JP6490068B2 - Hoa信号の係数領域表現からこのhoa信号の混合した空間/係数領域表現を生成する方法および装置 - Google Patents
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Description
d(k)=Ψw(k) (2)
サンプルの値の範囲が、一方の領域において定義されると、変換行列Ψは、自動的に他方の領域の値の範囲を定める。以下の説明では、k番目のサンプルに対する項(k)を省略する。
の値は「1」よりも大きいため、dnの値の範囲は増加する。
であるため、係数領域における信号のPCM符号化には
による正規化が必要であることを意味する。しかしながら、この正規化は、係数領域における信号のダイナミックレンジを減少させ、この結果として、信号対量子化雑音比が低下することになる。したがって、空間領域信号をPCM符号化することが好ましい。
−HOA係数領域信号のベクトルを、ある定数のHOA係数を有する係数領域信号の第1のベクトルと、経時的に可変数のHOA係数を有する係数領域信号の第2のベクトルとに分離するステップと、
−係数領域信号の上記第1のベクトルを変換行列の逆行列と乗算することによって、係数領域信号の上記第1のベクトルを空間領域信号の対応するベクトルに変換するステップと、
−空間領域信号の上記ベクトルをPCM符号化してPCM符号化された空間領域信号のベクトルを取得するステップと、
−正規化因子によって係数領域信号の上記第2のベクトルを正規化するステップであって、上記正規化は、係数領域信号の上記第2のベクトルの上記HOA係数の現在の値の範囲に対して適応的な正規化であり、上記正規化において上記ベクトルのHOA係数に対して利用可能な値の範囲は超過することがなく、上記ベクトル内の利得を前の第2のベクトルにおける利得から後続する第2のベクトルにおける利得に連続的に変化させるために、上記正規化において、一様に連続する遷移関数が現在の第2のベクトルの係数に適用され、上記正規化は対応する復号器側の非正規化のための副情報を提供する、上記ステップと、
−正規化された係数領域信号の上記ベクトルをPCM符号化してPCM符号化され正規化された係数領域信号のベクトルを取得するステップと、
−PCM符号化された空間領域信号の上記ベクトルと、PCM符号化され正規化された係数領域信号の上記ベクトルとを多重化するステップと、を含む。
−HOA係数領域信号のベクトルを、ある定数のHOA係数を有する係数領域信号の第1のベクトルと、経時的に可変数のHOA係数を有する係数領域信号の第2のベクトルとに分離するように構成された手段と、
−係数領域信号の上記第1のベクトルを、変換行列の逆行列と乗算することによって、係数領域信号の上記第1のベクトルを空間領域信号の対応するベクトルに変換するように構成された手段と、
−空間領域信号の上記ベクトルをPCM符号化してPCM符号化された空間領域信号のベクトルを取得するように構成された手段と、
−正規化因子によって係数領域信号の上記第2のベクトルを正規化するように構成された手段であって、上記正規化は、係数領域信号の上記第2のベクトルの上記HOA係数の現在の値の範囲に対して適応的な正規化であり、上記正規化において上記ベクトルのHOA係数に対して利用可能な値の範囲は超過することがなく、上記ベクトル内の利得を前の第2のベクトルにおける利得から後続する第2のベクトルにおける利得に連続的に変化させるために、上記正規化において、一様に連続する遷移関数が現在の第2のベクトルの係数に適用され、上記正規化は対応する復号器側の非正規化のための副情報を提供する、上記手段と、
−正規化された係数領域信号の上記ベクトルをPCM符号化してPCM符号化され正規化された係数領域信号のベクトルを取得するように構成された手段と、
−PCM符号化された空間領域信号の前記ベクトルと、PCM符号化され正規化された係数領域信号の上記ベクトルとを多重化するように構成された手段と、を含む。
−PCM符号化された空間領域信号とPCM符号化され正規化された係数領域信号との上記多重化されたベクトルを逆多重化するステップと、
−PCM符号化された空間領域信号の上記ベクトルを上記変換行列と乗算することによってPCM符号化された空間領域信号の上記ベクトルを係数領域信号の対応するベクトルに変換するステップと、
−PCM符号化され正規化された係数領域信号の上記ベクトルを非正規化するステップであって、上記非正規化は、
−−受信した上記副情報の対応する冪指数en(j−1)および再帰的に算出された利得値gn(j−2)を使用して、遷移ベクトルhn(j−1)を算出することであって、処理されるPCM符号化され正規化された係数領域信号の後続するベクトルの対応する処理に対する利得値gn(j−1)が保持され、jはHOA信号ベクトルの入力行列の連続するインデックスである、上記遷移ベクトルを算出することと、
−−PCM符号化され正規化された信号の現在のベクトルに対して対応する逆利得値(利得値の逆数)を適用して上記PCM符号化され非正規化された信号の対応するベクトルを取得することと、
を含む、上記非正規化するステップと、
−係数領域信号の上記ベクトルおよび非正規化された係数領域のベクトルを合成して可変数のHOA係数を有することができるHOA係数領域信号の結合されたベクトルを取得するステップと、を含む。
−PCM符号化された空間領域信号とPCM符号化され正規化された係数領域信号との上記多重化されたベクトルを逆多重化するように構成された手段と、
−PCM符号化された空間領域信号の上記ベクトルを上記変換行列と乗算することによってPCM符号化された空間領域信号の上記ベクトルを係数領域信号の対応するベクトルに変換するように構成された手段と、
−PCM符号化され正規化された係数領域信号の上記ベクトルを非正規化するように構成された手段であって、上記非正規化は、
−−受信した前記副情報の対応する冪指数en(j−1)および再帰的に算出された利得値gn(j−2)を使用して、遷移ベクトルhn(j−1)を算出することであって、処理されるべきPCM符号化され正規化された係数領域信号の後続するベクトルの対応する処理に対する利得値gn(j−1)が保持され、jは、HOA信号ベクトルの入力行列の連続するインデックスである、上記遷移ベクトルを算出することと、
−−PCM符号化され正規化された信号の現在のベクトルに対して対応する逆利得値(利得値の逆数)を適用して上記PCM符号化され非正規化された信号の対応するベクトルを取得することと、
を含む、上記非正規化するように構成された手段と、
−係数領域信号の上記ベクトルおよび非正規化された係数領域のベクトルを合成して可変数のHOA係数を有することができるHOA係数領域信号の合成されたベクトルを取得するように構成された手段と、を含む。
によって、ステップまたはステージ26でスケーリングされる。しかしながら、このようなスケーリングの欠点は、
の最大絶対値が最悪の推定値となることであり、通常は値の範囲が小さくなることが予期されるのでサンプルが最大絶対値となることはあまり多くは発生しない。その結果、PCM符号化のために利用可能な分解能は効率的には使用されず、信号対量子化雑音比が低い。
を使用してステップまたはステージ28で逆スケーリングされる。結果として得られる信号
は、ステップまたはステージ29において信号d’1と結合され、その結果、復号された係数領域HOA信号d’となる。
は、L個のHOA信号ベクトルdからなる(インデックスjは図3に示されていない)。行列Dは、図2の処理の場合のように、2つの行列D1およびD2に分離される。ステップまたはステージ31〜35におけるD1の処理は、図2および図1に関連して説明した空間領域における処理に対応する。しかし、係数領域信号の符号化は、ブロック単位の適応的正規化ステップまたはステージ36を含み、この適応的正規化ステップまたはステージ36は、信号の現在の値の範囲に自動的に適応し、その後、PCM符号化ステップまたはステージ37が行われる。行列D”2における各PCM符号化された信号の非正規化のために必要な副情報は、ベクトルe内に記憶および転送される。ベクトル
は、信号毎に1つの値を含む。受信側の復号器の対応する適応的非正規化ステップまたはステージ38は、送信されたベクトルeからの情報を使用して、正規化の逆を行って信号D”2を信号
にする。その結果、得られた信号
は、ステップまたはステージ39において、信号D’1と結合され、その結果、復号された係数領域HOA信号D’が得られる。
・時間的にスムージングされた最大値xn,max,sm(j−2)
・利得値gn(j−2)、つまり、対応する信号ベクトル・ブロックxn(j−2)のすぐ前の係数に適用される利得
・現在のブロックの信号ベクトルxn(j)
・前のブロックの信号ベクトルxn(j−1)
の各係数に利得値gn(j−2)を乗算する。ここで、gn(j−2)は、次の正規化利得のための基礎として、信号ベクトルxn(j−1)の正規化処理から保持されている。結果として得られる正規化された信号ベクトルxn(j)から、式(5)を使用してステップまたはステージ42で絶対値の最大値xn,maxを得る。
である。実際の遷移関数ベクトル
は、gn(j−2)からgn(j−1)に連続的にフェードする(fade)ために使用される。例えば、en(j−1)の各値に対して、f(0)=1であるため、hn(0)の値は、gn(j−2)となる。f(L−1)の最後の値は、0.5であるため、
は、結果として、式(9)からのxn(j)の正規化に対して必要な増幅gn(j−1)が得られる。
の演算子は、2つのベクトルのベクトル要素単位の乗算を表す。この乗算は、信号xn(j−1)の振幅変調を表すものと考えることもできる。
の係数は、信号ベクトルxn(j−1)の対応する係数によって乗算され、ここで、hn(0)の値は、hn(0)=gn(j−2)であり、hn(L−1)の値は、hn(L−1)=gn(j−1)である。したがって、遷移関数は、図8の例に示されているように、利得値gn(j−2)から利得値gn(j−1)に連続的にフェードする。これは、遷移関数hn(j)、hn(j−1)、およびhn(j−2)からの利得値を示しており、この遷移関数は3つの連続するブロックに対する対応する信号ベクトルxn(j)、xn(j−1)、およびxn(j−2)に対して適用される。ダウンストリームの知覚符号化に関して、利点は、ブロック境界で適用される利得が連続していることである。遷移関数hn(j−1)は、xn(j−1)の係数の利得をgn(j−2)からgn(j−1)に連続的にフェードさせる。
である。
であり、
は、符号化器側または送信機側で使用されているベクトル要素単位の乗算である。x’n(j−1)のサンプルは、x”n(j−1)の入力PCMフォーマットによって表現することができず、非正規化は、例えば浮動小数点フォーマットのように、より広い値の範囲のフォーマットへの変換を必要とする。
が算出されて非正規化が開始されるように、t番目のブロック毎に冪指数
Claims (15)
- HOA信号の係数領域表現(d、D)から前記HOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を生成する方法であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、
−HOA係数領域信号のベクトル(d、D)を、ある定数(M)のHOA係数を有する係数領域信号の第1のベクトル(d1、D1)と、経時的に可変数(K)のHOA係数を有する係数領域信号の第2のベクトル(d2、D2)とに分離することと、
−係数領域信号の前記第1のベクトル(d1、D1)を、変換行列(Ψ)の逆行列(Ψ−1)で乗算することによって、係数領域信号の前記第1のベクトルを空間領域信号の対応するベクトル(w1、W1)に変換することと、
−空間領域信号の前記ベクトル(w1、W1)をPCM符号化してPCM符号化された空間領域信号のベクトル(w’1、W’1)を取得することと、
−正規化因子
−正規化された係数領域信号の前記現在の第2のベクトル(d’2、D’2)をPCM符号化してPCM符号化され正規化された係数領域信号のベクトル(d”2、D”2)を取得することと、
−PCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)とPCM符号化され正規化された係数領域信号の前記ベクトル(d”2、D”2)とを多重化することと、
を含むことを特徴とする、前記方法。 - 前記正規化は、
−現在の第2のベクトル(D2、xn(j))の各係数を前の第2のベクトル(xn(j−1))の正規化処理から保持された利得値(gn(j−2))と乗算することと、
−結果として得られた前記正規化された第2のベクトルから前記係数の最大値(xn,max)を求めることと、
−前記最大値(xn,max)に時間的なスムージングを適用することであって、該適用は前の該スムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−2))を受信する再帰的フィルタを使用することによって行い、その結果現在の時間的なスムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−1))を得て、前記時間的なスムージングは、前記最大値(xn,max)が所定の値の範囲にある場合にのみ適用され、前記最大値(xn,max)が所定の値の範囲にない場合には、前記最大値(xn,max)がそのまま取得される、前記時間的なスムージングを適用することと、
−前記現在の時間的なスムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−1))から「2」を底とする冪指数として正規化利得を算出することによって、量子化された冪指数値(en(j−1))を取得することと、
−前記量子化された冪指数値(en(j−1))を遷移関数(hn(j−1))に適用することによって現在の利得値(gn(j−1))を取得することであって、前記遷移関数は、前記前の利得値(gn(j−2))から前記現在の利得値(gn(j−1))への連続的な遷移に使用される、前記適用することと、
−前記遷移関数(hn(j−1))によって前の第2のベクトル(xn(j−1))の各係数を重み付けすることによって、係数領域信号の前記正規化された第2のベクトル(D’2)を取得することと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記多重化されたHOA信号は知覚符号化される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- HOA信号の係数領域表現(d、D)から前記HOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を生成する装置であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、当該装置は、
−HOA係数領域信号のベクトル(d、D)を、ある定数(M)のHOA係数を有する係数領域信号の第1のベクトル(d1、D1)と、経時的に可変数(K)のHOA係数を有する係数領域信号の第2のベクトル(d2、D2)とに分離するように構成された手段と、
−係数領域信号の前記第1のベクトル(d1、D1)を、変換行列(Ψ)の逆行列(Ψ−1)で乗算することによって、係数領域信号の前記第1のベクトルを空間領域信号の対応するベクトル(w1、W1)に変換するように構成された手段と、
−空間領域信号の前記ベクトル(w1、W1)をPCM符号化してPCM符号化された空間領域信号のベクトル(w’1、W’1)を取得するように構成された手段と、
−正規化因子
−正規化された係数領域信号の前記現在の第2のベクトル(d’2、D’2)をPCM符号化してPCM符号化され正規化された係数領域信号のベクトル(d”2、D”2)を取得するように構成された手段と、
−PCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)とPCM符号化され正規化された係数領域信号の前記ベクトル(d”2、D”2)とを多重化するように構成された手段と、
を備える、前記装置。 - 前記正規化は、
−現在の第2のベクトル(D2、xn(j))の各係数を前の第2のベクトル(xn(j−1))の正規化処理から保持された利得値(gn(j−2))と乗算することと、
−結果として得られた前記正規化された第2のベクトルから前記係数の最大値(xn,max)を求めることと、
−前記最大値(xn,max)に時間的なスムージングを適用することであって、該適用は前の該スムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−2))を受信する再帰的フィルタを使用することによって行い、その結果現在の時間的なスムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−1))を得て、前記時間的なスムージングは、前記最大値(xn,max)が所定の値の範囲にある場合にのみ適用され、前記最大値(xn,max)が所定の値の範囲にない場合には、前記最大値(xn,max)がそのまま取得される、前記時間的なスムージングを適用することと、
−前記現在の時間的なスムージング済みの最大値(xn,max,sm(j−1))から「2」を底とする冪指数として正規化利得を算出することによって、量子化された冪指数値(en(j−1))を取得することと、
−前記量子化された冪指数値(en(j−1))を遷移関数(hn(j−1))に適用することによって現在の利得値(gn(j−1))を取得することであって、前記遷移関数は、前記前の利得値(gn(j−2))から前記現在の利得値(gn(j−1))への連続的な遷移に使用される、前記適用することと、
−前記遷移関数(hn(j−1))によって前の第2のベクトル(xn(j−1))の各係数を重み付けすることによって、係数領域信号の前記正規化された第2のベクトル(D’2)を取得することと、
を含む、請求項5に記載の装置。 - 前記多重化されたHOA信号は知覚符号化される、請求項5に記載の装置。
- 符号化されたHOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を復号する方法であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、当該復号方法は、
−PCM符号化された空間領域信号(w’1、W’1)とPCM符号化され正規化された係数領域信号(d”2、D”2)との多重化されたベクトルを逆多重化することと、
−PCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)を変換行列(Ψ)と乗算することによってPCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)を係数領域信号の対応するベクトル(d’1、D’1)に変換することと、
−PCM符号化され正規化された係数領域信号の前記ベクトル(d”2、D”2)を非正規化することであって、当該非正規化は、
−−受信された副情報(e)の対応する冪指数en(j−1)および再帰的に算出された利得値gn(j−2)を使用して、遷移ベクトルhn(j−1)を算出することであって、処理されるPCM符号化され正規化された係数領域信号の後続するベクトル(D”2)の対応する処理に対する利得値gn(j−1)が保持され、jはHOA信号ベクトルの入力行列の連続するインデックスである、前記遷移ベクトルを算出することと、
−−PCM符号化され正規化された信号の現在のベクトル(x”n(j−1)、D”2)に対して対応する逆利得値を適用して前記PCM符号化され非正規化された信号の対応するベクトル
を含む、前記非正規化することと、
−係数領域信号の前記ベクトル(d’1、D’1)および非正規化された係数領域のベクトル
を含む、前記方法。 - 多重化され知覚符号化されたHOA信号は、対応して、逆多重化される前に知覚復号される、請求項9に記載の方法。
- 符号化されたHOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を復号する装置であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、前記復号装置は、
−PCM符号化された空間領域信号(w’1、W’1)とPCM符号化され正規化された係数領域信号(d”2、D”2)との多重化されたベクトルを逆多重化するように構成された手段と、
−PCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)を変換行列(Ψ)と乗算することによってPCM符号化された空間領域信号の前記ベクトル(w’1、W’1)を係数領域信号の対応するベクトル(d’1、D’1)に変換するように構成された手段と、
−PCM符号化され正規化された係数領域信号の前記ベクトル(d”2、D”2)を非正規化するように構成された手段であって、当該非正規化は、
−−受信された副情報(e)の対応する冪指数en(j−1)および再帰的に算出された利得値gn(j−2)を使用して、遷移ベクトルhn(j−1)を算出することであって、処理されるPCM符号化され正規化された係数領域信号の後続するベクトル(D”2)の対応する処理に対する利得値gn(j−1)が保持され、jはHOA信号ベクトルの入力行列の連続するインデックスである、前記遷移ベクトルを算出することと、
−−PCM符号化され正規化された信号の現在のベクトル(x”n(j−1)、D”2)に対して対応する逆利得値を適用することによって、前記PCM符号化され非正規化された信号の対応するベクトル
を含む、前記非正規化するように構成された手段と、
−係数領域信号の前記ベクトル(d’1、D’1)および非正規化された係数領域のベクトル
を備える、前記装置。 - 多重化され知覚符号化されたHOA信号は、対応して、逆多重化される前に知覚復号される、請求項11に記載の装置。
- 実行可能な命令を記憶した記憶媒体であって、該実行可能な命令は、実行された際にコンピュータに請求項9に記載の方法を実行させる、前記記憶媒体。
- HOA信号の係数領域表現(d、D)から前記HOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を生成する装置であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、
一連のコンピュータ実行可能命令を記憶するように構成されたメモリと、
前記一連のコンピュータ実行可能命令を実行するように構成されたプロセッサと、
を含み、
前記一連のコンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサに実行されたときに、前記プロセッサに請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法を実行されるように動作する、装置。 - 符号化されたHOA信号の混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)を復号する装置であって、連続する係数フレーム内で前記HOA信号の数を経時的に可変とすることができ、符号化されたHOA信号の前記混合した空間/係数領域表現(d、w;D、W)は請求項1に従って生成されており、前記復号装置は、
一連のコンピュータ実行可能命令を記憶するように構成されたメモリと、
前記一連のコンピュータ実行可能命令を実行するように構成されたプロセッサと、
を含み、
前記一連のコンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサに実行されたときに、前記プロセッサに請求項9又は10のいずれか一項に記載の方法を実行されるように動作する、装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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