TW390104B - Method and device for down mixing of multi-sound-track compression audio frequency bit stream - Google Patents

Description

A7 _B7^______ 五、發明説明（I) 發明領域： 本發明與一種塵縮數.位音頻位元流減聲道混音（down mixing )的方法與元件有關，特別是減少崖縮數位音頻位 元流聲道數目的方法與元件》 為得到經濟效益，降低完整表示語音音頻訊號的數位 資訊量1無論如何都會使用到音頻壓縮技術，例如杜比 (Dolby ) AC-3、數位劇場系統（Digital Theatre System ; DTS )和MPEG音頻壓縮編碼法等等，美國已選定杜比 AC-3的壓縮格式作為高畫質電視（high definition television ; HDTV )的音頻標準，並廣泛使用在數位多用 途光碟（Digital Versatile Disk ; DVD)影片上。 杜比AC-3數位壓縮編碼法在資料傳送速度為32kbps 至640kbps的範圍時’能將51頻道的脈波碼調變（pulse code modulation ; PCM)音源編碼成為一連串的位元流， 這裡的0.1頻道表示只用頻道的部份頻寬來傳送低頻（超 重低音）訊號》—般使用杜比AC_3數位壓縮編碼法時壓 縮率可達十分之一，通常都運用在人造衛星或地球上的音 頻信號傳播，經由金屬導線或光纖來傳送聲音，或者是磁 性材料、光學材料、半導體以及其他媒體中音頻的儲存。 杜比AC-3編碼法是粗略地將音頻信號的頻域 (frequency domain)係數量化來達到高壓缩率編碼過程 .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 ——? ----訂 •I_η:__

好浐部中灰^-"而，*^-"消於合竹^卬^ A7 *_' ·— " ~ · —·, B 7 五、發明説明（>) ~~~ '~~~~ 的第一步驟是：將音頻信號由一序列的PCM時間取樣轉換 為一序列的頻率係數方塊’這些個別的頻率係數成浮點表 示法表示為一個二進位指數（exp〇nent)和一個對數的尾 數（mantissa ) ’根據適應性的編碼過程來將這些指數編 瑪’.然後進行位元分配過程（bit allocation process.).，接 著將這些對數的尾數量化’量化的程度由位元分配過程決 定。 解碼過程基本上是編碼過程的反運算，一解碼器必須 與編碼後的位元流同步檢查錯誤，以及將不同型式的資料 解碼(例如編碼過的頻譜波包和量化對數的尾數），該解瑪 過程主要包括下列四個步驟··（1)將頻譜波包解碼為指數； (2)將該指數進行位元分配；（3)此位元分配過程決定了，用 來將對數的尾數取出和反量化的位元數；且（4)將頻率係數 的指數和對數的尾數轉換回時域，成為解碼過的PCM時間， 取樣。更詳細的解碼過程描述如後： 杜比 AC-3解瑪器使用一時域消去（1；丨〇16-(1〇111&111-aliasing-cancellation ; TDAC )濾波器組將輸入的音頻訊號 序列x(«)由時域訊號轉換為頻域係數，更進一步說是離散 式餘弦轉換（Discrete Cosine Transform ;以下簡稱為DCT) 係數，以512點的取樣視窗Α(«)對該音頻訊號序列進行取 樣以產生視窗化資料： w(n) = h(n)\f(n) (1) 本紙張尽度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------裳-- * . {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

、1T A 7 B7 1 511 )^(k) = ^^^W/(n)cos 五、發明説明（ 其中"(《)是512筆輸入資料中的第/A個取樣方塊’ 幻 表示512筆輪入資料中的第（γ_〇ίΑ個取樣方塊，第"(„)筆 取樣與第X/-〆/!)筆取樣重疊了 256點。 將這個視窗化資料w〇)轉換為離散式餘弦轉換 (DCT )係數時，可視資料内容決定是經由一次的5 1 2點 轉換或兩次的256點轉換，該512點轉換稱為長DCT轉 換*而256點的轉換則稱為短dcT轉換。就長DCT轉換 而言，從下列公式可得一長DCT係數"⑷： ^(2n+l)(2A： + l) + ^(2^ + l) K_____·_ S /L n^i —tn— «—^^1 i mfl n^n fluff ml ^^^^1 Hi « (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中 0Sh255， (2) 就短DCT轉換而言，該視窗化資料w(«)則被分為兩組 256點的資料，分別是Wy7(n)與W/2(„)，且被轉換為兩組的 短DCT係數州⑷與扣⑷： 1 255yK^) =—Σ^1^)008 12〇 ηβΛ 512 (2«+ 1)(2^ + 1) —^訂-------- 好浐部中央"·準而h-x消於合作和印" 1 255 y/#)=—5] w/2(«)c〇s 128 ”=η π 5Ϊ2 (2n + l)(2ifc + l) + -(2jfc + l) 其中 0US127 且 0SnS255 (3) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） Α7 Β7 五、發明説明（+ 為重建原始資料，必須對該DCT係數進行一反轉換 就長DCT係數而言，該反轉換公式如下： 255 w/{n) = 2]>y(^)cos π

k:Q 麗(™ ㈣+ϊ(2_ 其中 0<«<511 且 0<AS255 (4) 就短DCT係數而言，該反轉換公式如下 127

Wf\{n) = ^yf\{k) cos 4=0 127

Wfi{n) = ^]_y/2(A：)cos k=0 512 (2« + l)(2Jfc + l) — (2n + l)(2k + l) + -(2k + l) 其中 0S«S255 且 0<yfc<127 (5) 經過反運算之後，進行一疊加運算，就長DCT係數而 言，視窗域係數乘上一合成視窗/(η)再加上之前的係數可 得原始資料： x(n) = w(n)f(n)+ νΡ/-ι(256 + «)/(256 Η- η) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ——裴---

- n - HI —C. 經浐部中戎^^而，-^-"-消抡合作i4卬製 其中 0<η<255 (6) 就短轉換而言，將兩個視窗域係數結和： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7

L〇(n) R〇(n) 1 c 0 s 0 0 c 1 0 j ⑺ 好浐部中λ"·^-^1-]ί-τ消於合作.^卬？水 發明説明f 元(》)=如和)+ί?/2(„)，然後再經由類似長轉換的運算處理 在許多重製系統中，揚聲器的數目與編碼聲道數目並 不符合，例如用一般個人電腦的左右揚聲器來輸出5聲道 的杜比AC-3壓縮音頻程式。為了重製所有的音效，必須 使用減聲道混音（down mixing )技術，減聲道混音技術 將5個（或5.1個）聲道的訊號相互混音（intermixing)， 使聲道的數目減少同時保留高音質。 先前的減聲道混音技術是在時域中進行，基本上，減 聲道混音的技術是以這樣的形式進行： m' c⑻ m &⑻ &⑻ 其中i(n)、C〇)、Λ(«)、以及心（《)分別是原來的左、 中央、右、左環繞以及右環繞聲道，變數c和s為環繞混 音級數，通常選自1至0.5範圍間的數值，Μ«)和及。（《: 則為減聲道混音之後的左右輸出聲道》 第一圖為先前技術中的解碼器，用來將5聲道的音頻 訊號減聲道混音成2聲道的音頻訊號。每一個聲道都需個 別進行離散式反餘弦轉換（inverse discrete cosin< 本紙張尺度適中國國家標準（CNS) A4規格（210X297么釐） -so (誚先閱讀背面之注意事項再填巧本頁)

A7 ""一-----，丨 _ B 7 五、發明説明（石） ~~ anSf〇m’ IDCT)和 4加（overlap-and-add; 0A)運算。 要執行登加運算是因為表·編碼過程中，時間取樣的重疊區 塊被乘上時間視窗然後將其轉換成為頻域，由於有重疊區 塊所以每一 PCM輪入取樣被表示為兩個連續的的轉換區 塊’且因此必須保留在解碼過程中。 離散式反餘弦轉換（IDCT)步驟將音頻資料由頻域係 數轉換為視窗域係數，然後叠加（〇A)步驟再將時域音頻 資料從視窗域係數中重建，所謂視窗域係數是指仍然需要 養加步驟的係數，因為IDCT和0A轉換很複雜，所以產生 了在減聲道混音過程中減少IDCT和0A運算次數的需 求。 第二圖顯示一個具有在視窗域中減聲道混音器之音頻 解碼器’這個音頻解碼器包含五個離散式反餘弦轉換電路 IDCT_1、IDCT一2、IDCT_3、IDCT — 4 以及 IDCT — 5，一個減 聲道混音器’兩個疊加電路〇A_i和〇A_2，此離散式反餘 弦轉換電路接收一預處理器（未顯示）產生的五聲道之離 散式餘弦轉（DCT )係數，此預處理器接收一壓#音頻位 元流’執行錯誤吏正以及區塊重組（block de-formatting.)， 然後將DCT係數依不同聲道而分開，該的處理程序皆為習 知技術。 此IDCT電路接收五聲道的DCT係數，然後輸出視窗 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS ) A4規格（2 i〇 X 297公楚） (誚先間请背面之注意事項再填寫本頁) -Λ装. 一訂 籽浐部中呔榀窣而·，=ί.χ消抡合作衫印犁 A7 _________ B7 ** ··* —-五、發明説明（) 域係數至減聲道混音器，此視窗域係數經由減聲道混音器 交互混音’產生左右聲道之視窗域係數’再經由第一和第 二疊加電路將視窗域係數轉變為時域係數，然後輪出至揚 聲器放大單元（圖中未顯示）。 第二圖為先前技術中的解碼器，雖然減少了疊加電路 的數目，但疋仍然需要五個離散式反餘弦轉換電路將Dct 係數轉換為視窗域係數。 因此需要一種在頻域範圍中執行減聲道混音過程的方 法和裝置’以減少AC-3解碼器的計算次數和硬體的複雜 性。 發明目的及Μ拢： 改良的減聲道混音數位音頻訊號是在頻域範圍中進行 減聲道混音過程。此處指一種將數位音頻位元流解碼的裝 置，該音頻位元流包含：第一組頻域係數表示來自複數個 聲道的第一組的時域音頻訊號。這個裝置包含執行減聲道 混音第一組頻域係數的元件’以產生第二組表示減少聲道 數目的頻域係數；將第二組頻域係數轉換為一組視窗域係 數的元件；以及對該組視窗域係數執行疊加功能，以產生 聲道數目減少的第二組時域訊號。 一種將短DCT係數轉換成長DCT係數的演算法簡化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再功ΪΪΤ本頁) •Ό. --1Τ t' A7 B7 五、發明説明（$ ) 了，聲道混音頻域係數的過程’將短DCT係數乘以一組的 轉換係數，然後以多項式展開係數將此轉換係數取近似 值。… 本發明的第一項優點是接供簡單的方法，來減少 AC-3編碼音頻訊號在減聲道混音過程中所需的乘法運算 總數，以降低解碼器的複雜性以及整體的成本。 另一項優點是：經由簡化計算的複雜性，使得能夠用 軟艘程式來執行AC-3解碼過程，而不必使用特定的硬體 解碼器。 置式ffi蕈說明： 本發明的較佳實施例將於往後之說明文字中輔以下列> 圖形做更詳細的闞述·· 第一圖為先前技術中解碼器之結構圖，該解碼器在時 .域中進行數位音頻位元流的減聲道混音。 第二圖為先前技術中解碼器之結構藺，該解碼器在視 窗域中進行數位音頻位元流的減聲道混音。 第三圖為在頻域中進行減聲道混音之解碼器的方塊 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} ♦'t - - -I ! —m n .. {誚先閱讀背面之注意事項再域寫本頁) --订 A7 B7 ' 五 發明説明（ 圖’同時使用長離散式餘弦轉換以及短離散式餘弦轉換。 第四圖為本發明實施例之方塊圖，該解碼器包含數個 虛擬轉換器’將短離散式餘弦係數轉換為長離散式餘弦係 數’且在頻域中進行減聲道混音。金:明# 親明： 索引 A 摘錄自1997年12月24日送交”IEEI Transaction on Speech and Audio Processing” 宣告々論文， 此篇論文描述本發明中AC-3位元流減聲道混音之原則。 ri 為便於描述’方程式（1)至（6)改用矩陣表示，例如長雜 散式餘弦係數的離散式反餘弦係數轉換方程式（4)可寫 為··

Wf 〜 *1 W/X Wn_ L^J Yf (8) 好尹-部中^榀苹而以.%消於合作.>1.1卬，家 其中的為包含預處理器所萃讀取之長DCT係數的25< 乘256對角矩陣，且 ⑹”严咖(志(2« + 1 + 2離+ 1)) forO<n <255,0 <k <255 (9) ίο 本紙張尺度適州中國國家榇準< CNS ) A4規格（210X297公楚) *vs (誚先閱讀背面之注意事項再填艿本頁)

A7 B7 五、發明説明（ρ〇) cos π 1024 (2λ +1 + 768X2A： +1) for 0 < η < 255,0 < k < 255 (10) 對於短DCT係數的反離散式餘弦係數，轉換方程式（5) 可寫為：

Wf ~Wn 0 ' ΚΙ Wn_ (11) 其中b和7/2為包含預處理器所讀取之短DCT係數的1 28 乘128對角矩陣。矩陣包含預處理器所讀取的短dct 係數的第一部分’而矩陣b包含預處理器所讀取的短Dct 係數的第二部分，項次$和y可表示為： 5； -) i n,k =cos ’π ,512 f ^ ) / n,k =cos n ,5l2 \ (2« + lX2A: + l) for0<n<255,0<k<127 (12) (2n ++1 + 256) for 0 < η < 255,0 < k < 127 (13) 關於疊加過程’方程式（6)可改寫為 {讀^·閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ装. -訂 好浐部中^"-4,·而h-T消货合竹和卬？木

Xf = [Fi Fi

Wfx . 其中Α和心為256乘256對角矩陣，定義為 <F/>nn=/(n)且 <i^>nn=/(256 + n)。 11 本紙張尺度適用中囤國家標率（CNS ) A4規格（210X297公瘦） (14) ι 五、發明説明（" A7 B7 第三圖顯示在兩個DCT域（長DCT域和短DCT域） 進行減聲道混音之.音頻解碼器，音頻解碼器3〇〇包含—選 擇器302、一長減聲道混音器304、一短減聲道混音器3〇6、* 兩個長離散式反餘弦轉換方塊L-IDCT_1 3 08和L-IDCT 2 310、兩個短離散式反餘弦轉換方塊S-IDCT_1 312和 IDCT 2 3M、兩個訊號加法器316和318、以及兩個憂加 方塊 OA-1 320 和 OA-2 322。 這個音頻解碼器300執行減聲道混音、離散式反餘弦 轉換以及4加的功能，使聲道數少於原輸入的編碼數位位 元流。 選擇器302接收來自訊號線324a至324e的DCT係 數，_判斷訊號為長d.ct係數（yy)或短dct係數和 以）之後，將長DCT係數和短DCT係數分別傳送至^減 聲道混音器304以及盛減聲道混音器306，長減聲道混音 器3 04用下列的演算法執行減聲道混音動作，以產生減聲 道混音的長DCT係數： 'Yf(L〇) Y/(Rd\ 7 C 0 5 0 0 C 1 0 5

Yf(L) Yf(QYf(R) Y/(Sl) Y/(Sr) (15) 其中和分別為左右聲道經減聲道混音後的係 12 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公楚） ；---------裝—— (誚"'閱讀背面之注意ί項再楨寫本頁) -訂 ΛΙ, 五 kl B7 、發明7¾明（〔^ w)、w)、抓)以及哪)包含預處 長DCT 左側、中央、右側、左環繞以及右環繞聲道之 係數，矩陣/為一單位矩陣，矩陣C和S為256乘 256的對角矩陣， C 'c 〇 ... 〇- "S 0 ... 0' 0 c ... 〇 0 5 ... 0 0 〇 n s = υ ... 0 0 0 ... 0 L° 〇 ... c _0 0 ... s (16) 其中C和S為中間和環繞聲道之混音係數，一般約在〇 5 至1的範圍間。 短減聲道混音器306以下列的方程式對短DCT係數執 行減聲道動作，以產生減聲道混音的短DCT係數：

Yf\{Lo) Y/i(Rd)

C 0 S Ο CIOS (請七閱请背面之注意事項再填寫本頁) ;^·^.

、tT 經浐部中央樣率CT-;i.T消作.枯印顰 Y/2(Ld) Yn{RD) I C 0 S O 〇 C / 0 5

YniL) Yf<C) YfKR) Y/KSl) YMSrI •剛. 7/2(C) Yn{R) YKSl) Y/2(Sr) (17) (18) t· 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經浐部中央"•^^•，^^"贽合作^卬^^ A7 B7 —----------------—_______五、發明説明（〇) 其中]^(心）、、ΟΗΖϋ)以及^7·?(及d)分別為左右聲道 減聲道混音後的短DCT係數。這裡的c和《s為包含中央和 環繞混音係數之128乘128的對角矩陣。 經過長減聲道混音器304混音後之長DCT係數，被傳 送至離散式反餘弦轉換器 L-IDCT_1 308和 L-IDCTJ 3 1 0，進行左側和右側聲道之長DCT係數運算，轉換器 IDCT」308和L-IDCT_2 3 10依據下列運算將長DCT係數 轉換為長視窗域係數： 'jVn(Lo)' •i: 〇- 'Y/(Ld) _JV/i(R〇)_ 0 C」 Y/(Rd)_ 'Wn{L·) 大〇 'Yf(Lo) W/2(R〇)_ L° //⑽- 同樣地，經過短減聲道混音器 係數，被傳送至離散式反餘弦轉拓 IDCT_2 3 1 4，進行左侧和右側聲道 換器 S-IDCT_1 312 和 S-IDCT—2 DCT係數轉換為短視窗域係數： ffjn(Lo) 5； 〇' 'Yfi(L〇y .° YMRd)_ 14 本紙張尺度速用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (19) (20) 3 04混音之後的短DCT 器 S-IDCT_1 312 和 S-之短DCT係數運算，轉 3 1 4依據下列運算將短 (21) -(諳先閱讀背面之注意事項再磧寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（fLf) 'W/2(L〇) 's； 〇' 'Y/2(Ld) W/2(R〇) -0 l Y/2(Rd) (22) 離散式餘弦轉換器S-IDCT—1 312和S-IDCT 2 314產 生的短視窗域係數，在訊號加法器316和318中與長視窗 -''"•ate--. 域係數結合’結合後的訊號傳送至要加方塊〇A_ 1 3 20和 0A_2 322，然後根據下列的演算法轉換為時域訊號：

Xf(L〇) Xf(R〇) W/\(Lo) '0 ' =： Fi F2 0 0] W{/~ \)i{Lo) 0 .〇 0 Fi Fi 0 + Wf\{Ro) 0 W(/-m(R〇l J (23) (請心閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Ad 訂 其中々(i0)和為左右聲道減聲道混音後之時域音頻 訊號’而後再將時域音頻訊號傳送至放大電路或揚聲器輸 出。 第四圏顯示本發明之一較佳實施例，為了減少減聲道 混音過程所需的離散式反餘弦轉換次數，首先將短DCT係 數轉換為長DCT係數，然後對長DCT係數進行減聲道混 音。解碼器400包含五個虛擬（ virtuai )轉換器VT_l 402a ' VT_2 402b、VT_3 402c、VT_4 402d 以及 VT_5 402e，一個 減聲道混音器404，兩個離散式反餘弦轉換器IDCT_1 406a 和IDCT一2 406b，以及兩個疊加方塊〇a_1 408a和OA_2 408b。 15 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 B7 五、發明説明（f ο 這些虛擬轉換器接收來自五個聲道的的訊號，然後判 定訊號為短DCT係數或長DCT係數，若為短DCT係數則 依下列方程式將其轉換為長DCT係數：

Yf = V

Yfi Yn 其中 F = [Fi F2]= Li-Hi-Fi-S*\ 這裡的Γ/7和}包含短DCT係數，且 1 COS (π 256 ^1024 _ 1 cos ’π 256 11024 ' (2« +1 + 2S6)(lk +1) ,0 < A： < 255,0 < n < 255 (24) (25) « +1 + 768Χ2Λ +1) LO < λ < 255,0 <n< 255 (27) (tiit-閱讀背面之注意事項再楨寫本頁) 訂 矩陣孖/和的為對角矩陣，<///>„„ = ；!〇)，0SW255 , ，0SK255 ;且 F,、F2、$ 以及 $與方程 式（12)、（13)和（14)中的符號所代表意義相同。 方程式（25)可改寫為： 127 ΥΑΚχ) = ^{νχ(Κ^Κι)Υη{Κ2) + ν2(Κ^2)Υη{Κ2^ for ^ = 0-255 (28) *2=0 用第二或第三階的多項式展開，將不重要的項次取近似值 16 本纸張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 (29) 五、發明説明（ft 可將上式更進一步簡化’…上）中大邹分的項次都集 中在W"2附近’所以將遠離幻/2的項次取近似值並不 會減低其正確性。 重寫（28)式的第一項為 127 7/(iC〇 = £{7.(/:., ^2)7/,(JS：2)} k\~〇 可將上式拆成三個部份，一個為包含鄰近是2 =幻/2的項次的 中間部份’第二個為中間之前的部份，第三個為中間之後 的部份。 -(讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 ^(Κύ='ΣΗΚ^Κ2)Υ^Κ2)}+ ^{Κι(^1^2)Γ/.(Α：2)}+ _2{Γι(^^2)Γ/ι(Α：2)} (30) > klm〇

^2* — -A ^2* *— [+A/+1 在這裡中間部份包含2M個點，然後以第p階的多項式對 方程式（3 0)中的第一和第三項取進似值： V\{k\,k2) = ^a(k\,p)k2p for hi = 0,—5 ps*0 k\ ~ϊ Μ

、1T

C 耔浐部中"^^-rJM-T··消於合作.7ifpf· V\{k\ki) = 2^a{k\,p)kip for ki y?»0 k\ 7 M+1,...,127 (31) (32) 這裡的a和b分別為當yfc2 = 0,…，和A：2 = [|]-M+l，…，127 17 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 好於部中央^4,'^h-T消於合作扣印" A7 —_____________________________B7 五、發明説明（丨^ -- 時，多項式i丨·//卜心.y的展開係數，用多項式 似法計置 方程式（30)的第一和第三項，會比展開卞鼻 項之和快很多。的所有餘弦 另外，這裡也顯示匕（Ar/，h)與之間 一的對應關係： 在一對

Vi{kx,ki) = (-1)^^2) x Fl(255 - ^ljl27 _ ki) (33) 因此’ 一但得到R的項次就可推算出h，再將匕帶入 式中： 2 下 127 y2f(k{)=Y{V2{kx,k2)Yf<k2)} ^2*〇 (34) 將方程式（31)與（34)的結果.結合，可得到方程式（μ)中的長 DCT係數》 經由虛擬轉換器VT一1 402a至VT一5 402e將短DCT係 數轉換為長DCT係數之後（在適當情況下），將長dct 係數傳送至減聲道混音器404，混音器404以前述的方程 式（16)將長DCT係數進行減聲道混音，然後將減聲道混音 後的長DCT係數傳送至離散式反餘弦轉換器406a至 406b。離散式反餘弦轉換器406a至406b產生的視窗域係 數再傳送至疊加方塊408a至408b，然後產生左右聲道之 .時域音頻訊號。 本紙张尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） {"先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j

A7 B7 五、發明説明（/ί) (諳先閱讀背面之注意事項再填转本頁) 以上僅為本發明之較佳實施例的充分描述而已，並非 用以限定本發明之申請專利範圍；例如減聲道混音法並分 僅限定於使用在AC-3演算法而已，其他超過兩聲道之音 頻壓縮演算法，例如MPEG-2或DTS，當揚聲器或放大器 的數目少於數位位元流的聲道數時，均可使用減聲道混音 法，因此凡其它在本發明所揭示之精神下完成之等效改變 或修飾，均應包含在下列之申請專利範圍内。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 ΛΚ Β8 CS _________ D8 六、申請專利範圍 " ' .九 瑪裝置’用以將數位音頻位元流解碼.，該數 _頻位元具有_第_組的頻域係數，代表來自複數個 不同聲道的第-組時域音頻訊號，該裝置至少包含： 立、、、聲道展a裝置’用以將該第一組頻域係數減聲道混 a ’以產生一第二組表示訊號之聲道數減少的頻域係數； 及 頻域轉時域轉換裝置’用以將該第二組頻域係數轉 換’以產生一第二組時域音頻信號供預設的聲道數使用。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其t該第一轉換裝 置包含： 頻域轉視窗域轉換裝置，用以將該第二組頻域係數轉 換，以產生一組視窗域係數；及 執行Φ加裝置’用以將該組視窗域係數疊加 (overlap-and-add )，以產生該第二組的時域音頻訊號。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一組的頻 域係數包含一組的短頻域係數以及一組的長頻域係數，該 減聲道混音裝置包含： 一短減聲道混音器，用以將該組的短頻域係數進行短 減聲道湛音，以產生一組減聲道混音後的短頻域係數；j_ 一長減聲道混音器，用以將該組的長頻域係數進行短 減聲道混音’以產生一組減聲道混音後的長頻域係數。 本紙3L尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（.210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

   Λ λ Β8 CS D8 經濟部中央標準局属工消費合作社印装 六、申請專利範圍 4_如申請專利範圍第3項之裝置，其中該第一轉換裝 置包含： 長轉換器’用以將該組減.聲道混音後的長頻域係數 轉換為一第一組的視窗域係數；且 —短轉換器，用以將該組減聲道混音後的短頻域係數 轉換為一第二組的視窗域係數。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，更包含一加法器， 用以將該第一組的視窗域係數與該第二組的視窗域係數結 合’該加法器將該結合後的視窗域係數傳送至該執行疊加 裝置。 6. —種解碼裝置，用以將已預先處理的數位音頻位元 流解碼’該數位音頻位元流具有一組短DCT係數以及一组 長DCT係數，代表來自複數個不同聲道的第一組時域音頻， 訊號，該裝置至少包含： 第一轉換裝置，用以將該組短DCT係數轉換為一第二 組長DCT係數； 減聲道混音裝置，用以將該第一組的長DCT係數以及 該第二組長DCT係數減聲道混音，以產生一預設聲道數音 頻訊號的第三組的長DCT係數；及 第二轉換裝置’用以將該第三組的長DCT係數轉換為 第二组時域訊號，提供給較第一組時域訊號代表聲道數更 少的聲道數使用。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2i0x297公釐） (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁> .Λ/裝· 訂： ό. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 B8 Ώ _________ D8 ____ 六、申請專利範圍 7_如申請專利範圍第6項之裝置，其中該第二轉換裝 置包含： 離散式餘弦轉換-至-視窗域轉換裝置，用來將該第三 組長DCT係數轉換為一組的視窗域係數；及 昼加裝置’用來將該組視窗域係數進行疊加運算，進 而產生該第一組時域訊號β 8. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該第一轉換裝 置用下列方程式將短DCT係數轉換為長DCT係數： 127 购=J。㈣!上)Τ/丨㈨)+f办a2)y/2(/b)} 其中的ί>/(υ2)和}D為短DCT #數，和 為轉換係數，為長DCT係數，而且尺/為0 至255的整數。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該的 特定項係以多項式近似法來計算。 10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該 係用下列方程式計算： Vi{Kx,K2) = (-1)(^2) X Vi(255-ΚχΧΠ-ΚΪ) Π· —種減聲道混音的方法，將代表複數個聲道且具有 22 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格ί 21〇Χ：297公釐） (I先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   B8 CS D8 經濟部中央標準局貝工.消费合作社印装 六、申請專利範圍 表示第一組時域音頻訊號之第一組DCT係數的數位音頻 位元流減聲道混音’該方法至少包含下列步驟： (a) 將一第一組的DCT係數進行減聲道混音，進而產生 一組減聲道混音後的DCT係數；及 (b) 將該組減聲道混音後的DCT係數轉換，以產生一第 二組時域訊號，以供一預設的聲道數之用。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該DCT係數 轉換步驟包含下列步驟： (bl)離散式反餘弦轉換該組減聲道混音後的DCT係數 以產生視窗域係數；及 (b2)對該組視窗域係數進行疊加運算，以產生該第二 組的時域訊號。 13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該第一組》 DCT係數包含一組長DCT係數以及一組短dcT係數，且 該DCT係數減聲道混音步驟包含： (al)將該組短DCT係數進行減聲道混音，以產生一組 減聲道混音後的短DCT係數； (a2)將該組長DCT.係數進行減聲道混音，以產生一組 減聲道混音後的長DCT係數；及 (a3)將該兩組減聲道混音後的短DCT係數以及長DCT 係數結合，以產生該第二組DCT係數。 14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該第一組 23 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 -----------^ ά (#-先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 B8 C8 D8 A、申請專利範圍 D C T係數包含一組短D C T係數以及第一組長d C T係數， 且該減聲道混音步驟包含： (al)轉換該組短DCT係數成為一第二組長DCT係數； 及 (a2)減聲道混音該第一組長DCT係數以及該第二組長 DCT係數’進而產生該減聲道混音後的DCT係數。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該短DCT係 數轉換步驟經由該組短DCT係數產生該第二組長DCT係 數’依下列方程式轉換之： ^ 127 Yf(h) = YJ{V^lk2)Yn(k2)+V2ijcik2)Yf2(k2)} *2:0 其中的和尤,，夂2)為短DCT係數，和 匕（心,尤2)為轉換係數，17(尺/)為第一组長〇(：1'係數，而且> 尺/為0至255的整數》 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該匕（尤7，&) 的特定項係以多項式近似法來計算的。 I7·如申請專利範圍第15項之方法，其中該匕（尺/.化） 係用下列方程式由來算出的： Vι^Κχ,Κί) = X ^(255 - Κ\,\Π - Κι) 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ···. Λ.*·裝 訂· 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 AS B8 C3 D8 六、申請專利範圍 18·—種將已預先處理的數位音頻位元流減聲道混音 的方法，該數位音頻位元流具有一第一組的頻域係數表 不至少來自左聲道、右聲道、左環繞聲道以及右環繞聲道 的音頻訊號，該方法之少包含下列步驟： U)轉換具有短DCT係數之該頻域係數群纽為僅有長 DCT係數之頻域係數群組，進而產生一僅包含長DcT係數 的第二組頻域係數：及 (b)減聲道混音該第二組頻域係數，以產生一第三組頻 域係數，供左、右聲道訊號之用。 19.如申請專利範圍第18項之方法，其中該將短dct 係數轉換為長DCT係數的步驟包含：將該短dct係數與 一組虛擬（virtual )轉換係數做向量乘積。 20_如申請專利範圍第19項之方法，其中該虛擬轉換^ 係數之部分項目係以多項式展開法法來計算其近似值。 2 1. —電腦程式產品包含： 一電腦可讀取記錄媒體，具有複數個電腦可讀程式 碼’用以將瘥先處理的數位音頻位元流解碼，該數位音頻 位元流具有一第一組的頻域訊號，代表來自複數個分離聲 道的第一組時域音頻訊號’該第一組的頻域訊號具有一組 的短DCT係數以及一第一組的長DCT係數，在該電腦程 式產品中的該電腦可讀程式碼至少包含： 電腦可讀程式碼’用來轉換該組短DCT係數以產生一 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •斗：裝. 390104 g D8 六、申請專利範圍 第二組長DCT係數； 電腦可讀程式碼，用來轉換該第一組長DCT係數以及 該第二組長DCT係數，以產生一主要由長DCT係數組成 的第二組頻域係數； 電腦可讀程式碼，用來將該第二組頻域係數進行減聲 道混音，以產生一第三組頻域係數，以供一預設的聲道數 之用；及 電腦可讀程式碼，用來轉換該第三組頻域係數，以產 生一第二組時域訊號，提供給較第一組時域訊號更少的聲 道數使用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）