TWI450603B - 音頻訊號處理方法及其系統與電腦可讀取媒體 - Google Patents

Description

音頻訊號處理方法及其系統與電腦可讀取媒體

本發明係關於一種訊號的處理方法，特別係有關於一種音頻訊號的處理方法。

多通道音頻編碼(通常稱為空間音頻編碼)從傳輸的降混訊號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，由於進行訊號處理(例如，時域到頻域的轉換)，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。

本發明的主要目的在於提供一種音頻訊號的處理方法，包含：接收包含降混訊號和空間資訊的音頻訊號；將降混訊號從第一定義域轉換至第二定義域，以提供第一轉換降混訊號；將第一轉換降混訊號從第二定義域轉換至第三定義域，以提供第二轉換降混訊號；以及組合第二轉換降混訊號和空間資訊，其中組合空間資訊係被包含各種定義域轉換所消耗的時間所延遲。

下面將結合圖式部份對本發明的較佳實施方式作詳細說明。其中，這些圖式部份所使用的相同參考標號代表相同或同類部件。

由於音頻訊號的訊號處理可能涉及若干定義域(domain)，尤其是時域部份，所以需要考慮時序校準以適當地處理音頻訊號。

因此，可於音頻訊號處理中轉換音頻訊號的定義域。音頻訊號的定義域之轉換包含有時/頻(Time/Frequency，T/F)域轉換以及複雜度域轉換。時/頻域轉換包含時域訊號至頻域訊號的轉換及頻域訊號至時域訊號的轉換至少其中之一。複雜度域轉換表示依照音頻訊號處理的作業複雜度而進行定義域轉換。此外，複雜度域轉換還包含實數頻域內的訊號轉換為複數頻域內的訊號，複數頻域內的訊號的訊號轉換為實數頻域內的訊號等。如果處理音頻訊號時不考慮時序校準，將導致音頻品質的退化。可利用延遲處理以執行校準工作。延遲處理包含編碼延遲和解碼延遲至少其中之一。編碼延遲係表示訊號編碼所引起的延遲；解碼延遲係表示訊號解碼期間所引入的即時時序延遲。

解釋本發明之前，本發明之說明書中使用的術語定義如下。

“降混輸入域”係表示多通道解碼單元中可接收的降混訊號之定義域，其中多通道解碼單元可產生多通道音頻訊號。

“餘留輸入域“係表示多通道解碼單元中可接收的餘留訊號之定義域。

“時序串列資料”係表示需要與多通道音頻訊號時序同步或者需要時序校準之資料。舉例而言，“時序串列資料”包含用於動態影像(moving picture)、靜態影像(still image)及文字(text)等資料。

“提前”表示透過特定時序使訊號前置的過程。

“延遲”表示透過特定時序使訊號延後的過程。

“空間資訊”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，包含通道位準差值(channel level difference，CLD)、通道間同調(inter-channel coherences，ICC)及通道預測係數(channel prediction coefficients，CPC)等，但非用以限定本發明之應用範疇。通道位準差值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)係為預測係數，用以由兩個通道產生三個通道。

本說明書中所描述的音頻訊號解碼係為藉由本發明獲得增益的訊號處理之一實例。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任何數目的訊號，其中訊號可表示為任何種類的定義域，包含時序、正交鏡相濾波器(Quadrature Mirror Filter；QMF)、修正離散餘弦轉換(Modified Discreet Cosine Transform；MDCT)及複雜度等，但非用以限定本發明之應用範疇。

本發明實施例之音頻訊號之處理方法包含透過組合降混訊號及空間資訊以產生多通道音頻訊號。其中，可存在有複數個用以表示降混訊號之定域(例如時域、正交鏡相濾波器及改進離散餘弦轉換)。因為定域之間的轉換可引入降混訊號之訊號路徑中的時序延遲，所以需要補償步驟以補償降混訊號與對應於降混訊號的空間資訊間之時序同步差異。補償時序同步差異可包含延遲降混訊號及空間資訊至少其中之一。下面將結合附圖描述用以補償兩個訊號之間與/或訊號及參數之間的時序同步差異的若干實施例。

本說明書之“裝置”不應該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、韌體或任何上述之組合實施。

本說明書所述之實施例可藉由電腦可讀取媒體上的指令而執行，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本發明說明書所述各式態樣之作業。術語“電腦可讀取媒體”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(例如光碟或磁碟)、揮發性媒體(例如記憶體)以及傳輸介質，但非用以限定本發明之應用範疇。傳輸介質包含同軸電纜(coaxial cable)、銅線以及光纖，傳輸介質還可採用聲波、光波或無線電波等形式，但非用以限定本發明之應用範疇。

「第1圖」所示係為依照本發明實施例之音頻訊號解碼之裝置方塊圖。

請參考「第1圖」，依照本發明實施例，音頻訊號解碼之裝置包含降混解碼單元100以及多通道解碼單元200。

降混解碼單元100包含正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110。本實施例所示之降混解碼單元100係將經正交鏡相濾波器處理的降混訊號XQ1傳輸至多通道解碼單元200，無須進一步訊號處理。降混解碼單元100亦傳輸時域的降混訊號XT1至多通道解碼單元200，其中降混訊號XT1之產生係利用正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110將降混訊號XQ1從正交鏡相濾波器域轉換至時域。將音頻訊號從正交鏡相濾波器域轉換至時域的技術眾所周知，且已加入公開的音頻訊號處理標準中，例如視頻編碼標準(Motion Picture Experts Group；MPEG)。

透過經傳輸的降混訊號XT1或XQ1以及空間資訊SI1或SI2，多通道解碼單元200得以產生多通道音頻訊號XM1。

「第2圖」所示係為本發明另一實施例之音頻訊號解碼之裝置方塊圖。

請參考「第2圖」，依照本發明另一實施例，音頻訊號解碼之裝置包含降混解碼單元100a、多通道解碼單元200a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300a。

降混解碼單元100a包含修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元110a。如「第2圖」所示，降混解碼單元100a可輸出經修正離散餘弦轉換域處理的降混訊號Xm。降混解碼單元100a更可輸出時域的降混訊號XT2，其中降混訊號XT2係利用修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元110a將修正離散餘弦轉換域的Xm轉換至時域而產生。

時域的降混訊號XT2係傳輸至多通道解碼單元200a。又，修正離散餘弦轉換域的降混訊號Xm通過修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元300a，並被正交鏡相濾波器域轉換為降混訊號XQ2。然後經過轉換的降混訊號XQ2則被傳輸至多通道解碼單元200a。

透過經傳輸的降混訊號XT2或XQ2以及空間資訊SI3或SI4，多通道解碼單元200a得以產生多通道音頻訊號XM2。

「第3圖」所示係為依照本發明另一實施例之音頻訊號解碼之裝置方塊圖。

請參考「第3圖」，依照本發明另一實施例，音頻訊號解碼之裝置包含降混解碼單元100b、多通道解碼單元200b、餘留解碼單元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。

降混解碼單元100b包含正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110b。降混解碼單元100b可將經正交鏡相濾波器域處理的降混訊號XQ3傳輸至多通道解碼單元200b，無須進一步訊號處理。降混解碼單元100b尚可將降混訊號XT3傳輸至多通道解碼單元200b，其中降混訊號XT3係利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而產生。

實施例中，經過編碼的餘留訊號RB輸入至餘留解碼單元400b，然後進行訊號處理。本實施例中，此經處理的餘留訊號RM係為修正式離散餘弦轉換域的訊號。例如，餘留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，透過修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元500b將修正式離散餘弦轉換域的餘留訊號RM轉換為正交鏡相濾波器域的餘留訊號RQ，然後傳輸至多通道解碼單元200b。

如果餘留解碼單元400b中所處理及輸出的餘留訊號域係為餘留輸入域，此經處理的餘留訊號可傳輸至多通道解碼單元200b，無須進行定義域轉換程序。

請參考「第3圖」，本實施例中，修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元500b將修正式離散餘弦轉換域的餘留訊號RM轉換為正交鏡相濾波器域的餘留訊號RQ。尤其是，修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元500b係用以將自餘留解碼單元400b所輸出的餘留訊號RM轉換為正交鏡相濾波器域的餘留訊號RQ。

如前所述，由於存在有複數個降混訊號域，因此導致降混訊號XQ3及XT3與空間資訊SI5及SI6之間產生需要進行補償之時序同步差異。以下將描述用以補償時序同步差異的各種實施例。

依照本發明實施例之音頻訊號處理，可藉由解碼經編碼的音頻訊號以產生多通道音頻訊號，其中此經編碼的音頻訊號包含降混訊號及空間資訊。

解碼過程中，降混訊號及空間資訊經過不同的處理，將導致不同的時序延遲。

編碼過程中，降混訊號及空間資訊可進行時序同步化編碼。

如此一來，降混訊號經過降混解碼單元100、100a或100b的處理而傳輸至多通道解碼單元200、200a或200b，可根據降混訊號所在的定義域以進行降混訊號及空間資訊之時序同步化。

實施例中，降混編碼識別碼可包含於經過編碼的音頻訊號中用以識別所在之定義域，其中存在此定義域中之降混訊號與空間資訊間係為時序同步匹配。如此，降混編碼識別碼可指示降混訊號的解碼方案。

例如，如果降混編碼識別碼識別先進音頻編碼(Advanced Audio Coding，AAC)的解碼方案，經過編碼的音頻訊號則可透過先進音頻解碼器進行解碼。

在某些實施例中，降混編碼識別碼還可用於決定使降混訊號及空間資訊之間時序同步匹配之定義域。

本發明實施例的音頻訊號的處理方法中，降混訊號可於不同時序同步匹配的定義域中進行處理，然後傳輸至多通道解碼單元200、200a或200b。如此，解碼單元200、200a或200b將補償降混訊號及空間資訊之間的時序同步，以產生多通道音頻訊號XM1、XM2及XM3。

下面結合「第1圖」及「第4圖」以解釋補償降混訊號與空間資訊之間的時序同步差異之方法。

「第4圖」係為「第1圖」所示之多通道解碼單元200的方塊圖。

請參考「第1圖」及「第4圖」，本發明實施例的音頻訊號的處理方法中，經「第1圖」所示之降混解碼單元100所處理之降混訊號，可以兩種定義域其中之一的形式傳輸至多通道解碼單元200。本實施例中，假設降混訊號及空間資訊係為時序同步匹配於正交鏡相濾波器域。此外，也可能是其它的定義域。

「第4圖」所示的實例中，經正交鏡相濾波器域所處理的降混訊號XQ1將傳輸至多通道解碼單元200以進行訊號處理。

經傳輸的降混訊號XQ1係與空間資訊於多通道產生單元230組合而產生多通道音頻訊號XM1。

本實施例中，空間資訊SI1經過時序延遲後與降混訊號XQ1組合，此時序延遲對應於編碼的時序同步。延遲可為編碼延遲。因為空間資訊SI1與降混訊號XQ1匹配於編碼的時序同步，因此無需特殊的同步匹配程序就可產生多通道音頻訊號。換言之，本實例情況下，空間資訊SI1無需解碼延遲。

除了降混訊號XQ1之外，經時域處理的降混訊號XT1也傳輸至多通道解碼單元200以進行訊號處理。如「第1圖」所示，透過正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110，正交鏡相濾波器域的降混訊號XQ1轉換為時域的降混訊號XT1，且時域的降混訊號XT1被傳送至多通道解碼單元200。

請參考「第4圖」，透過時域至正交鏡相濾波器域轉換單元210，此經傳輸的降混訊號XT1被轉換為正交鏡相濾波器域的降混訊號Xq1。

當時域的降混訊號XT1傳輸至多通道解碼單元200時，降混訊號Xq1及空間資訊SI2至少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。

透過組合經傳輸的降混訊號Xq1’與空間資訊SI2’，以使多通道產生單元230產生多通道音頻訊號XM1。

由於空間資訊與降混訊號之間的時序同步係以正交鏡相濾波器域進行編碼時而匹配，所以降混訊號Xq1及空間資訊SI2至少其中之一應執行時序延遲補償。經過定義域轉換的降混訊號Xq1於訊號延遲處理單元220中補償失配的時序同步差異後，可輸入多通道產生單元230。

補償時序同步差異的方法係透過時序同步差異提前降混訊號Xq1。本實例中，時序同步差異可為正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110所產生的延遲時序與時域至正交鏡相濾波器域轉換單元210所產生的延遲時序之和。

也可能透過補償空間資訊SI2的時序延遲來補償時序同步差異。例如，空間資訊SI2係藉由空間資訊延遲處理單元240中時序同步差異而延遲，然後傳輸至多通道產生單元230。

實質上被延遲的空間資訊之延遲值對應於失配時序同步差異與匹配時序同步的延遲時序的和。換言之，經過延遲的空間資訊透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單元100(參考「第1圖」)產生的時序同步差異與多通道解碼單元200所產生的時序同步差異的和，其中降混解碼單元100產生降混訊號與空間資訊之間的時序同步差異。

可根據濾波器(例如正交鏡相濾波器或混合濾波器組)的性能及延遲以決定實質上被延遲的空間資訊SI2的延遲值。

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個時序取樣。分析空間資訊的延遲值時，降混解碼單元100產生的時序同步差異為257個時序取樣，多通道解碼單元200產生的時序同步差異為704個時序取樣。雖然可用時序取樣單元以表示延遲值，但也可用時槽單元來表示延遲值。

「第5圖」所示係為「第2圖」所示之多通道解碼單元200a的方塊圖。

請同時參考「第2圖」和「第5圖」，本發明實施例之音頻訊號的處理方法中，經降混解碼單元100a所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200a。本實施例中，假設降混訊號及空間資訊係為時序同步匹配於正交鏡相濾波器域，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，此類訊號亦可進行處理。

「第2圖」中，經時域處理的降混訊號XT2將傳輸至多通道解碼單元200a以進行訊號處理。

透過修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元110a將修正式離散餘弦轉換域的降混訊號Xm轉換為時域的降混訊號XT2。

然後，經過轉換的降混訊號XT2被傳輸至多通道解碼單元200a。

透過時域至正交鏡相濾波器域轉換單元210a，經傳輸的降混訊號XT2被轉換為正交鏡相濾波器域的降混訊號Xq2，然後再傳輸至多通道產生單元230a。

經傳輸的降混訊號Xq2與空間資訊SI3於多通道產生單元230a組合而產生多通道音頻訊號XM2。

本實施例中，空間資訊SI3經過與編碼時序同步相對應的時序延遲後，而與降混訊號Xq2組合。此延遲可為編碼延遲。因為空間資訊SI3與降混訊號Xq2匹配於編碼的時序同步，所以無需特殊的同步匹配程序就可產生多通道音頻訊號。換言之，本實例情況下，空間資訊SI3不需要解碼延遲。

實施例中，經正交鏡相濾波器域處理的降混訊號XQ2傳輸至多通道解碼單元200a以進行訊號處理。

經修正式離散餘弦轉換域處理的降混訊號Xm將自降混解碼單元100a輸出。透過修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元300a以將輸出的降混訊號Xm轉換為正交鏡相濾波器域的降混訊號XQ2。然後，經過轉換的降混訊號XQ2被傳輸至多通道解碼單元200a。

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，降混訊號XQ2與空間資訊SI4至少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230a。

透過多通道產生單元230a將傳輸的降混訊號XQ2’及空間資訊SI4’組合在一起，可產生多通道音頻訊號XM2。

由於空間資訊與降混訊號之間的時序同步係以時域進行編碼時而匹配，所以降混訊號XQ2與空間資訊SI4至少其中之一應執行時序延遲補償。於訊號延遲處理單元220a中補償失配的時序同步差異後，經過定義域轉換的降混訊號XQ2可輸入至多通道產生單元230a。

時序同步差異的補償方法係透過延後降混訊號XQ2之時序同步差異。本實施例中，此時序同步差異係為修正式離散餘弦轉換域至正交鏡相濾波器域轉換單元300a所產生的延遲時序，與修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元110a及時域至正交鏡相濾波器域轉換單元210a所產生的總延遲時序的和之間的差值。

還可透過補償空間資訊SI4的時序延遲來補償時序同步差異。在此情況下，空間資訊SI4於空間資訊延遲處理單元240a中被提前時序同步差異，然後傳輸至多通道產生單元230a。

實質上延遲的空間資訊的延遲值對應於失配時序同步差異與匹配時序同步的延遲時序的和。換言之，延遲的空間資訊SI4’係透過編碼延遲以及解碼延遲而延遲。

依照本發明之實施例，一種音頻訊號的處理方法包含編碼音頻訊號及解碼經過編碼的音頻訊號，其中透過採用特殊的解碼方案以匹配降混訊號與空間資訊之間的時序同步。

現有許多基於品質(例如高品質先進音頻編碼)或基於功率(例如低複雜度先進音頻編碼)的解碼方案之實例。高品質解碼方案可輸出多通道音頻訊號，其音頻品質比低功率解碼方案的音頻品質更加出色。低功率解碼方案的功率消耗相對較低，因為其組態沒有高品質解碼方案的組態複雜。

下面的描述中，將以高品質以及低功率的解碼方案作為實例以解釋本發明。其他解碼方案亦可同樣應用於本發明之實施例。

「第6圖」所示係為依照本發明另一實施例之音頻解碼訊號方法之方塊圖。

請參考「第6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200c。

本實施例中，經降混解碼單元100c處理的降混訊號XT4被傳輸至多通道解碼單元200c，其中此訊號將與空間資訊SI7或SI8組合以產生多通道音頻訊號M1或M2。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100c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200c，依照兩種解碼方案其中之一產生多通道音頻訊號，兩種解碼方案為高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係採用低功率解碼設計解碼，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濾波器域轉換單元240c將經過處理的降混訊號XT4轉換為實數正交鏡相濾波器域的訊號XRQ。

而後，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250c將經過轉換的降混訊號XRQ轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XQC2。XRQ降混訊號至XQC2降混訊號的轉換係為複雜度域之轉換實例。

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，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，音頻訊號編碼時，降混訊號與空間資訊之間的時序同步係已匹配。換言之，本實施例中，降混訊號XRQ不需要解碼延遲。

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將經過處理的降混訊號XT4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與空間資訊SI7之間時序延遲差值以延後經過轉換的降混訊號XCQ1。

接下來，經過延後的降混訊號XCQ1’與空間資訊SI7組合於多通道產生單元230c中，產生多通道音頻訊號M1。

降混訊號XCQ1通過訊號延遲處理單元220c，這是因為編碼音頻訊號時假設使用低功率解碼方案，所以產生降混訊號XCQ1與空間資訊SI7之間的時序同步差異。

時序同步差異係為時序延遲差值，取決於使用的解碼方案。例如，因為低功率解碼方案的解碼程序不同於高品質解碼方案的解碼程序，所以產生時序延遲差值。因為組合降混訊號與空間資訊的時間點後，可能不需要同步化降混訊號與空間資訊，所以直到組合降混訊號與空間資訊的時間點時才考慮時序延遲差值。

請參考「第6圖」，直到組合降混訊號XCQ2與空間資訊SI8的時間點時產生第一延遲時序，直到組合降混訊號XCQ1’與空間資訊SI7的時間點時產生第二延遲時序，時序同步差異則係為第一延遲時序與第二延遲時序之間的差值。本實施例中，時序取樣或時槽可作為延遲時序之單位。

如果在時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元210c所發生的延遲時序等於在時域至實數正交鏡相濾波器域轉換單元240c所發生的延遲時序，這將足以使訊號延遲處理單元220c根據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250c所發生的延遲時序來延後降混訊號XCQ1。

請參考「第6圖」所示之實施例，多通道解碼單元200c包含兩種解碼方案。另外，多通道解碼單元200c也可僅包含一種解碼方案。

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步係依照低功率解碼方案而匹配。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間達成時序同步匹配的實例。在此實例中，以相對於透過低功率解碼方案而達成時序同步匹配的方式提前降混訊號。

「第7圖」所示係為依照本發明另一實施例以解釋音頻訊號解碼方法之方塊圖。

請參考「第7圖」，本發明之解碼裝置包含降混解碼單元100d以及多通道解碼單元200d。

經降混解碼單元100d所處理的降混訊號XT4傳輸至多通道解碼單元200d，其中降混訊號再與空間資訊SI7’或SI8組合，以產生多通道音頻訊號M3或M2。本實施例中，經過處理的降混訊號XT4係為時域訊號。

經過編碼的降混訊號DB被傳輸至降混解碼單元100d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200d，依照兩種解碼方案其中之一以產生多通道音頻訊號，兩種解碼方案為：高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XT4，則降混訊號XT4係沿路徑P4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XT4被轉換為實數正交鏡相濾波器域的訊號XRQ。

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250d，經過轉換的降混訊號XRQ被轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XCQ2。降混訊號XRQ轉換至降混訊號XCQ2係為複雜度域之轉換實例。

接下來，複數正交鏡相濾波器域的訊號XCQ2與空間資訊SI8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，在音頻訊號編碼時，降混訊號與空間資訊之間的時序同步係已匹配。換言之，本實施例中，空間資訊SI8不需要解碼延遲。

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P3傳輸及解碼。透過時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元210d將經過處理的降混訊號XT4轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XCQ1。

經過轉換的降混訊號XCQ1傳輸至多通道產生單元230d，並與空間資訊SI7’組合以產生多通道音頻訊號M3。本實施例中，由於空間資訊SI7係通過空間資訊延遲處理單元220d進行處理，所以空間資訊SI7’係為經過時序延遲補償的空間資訊。

空間資訊SI7會通過空間資訊延遲處理單元220d係因為編碼音頻訊號時，假設係使用低功率解碼方案，所以產生降混訊號XCQ1與空間資訊SI7之間的時序同步差異。

時序同步差異係為時序延遲差值，取決於所使用的解碼方案。例如，因為低功率解碼方案的解碼程序不同於高品質解碼方案的解碼程序，所以會產生時序延遲差值。因為組合降混訊號與空間資訊的時間點後，不需要同步化降混訊號與空間資訊，所以直到組合降混訊號與空間資訊的時間點才考慮時序延遲差值。

請參考「第7圖」，直到組合降混訊號XCQ2與空間資訊SI8的時間點時產生第一延遲時序，直到組合降混訊號XCQ1與空間資訊SI7’的時間點時產生第二延遲時序，時序同步差異係為第一延遲時序與第二延遲時序之間的差值。本實施例中，時序取樣或時槽可作為延遲時序之單位。

如果時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元210d產生的延遲時序等於時域至實數正交鏡相濾波器域轉換單元240d產生的延遲時序，則空間資訊延遲處理單元220d足以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250d產生的延遲時序提前空間資訊SI7。

如「第7圖」所示之實施例中，多通道解碼單元200d包含兩種解碼方案。另外，多通道解碼單元200d也可僅包含一種解碼方案。

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步係依照低功率解碼方案而匹配。此外，本發明更包含依照高品質解碼方案以進行降混訊號與空間資訊之間的時序同步匹配之實例。在此實例中，以相對於透過低功率解碼方案而達成時序同步匹配的方式而延後降混訊號。

雖然如「第6圖」以及「第7圖」所示，訊號延遲處理單元220c以及空間資訊延遲處理單元220d僅其中之一包含於多通道解碼單元200c或200d中，但是本發明之另一實施例中，空間資訊延遲處理單元220d以及訊號延遲處理單元220c係同時包含於多通道解碼單元200c或200d中。本實施例中，空間資訊延遲處理單元220d的延遲補償時序與訊號延遲處理單元220c的延遲補償時序之和應該等於時序同步差異。

以上所闡述係由複數個降混輸入域之存在所引起的時序同步差異之補償方法以及由複數個解碼方案之存在所引起的時序同步差異之補償方法。

以下將闡述一種由於複數個降混輸入域以及複數個解碼方案之存在所引起的時序同步差異之補償方法。

「第8圖」所示係為依照本發明實施例之音頻訊號解碼方法之方塊圖。

請參考「第8圖」，本發明之解碼裝置包含降混解碼單元100e以及多通道解碼單元200e。

依照本發明實施例之音頻訊號的處理方法中，降混解碼單元100e中所處理的降混訊號可以兩種定義域其中之一的方式傳輸至多通道解碼單元200e中。本發明實施例中，假設採用低功率解碼方案，降混訊號與空間資訊之間的時序同步係匹配於正交鏡相濾波器域。另外，各種修正的方案也可應用於本發明。

下面將解釋經正交鏡相濾波器域處理的降混訊號XQ5透過傳輸至多通道解碼單元200e而進行處理的方法。本實施例中，降混訊號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訊號XRQ5其中之一。複數正交鏡相濾波器訊號XCQ5係於降混解碼單元100e中採用高品質解碼方案進行處理。實數正交鏡相濾波器訊號XRQ5係於降混解碼單元100e中採用低功率解碼方案進行處理。

本發明實施例中，係假設降混解碼單元100e中經高品質解碼方案所處理的訊號連接於高品質解碼方案的多通道解碼單元200e，而降混解碼單元100e中經低功率解碼方案所處理的訊號則連接於低功率解碼方案的多通道解碼單元200e。另外，各種修正的方案也可應用於本發明。

假設採用低功率解碼方案解碼經過處理的降混訊號XQ5，則降混訊號XQ5沿路徑P6傳輸及解碼。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XRQ5。

降混訊號XRQ5與空間資訊SI10組合於多通道產生單元231e中，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XQ5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編碼音頻訊號時，降混訊號與空間資訊之間的時序同步係已匹配。

如果採用高品質解碼方案解碼經過處理的降混訊號XQ5時，降混訊號XQ5則沿路徑P5傳輸及解碼。本實施例中，降混訊號XQ5係為複數正交鏡相濾波器域的降混訊號XCQ5。降混訊號XCQ5與空間資訊SI9組合於多通道產生單元230e中，產生多通道音頻訊號M4。

以下所闡釋係為經正交鏡相濾波器域至時域轉換單元110e進行時域轉換處理的降混訊號XT5傳輸至多通道解碼單元200e進行訊號處理之實施例。

經降混解碼單元100e處理的降混訊號XT5被傳輸至多通道解碼單元200e，而在多通道解碼單元200e中與空間資訊SI11或SI12組合以產生多通道音頻訊號M6或M7。

此外，降混訊號XT5傳輸至多通道解碼單元200e，係依照兩種解碼方案其中之一而產生多通道音頻訊號，兩種解碼方案為：高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XT5，則降混訊號XT5沿路徑P8傳輸及解碼。透過時域至實數正交鏡相濾波器域轉換單元241e，經過處理的降混訊號XT5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將經過轉換的降混訊號XR被轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XC2。由降混訊號XR轉換至降混訊號XC2係為複雜度域之轉換實例。

接下來，複數正交鏡相濾波器域的訊號XC2與空間資訊SI12’組合於多通道產生單元233e中，產生多通道音頻訊號M7。

本實施例中，因為空間資訊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的空間資訊。

空間資訊SI12通過空間資訊延遲處理單元270e係因為假設降混訊號與空間資訊之間的時序同步匹配於正交鏡相濾波器域，由於採用低功率解碼方案執行音頻訊號編碼，降混訊號XC2與空間資訊SI12之間產生時序同步差異。經過延遲的空間資訊SI12’透過編碼延遲以及解碼延遲被延遲。

如果採用高品質解碼方案解碼經過處理的降混訊號XT5，降混訊號XT5則沿路徑P7傳輸及解碼。透過時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元240e將經過處理的降混訊號XT5轉換為複數正交鏡相濾波器域的訊號XC1。

根據降混訊號XC1以及空間資訊SI11之間的時序同步差異，經過轉換的降混訊號XC1及空間資訊SI11將各自於訊號延遲處理單元250e及空間資訊延遲處理單元260e中進行時序延遲補償。

接下來，經過時序延遲補償的降混訊號XC1’與經過時序延遲補償的空間資訊SI11’組合於多通道產生單元232e中，產生多通道音頻訊號M6。

因此，降混訊號XC1將通過訊號延遲處理單元250e，且空間資訊SI11將通過空間資訊延遲處理單元260e。這是因為降混訊號XC1與空間資訊SI11間的時序同步差異之產生，是由於音頻訊號的編碼係假設採用低功率解碼方案，更假設降混訊號與空間資訊之間於正交鏡相濾波器域係為時序同步匹配。

「第9圖」係為依照本發明實施例音頻訊號之解碼方法之方塊圖。

請參考「第9圖」，本發明之解碼裝置包含降混解碼單元100f以及多通道解碼單元200f。

經過編碼的降混訊號DB1傳輸至降混解碼單元100f以進行處理。進行降混訊號DB1編碼時係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。

降混訊號DB1係於降混解碼單元100f中依照上述其中一種降混解碼方案而進行處理。此種降混解碼方案可為第一降混解碼方案。

經過處理的降混訊號XT6傳輸至多通道解碼單元200f，產生多通道音頻訊號Mf。

經過處理的降混訊號XT6’於訊號延遲處理單元210f中透過解碼延遲而延遲。降混訊號XT6’係透過解碼延遲之延遲訊號。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使用的降混解碼方案。

因此，需要依照情況升取樣降混訊號XT6’。

經過延遲的降混訊號XT6’於升取樣單元220f中進行升取樣。然而，升取樣降混訊號XT6’的原因在於降混訊號XT6’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XT6’的升取樣處理順序係可互換。

經過升取樣的降混訊號UXT6之定義域轉換係於定義域處理單元230f中進行。降混訊號UXT6之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SI13組合於多通道產生單元240f中，以產生多通道音頻訊號Mf。

以上闡述係為降混訊號與空間資訊之間所產生的時序同步差異之補償方法。

以下所述係為時序串列資料與多通道音頻訊號之間的時序同步差異之補償方法，其中多通道音頻訊號細以前述方法之一所產生。

「第10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。

多通道音頻訊號處理單元20包含降混解碼單元21、多通道解碼單元22以及時序延遲補償單元23。

降混位元流IN2，係為經過編碼的降混訊號之實例，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IN2可以兩種定義域的方式被解碼及輸出。可用以輸出的定義域包含時域以及正交鏡相濾波器域。參考標號‘50’表示降混訊號係以時域方式解碼及輸出，參考標號‘51’表示降混訊號係以正交鏡相濾波器域方式解碼及輸出。本發明之實施例中描述了兩種定義域。但是，本發明尚包含以其他種類定義域方式以進行降混訊號之解碼及輸出。

降混訊號50及51傳輸至多通道解碼單元22後，然後依照兩種解碼方案22H以及22L各自進行解碼。本實施例中，參考標號‘22H’表示高品質解碼方案，‘22L’表示低功率解碼方案。

本發明之實施例中，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。

降混訊號50係以時域方式依照所選擇兩條路徑P9與P10其中之一，進行解碼及輸出。本實施例中，路徑P9表示採用高品質解碼方案22H之解碼的路徑，而路徑P10則表示採用低功率解碼方案22L之解碼路徑。

依照高品質解碼方案22H，沿路徑P9傳輸的降混訊號50與空間資訊SI進行組合而產生多通道音頻訊號MHT。依照低功率解碼方案22L，沿路徑P10傳輸的降混訊號50與空間資訊SI進行組合而產生多通道音頻訊號MLT。

降混訊號51係以正交鏡相濾波器域方式依照所選擇兩條路徑P11與P12其中之一，進行解碼及輸出。本實施例中，路徑P11表示採用高品質解碼方案22H之解碼路徑，而路徑P12表示採用低功率解碼方案22L之解碼路徑。

依照高品質解碼方案22H，沿路徑P11傳輸的降混訊號51與空間資訊SI進行組合而產生多通道音頻訊號MHQ。依照低功率解碼方案22L，沿路徑P12傳輸的降混訊號51與空間資訊SI進行組合而產生多通道音頻訊號MLQ。

藉由上述方法所產生的多通道音頻訊號MHT、MHQ、MLT以及MLQ，至少其中之一係於時序延遲補償單元23中完成時序延遲補償程序，然後輸出為時序串列資料OUT2、OUT3、OUT4或OUT5。

本實施例中之時序延遲補償方法可避免時序延遲係以比較時序同步失配的多通道音頻訊號MHQ、MLT或MLQ與多通道音頻訊號MHT之方式而發生，其中假設降混位元流IN1經由時序串列解碼單元10解碼及輸出之時序串列資料OUT1與上述的多通道音頻訊號MHT之間係為時序同步匹配。當然，如果時序串列資料OUT1與多通道音頻訊號MHQ、MLT以及MLQ(除了上述的多通道音頻訊號MHT)其中之一之間係時序同步匹配，透過補償時序同步失配的剩餘多通道音頻訊號之一的時序延遲，可匹配時序串列資料的時序同步。

如果時序串列資料OUT1與多通道音頻訊號MHT、MHQ、MLT或MLQ沒有一同處理，實施例還可完成時序延遲補償處理。例如，使用多通道音頻訊號MLT的比較結果，補償且防止發生多通道音頻訊號的時序延遲。這可以多種方式進行變化。

熟悉本領域的技藝人員，在不脫離本發明之精神和範圍內，顯然可作出多種更動與潤飾。因此，申請專利範圍內所作之更動與潤飾均屬本發明之專利保護範圍之內。

工業應用

因此，本發明提供如下效益或優點。

首先，如果降混訊號與空間資訊之間產生時序同步差異，本發明可透過補償時序同步差異以防止音頻品質退化。

其次，本發明能夠補償時序串列資料與待處理的多通道音頻訊號以及動態影像、文字、靜態影像等時序串列資料之間的時序同步差異。

100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、21．．．降混解碼單元

110、110b、110e．．．正交鏡相濾波器域至時域轉換單元

110a．．．修正式離散餘弦轉換域至時域轉換單元

210、210a．．．時域至正交鏡相濾波器域轉換單元

210c、210d、240e．．．時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元

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、210a、200b、200c、260c、200d、200e、200f、22．．．多通道解碼單元

220、220a、220c、250e、210f．．．訊號延遲處理單元

230、230a、230c、230d、260d、230e、231e、232e、233e、240f．．．多通道產生單元

240、240a、220d、260e、270e．．．空間資訊延遲處理單元

XQ1、XT1、Xm、XT2、XQ2、XQ2’、XT3、XQ3、Xq1、Xq1’、Xq2、DB、XT4、XCQ1、XCQ1’、XCQ2、XRQ、XT5、XQ5、XC1、XC1’、XR、XC2、XCQ5、XRQ5、XT6、XT6’、DB1、UXT6、UXTD6、50、51．．．降混訊號

XM1、XM2、XM3、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、Mf、MHT、MHQ、MLT、MLQ．．．多通道音頻訊號

SI1、SI2、SI3、SI4、SI2’、SI4’、SI5、SI6、SI7、SI8、SI7’、SI9、SI10、SI11、SI12、SI11’、SI12’、SI13、SI．．．空間資訊

400b．．．餘留解碼單元

RB、RM、RQ．．．餘留訊號

P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12．．．路徑

220f．．．升取樣單元

230f．．．定義域處理單元

10．．．時序串列解碼單元

20．．．多通道音頻訊號處理單元

22H．．．高品質解碼方案

22L．．．低功率解碼方案

23‧‧‧時序延遲補償單元

IN1、IN2‧‧‧降混位元流

OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5‧‧‧時序串列資料

第1圖至第3圖所示係分別為依照本發明實施例之解碼音頻訊號之裝置之方塊圖；

第4圖所示係為第1圖所示之多通道解碼單元之訊號處理方法之方塊圖；

第5圖所示係為第2圖所示之多通道解碼單元之訊號處理方法之方塊圖；以及

第6圖至第10圖所示係為本發明另一實施例之解碼音頻訊號方法之方塊圖。

100．．．降混解碼單元

200．．．多通道解碼單元

210c．．．時域至複數正交鏡相濾波器域轉換單元

220c．．．訊號延遲處理單元

230c．．．多通道產生單元

240c．．．時域至實數正交鏡相濾波器域轉換單元

250c．．．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

260c．．．多通道解碼單元

SI7、SI8．．．空間資訊

XM1．．．多通道音頻訊號

SI1、SI2．．．空間資訊

P1、P2．．．路徑

M1、M2．．．多通道音頻訊號

Claims (10)

1. 一種音頻訊號之解碼方法，係由一音頻解碼裝置完成，該解碼方法包含有：一音頻訊號包含一降混訊號與一空間資訊，於該音頻解碼裝置中接收該音頻訊號以解碼產生一解碼後多通道音頻訊號，其中該降混訊號係依照一降混編碼方案與一多通道音頻編碼方案的編碼程序而得到，該降混訊號包含一多通道音頻訊號，該空間資訊在該音頻訊號內被延遲；在該音頻解碼裝置中，首先依照該降混編碼方案解碼該降混訊號；以及於該音頻解碼裝置中，其次依照該多通道音頻編碼方案解碼該經過解碼之降混訊號，包含：於該音頻解碼裝置中，轉換一第一定義域之該解碼後降混訊號為一第二定義域之該解碼後降混訊號；以及於該音頻解碼裝置中，透過組合該第二定義域之該解碼後降混訊號與該空間資訊，產生該多通道音頻訊號，其中，在接收該音頻訊號以前，該空間資訊被延遲與一第一延遲時間及一第二延遲時間之總和完全相同之一時間量，該第一延遲時間包含該解碼之耗時，該第二延遲時間包含該轉換之耗時。
2. 如請求項1所述之音頻訊號之解碼方法，其中該第一定義域係為一時域，該第二定義域係為一頻域。
3. 如請求項2所述之音頻訊號之解碼方法，其中該頻域係包含一正交鏡相濾波器域。
4. 如請求項3所述之音頻訊號之解碼方法，其中該第二延遲時間係為961個時序取樣。
5. 一種音頻訊號之解碼裝置，包含有：一音頻訊號接收單元，用以接收包含一降混訊號與一空間資訊之一音頻訊號以解碼產生一解碼後多通道音頻訊號，其中該降混訊號係依照一降混編碼方案與一多通道音頻編碼方案的編碼程序而得到，該降混訊號包含一多通道音頻訊號，該空間資訊在該音頻訊號內被延遲；一第一解碼器之處理器，用以依照該降混編碼方案解碼該降混訊號；以及一第二解碼器之處理器，用以依照該多通道音頻編碼方案解碼該經過首次解碼之降混訊號，包含：轉換該第一定義域之該解碼後降混訊號至一第二定義域；以及透過組合該第二定義域之該解碼後降混訊號與該空間資訊，產生該多通道音頻訊號，其中，在接收該音頻訊號以前，該空間資訊被延遲與一第一延遲時間及一第二延遲時間之總和完全相同之一時間量，該第一延遲時間包含該解碼之耗時，該第二延遲時間 包含該轉換之耗時。
6. 如請求項5所述之音頻訊號之解碼裝置，其中該第二解碼器之處理器轉換一時域之該解碼後降混訊號至一頻域之該解碼後降混訊號。
7. 如請求項6所述之音頻訊號之解碼裝置，其中該頻域係包含一正交鏡相濾波器域。
8. 如請求項5所述之音頻訊號之解碼裝置，其中該第二延遲時間為704個時序取樣。
9. 一種電腦可讀取媒體，係選自一非揮發性電腦可讀取媒體、一揮發性電腦可讀取媒體及其組合組成的集合中，該電腦可讀取媒體儲存有複數個指令，當一處理器執行該等指令時，令該處理器完成下述作業步驟：一音頻訊號包含一降混訊號與一空間資訊，接收該音頻訊號以解碼產生一解碼後多通道音頻訊號，其中該降混訊號係依照一降混編碼方案與一多通道音頻編碼方案的編碼程序而得到，該降混訊號包含一多通道音頻訊號，該空間資訊在該音頻訊號內被延遲；首先依照該降混編碼方案解碼該降混訊號；以及其次依照該多通道音頻編碼方案解碼該經過首次解碼之降混訊號，包含：轉換一第一定義域之該解碼後降混訊號至一第二定 義域；透過組合該第二定義域之該解碼後降混訊號與該空間資訊，產生該多通道音頻訊號，其中，在接收該音頻訊號以前，該空間資訊被延遲與一第一延遲時間及一第二延遲時間之總和完全相同之一時間量，該第一延遲時間包含該解碼之耗時，該第二延遲時間包含該轉換之耗時。
10. 如請求項9所述之電腦可讀取媒體，其中該第一定義係為一時域，該第二定義域係為一頻域，並且第二延遲時間係為704個時序取樣。