[发明专利]多信道解码器和多信道解码方法

说明书

本申请是以下发明专利申请的分案申请：申请号200580012104.3、申请日2005年3月25日、发明名称“多信道编码器”。

技术领域

本发明涉及多信道编码器，例如利用空间音频的参数描述的多信道音频编码器。而且，本发明还涉及在这样的多信道编码器中处理信号、例如空间音频信号的方法。此外，本发明涉及解码器，所述解码器可操作地解码由这样的多信道编码器生成的信号。

背景技术

近年来，音频记录以及重现已经从非立体声单信道格式发展到双信道立体声格式以及最近发展到多信道格式，例如在家庭影院系统中经常使用的五信道音频格式。超音频光盘（SACD）和数字化视频光盘（DVD）数据载体的引入已经带来了目前对于这样的五信道音频重现不断增加的兴趣。许多用户目前在他们的家中拥有能够提供五信道音频重放的设备；相应地，在适当数据载体上的五信道音频节目内容正在变得愈加可用，例如上面所述的SACD和DVD类型的数据载体。由于对于多信道节目内容不断增长的兴趣，多信道音频节目内容的更高效编码正在成为一个重要课题，例如提供增强的质量、更长的播放时间或甚至更多的信道中的一个或多个。

能够通过参数描述符表示空间音频信息（例如用于音频节目内容）的编码器是已知的。例如，在公开的国际PCT专利申请no.PCT/IB2003/002858（WO2004/008805）中，描述了包括至少第一信号分量（LF）、第二信号分量（LR）和第三信号分量（RF）的多信道音频信号的编码。这种编码利用的方法包括以下步骤：

（a）通过使用第一参数编码器编码所述第一和第二信号分量，用于生成第一编码信号（L）和第一组编码参数（P2）；

（b）通过使用第二参数编码器，编码所述第一编码信号（L）和另一个信号（R），用于生成第二编码信号（T）和第二组编码参数（P1），其中该另一个信号（R）由至少所述第三信号分量（RF）获得；以及

（c）至少通过从至少所述第二编码信号（T）、所述第一组编码参数（P2）和所述第二组编码参数（P1）得到的结果编码信号（T）来表示所述多信道音频信号。

近年来，音频信号的参数描述已经引起了兴趣，因为已经显示出传输描述音频信号的量化参数需要相对少的传输容量。这些量化的参数能够在解码器中被接收和处理以重新生成感觉上不是与其对应的原始音频信号明显不同的音频信号。

当前的多信道编码器生成输出编码数据，其比特率基本上随着在输出编码数据中传送的音频信道的数量线性地成比例变化。这样的特征致使包括另外的信道出现问题，因为用于给定数据载体存储容量的播放时间间隔或音频表现质量将必须相应地被牺牲以适应更多的信道。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种多信道解码器，其可操作地提供多信道数据内容（例如多信道音频数据内容）的更高效解码。

发明人已经意识到，通过使用适当的编码方法，输出的编码数据能够传送对应例如五信道音频节目内容的信息，同时使用为传送二信道音频节目内容（即立体声）通常所需的比特率。

因此，一种多信道编码器可以被设置来处理在N个输入信道中所传送的输入信号，以生成在M个输出信道中所传送的相应输出信号以及参数数据，使得M和N为整数并且N大于M。该编码器可以包括：

（a）下混频器，用于下混频输入信号以生成相应的输出信号；以及

（b）分析器，用于在下混频期间或者作为单独的过程处理该输入信号，所述分析器可操作地生成补充所述输出信号的所述参数数据，所述参数数据描述了输入信号的N个信道之间的相互差，以便基本上允许在解码期间从M个信道的输出信号中重新生成所述N个信道的输入信号中的一个或多个，所述输出信号为兼容于在解码器中进行重现的格式，所述解码器提供了N个或少于N个的输出信道以能够向后兼容。

该多信道编码器能够将多信道输入信号更高效地编码成输出流，该输出流例如可以致使与二信道立体声重放设备相兼容。

该编码器与较早类型的相应解码器的这种向后兼容性以三种方式来提供：

（a）从编码器输出的下混频信号以这样的方式来生成，即这些信号的重放（即无需额外的处理或解码）导致一个空间图像，其是例如5信道空间图像的良好近似，假定限制为相应有限数量的扬声器。这一属性保证了向后重放的兼容性。

（b）与下混频信号有关的空间参数被放置在该比特流的辅助数据部分。不能解码该辅助数据部分的解码器将仍旧能够解码所传输的信号。这一属性保证了向后解码的兼容性；以及