記組み合わせることは、オーディオチャンネル当たり3010サンプルの遅延で後処理動作として実行され、前記スペクトル変換は、適応逆フィルタリングによって、音調成分と雑音ライク成分との間の比を維持することを有する、
方法。 - 前記符号化されたオーディオビットストリームは更に充填要素を含み、該充填要素は、該充填要素の始まりを指し示す識別子と、該識別子の後の充填データとを有し、該充填データが前記後方互換拡張コンテナを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記識別子は、最上位ビットが先に伝送され且つ0x6の値を持つ3ビット符号なし整数である、請求項2に記載の方法。
- 前記充填データは拡張ペイロードを含み、該拡張ペイロードはスペクトルバンド複製拡張データを含み、前記拡張ペイロードは、最上位ビットが先頭に送信され且つ‘1101’又は‘1110’の値を持つ4ビット符号なし整数で識別され、
オプションで、前記スペクトルバンド複製拡張データは、
オプションのスペクトルバンド複製ヘッダと、
前記ヘッダの後のスペクトルバンド複製データと、
前記スペクトルバンド複製データの後のスペクトルバンド複製拡張要素であり、フラグが含められているスペクトルバンド複製拡張要素と、
を含む、
請求項2又は3に記載の方法。 - 前記高周波再構成メタデータは、エンベロープスケールファクタ、ノイズフロアスケールファクタ、時間/周波数グリッド情報、又はクロスオーバー周波数を指し示すパラメータを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記後方互換拡張コンテナは更に、前記パッチングモードパラメータが前記第1の値に等しいときに、前記高帯域部分のスペクトルエンベロープの形状における不連続を回避するために追加の前処理が使用されるかを指し示すフラグを含み、該フラグの第1の値は、前記追加の前処理をイネーブルし、該フラグの第2の値は、前記追加の前処理をディセーブルする、請求項1に記載の方法。
- 前記追加の前処理は、線形予測フィルタ係数を用いてプリゲイン曲線を計算することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記後方互換拡張コンテナは更に、前記パッチングモードパラメータが前記第2の値に等しいときに、信号適応周波数ドメインオーバーサンプリングが適用されるべきかを指し示すフラグを含み、該フラグの第1の値は、前記信号適応周波数ドメインオーバーサンプリングをイネーブルし、該フラグの第2の値は、前記信号適応周波数ドメインオーバーサンプリングをディセーブルする、請求項1に記載の方法。
- 前記信号適応周波数ドメインオーバーサンプリングは、過渡信号を含むフレームに対してのみ適用される、請求項8に記載の方法。
- 位相ボコーダ周波数拡散による前記高調波トランスポジションは、毎秒450万演算及び3kワードのメモリの又はそれよりも低い推定複雑度で実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記複素QMF分析フィルタバンクは更に、チャネル依存の位相シフトを有し、該チャネル依存の位相シフトは前記複素QMF合成フィルタバンクによって補償される、
請求項1に記載の方法。 - 命令を有するコンピュータプログラムであって、前記命令は、コンピューティング装置又はシステムによって実行されるときに、該コンピューティング装置又はシステムに、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
- オーディオ信号の高周波再構成を実行するオーディオ処理ユニットであって、当該オーディオ処理ユニットは、
符号化されたオーディオビットストリームを受信する入力インタフェースであり、前記符号化されたオーディオビットストリームは、前記オーディオ信号の低帯域部分を表すオーディオデータと、高周波再構成メタデータとを含む、入力インタフェースと、
前記オーディオデータを復号して、復号された低帯域オーディオ信号を生成するコアオーディオデコーダと、
前記符号化されたオーディオビットストリームから前記高周波再構成メタデータを抽出するデフォーマッタであり、前記高周波再構成メタデータは、高周波再構成プロセスのための動作パラメータを含み、該動作パラメータは、前記符号化されたオーディオビットストリームの後方互換拡張コンテナ内に置かれたパッチングモードパラメータを含み、該パッチングモードパラメータの第1の値は、スペクトル変換を指し示し、該パッチングモードパラメータの第2の値は、位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを指し示す、デフォーマッタと、
前記復号された低帯域オーディオ信号をフィルタリングして、フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を生成する分析フィルタバンクと、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号及び前記高周波再構成メタデータを用いて、前記オーディオ信号の高帯域部分を再構成する高周波リジェネレータであり、前記再構成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第1の値である場合にスペクトル変換を含み、前記再構成することは、前記パッチングモードパラメータが前記第2の値である場合に位相ボコーダ周波数拡散による高調波トランスポジションを含む、高周波リジェネレータと、
前記フィルタリングされた低帯域オーディオ信号を前記再構成された高帯域部分と組み合わせて、広帯域オーディオ信号を形成する合成フィルタバンクと、
を有し、
前記分析フィルタバンク、前記高周波リジェネレータ、及び前記合成フィルタバンクは、オーディオチャンネル当たり3010サンプルの遅延でポストプロセッサにて実行され、前記スペクトル変換は、適応逆フィルタリングによって、音調成分と雑音ライク成分との間の比を維持することを有し、
前記複素QMF分析フィルタバンクの分析フィルタhk(n)及び前記複素QMF合成フィルタバンクの合成フィルタfk(n)は、
オーディオ処理ユニット。 - 位相ボコーダ周波数拡散による前記高調波トランスポジションは、毎秒450万演算及び3kワードのメモリの又はそれよりも低い推定複雑度で実行される、請求項13に記載のオーディオ処理ユニット。
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