JP6174129B2 - パラメトリックオーディオコーダに関連するリバーシブルダイナミックレンジ制御情報を維持するシステム - Google Patents
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Description
[関連出願への相互参照]
この出願は、2012年5月18日出願の米国仮特許出願第61/649,036号、2012年 7月25日出願の米国仮特許出願第61/664,507号、及び2012年10月12日出願の米国仮特許出願第61/713,005号の優先権を主張するものであり、上記文献はそれぞれ全体をここに参照援用する。
ここで、「オーディオ信号」とは、純粋なオーディオ信号、またはオーディオビジュアル信号やマルチメディア信号のオーディオ部分である。
・ 前記ビットストリームを受け取り、符号化コア信号Y〜(訳注:「〜」は「Y」の上にある)と一以上のマルチチャンネルコーディングパラメータ(これは集合的にαと表す);
・ 前記符号化されたコア信号を受け取り、mチャンネルコア信号を出力する、ここで1≦m<nであるコア信号デコーダ;
・ 前記コア信号とマルチチャンネルコーディングパラメータとを受け取り、前記マルチチャンネルコーディングパラメータに依存するゲインを用いて前記コア信号のチャンネルの線形結合を形成することにより、前記nチャンネル信号を出力するパラメトリック合成ステージ。
・前記符号化コア信号をmチャンネルコア信号に復号する、1<m<nであるステップと、
・パラメトリック合成を行い、前記コア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとに基づき前記nチャンネル信号を再構成するステップ。
・前記nチャンネル信号を受け取り、それに基づいて、前記符号化システムのパラメトリックコーディングモードで、mチャンネルコア信号Yと一以上のマルチチャンネルコーディングパラメータαとを出力する、1<m<nである、パラメトリック分析ステージと、
・前記コア信号を受け取り、符号化コア信号Y〜(訳注:「〜」は「Y」の上にある)を出力するコア信号エンコーダ。
・時間ブロックにパーティションされたnチャンネルオーディオ信号Xを受け取るステップ;
・mチャンネルコア信号Yと一以上のマルチチャンネルコーディングパラメータαとを生成し、一方、時間ブロックベースでダイナミックレンジ制限を行い、適用されたダイナミックレンジ制限を定量化した一以上の前処理DRCパラメータDRC2を生成するステップ;
・コア信号と、マルチチャンネルコーディングパラメータと、前処理DRCパラメータDRC2とを含むビットストリームPを出力するステップ。
II.実施形態:符号化側
図1aは、一般化したブロック図形式で、一実施形態によるデュアルモード符号化システム1を示す。nチャンネルオーディオ信号Xを、上部(これは符号化システム1の少なくとも一離散的コーディングモードでアクティブである)及び下部(これはシステム1の少なくともパラメトリックコーディングモードでアクティブである)の各々に供給する。
III.実施形態:復号器側
図2aは、ビットストリームPに基づきnチャンネルオーディオ信号を再構成するシングルモード復号システム51を示す。ビットストリームPは、符号化コア信号Y〜(訳注:「〜」は「Y」の上にある)、マルチチャンネルコーディングパラメータα、前処理DRCパラメータDRC2、及び補償された後処理DRCパラメータDRC3を含み、これらの量は復号システム51の入力に配置されたデマルチプレクサ70により、ビットストリームから抽出される。コア信号復号器71は、符号化コア信号Y〜(訳注:「〜」は「Y」の上にある)を受信し、それに基づき、mチャンネルコア信号Y(1≦m≦n)を出力する。復号に関して、コア信号復号器71は、さらに、復号された後処理DRCパラメータDRC3により数量化されたDRCを実行する。コア信号復号器71は、補償された後処理DRCパラメータDRC3またはその一部分により表されるフルDRCを生じさせるように動作する。この決定は、ユーザによりマニュアル制御されてもよいし、再生機器の特性の検出に基づいてもよい。コア信号デコーダ71の下流には、DRCプロセッサ74が配置され、g↑との表示が示すように、前処理DRCパラメータDRC2で定量化されている、符号化器側で科されたダイナミックレンジ制限をキャンセルすることにより、コア信号のダイナミックレンジを回復する。DRCプロセッサ74は、中間信号YCを出力する。これは、ダイナミックレンジを除けばコア信号Yと同じであり、パラメトリック合成段階72に入力される。パラメトリック合成ステージ72は、中間信号YC中のmチャンネルのnチャンネル線形結合を形成し(適用されるゲインはマルチチャンネルコーディングパラメータαにより制御される)、再構成されたnチャンネルオーディオ信号Xを出力する。パラメトリック合成ステージ72の線形結合は、中間信号YCまたはコア信号Yから得られる非相関信号(decorrelated signal)をさらに含む。非相関信号は、さらにアーティファクト減衰などの非線形処理をされる。非相関信号は、コア信号修正ユニットまたはデコリレータ(decorrelator)(図示せず)で生成され得る。概要を上記した単純な実施形態では、符号化器側で科されたダイナミックレンジ制限のDRCプロセッサ74におけるキャンセレーションは、信号を広いスペクトル範囲で、前処理ダイナミックレンジ制限を定量化するパラメータDRC2の逆数に対応する係数だけスケーリングするということになる。
ここで、f∈[0,1]は予め決まっており、DRC2>0かつDRC1=DRC2+DRC3(対数スケール)である。上記から、DRC1とDRC3は正でも負でもよいことがわかる。上記の通り、コア信号デコーダ71の動作がレンジコンパクティング(range compacting)(DRC3=y>0)である場合、コア信号デコーダ71とDRCプロセッサ74との両方を動作させることを回避することが望ましい。これは、k71=0またはk74=0の場合に上記の方程式を解くことになる。
本発明のさらなる実施形態は、上記の説明を読めば、当業者には明らかになるだろう。本明細書と図面は実施形態と実施例を開示しているが、本発明はこれらの具体的な例に制約されない。添付した特許請求の範囲で規定した本発明の範囲から逸脱することなく、多数の修正や変形をすることができる。請求項に現れる参照符号は、その範囲を限定するものと考えてはいけない。
Claims (23)
- ビットストリームに基づきnチャンネルオーディオ信号を再構成するように構成された復号システムであって、
前記ビットストリームを受け取り、それに基づいて、前記システムのパラメトリックコーディングモードにおいて、符号化されたコア信号とマルチチャンネルコーディングパラメータとを出力する、パラメトリックモードデマルチプレクサと、
前記符号化されたコア信号を受け取り、それに基づいて、mチャンネルコア信号を出力する、ここで1≦m<nであるコア信号デコーダと、
前記コア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとを受け取り、それに基づき、前記nチャンネル信号を出力するパラメトリック合成ステージとを有し、
前記パラメトリックモードデマルチプレクサは、さらに、前記ビットストリームに基づいて、前記コア信号のエンコーダ側ダイナミックレンジ制限を定量化する前処理ダイナミックレンジ制御(DRC)パラメータを出力するように構成され、
前記復号システムは、前記前処理DRCパラメータに基づき、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限をキャンセルするように動作可能であり、
前記パラメトリックモードデマルチプレクサは、さらに、前記ビットストリームに基づき、前記システムの前記パラメトリックコーディングモードにおいて、補償された後処理DRCパラメータを出力するように構成され、
前記システムはさらに、
前記補償された後処理DRCパラメータと前記前処理DRCパラメータとを受け取り、それに基づいて、適用するデコーダ側DRCを定量化した回復された後処理DRCパラメータを出力するDRCダウン補償器と、
前記システムのパラメトリックコーディングモードにおいて、前記回復された後処理DRCパラメータに応じて前記nチャンネルオーディオ信号にDRCを適用するように構成されたDRCプロセッサとを有し、
前記回復されたDRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCは、前記コア信号のエンコーダ側ダイナミックレンジ制限と、前記補償された後処理DRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCとの結合と数量的に等価である、復号システム。 - 前記パラメトリックモードデマルチプレクサは、さらに、前記ビットストリームに基づき、前記システムの前記パラメトリックコーディングモードにおいて、適用されるデコーダ側DRCを定量化する補償された後処理DRCパラメータを出力するように構成され、
前記復号システムは、
1)前記パラメトリック合成ステージ内またはその下流、及び
2)前記コア信号デコーダ内、
のうち一方で、前記デコーダ側DRCを適用するように動作可能である、
請求項1に記載の復号システム。 - さらに、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限をまたはその一部をキャンセルし、補償されたコア信号を出力するように動作可能なDRCプロセッサを有し、
前記コア信号デコーダは、前記デコーダ側DRCまたはその一部を適用するように動作可能である、
請求項2に記載の復号システム。 - 前記コア信号デコーダと前記DRCプロセッサに通信可能に結合したDRCプリプロセッサをさらに有し、前記DRCプリプロセッサは、目標DRCレベルと、前記前処理DRCパラメータと、前記補償された後処理DRCパラメータとを受け取り、
−前記目標DRCレベルが前記コア信号のデコーダ入力DRCレベルに関するダイナミックレンジブーストに対応するとき、前記DRCプロセッサに、前記目標DRCレベルに基づいて、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限またはその一部をキャンセルさせ、
−前記目標DRCレベルが前記コア信号の前記デコーダ入力DRCレベルに関するダイナミックレンジ圧縮に対応するとき、前記コア信号デコーダに、前記目標DRCレベルに基づいて、前記デコーダ側DRCまたはその一部を適用させ、
前記DRCプリプロセッサは、前記目標DRCレベルに応じて前記一部を決定する、
請求項3に記載の復号システム。 - 前記ビットストリームを受け取り、それに基づいて、前記システムの離散コーディングモードにおいて、符号化nチャンネル信号と、適用されるデコーダ側DRCを数量化した後処理DRCパラメータとを出力する離散モードデマルチプレクサと、
前記ビットストリームに含まれる符号化nチャンネル信号を受け取り、それに基づいて、前記システムの離散コーディングモードにおいて、前記nチャンネルオーディオ信号を出力するデコーダとを有し、
前記DRCプロセッサは、さらに、前記システムの離散コーディングモードにおいて、前記後処理DRCパラメータに応じて、前記nチャンネルオーディオ信号にDRCを適用するように構成されている、
請求項1に記載の復号システム。 - 前記パラメトリック合成ステージは、
前記コア信号と前記前処理DRCパラメータとを受け取り、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限をキャンセルすることにより得られたダイナミックレンジ補償されたコア信号を出力するプリコンディショナと、
前記ダイナミックレンジ補償されたコア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとを受け取り、それに基づき、前記nチャンネル信号を出力するパラメトリック合成プロセッサとを有する、
請求項1ないし5いずれか一項に記載の復号システム。 - 前記パラメトリック合成ステージは、
前記コア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとを受け取り、それに基づき、中間信号を出力するパラメトリック合成プロセッサと、
前記中間信号と前記前処理DRCパラメータとを受け取り、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限をキャンセルすることにより得られたnチャンネル信号を出力するポストコンディショナとを有する、
請求項1ないし5いずれか一項に記載の復号システム。 - 前記パラメトリックモードデマルチプレクサは、前記前処理DRCパラメータの各値を、指数を表す2ビットフィールドと仮数を表す5ビットフィールドとして読むようにさらに構成されている、
請求項1ないし4いずれか一項に記載の復号システム。 - ビットストリームに基づいてnチャンネルオーディオ信号を再構成する方法であって、
符号化コア信号と、マルチチャンネルコーディングパラメータと、前記コア信号のエンコーダ側ダイナミックレンジ制限を数量化する前処理ダイナミックレンジ制御(DRC)パラメータとを含むビットストリームに応じて、
a−1)前記符号化コア信号をmチャンネルコア信号に復号する、1<m<nであるステップと、
a−2)パラメトリック合成を行い、前記コア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとに基づき前記nチャンネル信号を再構成するステップとを実行するステップを有し、
前記方法は、さらに、前記前処理DRCパラメータに基づき、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限をキャンセルするステップを有し、
前記ビットストリームが、符号化コア信号と、マルチチャンネルコーディングパラメータと、前処理DRCパラメータとを含み、さらに適用されるデコーダ側DRCを数量化した補償された後処理DRCパラメータをさらに含む場合に応じて、
ステップa−1と、a−2と、
a−3)前記前処理DRCパラメータに基づいて、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限またはその一部をキャンセルするステップ、及び
a−4)前記補償された後処理DRCパラメータに応じて、前記デコーダ側DRCまたはその一部を適用するステップのうち少なくとも一方とを実行するステップと、を有する
方法。 - ステップa−1及びa−2を実行することにより前記場合に対応するステップと、
目標DRCレベルを受け取り、これをデコーダ入力DRCレベルと比較して、前記目標DRCレベルがダイナミックレンジブーストに対応するかダイナミックレンジ圧縮に対応するか決めるステップと、
前記比較に基づいて、
a−3)前記前処理DRCパラメータに基づいて、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限またはその一部をキャンセルするステップ、及び
a−4)前記補償された後処理DRCパラメータに応じて、前記デコーダ側DRCまたはその一部を適用するステップのうち選択された一方を実行するステップと、
を有する、請求項9に記載の方法。 - 前記ビットストリームは、さらに、適用されるデコーダ側DRCを数量化した後処理DRCパラメータを含み、
前記方法は、さらに、前記後処理DRCパラメータにより前記nチャンネル信号にDRCを適用するステップを有し、前記ビットストリームが前処理DRCパラメータを含み、前記ビットストリーム中の前記後処理DRCパラメータが補償された後処理DRCパラメータであるとき、前記補償された後処理DRCパラメータの替わりに、回復された後処理DRCパラメータを用い、
前記回復された後処理DRCパラメータは前記補償された後処理DRCパラメータと前記前処理DRCパラメータに基づき得られ、前記回復されたDRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCは、前記コア信号のエンコーダ側ダイナミックレンジ制限と、前記後処理DRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCとの結合に数量的に等価である、
請求項9又は10に記載の方法。 - 前記ビットストリームが符号化nチャンネル信号を含むのに応じて、
b)前記符号化nチャンネル信号を復号することにより、前記nチャンネル信号を再構成するステップをさらに有する、
請求項11に記載の方法。 - 時間ブロックにパーティションされたnチャンネルオーディオ信号をビットストリームとして符号化するように構成された符号化システムであって、
前記nチャンネル信号を受け取り、それに基づいて、前記符号化システムのパラメトリックコーディングモードで、mチャンネルコア信号とマルチチャンネルコーディングパラメータとを出力する、1<m<nである、パラメトリック分析ステージと、
前記コア信号を受け取り、それに基づいて、符号化コア信号を出力するコア信号エンコーダとを有し、
前記パラメトリック分析ステージは、さらに、時間セグメントベースの適応的ダイナミックレンジ制限を行い、適用される前記ダイナミックレンジ制限を数量化する前処理ダイナミックレンジ制御(DRC)パラメータを出力し、
前記システムは、さらに、前記システムのパラメトリックコーディングモードにおいて、前記システムから出力される、少なくとも前記符号化コア信号、前記マルチチャンネルコーディングパラメータ、及び前記前処理DRCパラメータを含むビットストリームを形成するように動作可能なパラメトリックモードマルチプレクサを有し、
前記nチャンネルオーディオ信号を受け取り、それに基づいて、適用されるデコーダ側DRCを数量化した後処理DRCパラメータを出力する少なくとも1つのDRCアナライザと、
前記後処理DRCパラメータと前記前処理DRCパラメータを受け取り、それに基づいて、適用されるデコーダ側DRCを数量化した補償された後処理DRCパラメータを出力する、前記補償された後処理DRCパラメータは前記パラメトリックコーディングモードにおいて前記ビットストリームに含まれる、DRCアップ補償器とを有し、
前記後処理DRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCは、前記パラメトリック分析ステージにより適用されるダイナミックレンジ制限と、前記補償された後処理DRCパラメータにより数量化されたデコーダ側DRCとの結合と数量的に等価である、符号化システム。 - 前記少なくとも1つのDRCアナライザは、第1の数p1>1の時間ブロックを含むシングルセグメントに基づいて、前記後処理DRCパラメータの値を計算するように構成され、
前記パラメトリック分析ステージは、第2の数p2>1の時間ブロックを含むシングルセグメントに基づいて、前記前処理DRCパラメータの値を計算するように構成され、
前記第1の数は前記第2の数以下である、すなわちp1<p2である、
請求項13に記載の符号化システム。 - 前記nチャンネル信号を受け取り、それに基づいて、前記システムの離散コーディングモードにおいて前記システムから出力されるビットストリームの一部を形成する符号化nチャンネル信号を出力するエンコーダと、
前記システムの離散コーディングモードにおいて前記システムから出力されるビットストリームを形成するように動作可能な離散モードマルチプレクサとを有し、前記ビットストリームは少なくとも前記符号化nチャンネル信号と前記後処理DRCパラメータとを含む、
請求項13又は14に記載の符号化システム。 - 前記システムは、2つのDRCアナライザを有し、これらは機能的に等価であり、すなわち離散モードDRCアナライザとパラメトリックモードDRCアナライザとである、
請求項13ないし15いずれか一項に記載の符号化システム。 - 前記後処理DRCパラメータと前記符号化nチャンネル信号とを受け取り、離散コーディングモードにおいて前記システムから出力するビットストリームを形成するように動作可能な離散モードマルチプレクサをさらに有する、
請求項13ないし16いずれか一項に記載の符号化システム。 - 前記パラメトリック分析ステージは、
前記nチャンネル信号を受け取り、ダイナミックレンジ制限されたnチャンネル信号とDRCパラメータとを出力するプリプロセッサと、
前記ダイナミックレンジ制限されたnチャンネル信号を受け取り、それに基づき、前記mチャンネル信号とマルチチャンネルコーディングパラメータとを出力するパラメトリック分析プロセッサとを有する、
請求項13ないし17いずれか一項に記載の符号化システム。 - 前記パラメトリックモードマルチプレクサは、前記前処理DRCパラメータの各値を、指数を表す2ビットフィールドと仮数を表す5ビットフィールドとして含むように構成されている、
請求項13ないし18いずれか一項に記載の符号化システム。 - 時間ブロックにパーティションされたnチャンネルオーディオ信号を符号化する方法であって、
前記方法は、mチャンネルコア信号とマルチチャンネルコーディングパラメータとを生成する、1<m<nであるステップを有し、
前記生成するステップは、時間ブロックベースでダイナミックレンジ制限を実行するステップと、適用されたダイナミックレンジ制限を数量化した前処理ダイナミックレンジ制御(DRC)パラメータを生成するステップとを有し、
前記方法は、さらに、前記コア信号及び前記マルチチャンネルコーディングパラメータと同時に前記前処理DRCパラメータを送信するステップをさらに有し、
前記nチャンネルオーディオ信号を受け取り、それに基づいて、適用されるデコーダ側DRCを数量化した後処理DRCパラメータを出力するステップと、
前記後処理DRCパラメータと前記前処理DRCパラメータを受け取り、それに基づいて、適用されるデコーダ側DRCを数量化した補償された後処理DRCパラメータを出力するステップであって、前記補償された後処理DRCパラメータはパラメトリックコーディングモードにおいてビットストリームに含まれるステップとを有し、
前記後処理DRCパラメータにより表されるデコーダ側DRCは、パラメトリック分析ステージにより適用されるダイナミックレンジ制限と、前記補償された後処理DRCパラメータにより数量化されたデコーダ側DRCとの結合と数量的に等価である、
方法。 - ビットストリームに基づいてnチャンネルオーディオ信号を再構成する復号システムであって、
符号化コア信号と、マルチチャンネルコーディングパラメータと、前記コア信号のエンコーダ側ダイナミックレンジ制限を数量化する前処理ダイナミックレンジ制御(DRC)パラメータとを含むビットストリームに応じて、
a−1)前記符号化コア信号をmチャンネルコア信号に復号する、1<m<nである手段と、
a−2)パラメトリック合成を行い、前記コア信号と前記マルチチャンネルコーディングパラメータとに基づき前記nチャンネル信号を再構成するステップとを実行する手段とを有し、
前記ビットストリームが、符号化コア信号と、マルチチャンネルコーディングパラメータと、前処理DRCパラメータとを含み、さらに適用されるデコーダ側DRCを数量化した補償された後処理DRCパラメータをさらに含む場合に応じて、
a−3)前記前処理DRCパラメータに基づいて、前記エンコーダ側ダイナミックレンジ制限またはその一部をキャンセルする手段と、
a−4)前記補償された後処理DRCパラメータに応じて、前記デコーダ側DRCまたはその一部を適用するステップのうち少なくとも一方とを実行する手段と、を有する
復号システム。 - コンピュータに請求項9ないし12及び20いずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
- n=6かつm=2である、請求項1ないし8及び21いずれか一項に記載の復号システム。
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