[发明专利]用于参数空间音频编码和解码的方法、参数空间音频编码器和参数空间音频解码器

说明书

技术领域

本发明涉及多信道音频信号的参数空间音频编码和解码的方法、用于这类信号的参数空间音频编码器和参数空间音频解码器。

背景技术

关于参数的多信道音频编码，可以参阅音频和声音信号处理应用的IEEE专题研讨会会刊，2001年10月，第199页至第202页(Proc.IEEE Workshop on Appl.of Sig.Proc.to Audio and Acoust.，Oct.2001，pp.199-202)，法勒(Faller C.)和鲍姆加特(Baumgarte F.)的“使用感知参数化的空间音频的有效表示(Efficient representation of spatial audio using perceptual parametrization)”。下混音频信号可接受上混操作，从而合成多信道音频信号，这可通过使用空间提示来产生相较于下混音频信号的情况更多的输出音频信道来实现。通常，下混音频信号因多信道音频信号，例如立体声音频信号的多个音频信道信号的叠加而产生。对下混音频信号进行波形编码并且将其与涉及空间提示的辅助数据一起放入音频比特流中。解码器基于波形编码音频信道，使用辅助数据来合成多信道音频信号。

存在数个空间提示或参数可用于合成多信道音频信号。首先，信道间电平差(ILD)指示待比较的两个信道上的音频信号的电平之间的差。第二，信道间时间差(ITD)指示声音到达人两耳的时间差。ITD值对声音的定位很重要，因为它提供用于识别声源相对于倾听者耳朵的入射方向或入射角度的提示。第三，信道间相位差(IPD)指定待比较的两个信道之间的相对相位差。子带IPD值可用作子带ITD值的估计值。最后，信道间相干(ICC)的定义为，在根据ITD或IPD所作的相位调整之后执行的归一化信道间交叉相关性。ICC值可用于估计声源的宽度。

ILD、ITD、IPD及ICC是空间多信道编码/解码的重要参数。ITD可以覆盖的声响延迟范围为，例如，-1.5ms至1.5ms之间。IPD可覆盖的相位差的整个范围为，-π与π之间。ICC可覆盖相关性的范围并且其所占的百分比值可以指定为处于0与1之间，或者是在-1与+1之间的其他相关性因数。在当前参数的立体声编码方案中，ILD、ITD、IPD及ICC通常在频域中得以估计。对于每一子带的ILD、ITD、IPD及ICC执行以下操作：计算、量化、计入音频比特流的参数段中并且进行传输。

由于参数的音频编码方案的比特率有所限制，因此，有时在音频比特流的参数段中没有足够的比特来传输所有的ILD、ITD、IPD及ICC值。例如，文件US2011/0173005A1揭示了一种基于音频信号分类对音频信号进行编码的方案。

发明内容

本发明的一个主意是根据输入信号的特性和空间编码参数的感知重要性，一次只传输选定数量的空间编码参数。待传输的选定的空间编码参数应覆盖全频带并且表示信道之间的全局最重要的感知差。

通过本发明，可使用各个空间编码参数的感知重要性并且优先排序出最重要的参数以计入经过编码的音频比特流中。该选择导致比特流的所需比特率降低，因为不是所有的空间编码参数都在同一时间传输。

因此，本发明的第一方面涉及一种用于对多信道音频信号进行空间音频编码的方法，所述多信道音频信号包括多个音频信道信号，所述方法包括：对多个音频信道信号中的一个音频信道信号计算至少两个不同的空间编码参数，其中所述至少两个不同的空间编码参数是至少两种不同类型的空间编码参数并且关于参考音频信号进行计算，其中所述参考音频信号是多个音频信道信号中的另一个音频信道信号或从多个音频信道信号中的至少两个音频信道信号导出的下混音频信号；基于计算得出的空间编码参数的值来选择与音频信道信号相关联的所述至少两个不同的空间编码参数中的至少一个空间编码参数；将选定的空间编码参数的量化表示计入音频比特流的参数段中；以及在音频比特流的参数段中设置参数类型标志，从而指示计入音频比特流中的选定的空间编码参数的类型。

根据第一方面的第一实施方案，所述方法进一步包括将预定标志值的量化表示计入音频比特流的参数段中；以及将选定的空间编码参数的量化表示与预定标志值的量化表示一起计入音频比特流的参数段中，从而指示计入音频比特流中的选定的空间编码参数的类型。

根据第一方面的第二实施方案或根据第一方面的第一实施方案，选定的空间编码参数的量化表示包括4比特。

根据第一方面的第二实施方案的进一步实施方案，参数类型标志包括1比特。