用于联合多声道编码的方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 对相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年9月12日提交的美国临时专利申请No. 61 /877，189的优先权， 其全部内容通过引用被结合于此。
技术领域
[0003] 本文所公开的发明一般而言设及音频编码和解码。具体而言，它设及适于通过执 行多个立体声转换来编码和解码多声道音频系统的声道的音频编码器和音频解码器。
【背景技术】
[0004] 存在用于编码多声道音频系统的声道的现有技术。多声道音频系统的例子是包括 中央声道(C)、左前方声道化f)、右前方声道(Rf )、左环绕声道化S)、右环绕声道(Rs)、W及 低频效果化fe)声道的5.1声道系统。编码运种系统的现有方法是单独地编码中央声道C，并 且执行前方声道Lf和Rf的联合立体声编码，W及环绕声道Ls和Rs的联合立体声编码。Lfe声 道也被单独编码并且将在W下始终被假定为被单独编码。
[000引现有方法存在若干个缺点。例如，考虑当Lf和Ls声道包括类似音量的类似音频信 号时的情况。运种音频信号将听起来像来自位于Lf和Ls扬声器之间的虚拟声源。但是，上述 方法不能高效地编码运种音频信号，因为它规定Lf声道要与Rf声道一起进行编码，而不是 执行Lf和Ls声道的联合编码。因此，Lf和Ls扬声器的音频信号之间的相似性不能被利用W 便实现高效的编码。
[0006] 因此，当设及多声道系统的编码时，存在对具有提高的灵活性的编码/解码框架的 需要。
【附图说明】
[0007] 在下文中，将参考附图更详细地描述示例实施例，其中附图中：
[000引图Ia示出了示例性双声道设置。
[0009] 图化和Ic示出了根据例子的立体声编码和解码组件。
[0010] 图2a示出了示例性S声道设置。
[0011] 图化和2c分别示出了根据例子的用于=声道设置的编码设备和解码设备。
[0012] 图3a示出了示例性四声道设置。
[0013] 图3b和3c分别示出了根据示例性实施例的用于四声道设置的编码设备和解码设 备。
[0014] 图4a示出了示例性五声道设置。
[0015] 图4b和4c分别示出了根据示例性实施例的用于五声道设置的编码设备和解码设 备。
[0016]图5a示出了示例性多声道设置。
[0017]图加和5c分别示出了根据示例性实施例的用于多声道设置的编码设备和解码设 备。
[0018] 图6曰、66、6(3、6(1和66示出了根据例子的五声道音频系统的编码配置。
[0019] 图7示出了根据实施例的解码设备。
【具体实施方式】
[0020] 鉴于W上所述，本文目的是提供编码设备和解码设备W及相关联的方法，其提供 了多声道音频系统的声道的灵活和高效的编码。 巧〇引]I.概述-编码器
[0022] 根据第一方面，提供了在多声道音频系统中的编码方法、编码设备和计算机程序 产品。
[0023] 根据示例性实施例，提供了在包括至少四个声道的多声道音频系统中的编码方 法，包括:接收第一对输入声道和第二对输入声道;使第一对输入声道经历第一立体声编 码;使第二对输入声道经历第二立体声编码;使从第一立体声编码得到的第一声道和与从 第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频声道经历第=立体声编码，W便获得第一对 输出声道;使从第一立体声编码得到的第二声道和从第二立体声编码得到的第二声道经历 第四立体声编码，W便获得第二对输出声道;W及输出第一和第二对输出声道。
[0024] 第一对和第二对输入声道对应于要被编码的声道。第一对和第二对输出声道对应 于编码后的声道。
[002引考虑包括Lf声道、Rf声道、Ls声道和Rs声道的示例性音频系统。如果Lf声道和Ls声 道与第一对输入声道相关联，并且Rf声道和Rs声道与第二对输入声道相关联，则W上示例 性实施例将意味着第一 Lf和Ls声道被联合编码，并且Rf和Rs声道被联合编码。换句话说，声 道首先在前-后方向被编码。第一(前-后)编码的结果然后再次被编码，意味着编码被应用 在左-右方向。
[0026] 另一种选择是将Lf声道和Rf声道与第一对输入声道相关联，并且Ls声道和Rs声道 与第二对输入声道相关联。运种声道的映射将意味着首先在左-右方向执行编码，随后在 前-后方向编码。
[0027] 换句话说，W上编码方法使得对如何联合编码多声道系统的声道增加了灵活性。
[0028] 根据示例性实施例，与从第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频声道是从 第二立体声编码得到的第一声道。当对于四声道设置执行编码时，运种实施例是高效的。
[0029] 根据其它示例性实施例，从第一立体声编码得到的第二声道在经历第四立体声编 码之前被进一步编码。例如，编码方法还可W包括:接收第五输入声道;使第五输入声道和 从第二立体声编码得到的第一声道经历第五立体声编码;其中与从第二立体声编码得到的 第一声道相关联的音频声道是从第五立体声编码得到的第一声道;并且其中从第五立体声 编码得到的第二声道作为第五输出声道输出。
[0030] W运种方式，第五输入声道因此与从第一立体声编码得到的第二声道联合编码。 例如，第五输入声道可W对应于中央声道并且从第一立体声编码得到的第二声道可W对应 于Rf和Rs声道的联合编码或Lf和Ls声道的联合编码。换句话说，根据例子，中央声道C可W 相对于声道设置的左侧或右侧被联合编码。
[0031] W上所公开的示例性实施例设及包括四个或五个声道的音频系统。但是，本文所 公开的原理可W被扩展到六个声道、屯个声道等。特别地，附加的一对输入声道可W被添加 到四声道设置中，W达到六声道设置。类似地，附加的一对输入声道可W被添加到五声道设 置中，W达到屯声道设置，等等。
[0032] 特别地，根据示例性实施例，编码方法还可W包括:接收第=对输入声道;使第一 对输入声道的第二声道和第=对输入声道的第一声道经历第六立体声编码;使第二对输入 声道的第二声道和第=对输入声道的第二声道经历第屯立体声编码;其中，从第六立体声 编码得到的第一声道和第一对输入声道的第一声道经历第一立体声编码；
[0033] 其中从第屯立体声编码得到的第一声道和第二对输入声道的第一声道经历第二 立体声编码;并且使从第六立体声编码得到的第二声道和从第屯立体声编码得到的第二声 道经历第八立体声编码，W便获得第=对输出声道。
[0034] W上提供了向声道设置添加附加声道对的灵活的方法。
[003引根据示例性实施例，当适用时，第一、第二、第=和第四立体声编码W及第五、第 六、第屯和第八立体声编码包括根据包含左-右编码化R-编码）、和-差编码（或中间-侧编 码，MS-编码)和增强型和-差编码(或增强型中间-侧编码，增强型MS-编码）的编码方案执行 立体声编码。
[0036] 因为它进一步增加了系统的灵活性，因此运是有利的。更具体而言，通过选择不同 类型的编码方案，编码可W适于优化对正要处理的音频信号的编码。
[0037] 不同的编码方案将在下面更详细地描述。但是，简而言之，左-右编码意味着让输 入信号直通(输出信号等于输入信号）。和-差编码意味着输出信号中的一个是输入信号的 和，而另一个输出信号是输入信号的差。增强型MS-编码意味着输出信号中的一个是输入信 号的加权和，而另一个输出信号是输入信号的加权差。
[0038] 当适用时，第一、第二、第=和第四立体声编码W及第五、第六、第屯和第八立体声 编码可W全部应用相同的立体声编码方案。但是，当适用时，第一、第二、第=和第四立体声 编码W及第五、第六、第屯和第八立体声编码也可W应用不同的立体声编码方案。
[0039] 根据示例性实施例，可W对于不同的频带使用不同的编码方案。W运种方式，编码 可W相对于在不同频带的音频内容进行优化。例如，更精细的编码(就在编码中所花费的比 特数而言)可W在对耳朵最敏感的低频带处应用。
[0040] 根据示例性实施例，可W对于不同的时间帖使用不同的编码方案。因此，编码可W 适于在不同时间帖的音频内容并且相对于其进行优化。
[0041] 第一、第二、第=、第四、第五、第六、第屯和第八立体声编码，如果适用的话，在临 界采样的改进离散余弦变换(modified discrete cosine transform,MDCT)域中执行。利 用临界采样意味着编码信号的样本的数量等于原始信号的样本的数量。
[004引MDCT基于窗口序列将信号从时间域变换到MDCT域。除了一些特殊情况之外，输入 声道利用关于窗口尺寸和变换长度两者相同的窗口被变换到MDCT域。运使得立体声编码能 够应用信号的中间-侧编码和增强型MS-编码。
[0043] 示例性实施例还设及包括具有用于执行W上所公开的任何编码方法的指令的计 算机可读介质的计算机程序产品。计算机可读介质可W是非临时性计算机可读介质。
[0044] 根据示例性实施例，提供了在包括至少四个声道的多声道音频系统中的编码设 备，包括:配置为接收第一对输入声道和第二对输入声道的接收组件;配置为使第一对输入 声道经历第一立体声编码的第一立体声编码组件；
[004引配置为使第二对输入声道经历第二立体声编码的第二立体声编码组件;配置为使 从第一立体声编码得到的第一声道和与从第二立体声编码得到的第一声道相关联的音频 声道经历第=立体声编码，W便提供第一对输出声道的第=立体声编码组件;配置为使从 第一立体声编码得到的第二声道和从第二立体声编码得到的第二声道经历第四立体声编 码，W便获得第二对输出声道的第四立体声编码组件；W及配置为输出第一和第二对输出 声道的输出组件。
[0046]示例性实施例还提供了包括根据W上所述的编码设备的音频系统。 巧047] II.概述-解码器
[0048] 根据第二方面，提供了在多声道音频系统中的解码方法、解码设备和计算机程序 产品。
[0049] 第二方面通常可W具有与第一方面相同的特征和优点。
[0050] 根据示例性实施例，提供了在包括至少四个声道的多声道音频系统中的解码方 法，包括:接收第一对输入声道和第二对输入声道;使第一对输入声道经历第一立体声解 码;使第二对输入声道经历第二立体声解码;使从第一立体声解码得到的第一声道和从第 二立体声解码得到的第一声道经历第=立体声解码，W便获得第一对输出声道;使与从第 一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声道和从第二立体声解码得到的第二声道经 历第四立体声解码，W便获得第二对输出声道;W及输出第一和第二对输出声道。
[0051] 第一和第二对输入声道对应于要被解码的编码声道。第一和第二对输出声道对应 于解码后的声道。
[0052] 根据示例性实施例，与从第一立体声解码得到的第二声道相关联的音频声道可W 等于从第一立体声解码得到的第二声道。
[0053] 例如，该方法还可W包括接收第五输入声道;使第五输入声道和从第一立体声解 码得到的第二声道经历第五立体声解码;其中，与从第一立体声解码得到的第二声道相关 联的音频声道等于从第五立体声解码得到的第一声道;并且其中从第五立体声解码得到的 第二声道作为第五输出声道输出。
[0054] 该解码方法还可W包括:接收第=对输入声道;使第=对或输入声道经历第六立 体声解码;使第一对输出声道的第二声道和从第六立体声解码得到的第一声道经历第屯立 体声解码;使第二对输出声道的第二声道和从第六解码得到的第二声道经历第八立体声解 码;并且输出第一对输出声道的第一声道、从第屯立体声解码得到的运对声道、第二对输出 声道的第一声道和从第八立体声解码得到的运对声道。
[005引根据示例性实施例，当适用时，第一、第二、第=和第四立体声解码W及第五、第 六、第屯和第八立体声解码包括根据包含左-右编码、和-差编码和增强型和-差编码的编码 方案进行立体声解码。
[0056] 不同的编码方案被用于不同的频带。不同的编码方案可W被用于不同的时间帖。
[0057] 第一、第二、第=、第四、第五、第六、第屯和第八立体声解码，如果适用的话，优选 地在临界采样的改进离散余弦变换MDCT域中执行。优选地，所有输入声道利用关于窗口形 状和变换长度两者相同的窗口被变换到MDCT域。
[0058] 第二对输入声道可W具有对应于直到第一频率阔值的频带的频谱内容