用于利用合成单元和混频器解码包括瞬时的信号的设备的制作方法

专利名称：用于利用合成单元和混频器解码包括瞬时的信号的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理以及音频解码领域，具体地，涉及解码包括瞬时的信号。
背景技术：
音频处理和/或解码以许多方式发展。具体地，空间音频应用已变得越来越重要。音频信号处理经常被用于去相关或渲染信号。此外，信号的去相关和渲染被用于单声道至立体声上混、单声道/立体声至多声道上混、人工混响、立体声强化或用户互动混频/渲染的处理中。几种音频信号处理系统采用去相关器。重要实例是去相关系统应用在参数空间音频解码器中以恢复在从一个或几个下混信号重构的两个或更多个信号之间的特定去相关特性。例如，当与强度立体声相比时，去相关器的应用显著改善了输出信号的感知质量。具体地，去相关器的利用能使空间声音与宽的声音图像、几个并发的声音对象和/或周围环境适当合成。然而，也已知去相关器会在时间信号结构、音质等中引入伪像(artifact)类改变。音频处理中的去相关器的其他应用实例例如是用于改变空间感的人工混响的产生或在多声道声学回声消除系统中利用去相关器来改善收敛行为。

图1中示出了去相关器在单声道至立体声上混频器中的现有技术应用的典型状态(例如，应用在参数立体声(PS)中)，其中，单声道输入信号M (“干(dry)”信号)被提供至去相关器110。去相关器110根据去相关方法将单声道输入信号M去相关以在其输出端提供去相关信号D (“湿(wet)”信号)。该去相关信号D作为第一混频器输入信号与作为第二混频器输入信号的干单声道信号M—起被馈送至混频器120中。此外，上混控制单元130馈送上混控制参数到混频器120中。混频器120随后根据混频矩阵H产生两个输出声道L和R (L=左立体声输出声道；R=右立体声输出声道)。混频矩阵的系数可以是固定的、信号相关的或者由用户来控制。可替代地，混频矩阵由侧信息控制，该侧信息与包括关于如何上混该下混的信号以形成所需的多声道输出的参数描述的下混一起被发送。这一空间侧信息通常在单声道下混处理期间在匹配的信号编码器中产生。该原理广泛被应用在空间音频编码中，例如，参数立体声，例如参见J.Breebaartj S.van de Par, A.Kohlrauschj E.Schuijersj “High-Quality ParametricSpatial Audio Coding at Low Bitrates，，in Proceedings of the AES116th Convention，Berlin,Preprint6072, May2004o图2中示出了参数立体声解码器的另一现有技术结构的典型状态，其中，去相关处理在转换域中被进行。分析滤波器组210将单声道输入信号转换到转换域中，例如，转换到频域中。被转换的单声道输入信号M的去相关随后利用产生去相关信号D的去相关器220进行。被转换的单声道输入信号M和去相关信号D两者均被馈送到混频矩阵230中。混频矩阵230随后考虑由参数修改单元240提供的上混参数来产生两个输出信号L和R，其中，该参数修改单元240被设置有空间参数并被耦接至参数控制单元250。在图2中，空间参数可由用户或其他工具(例如，用于立体声渲染/呈现的后处理)修改。在该实例中，上混参数与来自立体声滤波器的参数结合以形成用于上混频矩阵的输入参数。最终，由混频矩阵230产生的输出信号被馈送到确定立体声输出信号的合成滤波器组260中。混频矩阵230的输出L/R根据混频规则从单声道输入信号M和去相关信号D被计算出，例如，通过应用以下公式计算:
权利要求
1.一种用于解码信号的设备，包括: 瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ;910),用于将设备输入信号分离成第一信号分量和第二信号分量，使得所述第一信号分量包括所述输入信号的瞬时信号部分且使得所述第二信号分量包括所述输入信号的非瞬时信号部分； 瞬时去相关器(320 ；420 ；520 ；620 ；720 ;920)，用于根据第一去相关方法来去相关所述第一信号分量以获得第一去相关信号分量； 第二去相关器(330 ；430 ；530 ；630 ；730 ;930)，用于根据第二去相关方法来去相关所述第二信号分量以获得第二去相关信号分量，其中，所述第二去相关方法不同于所述第一去相关方法； 合成单兀(340 ；440 ；540 ；640 ；740 ;940),用于将所述第一去相关信号分量与所述第二去相关信号分量合成以获得去相关合成信号；以及 混频器(450 ；552 ；752 ;952)，适用于接收混频器输入信号且适用于基于所述混频器输入信号和混频规则来生成输出信号； 其中，所述合成单元(340 ；440 ；540 ；640 ；740 ；940)和所述混频器(450 ；552 ；752 ；952)被配置为使得将所述去相关信号作为第一混频器输入信号馈送到所述混频器(450 ；552 ；752 ；952)中以及将所述设备输入信号或从所述设备输入信号导出的信号作为第二混频器输入信号馈送到所述混频器(450 ；552 ；752 ；952)中。
2.根据权利要求1所述的设备， 其中，所述混频器(450 ；552 ；752 ;952)还适用于接收指示两个信号之间的相关性或相干性的相关性/相干性参数数据，且其中，所述混频器(450 ；552 ；752 ;952)还适用于基于所述相关性/相干性参数数据 来生成所述输出信号。
3.根据权利要求1或2所述的设备， 其中，所述混频器(450 ；552 ；752 ;952)还适用于接收指示两个信号之间的能量差的电平差参数数据，且其中，所述混频器(450 ；552 ；752 ;952)还适用于基于所述电平差参数数据生成所述输出信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述混频器(450 ；552 ；752 ;952)还适用于采用包括将所述第一混频器输入信号和所述第二混频器输入信号与混频矩阵相乘的规则的混频规则。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述合成单元(340 ；440 ；540 ；640 ；740 ;940)适用于通过将所述第一去相关信号分量与所述第二去相关信号分量相加来合成所述第一去相关信号分量与所述第二去相关信号分量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ；910)适用于根据瞬时分离信息来将所述设备输入信号的所考虑的信号部分馈送到所述瞬时去相关器(320 ；420 ；520 ；620 ；720 ；920)中或者将所考虑的信号部分馈送到所述第二去相关器(330 ；430 ；530 ；630 ；730 ；930)中，所述瞬时分离信息指示所考虑的信号部分包括瞬时或者指示所考虑的信号部分不包括瞬时。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ；910)适用于部分地将所述设备输入信号的所考虑的信号部分馈送到所述瞬时去相关器(320 ；420 ；520 ；620 ；720 ；920)中，以及部分地将所考虑的信号部分馈送到所述第二去相关器(330 ；430 ；530 ；630 ；730 ；930)中，且其中，被馈送到所述瞬时分离器中的所考虑的信号部分的量和被馈送到所述第二去相关器中的所考虑的信号部分的量取决于瞬时分离信息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ;910)适用于分离在频域中表示的设备输入信号。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ;910)适用于基于频率无关瞬时分离信息来将所述设备输入信号分离成第一信号分量和第二信号分量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述瞬时分离器(310 ；410 ；510 ；610 ；710 ;910)适用于基于频率相关瞬时分离信息来将所述设备输入信号分离成第一信号分量和第二信号分量。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述设备还包括接收单元(650)，所述接收单元适用于从编码器接收相位信息；且其中，所述瞬时去相关器(320 ；420 ；520 ；620 ；720 ;920)适用于将来自所述编码器的所述相位信息应用于所述第一信号分量。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备， 其中，所述第二去相关器(330 ；430 ；530 ；630 ；730 ;930)是格子式IIR去相关器。
13.一种用于解码信号的方法，包括: 将设备输入信号分离成第一信号分量和第二信号分量，使得所述第一信号分量包括所述设备输入信号的瞬时信号部分且使得所述第二信号分量包括所述设备输入信号的非瞬时信号部分； 根据第一去相关方法来去相关所述第一信号分量以获得第一去相关信号分量； 根据第二去相关方法来去相关所述第二信号分量以获得第二去相关信号分量，其中，所述第二去相关方法不同于所述第一去相关方法； 将所述第一去相关信号分量与所述第二去相关信号分量合成以获得去相关合成信号；以及 基于混频规则、所述去相关信号和所述设备输入信号来生成输出信号。
14.一种实施根据权利要求 13所述的方法的计算机程序。
全文摘要
一种用于产生去相关信号的设备包括瞬时分离器(310；410；510；610；710；910)、瞬时去相关器(320；420；520；620；720；920)、第二去相关器(330；430；530；630；730；930)、合成单元(340；440；540；640；740；940)以及混频器(450；552；752；952)，其中，该瞬时分离器(310；410；510；610；710；910)适用于将输入信号分离成第一信号分量和第二信号分量，使得该第一信号分量包括输入信号的瞬时信号部分且使得该第二信号分量包括输入信号的非瞬时信号部分。合成单元(340；440；540；640；740；940)和混频器(450；552；752；952)被配置为使得将去相关信号作为输入信号从合成单元馈送到混频器(450；552；752；952)中。
文档编号G10L19/00GK103180898SQ201180051699
公开日2013年6月26日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年8月25日
发明者阿希姆·昆茨, 萨沙·迪施, 于尔根·赫莱, 法比安·库奇, 约翰内斯·希尔珀特 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司