將第一和第二輸入聲道映射至至少一個輸出聲道的裝置，方法和計算機程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于將第一和第二輸入聲道映射至至少一個輸出聲道的裝置和方法， 特別地，設(shè)及適用于不同揚聲器聲道配置之間的格式轉(zhuǎn)換的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間音頻編碼工具為業(yè)界眾所周知且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，例如MPEG環(huán)繞標(biāo)準(zhǔn)?？臻g音頻 編碼始于多個原始輸入，例如5或7個輸入聲道，通過其在重現(xiàn)設(shè)置中的布置識別，例如識別 為左聲道、中聲道、右聲道、左環(huán)繞聲道、右環(huán)繞聲道、及低頻加強(LFE)聲道。空間音頻編碼 器可從原始聲道得到一個或多個降混聲道，此外，可得到與空間線索相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)，如聲 道相干值中的聲道間位準(zhǔn)差、聲道間相位差、聲道間時間差等。一個或多個降混聲道與指示 空間線索的參數(shù)邊帶信息一起傳送給空間音頻解碼器用于解碼降混聲道及相關(guān)聯(lián)的參數(shù) 數(shù)據(jù)，從而最終獲得輸出聲道，其為原始輸入聲道的近似版本。聲道在輸出設(shè)置中的布置可 W為固定，例如5.1格式、7.1格式等。
[0003] 此外，空間音頻對象編碼工具為業(yè)界眾所周知且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，例如MPEG SAOC標(biāo)準(zhǔn) (SAOC =空間音頻對象編碼）。與始于原始聲道的空間音頻編碼相反，空間音頻對象編碼始 于非自動專用于某些擅染重現(xiàn)設(shè)置的音頻對象。更確切地，音頻對象在重現(xiàn)場景中的布置 是靈活的且可由用戶設(shè)置，例如通過將某些擅染信息輸入空間音頻對象編碼解碼器內(nèi)?？?選地或額外地，擅染信息可W作為額外的邊帶信息或元數(shù)據(jù)被傳輸;擅染信息可包括某個 音頻對象將被布置(例如經(jīng)過一段時間）在重現(xiàn)設(shè)置中的哪個位置的信息。為了獲得某個數(shù) 據(jù)壓縮，使用SAOC編碼器對多個音頻對象進行編碼，通過根據(jù)某個降混信息對對象進行降 混，SAOC編碼器從輸入對象計算一或多個傳送聲道。此外，SAOC編碼器計算表示對象間線索 的參數(shù)邊帶信息，如對象級差(OLD)、對象相干值等。如在SAC(SAC =空間音頻編碼）中，對于 各個時間/頻率拼貼塊(tile)計算對象間參數(shù)數(shù)據(jù)。對于音頻信號的某個帖（例如1024或 2048個樣本），考慮多個頻帶(例如24、32或64個頻帶），W便為每個帖及每個頻帶提供參數(shù) 數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)音頻片段有20帖且每個帖被劃分為32個頻帶時，時間/頻率拼貼塊的數(shù)量為 640。
[0004] 期望的重現(xiàn)格式，即輸出聲道配置(輸出揚聲器配置)可與輸入聲道配置不同，其 中輸出聲道的數(shù)量與輸入聲道的數(shù)量不同。因此，可W要求格式轉(zhuǎn)換W將輸入聲道配置的 輸入聲道映射至輸出聲道配置的輸出聲道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提供允許改進的聲音重現(xiàn)的裝置和方法，尤其在不同揚聲器聲 道配置之間的格式轉(zhuǎn)換的情況下。
[0006] 該目的由根據(jù)權(quán)利要求1的裝置和根據(jù)權(quán)利要求12的方法實現(xiàn)。
[0007] 本發(fā)明的實施例提出一種用于將輸入聲道配置的第一輸入聲道和第二輸入聲道 映射至輸出聲道配置的至少一個輸出聲道的裝置，其中每個輸入聲道和每個輸出聲道具有 其中相關(guān)聯(lián)的揚聲器相對于中屯、收聽者位置定位的方向，其中所述裝置用于：
[0008] 將第一輸入聲道映射至輸出聲道配置的第一輸出聲道;W及W下至少一個：
[0009] a)將第二輸入聲道映射至第一輸出聲道，包括通過應(yīng)用均衡濾波器和解相關(guān)濾波 器中的至少一個至第二輸入聲道而處理第二輸入聲道；W及
[0010] b)盡管事實是第二輸入聲道的方向與第一輸出聲道的方向之間的角度偏差比第 二輸入聲道的方向與第二輸出聲道的方向之間的角度偏差小和/或比第二輸入聲道的方向 與第=輸出聲道的方向之間的角度偏差小，但是通過第二輸出聲道與第=輸出聲道之間的 平移(panning)將第二輸入聲道映射至第二輸出聲道和第S輸出聲道。
[0011] 本發(fā)明的實施例提供一種用于將輸入聲道配置的第一輸入聲道和第二輸入聲道 映射至輸出聲道配置的至少一個輸出聲道的裝置，其中每個輸入聲道和每個輸出聲道具有 其中相關(guān)聯(lián)的揚聲器相對于中屯、收聽者位置定位的方向，所述方法包括：
[0012] 將第一輸入聲道映射至所輸出聲道配置的第一輸出聲道;W及W下至少一個：
[0013] a)將第二輸入聲道映射至第一輸出聲道，包括通過應(yīng)用均衡濾波器和解相關(guān)濾波 器中的至少一個至第二輸入聲道而處理第二輸入聲道；W及
[0014] b)盡管事實是第二輸入聲道的方向與第一輸出聲道的方向之間的角度偏差比第 二輸入聲道的方向與第二輸出聲道的方向之間的角度偏差小和/或比第二輸入聲道的方向 與第=輸出聲道的方向之間的角度偏差小，但是通過第二輸出聲道與第=輸出聲道之間的 平移將第二輸入聲道映射至第二輸出聲道和第=輸出聲道。
[0015] 本發(fā)明的實施例基于發(fā)現(xiàn):如果使用一種被設(shè)計為試圖保持被映射至至少一個輸 出聲道的至少兩個輸入聲道的空間多樣性的方法，即使在從多個輸入聲道至更少數(shù)量的輸 出聲道的降混處理的情況下也可W實現(xiàn)改進的音頻重現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，運通過應(yīng) 用均衡濾波器和解相關(guān)濾波器中的至少一個來處理映射至相同輸出聲道的輸入聲道中的 一個而實現(xiàn)，運通過使用兩個輸出聲道生成用于輸入聲道中的一個的幻象源而實現(xiàn)，兩個 輸出聲道中的一個與輸入聲道的角度偏差比輸入聲道與另一個輸出聲道的角度偏差大。
[0016] 在本發(fā)明的實施例中，均衡濾波器被應(yīng)用至第二輸入聲道且用于提高第二輸入聲 道的頻譜部分，運已知給收聽者聲音來自與第二輸入聲道的位置相對應(yīng)的位置的印象。在 本發(fā)明的實施例中，第二輸入聲道的仰角可W比輸入聲道映射至的一個或多個輸出聲道的 仰角大。例如，與第二輸入聲道相關(guān)聯(lián)的揚聲器可W位于水平收聽者平面上方的位置，而與 第一或多個輸出聲道相關(guān)聯(lián)的揚聲器可W位于水平收聽者平面中的位置。均衡濾波器可W 用于提高在化化和IOk監(jiān)的頻率范圍內(nèi)的第二聲道的頻譜部分。通過W運種方式處理第二 輸入聲道，可W給收聽者聲音來自高位的印象，即使實際上并非來自高位。
[0017] 在本發(fā)明的實施例中，通過應(yīng)用用于處理第二輸入聲道的均衡濾波器而處理第二 輸入聲道，W便補償因第二輸入聲道和第二輸入聲道映射至的至少一個輸出聲道的不同位 置而導(dǎo)致的音色差。因此，可W操作通過錯誤位置處的揚聲器重現(xiàn)的第二輸入聲道的音色， W便用戶可W得到聲音來自與原始位置（即，第二輸入聲道的位置)接近的另一位置的印 象。
[0018] 在本發(fā)明的實施例中，應(yīng)用解相關(guān)濾波器至第二輸入聲道。應(yīng)用解相關(guān)濾波器至 第二輸入聲道也可W給收聽者通過第一輸出聲道重現(xiàn)的聲音信號來自位于輸入聲道配置 中的不同位置處的不同輸入聲道的印象。例如，解相關(guān)濾波器可W用于將頻率相依延遲和/ 或隨機化相位引入第二輸入聲道。在本發(fā)明的實施例中，解相關(guān)濾波器可W是混迭濾波器， 用于將混迭信號部分引入第二輸入聲道，W便收聽者可W得到通過第一輸出聲道重現(xiàn)的聲 音信號來自不同位置的印象。在本發(fā)明的實施例中，解相關(guān)濾波器可W用于將第二輸入聲 道與指數(shù)衰減噪聲序列進行卷積，W便模擬第二輸入信號中的漫反射。
[0019] 在本發(fā)明的實施例中，基于測量的特定收聽室的雙耳室脈沖響應(yīng)(BRIR)或基于關(guān) 于室內(nèi)聲學(xué)的經(jīng)驗知識（也可W特定收聽室）設(shè)定均衡濾波器和解相關(guān)濾波器的系數(shù)。由 此，在特定場景(例如，特定收聽室）中可W采用用于將輸入聲道的空間多樣性列入考慮的 各個處理，其中通過輸出聲道配置重現(xiàn)信號。
【附圖說明】
[0020] 現(xiàn)在將關(guān)于附圖描述本發(fā)明的實施例，其中：
[0021] 圖1顯示3D音頻系統(tǒng)的3D音頻編碼器的概述；
[0022] 圖2顯示3D音頻系統(tǒng)的3D音頻解碼器的概述；
[0023] 圖3顯示用于實現(xiàn)可在圖2的3D音頻解碼器中實現(xiàn)的格式轉(zhuǎn)換器的實施例；
[0024] 圖4顯示揚聲器配置的示意俯視圖；
[0025] 圖5顯示另一揚聲器配置的示意后視圖；
[0026] 圖6a和化顯示用于將第一和第二輸入聲道映射至輸出聲道的裝置的示意圖；
[0027] 圖7a和7b顯示用于將第一和第二輸入聲道映射至數(shù)個輸出聲道的裝置的示意圖；
[0028] 圖8顯示用于將第一和第二輸入聲道映射至一個輸出聲道的裝置的示意圖；
[0029] 圖9顯示用于將第一和第二輸入聲道映射至不同輸出聲道的裝置的示意圖；
[0030] 圖10顯示用于將輸入聲道配置的輸入聲道映射至輸出聲道配置的輸出聲道的信 號處理單元的框圖；
[0031] 圖11顯示信號處理單元；W及
[0032] 圖12顯示所謂的布勞爾特帶的示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 在詳細(xì)描述本發(fā)明方法的實施例之前，給出其中可實現(xiàn)本發(fā)明方法的3D音頻編解 碼系統(tǒng)的概述。
[0034] 圖1和圖2顯示根據(jù)據(jù)實施例的3D音頻系統(tǒng)的算法塊。更具體地，圖1顯示3D音頻編 碼器100的概述。音頻編碼器100在預(yù)擅染器/混合器電路1〇2(可選擇性地設(shè)置)處接收輸入 信號，更具體地，多個輸入聲道提供多個聲道信號104、多個對象信號106及對應(yīng)的對象元數(shù) 據(jù)108給音頻編碼器100。通過預(yù)擅染器/混合器102處理的對象信號106(參考信號110)可被 提供給SAOC編碼器112(SA0C =空間音頻對象編碼）"SA0C編碼器112生成提供給USAC編碼器 116(USAC =統(tǒng)一語音及音頻編碼）的輸入。此外，信號SAOC-SI 118(SA0C-SI = SAOC邊帶信 息)也提供給USAC編碼器116的輸入。USAC編碼器116進一步從預(yù)擅染器/混合器直接接收對 象信號120W及聲道信號及預(yù)擅染的對象信號122。對象元數(shù)據(jù)信息108被應(yīng)用至OAM編碼器 124(0AM=對象元數(shù)據(jù)），0AM編碼器124提供壓縮的對象元數(shù)據(jù)信息126給USAC編碼器?；?前述輸入信號，USAC編碼器116生成壓縮輸出信號MP4，如128所示。
[0035] 圖2顯示3D音頻系統(tǒng)的3D音頻解碼器200的概述。音頻解碼器200,更具體地，USAC 解碼器202接收由圖1的音頻編碼器100所產(chǎn)生的編碼信號128(MP4)dUSAC解碼器202將接收 到的信號128解碼成聲道信號204、預(yù)擅染的對象信號206、對象信號208、及SAOC傳送聲道信 號210。進一步地，壓縮的對象元數(shù)據(jù)信息212及信號SAOC-SI 214通過USAC解碼器輸出。對 象信號208被提供給對象擅染器216,對象擅染器216輸出擅染的對象信號218dSA0C傳送聲 道信號210被提供給SAOC解碼器220，SA0C解碼器220輸出擅染的對象信號222。壓縮的對象 元數(shù)據(jù)信息212被提供給OAM解碼器224用于輸出各個控制信號給對象擅染器216W及提供 給SAOC解碼器220用于生成擅染的對象信號218及擅染的對象信號222。解碼器進一步包括 混合器226,如圖2所示，混合器226接收輸入信號204、206、218及222用于輸出聲道信號228。 如230指示，聲道信號可直接輸出給揚聲器，例如32聲道揚聲器。可選地，信號228可提供給 格式轉(zhuǎn)換電路232,格式轉(zhuǎn)換電路232接收信號228作為指示聲道信號228被轉(zhuǎn)換的方式的重 現(xiàn)布局信號的控制輸入。在圖2描繪的實施例中，假設(shè)W信號可被提供給5.1揚聲器系統(tǒng)(如 234指示）的方式完成轉(zhuǎn)換。此外，聲道信號228被提供給雙耳擅染器236生成兩個輸出信號， 例如用于耳機，如238指示。
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