KR100666019B1 - 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형오디오의 복호화 방법 - Google Patents

다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형오디오의 복호화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2채널 매트릭스 부호형 오디오(32)를 복호화하여, 분리형 서라운드 음향 표현에 보다 더 가깝게 근사하는 다채널 오디오(34)를 재구성하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 서브밴드 필터링(54)하고, 그 서브밴드 신호의 각각을 확장된 음향장에 맵핑(70)하여 다채널 서브밴드 신호를 생성하며, 그들 서브밴드 신호를 합성(78)하여 다채널 오디오를 재구성함으로써 달성된다. 확장된 음향장에 관하여 그들 서브밴드를 개별적으로 조정함으로써, 다양한 음향을 음향장에 관하여 여러 개의 점에 동시에 위치 지정할 수 있고, 그에 의해서, 각 음향 성분의 배치를 보다 정확하게 할 수 있고, 각 음향 성분의 선명도를 보다 뚜렷하게 할 수 있다.

Description

다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법{METHOD OF DECODING TWO-CHANNEL MATRIX ENCODED AUDIO TO RECONSTRUCT MULTICHANNEL AUDIO}
본 발명은 다채널 오디오에 관한 것으로서, 특히 분리형 서라운드 음향 표현에 보다 더 가깝게 근사하는 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법에 관한 것이다.
다채널 오디오는 영화와 홈 시어터의 표준이 되고 있고, 음악, 자동차, 컴퓨터, 게임 및 기타의 오디오 응용 분야에 급속히 파급되고 있으며, 방송 텔레비전에도 고려되고 있다. 다채널 오디오는 청취감과 AV(음향/영상) 시스템의 전반적인 표현을 상당히 개선한 서라운드 음향 환경을 제공한다. 스테레오에서 다채널 오디오로의 이동은 여러 가지 요인에 의해서 진행되어 왔지만, 그 중에 가장 큰 요인은 고품질의 오디오 표현에 대한 소비자의 요구이다. 고품질이란 보다 많은 채널 뿐만 아니라 고성능(하이파이) 채널 및 그들 채널간의 개선된 분할 즉 「분리도」도 의미한다. 소비자와 제조업자에게 공히 중요한 다른 요인은 현재의 스피커 시스템 및 부호화된 콘텐츠와의 역호환성 유지와, 이들 현재의 스피커 시스템 및 부호화된 콘텐츠에 의한 오디오 표현의 개선에 있다.
초기의 다채널 시스템은 복수 개의 오디오 채널, 예컨대 좌측(L) 채널, 우측(R) 채널, 센터(C) 채널 및 서라운드(S) 채널을 좌측 통합(Lt) 채널과 우측 통합(Rt) 채널로 매트릭스 부호화하고, 이들을 표준 스테레오 형식으로 기록하였다. Dolby PrologicTM과 같은 이러한 2채널 매트릭스 부호형 시스템은 서라운드 음향의 오디오를 제공하였지만, 오디오 표현은 분리되지 않고 누화와 위상 왜곡의 특성이 나타난다. 매트릭스 복호화 알고리즘은 하나의 우세한 신호를 식별하고, 그 신호를 5점 음향장에 위치 지정하여, L, R, C 및 S 신호를 재구성한다. 그 결과, 상이한 신호들을 공간적으로 명확하게 분할하지 못하고, 특히, 덜 두드러지지만 중요한 신호를 사실상 잃어버리는 「둔탁한」 오디오 표현이 된다.
현재의 가전 제품 표준은 분리형 5.1 채널 오디오이며, 이 분리형 5.1 채널 오디오는 서라운드 채널을 좌측 서라운드 채널과 우측 서라운드 채널로 나누고 서브우퍼 채널을 추가한다(L, R, C, Ls, Rs, Sub). 각 채널은 개별적으로 압축된 후 5.1 형식으로 혼합되며, 이것에 의해 각 신호의 분리도를 유지한다. Dolby AC-3TM, Sony SDDSTM 및 DTS Coherent AcousticsTM는 전부 5.1 시스템의 예이다. 최근에는 센터 서라운드 채널(Cs)을 추가한 6.1 채널 오디오가 도입되었다. 진정한 분리형 오디오는 명확하게 공간 분할된 오디오 채널을 제공하며, 이에 따라 복수 개의 우세한 신호를 지원할 수 있어, 보다 풍부하고 보다 자연스런 음향 표현을 제공한다.
분리형 다채널 오디오에 익숙해지고 가정의 5.1 스피커 시스템에 돈을 투자하면, 소비자는 선명도 낮은 서라운드 음향 표현을 수용하기가 내키지 않을 것이 다. 애석하게도 현재로서는 상당히 적은 비율의 콘텐츠만이 5.1 형식을 이용하고 있다. 대다수의 콘텐츠는 2채널 매트릭스 부호 형식, 주로 Dolby PrologicTM을 이용할 뿐이다. 프롤로직 복호화기가 많이 설치되어 있기 때문에, 5.1 콘텐츠를 계속해서 프롤로직 형식으로도 부호화할 것이 예상된다. 따라서, 산업계에는 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 복호화하여, 「분리형」 다채널 오디오에 보다 더 가깝게 근사하는 다채널 오디오를 재구성하는 방법을 제공하기 위한 충족되지 않은 요구가 남아 있다.
Dolby PrologicTM은 초기의 2채널 매트릭스 부호형 다채널 시스템 중 하나이었다. 프롤로직은 위상 변이 서라운드 음향 항목을 도입하여 4채널(L, R, C, S)을 2채널(Lt, Rt)로 압축한다. 이어서, 이들 2채널을 현재의 2채널 형식으로 부호화한다. 복호화는 현재의 복호화기가 Lt, Rt를 수신하고 나서 프롤로직 복호화기가 Lt, Rt를 L, R, C, S로 신장하는 2단계 처리 과정이다. 4개의 신호(미지 신호)를 불과 2개의 채널(균등 상태)을 통해서 반송하기 때문에, 프롤로직 복호화 작업은 근사법에 지나지 않고, 진정한 분리형 다채널 오디오를 제공하지는 못한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 스튜디오(2)는 복수 개, 예컨대 48개의 오디오 신호원을 혼합하여 4채널 혼합 신호(L, R, C, S)를 제공한다. 프롤로직 부호화기(4)는 이 혼합 신호를 수학식 1 및 수학식 2와 같이 매트릭스 부호화한다.
Figure 112003011698811-pct00001
Figure 112003011698811-pct00002
Lt와 Rt는 2개의 분리 채널을 통해서 반송되고 현재의 2채널 형식으로 부호화되어 필름, CD 또는 DVD 등의 매체(6)에 기록된다.
프롤로직 매트릭스 복호화기(8)는 2개의 분리 채널(Lt, Rt)을 복호화하고 이들 분리 채널(Lt, Rt)을 재구성된 4개의 분리 채널(Lr, Rr, Cr 및 Sr)로 신장한다. 재구성된 이들 4개의 분리 채널(Lr, Rr, Cr 및 Sr)은 증폭된 후 5개의 스피커로 이루어진 스피커 시스템(10)에 분배된다. 다양한 독자적 알고리즘을 사용하여, 능동적인 복호화를 수행하고, 모든 알고리즘은 Lt+Rt, Lt-Rt, Lt 및 Rt의 배율 측정에 기초하여 이득율 Gi를 계산한다. 그에 의해서, 수학식 3∼수학식 6을 얻는다.
Figure 112003011698811-pct00003
Figure 112003011698811-pct00004
Figure 112003011698811-pct00005
Figure 112003011698811-pct00006
보다 구체적으로, 돌비는 도 2에 도시하는 바와 같은 5점 음향장(11)의 중심 에서 0점을 잡기 위한 한 세트의 이득 계수를 제공한다. 복호화기는 2채널 매트릭스 부호형 신호(Lt 및 Rt)의 절대 배율을 측정하고, 수학식 7∼수학식 10에 따라서 L 채널, R 채널, C 채널 및 S 채널의 배율 수준을 계산한다.
Figure 112003011698811-pct00007
Figure 112003011698811-pct00008
Figure 112003011698811-pct00009
Figure 112003011698811-pct00010
여기서, C1과 C2는 시간 평균의 정도를 나타내는 계수이고, (t-1) 매개 변수는 이전(以前) 순간의 각 배율 수준이다.
이어서, 이들 배율 수준을 사용하여 수학식 11 및 수학식 12에 따라서 L/R 우세(優勢) 벡터 및 C/S 우세 벡터를 계산한다.
Figure 112003011698811-pct00011
Figure 112003011698811-pct00012
L/R 우세 벡터와 C/S 우세 벡터의 벡터 합은 5점 음향장 안에서의 우세 벡터(12)를 형성하고, 그로부터 1개의 우세한 신호가 발생되어야 한다. 복호화기는 수학식 13과 같은 우세 벡터에 따라서 0점에서 이득 계수 세트를 비율 조정한다.
Figure 112003011698811-pct00013
여기서, [G]는 이득 계수 세트(G1, G2, ....G8)이다.
여기에서는 우세한 점이 5점 음향장의 R/C 사분면에 위치한다고 가정한다. 일반적으로, 우세한 점이 자리잡고 있는 사분면에 기초하여 적절한 배율 수준을 수학식에 대입한다. 이어서, [G]Dom 계수를 사용하여, 수학식 3∼수학식 6에 따라서 L 채널, R 채널, C 채널 및 S 채널을 재구성하고, 이어서 이들 채널을 증폭기와 스피커 구성체에 차례로 전송한다.
분리형 5.1 시스템과 비교하면 단점이 분명하다. 서라운드 음향 표현은 누화와 위상 왜곡을 포함하고 있고, 기껏해야 분리형 오디오 표현에 근사하는 것에 지나지 않는다. 그 1개의 우세한 신호 외에, 다른 위치로부터 발생되거나 다른 주파수 대역에 자리잡고 있는 신호는 그 1개의 우세한 신호에 의해서 묻혀 버리는 경향이 있다.
Dolby AC-3TM, Sony SDDSTM 및 DTS Coherent AcousticsTM 등의 5.1 서라운드 음향 시스템은 다채널 오디오의 분리도를 유지하므로 보다 풍부하고 보다 자연스런 오디오 표현을 제공한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 스튜디오(20)는 5.1 채널 혼합 신호를 제공한다. 5.1 채널형 부호화기(22)는 각 신호 또는 채널을 개별적으로 압축하고, 이들을 일체로 다중화하여 오디오 데이터를 주어진 5.1 형식으로 팩킹한 후, 이것을 DVD 등의 적당한 매체(24)에 기록한다. 5.1 채널형 복호화기(26)는, 오디오 데이터를 추출하고 이것을 5.1 채널로 역다중화한 후 각 채널을 압축 해제하여 신호(Lr, Rr, Cr, Lsr, Rsr, Sub)를 재생함으로써 비트스트림을 한 번에 하나의 프레임씩 복호화한다. 5.1 분리형 오디오 신호를 반송하는 이들 5.1 분리 채널은 스피커 구성체(28)의 적절한 분리형 스피커로 향한다(서브우퍼는 도시하지 않음).
상기 문제를 감안해서, 본 발명은 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 복호화하여 분리형 서라운드 음향 표현에 보다 더 가깝게 근사하는 다채널 오디오를 재구성하는 방법을 제공한다.
이 방법은, 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 서브밴드 필터링하고, 그 서브밴드 신호의 각각을 확장된 음향장에 맵핑하여 다채널 서브밴드 신호를 생성하며, 그들 서브밴드 신호를 합성하여 다채널 오디오를 재구성함으로써 달성된다. 확장된 음향장에 관하여 그들 서브밴드를 개별적으로 조정함으로써, 그 음향장에 관하여 다양한 음향을 여러 개의 점에 동시에 위치 지정할 수 있고, 그에 의해서, 각 음향 성분의 배치를 보다 정확하게 할 수 있고, 각 음향 성분의 선명도를 보다 뚜렷하게 할 수 있다.
서브밴드 필터링의 처리 과정은 복수 개의 우세한 신호, 즉 각 서브밴드당 1개를 지원한다. 그 결과, 오디오 표현에 중요하지만 그 하나의 우세한 신호에 의해서 묻힐 수 있는 신호는, 그 신호가 여러 개의 서브밴드에 있다면, 서라운드 음향 표현에 유지되어 있다. 성능과 계산량간의 절충을 최적화하기 위해서는, 바크 필터 방식이 바람직하다. 이 방식에서는 서브밴드들이 인간의 청각 감도에 맞게 조율된다.
음향장을 확장함으로써, 복호화기는 오디오 신호를 음향장 안에서 보다 정확하게 위치 지정할 수 있다. 그 결과, 동일한 위치에 있지 않지만 동일한 위치로부터 발생하는 듯한 신호들을 보다 더 구분되는 듯하게 분리할 수 있다. 성능을 최적화하게 위해서는 확장된 음향장을 다채널 입력에 일치시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 9점 음향장에는 L 채널, R 채널, C 채널, Ls 채널, Rs 채널 및 Cs 채널의 각각에 대한 점들을 포함하여 복수 개의 분리 점이 있고, 각 분리 점은 최적화된 이득 계수의 세트를 갖는다.
본 발명의 이들 및 기타의 특징 및 이점은 당해 기술 분야의 숙련자가 도면과 함께 후술하는 양호한 실시예의 상세한 설명을 참고하면 명확해질 것이다.
도 1은 전술한 바와 같이 2채널 매트릭스 부호형 서라운드 음향 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 전술한 바와 같이 5점 음향장을 설명하는 설명도이다.
도 3은 전술한 바와 같이 5.1 채널 서라운드 음향 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따라서 2채널 매트릭스 부호형 오디오로부터 다채널 오디오를 재구성하기 위한 복호화기를 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따라서 2채널 매트릭스 부호형 오디오로부터 다채널 오디오를 재구성하기 위한 단계들을 설명하는 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 분리형 다채널 오디오를 재구성하는데 사용하는 도 4의 서브밴드 필터 및 합성 필터를 각각 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 특정의 바크(Bark) 서브밴드 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 분리형 다채널 오디오 표현에 일치하는 9점 확장형 음향장을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 복호화하여 「분리형」 다채널 오디오에 보다 더 가깝게 근사하는 다채널 오디오를 재구성하는 방법을 제공하고자 하는 산업계의 요구를 충족시킨다. 이 기술은 대부분의 경우에, 1개의 유닛이 진정한 5.1 (또는 6.1) 다채널 오디오 및 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 수용할 수 있도록 다채널 A/V 리시버 안에 내장될 것이다. 진정한 분리형 다채널 오디오보다 질이 떨어지기는 하지만, 2채널 매트릭스 부호형 콘텐츠의 서라운드 음향 표현은 보다 자연스럽고 보다 풍부한 오디오 청취감을 제공할 것이다. 이 방법은, 2채널 오디오를 서브밴드 필터링하고, 각 스피커 위치에 맞게 최적화된 이득 계수를 이용 하여 분리 점을 포함하고 있는 확장된 음향장 안에서 서브밴드 오디오를 조정하며, 이어서, 다채널 오디오를 재구성하도록 다채널 서브밴드를 합성함으로써 달성된다. 양호한 구현예에서는 서브밴드 필터링 기능과 확장된 음향장 기능의 모두를 이용하지만, 이 두 가지를 개별적으로 이용하는 것도 가능하다.
도 4에 묘사하고 있는 바와 같이, 복호화기(30)는 2채널 매트릭스 부호형 신호(32)(Lt, Rt)를 수신하여 다채널 신호(34)를 재구성한다. 이어서, 재구성된 신호를 증폭한 후 스피커(36)로 분배하여, 보다 자연스럽고 보다 풍부한 서라운드 음향 청취감을 제공한다. 복호화 알고리즘은 특수한 2채널 매트릭스 부호화 방법에 좌우되지 않는다. 따라서 2채널 매트릭스 부호형 신호(32)(Lt, Rt)는 표준의 프롤로직 혼합 신호(L, R, C, S), 5.0 혼합 신호(L, R, C, Ls, Rs), 6.0 혼합 신호(L, R, C, Ls, Rs, Cs) 등일 수 있다. 다채널 오디오의 재구성은 사용자의 스피커 구성체에 좌우된다. 예컨대, 6.0 신호의 경우, 센터 서라운드(Cs) 스피커가 있으면 복호화기는 분리형 센터 서라운드(Cs) 채널을 생성할 것이고, 센터 서라운드(Cs) 스피커가 없으면 그 신호는 Ls 채널과 Rs 채널에 축소 혼합되어 가상의 센터 서라운드를 제공할 것이다. 마찬가지로, 사용자의 스피커가 5개 이하이면 복호화기는 더 축소 혼합할 것이다. 주목할 것은, 서브우퍼 즉 0.1 채널은 그 혼합 신호에 포함되지 않는다. 저음(베이스) 응답은 재구성된 채널로부터 저주파수 신호를 추출하는 별개의 소프트웨어에 의해서 제공되며, 본 발명의 부분이 아니다.
복호화기(30)는 서브밴드 필터(38), 매트릭스 복호화기(40) 및 합성 필터(42)를 포함하고, 이들은 함께, 2채널 매트릭스 부호형 오디오(Lt 및 Rt)를 복 호화하여 다채널 오디오를 재구성한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 복호화 및 재구성은 다음과 같은 단계의 순서로 세분된다.
1. 각 입력 채널(Lt, Rt)마다 복수 개의 샘플, 예컨대 64개로 된 블록을 추출한다(단계 50).
2. 다중 대역 필터 뱅크(30), 예컨대 도 6a에 도시하고 있는 형태의 64대역 다(多)위상 필터 뱅크(52)를 이용해서 각 블록을 필터링하여 서브밴드 오디오 신호를 형성한다(단계 54).
3. (옵션) 그 결과로 얻은 서브밴드 샘플을 도 7에 도시하는 바와 같이 가장 근접하게 얻은 바크(Bark) 밴드(56)로 그룹화한다(단계 58). 바크 밴드를 더 결합하여 계산 부담을 줄여도 좋다.
4. Lt 서브밴드와 Rt 서브밴드의 각각에 대해서 배율 수준을 측정한다(단계 60).
5. L 서브밴드, R 서브밴드, C 서브밴드 및 S 서브밴드의 각각에 대해서 배율 수준을 계산한다(단계 62).
Figure 112003011698811-pct00014
Figure 112003011698811-pct00015
Figure 112003011698811-pct00016
Figure 112003011698811-pct00017
여기서, i는 서브밴드를 나타내고, C1과 C2는 시간 평균 계수이며, (t-1)은 이전의 순간을 나타낸다.
6. 각 서브밴드마다 L/R 우세 벡터와 C/S 우세 벡터를 계산한다(단계 64).
Figure 112003011698811-pct00018
Figure 112003011698811-pct00019
7. 저속 및 고속의 평균값 및 임계값의 모두를 사용하여 각 서브밴드마다 L/R 우세 벡터 및 C/S 우세 벡터의 평균을 구하여, 매트릭스 변수를 계산하는데 사용할 평균값을 결정한다(단계 66). 이와 같이 하여, 의도하지 않은 실기(失期)를 방지하면서 적절한 때에, 즉 변화가 큰 때에도 신속한 조정이 가능하게 된다.
8. Lt 서브밴드 신호와 Rt 서브밴드 신호를 도 8에 도시하고 있는 형태의 확장된 음향장(68)에 맵핑하여, 동화상/DVD 채널 구성을 스피커 배치에 맞게 일치시킨다(단계 70). 9개의 점으로 된 격자 눈금(보다 강력한 프로세서 능력을 이용하여 확장 가능)을 이용하여 음향 공간 상의 위치를 식별한다. 각 점은 [G]로 표현되는 이득값 세트(G1, G2, ...G12)에 대응한다. 이들 이득값은 L/R 우세 벡터와 C/S 우세 벡터를 이용하여, 그 점에 대응하는 신호 벡터(72)를 형성할 때 각 스피커마다 「최상의」 출력을 발생하도록 결정된다.
전술한 수학식 18과 수학식 19에서 정의한 바와 같이, Dom L/R과 Dom C/S의 값은 각각 [-1, 1]의 범위 안에 있고, 여기서, 우세 벡터의 부호는 벡터(72)가 위치하고 있는 사분면을 나타내고 그 벡터의 크기는 각 서브밴드에 대해서 사분면 안에서의 상대 위치를 나타낸다.
각 서브밴드 안의 신호 벡터(72)의 이득 계수는 신호 벡터(72)가 위치하고 있는 사분면의 4개 모서리에서의 이득 계수값에 기초하여 계산되는 것이 바람직하다. 한 가지 방법에는 이들 모서리 점의 계수값에 기초하여 그 점의 이득 계수를 보간하는 것이 있다.
좌상(左上)의 사분면에 있는 점에 관한 일반 보간식은 수학식 20으로 주어진다.
Figure 112003011698811-pct00020
여기서, D1, D2, D3 및 D4는 아래와 같이 주어지는 선형 보간 계수이다.
Figure 112003011698811-pct00021
여기서, 「거리」의 단위는 적절한 거리 미터법 단위이다.
보다 높은 차수의 함수를 사용할 수도 있지만, 초기의 시험에서는 계수가 아래와 같이 주어지는 경우에 간단한 1차 또는 선형 보간이 최상임을 나타내었다.
Figure 112003011698811-pct00022
여기서, ｜*｜는 크기 함수이고 i는 서브밴드를 나타낸다.
신호 벡터(72)가 0점과 일치하는 경우에는, 계수는 0점의 계수에 디폴트된다. 점이 사분면 (1/2, 1/2)의 중앙에 있는 경우에는, 4 모서리의 점 전부는 그 값의 1/4씩을 균등하게 분포한다. 그 점이 1개의 점에 보다 가깝게 있는 경우에는, 그 점은 보다 비중있게 그러나 선형적으로 분포될 것이다. 예컨대, 점이 (1/4, 1/4)에 있고 0점에 가깝게 있는 경우에는, 분포는 9/16 [G]Null, 3/16 [G]L, 3/16 [G]C, 1/16 [G]UL이다.
9. 다음의 수학식 21∼수학식 26에 따라서 다채널 서브밴드 오디오 신호를 재구성한다(단계 74).
Figure 112003011698811-pct00023
Figure 112003011698811-pct00024
Figure 112003011698811-pct00025
Figure 112003011698811-pct00026
Figure 112003011698811-pct00027
Figure 112003011698811-pct00028
여기서, [G]vector i는 G1i, G2i, ...G12i이다.
10. 다채널 서브밴드 오디오 신호를 도 6b에 도시하고 있는 형태의 합성 필터(42), 예컨대 역(逆) 다위상 필터(76)에 통과시켜서 재구성 다채널 오디오를 생성한다(단계 78). 오디오 콘텐츠에 따라서, 재구성 오디오는 복수 개의 우세한 신호, 즉 서브밴드당 최대 1개를 포함하여도 좋다.
이 방법에는 프롤로직과 같은 공지의 조정형 매트릭스 시스템보다 우수한 중요 이점이 2 가지 있다.
1. 서브밴드들을 개별적으로 조정함으로써, 다양한 음향을 매트릭스에 관하여 상이한 점들에 동시에 위치 지정할 수 있고, 그에 따라서 각 음향 성분의 배치를 보다 정확하게 할 수 있고, 각 음향 성분의 선명도를 보다 뚜렷하게 할 수 있 다.
2. 본 발명의 매트릭스는 3개의 전방 채널과 2개 또는 3개의 후방 채널로 이루어진 동화상/DVD 채널 구성을 유지시킨다. 따라서, 5.1/6.1 분리형 DVD 및, 이 매트릭스를 통한 Lt/Rt 재생의 모두를 위한 단일의 스피커 레이아웃으로 최적의 사용을 구현할 수 있다.
본 발명의 몇 가지 예시적인 실시예에 관하여 개시 및 설명하였지만, 당해 기술 분야의 숙련자에게는 여러 가지의 변형예 및 다른 실시예가 가능할 것이다. 이러한 변형예 및 다른 실시예를 감안하여, 이들을 특허 청구 범위에 정의한 바와 같이 본 발명의 정신과 범주를 벗어나지 않고서도 행할 수 있다.

Claims (19)

  1. 2채널 매트릭스 부호형 오디오(32)를 복호화하여, 분리형 서라운드 음향 표현에 근사하는 다채널 오디오(34)를 재구성하는 방법으로서,
    상기 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 서브밴드 필터링하여 복수 개의 2채널 서브밴드 오디오 신호를 생성하는 단계(54)와,
    상기 2채널 서브밴드 오디오 신호를 음향장(68) 안에서 개별적으로 조정하여 다채널 서브밴드 오디오 신호를 형성하는 2채널 서브밴드 오디오 신호 조정 단계(70)와,
    상기 다채널 서브밴드 오디오 신호를 상기 서브밴드 안에서 합성하여 상기 다채널 오디오를 재구성하는 단계(78)
    를 포함하는 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재구성된 다채널 오디오는 복수 개의 우세한 오디오 신호를 구비하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수 개의 우세한 오디오 신호는 여러 개의 서브밴드에 위치하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호 조정 단계는 상기 서브밴드의 각각에 대해서 우세 벡터(72)를 상기 음향장 안에서 계산하는 것을 포함하고, 상기 우세 벡터는 상기 서브밴드 안의 상기 우세한 오디오 신호에 의해서 결정되는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 서브밴드 필터링은 상기 서브밴드 오디오 신호를 복수 개의 바크 밴드로 그룹화(58)하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 2채널 매트릭스 부호형 오디오는 적어도 좌측(L) 오디오 채널, 우측(R) 오디오 채널, 센터(C) 오디오 채널, 좌측 서라운드(Ls) 오디오 채널 및 우측 서라운드(Rs) 오디오 채널을 구비하고, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호는 각각의 상기 오디오 채널마다 분리 점을 구비하고 있는 확장된 음향장(68) 안으로 조정되는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분리 점 각각은, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 각각의 L 스피커, R 스피커, C 스피커, Ls 스피커, Rs 스피커에 각각 최적화된 오디오 출력을 생성하도록 미리 결정된 이득값 세트에 대응하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분리 점 각각은, 상기 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 센터 서라운드(Cs) 스피커에서 최적화된 오디오 출력을 생성하도록 미리 결정된 이득값을 더 구비하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호 조정 단계는,
    각각의 상기 서브밴드마다 상기 음향장 안의 우세 벡터--이 우세 벡터는 상기 서브밴드 안의 상기 우세한 오디오 신호에 의해서 결정됨--를 계산하는 단계(64)와,
    상기 분리 점들에 대해서 상기 우세 벡터 및 상기 미리 결정된 이득값을 이용하여 각각의 서브밴드마다 이득값 세트를 계산하는 단계와,
    상기 2채널 서브밴드 오디오 신호 및 상기 이득값을 이용하여 상기 다채널 서브밴드 오디오 신호를 계산하는 단계
    를 포함하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 서브밴드에 대한 상기 이득값은, 상기 우세 벡터에 의해서 표시되는 음향장 내의 점의 이득값 세트를 형성하기 위해서, 상기 우세 벡터 주변의 상기 미리 결정된 이득값의 선형 보간을 수행함으로써 계산되는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 확장된 음향장은 9점 음향장으로 이루어지고, 각각의 상기 분리 점은, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 각각의 L 스피커, R 스피커, C 스피커, Ls 스피커, Rs 스피커에 각각 최적화된 오디오 출력을 생성하도록 미리 결정된 이득값 세트에 대응하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  12. 2채널 매트릭스 부호형 오디오(32)를 복호화하여, 분리형 서라운드 음향 표현에 근사하는 다채널 오디오(34)를 재구성하는 방법으로서,
    적어도 좌측(L) 오디오 채널, 우측(R) 오디오 채널, 센터(C) 오디오 채널, 좌측 서라운드(Ls) 오디오 채널 및 우측 서라운드(Rs) 오디오 채널을 구비하는 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 제공하는 단계와,
    각각의 상기 오디오 채널마다 분리 점을 구비하는 확장된 음향장(68) 안에서 상기 2채널 매트릭스 부호화 오디오를 조정하여 상기 다채널 오디오를 재구성하는 단계와,
    상기 다채널 오디오를, 상기 좌측(L) 오디오 채널, 우측(R) 오디오 채널, 센터(C) 오디오 채널, 좌측 서라운드(Ls) 오디오 채널 및 우측 서라운드(Rs) 오디오 채널의 각각에 대한 스피커를 구비하는 스피커 구성체(36)에 분배하는 단계
    를 포함하는 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 분리 점 각각은, 상기 2채널 매트릭스 부호형 오디오가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 최적화된 오디오 출력을 각각의 L 스피커, R 스피커, C 스피커, Ls 스피커, Rs 스피커에서 각각 생성하도록 미리 결정된 이득값 세트에 대응하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분리 점 각각은, 상기 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 최적화된 오디오 출력을 센터 서라운드(Cs) 스피커에서 생성하도록 미리 결정된 이득값을 더 구비하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  15. 2채널 매트릭스 부호형 오디오(32)를 복호화하여, 분리형 서라운드 음향 표현에 근사하는 다채널 오디오(34)를 재구성하는 방법으로서,
    적어도 좌측(L) 오디오 채널, 우측(R) 오디오 채널, 센터(C) 오디오 채널, 좌측 서라운드(Ls) 오디오 채널 및 우측 서라운드(Rs) 오디오 채널을 구비하는 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 제공하는 단계와,
    상기 2채널 매트릭스 부호형 오디오를 서브밴드 필터링하여 복수 개의 2채널 서브밴드 오디오 신호를 생성하는 단계(54)와,
    상기 2채널 서브밴드 오디오 신호를 확장된 음향장(68) 안에서 개별적으로 조정하여 다채널 서브밴드 오디오 신호를 형성하는 단계(70)--상기 확장된 음향장은 각각의 상기 오디오 채널마다 분리 점을 가지며, 각각의 상기 분리 점은, 상기 2채널 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 점으로 조정될 때, 최적화된 오디오 출력을 각각의 L 스피커, R 스피커, C 스피커, Ls 스피커, Rs 스피커에서 각각 생성하도록 미리 결정된 이득값 세트에 대응함--와,
    상기 다채널 서브밴드 오디오 신호를 상기 서브밴드 안에서 합성하여 상기 다채널 오디오를 재구성하는 단계(78)
    를 포함하는 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 재구성된 다채널 오디오는 여러 개의 서브밴드에 위치하는 복수 개의 우세한 오디오 신호를 포함하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 서브밴드 필터링은 상기 서브밴드 오디오 신호를 복수 개의 바크 밴드로 그룹화(58)하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  18. 제15항에 있어서, 각각의 상기 분리 점은, 상기 서브밴드 오디오 신호가 상기 확장된 음향장 안의 그 분리 점에 조정될 때, 최적화된 오디오 출력을 센터 서라운드(Cs) 스피커에서 생성하도록 미리 결정된 이득값을 더 구비하는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 확장된 음향장은 9점 음향장으로 이루어지는 것인 다채널 오디오를 재구성하기 위한 2채널 매트릭스 부호형 오디오의 복호화 방법.
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