TWI328405B - Multi-channel synthesizer, encoder for processing a multi-channel input signal, method of generating at least three output channels and method of processing a multi-channel input signal - Google Patents

Description

1328405 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本發独-可敎料減細加_資料為基 礎進行音頻訊號之多頻道重建。 【先前技術】 迎年來在音頻編竭方面的發展已經有能力以一立體聲

應控崎料為基礎重建—音頻訊號之 p讀道表現。_方細胁似矩_方轉如D〇lby 或制資料被傳輸以㈣^ 混音utt)行之環場纖建（亦被稱為上行 加”曰頻解碼器以M個發送的頻道及附 料呈現遠低於傳送該編Π射N>M。附加控制資 _ 、σΝ—M個頻道的資料傳輸率，使 仔編碼作業非常有效率，午更 頻道裝置二者的相容性。I M _道裝置及N個 此等參數環場編碼方法 差）及_頻道間相干性含以叫頻道間強度 些參數敘述上行混音辦/基礎之環場峨參數化。這 性。在習知技藝中還使=二道，的她 過程中細m械輸__綱α絲在上行混音 如習知技藝所述之預測型方 中之一是用於一從二個發送頻道重具吸引力的應用其 此組態中，可在解碼器側得到 j聲道的系統。在 立體聲傳輸，其為原始5.1 1328405

可能準確地從立體聲訊號提取中央頻道， 道通吊被下行混音成左和右下行混音頻道二 、曾—係藉由Df估敘述被用來建立巾央頻道之二個發送頻 =-者之量的兩種預測係數來達成。這些參數類似於上 ；L D及1cc參數針對不同頻率區域被評估。 但是，由於預測參數不敘述兩訊號之功率比，而是以 最小平方誤差取向的波形匹配為基礎，該方法變成在計算 该專預測參數之後必騎於立體聲波形之任何修改很敏 感。 多頻道訊號 意的是要能 因為中央頻道场 近幾年來在音頻編碼方法的更進一步發展已導入高頻 重建法作為低位元傳鮮之音賴解彻（⑺D的很 有用工具。-實例為SBR(頻譜帶複製）獨〕， 其被用於MPEG標準化編解碼器譬如MpEG_4高效率MC當 中。故些方法的共同點在於其從由下層核^編解碼器編碼 之-今帶減及少1：㈣導引資訊在解碼關再造高頻。 與以-或二頻道為基礎之多頻道訊號參數重建的情況相 似，要再造遺失的訊號分量（在SBR之例中為高頻）所需 要之控制資料的1： tb細-波形編解端編碼完整訊號所 但應理解到’再造向頻帶訊號在感覺上等同於原始高 頻帶訊號，而實際波形有_差異。此外，針對以低位元 傳輸率編碼立體聲訊號的波形編碼器來說，常見採用立體 聲預處理’此意料會對讀聲訊號之巾闕_道表現的 8 側頻道訊號進行設限。 · 在想要咖MPEG-4高效率AAC或任何其他採用高頻重 的編解碼器以—立體聲編解碼ϋ訊號為基礎得到- 表現時’必顯考慮到細來編碼已下行混音立體 5號之編解碼器的上述及其他方面。 混音 性組合 a a ^者’就H多頻道音親號取得的錄音來說， 有—立縣混音版本可用，此版本並非該多頻 =叙—自動下行混音版本。此通常被稱為'、藝術下行 此下行混音版本無法被表述為多頻道訊號之-線 ㈣规下行混音/ 有較好i質 概念，其導致重建的多頻道輸出 哭，目的由—依據申請專利範圍第1項之多頻道合成 訊號:=請專利範圍第19項之用於處理-多頻道輸入 祕依射請專利範圍第33項之產生至少三 =出頻=的方法、—依射請專利範圍第34項之編财 概鮮35奴-錢觀號達成。 門#、發⑽以下述發現為基礎：―訊號之不同頻率或時 表财驗獲得—適用於不同情 失補償^^，纽可能肇因於譬如執行用於能量損 或任似㈣㈣計算或—能量量度計算的編碼器事件 /事件。可能造成不同參數表現的其他情況得包 行此θ σο質、下行混音位元傳輸率、編碼器侧或解碼 °，上的4算效率、或是譬如電池動力裝置的能量消耗， 使知對於-特定子頻帶或訊框來說，第一參數化會比第二 參數化來得好。當然，目標函數亦可為上文提到的不同個 別目標/事件之一組合。 較佳來說，一參數表現包含以已下行混音多頻道訊號 之波形修改為基咖於—糊上行混音的參數 。此包含已 下仃混音訊號被-執行立體聲預處理、高頻重建及其他明 顯修改波形之編碼計晝的編解碼器編碼之時 。此外，本發 明解决將上行混音技術用於一藝術下行混音、亦即一不是 從多頻道訊號自動導出之下行混音訊號時引發的問題。 較佳來說，本發明包含下述特徵： 以修改後的波形而非已下行混音的波形為基礎評估預 測參數； 僅在有利的頻率範圍内使用預測型方法； 修正在預測型上行混音程序中導入之頻道間的能量損 失和不精確相關性。 【實施方式】 下述實施例僅為本發明之原則的例示^應理解到熟習 此技藝者會知曉本說明書所述排列及細節之修改及變化。 因此希望僅由後附申請專利範圍項之範圍而不是由說明書 中以實施例之說明和解釋呈現的特定細節設限。 曰 在此要強調後續參數計算、應用、上行混音、下行混 音或任何其他動作得為以一頻帶選擇基礎進行，亦即針^ 1328405 一濾波器組中之子頻帶進行。 為了強調本發明之優點，以下首先提出習知技藝所知 之-預測上行混音的更詳細說明。今假設一以二個;行混 音頻道為基礎的三頻道上行混音，如第丨圖所示，其中ι〇ι 代表原始左頻道’ 102代表原始巾央頻道，⑽代表原始右 頻道’ 104代表解碼n側上的下行混音和參數提取模組服 和106代表預測參數，107代表已下行混音的左頻道，1〇8 代表已下行混音的右頻道，⑽代表酬上行混音模組，且 _ 110、111和112分別代表重建的左、中央及右頻道。 假設以下定義’其中X是—3xL矩陣，含有三個訊號 段 l(k)、r(k)、c(k)作為列且 k=〇, 1。 同樣的，假設以二個已下行混音訊號l0(k)、n(k)構成 X〇的列。下行混音程序被敘述為 X〇=DX (1) 其中下行混音矩陣被定義為 (α, α2 α3 Ν • D = I 爲爲 A > ( 2 ) 下行混音矩陣之一較佳選擇為

Da = l〇laJ (3) 其思味著左下行混音訊號l〇(k)會只含有1(|^)和ac(k)，且 r〇(k)會只含有r(k)*ac(k)。此下行混音矩陣是較佳係因 為其分配等量的中央頻道給左和右下行混音，且因為其並 不分配任何原始右頻道給左下行混音且不分配任何原始左 11 頻道給右下行混音β 上行混音被定義為 X：- 其中C是一 3x2上行混音矩陣。 驾知技藝所知之預測上行混音依賴解決超定系統 的想法 CX〇 = X (5)

“中C疋最小平方取向。此得到正規方程式 cx〇K =¾ (6) 在左側用D乘上式（6)得到，其在 疋非奇異的一般案例中意味著 DC = 12 (7) 其中I"代表η單位矩陣。此關係將參數空間c縮減成 維度二。

(4) C11 c\2 C2i C22 ^C31 C32 > 在上述前提下，只要已知下行混音矩陣D且上行混音 矩陣(：之二個元軸如送，即可在解碼器側上 完整定義上行混音矩陣c: 剩餘（預測誤差）訊號由下式給出

Xr=^-X^(li-CD)X (8) 在左側乘上D會因為式（7)得到 DXr = (d — dcd)x 〇 ( 9 ) 接下來是有一 lxL列向量訊號Xr致使 (10) 12 1328405 其中V是一撗跨D之核 來說，在下行混音（3) ,[~al (零空間）的3x1單位向 之例中，吾人可使用 量。舉例 (11) 一般而言 因為-權重因子，殘餘訊號是全部三個頻道都^只意味著

Kk) = l{k) + Vlxr{k) Kk)^r(k) + vtxr(k)

(12) c(k) = c(k) + vcxr(k) 二=理，殘餘訊㈣)正交於全部三個預測訊 本發明之較佳實_解決的問題及其所得改良處 ㈣祕增之_上行 •該方法依賴以-最小均方誤絲向匹配波形此對

於已下行混音訊號之波形未被維持的系統來說沒 用。 •該方法並不提供重建頻道間之正確相關性結構（下 文將提到）。 •該方法並不在重建的頻道中重建能量之正確量。 能量補償 如前所述’預測型多頻道重建的問題之一是預測誤差 相當於三個重建頻道的能量損失。下文中將敘述此能量損 失之理論以及由較佳實施例教示之一解決方案。首先進行

13 1328405 理論分析’隨後提出依據下述理論之本發明一較佳實施例。 假設E、左和Er分別是X中之原始訊號、夕中之預測訊 號以及Xr中之預測誤差訊號的能量總和。依據正交原理， 得到 ε = ε+εγ (13) 總預測增益可被定義為p=f，但在下文中考慮以下參

數會比較方便 P = · W” 因此，p2e[0，l】測量預測上行混音之總相對能量 既知此p，即有可能藉由施用一補償增來 重新调整每-頻道’致使對於z=卜r、c來說丨丨〜丨「省。特 疋舌之，目標能量由式（12)給出， Hi ,2+'2k||2 (15) 因此必須解出 &WI HWI +'2|'丨丨2 (16) 其中，由於v是一單位向量， (HWI2 (17) 且其依據p之定義式（14)以及式（13)變成 (14) ρ (18) 將這些放在一起會求出增益 1 + v.

p2 W (19) 1^28405 已解:二月顯藉由ί方法，除了傳送"，更必須在解碼器計算 ’、'頻道之能罝分佈。此外，只有這些能量被正 同時離對角線相關性結構被忽略。 旦β有可能導出一確保總能量守恆但不確保個别頻道之能 置是正確的增益值。所有頻道之一確保總能量守恆的共^ 增益&是經由定義方程式獲得。也就是說，、 容=丄 ° p (20)

藉由直線性，此增益可在解碼器中施用於已下行混音 訊號’故沒有額外必須傳送的參數。

第2圖示出本發明之一較佳實施例，其再造三個頻道 且同時維持該等輸出頻道的正確能量。已下行混音訊號 和r〇連同預測參數匕和&被輸入到上行混音模組2〇ι。該 上行混音模組以關於下行混音矩陣D及收到的預測參數之 知識為基礎再造上行混音矩陣(^。來自2〇1之三個輸出頻道 連同調整參數p被輸入到202。這三個頻道經增益調整為傳 送參數ρ之一函數並且輸出已修正能量的頻道。 第3圖展示調整模組2〇2之一更詳細實施例。三個已 上行混音頻道被輸入到調整模組3〇4以及分別輸入到模組 301、302和303。能量評估模組3〇卜3〇3評估三個已上行 混音訊號的能量並且將實測能量輸入到調整模組3〇4。從編 碼器接收的控制訊號p (代表預測增益）也被輸入到3〇4。 該調整模組施行前述方程式（19)。 在本發明之一替代實施例中，能量修正作用可為在編 碼器側上完成。第4圖示出編碼器之一實施例，其中已下

15 1328405 ^混音訊號1。107和r。⑽被和搬依據一由4 益調整。該增益值是依據上述方程式 (20)導出。如前所述，此為本發明該實施例之一優點， 因為不需要從_上行混音計算三懈造頻道的能量。但 是，這只確保這三個再造頻道的總能量正確 別頻道的能量正確。

相田於方以⑶之下行混音㈣之—較佳實例是 下文的第4圖下行混音器。但該下行混音器亦可應用 如方程式⑵提出之任何—般下行混音矩陣。 ，如下文所將說明，財今—具有當作輸人之三個頻道 及當作輸出之二個頻道的下行混音器案例來說，至少需要 二個附加上行混音參數C1、e2。當—下行齡矩陣d是可變 的或未被完全認為是-解碼器時，除了參數⑽和⑽還 必須將舊式下行混音所㈣加f職編碼㈣傳送到一解 碼器側。 相關性結構

習知技藝所提上行混音程序的問題之一是其並不重建 再造頻道之_正確相·。因此，如前所述，中央頻道 被預測為左下躲音頻道與右下行混音頻冑之一線性組 合，且左和右頻道储缝左和訂行混音頻道減去預測 中央頻道而重建。很明顯的，預測誤差會導致原始中央頻 道殘留在制左和右頻勒。此意味著重雜之頻道中的 三個頻道間相關性與原始三個頻道不同。 -較佳實關教Tit _的三個頻道應當與依據實測預 ③ 測誤差之已去相關訊號結合。 今解釋達成正確相關性結構的基本理論。殘餘訊號之 特殊結構可被用來藉由以一已去相關訊號Xd代替解碼器°中 之殘餘訊號來重建完整的3x3相關性結構XX，。 首先’要注意到正規方程式（6)得出故 W = 双;=〇 (21) 因此，由於尤， XX' = XX* + XrX) = χχ* +w'Er (22) 其中式（10)和（17)被用於最後等式。 作又5又Xd疋一與所有已解碼訊號f、卩、έ去相關使得么· 的訊號。增強訊號 〜 (23) 因而具有相關性矩陣 H+vv>rff (24) 為了完整再現原始相關性矩陣（22)，滿足下式 W2 = A (25)

+r。)而獲得， 如果Xd是藉由去相關已下行混音訊號譬如 在一增益7*之後其應保持 ^^0+^)1 =Er (26) 娜碼益干弃出。但是’如果要使用得自 產tr 一更具利力料代方案是利 1328405 ^=r{d^\+d^}+di{c}) (26a) 因為之後，故式（25)被下述選擇滿足

第5圖不出本發明之一實施例，其用於從二個下行混 音頻道得出三個頻道之_上行混音，同時維持該等頻^ 間之正確糊性結構。在第5圖中，模組⑽、 和112與第1圖相同且在此不另詳述。從1〇9輸出之三個 已上行混音訊號被輸入到去相關模組5〇1、5〇2和5〇3。這 些模組產生相互間已去相關的訊號。加總該等已去相關訊 號並輸入到混音模組5〇4、505和506，在此與來自1〇9之 輸出混合。預測已上行混音訊號與其已去相關版本之混合 是本發明之一重要特徵。第6圖展示混音模組5〇4、5〇5和 506之一實施例。在本發明之該實施例中，已去相關訊號之 位準被601以控制訊號r為基礎做調整。該已去相關訊號 隨後在602中被加到預測已上行混音訊號。 一第三較佳實施例將去相關器501、502和503用於已 上行混音的頻道。一已去相關訊號亦可由一接收下行混音 頻道或甚至所有下行混音頻道當作輸入訊號的去相關器 50Γ產生。此外，在有一以上之下行混音頻道、譬如第5 圖所示的情況中去相關訊號亦可藉由用於左基頻道1{)和右 基頻道r。之獨立去相關器並藉由合併這些獨立去相關器之 輪出的方式產生。此種可能性與第5圖所示可能性大致相 同’但與第5圖所示可能性之差異在於使用上行混音之前 ⑧ 的基頻道。 再者，其與第5圖一起示出混音模組504、505和506 不只疋接收因子τ (對全部三個頻道都—樣，因為此因子 取決於能量量度），而且還接收頻道指定因子小 Μ，這些因子係依方程式（1Q)和（11)所述來決定。但 當解碼器知道在編碼H制之下行混音時，此參數不一定 要從-編碼器傳送到-解碼器。取而代之，矩陣v中如方程 式（10)和（11)所示的這些參數較佳被預先程式化到混 音模組504、505和506内使得這些頻道指定權重因子不必 被傳送（但理所當然在有需要時可被傳送）。 在第6圖中，其示出權重裝置随利財與頻道指定 下行混音相依參數W其中z代表卜r或c)之乘積調整 已去相關罐之能量。就此而論，要注_方程式⑽） 痛認xd之能量等於酬6上行混音的左、右和巾央頻道之 總和能量。因此’裝置601可單純地使用換算因子、gi當作 -換算器施行。但是，當6去相關訊號被替代地產生時， 混音模組5G4、505和506必須執行由加法農置6〇2加總之 已去相關訊號的-絕對能量調整，使得在加法器隱加總 之訊號的能量等於殘餘減的能量、例如因非能量守恒預 測上行混音而損失的能量。 關於頻道指定下行混音相依參數^，上文針對第6圖 之論述同樣適用於第7圖實施例。 此外’應理解到第6圖和第7圖實施例係以利用一去 相關訊號加回預測上行混音中損失之能量的至少一部分的 1328405 認知為基礎。為了具有正確的訊號能量以及乾訊號分量（不 相關）訊號與、、濕〃訊號分量（去相關）的正確部分，要 確認輸入到混音模組5〇4内的、、乾訊號未被預先換算。 舉例來說’當基頻道已經在解編碼器側上被預先修正（如 第4圖所不）時，則第4圖之此預修正必須在將該頻道輪 入^昆音Is 504、505或5G6之前藉由該頻道乘上（相對） 此量里度p予以補償^此外，當此—能量修正作用已經在 如第5圖所不將下行混音頻道輸入上行混音器109内之前 • 於一解碼器側上執行時，必須採取相同程序。 田僅有殘餘能量之—部分要由―已去相關訊號涵蓋 時需要藉由-比因子p本身更接近i之〇相依因子預 先換算輸人到混音器504、505、506之訊號來部分去除預 修正作用。當然，此部分補償預換算因子會取決於在第7 圖之605處輸入的編碼器產生訊號卜當此一部分預換算作 用有必要執行時，則不需要在&蘭的權重因子。取而代 之’此時從輸入604到加法器602的支線會與第6圖相同。 • 控制去相關之程度 本發明之一較佳實施例教示加到預測已上行混音訊號 之去相關量可從編碼器控制，同時仍維持正確輸出能量。 此係因為在一中央頻道是嚴肅談話且左和右頻道是環境聲 音的典型、'訪談”實例中，可能不想要在中央頻道以已去 相關訊號代替預測誤差。 依據本發明之-較佳實補，可制-餘第5圖所 示的替代混音程序。下文將示出如何依據本發明將總能量 20 ⑧ 1328405 守恆及真實相關性再現的問題分開以及去相關量可如何受 參數k控制。 吾人會假設一總能量守恆增益補償（20)已經在已了 行混音訊號上執行，疋以吾人首先獲得已解碼訊號义/p。由 此產生一具備相同總能量M2=f/p2的已去相關訊號d，譬如 利用如上文所述三個去相關器產生。然後依據下式定義總 上行混音

Yk=k 丄 χ+Λΐϊ^.νά (29) ρ 其中k[p，l]是一傳送參數。選擇* = 1相當於沒有已去相 關訊號添加的總能量守恆，且a： = ρ相當於全3x3相關性結構 再現。吾人有 γχ = ^χχ' (30) Ρ Ρ 使得對於所有k[p，l]總能量守恆，這可藉由計算式（3〇)中 之矩陣的跡線（對角線和）看出。但正確個別能量僅在t=Ρ 獲得。 第7圖示出依據上述原理之第5圖混音模組504、5〇5 和506之一實施例。在此混音模組替代例中，控制參數γ 被輸入到702和701。用於702之增益因子依據上述方程式 (29 )相當於k，且用於701之增益因子依據上述方程式（29) 相當於。 以上所述本發明之實施例允許系統在編碼器側上使用 一偵測機構，其評估要在預測型上行混音中添加的去相關 量。第7圖所示實施例會添加已去相關訊號之指定量，且

21 1328405 運用能量修改作用使三個頻道的總能量是正確的，同時仍 能夠藉由已去相關訊號換掉任意量的預測誤差。 這意味著以一具備三種環境訊號的實例（譬如一有許 多環境聲音的古典樂錄音）來說，編碼器可偵測出缺乏— 乾中央頻道，且命令解碼器用已去相關訊號換掉全部 預測誤差，因此從這三個頻道以一單靠習知技藝預測型方 法不可能做到的方式再造聲音環境。此外，就一具備一乾 中央頻道（譬如演說在巾央舰且魏聲音在左和右頻道 内）的訊號來說，編碼器偵測到用已去相關換掉預測誤差 就心理聲學來說是不對的，目而命令觸㈣整三個重建 頻道的位準使這三個頻道的能量是正確的。很明顯的，上 述極端實例代表本發明之兩種可能後果。其並不侷限於僅 只涵蓋上述實例所提到的極端案例。 使預測係數適應於已修改波形 上所述识w食敷經田在已知原始三頻道χ及一下

=混音鱗D的條件下最小化均转絲評估。但在許多 情!^這並柯靠，因為已下行混音峨可被描述為-下 曰矩陣D紅-描述原始㈣道訊狀轉χ情 顯實例是採用—俗稱、、藝術下行混音、時^ ΓΓ下行混音綠被贿為乡頻道峨之—線性组 =:=下行混音訊號被-運用立體聲預處理或 在習知技=:效二的/覺音頻編解碼器編碼之時。 側立4::: 感覺音頻編輸依賴中間/ 聲編碼，其她號在位元傳輸恤條件下被減

22 1328405 弱，產生一具有比用於編碼之訊號窄之立體聲映像的輸出。

第8圖展示本發明之-較佳實施例’財編碼器側^ 與多頻道訊號隔開之參數提取也有通到已修改下行混音3 號的途徑。已修改下行混音在此例中是由8〇1產生。果 只有c矩陣之二個參數被傳送，則需要解碼器側上之D = 陣的知識以便能夠進行上行混音，並且得到所有已上疒曰 音頻道的最小均方誤差。但本實施例教示吾人可用已_^* 混音訊號1，。和r，。換掉編碼器側上的已下行混音訊號= r。’其中訊號1 ’。和r’。是利用一與解碼器上採用之下行尾立 矩陣不-定相同的下行混音矩陣D獲得。將該替代下^ 音用在編碼器側上的參數評估只紐在解媽器側有一正二 中央頻道再現。藉由從編碼⑽職加#訊給解碼器 =得三個頻道之-更準確上行混音。在—極财 有六個元素。但本― 其伴隨著咖所用下行混音矩陣D上 稱早1 斤述’感覺音頻編解碼器對於立體聲編碼作聿 粉體聲 ：：^ 點為基礎作出/ W之較佳編碼人為峨的心理聲學觀 ’咖混音方程式

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’1 - γ γ、 〔10«、 < r 1 一八 其中r是側訊號的衰減。如稍早所述，D矩陣必須在解 碼器側上被知道以便能夠正確地重建三個頻道。因此，本 實施例教示衰減因子應當被送到解碼器。

第9圖展示本發明之另-實施例，其中從1〇4輸出的 下行混音訊號1。和r。被輸入到立體聲預處理裝置9〇1，該 裝置以-因子T限制下行混音訊號之中間/側表現的側訊 號（1。一r。）。此參數被傳送到解碼器。 HFR編解碼器訊號的參數化 如果預測型上行/昆音與而頻重建方法譬如Sbr〔 98/57436〕一起使用，則在編碼器側上評估的預測參數不 會與解碼器側上的再造高頻帶訊號相符。本實施例教示利 用一替代不以波形為基礎之上行混音結構從兩個頻道再造 三個頻道。所述上行混音程序被設計為萬一遭遇不相關雜 音訊號時再造所有已上行混音頻道之正確能量。

假設使用如式（3)所定義的下行混音矩陣沆。且此時 吾人將定義上行混音矩陣C。則上行混音被定義為 (32) 致力於僅再造已上行混音訊號l(k)、r(k)* c(k)之正確能 量，其中能量是L、R和c，該上行混音矩陣被選擇為致使办· 及双·的對角線元素相同，依據： rL 0 0>| ^ = 0 Λ 0 、〇 0 24 (35) 1^28405

下行混音矩陣之對應表現式會是 X0X；JL + a2C a2C、 R + a2C. (36) XX' CU c)2 C2\ C22 、C31 C32>

L + a2C a2c、 « C R+a2c

Cu C2\ C3l 、C12 C22C32, (37) 之對鱗元料於虹讀祕騎職出定義C 兀〉、〇 L、R和c間之關係的三個方程 I Lc?. Pn1 Λ /^..2/ 、〇

H^Rcf2+Ca2(cu+cuy=L Lc2^Rc2n+Ca2(c21+c22f=R Lcix + rc^2 +Ca2(c3l+cJ2f =C (38) 蔣女P已上所述可定義—上行混音鱗。較佳定義-不 二已下行混音頻道加到左已上行混音頻道且不將左:混音頻道加到右已下行混音頻道的上行混音矩陣 此，一適當上行混音矩陣可為 (β〇) 已上。因 C = 0 γ (39) 此依據下式給出一 C矩陣：

L c

L + a2C _ 0 C ^ + R + 4a2C

R

Ί R + a2C '^~C L + R + ^oc1

Cj (40) 元恤:個傳送修,=学及4在解與第第10圖不出本發明之一較佳實施例。其中101至112 1圖所示相同且不在此贅述。三個原始訊號1G1至103 25 1328405 被輸入到評倾組_。此模組評估可藉以在解竭器側上 導出c矩陣的二個參數例如P学及q十這些參數連同 從104輸出的參數被輸入到選擇模组臟。在一較佳實施 例中’如果從1G4輸出的參數對應於—被—波形編解碼】 編碼之頻率範_選擇模組·2輸出來自⑽的參數，I 如果從1GG1輸出的參數對應於—由_重建之頻率範圍則 選擇模組1GG2輸出來自igqi的參數。選擇模組峨亦輸 出資訊1’ ’在此資訊上參數化被用於訊號之不同頻率^

在解碼器側上，模組1〇〇4取得傳送參數並且依據以上 所述取決於參數1〇05將該等傳送參數導引到預測上行混音 109或能量型上行混音1003。㊣量型上行混音簡施行= 據方程式（40)的上行混音矩陣〇

方程式（40)提出的上行混音矩陣c具有等權重（占） 以從二個已下行混音訊號Wk)、rD(k)獲得評估（解碼器） 訊號c(k)。依據訊號c(k)對於二個已下行混音訊號1(>(k)、 r〇(k)來說之相對量可能不同（亦即C/L不等於C/R)的觀 察’吾人亦可考慮下述一般上行混音矩陣： (41) fACVC2)fl\CX>C2) c fl (c2 )yj (^2 ) ^/3{C\9C2 )/3(C2 )y 為了評估c(k)，此實施例亦要求兩控制參數匕和C2 的傳輸’此二參數舉例來說等於C=a2c/(z+ay及 。然後由以下方程式給出上行混音函數f之 一可能實施 26 1328405 */i(C 丨，C2)= Vl-Cl2 (42) •/i (。1，) = 〇 (43) 2a (44) 依據本發_於SBR範圍之不同參數化的發信並不偈 限於SBR。上述減化可彻在賴虹行混音之預測誤差 被認為太大的任何頻率範圍。因此，模組1〇〇2可依據許多 準則譬如傳送訊號之編碼方法、預測誤差等而從⑽i或⑽ 輸出參數。 改良的預測型多頻道重建之—較佳方法包含在編碼器 側提取驗*同頻率範圍之*同㈣道參數化並且在解碼 器侧將這些參數化用在該_率翻以便线多頻道。 本發明之另一較佳實施例包含一種改良的預測型多頻 道重建之方法’其包含在編碼_提取下行混音程序用過 的資訊隨後將此f轉送給—解碼器’且在解碼器側以提 取的預測參數及下行混音巾的資訊絲礎細—上行混 以便重建多頻道。 蓄本發明之另一較佳實施例包含一種改良的預測型多頻 ，重建之方法’其巾在編碼⑽依據針對提取的預測上行 此音參數取得之—制誤差赃下行混音訊號的能量。 ， 本發明之另一較佳實施例關於一種改良的預測型多頻 之方法’其中在解碼器側藉由將—增益施用於已上 心日頻f使—因一預測誤差而有的能量損失得到補償。 本發明之另一實施例關於一種改良的預測型多頻道重 建之方法’其中在解碼器細—已去相關訊號換掉一因一 ⑧ 27 預測誤差而有的能量損失。 本發明之另一較佳實施例關於一種改良的預測型多頻 C重建之方去，其中在解碼器側用一已去相關訊號換掉因 -預測誤差而有之能量損失的—部分，且藉由將一增益施 =於已上行混音頻道而換掉該能量損失的一部分。該能量 損失部分較佳是從一編碼器發信。 本發明之另一較佳實施例是一種用於改良的預測型多 =道重建之裝置，其包含用來依據針對提取的預測上行混 曰參數取得之預測誤差來調整下行混音訊號之能量的構 件。 本發明之另一較佳實施例是一種用於改良的預測型多 頻j重建之裝置’其包含絲藉由將—增益施用於已上行 混音頻道使因_縣而有之能量損失制補償的構件。 、本發明之另一較佳實施例是一種用於改良的預測型多 頻道重建之裝置’其包含用來以―已去相關訊號換掉因預 測誤差而有之能量損失的構件。 •本發明之另—較佳實施例是一種用於改良的預測型多 頻道重建之裝置，其包含絲以—已去侧訊號換掉因預 測誤差而有之能量損失之一部分並且藉由將—增益施用於 已上行混音頻道來換掉該能量損失之一部分的構件。 、本發明之另一較佳實施例是一種用於改良的預測型多 編碼’其包|針對提取的預測上行混音參數 取仔之預顺差調財行混音減的能量。 本發明之另—較佳實施例是一種用於改良的預測型多 丄 W8405 Μ道重建之解碼II ’其包含藉由將—增益施用於已上行混 音頻道來補償-因預測誤差而有的能量損失。 本發明之另一較佳實施例關於一種用於改良的預測型 多頻道重建之解碼器’其包含用一已去相關訊號換掉因預 測誤差而有的能量損失。 本發明之另一較佳實施例是一種用於改良的預測型多 頻道重建之解碼器，其包含以一已去相關訊號換掉因預測 誤差而有之能量損失之—部分並且藉由將一增益施用於已 鲁 下行混音頻道來換掉該能量損失之一部分。 第11圖示出一種利用一具有至少一基頻道之輸入訊號 1102產生至少二個輸出頻道丨1⑼的多頻道合成器，該至少 一基頻道係從一原始多頻道訊號導出。如第u圖所示之多 頻道合成器包含一上行混音器裝置11〇4，其可依第2至1〇 圖中任一者所示施行。一般而言，上行混音器襞置11〇4可 操作為利用一上行混音規則上行混音該至少一基頻道以得 到至少三個輸出頻道。上行混音器11〇4可操作為回應於一 馨能量量度1106及至少二個不同上行混音參數⑽利用一 能量損失導入上行混音規則產生該等至少三個輸出頻道， 使知^亥專至少二個輸出頻道具有一高於僅由該能量損失導 入上行混音規則得到之訊號能量高的能量。因此，不論一 取決於該能量損失導入上行混音規則的能量誤差如何，本 發明都會得到一已補償能量的結果，其中能量補償作用可 為藉由換算及/或一已去相關訊號之添加而達成。至少二個 上行混音參數_及能量量度！ 1G6均包容在輸人訊號内。 29 曰較佳來說，該能«度是與該上行齡_導入之-能量損失有關的任何量度。其可為上行混音引發的能量誤 差，-絕2量度或是上行混音訊號（其能量通常低於原始 s °Λ〇之量或者其可為—相對量度譬如原始訊號能量 與上行混音峨能量間之—_或是能量誤差與原始訊號 能量間之-_、或甚至是能量誤差與上行混音訊號能量間 之一關係。-相對能量量度可被用來當作-修正因子，但 依然是月b量里度’因為其取決於被導入由一能量損失導 ^上行混音規則（或以另_種方式來說為-非能量守值上 行混音規則）產生之上行混音訊號内的能量誤差。 、、θ 一範慨量損失導人上行齡酬（非能量守怪上行 此曰規則）使用傳送預測係數的上行混音。萬一發生 :訊框或-訊框子頻帶之—不完美預測，上行混音輸出訊 破會被-預測誤差（相當於一能量損失）影響。當缺，預 測誤差因贿而異，因為如果有—幾乎完美的預測（一低 預測誤差）則只需要達成—少量爾（藉由鮮或添加一 已去相關訊號），而如果有—較大_誤差（―不完美預 測），必顯成較大補償。因此，本發明能量量度也在一 =表沒有或財少量婦的值與—絲大補償的值之間變 :該月b量塁度被視為是一頻道間相干性（1C。）數值，

St:由添加一取決於該能量量度換算之已去相關訊 途朿達成韻時是自_，較錄用_龍量量 —在(U與1·0之間變動’其中10代表已上行混音訊 1328405 號如要求地去相關或是不必添加已去相關訊號或是預測上 行混音結果之能量等於原始訊號之能量或是預測誤差為 零。 但本發明亦適合搭配其他能量損失導入上行混音規則 使用，亦即不是以波形匹配而是以其他技術譬如暗碼本、 頻譜匹配之使用為基礎的規則，或是任何其他不計較能量 守恆的上行混音規則。

一般而言，能量補償可為在施用該能量損失導入上行 混音規則之前或之後進行。另一選擇，能量損失補償甚至 可被包含在上行混音規則内，譬如利用能量量度改變原始 矩陣係數使得一新的上行混音規則產生且被上行混音器使 用。此新上行混音規則係以能量損失導入上行混音規則及 能里量度為基礎。換句話說，此實施例係關於一種情況， ^中，量補償被、'混人〃到、、增_〃上行混音規則中使 得能量補償及/或-已去湖訊號添加係藉由將—或多個 上行混音矩陣施用於-輸人向量（該—或多個基頻道）以 (在一或多個矩陣運算之後）獲得輸出向量（具有至少三 個頻道的重建多頻道訊號）來執行。 夕一 較佳來說，上行混音器裝置接收兩個基頻道丨。、η並 且輸出三個重建頻道1、r和c。 ° 接下來參照第12 ®展示在-編碼器—解碼器路徑上不 同位置處的-實例能量狀況。方塊i示出—多頻^ 訊號之一能量，該訊號譬如是一具有如第丨圖所示至,1、二 左頻道、-錢道及-中央頻道的峨。就第12 ^所^實

31 施例來說’假設第1圖之輸入頻道101、102、103完全不 相關’且下行混音器是能量守恆的。在此例中，由方塊1202 代表之一或多個基頻道的能量與多頻道原始訊號的能量 1200相同。當原始多頻道訊號是相互相關時，基頻道能量 1202可能比原始多頻道訊號的能量低，例如左頻道與右頻 道（部分地）相互抵消的情況。 但就後續說明來說，其假設基頻道之能量1202與原始 多頻道訊號之能量1200相同。 1204示出當上行混音訊號（例如第1圖之no、ui、 112)是利用如上文參照第1圖所述之一非能量守恆上行混 曰或一預測上行混音產生時的上行混音訊號之能量。因為 如下文將參照第14a和14b圖說明，此一預測上行混音引 發一能量誤差L，上行混音結果的能量12〇4會比基頻道能 量1202低。 上行混音器1104可操作為輸出具有一高於能量12〇4 之能量的輸出頻道。較佳來說，上行混音器裝置丨廟執行 一完整補償使得第11目中之上行混音結果酬具有如 1206處所示之一能量。 較佳來說，在1204處示出能量的上行混音結果並非如 ί 2圖所示單純地上行換算亦非如第3 _示個別上行換 异且非如第4圖所示在編碼器側上行換算。實際上，相奋 於因預測上彳了齡而有之誤差的麵能量^被细—已 相關訊號、、填滿〃。在另一較佳實施例中，此能量誤差£ 僅部分地被-已去侧職贿，_下的能量誤差則藉 1328405 由上行換㈣上行混音結果_補 方式示於第5和6圖，同時該= 式解決方案以第7圖為例。 第13圖示好種能量補償方法，例如共通地 特徵的方法H決雜量誤差 ^ 於!!測上行混音結果、“= b里才貝失導入上行作匕音規則的結果0 在上=3^^之編號1 _碼器側能量補償，其係 3更：二4 :。此選項示於第2圖且附帶地連同第3 =更進一步料，其示出頻道指定上行換算因子gz，此因 =依賴=量度㈣相帶地取決於頻道相依下行混音 因子Uz’其中Z代表1、r或C。 第13圖之編號2包含編石馬器側能量補償方法，其係在 音之後進行，其示於第4 _。此實施例為較佳是因 為成量量度p或r不必從編碼器傳送到解碼器。 第:3立圖1表中之編號3關於解碼器側能量補償，其係 仃此曰之則進行。當第2圖被考慮時，在第2圖上行 執行的能量㈣會在第2圖上 =;行:相較於第2圖，此實施例得到-較簡單的實 有^㈤要如第3 _示之頻道妓修正因子，不過 有可能發生品質損失。 丁个、 =13圖之編號4關於另—實施例，其中編碼器側修正 當第1 ®被考慮時，頻道— ㈢被一對應補时上行娜，使得下行混音器輸出如 33 第12圖之1208處所示在下行混音之後被加大。因此，第 13圖之四號實施例具有與本發明二號實施例由一編碼器輸 出之基頻道相同的結果。 第13圖列表中之編號5關於第5圖所示實施例，當已 去相關訊韻從第5 ®所神能量摊上行混音規則1〇9 產生之頻道導出時。 第13圖列表中之編號6關於殘餘能量僅有部分被已去 相關訊號涵蓋的實施例。此實施例示於第7圖。 第13圖之編號8實施例與編號5或6的實施例相似， 但已去相關訊號係如第5圖之方框5〇1，所示在上行混音之 前從基頻道導出。 接下來詳細說明編碼器之一較佳實施例。第14a圖示 出一編碼器，其用於處理一具有至少二個頻道且較佳具有 至少三個頻道1、c、r的多頻道輸入訊號14〇〇。 該編碼器包含一能量量度計算器14〇2，用於計算一取 決於多頻道輸入訊號1400或至少一基頻道14〇4之能量與 由一非能量守恆上行混音作業1407產生之已上行混音訊號 1406間之一能量差的誤差量度。 此外，該編碼器包含一輸出介面14〇8，用於在該至少 一基頻道被取決於能量量度之一換算因子403換算 (401,402)之後輸出該基頻道或是輸出該能量量度本身。 在一較佳實施例中，該編碼器包含一用於從原始多頻 道H00產生至少一基頻道14〇4的下行混音器141〇。為產 生上行混音參數，亦存在一差值計算器1414和一參數最佳 =器1416。這些元件可操作域出最匹_上行混音參數 T°在—較佳實施例中’經由該輸出介面將此組最適上 :厂參數中之至少二參數輸出為參數輸出。該差值計算 j父佳J操作為執行原始多頻道訊號丨彻與上行混音器產 n行混音訊制之—最小均方誤騎算以供在參數線 料進行，這些⑽全都被藉由上行混音器_所^^ =切奸輯獲得-最匹配上概音結果刚的目標驅 w 果0 j 14a圖編輔的功能示於第14b圖。在下行混音器 储H下彳说音麵1440後，可如1442所示輸出基 ==_錄舰。絲财—讀好錄最佳化步 $ ’其視-特定最佳化策略而定得為—送代或非迭代 迭代程序输佳。—般而言，上行混音參數最 2化轉可被騎域使墙混音絲與秘訊號間之差 =地小。視施行方式而定，此差得為—個別頻道相關 差組合差值。-細言，上行对減最佳化步驟 :有助於最小化任何縣秘，其可油糊道或從組 使得就一頻道來說，當例如以另外兩個頻道 達成好得多的匹配時，該頻道接受-較大差值（誤差）。 然後，當已找出最適參數集合、例如最

陣時，將步議產生之參數集合之至少二上二； 如步驟1446所示輸出給該輸出介面。 丁 U 再者’在上行混音參數最佳化步驟1444完成後，可如 35 1328405 步驟1448所示計算並輸出能量量度。一般而言，該能量量 度:取决於Sbi：誤差1210。在—較佳實施例中，該能量量 度疋因子p ’其如第2 ®所示取決於上行混音絲14〇6之 能量與原始訊號1働之能量的關係。另一選擇該計算輪 出的能量量度得為能量誤差121G之―絕對值或者可為上行 混音結果1槪找魏量，這理所當鎌決魏量誤差。 ，此而論’要注意到輸出介面丨權輸出的能量量度較佳被 量化，而且較佳利祕何f知熵編碼器譬如—算術編碼 器、一霍夫曼編碼H或-雜編碼_進補編碼，這在有 許多後續姻能量量度時特财H選擇或除此之 外，用於後續_部分或訊㈣能量量度得經差別編碼， 其中此差別編碼較佳是在熵編碼之前進行。 然後參照第15a圖，其示出一替代下行混音器實施例， 其依據本發明之-較佳實施顺第14a圖編結合。第 15a圖實施例涵蓋- SBR實施，然此實施例亦可被用在不執 行頻，帶複製但傳送基親之完整帶寬的情況。第❿圖 、、扁碼益包含-下彳了混音H 15{)()，制於下行混音原始訊號 1500以獲得至少-基頻道15G4。在一非猶實施例中至 ^-基f道1504被輸入到-核心編碼器15%，該核心編碼 ，在單-基頻道之例中可為一用於單聲訊號的剔編碼 器’或者其在兩立魏基賴之财可為任何立體聲編碼 器二在核心編碼器麗之輸出上，輸出—包含—已編碼基 頻道或包含複數個已編碼基頻道的位元串流〇5〇8)。 當第15a圖實施例有-SBR功能時，至少一基頻道· 36 1328405 在輸入到5玄核心編碼器之如被低通渡波i5i〇。當然，方塊 1510和1506的功能可由單一個編碼器裝置施行，其在單一 編碼演算法内執行低通濾波及核心編碼。 輸出處1508的已編碼基頻道僅包含呈已編碼形式之基 頻道1504 —低頻帶。高頻帶上的資訊由一 SBR頻譜包絡計 算器1512計算，該計算器連接至一用於在一輸出處 產生並輸出已編碼SBR側資訊的SBR資訊編碼器1514。 原始訊號1502被輸入到一能量計算器1520,其產生頻 • 道能量（針對原始頻道1、C、r之一段特定時間期，其中 頻道能量以L、C、R代表由方塊1520輪出）。頻道能量L、 C、R被輸入到一參數計算器方塊1522内。參數計算器ι522 輸出二個上行混音參數C1、&，此二參數舉例來說得如第 15a圖所示為參數Cl、&。當然，可由參數計算器產 生其他涉及所有輸入頻道之能量的（譬如線性）能量組合 以供傳送到-解碼器。當然，不同的傳送上行混音參數; 造成一不同的計算剩餘上行混音矩陣元素方式。如上文^ 鲁林式（40)或方程式（41-44) 之朗，用於能量取 向第1 5 ®實施例之上行混音矩陣具有至少四個非零元 素’其中第三列中的元素相互相等。因此，參數計算器丨522 可採用能量L、C、R之_組合，例如可藉以導出°上行混 音矩陣譬如上行混音矩陣表現式（4〇)或（41)中之四^ 元素的組合。 〇第15a目實施例示出一編碼器，其可操作為執行一訊 號之全帶寬的能量摊（或以—般用語來說是能量導出的） 37 上仃混音。此意味著在第15a騎稍碼㈣上，由參數 計算器1522輸出的參數表現是就整個訊號產生。此意味著 會針對已編碼基頻道之每—子㈣計算並輸出—對應參數 集5料丨來說’當已編碼基頻道譬如—具有十個子頻帶 之全帶寬訊號被考慮時，該參數計算器可能針對該已編褐 基頻道之每—子頻帶輸出十組參數CM和⑴但是，當已編 碼基頻道會是-SBR環境中的低頻帶訊號，譬如僅二蓋五 個„帶時，貞彳參數計算H丨522會針對這五個較低子 頻帶之每一者輸出一組參數，且儘管輸出處1508之訊號不 、包含對應於五個較高子鮮之__子鮮但也會附帶地針對 廷五個較高子鮮之每—者輸出__組參數。此仙為此一 子頻帶會在解碼器侧上被再造，如下文參照第收 說明。 但是，較佳來說且如上文與第1〇圖有關之說明，能量 計算器1520及參數計算器1522僅就原始訊號之高頻帶部 分操作’而用於原始訊號之低頻帶部分的參數是藉由第1〇 圖之預測參數計算器1〇4計算’其相當於第1Q圖之預測上 行混音器109。 第15b圖示出由第10圖選擇模組1〇〇2輸出之一參數 表現的不意表現。因此，依據本發明之一參數表現包含（有 或沒有已編碼基頻道且視需要甚至沒有能量量度組用於 低頻帶譬如子鮮1至i的测參數以及用於高頻帶譬如i 至N的子頻帶取向參數。另—選擇，鱗預測參數及能 量樣式參數可被混合，例如一具有能量樣式參數之子頻帶 可被定位在具有預測參數的子 測參數的3。此外，一僅有預 此，-ΓΓ Γί有能量樣式參數的訊框之後。因 此，般而吕，與第10圖有 二二 化，其可如第15h 顿明說明關於不同參數 如S 15b騎不於頻率方面 僅有預測參數之訊框後面跟著一 時於時間方面有所不同。當秋，子^里樣式參數之訊框 第—訊框如第15b圖所 有弟（g如預測）參數集合，且在 二（譬如能量樣式）參數集合。 11 =外，本發明亦翻於採料於如第14 化或如第15a_示之能 Π、=任何目標錄或目標細旨出上行混音品 饤此曰位讀輸率、編石馬器側或解碼器側上之計算 例如電池動域置之能量消耗等表達出就一特定 頻帶或訊框來說第-參數化優於第二參數化，即可採用 ^他異於預測或能量樣式的參數化實例。當然，目標函數 亦可為如上·之刊_目標/事狀-組合。-範例事 件會是一 SBR重建高頻帶等。 再者’要注意到參數之頻率或時間選擇計算及傳輪可 如第10圖在1005處所示明確地發信。另一選擇，該發信 亦可為潛藏地進行、譬如與第16a圖有關之說明。在^ 中使用用於解碼器之預先定義規則，例如解碼器自動切 定傳送參數是用於隸屬第15b圖高頻帶之子頻帶（例^ 於已，座由賴φ複製或高頻再生技術重建之子頻帶）的

39 1328405 能量樣式參數。 料_本發明之…不同參數化之 編碼器側計算以及編碼器側選擇〔哪個參數化被傳送是以 2用任何編碼器側可用資訊（該資訊得為-實際使用的 目“函數或是因其健由譬如SBR處理及發信而使用的發 =資訊）之決定為基礎〕可在傳送或不傳送能量量度的條 2進行。較在較佳能錄衫全未執行、例如當非能

Γ怪上行混音（_上行混音）之結果未經能量修正或 虽編碼器側上未執行對應預補償時，本發明之不同來數化 間的切換有助於獲得—較好多頻道輪出品質及/或較低位 元傳輸率。 特定言之，本發明之取決於可用編碼器側資訊的不同 ，數化間切換可在有或沒有由如有關第5至7圖所述預測 上行混音執行之_完全或至少部分地涵魏量誤差的已去 相關訊號之添加的條件下制。就絲論，如侧第5至7 圖所述-已去相關訊號的添加健針對有傳送預測上行混 音參數的子頻帶/訊框執行，同_不同去蝴手段用於已 經傳送能錄式參數的子頻帶或赌。此科段例如是告 正雜算的已鍊關訊號會被加到乾訊號時，下行換算二 訊號且產生-已去侧職並換算該已去相關訊號以得到 -傳达頻道間相關性量度譬如Icc所需要之必要去相關量。 隨後說明第16a圖以例示本發明上行混音方塊201及 202中之對應能量修正的解碼器側實施。如就第π圖所述， 從-已接《人喊提取傳送上行混音參數應。當包含 40 1328405 刖 入 能量補償之上行混音矩陣要進行一預測上混音及一 行或後續能量修正時，這些傳送上行混音參數較佳被輸 到-計算器1600以計算剩餘上行混音參數。該用於計算剩 餘上行混音參數的程序隨後參照帛16b圖說明。 上行混音參數之計算係以第16b圖之方程式為基礎， 其亦如方程式⑺被重複。在三個輸入訊號/二個輸出訊 ，的實施例中，下行混音矩陣D有六個變數。此外，上行 混音矩陣C也有六個變數。但在方程式⑺的右手邊只 四個數值。因此，在一未知下行混音和未知上行混音的情 況中，、吾人會從矩陣D和C有十二個未知變數且僅有四個 方程式用於決定這十二個變數。下行混音是已知所以未 知的變數數量減少成具有六個變數之上行混音矩陣c的係 數，但依然只有四個方程式用於決定這六個變數。因此， 使用如第14b圖之步驟H44且如帛14a _述之最佳化方 法決定上行混音辦之至少二_數、較佳是&及⑶。此 時由於存在四個未知數（例如ei2、⑶、⑶、及⑻且因為

存，四個方程式（例如第16b圖方程式右手邊之單位矩陣I :母-7L素各用-方程式）’上行混音矩陣之剩餘未知變 立：：一直？方式算出。此計算是在用於計算剩餘上行混 曰參數的計算器1600内執行。 裝置1602内之上行混音矩陣依據由虛線醜轉送之 =傳送上行混音參數及方塊麵算出之繼四個上行混 ^數破設定。親經由線服將此上行混音矩陣施用於 土頻道輸人。視實施方式而定，經由線聰轉送一用於一 41 : 修正之能量量度使—已修正上行混音得以產生並輸 出。虽預測上行現音僅針對低頻帶執行、 潛藏地發信且纽上存在祕高鮮 混音參數時’針對一對應子頻帶將此事實通知計算器麵 並，知上行混音矩陣裝置臓。在能量樣式案例令，最好 ，計算上行混音矩陣（40)或⑹之上行混音矩陣元素。 為此之故，使用如下所述方程式⑽）之傳送參數或是如 下所述方輕式（41)之對應參數。在此實施例中，傳送上 泰 行混音參數d、C2無法被直接用來當作一上行混音係數，'而 是必須利用傳送上行混音參數Cl、C2算出如方程式（4〇)或 (41)所示之上行混音矩陣的上行混音係數。 〆 就尚頻帶來說，使用如同被決定用於能量型上行混音 參數之上行混音矩陣來上行混音多頻道輸出訊號的高頻 帶部分。然後在-低/高組合器麵内合併低㈣部分與 高頻帶部分以供輸出全帶寬重建輸出頻道卜r、c。如第 16a圖所示，基頻道之高頻帶係利用一用來解碼傳送低頻帶 φ 基頻道的解碼器產生，其中此解碼器在用於一單聲基頻道 時是一單聲解碼器且在用於二個立體聲基頻道時是一立體 聲解碼器。將此已解碼低頻帶基頻道輸入到一 SBR裝置丨6 i 4 内，該裝置附帶接收如第15a圖之裝置1512算出的包絡資 訊以低頻帶部分及高頻帶包絡資訊為基礎，產生基頻道 之高頻帶以在線1102上獲得全帶寬基頻道，其被轉送到上 行混音矩陣裝置1602内。 本發明之方法或裝置或電腦程式可在多種裝置内施行 42 或被包容。第17圖示出_傳輸系統，其有一包含一本發明 =器之發射器，且有—包含—本發明解碼器之接收器。 傳輪頻道得為-無線或有線頻道。此外，如第18圖所示， ^器可被包容在—錄音㈣，或者解碼H可被包容在-曰器内。來自該錄音器之錄音可經由網際網路或經由一 儲存媒體利用郵件或信差資源或其他用來配送儲存媒體之 可能方式譬如記憶卡、CDs❹VDs配送到該播音器。體之 、視本發明之方法㈣定實施要求喊，本發明之方法 :以硬體或軟體施行。實施方式可為數位儲存媒 ，且=言之是"'上面儲存著可以電子方式讀取之控制訊 崎料、統合作使本發财法實行的碟 二。、彳了。整體而言，本發㈣而是—具備被儲存 一機器可讀取傭上之—程式碼的電職式產品，該程式 ，被構形為用於在此等電腦程式產品在電腦上運作時執= 一 法之至少一者。換句話說’本發明的方法因而是 〜細程式’其有一用於在該電腦程式在電腦上運作時執 行本發明方法的程式碼。

43 1328405 【圖式簡單說明】 第1圖示出一種從兩個頻道重建三個頻道的預測型重建。 第2圖示出一有能量補償能力的預測上行混音。 第3圖示出該預測上行混音中之一能量補償作用。 第4圖示出編碼器側上具備下行混音訊號能量補償能力之 一預測參數評估器。 第5圖示出一具備相關性重建能力的預測上行混音。

第6圖不出—用於上行混音巾且具備相關性重建能力之混 合去相關職與已上行混音峨的混音模組。 圖示&帛於上行混音中且具備相關性重建能力之混 。相關訊遽與已上行混音訊號的替代混音模組。 第8圖示出編石馬器側上之預測參數評估。 第9圖示出編碼器側上之預測參數評估。 第10圖示出—本發明多參數架構。 $ 11 上行混音器裝置。 不丄。isq 至间

及較佳補償的結果。 一一丁庇百 第13圖是能量補償方法之-列表。 第14a ϋ疋—較佳多頻道編碼器的簡圖。 ί 15a^一由第Ma®裝置執行之方法的流程圖。 用以產生H道編鮮，其具有-觸_製功能， ，、第l4a圖裝置不同的參數化。 θ疋參數資料之頻率選擇性 第16a圖是一解 :揮Γ座生及傳輸的表格。 碼斋其不出上行混音矩陣係數之計算。 ⑧ 44 1328405

第16b圖是一用於預測上行混音之參數計算的詳細說明。 第17圖是一傳輸系統之一發射器和一接收器。 第18圖是一具有一編碼器之錄音器及一具有一解碼器之播 音器。

45 U28405 【主要元件符號說明】 r控制訊號、接收因子 調整參數、㈣峨（代表預測增益） k訊號 心頻道指定下行混音相依參數 c —如2上行混音矩陣

Cl、&預測參數、上行混音參數 D下行混音矩陣 E、左、E「X中之原始訊號，^中之預測訊號以及Xr中之預 測誤差訊號的能量總和 GI換算因子 1、r、c三個訊號段、重建頻道 1〇、η已下行混音訊號、左基頻道、右基頻道 Γ。、r’ 〇已下行混音訊號 SBR頻譜帶複製 X 一 3xL矩陣

Xo以二個已下行混音訊號l〇(k)、r〇(k)構成的列 原始左頻道 1〇2原始中央頻道 W3原始右頻道 104下行混音和參數提取模組 105、106預測參數 1〇7已下行混音的左頻道、1〇 已下行混音的右頻道、r〇 預測上行混音模組 46 110、111、112重建的左、中央、右頻道 201上行混音模組 202調整模組 301-303能量評估模組 304調整模組 401、402 換算 403換算因子 501、502、503去相關模組 501’去相關器 504、505、506混音模組 601權重裝置 602加法裝置 801已修改下行混音器 604輸入 802下行混音矩陣D的資訊 901立體聲預處理裝置 1001評估模組 1002選擇模組 1003能量型上行混音 1005上行混音器模式指標 1004模組 1328405 1100具至少三個輸出頻道的多頻道合成器 1102具有至少一基頻道之輸入訊號 1104上行混音器裝置 1108二個不同上行混音參數 1106能量量度 1200原始多頻道訊號之能量 1204上行混音結果的能量 1400多頻道輸入訊號 1202基頻道之能量 1402能量量度計算器 1406已上行混音訊號 1404基頻道 47 ⑧ 1328405

1407非能量守恆上行混音作業 1408輪出介面 1410產生至少一基頻道14〇4的下行混音器 1412上行混音參數 1416參數最佳化器 1414差值計算器 1500下行混音器 1502原始訊號 1506核心編碼器 1504基頻道 1508位元串流、輪出處 1510低通濾波 1512 SBR頻譜包絡計算器 1514 SBR資訊編碼器 1516輸出處 1520能量計算器 1522參數計算器 1602上行混音矩陣襄置 1600計算器 1604轉送二個傳送上行混音參數的虛線 1圆針對低頻帶執柿藏發信的線 1614 SBR 裝置 1608低/高組合器

48

Claims (1)

1. π年⑼I日修正替換頁 、申請專利範圍： -- 一種利用一具有至少一基頻道之輸入訊號（1102)產生至 V—輸出頻道（11〇〇)的多頻道合成器該基頻道係從原 始多頻道訊號⑽、102、103)導出，該輪入訊號更包含 一不同上行混音參數（11〇8)，且一上行混音器模式指 標（1〇〇5)指示在一第一狀態要執行一第一上行混音規則 並且指不在-第二狀態要執行—不同第二上行混音規則， 該多頻道合成器包括： •上仃屁首器（1104) 升印愿琢上行混音器模式指 標（1〇〇5)，以該第-或第二上行混音規則（2〇ι、剛） 為基礎’利用該等至少二個不同上行混音參數（圓）上 行混音該至少-基頻道以獲得該等至少三輸出頻道。 第1項之多頻道合成器，其中該上行混音 :(蘭）可#作為在進行上行混音時依該上行混音写模 t=G5)，利用相依於該上行混音_指標 上行混音參數（11G8)來計算用_第 或第一上行混音規則的參數。 如申請專利範圍第！項之多頻道合成器， 現音規則而上行滿音該至少一基頻道/刀利用不同上行 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中該第一上行 1328405 _月么曰修正替換頁 混音規則’且其中該第二^ 5. 如申=專利^上灯混音參數的上行混音規則。 處項之多頻道合絲，其中該第二上行 L c. ' L + a2C 0 R C R + a2C !L + R + 4a2C C ' J L + R + 4a2c j 其中L是-左輸入頻道之—能量值， 輸入頻道之-能量值，其中R .是 值，且其中α是一下行混音判定參數。_月匕里 6. 如申請翻翻第丨項之多騎合成器，_ 混音規則是使得-右下行混音頻道不會蝴= =道且該左已上行混音賴不會加_訂行混= 7. 如申請專纖圍第丨項之多頻道合成器，1中 混音規則是由該原始多頻道訊號之波形斑由第/二 音規則產生之訊號之波形間的—波形匹配上心 8. 如^利範圍第1項之多頻道合成器^該第-或第 一上行混音規則其中之一被決定為如下式 一 / (。丨，C2 ),2 (C1，C2 Τ' C= fl{Cl^Cx)fx{c2,Cx) 、,3 (C丨，C2 )Λ (C2，C11 ^函數fl、f2、f3代表轉傳送的二 音參數Cl、c2之函數，且 』丄订此 其中該等函數被決定如下： 50 1328405 卜小日修正替換頁 (C1 ^ -\/Γ— 〇\ A(C 丨，C2) = 〇 /3(cIyc2) = -£L 2a 其中《是一實數參數。 9·如申請專利範圍第1項之多頻道合成器， 其更包括一 SBR單元（1614)，該SBR單元利用該輸 入訊號所含該至少一基頻道之一部分再生於該傳送的基 頻道中不含之該至少一基頻道之一頻帶，以及 其中該多頻道合成器可操作為將該第二上行混音規 則施用於該至少一基頻道之一再生頻帶，且將該第一上行 混音規則施用於該輸入訊號所含該基頻道之一頻帶。 10. 如申請專利範圍第9項之多頻道合成器，其中該上行混音 器模式指標（1005 )是該輸入訊號所含之一 SBR發信 (1606)〇 11. 如申明專利範圍第i項之多頻道合成器，其中該輸入訊號 包含一代表與一能量損失導入上行混音規則相依之一能量 誤差上之資訊的能量量度（1106)，以及 其中該上行混音器可操作為將該能量損失導入上行 混音規則用作該第一或第二上行混音規則之一者 ，並且產 生該等至少三輸出頻道，使得該能量誤差以該能量量度為 基礎而至少部分地補償。 如申請專利範圍第n項之多頻道合成器，其中該上行混 音器可操作為從該輸入訊號提取該能量量度〇1〇6)，且將 該能量量細愤上行齡H指標⑽5)，使得該上 51 Θ年翊I曰修正替換頁 行混音器可操作為回應於該能量量度（1106)在該輸入訊 號内之存在祕_能量敎導入上行混音規則。 13. 如申請細謂第12項之多頻道合成器，其中該能量量 度代表-使用該能量損失導入上行混音規則之一上行混音 結果之能量與該壯多頻道訊號之—能量的—關係之指 標，能量差與一能量或該原始 的指標或是-以絕對項表示之該能量誤差的指標。 14. 如_請專纖圍第〗項之㈣道合成器其巾該上行混音 純含_轉印㈣），料算制於簡於該上行混音 器模式指標⑽5)，以鱗至少二上行混音參數及用來從 該原始多頻道訊號產生該至少一基頻道之一下行混音關 上的資訊為基礎導出一上行混音矩陣。 、 Κ如申請專利範圍第u項之多頻道合成器，其 音器⑽4)更包括-去相關器⑽、502、503、501，、 5〇3’），該去_n胁從駐少—基頻道或從該能量損失 • 導入上行混音規則之輸出訊號產生-已去相關訊號，以及 a其中該上行混音器可操作為使用該已去相關訊號，使 得該已去相關訊號在一輸出頻道中之能量的量小於或等 於可從該能量量度導出之該能量誤差的量。 16.如申請專利範圍第15項之多頻道合成H ’其中當該已去 相關訊號之能量小於該能量誤差，該上行混音器可操作為 上行換异一由該上行混音規則產生的訊號，使得該已上行 換算訊號與-外加已去相關訊號之組合能量等於一原始訊 號之一能量。 52 1328405 ”年7月l日修正替換頁 17. 如申請專利範圍第16項之多頻道合成器，其&外加已 」 去相關訊號之能量係由一去相關因子所決定，其中一接近 1之高去相關因子代表要添加一較低位準的已去相關訊 號’同時一接近0之較小去相關因子代表要添加一較高位 準的已去相關訊號，且 其中一去相關量度是從該輸入訊號提取。 18. 如申請專利範圍第15項之多頻道合成器，其中一外加已 去相關訊號之能量係由一去相關因子所決定，其中一接近 1之尚去相關因子代表要添加一較低位準的已去相關訊 號，同時一接近0之較小去相關因子代表要添加一較高位 準的已去相關訊號，且 其中一去相關量度是從該輸入訊號提取。 19. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器’其中該輸入訊號 除了該等二不同上行混音參數包含潛藏於該至少一基頻道 之一下行混音資訊， 其中該上行混音器可操作為將一附加下行混音資訊 用於產生一上行混音矩陣（802)。 2〇. —種用於處理多頻道輸入訊號之編碼器，其包括： 一參數產生器（104、1001、1520、1522、1414、1416 )， 其用於以可在該編碼器可用之資訊為基礎產生複數個不 同參數表現當中之一特定參數表現’該參數表現適用於當 上行混音一或多個基頻道以重建一多頻道輸出訊號時；及 一輸出介面（1408)，其用於輸出該產生的參數表現 以及指示該等複數個不同參數表現當中該特定參數表現 53 1328405 的資訊。 V月娜正替換1 圍第2〇項之編碼器，其中該等複數個不同 ί數表現包含1—參數表觀-第二參絲現，該第一 表it用皮形型預測上行混音架構，而該第二參數 表現用於-非波形型上行混音規則。 22.如立申請專利範圍第21項之編碼器，其中該非波形型上行 混曰規則是-能量守恆上行混音規則。

   23. ^ 4翻範圍第2()項之編碼器，其中—第—參數表現 疋-=其==_用—最佳化程序所決定的參數表現，且 A f卜第二參數表現是藉由計算（152G)—原始頻道 之能量且藉由以能量之組合為基礎計算參數（助）而決 定。 24. ，申叫專利範圍第2〇項之編碼器，更包括一頻譜帶複製 她（1512、1514) ’該模組用於產生不包含於由該編碼器 所輸出-基頻道輸計的該原始輸人訊號至少—頻帶的頻

   譜π複製側資訊，該觸帶複製㈣訊赫—狀參數表 現。 25.如申請專利範圍第2〇項之編碼器，更包括： 一能量量度計算器（1402)，其用於計算一相依於一 夕頻道輸入訊號或一從該多頻道輸入訊號所導出之至少 一基頻道與一由一能量損失導入上行混音操作所產生之 已上行混音訊號間之一能量差的能量量度（ρ);以及 其中該輸出介面（1408)可操作為在藉由一相依於該 能量量度之換算因子（403)換算（401、402)該至少一 54 ^Ζδ4〇5 ΪΙΤ 26 ίΓ之後輸出該至少-基頻道錢輪岭能量量戶。 .申凊專利範圍第25項之編碼器’其中該輪出介^所輸 出的雜量量度（^ )被用來潛藏地發信 ·』 η如申物麵2G項之編·，m :=制器:於控制該參數產生器或該輪出介面“ 說當中產生或輪出哪個參數表現。 器可操作為決定該編碼器内之一事件、;是^數表現控制 數。 尹旰及疋计异一目標函 29|曰申Γ專利範圍第28項之編碼器，其中該編石馬器内之事 件疋頻譜帶複製資訊之 内之事 制該輸出介面r器可操作為控 -第二來教声银ί ▲不包含於一基頻道中之頻帶而輸出 出-第二參數表現y且就一包含於該基頻道中之頻帶而輸 3〇.^^Γ第20項之編碼器，其中一參數表現控制 二:=:目標函數中使用從-上行混音品質、-下 二:池率動:;ΓΜ上或，器側上之-計 數值或-數值組合動所導出的-數指示-第-參數化優於_第寺2=或訊框，該目標函 31. 如申請專利範圍第 作為就不，其愧輸齡面可操 32. 如申請專利範園猶出不同參數表現。 算器，該計算器用於、?之編碼器，更包括一能量量度計 ;以错由利用一能量導入上行混音規則 55 卜年《月L日修正替換頁 上行混音至少-基頻道所產生之已上行混音訊號之能量與 -原始多頻道訊號之能量間的—關係為基礎而計算一能量 量度。 33. 如申請專利範圍第2〇項之編碼器，更包括一下行混音器 裝置（1410)，用於計算至少一基頻道，且 其中該輸出介面（1408)可操作為輸出至少一基頻道。 34. 一-翻用具有至少一基頻道（11〇2)之輸入訊號產生至少 三個輸出頻道（1100)的方法，該基頻道係從原始多頻道 訊號（10卜102、103)導出，該輸入訊號更包含至少二不 同上行混音參數（11 〇 8 ) ’且一上行混音器模式指標（丨〇〇5 ) 指=在-第-狀態要執行一第一上行混音規則並且指示在 一第二狀態要執行-不同第二上行混音規則，該方法包括： 回應於該上行混音器模式指標（1005)，以該第一或 第二上行混音規則（201、1407)為基礎利用該等至少二 不同上行混音參數（11〇8)上行混音（11〇4)該至少一基 頻道，以獲得該等至少三輸出頻道。 35. —種處理多頻道輸入訊號的方法，其包括： 以可在一編碼器取得之資訊為基礎而產生（1〇4、 1001、1520、1522、1414、1416)複數個不同參數表現當 中之一特定參數表現’該參數表現適用於當上行混音一或 多個基頻道以重建一多頻道輸出訊號之時 ;以及 輪出（1408)該產生的參數表現以及指示該等複數個 不同參數表現當中該特定參數表現的資訊。 36. —種發射器，其具有如申請專利範圍第2〇項所述之一編 56 碼器。 F糾日修5換頁I 37. •種錄音H ’其具有如巾請專概@第2G項之—編碼器 項所述之一多頻 .一種接收器，其具有如申請專利範圍第1 道合成器。 39.種播音H ’其具有如巾請專利範圍第丨項所述之一多頻 道合成器。 、

   4〇· 一種傳輸系、统，其具有如申請專利範圍帛36項所述之一 發射器及如申請專利範圍第38項所述之一接收器。 41. 一種傳輸方法，該方法具有如申請專利範圍第35項所述 之一處理多頻道輸入訊號的方法。 42. 種錄音方法’該方法具有如t請專繼圍第35項所述 之一處理多頻道輸入訊號的方法。 43. 種接收方法，該方法包含如申請專利範圍第34項所述 之:種利用具有至少一基頻道⑽2)之輸入訊號產生至 少二輪出頻道（1100)的方法。

   44. -種播音方法，該方法包含如申請專利範圍第34項所述 之:種利用具有至少-基頻道（11〇2)之輸入訊號產生至 少三輪出頻道（1100)的方法。 45. 一種儲存有一電腦程式的儲存媒體，其中該電腦程 式用於在一電腦上運作時執行如申請專利範圍第％、％、 41、42、43及44項中任一項之方法。 57 1328405 濟Y月V曰修正替換寅 十一、圖式： -

   101 102 103 110 111 112

   第1圖

   1328405 渺師修正替換頁I Ci c2

   E + Er 第2圖 -2- 1328405

   辦月γ目瓣麵 202

   ^ =ν Ι+ν^Ο-ή/ρ^ z = Uc 第3圖

   -3- 游听ί曰修正替換頁

   編碼器側 (預修正)

   第4圖 i -4- 1328405

   -α v = 1/V(1+2a3) a

   辦v月γ曰修正替換頁" γ = νΤΙ{ρ^ 第5圖 -5- 1328405 背年Y則日修正替換頁

   第6圖

   -6- 1328405

   第7圖 1328405

   資訊下挪音 已修改波形 k藝術下行混音Λ

   第8圖

   -8- 1328405

   第9圖

   -9- 1328405

   104 上行混音） 1002

   1004 109

   第10圖 -10- 1328405

   咖月"日修正

   第11圖

   -11- 1328405 I辦月，修正替換頁 本發明 綱器側

   解碼器側 第12圖 -12- 1328405 f/年邛"日修正替換頁 1 編號 能量補償方法 1 解碼器側/在上行混音之後（第2圖） 2 編碼器備在下行混音之後（第4圖） 3 解碼器側祉行混音之前 4 編碼器側庇下行混音之前 5 不換算，但添加去相關訊號 之受控量（第5圖） 6 部分換算，會遣剩餘部分 被去相關訊號塡滿（第7圖） 8 從基頻道導出去相關訊號 (->編號5、6)

   第13圖

   -13- 1328405

   能量量度 第14a圖

   第14b圖 -14- 1328405 —_____ . WWWmm

   1502

   1520 第15a圖

   1005

   第15b圖

   -15- 1328405

   1614 1102 Ctrl 1612 r〇 1602 1600 1606 1604 傳雜 上音

   上行混魏陣 (以娜翻 帶） (以會用 於高頻帶） ®高組合器 11.08 型 (c„ c2- tmm ) 1106 mmmmm 的能量量摩 1108 第16a圖 〇1〇^〇3 βι Ρ2 Ps , ^11 ^12 ^12 ^22 G31 〇取 10 01 —v_ I D:六個變數器織是 預先決定且已知） C:-二個雜（例如cU、c22)被傳送 -四個參數（例如cl2、c21、c31、c32) 由第16a圖計算器利用從前述矩陣方程 式導出之四個方程式計算 # (娜型） 第16b圖 -16- [S ] 1328405

   (無線或有線） 第17圖

   -17- 1328405 鄉則日修正替換頁 具有一編碼 器的鮮器 具有一解碼 ， 器的播音器 第18圖 參

   -18-