JP5485844B2 - 信号処理方法、信号処理装置、エンコーダ装置、デコーダ装置及びオーディオシステム - Google Patents
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Description
1)ブラインド再構成(blind reconstruction)。この方法は、提供される情報無しで信号性質のみに基づいてアップミックスマトリクスを推定しようとする。
2)マトリクス化技術、例えばドルビープロロジック。特定のダウンミックスマトリクスを使用することにより、2チャネルから5チャネルへの再構成は、使用されるダウンミックスマトリクスにより決定される特定の信号性質により向上されることができる。
3)パラメータ制御アップミックス。この方法において、エンコーダ情報パラメータPは、典型的には、ビットストリームの補助的部分に記憶され、通常のステレオ再生システムとの下位互換性を保証する。しかしながら、これらのシステムは、一般に、マトリクス化システムとの下位互換性はない。
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得るステップであって、前記第1の信号が第1の複素関数(complex function)により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が第3の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有するステップと、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得るステップであって、前記第4の信号が第4の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が第2の複素関数により修正された前記第1の信号を有するステップと、
を有し、
前記複素関数が、前記空間的パラメータの関数であり、前記第1の信号と前記第2の信号との間の差のエネルギ値が前記第1の信号及び前記第2の信号の和のエネルギ値以上であり、かつ前記第4の信号と前記第3の信号との間の差のエネルギ値が前記第4の信号及び前記第3の信号の和のエネルギ値以上であるように選択される。したがって、前記デコーダにおけるフロント/バック・ステアリング(steering)が可能にされる。
L0[k]=L[k]+Cs[k]
R0[k]=R[k]+Cs[k]
ここで、Cs[k]は、前記LFEチャネル及びセンタチャネルを結合した後に結果として生じるモノ信号(mono signal)である。以下の式はL[k]及びR[k]に対して成り立つ。
これらのパラメータが使用される場合、図2におけるスキームは、図3におけるスキームにより置き換えられることができる。左チャネルLO[k]を処理するために、前記左入力チャネルにおけるフロント/バック寄与を決定するパラメータのみが必要とされ、これらはパラメータIIDL及びβである。前記右入力チャネルの処理に対して、パラメータIIDR及びγのみが必要とされる。関数g2は、ここで関数g3により置き換えられることができるが、反対の符号を持つ。
wl=fl(P)
wr=fr(p)
ブロックΦ-90は、90度の位相シフトを実行する全通過フィルタである。図5におけるブロックG1及びG2は、ゲインである。結果として生じる出力は、
G1=f1(wl,wr)
G2=f2(wl,wr)
である。
g1=1−wl+wlΦ-90
g2=−wlΦ-90G1
g3=wrΦ-90G2
g4=1−wr=wrΦ-90
により置き換えられる。
したがって、行列H内の適切な関数の使用は、マトリクス化処理が逆変換されることを可能にする。
wl=f1(αl)f2(β)
wr=f3(αr)f4(γ)
ここで、f1...f4は任意の関数でありうる。例えば、
全通過フィルタΦ-90は、複素演算子j(j2=−1)との(複素数値)周波数領域における乗算を実行することにより効率的に実現されることができる。ゲインG1及びG2に対して、wl、wrの関数は、サークルサラウンドにおいて行われるように取られることができるが、値1/√2を持つ定数も適切である。これは結果として行列において、
det(H)=(1−wl−wr+(3/2)wlwr)+j(wl−wr)
に等しい。
det(H)=1−2wl+(3/2)wl 2
この関数は、wl=2/3に対してdet(H)=1/3の最小値を持つ。
det(H)=g1g4−g2g3≠0
である場合に逆変換されることができる。これは、関数g1...g4の適切な選択により達成されることができる。
Claims (13)
- Nチャネルオーディオ信号を第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号及び空間的パラメータに符号化するエンコーダから得られるステレオ信号を処理する方法において、前記方法が、
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得るステップであって、前記第1の信号が、第1の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が、第3の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有する、当該第1の出力信号を得るステップと、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得るステップであって、前記第4の信号が、第4の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が、第2の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有する、当該第2の出力信号を得るステップとを有し、
前記第1から第4の複素関数は、前記空間的パラメータの関数であり、
前記第1の複素関数が、第1の関数部分及び第2の関数部分を有し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第1のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記第1のステレオ信号における前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力が増大し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第4の複素関数が、第3の関数部分及び第4の関数部分を有し、前記第4の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第2のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第4の関数部分の出力が増大し、前記第4の複素関数の前記第4の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第2の複素関数および前記第3の複素関数が、互いに180度の位相シフトを有し、
前記第1の信号及び前記第3の信号を加算して前記第1の出力信号を得るステップは、前記第1の出力信号を得る際、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力および前記第1の複素関数の前記第1の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力を加算するステップを含み、
前記第2の信号及び前記第4の信号を加算して前記第2の出力信号を得るステップは、前記第2の出力信号を得る際、前記第4の複素関数の前記第3の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力および前記第4の複素関数の前記第4の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力を加算するステップを含む、方法。 - 前記Nチャネルオーディオ信号が、フロントチャネル信号及びリアチャネル信号を有し、前記空間的パラメータが、前記ステレオダウンミックス内の前記フロントチャネルの寄与と比較した前記ステレオダウンミックス内の前記リアチャネルの相対的寄与の尺度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の複素関数の大きさが、前記第1の複素関数の大きさより小さく、及び/又は前記第3の複素関数の大きさが、前記第4の複素関数の大きさより小さい、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第2の複素関数及び/又は前記第3の複素関数が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有する、請求項1、2又は3に記載の方法。
- 前記第1の関数部分が、前記第4の関数部分と比較して反対の符号を持つ、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の複素関数が、前記第3の複素関数と比較して反対の符号を持つ、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の複素関数及び前記第4の関数部分が同じ符号を持ち、前記第3の複素関数及び前記第2の関数部分が同じ符号を持つ、請求項5又は6に記載の方法。
- Nチャネルオーディオ信号を第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号及び空間的パラメータに符号化するエンコーダから得られるステレオ信号を処理するデバイスにおいて、前記デバイスが、
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得る第1の加算手段であって、前記第1の信号が、第1の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が、第3の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有する、当該第1の加算手段と、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得る第2の加算手段であって、前記第4の信号が、第4の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が、第2の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有する、当該第2の加算手段とを有し、
前記第1から第4の複素関数は、前記空間的パラメータの関数であり、
前記第1の複素関数が、第1の関数部分及び第2の関数部分を有し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第1のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記第1のステレオ信号における前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力が増大し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第4の複素関数が、第3の関数部分及び第4の関数部分を有し、前記第4の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第2のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第4の関数部分の出力が増大し、前記第4の複素関数の前記第4の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第2の複素関数および前記第3の複素関数が、互いに180度の位相シフトを有し、
前記第1の信号及び前記第3の信号を加算して前記第1の出力信号を得る前記第1の加算手段は、前記第1の出力信号を得る際、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力および前記第1の複素関数の前記第1の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力を加算し、
前記第2の信号及び前記第4の信号を加算して前記第2の出力信号を得る前記第2の加算手段は、前記第2の出力信号を得る際、前記第4の複素関数の前記第3の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力および前記第4の複素関数の前記第4の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力を加算する、デバイス。 - Nチャネルオーディオ信号を第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号並びに空間的パラメータに符号化する多チャネルエンコーダと、
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得る第1の加算手段であって、前記第1の信号が、第1の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が、第3の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有する、当該第1の加算手段と、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得る第2の加算手段であって、前記第4の信号が、第4の複素関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が、第2の複素関数により修正された前記第1のステレオ信号を有する、当該第2の加算手段とを有し、
前記第1から第4の複素関数は、前記空間的パラメータの関数であり、
前記第1の複素関数が、第1の関数部分及び第2の関数部分を有し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第1のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記第1のステレオ信号における前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力が増大し、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第4の複素関数が、第3の関数部分及び第4の関数部分を有し、前記第4の関数部分は、前記空間的パラメータが、前記第2のステレオ信号における前記リアチャネルの寄与が前記フロントチャネルの寄与と比較して増大することを示す場合に、前記第4の関数部分の出力が増大し、前記第4の複素関数の前記第4の関数部分が、プラスマイナス90度に実質的に等しい位相シフトを有し、
前記第2の複素関数および前記第3の複素関数が、互いに180度の位相シフトを有し、
前記第1の信号及び前記第3の信号を加算して前記第1の出力信号を得る前記第1の加算手段は、前記第1の出力信号を得る際、前記第1の複素関数の前記第2の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力および前記第1の複素関数の前記第1の関数部分により修正された前記第1のステレオ信号の出力を加算し、
前記第2の信号及び前記第4の信号を加算して前記第2の出力信号を得る前記第2の加算手段は、前記第2の出力信号を得る際、前記第4の複素関数の前記第3の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力および前記第4の複素関数の前記第4の関数部分により修正された前記第2のステレオ信号の出力を加算する、エンコーダ装置。 - 第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号を処理する方法において、前記方法が、
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得るステップであって、前記第1の信号が、第1の複素後処理関数により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が、第3の複素後処理関数により修正された前記第2のステレオ信号を有する、当該第1の出力信号を得るステップと、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得るステップであって、前記第4の信号が、第4の複素後処理関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が、第2の複素後処理関数により修正された前記第1のステレオ信号を有する、当該第2の出力信号を得るステップとを有し、
前記第1から第4の複素後処理関数は、ステレオ信号を前処理するのに用いられる複素前処理関数から導かれ、
前記第1から第4の複素後処理関数は、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の方法にしたがって前記ステレオ信号を前処理するのに用いられる前処理演算が逆変換されるように規定される、方法。 - 第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号を処理するデバイスにおいて、前記デバイスが、
第1の信号及び第3の信号を加算して第1の出力信号を得る手段であって、前記第1の信号が、第1の複素後処理関数により修正された前記第1のステレオ信号を有し、前記第3の信号が、第3の複素後処理関数により修正された前記第2のステレオ信号を有する、当該第1の出力信号を得る手段と、
第2の信号及び第4の信号を加算して第2の出力信号を得る手段であって、前記第4の信号が、第4の複素後処理関数により修正された前記第2のステレオ信号を有し、前記第2の信号が、第2の複素後処理関数により修正された前記第1のステレオ信号を有する、当該第2の出力信号を得る手段とを有し、
前記第1から第4の複素後処理関数は、ステレオ信号を前処理するのに用いられる複素前処理関数から導かれ、
前記第1から第4の複素後処理関数は、請求項8に記載のデバイスにより前記ステレオ信号を前処理するのに用いられる前処理演算が逆変換されるように規定される、デバイス。 - 第1のステレオ信号及び第2のステレオ信号を有するステレオダウンミックス信号を処理する請求項11に記載のデバイスと、
前記処理されたステレオ信号をNチャネルオーディオ信号に復号するデコーダとを有し、前記デコーダは、空間的パラメータを用いて前記Nチャネルオーディオ信号を生成するように構成される、デコーダ装置。 - 請求項9に記載のエンコーダ装置と請求項12に記載のデコーダ装置とを有するオーディオシステム。
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