TWI317247B - Removing time delays in signal paths - Google Patents

Description

1317247 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種訊號的處理方法，特別係有關一種音頻訊 號的處理方法。 【先前技術】 多通道音頻編碼(通常稱為空間音頻編碼）係從傳輸的降混 汛唬中擷取多通道音頻訊號的空間影像，編碼為一組壓縮的空間 參數’用於組合高品質的多通道表示。 多通道音頻系統支援若干編碼方案，其中，由於進行訊號處 J如4域至頻域之轉換）’降混訊號可相對於其他降混訊號與 /或對應的空間參數發生延遲。 【發明内容】 間貪訊係藉由轉換降混訊 【實施方式】 本發明的主要目的在於提供一種音頻訊號之處理方法，係於 :時域之降混訊號及頻域之空間f訊後，將時域之降混訊號轉 少=頻域之降混訊號’接著補償經键之降混峨及空間資訊至 =中之時序延遲’其中此時序延遲係祕轉換降混訊號所 〜，取触合_叙降混職妓_訊，財麵合之空 號所耗#的_而產生時序延遲 1317247 因為音頻訊號的訊號處理可能位於若干定義域中，尤其是時 域，所以需要考慮時序校準以適當地處理音頻訊號。 因此，音頻訊號之定義域(d〇main)可於音頻訊號處理中進行轉 換。音頻訊號之定義域轉換可包含時/頻（Time/Frequency，t/f) (complexity domain conversion) 〇 efx 頻域轉換至少包含時域峨至頻域訊號的轉換及賴訊號至時域 訊號的轉換其巾之-。_度域轉絲示賴音頻峨處理的作 業複雜度而進行的域轉換。此外，複雜度域轉換還包含實數頻域 之訊號轉換為複數躺之訊號，複數頻域之峨轉換為實數頻域 之訊號等。如果處理音頻峨料考慮時序解，將可能導致音 頻品質的退化。延遲處理可執行時序校準卫作。延遲處理二 少包含編碼延遲轉碼延遲。編碼輯表示鮮真^綱所引起 的訊號延遲。解碼延遲係表示於訊號解蘭間所導人的即時時序 延遲。 解釋本發明之前，本發明之·書中使用的術語定義如下。 “純輸入域’，(d_mix input domainM系表示可被多通道解石馬 單元所接受之降混訊制絲域，其〇通鞠解元用^ 多通道音頻訊號。 “殘餘輸人域，，(—input domain)係表示可被多通道解『 元所接受之殘餘訊號的定義域。 ”、、早 “時序串列資料，’(time-Series data)係表示資料必須與多通道音 1317247 頻訊號時序同步或者需要時序校準。“g夺序串列資料，，的實例包含 用於動態影像(moving picture )、靜態影像(still image )及文字(text) 專的資料。 “前導’’(leading)表示將訊號提前一特定時序之過程。 “滯後’’(lagging)表示將訊號延遲一特定時序之過程。 “空間資訊’’(spatial information)表示用以合成多通道音頻訊號 的資訊。空間資訊可為空間參數，.其包含通道位準差值（channei level difference，CLD )、通道間同調（inter_channei coherences; ICC ) 及通道預測係數（channel prediction coefficients ; CPC)等，但非 用以限疋本發明之應用範嘴。通道位準差值（chapel ievei difference ; CLD)表示兩個通道之間的能量差值；通道間同調 (inter-channel coherences ; ICC)表示兩個通道之間的相關性；通 道預測係數（channel prediction coefficients ; CPC)，係用以由兩個 通道產生三個通道之預測係數。 本說明書所描述的音頻訊號解碼技術係為可自本發明獲益之 訊號處理的實例。本發明還可應用於其他類型的訊號處理（例如 視頻訊號處理）。本說明書描述的實施例可修改為包含各種數目的 訊號’其中各訊號可以任何種類的定義域表示，包含時域 正交鏡相濾、波器（Quadrature Mirror Filter ; QMF )、修正式離散餘 弦轉換（Modified Discreet Cosine Transform ; MDCT)及複雜声 (complexity)等，但非用以限定本發明之應用範疇。 1317247 本發明實關之音舰號之紐方法包含透馳合降混訊號 及寧間資訊以產生多通道音頻訊號。其中可利用複數個定義域以 表不降混訊號（例如時域、正交鏡相濾波器或改進離散餘弦轉 換）。由於定義域之間的轉換將於聲混訊號的訊號路經中引入時序 延遲’因此需要補償步驟以補償降混峨與對應於降混訊號的空 間資訊之時序同步錄。補償時辆步差值包含延遲降混訊號或 空間資訊。下面將結合_描_於補償兩個職之間與/或訊 號及參數之間的時序同步差值的若干實施例。 本乳明書所述之“裝置，，並不限制所描述的實施例為硬體。本 說明書描述的實施例可以硬體、軟體、勤體或任何上述之組合而 實施。 ° 本說明書職之實施例可藉由電腦可讀取顧上的指令而執 行’當此指令透過處理器（例如，電腦處理器）執行時，將可使 得處理器完成碱處鱗業。術語“電腦可讀取髓”係指參與提 供指令至處理器以供執行的任何媒體，包含非揮發性媒體（例如 光盤或磁盤）、揮發性舰（例如記憶體）以及傳輸介質等，㈣ 用以限定本發明之應用_。其中，傳輸介質包含同轴電豐 (_ial cable)、銅線以及光纖’但非用以限定本發明之應用範 .。此外’傳輸介質還可採用聲波、光波或無線電波等形式。 「第1圖」麻係為倾本發明實施例之解辭頻訊號之袭 置之方塊圖。 .!317247 請茶考「第1圖」，依照本發明實施例，解碼音頻訊號的裝置 I 3降此解碼單元1〇〇以及多通道解碼單元2〇〇。 降混解碼單元1GG包含正交鏡相濾波器域料域轉換單元 0圖式之只例中’降混解碼單元1〇〇傳輸經正交鏡相濾波器域 處理的降混訊號XQ1至多通道解碼單元·，無魏—步訊號處 理。降混解碼單元100帛可傳輸時域的降混訊號XT1至多通道解 碼單元200，並使用轉換單元11〇將降混訊號XQ1從正交鏡相濾 波為域轉換至時域，從*產生時_降混減XT1。將音頻訊號 攸正父鏡相舰II域轉換至時域的技術眾所周知，且已加入公開 的曰頻訊號處理標準（例如mpeg)中。 多通道解碼單it200利用降混訊號χτι或XQ1以及空間資訊 SI1或SI2以產生多通道音頻訊號又^^。

「第2圖」所示係為依照本發明另—實補之解碼音頻訊號 的裝置之方塊圖。 U μ參考第2目」’依照本發明另—實施例，解碼音頻訊號的 裝置包含降混解碼單幻⑻a、多通道解解元施以及修正式離 散餘弦轉換域至JL交目錄H_解元施。 降混解碼單元職包含修正式離散餘___ 元腕。圖式之實例中’降混解碼單元⑽a輸出修正式離散· 轉換域處理的降混訊號如。降混解碼單元驗還輸出時域的哼 混訊號XT2，並制修正式離散餘轉換域至時域魏單元⑽ 1317247 將修正式離散餘弦轉換域的Xm轉換至時域，從而產生時域的降 混訊號XT2。 時域的降混訊號XT2傳輸至多通道解碼單元臟，而修正式 離散餘弦轉換域的降混訊號Xm則通過域轉換單元施，並轉換 為正交鏡減波輯的降混訊號XQ2。_經過轉換的降驗號 XQ2將傳輸至多通道解碼單元200a。 多通道解碼單元200a使用經傳輸的降混訊號χτ2或耶以 及空間資訊SI3或SI4以產生多通道音頻訊號。 「第3圖」所示係為依照本發明另一實施例之解碼音頻訊號 的裝置之方塊圖。 請參考「第3圖」’依照本發明另一實施例，解碼音頻訊號的 裝置包含降此解碼單元l〇〇b，多通道解碼單元200b，殘餘解碼單 元400b以及修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元 500b 〇 降混解碼單元l〇〇b包含正交鏡相濾波器域至時域轉換單元 110b。降混解碼單元i〇〇b傳輸經正交鏡相濾波器域處理的降混訊 旒XQ3至多通道解碼單元2〇〇b，無需進一步訊號處理。降混解碼 單元100b尚傳輸降混訊號χΤ3至多通道解碼單元2〇〇b，並使用 正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110b將降混訊號Xq3從正交 鏡相濾波器域轉換至時域，從而產生降混訊號ΧΤ3。 實施例中’經過編碼的殘餘訊號RB輸入殘餘解碼單元4〇〇b 10 1317247 中進打處理。本實施例中，經過處理的殘餘訊號RM係為修正式 離散餘弦轉換域的訊號。例如，殘餘訊號可為音頻編碼應用（例 如MPEG)中經常使用的預測誤差訊號。 接下來彡過修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相遽波器域轉 換單兀5〇〇b將修正式離散餘弦轉換域的殘餘訊號跑轉換為正交 鏡相滤波购麵職RQ，織傳輸至錢道解碼單元鳩。 如果殘餘解碼單元魏+所處理及輸出之殘餘訊號的定義域 ，為殘餘輸域，則歧猶_細臟可雜以通道解瑪 單元200b，無需進行定義域轉換程序。 ^考第3圖」’貫施例中，修正式離散餘弦轉換域至正交 鏡相濾波器域轉換單元編將修正式離散餘弦轉換域的殘餘訊號 RM轉換為正交鏡減波器域的殘餘訊號RQ。尤其是，修正式離 散餘弦轉換域至正錢補波輯轉解元5㈣翻㈣輸出自 2餘解瑪單元娜的殘餘訊細轉換為正交鏡相濾波器域的殘 餘訊號RQ。 如前所述，因為複數個降混訊號定義域之存在，導致降混訊 叙Φ及功與空間資訊SI5及服之間的時序同步差值，所以 必須進行補償。以下·述用以爾鱗同步差值的各種實施例。 依照本發明實關，可藉由解碼經編·音触號以產生多 ^逼音頻訊號’其中此經編碼的音頻訊號包含降混訊號及空間資 1317247 解碼過財’岐《及如資贿财_纽，可造成 不同的時序延遲。 、 編=過程中，降混訊號及空間資訊可編竭為時序同步。 本貝加例中’降混訊號經過降混解碼單元⑽、黯或藤 的處理被傳輸至多通道解石馬單元·、2Q()a 〇_，__ 訊倾細定義域以時序同步化降混訊號及空間資訊。 實施财’降混編碼識別碼可包含於經過編碼的音頻訊號 中，用以勤j降混訊號與空間資訊之間的時序同步匹配所在的定 義域。此實施例中，降混編碼識別碼可指示降混訊號的解碼方案。 例如^果降混編碼識別碼識別出先進音頻編碼 AuchoCodmg ; AAC)的解碼轉’ _編侧音親號則可透過 先進音頻解碼器進行解碼。 —實補t，降混編碼識酬還可用於判斷使降混訊號及空間 資訊之間時序同步匹配之定義域。 本發明實施_音親號的處财法中，降混峨可於不同 時序同姐輯定義域巾進行處理，魄傳輸以通道解碼單元 200、200a或200b。本實施例中’解石馬單元細施或篇將 對降混訊號及空間資訊之間的時序同步進行補償，以產生多通道 音頻訊號xm、XM2及XM3 〇

下面結合「第1圖i及「篦4闻 A 弟4圖」以解釋降混訊號與空間資 訊之間時序同步差值之補償方法。 12 .^17247 「第4圖」係為「第1圖」所示的多通道解碼單S 200的方 塊圖。 月參考第1圖」及帛4圖」，本發明實施例的音頻訊號的 處理方法中，降混解碼單元100 (參考「第i圖」）處理降混訊號， 然後以兩種定義域之-的形式傳輪至多通道解碼單元200。本實施 2中’假設降混訊號及空間資訊係時序同步匹配於正交鏡相遽波 器域。也可能是其它的定義域。 第4圖」所不之貫施例中，經正交鏡相濾波器域處理的降 混訊號XQ1傳輸至多通道解碼單元200以進行訊號處理。 轉輸的降混訊號XQ1與空間資訊組合於多通道產生單元 230 ’並產生多通道音頻訊號XjVQ。 ^本貫把例中’空間資訊SI1經過時序延遲後與降混訊號XQ1 ' 此日守序延遲對應於編碼程序的時序同步。此延遲可為編碼 7遲。由於空間資訊SI1與降混訊號χφ已於編石馬過程進行時序 同步匹配’因此無韻殊關步匹配程序就可產生多通道音頻訊 唬。換言之，本實施例中，空間資訊SI1無需進行解碼延遲。 除了降混訊號卿之外，經時域處理崎混訊號XT1也傳輸 至夕通道解碼單元200以進行訊號處理。如「第i圖」所示，透 =交鏡相滤波器域至時域轉換單力110將正交鏡相滤波器域的 降混崎XQ1轉換树域崎混減XT1，鹏域的降混訊號 XT1被傳送至多通道解碼單元200 〇 13 1317247 請參考「第4圖」’透過時域至正交鏡相濾波器域轉換單元別 將經傳輸的降混訊號xT1轉換為正交鏡相濾波器域的降混訊號 Xql。 時域的降混訊號XT1傳輸至多通道解碼單元2〇〇時，至少降 混訊號xql及空間資訊SI2其中之一可於時序延遲補償完成後被 傳送至多通道產生單元230。 口口透過組合經傳輸的降混訊號Xql，與空間資訊犯，，多通道產 生單元230可產生多通道音頻訊號幻^丨。 由於空間資訊與降混訊號之間係於編碼軸行正交鏡相滤波 益域之時序同步匹配’所以至少降混訊號邮及空間資訊犯其 中之-應該完成時序延遲補償。經過定義域轉換的降混訊號邮 於訊號延遲處理單元220中補償失配的時序同步差值後，可輸入 多通道產生單元230。 補償時序时紐財法係透過時相步差贿導降混訊號 邮。本實施例中，時序同步差值係為正交鏡相舰器域至時域轉 換早元no所產生的延遲時序_域至正域減波輯轉換單 元210所產生的延遲時序之和。 也可透過補償空間資訊SI2的時序延遲來補償時序同步差 值例如，空間#訊SI2於空間資訊延遲處理單元⑽中進行 序同步差值之遲滞，絲被傳輪至多通道產生單元咖。 實質上被㈣簡延遲㈣對胁失崎序同步差 14 1317247 •，值與匹配時序同步的延遲時序之和。換言之，經過延遲的空間資 訊，過編碼延遲以及解碼延遲而被延遲。這個和也對應於降混解 ，碼早:100 (參考「第1圖」）中降混訊號與空間資訊之間的時序 同步差值與在多通道解碼單元勘中所產生㈣序同步差值之和。 ▲可根據濾波器（例如正交鏡相濾波器或混合濾波器組）的性 能及延遲決定實質上被延遲的空間資訊SI2之延遲值。 例如，考慮到濾波器的性能及延遲，空間資訊的延遲值可為 961個％序取樣。分析空間資訊的延遲值時，如果降混解碼單元 100所產生的時序同步差值為257個時序取樣，則多通道解碼單元 200所產生的時序同步差值為7〇4個時序取樣。雖然可用時序取樣 單位表示延遲值，也可用時槽單位表示。 第5圖」所示係為「第2圖」所示之多通道解媽單元2〇〇a 的方塊圖。 叫參考「第2圖」和「第5圖」’本發明實施例之音頻訊號的 處理方法中，降混解碼單元100a處理的降混訊號可以兩種定義域 其中之一的形式傳輸至多通道解碼單元2〇〇a。本實施例中，假設 降混汛號及空間資訊係時序同步匹配於正交鏡相滤波器域。也可 能是其它的定義域。如果音頻訊號的降混訊號及空間資訊係匹配 於不同於時域之定義域’此種訊號也可進行處理。 如「第2圖」所示，經時域處理的降混訊號χτ2傳輸至多通 道解碼單元200a以進行訊號處理。 15 1317247 透過修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元ll〇a，修正式離 散餘弦轉換域的降混訊號Xm將被轉換為時域的降混訊號χΤ2。 然後，經過轉換的降混訊號ΧΤ2將被傳輸至多通道解碼單元 200a。 透過％r域至正父鏡相濾波器域轉換單元，經傳輸的降混 訊號XT2將被轉換為正交鏡相濾波器域的降混訊號，然後傳 輸至多通道產生單元23〇^ 經傳輸的降混訊號邮與空間資訊SI3組合於多通道產生單 兀230a，以產生多通道音頻訊號χΜ2。 本只靶例中’空間資訊SB經過與編碼時序同步相對應的時 序L遲處理後’與降混訊號Xq2進行組合。此延遲可為編碼延遲。 口為門資Λ SB與p奢混訊號Xq2已於編碼程序進行時序同步匹 =所以2而特殊的同步匹配程序即可產生多通道音頻訊號。換 。之本只知例中，空間資訊SI3不需要進行解碼延遲。 本只％例中之正父鏡相濾波器域處理的降混訊號Xq2 將傳:至多通道解解元聽以進行訊號處理。 -4離政餘弦轉換域處理的降混訊號細係自降混解碼 =00^!^ __離散餘弦轉換域至正交鏡相滤波器 1祕I^300a以將輪出的降混訊號Xm轉換為正交鏡相濾、波器 :、孔遗XQ2。然S，經過轉換的降混訊號則被傳輪至 多通道解碼單元如㈨。 16 1317247 ， 當正交鏡相濾波器域的降混訊號XQ2傳輸至多通道解碼單元 -200a時’至少降混訊號XQ2與空間資訊SM其中之一可於完成時 序延遲補償後，被傳輸至多通道產生單元23〇a。 多通運產生單元230a透過將經傳輪的降混訊號Xq2，及空間 資訊SI4’組合在一起，以產生多通道音頻訊號_2。 由於空間貢訊與降混訊號之間係於編碼程序時進行時域之時 序同步匹配’所以至少降混訊號XQ2與空間資訊SI4其中之一應 已完成時序延遲補償。經過定義域轉換的降混訊號耶於訊號延 遲處理單元220a中補償失配的時序同步差值後，可輸入至多通道 產生單元230a。 補償時序同步差_方法鱗過時序畔差偏延遲降混訊 號项2。本實施例中，時序同步差值係為修正式離散餘弦轉換域 至時域轉換單S110a所產生的延遲時序與時域至正交鏡她皮哭 轉換單元職所產生的延遲時序之和，與修正式離散餘弦轉換 域至正交鏡相濾波輯轉換單元3術所產生的延遲時序之間的差 值0 ，還可能透過蠕空财訊⑽㈣柄遲來娜時序同步差 ^例如’空間資訊SM於空間資訊延遲處理單元鳩中進行時 序同步差值之前導，然後傳輸至多通道產生單元23〇&。 實質上延遲的㈣資訊之延遲值储應於統時相 與匹配時序同步的延遲時序 奐自 / 、、工延遲的空間資訊SI4, 17 1317247 係透過編碼延遲以及解碼延遲而獲得延遲。 斗依'、'、本㈣之實施例’―種音麵號的處财法包含編碼立 頻訊號並解碼經過编瑪沾立^ 匕3、·扁竭音 宰咖_ 頻域，射透麟雌麵解碼方 案从匹崎混訊號與空_訊之_時辆步。 弓方 現有基於品質（例如高品f先物_ 如低複雜度先進音頻編瑪） 安 力羊（例 干貫例。高品質解碼 道音頻職，其音齡糾低功麵财案的音頻 二加出色。低功率解碼方案的功率消耗相對較低，因為宜组 恶>又有高品質解碼方案的組態複雜。 '' —下面的描述中，同時透過高品質以及低功率的解碼方案作為 貝例^解釋本㈣。其他解碼謂亦可顧於本發明之實施例。

「第6圖」所示係為触本發明另—實施例之音頻解碼訊號 方法之方塊圖P U 。月多考第ό圖」，本發明的解碼裝置包含降混解碼單元100c 以及多通道解碼單元2〇〇c。 實施例中’、經降混解碼單元觸c處理的降混訊號χτ4被傳輪 至夕通道解石馬單元2〇〇c ’其中此訊號與空間資訊SI7或⑽進行 組合以產生多通這音頻訊號M1或奶。本實施例中，經過處理的 降混訊號XT4係為時域的降混訊號。 經過編碼的降混訊號DB被傳輸至降混解碼單元1〇〇c進行處 理。經過處理的降混訊號XT4被傳輪至多通道解碼單元2〇〇c，依 18 1317247 照兩種解碼方案其中之一以產生多通道音頻訊號，兩種解碼方案 係為咼品質解碼方案以及低功率解碼方案。 如果經過處理的降混訊號XT4係採用低功率解碼方案解碼， 降混訊號XT4則沿路徑P2傳輸及解碼。透過時域至實數正交鏡 相慮波裔域轉換單元240c，經過處理的降混訊號X丁4將轉換為實 數正交鏡相濾波器域的訊號XRQ。 透過實數至複數正交鏡相濾波器域轉換單元25〇c，經過轉換 的降混訊號XRQ將被轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號 XQC2。使XRQ降混訊號轉換至XQC2降混訊號係為複雜度域轉 換之實例。 接下來’複數正交鏡相濾、波器域的訊號XQC2與空間資訊SI8 組合於多通道產生單元260c中，以產生多通道音頻訊號M2。 因此，採用低功率解碼方案解碼降混訊號XT4時，不需要單 獨的延遲處理程序。這是因為依照低功率解碼方案，音頻訊號於 編碼程序時’降混訊號與空間資訊之間的時序同步已經匹配。換 言之’本實施例中’降混訊號XRQ不需要進行解碼延遲。 如果採用高品質解碼方案解碼經過處理的降混訊號XT4，降 混訊號XT4則沿路徑P1傳輸及解碼。透過時域至複數正交鏡相 濾波器域轉換單元210c，經過處理的降混訊號XT4將被轉換為複 數正交鏡相濾波器域的訊號XCQ1。 然後，於訊號延遲處理單元220c中，透過降混訊號XCQ1與 19 !317247 空間資訊sn之間的時序延遲差值以延遲經過轉換的降混訊號 XCQ1。 夕接下來，經過延遲的降混訊號XCQ1，與空間資訊si7組合於 多通道產生單元班巾，减生㈣道音頻訊號M1。 …降混峨XCQlit過訊號輯處理單元2施伽為進行音頻 ^虎之編雜料假設採祕功麵碼方案，卿料致產生降 混訊號XCQ1與空間資訊SI7之間的時序同步差值。 時序同步差值係為時序延遲差值，取決於所使用的解碼方 案。例如，由於低功率解碼方案的解碼程序不同於高品質解碼方 二、解1¾序’所以會產生時序延遲差值。因為組合降混訊號與 二間貝Λ叫間點後’可能不需要同步化降混峨與空間資訊， 所以直雜合降混訊號與m資訊的時财才考射序 值。 睛參考「第6圖」，直到組合降混訊號XCQ2與空間資訊诹 =時間點喊生第—延遲時序，朗組合降混訊號XCQ1,與空間 貝戒SI7的時間點時產生第二延遲時序，時序同步差值係為第— (遲^序與乐二延遲時序之間的差值。本實施例中，—個時序取 樣單元或0铸單元可作树序延遲之單位。 。士如果時域至複航交鏡減波器域轉鮮元2池所產生的延 遲h序等於時域至實數正交鏡赠波賊轉解元.所產生的 (遲時序、將相使訊艇遲處理單元瑜娜實數至複數正 20 1317247 父鏡相濾A器域轉換單元挪所產生的延遲時序來延遲降混訊號 XCQ1 〇 请茶考「第6圖」所示之實施例，多通道解碼單元2〇〇c包含 兩種解瑪方案。另外，多通道解碼單元紙也可僅包含—種解碼 方案。 本發明之上述實施例中，降混訊號與空間資訊之間的時序同 v係依k低功率解碼方案產生匹配。此外，本發明更包含依照高 品質解碼方案使降混訊號與空間資訊之間產生時序同步匹配之實 例。本實施例中，以相對於採用低功率解碼方案產生時序同步匹 配的方式而前導降混訊號。 第7圖」所示係為依照本發明另一實施例之音頻訊號解碼 方法之方塊圖。 请麥考「第7圖」’本發明之解碼裝置包含降混解碼單元1〇〇d 以及多通道解碼單元2〇〇d。 經降混解碼單元100d處理的降混訊號χτ4被傳輸至多通道解 碼單元200d，其中降混訊號與空間資訊sn，或SI8將進行組合， 以產生^通道音頻訊號M3或]\/[2。本實施例中，經過處理的降混 訊號XT4係為時域的訊號。 經過編碼的降混訊號DB被傳輸至降混解碼單元1〇〇d以進行 處理。經過處理的降混訊號XT4被傳輸至多通道解碼單元2〇〇d , 依照兩種解碼方案其中之一而產生多通道音頻訊號，兩種解碼方 21 1317247 案係為兩品質解碼方案以及低功率解碼方案。 如果採用低功率解碼方案解碼經過處理的降混訊號χτ4，則 降混訊號ΧΤ4沿路徑Ρ4傳輸及解碼。透過時域至實數正交鏡相 濾波器域轉換單元240d ’經過處理的降混訊號χτ4被轉換為實數 正交鏡相濾波器域的訊號XRQ。 透過實數至複數正交鏡相濾波器域轉換單元250d，經過轉換 的降混虎XRQ被轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XCQ2。 使XRQ降混訊號轉換iXCQ2降混訊號之程序係為複雜度域轉換 之實例。 接下來’複數正交鏡相濾波器域的訊號XCq2與空間資訊⑽ 組合於多通道產生單元260d中，以產生多通道音頻訊號M2。 因此，採用低功率解碼方案解碼降混訊號χΤ4時，不需要單 獨的延遲程序。這是由於依照低功率解碼方案，在音頻訊號編碼 日守，降混§孔5虎與空間資訊之間係以時序同步匹配。換言之，本實 加例中，空間資§孔SI8不需要進行解碼延遲。 如果採用咼品質解碼方案解碼經過處理的降混訊號χτ4，降 混訊號ΧΤ4則沿路徑Ρ3傳輸及解碼。透過時域至複數正交鏡相 濾波益域轉換單元210d ’經過處理的降混訊號χτ4將被轉換為複 數正交鏡相遽波器域的訊號XCQ1。 經過轉換的降混訊號XCQ1傳輸至多通道產生單元23〇d，並 與空間> §fl SI7組合以產生多通道音頻訊號M3。本實施例中，由 22 1317247 於工門貝。fi sn通過空間資訊延遲處理單元：廳，所以空間資訊 SI7’係為經過時序延遲補償之空間資訊。、 工間貝訊SI7通過空間資訊延遲處理單元22〇d係因為進行音 頻訊號之編碼程序時假設採用低功率解碼方案，所以將導致產生 降混訊號XCQ1與空間資訊SI7之間的時序同步差值。 時序同步差值係為時序延遲差值，取決於所使用的解碼方 案例如’由於低功率解石馬方案的解碼程序不同於高品質解碼方 案的解碼程序，所崎產生鱗延遲缝。因為組合降混訊號盘 空間資訊㈣間點後，不需要同步化降混訊號與空間資訊，所以 直到2合降混訊賴郎魏的_科树慮鱗延遲差值。 明參考「第7圖」’直到組合降混訊號XCQ2與空間資訊弧 的時間點時產生第—延遲時序，直顺合降混訊號xcQi與空間 資訊防，的時間點時產生第二延遲時序，時序同步差值係為第一 延_序與第二延遲時序之間的差值。本實施例中…個時序取 樣單位或時槽單位可作為時序延遲之單位。 如果時域至複數正交鏡相渡波器域轉換單元210d所產生的延 遲時序等於時域至實數正交鏡域波_轉解W所產生的 延遲時序，财間資訊延遲處理單元應足崎過實數至複數正 父鏡相濾波器域轉換單元2观所產生的延遲時序前導空 SI7。 、 圖式之實例中，多通道解碼單元2_包含_解碼方案。另 23 1317247 外夕通道％碼卓元200d也可僅包含一種解石馬方案。 本發明之上述實施例中，降混訊號與空間資訊之間的時序同 步係依加低功率解碼方案產生匹配。此外，本發明更包含依照高 品質解碼方案以使降混訊號與空間資訊之間產生時序同步匹配之 實例。本實施例中，以相對於採用低功率解碼方案產生時序同步 匹配的方式以延遲降混訊號。 雖然如「第6圖」以及「第7圖」所示，訊號延遲處理單元 220c以及空職訊延遲處理單元22Qd僅其中之—包含於多通道解 碼單元職或200钟，但是本發明尚包含空間資訊延遲處理單 元2观以及訊號延遲處理單元2施同時包含於多通道解碼單元 2〇〇c或麵中之實例。本實施例中，空間資訊延遲處理單元胸 的延遲補餅賴峨延遲處料元2施顺獅餅序之和係 荨於時序同步差值。 士以上所闡述係為由於複數個降混輸入定義域之存在㈣起的 日可序同步差值之補償方法以及由於複數個解碼方案之存在而引起 的時序同步差值之補儂方法。 下面將解釋—種由於複數個降混輸人域之存在以及複數個解 瑪方案之存在帥摘時相步絲之補償方法。 第8目」所讀為細本發明之實關之音頻喊解瑪方 法的方塊圖。 請參考「第請」，本發明之解碼裝置包錯鱗碼單元職 24 1317247 以及多通道解碼單元200e。 依’知、本發明另一實施例之音頻訊號的處理方法中，降混解石馬 早兀100e中所處理的降混訊號可以兩種定義域其申之一的方式傳 輸至多通這解碼單元施巾。本發明實施例中，假設採用低功率 解碼方案’冑彳降混訊號與訊之間的時序同步係匹配於正交 鏡相濾波$域。另外，各種修正的方案也可應齡本發明。 下面將解釋正交鏡相遽波器域處理的降混訊號XQ5透過傳輪 至多通道解碼單元職以進行訊號處理的方法。本實施例中，降 虎XQ5可為複數正交鏡相濾波器訊號XCQ5以及實數正交鏡 相濾波器纖XRQ5之其巾任—。採用高品f解碼方案於降混解 碼單7C 100e中處理複數正交鏡相濾波器域的降混訊號xcQ5。採 用低功率解碼方餘降混解解元廟e巾處理實數正交鏡相據波 器域的降混訊號XRQ5。 本發明實關巾’假設降混解碼單元職巾高品質解碼方案 處理的訊號係連接於高品質解碼方案的多通道解瑪單元施，且 降混解碼單元職中低辨解碼方案處理的訊雜連接於低功率 解碼方案的多通雜碼單元施。另外，各種修正的方案也可應 用於本發明。 叙设採用低功率解碼方案解碼經過處理的降混訊號XQ5，則 降混喊XQ5沿路徑P6傳輪及解碼。本實施例中，降混訊號Xq5 係為實數正交鏡相濾波器域的降混訊號双^5。 25 1317247 务/tb Λ號XRQ5與空間資訊sil 0組合於多通道產生單元231 e 中’以產生多通道音頻訊號M5。 因此’採用低功率解碼方案解碼降混訊號耶時，不需要單 獨的延遲處理程序。這是因為依照低功率解碼方案進行音頻訊號 之編碼程序時，降混訊號與空間資訊之間的時序同步係已匹配。 女果採用同扣質解碼方案解碼經過處理的降混訊號時， 則降此減XQ5沿路徑p5傳輸及解碼。本實關巾，降混訊號 耶係為複數正交馳驗1域轉混職XCQ5。降混訊號 XCQ5與空間資訊SI9組合於多通道產生單元2施中，以產生多 通道音頻訊號M4。 以下將解釋經正交鏡相濾波器域至時域轉換單元職進行時 域轉換處理的降混訊號XT5傳輸至多通道解碼單元施以進行訊 號處理之實施例。 經降混解碼單元1 OOe處理崎混訊號ΧΤ5被傳輸至多通道解 碼單元2〇〇e，並與空間資訊SI11或SIU進行組合以產生多通道 音頻訊號M6或M7 〇 降混訊说XT5傳輸至乡通道解碼單元細ϋ照^種解碼方 案其中之-而產生乡通道音頻峨，兩種解碼方案係為高品質解 碼方案以及低功率解碼方案。 如杲採用低功率解碼方案解碼經過處理的降混訊號ΧΤ5，則 降混訊號ΧΤ5沿路徑Ρ8傳輸及解碼。透過時域至實數正交鏡相 26 1317247 濾波器域轉換單元241e，經過處理的降混訊號XT5將轉換為實數 正交鏡相濾波器域的訊號XR。 透過實數正交鏡相濾波器域至複數正交鏡相濾波器域轉換單 元251e ’經過轉換的降混訊號xr將被轉換為複數正交鏡相濾波 器域的訊號XC2。使XR降混訊號轉換至xC2降混訊號係為複雜 度域轉換之實例。 接下来，複數正交鏡相濾波器域的訊號XC2與空間資訊SI 12， 組合於多通道產生單元233e中，以產生多通道音頻訊號M7。 本實施例中’由於空間資訊SI12通過空間資訊延遲處理單元 270e，所以空間資訊SI12’係為經過時序延遲補償之空間資訊。 空間資訊SI12之所以通過空間資訊延遲處理單元27〇e係因為 假設降混訊號與空間資訊之間係已時序同步匹配於正交鏡相濾、波 益域，由於採用低功率解碼方案以完成音頻訊號編碼，以致降混 訊號XC2與空間資訊SI12之間將產生時序同步差值。經過延遲的 空間資訊SI12’係透過編碼延遲以及解碼延遲而被延遲。 如果採用高品質解碼方案解碼經過處理的降混訊號χτ5，降 混§fl號ΧΤ5則沿路徑Ρ7傳輸及解碼。透過時域至複數正交鏡相 濾波益域轉換單元240e將經過處理的降混訊號χΤ5轉換為複數正 交鏡相濾波器域的訊號XC1。 藉由降混訊號XC1以及空間資訊sii 1之間的時序同步差值， 經過轉換的降混訊號XC1及空間資訊sill則各自於訊號延遲處理 27 1317247 早7L25〇e及空财訊延遲處理單元麻巾進行時序延遲補償。 、…接下來’經過時序延遲補償的降混訊號χα，與經過時序延遲 補危的空間資訊SI11，組合於多通道產生單元孤中，以生 通道音頻訊號M6。 因此’降混訊號χα通過訊號延遲處理單元25〇e，且空間資 訊sm通過空間資訊延遲處理單元施。這是因為假設採^低功 率解碼方案，更假設降混峨雜職訊之間㈣相步係已匹 配於正交鏡域波ϋ域，目此音頻減的編碼將產生降混訊號 xci與二間為訊sm之間的時序同步差值。 「第9圖」係為依照本發明實施例之音頻訊號之解碼方法的 方塊圖。 請參考「第9圖」，本發明之解碼裝置包含降混解碼單元匿 以及多通道解碼單元2〇〇f。 經過編碼的降混訊號腦傳輸至降混解碼單元證以進行處 理三降混峨DB1進行編碼程序時將考慮兩種降混解碼方案，包 含第一降混解碼方案以及第二降混解碼方案。 依照-種降混解碼方案於降混解碼單元随巾處理降混訊號 DB1.。此種降混解碼方案可為第一降混解馬方宰。 經過處理的降混訊號灯6傳輸至多通道解碼單元肅，以產 生多通道音頻訊號Mf。 經過處理的降混訊號XT6,透過解碼延遲而於訊號延遲處理單 28 .1317247 ' 元21〇f中被延遲。因此，降混訊號XT6,可透過解碼延遲而被延 遲。延遲降混訊號XT6的原因，在於編碼時的降混解碼方案不同 於解碼時所使用的降混解碼方案。 因此’需要依照不同的情況以升取樣降混訊號χΤ6,。 經過延遲的降混訊號ΧΤ6’升取樣於升取樣單元22〇f中。升取 樣降混訊號XT6,的原因在於降混訊號X丁6,的取樣數目不同於空 間資訊SI13的取樣數目。 降混訊號XT6的延遲處理以及降混訊號ΧΤ6,的升取樣處理 之順序係可互換。 經過升取樣的降混訊號UXT6係於定義域處理單元23〇f中進 行定義域轉換。降混訊號UXT6的定義域轉換可包含頻/時域轉 換以及複雜度域轉換。 接下來，經過定義域轉換的降混訊號UXTD6與空間資訊sn3 組合於多通道產生單元篇中，以產生多通道音頻訊號隱。 以上之闡述係為降混訊號與空間資訊之間產生的時序同步差 值的補償方法。 ^ 下面將闡述時序串列資料與透過前述方法之一所產生的多通 ϋ頻訊號m的挪时差值之補償方法。 「第1〇圖」係為本發明實施例之音頻訊號解碼裝置之方塊圖。 請參考「第10圖」，依照本發明實施例，音頻訊號的解碼裝 置包含時序串列解碼單元10以及多通道音頻訊號處理單元20 / 29 1317247 如多通道音頻訊號處理單元20包含降混解碼單元21、多通道解 馬單元22以及時序延遲補償單元&。 降犯位兀流IN2，係為經過編瑪的降混訊號之實例，將被輸入 至降混解碼單元21以進行解碼。 本實施例中，降混位元流聰可以兩種定義域的方式被解碼 炎輪出可用以輸出之定義域包含時域以及正交鏡相爐波器域。 ^考標號‘5〇,麵啤衫柄碼及触崎混減，參考標號 表不以正父鏡相濾波器域方式解碼及輸出的降混訊號。雖然本 毛月之’、施例巾僅描述兩種定義域，但是本發明尚可包含以其他 種類疋義域解碼及輸出的降混訊號。 降此訊號50及51傳輪至多通道解碼單元22後，然後依昭兩 ，解碼方案观以及进各自進行解碼程序。本實施例中，參考 標就‘22Η’表示高品質解碼方案’‘孤，表示低功轉碼方案。 本發明之實施例中，雖僅採用兩種解碼方案’但是，本發明 亦可採用更多的解碼方案。 以時域方式進行解碼及輪出的降混訊號5〇係依照選擇路徑 p9舁Pi〇其中之一而進行解碼。本實施例中，路裎p9表示採用 高品質解碼方案22H之解碼路徑，而路徑plQ表示_低功率解 碼方案22L之解碼路徑。 依照高品質解碼方案22H，沿路徑p9雜的降混訊號％與 二間貝訊SI進行組合，以產生多通道音頻訊號贿T。依照低功 30 1317247 解馬方木22L /口路徑pi〇傳輸的降混訊號π與空間資訊幻 進行組合，以產生多通道音頻訊號MLT。 另-以正交鏡相濾波器域方式解碼及輸出的降混訊號51係依 照選擇路徑P11與P12其中之一而進行解碼。本實施例中，路徑 阳表示採用高品質解碼方案22H之解碼路徑，而路徑pi2表示 採用低功率解碼方案22L之解碼路徑。 *依“、、同σσ質解碼方案22H，沿路徑pn j專輸的降混訊號51與 μ門貝λ si進行組合’以產生多通道音頻訊號mhq。依照低功 率解碼方案22L，沿路徑Ρ12傳輸的降混訊號&與空間資訊si 進仃組合，以產生多通道音頻訊號MLQ。 C方法所產生夕通道音頻訊號Mht、MHQ、mlT以及 =Q’至少其中之一係於時序延遲補償單元23中完成時序延遲補 ‘耘序’然後輸出為時序串列資料OUT2、OUT3、OUT4或0UT5。 本貝知例中’假设降混位元流取丨經由時序串列解碼單元1〇 解碼且獅之時序串列資料Ο™與上述的多通道音頻訊號ΜΗΤ 之間辦相步匹配’因鱗序延賴償料能触止時序延遲 $於比較時序同步失配的多通道音頻訊號MHQ、MLT或MLQ與 夕通道音頻訊號ΜΗΤ時產生。當然，如果時序串列資料 '、夕通道s步員訊號（除了上述的多通道音頻訊號MHT) MHQ、 、及]VILQ其中之一之間係時序同步匹配，則透過補償時序 同步失配的殘餘多通道音頻訊號其中之—的時序延遲以匹配時序 31 1317247 串列資料的時序同步。 如果時序串列資料0UT1與多通道音頻訊號ΜΗΤ、MHQ、 MLT或MLQ並非-同進行處理’實施例尚可完成時序延遲之補 償處理。例如’使用多通道音頻訊號⑽的比較結果，補償且防 止發生多通道音頻訊號的時序延遲。這可以多種方式實現。 熟悉本領域藝人貞’在不本發明之精神和範圍内， 顯然可作出多種更動與_。因此，申請專利範圍内所作之更動 與潤飾均屬本發明之專利保護範圍之内。 工業應用 因此，本發明提如下效益或優點。 首先’如料混峨錢_訊之間產生時辆步差值 發明透過補償時辆步差值之方式哪止音齡質退化。 其次’本發明能_償時序串列資料與待處理的多通道音頻 ^以及、价#細_物麵之間的時序 【圖式簡單說明】 訊號圖所糊編照本靖關之解糊 K方塊圖； 法之:::所不係為第1圖所示之多通道解碼單元之訊號細 弟圖所不係為第2圖所示之多通道解碼單元之訊號處理力 32 1317247 法之方塊圖；以及 —實施例之解石馬 第6圖至第10圖所示係為依照解釋本發明另 音頻訊號方法之方塊圖。 【主要元件符號說明】 100、 100a、 l〇〇b、 100c、 110、110b、ll〇e 110a 〇〇d l〇〇e、、21降混解碼單元 正父鏡相濾波器域至時域轉換單元 210、210a 修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元 時域至正交鏡相濾波器域轉換單元 210c ^ 210d > 240e 喊至複數正交鏡相驗ϋ域轉換單元 240c > 240d > 241e 時域至實數正交鏡相濾波器域轉換單元 250c、250d、251e 實數正交鏡相濾波器域至複數正交鏡相 濾、波器域轉換單元 300a ' 500b 修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波 器域轉換單元 200、200a、200b、200c、200d、200e、200f、22 多通道解碼單元 220、220a、220c、250e、21〇f 訊號延遲處理單元 230、230a、230c、230d、230e、260c、260d、231e、232e、233e、 240f 多通道產生單元 240、240a、22〇d、260e、270e 空間資訊延遲處理單元 Χφ、XII、Xm、XT2、XQ2、XQ2,、XT3、XQ3、Xq卜 Xql，、 33 1317247

Xq2、DB、XT4、XCQ卜 XCQl，、XCQ2、XRQ、XT5、XQ5、 XC1、XC1，、XR、XC2、XCQ5、XRQ5、XT6、XT6,、DB1、UXT6、 UXTD6、50、51 降混訊號 ΧΐνΠ、XM2、XM3、Mb M2、M3、M4、M5、M6、M7、Mf、 MHT、MHQ、MLT、MLQ 多通道音頻訊號 Sib SI2、SI3、SI4、SI2,、SI4’、SI5、SI6、SI7、SI8、SI7,、SI9、 SI10、SIH、SI12、Sill，、SI12,、SI13、SI 空間資訊 400b 殘餘解碼單元 RB、RM、RQ 殘餘訊號 PI、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、Pll、P12 路徑 220f 升取樣單元 230f 定義域處理單元 10 20 22H 22L 23 INI > IN2 時序串列解碼單元 多通道音頻訊號處理單元 兩品質解碼方案 低功率解碼方案 時序延遲補償單元 降混位元流 OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5 時序串列資料 34

Claims (1)

1317247 十、申請專利範圍： h 一種音頻訊號之解碼方法，包含有下列步驟： 經由一電腦可讀取媒體接收一音# , 頊汛號’該音頻訊號包括 有-時域之-降混訊號及-空間資訊，該空間資訊係在該音頻 訊號中被延遲，該電腦可讀取媒體係為非揮發性媒體、揮發性 媒體、傳輸媒體及其組合其中之一； 根據該電腦可讀取媒體所接收到之指令，由—處理器將該 時域之該降混訊號轉換為-實數正交鏡像輯之一降混 訊號； 根據該電腦可讀取媒體所接_之指令，由該處理器將該 實數正交鏡減波ϋ域之該降綠轉換為—複數正交鏡相 濾波器域之一降混訊號； ▲根據該電腦可讀取媒體所接_之齡，由該處理器組合 該複數正交鏡相濾波器域之該降混訊號與該空間資訊； ▲根據該電腦可讀取舰所接_之指令，使肋組合後之 "亥降混§fl號與该空間資訊由該處理器產生一多通道音頻訊 遮，該多通道音頻訊號包括至少兩個通道訊號；以及 經由一輸出單元輸出該多通道音頻訊號； 其中，接收该音頻序號之前，該空間資訊係被延遲一時 間’該時間包括將該時域之該降混訊號轉換為該實數正交鏡像 濾波為域之该降混讯號所需之時間以及將該實數正交鏡相濾 波盗域之該降混訊號轉換為該複數正交鏡相濾波器域之該降 35 1317247 混訊號所需之時間。 2. 如申請專利範圍第1項所述之音頻訊號之解碼方法，其中該空 間資訊之該延遲時間係由該正交鏡相濾波器決定。 3. —種音頻訊號之解碼系統，包含有： 一處理器；以及 一電腦可讀取媒體，係與該處理器耦合’該電腦可讀取媒 體儲存有指令’當該電腦可讀取媒體被該處理器執行時，致使 該處理器執行下列操作： 接收一音頻訊號，該音頻訊號包括有一時域之一降混 訊號及一空間資訊，該空間資訊係在該音頻訊號中被延 遲； 將該時域之該降混訊號轉換為一實數正交鏡像濾波 器域之一降混訊號； 該實數正交鏡相濾波器域之該降混訊號轉換為一複 數正交鏡相濾波器域之一降混訊號； 組合該複數正交鏡相濾波器域之該降混訊號與該空 間資訊； 使用該組合後之該降混訊號與該空間資訊由該處理 器產生一多通道音頻訊號，該多通道音頻訊號包括至少兩 個通道訊號；以及 輪出該多通道音頻訊號； 36 1317247 其中’接收該音頻序號之前，該空間資訊係被延遲一 時間’該時間包括將該時域之該降混訊號轉換為該實數正 交鏡像濾波器域之該降混訊號所需之時間以及將該實數 正交鏡相濾波器域之該降混訊號轉換為該複數正交鏡相 濾波器域之該降混訊號所需之時間。 4.如申請專利範圍第4項所述之音頻訊號之解碼系統，其中該空 間資訊之該延遲時間係由該正交鏡相濾波器決定。 5· —種音頻訊號之處理系統，包含： 一音頻说號接收裝置’該接收裝置經由一電腦可讀取媒體 接收一時域之一降混訊號以及一頻域之一空間資訊，該空間資 訊係在該音頻訊號中被延遲’該電腦可讀取媒體係為非揮發性 媒體、揮發性媒體、傳輸媒體及其組合其中之一； 一第一轉換裝置，用以根據該電腦可讀取媒體所接收到之 指令，將該時域之該降混訊號轉換為一實數正交鏡像遽波器域 之一降混訊號； 一第二訊號裝置’用以根據該電腦可讀取媒體所接收到之 指令，將該實數正交鏡相濾波器域之該降混訊號轉換為—複數 正交鏡相濾波器域之一降混訊號； 一組合裝置，用以根據該電腦可讀取媒體所接收到之指 令，組合該複數正交鏡相濾波器域之該降混訊號及該空間資 訊； 37 1317247 多通逼音頻訊號產生裝置，用以根據該電腦可讀取媒體 所接收到之指令’使用該組合後之該降混訊號與該空間資訊由 。亥處理器產生一多通道音頻訊號，該多通道音頻訊號包括至少 兩個通道訊號； —輸出裝置，用以經由一輸出單元輸出該多通道音頻訊 號； 其中，接收該音頻序號之前，該空間資訊係被延遲一時 間，该時間包括將該時域之該降混訊號轉換為該實數正交鏡像 滤波為域之該降混訊號所需之時間以及將該實數正交鏡相濾 波益域之該降混訊號轉換為該複數正交鏡相濾波器域之該降 混訊號所需之時間。 6.如申請專利範圍第5項所述之音頻訊號之處理系統，其中該空 間貧訊之該延遲時間係由該正交鏡相濾波器決定。 38