多声道音频内容的编码的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中的公开一般涉及多声道音频信号的编码。特别地，它涉及一种用于多个输入音频信号的编码和解码以供在具有某一数量的声道的扬声器配置上回放的编码器和解码器。
【背景技术】
[0002]多声道音频内容对应于具有某一数量的声道的扬声器配置。例如，多声道音频内容可以对应于具有五个前声道、四个环绕声道、四个天花板声道、以及低频效果(LFE)声道的扬声器配置。这样的声道配置可以被称为5/4/4.1、9.1+4或13.1配置。有时，期望在具有声道(即，扬声器)少于编码的多声道音频内容的扬声器配置的回放系统上回放编码的多声道音频内容。在下面，这样的回放系统被称为旧有回放系统。例如，可能期望在具有三个前声道、两个环绕声道、两个天花板声道、以及LFE声道的扬声器配置上回放编码的13.1音频内容。这样的声道配置也被称为3/2/2.1,5.1+2或7.1配置。
[0003]根据现有技术，原始多声道音频内容的所有声道的完整解码(接着下混到旧有回放系统的声道配置)将被需要。显然，这样的方法在计算上是低效的，因为原始多声道音频内容的所有声道都需要被解码。因此需要一种允许直接对适合于旧有回放系统的下混进行解码的编码方案。
【附图说明】
[0004]现在将参照附图来描述示例实施例，在附图上:
[0005 ]图1示出根据示例实施例的解码方案，
[0006]图2示出与图1的解码方案对应的编码方案，
[0007]图3示出根据示例实施例的解码器，
[0008]图4和图5分别示出根据示例实施例的解码模块的第一和第二配置，
[0009 ]图6和图7示出根据示例实施例的解码器，
[0010]图8示出图7的解码器中使用的高频重构组件，
[0011]图9示出根据示例实施例的编码器，
[0012]图10和图11分别示出根据示例实施例的编码模块的第一和第二配置。
[0013]所有的附图都是示意性的，并且一般仅示出了为了阐明本公开而必要的部分，而其它部分则可以被省略或者仅仅被建议。除非另外指出，否则同样的附图标记在不同的附图中指代同样的部分。
【具体实施方式】
[0014]鉴于以上，因此目的在于提供用于多声道音频内容的编码/解码的编码/解码方法，其允许适合于旧有回放系统的下混的高效解码。
[0015]1.概述一解码器
[0016]根据第一方面，提供了用于对多声道音频内容进行解码的解码方法、解码器、以及计算机程序产品。
[0017]根据示例性实施例，提供了一种用于对多个输入音频信号进行解码以供在具有N个声道的扬声器配置上回放的解码器中的方法，所述多个输入音频信号表示与至少N个声道对应的编码的多声道音频内容，所述方法包括:
[0018]接收M个输入音频信号，其中，I <M ^ N ^ 2M;
[0019]在第一解码模块中将所述M个输入音频信号解码为适合于在具有M个声道的扬声器配置上回放的M个中间信号(mid signal)；
[0020]对于所述N个声道中的超过M个声道的每一个:
[0021 ]接收与所述M个中间信号中的一个对应的另外的(addit1nal)输入音频信号，所述另外的输入音频信号是侧边信号(side signal)或者连同中间信号和加权参数a—起允许重构侧边信号的补充信号(complementary signal)；
[0022]在立体声解码模块中对所述另外的输入音频信号及其对应的中间信号进行解码以便产生立体声信号，所述立体声信号包括适合于在扬声器配置的N个声道中的两个上回放的第一音频信号和第二音频信号；
[0023]由此，产生适合于在扬声器配置的N个声道上回放的N个音频信号。
[0024]以上方法是有利的，因为在音频内容将在旧有回放系统上回放的情况下，解码器不必对多声道音频内容的所有声道进行解码并且形成完整多声道音频内容的下混。
[0025]更详细地，被设计为对与M声道扬声器配置对应的音频内容进行解码的旧有解码器可以简单地使用M个输入音频信号并将这些解码为适合于在M声道扬声器配置上回放的M个中间信号。在解码器侧不需要音频内容的进一步下混。事实上，适合于旧有回放扬声器配置的下混在编码器侧已经被准备好并被编码，并且由所述M个输入音频信号表示。
[0026]被设计为对与多于M个的声道对应的音频内容进行解码的解码器可以接收另外的输入音频信号并借助于立体声解码技术将这些与M个中间信号中的对应几个组合，以便达到与期望的扬声器配置对应的输出声道。因此，提议的方法是有利的，因为关于将被用于回放的扬声器配置它是灵活的。
[0027]根据示例实施例，所述立体声解码模块可在依赖于所述解码器按其接收数据的比特率的至少两个配置中操作。所述方法可以还包括接收关于所述至少两个配置中的哪个用在对所述另外的输入音频信号及其对应的中间信号进行解码的步骤中的指示。
[0028]这是有利的，因为关于编码/解码系统使用的比特率该解码方法是灵活的。
[0029]根据示例性实施例，接收另外的输入音频信号的步骤包括:
[0030]接收一对音频信号，所述一对音频信号对应于与所述M个中间信号中的第一个对应的另外的输入音频信号和与所述M个中间信号中的第二个对应的另外的输入音频信号的联合编码;和
[0031]对所述一对音频信号进行解码以便产生分别与所述M个中间信号中的第一个和第二个对应的另外的输入音频信号。
[0032]这是有利的，因为另外的输入音频信号可以被成对地高效编码。
[0033]根据示例性实施例，所述另外的输入音频信号是包括与直到第一频率的频率对应的谱数据的波形编码信号，并且所述对应的中间信号是包括与直到比所述第一频率大的频率的频率对应的谱数据的波形编码信号，并且其中，根据所述立体声解码模块的第一配置对所述另外的输入音频信号及其对应的中间信号进行解码的步骤包括以下步骤:
[0034]如果所述另外的音频输入信号是补充信号的形式，则通过将中间信号与加权参数a相乘并将乘法的结果与补充信号相加来计算对于直到所述第一频率的频率的侧边信号；和
[0035]对所述中间信号和侧边信号进行上混以便产生包括第一音频信号和第二音频信号的立体声信号，其中，对于低于所述第一频率的频率，所述上混包括执行所述中间信号和侧边信号的逆向的和与差(sum-and-difference)变换，而对于高于所述第一频率的频率，所述上混包括执行所述中间信号的参数化上混。
[0036]这是有利的，因为由立体声解码模块所执行的解码使得能够进行中间信号和对应的另外的输入音频信号的解码，其中，所述另外的输入音频信号被波形编码直到比对于中间信号的对应频率低的频率。以这种方式，该解码方法允许编码/解码系统以降低的比特率操作。
[0037]通过执行中间信号的参数化上混一般意指对于高于所述第一频率的频率，所述第一音频信号和第二音频信号基于中间信号被参数化重构。
[0038]根据示例性实施例，所述波形编码的中间信号包括与直到第二频率的频率对应的谱数据，所述方法还包括:
[0039]在执行参数化上混之前通过执行高频重构来将所述中间信号扩展到高于所述第二频率的频率范围。
[0040]以这种方式，该解码方法允许编码/解码系统以甚至进一步降低的比特率操作。
[0041]根据示例性实施例，所述另外的输入音频信号和对应的中间信号是包括与直到第二频率的频率对应的谱数据的波形编码信号，并且根据所述立体声解码模块的第二配置对所述另外的输入音频信号及其对应的中间信号进行解码的步骤包括以下步骤:
[0042]如果所述另外的音频输入信号是补充信号的形式，则通过将中间信号与加权参数a相乘并将乘法的结果与补充信号相加来计算侧边信号;和
[0043]执行所述中间信号和侧边信号的逆向的和与差变换以便产生包括第一音频信号和第二音频信号的立体声信号。
[0044]这是有利的，因为由立体声解码模块所执行的解码进一步使得能够进行中间信号和对应的另外的输入音频信号的解码，其中，所述另外的输入音频信号被波形编码直到相同的频率。以这种方式，该解码方法允许编码/解码系统也以高比特率操作。
[0045]根据示例性实施例，所述方法还包括:通过执行高频重构来将所述立体声信号的第一音频信号和第二音频信号扩展到高于所述第二频率的频率范围。这是有利的，因为关于编码/解码系统的比特率的灵活性进一步增加。
[0046]根据示例性实施例，在所述M个中间信号将在具有M个声道的扬声器配置上回放的情况下，所述方法还可以包括:
[0047]通过基于高频重构参数执行高频重构来扩展所述M个中间信号中的至少一个的频率范围，所述高频重构参数与可以从所述M个中间信号中的所述至少一个及其对应的另外的音频输入信号产生的立体声信号的第一音频信号和第二音频信号相关联。
[0048]这是有利的，因为高频重构的中间信号的质量可以被改进。
[0049]根据示例性实施例，在所述另外的输入音频信号为侧边信号的形式的情况下，使用具有不同变换大小的修正离散余弦变换来对所述另外的输入音频信号和对应的中间信号进行波形编码。这是有利的，因为关于选择变换大小的灵活性被增加。
[0050]示例性实施例还涉及一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有用于执行以上公开的编码方法中的任何一个的指令。所述计算机可读介质可以是非暂时性计算机可读介质。
[0051]示例性实施例还涉及一种用于对多个输入音频信号进行解码以供在具有N个声道的扬声器配置上回放的解码器，所述多个输入音频信号表示与至少N个声道对应的编码的多声道音频内容，所述解码器包括:
[0052]接收组件，所述接收组件被配置为接收M个输入音频信号，其中，1〈M< N < 2M;
[0053]第一解码模块，所述第一解码模块被配置为将所述M个输入音频信号解码为适合于在具有M个声道的扬声器配置上回放的M个中间信号；
[0054]用于所述N个声道中的超过M个声道的每一个的立体声编码模块，，所述立体声编码模块被配置为:
[0055]接收与所述M个中间信号中的一个对应的另外的输入音频信号，所述另外的输入音频信号是侧边信号或者连同中间信号和加权参数a—起允许重构侧边信号的补充信号；
[0056]对所述另外的输入音频信号及其对应的中间信号进行解码以便产生立体声信号，所述立体声信号包括适合于在扬声器配置的N个声道中的两个上回放的第一音频信号和第二音频信号；
[0057]由此，所述解码器被配置为产生适合于在扬声器配置的N个声道上回放的N个音频信号。
[00