TWI331321B - Apparatus and method for generating reconstruction of multi-channel signal using downmix signal derived from original multi-channel signal - Google Patents

Description

1331321 建係可以包括乘法加權（weighting by multiplication)、時間 平移（time shifting)、頻率平移（frequency shifting )、相位 平移（phase shifting)等等。如此，參數資料僅包括所屬訊 號或關連通道之相對粗糖（coarse)表示法。 心理聲學編碼（BCC)技術係揭露於複數公開期刊，諸 如：’’利用於立體聲訊號及多重通道音訊訊號之壓縮之心理 聲學編碼（The binaural cue coding applied to stereo and multi — channel audio compression) ”，其作者為 C· Faller 及 F.

Baumgarte，並且’發表於音訊工程學會（AES)大會論文 5574’ 一零零二年五月’德國幕尼黑（Munich，Germany)， 以及，”心理聲學編碼之聽覺空間方位資訊預測（Estimati〇n of auditory spatial cues for binaural cue coding)’’及”心理聲學 編碼.空間音机之正常及效率表示法（Binaurai cue c〇(jing : a normal and efficient representation of spatial audio) ”，兩篇 "冊文之作者均為C. Faller及R Baumgarte，並且，發表於聲 訊、語言及訊號處理國際會議（ICASSp)公開期刊，二零 零二年五月，佛州奥蘭多（Orlando，FL)〇 在心理聲學編碼（BCC)編碼中，複數音訊輸入通道係 利用數位傅立葉轉換（DFT)基礎之轉換，離散傅立葉轉換 (DFT)基礎之轉換係具有重疊視f，藉以轉換為波譜表示 ^隨後，得到之均勻波縣分割鱗重疊部分（pa她⑽ 個（partition)係具有正比於等效矩形頻寬（erb) =見。p遺後，各個部分（partiti〇n)係預測稱為相互通道 立準差異（ICLD)及相互通道時間差異（ICTD)之空間參 6 間之時間差異(相位平移)td==通道 這些參數錢，這衫相對於參考通道。在導出 雖然相互通、首^化並編碼以進行傳輪。 HCTD)

數，麸而，利用1 &要曰源（S_d _ce)區域化參 1而強Γ。則妙參數之㈣表秘'村《加入額外參 稱為參數立體聲，，之相關技術係描述雙重通道立體聲訊 編碼，並且’雙重通道立體軸之參數編碼係 基於傳輸早聲道訊號加上參數側邊資訊。分別稱為相互通 道強度差異（IIDs)、相互通道相位差異（IpDs)、及相互通 道連貝ί1 生（1C)之二種空間參數係加入。具有連貫性參數 (關連參數）之m參雜合之延伸係使音場（SGUnd stage) # 之感知空間”擴散度（diffoseness ) ”或空間，，密集度 (compactness) ’’能夠參數化。參數立體聲係進一步詳細說 明於公開期刊’諸如：，，立體聲音訊之參數編碼（Parametric coding of stereo audio) ”，其作者為 j. Breebaart、S. van de Par、A. Kohlrausch、及 E. Schuijers，並且，發表於（2005) Eurasip，J. Applied Signal Proc. 9，pages 1305 — 1322 ;，， 低位元速率之南品質參數空間音訊編碼（High — quality parame仕ic spatial coding at low bitrates) ”，其作者為 J. Breebaart、S. van de Par、A. Kohlrausch、及 E. Schuijers， 7 1331321 並且，發表於音訊工程學會（aes)第一一六次大會論文 6072 -一零零四年五月’德國柏林（Berlin，Germany);

及低複雜度參數立體聲編碼（Low complexity parametric stereo coding) ”，其作者為 Ε· Schuijers、】Breebaart、H

Purnhagen、及J. Engdegard，並且，發表於音訊工程學會 (AES)第 六次大會論文6073，二零零四年五月，德 國柏林（Berlin ’ Germany)。 • 本發明係有關於音訊訊號之參數特性之參數編碼。參數 多重通道音訊解碼器係基於M個傳輸通道及額外控制訊 號，進而重建N個通道，其中，N係大於M。相較於傳輸 全部N個通道，額外控制訊號係表示顯著較低之資料速率， 藉此，編碼效率係可以提高，且同時，與至少“個通道裝 置及N個通道裝置之相容性係可以確保。一般而言，用來 描述空間特性之參數係相互通道強度差異（IID)、相互通道 時間差異（ITD)、及相互通道關連性（ICC)。欲基於這些 擊參數以重建空間特性，本發明係需要提供—種方法，其十， 這種方法係可以根據相互通道連貫性（IC)參數，進而重 建兩個或複數通道間之關連性之正確位準。根據相互通道 連貫性（1C)參數以重建兩個或複數通道間之關連性之正 確位準之步驟係可以利用一種去關連方法達成，也就是 說，-種經由傳輸訊號導出去關連訊號之方法，進而利用 上仃混音（upmix)程序組合去關連訊號及傳輸訊號。基於 傳輸訊號、去關連訊號、及相互通道強度差異咖） 互通道關連性（ICC)之上行混音（_χ)方法係描述於 8 1331321 • 先前所述之參考資料。 二產生去關連訊號係可以利用數種方法。較佳者，去關連 況就與原始輸入訊號係具有類似或相同之時間包絡及空間 包絡。理論上，本發明係預期具有全通頻率響應之線性時 間變(LTI)函數。欲達成具有全通頻率響應之線性時變(LTI) 函數’一種顯而易見之方法係利用固定延遲。然而，在加 入非處理訊號以後’利用延遲（或具有全賴样應之任 •何其他線性時變（LTI)函數）將導致非全通響應。纽遲 之^況中’結果將會是典型之梳形濾、波器（comb-filter)。 八般而s，梳形濾波器（c〇mb_fllter)係可能產生非預期，， 金屬，，聲音，並且，非預期，，金屬”聲音係可能降低原始聲音 之自然性’即使立體聲加寬作用係可以極具效率。固定二 遲及其他習知方法係需要容忍下列缺點，亦即：固定 及，、他1知方法係無法產生複數去關連訊號、並留 品質及相互去關連。 呀1乐适 鲁有餘此，4❹重通道音龍狀感知品㈣強烈取 決於容許經由傳輸訊號產生去關連訊號之效率觀念，其 :，理論上，去關連訊號係正交於其導出之訊號，也就是 說，去關連訊號及其導出之訊號係完美去關連。除此以外， 即使完美去關連訊號係可得，個別通道互相去關連之多重 通道上行混音（upmix)亦無法利用單一去關連訊號導出。 在上行混音（upmix)期間，重建音訊通道係利用傳輸訊號 及產生去關連訊號之組合而產生，並且，-般而言，去關u 連訊號及傳輸訊號之混音程度係利用相互通道關連性 9 1331321 連訊號係無法 關連訊號之部 (ICC)加以控制。有鑑於此’相互完美去關 達成’因為各個重建音訊通道係具有相同去 分0 有鑑於此，本發明之目的係提供一種更具效率之觀糸 藉以產生高度去關連訊號。 〜 〔發明内容〕 • 本發明之目的係可以利用申請專利範圍第i項所述之〜 種裝置達成，或者，本發明之目的係可以利用申請專利範 圍第15項所述之一種方法達成。 已 本發明係基於下列發現，亦即：具有至少三個通道之多 重通道訊號係可以重建，藉此，重建通道係可以利用原始 多重通道訊遽導出之下行混音（d_mix)訊號及去關連器 提供之去關連訊號集合（去關連器係經由下行混音 (downmix)訊號導出去關連訊號集合），進而與其他通道 鲁至少部分地彼此去關連，其中，去關連訊號集合之去關連 訊號係大致上彼此正交，也就是說，在正紐容錄圍内， 成對通道間之正交性關係係可以滿足。 舉例來說，正交性容忍範隱可以經由交互酸性係數 導出’其中’父互關連性係數係量化兩個訊號間之關連性 知度。父互關連性係數壹係表示兩個訊號間之完美關連 性，也就疋說，兩個完全相同之訊號。換句話說，交互關 連性係數零係表示兩個訊號間之完美反關連性或正交性。 有4ί於此正父性各忍範圍係可以定義為介於零及特定上 限之關連性係數區間。 有鑑於此，本發明係有關於效率產生單一或複數正交訊 號並同時保留脈衝特性及感知音訊品質之問題，並且， 本發明係提供效率產生單一或複數正交訊號、ϋ同時保留 脈衝特性及感知音訊品質之解決方案。 在本發明之一種較佳實施例中，晶格（lattice)無限脈衝 響應（IIR)濾波器係實施為一種具有經由雜訊序列導出之 應波為係數之去關連器，並且，滤波係實施於複數（C〇mplex —valued )濾波器組（interbank )或實數濾波器組 (filterbank ) 〇 在本發明之一種較佳實施例中，一種多重通道訊號之重 建方法係包括一種方法，其中，這種方法係利用晶格 (lattice)無限脈衝響應（IIR)滤波器群組，藉以產生數個 正交或接近正交之訊號。 在本發明之另一種較佳實施例中’這種產生數個正交訊 號之方法係包括一種方法，其中，這種方法係選擇濾波器 係數’藉以利用感知激發方式而達成正交性或近似正交性。 在本發明之另一種較佳實施例中’在重建多重通道訊號 期間，晶格（lattice)無限脈衝響應（HR)濾波器群組係可 以用於複數（complex-vaiued)濾波器組（fiiterbank)。 在本發明之另一種較佳實施例中，一種單一或複數正交 或接近正交訊號之產生方法係可以基於空間解碼器之晶格 (lattice)結構，進而利用單一或複數全通無限脈衝響應 (IIR )滤波器加以貫施。 Ϊ331321 . 關連訊號混音時之著色（c〇l〇rizati〇n )。 在本發明之另一種較佳實施例中，去關連訊號之產生步 驟係實施於（複數（complex — valued ))濾波器組（filterbank ) 之子頻帶領域，其中，去關連器利用之濾波器係數係利用 濾波器組（filterbank )之特定濾波器組（fllterbank )索引導 出，藉此，去關連訊號係可以導出。 在本發明之另一種較佳實施例中，去關連訊號係可以利 用晶格（lattice)無限脈衝響應（HR)濾波器導出，並且， 晶格（lattice)無限脈衝響應（IIR)濾波器係可以實施音訊 机號之全通晶格（lattice)無限脈衝響應（nR)濾波步驟。 利用晶格（lattice)無限脈衝響應（IIR)濾波器係具有顯著 優點。舉例來說’這種濾波器之響應之指數遞減（這種特 徵係極度適合用來產生適當去關連訊號）即是這種濾波器 之固有特性。除此以外，濾波器用來產生去關連訊號之期 待長期遞減脈衝響應亦可以利用晶格（lattice)濾波器結構 而以極度記憶體及計算效率（低複雜度）之方式達成。 在先前所述之較佳實施例之一種變動中，利用之濾波器 係數（反射係數）係可以利用下列方式提供，亦即：提供 經·由雜訊序列導出之濾、波器係數。在先前所述之較佳實施 例之一種變動中，反射係數係可以基於子頻帶之子頻帶索 引而個別計算’其中’晶格（lattice )無限脈衝響應（hr ) 濾波器係用來導出去關連訊號。 在本發明之一種較佳實施例中，濾波訊號及未變動輸入 訊號係可以利用混音矩陣D組合，進而形成輸出訊號集合。 14 丄丄. 混音矩陣D係中, 訊號之能量^/出訊號之相互關連性、以及各個輪出 並且，混音矩娜D之項目(權值)係時變， 較佳者，㈣目（權值）係取波於傳輸控制資料。 連參數間之（期待）位準差異。 關 m Ϊ本發日月之另—種較佳實施例中，本發明之音訊解碼 ^知^於音訊触器或減裝置，藉以加強重建訊號之 〔實施方式〕 下列所述讀佳實施例健用來介紹本發日狀善空間立 f之參數立體聲(PS)相容編碼之原理。應該瞭解的是: 熱習此j技術之人士亦可以對本發明較佳實施例所述之排 f及細節進行各種調整及變動。有鑑於此，本發明之保護 範圍僅會受到所附之申請專利範圍限制，而不會受到描述 _ 及解釋本發明較佳實施例之具體細節限制。 第1 ffil係介紹本發明之裝置，藉以使參數立體聲（Ps) 或多重通道系統之訊號可以去關連。本發明之裝置係包括 裝置101 ’藉以提供經由輸入訊號102導出之複數正交去關 連訊號。提供裝置101可以是基於晶格（lattice)無限脈衝 響應（IIR)結構之去關連遽波器矩陣。輸入訊號丨〇2 (X) .可以是時域訊號，或者，舉例來說，輸入訊號1〇2可以是 經由複數（complex)四分鏡面濾波器組（QMFbank)取得 之訊號子頻帶領域訊號。提供裝置1〇丨輪出之訊號Y1至 15 丄：):)丄：)/丄 YN^得狀全部相互正交或接近衫之去關連訊號。

由^建參數立體聲⑽或參衫麵道祕之空間 特性係㊣要降低兩個或複數通道間之連貫性以重建空間印 象之感知寬廣度’得到之去關連訊號係可以用來產生多重 通道訊號之祕场混音（upmix)。降—個或複數通道 間之連貫性以重建空間影響之感知寬廣度係可以經由相加 原始訊號1〇2 (X)之遽波版本hl (χ)至輪出通道而達成。 有鑑於此，降低Ν個訊號間之連貫性係可以利用Ν個不同 濾波器、並根據下列等式加以達成： Υ1=Α氺Χ + Β氺hi (X) Y2 = A氺X + B氺h2 (X) YN=A*X+B*hN (X) 其中’ X係原始訊號；Y1至YN係得到之輪出訊號；A及 B係控制連貫性數量之增益因子；且^ ihN係不同去關 • 連濾波器。在通用表示法中，吾等係可以將輸出訊號Yi 〇 =1，，·.’Ν)表示為輸入訊號X及利用濾波器hj(j = 1，， N)進行濾波步驟之輸入訊號Hj (X)之線性組合。 Y=[Y1，…，YI]T = D[X，hi (X)，...，hN (x) ]Τ 其中’混音矩陣D係決定相互關連性及輸出訊號Yi之輸出 位準。 為避免音色改變’較佳者，討論之濾波器係應該具有全 通特徵。一種成功手段係可以利用與人工回響（artificial reverberation)處理利用全通濾波器類似之全通濾波器。— 16 1331321 般而言，人工回響（artificial reverberation)演算法係需 較高時間解析度’藉以提供具有滿意時間擴散之脈^響 應。這種全通濾波器之一種設計方法係利用隨機雜訊序二 以做為脈衝響應。隨後，濾波器係可以輕易實施^ j

衝響應（FIR)遽波器。為達減錢出間之足夠獨^程Z 有限脈衝響應（FIR)濾波器之脈衝響應係應該相對較長， 且因此’有限脈衝響應（FIR)滤波器係需要大量計算作業

以實施迴旋積分（COnv〇lutlon)。為達到上述目的:通無 P艮脈衝響應（IIR) 4波H係較為有利。當絲設計去關連 濾波器時，無限脈衝響應（HR)結構係具有下列優點，1 包括： ” ⑷全部自然回響（reverbemti〇n )共同之自然指數遞減 係去關連渡波器期待之特性。並且，全部自然回響 (。beration )共同之自然指數遞減係無限脈衝響應（I 遽波器之固有特性。

⑻對於無限脈衝響應（IIR)濾波器之較長遞減脈衝響 =般而言’對應之有限脈衝響應（FIR)遽波器係 ，、有較尚複雜度且需要較多記憶體。 1而，姆於設計全财限脈衝響應（fir)驗器（其 何隨機雜訊序列财以量化峨為係數向量），設計 響應⑽渡波器係較不靖碎。除此以外， 保波器之目標而言，另-個設計限制係 之正六乂 S目同遞減特性、並同時提供各個濾波器 又輪出（也就是說，具有大致上相互低度開連性之濾 17 波器脈衝響應）之能力。除此 個A太I 4、 π — ’、 文為品要滿足之另一 土本要未’ ％植限制係需要達成。 本發明係表示穎方法，這_ (lattice)無限脈衝響應_濾波籌=用晶格 讀手段係具有下列優點，其包括： ()相較於有限脈衝響應（FIR) 之需要長度)，這種新賴方法之複雜二:给'脈衝響應 全苦=:r大 達成。 _足且夺秘疋性限制係可以自動 (c；基於隨_訊相，餘正交全賴、波ϋ係可以利用 相同遞減特性而更輕易地設計。 ⑼這種卿方法係具有對抗量化誤差之高_度，i 中，量化誤差係基於有限字元長度之作用。 八 雖然晶格（lattice)無限脈衝響應⑽）遽波器之反射 係數係可以基於隨機雜訊序列，然而，為得到較佳效能， 晶格（latoe) #限脈衝響應（皿）據波器之反射係數^可 以利用更複雜之方式加_存，或者，晶格（lattiee)益限 脈衝響應（ΙΠΟ濾波器之反射係數亦可以利用非隨機之方 法加以處理，藉以達成足夠正交性及其他重要特性。一種 直覺方法係包括：產生大量隨機反射係數向量，以及，在 產生大量_反_數向量以後’選擇基於特定條件（諸 如：共用遞減包絡）之特定集合選擇、最小化選擇集合之 全部相互脈衝響應關連性、以及實施諸如此類之步驟。 特別是，吾料可㈣大隨機雜鱗列集合開始。各個 序列係可以絲做為全雜段之反㈣數，後，各個隨 機雜訊序列係可以計算得到之全通區段之脈衝響應。最 終’吾等係可以選擇具有相互去關連脈衝響應之雜訊序列。 偏移（複數（complex))濾波器組（filterbank)，諸如： 複數（complex —valued)四分鏡面濾波器組（QMFbank)，

之去關連演碰係存在顯著優點。纽器組㈤如bank) 係提供彈性，進而料麵連器之雜可以具有，舉例來 說，量化、遞減時間、脈衝密度、及音色之頻率選擇性。 需要注意的是’去之許多特㈣可以變動、並同時 保留去關連H之全通特徵。音訊感知領域係具有各種學

問，藉以引導這種晶格（lattice)無限脈衝響應（iir)遽波 器之設計。一種重要特徵係脈衝響應之遞減包絡之長度及 形狀。除此以外，額外預延遲（pre—delay)(預延遲（阿 delay)係選擇性地具有頻率相關性）亦相當需要，因為 當去關連訊號及原始訊號進行混音時，額外預延遲 delay)係可能大幅影響將會得到之梳形滤波器（_b一 filter)特徵。對於足舰衝密度而言，較佳者基於晶格 (1 a tti c e )濾波器之反射係數之雜訊係應該可以隨著不同濾 波态組（filter bank)通道而有所不同。對於更好脈衝密度 而言/部分延遲預測亦可以用於濾波器組（filterbank)。 第。2圖係表示一種階層解碼結構，這種階層解碼結構係 利用單一去關連訊號，藉以利用後續參數立體聲（PS)盒 (b〇X)’進而導出傳輸單聲道下行混音（d〇wnmix)訊號之 19 1331321 . 多重通道訊號。短暫地檢視習知技術之手段，本發明解決 之問題係可以再度激發。第2 _示之壹對參〇_t〇 —3)' 通道解碼器1HH系包括：去關連器112、第_參數立體聲(ps) 上行混音器114、及第二參數立體聲（ps)上行混音器ιΐ6。 單聲道輸入Λ號118係輸入至去關連 去關連訊號12〇。草-去關連訊號係 (ps)上行混音器114係接收單聲道下行混音（d〇wnmix) • 訊號118及去關連訊號120以做為輸入。第一參數立體聲 (PS)上行混音器114係利用關連性參數126 (關連性參數 I26係引導通道混音）實鱗聲道下行混音（d_mix)訊 號118及去關連訊號120之混音，進而導出中心通道122 及組合通道124。 k後，組合通道124係輸入至第二參數立體聲（朽）上 行混音态116，並且，第二參數立體聲（ps)上行混音器 116係構成本發明音訊解碼器之第二階層。第二參數立體聲 • (PS)上行混音器n6係進一步接收去關連訊號120以做 為輸入、實施組合通道124及去關連訊號12〇之混音步驟 以導出左通道128及右通道130。 原則上，當去關連器112係能夠導出完全正交於單聲道 下行混音（downmix)訊號118之去關連訊號時，產生中心 通道122 (較佳者，中心通道係經由組合通道124導出）係 4亍付通。當引導資訊126係表示上行混音（Upmix)時（其 中’各個上行混音（upmix)通道係大體上具有來自去關連 訊號120或來自单聲道下行混音（d〇wnmjx)訊號118之訊 20 . ' 號成分）幾乎完美之去關連係可以達成。然而，因為相同 去關連訊號120係隨後用來導出左通道128及右通道130， 顯而易見地，中心通道122及任一通道128或130間之關 連性係可以繼續維持。 當檢查完全去關連之左通道128及右通道130係應該經 由去關連訊號120(假設去關連訊號120係完美正交於單聲 道下行混音（downmix)訊號118)導出之極端例子時，這 種情況係更為顯而易見。當組合通道124僅具有單聲道下 • 行混音（downmix)訊號之資訊時，其係同時表示：中心通 道122係大體上包括去關連訊號112,左通道128及右通道 130間之完美去關連係可以達成。有鑑於此，去關連之左通 道128及右通道130將表示：某一通道係大體上包括去關 連訊號120之資訊，並且，另一通道係大體上包括組合通 道124 (此時，組合訊號124係相等於單聲道下行混音 (downmix)訊號118)。有鑑於此，左通道及右通道完全 Φ 去關連之唯一方式係強迫中心通道122及任一通道128或 130間之幾乎完美關連性。 經由應用本發明觀念，進而產生不同且相互正交之去關 連訊號，最不想要之特性係可以成功地避免。 第3圖係表示本發明多重通道音訊解碼器4⑻之一種較 佳實施例，其中，本發明多重通道音訊解碼器4〇〇係包括 預去關連器（pre—decorrelator)矩陣4〇1、去關連器402、 及混音矩陣403。本發明多重通道音訊解碼器4〇〇係表示壹 對伍（l-to-5)架構’其中，五個音訊通道及低頻加強通 21 1331321 多重通道音訊解碼器600係-種彈性裝置，其中，這種彈 性裝置係可以基於輸人至預去關連器（㈣_ deeGrrd咖） 矩陣601之輸入訊號605之架構，進而容許操作於不同模 式。一般而言’預去關連器（pre—dec〇rrelat〇r)矩陣6〇ι 係導出中間訊號607,藉以做為去關連器，之輸入，以及， 藉以部分地傳輸及改變，進而建立輪入參數6〇8。輸入參數 608係輸入至混音矩陣603之參數，並且混音矩陣係 • 基於輸入通道架構，藉以導出輸出通道架構610a或610b。 在壹對伍（1—to — 5)架構中，下行混音（d〇wnmix) 訊號及選擇性之剩餘訊號係供應至預去關連器（供e — decorrelatoO矩陣601 ’藉以導出四個中間訊號el至斜， 並且，四個中間訊號el至e4係可以用來做為去關連器6〇2 之輸入，藉以導出四個去關連訊號dl至d4，進而與經由輸 入訊號導出之直接傳輸訊號m —起形成輸入參數6〇8。 應該注意的是，在額外剩餘訊號供應做為輸入之情況 • 中，〆般而言，操作於子頻帶領域之去關連器602係可以 轉送剩餘訊號（而非導出去關連訊號）。這個轉送步驟係可 以選擇性地僅實施於特定頻帶。 在貳對伍（2 —to —5)架構中，輸入訊號605係包括： 左通道、右通道、及選擇性之剩餘訊號。在貳對伍（2_t〇 —5)架構中，預去關連器（pre— decorrelator)矩陣601係 可以導出左通道、右通道、中心通道、及兩個中間通道el 及e2。有鑑於此’混音矩陣603之輸入參數係可以利用左 通道、右通道、中心通道、及兩個去關連訊號dl及d2形 24 1331321 • 成。在另一種變動中，預去關連器（pre_decorrelator)矩 陣601係可以導出額外中間訊號E5，藉以用來做為去關連 器D5之輸入，並且，去關連器D5之輸出係經由訊號e5 導出之去關連訊號d5及去關連訊號dl及d2之組合。在這 種情況中，中心通道及左通道及右通道間之額外去關連係 可以保證。 第6圖係表示本發明之另一種較佳實施例，其中，去關 φ 連訊號係組合於個別音訊通道，在實施上行混音（upmix) 處理以後。在這種較佳實施例中，單聲道音訊通道620係 利用上行混音器624進行混音其中，上行混音（upmix)步 驟係可以利用額外控制資料622加以控制。上行混音 (upmix)通道630係包括五個音訊通道，並且，五個音訊 通道係具有彼此關連性、並通稱為乾通道（dry channel)。 表後通道632係可以經由組合四個乾通道（dry channei)及 去關連、相互正父訊號而導出。如此，提供五個至少部分 ❿ 地彼此去關連之通道係成為可能。請參考第3圖，這種較 佳實施例係可以視為混音矩陣之特例。 第7圖係表示本發明去關連器7〇〇之方塊圖，並且，本 發明去關連器700係用來提供去關連訊號。本發明去關連 器7〇〇係包括：預延遲（pre—delay)單元7〇2、及去關連 單元704。 輸入訊號7〇6係輸入至預延遲（pre—dday)單元7〇2, 藉以將輸入訊號706延遲預定時間。預延遲（辦―知㈣） 單元观之輸出係連接至去關連單元彻，藉以導出去關連 25 1331321 訊708 ’進而做本發明去關連器7〇〇之輸出。 全通種ί佳實施射，去關連單元顺係包括 j曰曰格⑽ce)無限脈衝響應（IIR)滤波器。在本發明 ^關，700之-種選擇性變動中1波器係數（反射係 ^，可以利用渡波器係數之提供器，進而輸人至去關連 早'704。當本發明去關連器係操作於瀘波子頻帶時(舉

例^說，在四分鏡面濾、波器組（QMF bank))，目前處理子 頻帶訊號之子頻帶索㈣可以額外輸人至去關連單元 取。在這種情況中，在木發明之另一種變動中，去關連單 疋704之不同濾波器特徵係可以基於提供之子頻帶索引而 加以應用或計算。 第8圖係表示一種晶格（lattice)無限脈衝響應 濾波器800，並且，這種晶格（latdce)無限脈衝響應（iir) 濾波器係適合用來產生去關連訊號。 第8圖所示之晶格〇attice)無限脈衝響應（IIR)濾波 器800係接收音訊訊號8〇2以做為輸入、並導出輸入訊號 8〇2之去關連版本以做為輸出綱。利用晶格〇attice)無 限脈衝響應（IIR)濾波器8〇〇之顯著優點係：導出適當去 關連訊號需要之指數遞減脈衝響應係可以不需成本地得 到’因為導出適當去關連訊號需要之指數遞減脈衝響應係 晶格（lattice)無限脈衝響應（IIR)濾波器8〇〇之固有特性。 應該注意的是’欲達成晶格（lattice)無限脈衝響應（HR) 遽波器800之穩定性限制，濾波器係數κ(〇)至κ(Μ—1) 之絕對值係需要小於壹。除此以外，基於晶格（lattice)無 26 1331321 據波器8。° ’複數正交全繼器係可 中，本计，其係應：本發明觀念之主要優點，其 訊號，輪人訊號導出複數去關連 關連或彼此正交關連訊號係應該幾乎完美去 及牲王^ #限脈衝響應（IIR)纽器之設計

只t柏說明係可以見於，，適應性缝H原理”，Simon H^n，職卜13 —_126—卜如心―刪，麗。 圖係表不本發明之接收器或音訊播放器_，立中， 收器或音訊播放器_係包括·本發明之音訊解碼 益観、位元串流輸人9〇4、及音訊輸出9〇6。 _ -串机係可以輸人於本發明接收器或音訊播放器動 輸 4心後，位元串流係利用本發明音訊解碼器9〇2 、解馬並且，解碼訊號係輸出或播放於本發明接收器 或音訊播放器900之輸出906。 第10圖係表示—種傳輸系統，其中，這種傳輸系統係包 括本lx月之傳輸器9〇8、及本發明之接收器900。 輸入於傳輪益908之輸入界面91〇之音訊訊號係加以編 碼、並經由傳輸器9〇8之輸出906轉移至接收器9〇〇之輸 入904。接收器900係解碼音訊訊號、並播放或輸出音訊訊 號於接收器900之輪出9〇6。 總結本發明之觀念，吾村以說：本發_有關於利用 空間音訊參數之多重通道表示法之編碼。本發明係教導去 關連訊號之新穎方法，藉以降低輸出通道間之連貫性。無 27 1331321 庸置疑地，雖然產生多重去關連訊號之新穎觀念係極度有 利於本發明之音訊解碼器，然而，本發明之觀念亦可以應 用於需要效率產生這種訊號之其他技術領域。 雖然本發明係配合利用單一上行混音（upmix)步驟實 施上行混音（upmix)之多重通道音訊解碼器進行詳細說 月，然而，想當然爾，本發明亦可以應用於基於階層解瑪 結構之音訊解碼器，諸如：第2圖所示之範例。

雖然先前所述之較佳實施例大部分係說明如何經由單一 下行混音（downmix)訊號導出去關連訊號，然而，想當然 爾，複數音訊通道亦可以用來做為去關連器或預去關^矩 陣（pre-decorrelated —matrix)之輸入，也就是說，下行混 音（dowmnix)訊號亦可以包括複數下行混音（d〇wnmix 音訊通道。

除此以外’基本上’經由單—輸人訊號導出之去關連訊 號之數目係;^要限制，因為晶格⑽㈣濾波器之濟波 盗階數（牆〇係可叫f要關歧變，以及，因為推 導去關連訊號之新穎m係錢合係可能正交於大致正 交於新纖波器係數集合之其他訊號β /艮據本發财法之蚊實施需求，本發财法係可以實 方C*為硬體或軟體。除Π k _ 存媒㈣f 實方式斜以利用數位儲 '^ |疋，儲存有電子可讀取控制訊號之磁碑、 :位景音光碟(卿)、或光碟叫其係配合可程Γ電 = 貫施本發明。有鑑於此，-般而言，本發明传於 機械⑽取載贿存有程0之«程式產品，並且= 28 印1321

式石馬係可以在電腦程式產品執行於電腦時實施本發明。換 句話說’有鑑於此，本發明係具有料碼之電腦程式，並 且，程式碼係在電腦程式執行於電腦時實施本發明。 雖然本㈣已祕合絲所k敎祕實施例詳細說 如上，然而’應該瞭解的是，熟！此項技術之人士，在 3背本發明精神及範®之前提下，料麟對先前所示 實施例進行各_核細部<變化。杨於此，應 由 墓^違背本發明揭露之廣義觀念且能夠經 解，不同較佳實施例之各種變化亦

29 1331321 〔元件符號說明〕 ps 參數立體聲 ice相互通道關速性 101、 112、402、502、602、700 去關連器 102、 605、706 ' 802 輸入訊號 110 1對3通道解碼器 114、116、624上行滿音器 118單聲道輸入訊號 120、408、708表關連说號 122 中心通道 124 組合通道

126引導資訊 128 左通道 130 右通道 400、500、600 多重通道音訊解石馬器 401、501、601 預去關連器矩陣 403、503、603 混音矩陣 406、506 音訊通道 412輪出訊號 414b 左環場通道 414d右環場通道 414f低頻加強通道 506a 中間左通道 506c中間中心通道 508多重通道訊號 608輪入參數 620單聲道音訊通道 630 上行混音通道 702 預延遲單元 405 單聲道下行混音訊號 410 組合單聲道訊號 414a 左前通道 414c 右前通道 414e 中心通道 505a、505b 傳輸通道 506b中間右通道 506d中間通道 607中間訊號 610a、610b輸出通道架構 622 額外控制資料 632最後通道 31 1331321 704 去關連單元 710 濾波器係數 800 晶格無限脈衝響應（HR)濾波器 804 輸出 900 接收器或音訊播放器 902 音訊解碼器 904 位元串流輸入 906 音訊輸出 908 傳輸器 910 輸入介面 32

Claims (1)

1331321 肜I日修正替換頁 十、申請專利範園： 1. 一種多重通道解碼器（400; 500; 600)，該多重通道 解碼器（400 ; 500 ; 600)利用由一原始多重通道訊號所導 出之一下行混音訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)，以產 生一多重通道訊號（412 ; 508 ; 610a ; 610b ; 630)之一重 建，該多重通道訊號（412 ; 508 ; 610a ; 610b ; 630)之該 重建具有至少三通道，該多重通道解碼器（400 ; 500 ; 600) 包括： 一去關連器（402; 502; 602; 700)，用於利用一去關連 規則’以導出一去關連訊號集合，其中，該去關連規則使 得一第一去關連訊號及一第二去關連訊號係利用該下行混 音訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)所導出，並且，在 一正交性容忍範圍内，該第一去關連訊號及該第二去關連 訊號彼此正交；以及 一輸出通道計算器（403 ; 503 ; 603)，用於利用該下行 混音訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)、該第一去關連訊 號及該第二去關連訊號及上行混音資訊’以產生輸出通 道’使得該至少三通道係至少部分地彼此去關連。 2·如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（400; 500 ; 600)，其中，該去關連規則使得當/正交性數值〇表 示完美正交性且一正交性數值丨係表示完美關連性時，該 正交性容忍範圍具有小於〇 5之正交性數值。 3.如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（400; 500 ; 600) ’其中，該去關連規則使得該第一去關連訊號及 33 1331321 · - 惟f月日修正替換頁 ；； 該第二去關連訊號之導出包括：利用一無限脈衝響應（IIR) 濾、波器對從該下行混音訊號（4〇5 ; 5〇5a、5〇5b ; 6〇5 ; 62〇) 所擷取的一音訊通道（4〇6 ; 506 ; 607)進行濾波。 4·如申請專利範圍第3項之多重通道解碼器（4〇〇; 500; 600)’其中，該無限脈衝響應（IIR)濾波器係一晶格 濾波器（704 ; 800)，並且，該晶格濾波器（7〇4 ; 8〇〇)係 基於具有一全通濾波器特徵之一晶格結構。 φ 5.如申請專利範圍第3項之多重通道解碼器（400 ; 500，600) ’其中’該無限脈衝響應（nR)濾波器（爾； 800)包括： -第-加法器’該第_加法器位於該濾波器之一前向預 測路徑/以相加該音輯道之—實際部分及該音訊通道 之先4邛分，其中，該音訊通道之該先前部分係利用一 第一加權因子進行加權；以及 乐一加法器，該

-步一加凌位於一後向預測路徑，用 以相加該音訊通道之該先前部分及該實際部分，該音訊通 道之該實際部分係彻—第二加權因子進行加權；以及 -中該第；^權1U子及該第二加權因子之絕對值相等。 .如申#專利蘭第5項之多重通道解碼器（楊； 500 ’ 60G)，其令’該無限脈衝響應（nR)遽波器（彻； 800)可操作以利用一第一 楚觀子及—第二加_子，該 第一加_子及該第二加_子是從隨機雜訊序列導出。 5〇〇m利㉚圍第1項之多重通道解碼器（4〇〇; ，，八中’該去關連規則使得該第關連訊號及 34 1331321 ·. . • 月4曰修正替換頁 該第一去關連訊號係利用該下行混音訊號（405 ; 505a、 505b ; 605 ; 620)之一時間延遲版本導出。 8.如申請專利範圍第i項之多重通道解碼器（4〇〇; 500 ; 600) ’其中，該去關連規則使得該第一去關連訊號及 該第一去關連訊號利用從該下行混音訊號（4〇5 ; 505a、 505b ; 605 ; 620)之一部分導出，其中，導出該第一去關 連訊號及該第二去關連訊號之步驟係利用一實數濾波器組 I ( filterbank)或一複數濾波器組。 9，如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（4〇〇; 500 ; 600) ’更包括：一通道分解器（4〇1 ; 501 ; 601)，以 利用一推導規則而從該下行混音（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)導出該音訊通道。 10. 如申請專利範圍第9項之多重通道解碼器（4〇〇; 500 ; 600)，其中，經由該推導規則之利用，四通道係經由 該下行混音訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)導出，其 φ 中’該下行混音訊號具有一原始通道之資訊。 11. 如申請專利範圍第9項之多重通道解碼器（400; 500 ; 600)，其中’經由該推導規則之利用，四通道係經由 該下行混音訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)導出，其 中’該下行混音訊號具有二原始通道之資訊。 12. 如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（4〇〇; 500 ; 600) ’其中’該輸出通道計算器操作以從一下行混音 訊號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)及四去關連訊號產生 五輸出通道，其中，該下行混音訊號（405 ; 505a、505b ; 35 1331321 · 啸"月$日修ί·替換頁 605，620)具有一音訊通道之資訊。 13. 如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（400; 500 ; 600) ’其中’該輸出通道計算器操作以從下行混音訊 號（405 ; 505a、505b ; 605 ; 620)及二去關連訊號產生五 輸出通道’其中’該下行混音訊號（405;505a、505b;605 ; 620)具有二音訊通道之資訊。 14. 如申請專利範圍第1項之多重通道解碼器（4〇〇; 500 ; 600) ’其中，該輸出通道計算器（403 ; 503 ; 603) 係操作以利用具有至少一參數之上行混音資訊，該至少一 參數表示一第一輸出通道及一第二輸出通道間之一理想關 連性。 15. —利用從一原始多重通道訊號所導出之一下行混音 訊號而產生一多重通道訊號之一重建的方法，該多重通道 訊號之該重建具有至少三通道，該方法包括下列步驟： 利用一去關連規則，導出一去關連訊號集合，其中，該 去關連規則使得-第-去關連訊號及—第二去g連訊號係 利用該下行混音訊號而導出，並且，在一正交性容忍範圍 内，該第一去關連訊號及該第二去關連訊號彼此正交；以 及 利用該下行混音訊號、該第一去關連訊號及該第二去關 連訊號、及上行混音資訊而產生輸出通道，使得該至少三 通道至少部分地彼此去關連。 — 16·-種電腦可讀取儲存髓’其中’該電腦可讀取儲存 媒體儲存一種具有至少三通道之重建多重通道訊號該重 36 W·(巧日修正替換頁 號;5重ί道訊號係利用〜下行混音訊號及—第—去關連訊 係從-朴^、s *進仃重建’其中’該下订混音訊號 號及J r訊號所導出，並且，該第-去關連訊 二，A關連訊號係利用該下行混音訊號所導出’其 本㈣丨父性容忍範固内，該第—去關連訊號及該第二 去關連訊號彼此正交。 H種接收n ’其巾’該接收器具有根射請專利範圍 項所述之-種多重通道解碼器（柳；5⑽；_)。 外種接收方法，其中，該接收方法具有根據中請專利 乾圍第15項所述之-種用於產生多重通道訊號之一重 方法。 /9.-種音訊賊方法，其中，該音訊播放方法具有根據 申請專利範圍第15項所述之—種用於產生多重通道訊號之 一重建之方法。

20·—種電腦程式，其中，當於一電腦執行時，該電腦程 式係實施根據申請專利範圍第15、18及19項之任一項所述 之—方法。 21.—種音訊播放器’其中，該音訊播放器具有根據申請 專利範圍第1項所述之一種多重通道解碼器（4〇();5〇〇; 600)。 ’ 37 1331321 丨曰修正替换頁j 7/10

zoo第7圖

44 1331321 10/10 狀年丄綱修正替換頁 % 重通道訊號

-►^放/輸出 906 第10圖

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