CN102523552B

Binaural multi-channel decoder in the context of non-energy-conserving upmix rules

Abstract

A multi-channel decoder, which uses energy error to introduce upmixing rule information of upmixing rules to generate a stereo signal from the downmixing signal for use in accordance with the upmixing rule information and the head-related transfer function corresponding to the upmixing channel (HRTF) is based on the filter characteristics of the filter to calculate the gain factor. The one or more gain factors are used by the filter processor to filter the downmix signal, so that an energy-corrected stereo signal with the left stereo channel and the right stereo channel can be obtained.

CN102523552B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 55

Term

Term ended

Expired 4 September 2026, 0.1 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

17 claims: 2 independent, 15 dependent

  1. 1
    一种多声道解码器,使用参数以从下混信号产生立体信号,该下混信号从原始多声 道信号中导出,该参数包含上混规则信息,该上混规则信息可用于以上混规则对该下混信 号进行上混,该上混规则造成能量误差,该多声道解码器包括: 增益因子计算器,根据该上混规则信息以及与上混声道对应的以头部相关传递函数 HRTF为基础的滤波器特性,计算用于降低或消除该能量误差的至少一个增益因子,其中该 增益因子计算器可操作以根据该滤波器特性的组合冲激响应的能量来计算该增益因子,该 组合冲激响应是通过加上或减去各个滤波器冲激响应而计算的;以及 滤波处理器,利用该至少一个增益因子、该滤波器特性以及该上混规则信息,对该下混 信号进行滤波,以获得能量修正的立体信号。
  2. 2
    如权利要求1所述的多声道解码器,其中该滤波处理器可操作以计算针对该下混信 号的每一个声道的两个增益调整滤波器的滤波器系数,以及利用该两个增益调整滤波器中 的每一个对该下混声道进行滤波。
  3. 3
    如权利要求1所述的多声道解码器,其中该滤波处理器不利用该增益因子而操作以 计算用于该下混声道中每一个的两个滤波器的滤波器系数,并对该下混声道进行滤波,在 对该下混声道进行滤波之后,进行增益调整。
  4. 4
    如权利要求1所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以根据具有分子 与分母的表达式来计算该增益因子,该分子具有各个滤波器冲激滤波器响应的功率组合, 而该分母具有各个滤波器冲激响应的功率的加权求和,其中在该加权求和中使用的权重因 子与该上混规则信息有关。
  5. 5
    如权利要求1所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以根据以下方程 来计算该增益因子: 町 _血 * I]如果 β 0^ 0,σ 1;[1, 靓 其中当η设定为1时,g n 为第一声道的增益因子,其中当η设定为2时,g 2 为第二声道 的增益因子,其中E n B 为通过使用加权参数对声道冲激响应的能量进行加权所计算的加权 求和能量,而其中AE/为该上混规则所引入的该能量误差的估计,其中,α、B与。为上 混规则相关参数,g哑是最大增益因子,而其中ε为大于或等于零 的数字。
  6. 6
    如权利要求5所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以根据以下方程 来计算Ε/及ΑΕ/: Ε =Ρ(1-+船2 -b” 3『, Ε: =0(1-+α(1 —σ·)甌2『+Ρ0”』, 其中b n , ι为对应于第一上混声道与第η个立体声道的以HRTF为基础的滤波器,其中 %2为对应于第二上混声道与第η个立体声道 的以HRTF为基础的滤波器冲激响应,其中%3为对应于第三上混声道与第η个立体声 CN 102523552 Β 道的以HRTF为基础的滤波器冲激响应, 其中如下定义为有效的 a=(l-cj3、β =(l-c 2 ) 3 σ = a + β 以及 ρ= α β 其中ci为第一预测参数,c 2 为第二预测参数,而其中该第一预测参数与该第二预测参 数构成该上混规则信息。 7.如权利要求1所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以计算用于左立 体声道与右立体声道的公共增益因子。 如权利要求1所述的多声道解码器,其中该滤波处理器可操作以使用针对虚拟中 央、左和右方位置的左立体声道与右立体声道的以HRTF为基础的滤波器,作为该滤波器特 性,或是使用通过组合针对虚拟左前方位置与虚拟左环绕位置的HRTF滤波器、或是通过组 合针对虚拟右前方位置与虚拟右环绕位置的HRTF滤波器而导出的滤波器特性。
  7. 7
    9. 如权利要求8所述的多声道解码器,其中与原始左方及左环绕声道有关或是与原始 右方及右环绕声道有关的参数包括在解码器输入信号中,以及 其中该滤波处理器可操作以使用该参数而将头部相关传递函数滤波器进行组合。
  8. 8
    10. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以根据用于立 体声道的以HRTF为基础的滤波器的声道冲激响应的能量的加权线性组合,以及从该加权 线性组合减去估计能量误差所获得的数值之间的比率,来计算该立体声道的增益因子。
  9. 9
    11. 如权利要求10所述的多声道解码器,其中该增益因子计算器可操作以使用该上混 规则信息来确定该加权因子。
  10. 10
    12. 如权利要求11所述的多声道解码器,其中该上混规则信息包含至少两个预测参 数,该预测参数可用于构建上混矩阵,使得输出声道具有与相应的三个输入声道有关的能 量误差。
  11. 11
    13. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中该滤波处理器可操作为具有下述项目作 为滤波器特性: 第一滤波器,用于对左下混声道进行滤波,以获得第一左立体输出, 第二滤波器,用于对右下混声道进行滤波,以获得第二左立体输出, 第三滤波器,用于对左下混声道进行滤波,以获得第一右立体输出, 第四滤波器,用于对右下混声道进行滤波,以获得第二右立体输出, 加法器,用于将该第一左立体输出与该第二左立体输出进行求和,以获得左方立体声 道,并用于将该第一右立体输出与该第二右立体输出进行求和,以获得右方立体声道, 其中该滤波处理器可操作以在进行求和之前或之后,对该第一或第二滤波器或对该左 方立体输出施加用于该左方立体声道的增益因子,并且在进行求和之前或之后,对该第三 和第四滤波器或对该右方立体输出施加用于该右方立体声道的增益因子。
  12. 12
    14. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中该上混规则信息包含上混参数,该上混参 数可用于构建上混矩阵,以从两个声道至三个声道产生上混。
  13. 13
    15. 如权利要求14所述的多声道解码器,其中该上混规则被定义如下: CN 102523552 Β 其中L为第一上混声道,R为第二上混声道,以及C为第三上混声道,L o 为第一下混声 道,R o 为第二下混声道,而叫j为上混规则信息参数。
  14. 14
    16. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中预测损失参数被包括在多声道解码器输 入信号中,以及 其中滤波处理器可操作以利用该预测损失参数将该增益因子进行缩放。
  15. 15
    17. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中该增益计算器可操作以逐子带地计算增 益因子,以及 其中该滤波处理器可操作以逐子带地施加该增益因子。 1 如权利要求8所述的多声道解码器,其中该滤波处理器可操作以通过将HRTF滤波 器的声道冲激响应的加权或相移版本进行求和,以组合与两个声道相关联的HRTF滤波器, 其中用于对HRTF滤波器的声道冲激响应进行加权的权重因子与该声道之间的电平差异有 关,而施加的相移则与该HRTF滤波器的声道冲激响应之间的时间延迟有关。
  16. 16
    19. 如权利要求1所述的多声道解码器,其中以HRTF为基础的滤波器或HRTF滤波器 的滤波器特性为复数子带滤波器,该复数子带滤波器是通过利用复数指数调制滤波器组对 HRTF滤波器的实数数值滤波器冲激响应进行滤波而获得的。
  17. 17
    20. 一种多声道解码的方法,使用参数以从下混信号产生立体信号,该下混信号从原始 多声道信号中导出,该参数包含上混规则信息,该上混规则信息可用于以上混规则对该下 混信号进行上混,该上混规则造成能量误差,该方法包括: 根据该上混规则信息以及与上混声道相对应的以头部相关传递函数HRTF为基础的滤 波器的滤波器特性,计算至少一个增益因子,用于降低或消除该能量误差,其中该增益因子 是根据该滤波器特性的组合冲激响应的能量来计算,该组合冲激响应是通过加上或减去各 个滤波器冲激响应而计算的;以及 利用该至少一个增益因子、该滤波器特性以及该上混规则信息,对该下混信号进行滤 波,以获得能量修正的立体信号。 CN 102523552 Β
Independent claims17