HK1092001B - Compatible multi-channel coding/decoding - Google Patents

Claims (28)

1. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Mehrkanalaudiosignals, wobei das Mehrkanalaudiosignal zumindest drei ursprüngliche Kanäle aufweist, die folgende Merkmale aufweist:

   eine Einrichtung (12) zum Bereitstellen eines ersten Heruntermischkanals als einem Links-Heruntermischkanal und eines zweiten Heruntermischkanals als einem Rechts-Heruntermischkanal, wobei der erste und der zweite Heruntermischkanal von den ursprünglichen Kanälen abgeleitet sind, derart, dass der Links- und der Rechts-Heruntermischkanal gebildet sind, derart, dass ein Ergebnis, wenn dasselbe abgespielt wird, eine Stereodarstellung des Mehrkanalaudiosignals ist;

   eine Einrichtung (14) zum Berechnen von Kanalseiteninformationen für einen ausgewählten ursprünglichen Kanal der ursprünglichen Signale, wobei die Einrichtung zum Berechnen wirksam ist, um die Kanalseiteninformationen zu berechnen, derart, dass ein Heruntermischkanal oder ein kombinierter Heruntermischkanal, der den ersten und den zweiten Heruntermischkanal umfasst, wenn derselbe unter Verwendung der Kanalseiteninformationen gewichtet ist, in einer Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals resultiert; und

   eine Einrichtung (18) zum Erzeugen von Ausgangsdaten,

   wobei die Ausgangsdaten die Kanalseiteninformationen umfassen.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung (18) zum Erzeugen wirksam ist, um die Ausgangsdaten zu erzeugen, derart, dass die Ausgangsdaten zusätzlich den ersten Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem ersten Heruntermischkanal abgeleitet ist, und den zweiten Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem zweiten Heruntermischkanal abgeleitet ist, umfassen.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist, um die Kanalseiteninformationen als parametrische Daten zu bestimmen, die keine Zeitbereichsabtastwerte oder Spektralwerte umfassen.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist, um eine gemeinsame Stereocodierung unter Verwendung eines Heruntermischkanals als einem Trägerkanal und unter Verwendung des ausgewählten ursprünglichen Kanals als einem Eingangskanal durchzuführen, um gemeinsame Stereoparameter als Kanalseiteninformationen für den ausgewählten ursprünglichen Kanal zu erzeugen.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist, um eine Intensitätsstereocodierung oder eine Binaural-Hinweis-Codierung durchzuführen, derart, dass die Kanalseiteninformationen eine Energieverteilung oder Binaural-Hinweis-Parameter für den ausgewählten ursprünglichen Kanal darstellen, wobei ein Heruntermischkanal oder ein kombinierter Heruntermischkanal als ein Trägerkanal verwendbar ist.
6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Mehrkanalaudiosignal einen Links-Kanal, einen Links-Surround-Kanal, einen Rechts-Kanal und einen Rechts-Surround-Kanal umfasst, bei der die Einrichtung (12) zum Bereitstellen wirksam ist, um den ersten Heruntermischkanal als einen Links-Heruntermischkanal bereitzustellen und um den zweiten Heruntermischkanal als einen Rechts-Heruntermischkanal bereitzustellen, wobei der Links- und der Rechts-Heruntermischkanal gebildet sind, derart, dass ein Ergebnis, wenn dasselbe abgespielt wird, eine Stereodarstellung des Mehrkanalaudiosignals ist, und bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist zum Berechnen der Kanalseiteninformationen für den Links-Kanal als dem ausgewählten ursprünglichen Kanal unter Verwendung des Links-Heruntermischkanals, Berechnen der Kanalseiteninformationen für den Rechts-Kanal als dem ausgewählten ursprünglichen Kanal unter Verwendung des Rechts-Heruntermischkanals, Berechnen der Kanalseiteninformationen für den Links-Surround-Kanal als dem ausgewählten ursprünglichen Kanal unter Verwendung des Links-Heruntermischkanals, und Berechnen der Kanalseiteninformationen für den Rechts-Surround-Kanal als dem ausgewählten ursprünglichen Kanal unter Verwendung des Rechts-Heruntermischkanals.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die ursprünglichen Kanäle einen Mitten-Kanal umfassen, die ferner einen Kombinierer (14 a) zum Kombinieren des ersten Heruntermischkanals und des zweiten Heruntermischkanals umfasst, um den kombinierten Heruntermischkanal zu erhalten; und wobei die Einrichtung zum Berechnen der Kanalseiteninformationen für den Mitten-Kanal als dem ausgewählten ursprünglichen Kanal wirksam ist, um die Kanalseiteninformationen zu berechnen (14 b), derart, dass der kombinierte Heruntermischkanal, wenn derselbe unter Verwendung der Kanalseiteninformationen gewichtet ist, in einer Näherung des ursprünglichen Mitten-Kanals resultiert.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Einrichtung (12) zum Bereitstellen wirksam ist, um den ersten Heruntermischkanal und den zweiten Heruntermischkanal unter Verwendung einer ersten vorbestimmten linearen gewichteten Kombination für den ersten Heruntermischkanal und unter Verwendung einer zweiten vorbestimmten linearen gewichteten Kombination für den zweiten Heruntermischkanal von den ursprünglichen Kanälen abzuleiten.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die erste vorbestimmte lineare gewichtete Kombination wie folgt definiert ist: $\mathrm{Lc}=t\cdot \left(L,+,a,\cdot ,\mathrm{Ls},+,b,\cdot ,C\right);$ oder bei der die vorbestimmte zweite lineare gewichtete Kombination wie folgt definiert ist: $\mathrm{Rc}=t\cdot \left(R,+,a,\cdot ,\mathrm{Rs},+,b,\cdot ,C\right),$ wobei Lc der erste Heruntermischkanal ist, wobei Rc der zweite Heruntermischkanal ist, wobei t, a und b Gewichtungsfaktoren kleiner 1 sind, wobei L ein ursprünglicher Links-Kanal ist, wobei C ein ursprünglicher Mitten-Kanal ist, wobei R ein ursprünglicher Rechts-Kanal ist, wobei Ls ein ursprünglicher Links-Surround-Kanal ist und wobei Rs ein ursprünglicher Rechts-Surround-Kanal ist.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Einrichtung (12) zum Bereitstellen wirksam ist, um einen extern zugeführten ersten und zweiten Heruntermischkanal zu empfangen.
11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der erste Heruntermischkanal und der zweite Heruntermischkanal zusammengesetzte Kanäle sind, die aus den ursprünglichen Kanälen in variierenden Graden zusammengesetzt sind, wobei die Einrichtung zum Berechnen wirksam ist, um zu einen Berechnen der Kanalseiteninformationen den Heruntermischkanal aus beiden Heruntermischkanälen zu verwenden, der durch den ausgewählten ursprünglichen Kanal verglichen mit dem anderen Heruntermischkanal stärker beeinflusst ist.
12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Einrichtung (18) zum Erzeugen wirksam ist, um die Ausgangsdaten zu bilden, derart, dass die Ausgangsdaten mit einer Ausgangsdatensyntax übereinstimmen, die durch einen Decodierer auf niedriger Ebene zu einem Verarbeiten des ersten Heruntermischkanals oder eines Signals, das von dem ersten Heruntermischkanal abgeleitet ist, oder des zweiten Heruntermischkanals oder eines Signals, das von dem zweiten Heruntermischkanal abgeleitet ist, verwendet werden soll, um eine decodierte Stereodarstellung des Mehrkanalaudiosignals zu erhalten.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Ausgangsdatensyntax strukturiert ist, derart, dass dieselbe ein spezielles Datenfeld umfasst, das durch einen Decodierer auf niedriger Ebene ignoriert werden soll, und bei der die Einrichtung zum Erzeugen wirksam ist, um die Kanalseiteninformationen in das spezielle Datenfeld einzufügen.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Syntax eine mp3-Syntax ist und das spezielle Datenfeld ein Zusatzdatenfeld ist.
15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Einrichtung (18) zum Erzeugen wirksam ist, um die Kanalseiteninformationen in die Ausgangsdaten einzufügen, derart, dass die Kanalseiteninformationen lediglich durch einen Decodierer auf hoher Ebene verwendet werden, aber durch den Decodierer auf niedriger Ebene ignoriert werden.
16. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 15, die ferner einen Codierer (16) umfasst zum Codieren des ersten Heruntermischkanals, um das Signal zu erhalten, das von dem ersten Heruntermischkanal abgeleitet ist, oder zum Codieren des zweiten Heruntermischkanals, um das Signal zu erhalten, das von dem zweiten Heruntermischkanal abgeleitet ist.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, bei dem der Codierer (16) ein Wahrnehmungscodierer ist, der eine Einrichtung zum Umwandeln eines Signals, das codiert werden soll, in eine Spektraldarstellung, eine Einrichtung zum Quantisieren der Spektraldarstellung unter Verwendung eines psychoakustischen Modells und eine Einrichtung zum Entropiecodieren einer quantisierten Spektraldarstellung, um eine entropiecodierte quantisierte Spektraldarstellung als das Signal, das von dem ersten Heruntermischkanal abgeleitet ist, oder das Signal, das von dem zweiten Heruntermischkanal abgeleitet ist, zu erhalten, umfasst.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, bei der der Wahrnehmungscodierer (16) ein Codierer gemäß MPEG-1/2 Layer III (mp3) oder MPEG-2/4 Advanced Audio Coding (AAC) ist.
19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist, um Heruntermischenergiewerte für den Heruntermischkanal oder den kombinierten Heruntermischkanal zu berechnen, einen ursprünglichen Energiewert für den ausgewählten ursprünglichen Kanal zu berechnen, und einen Verstärkungsfaktor als die Kanalseiteninformationen zu berechnen, wobei der Verstärkungsfaktor von dem Heruntermischenergiewert und dem ursprünglichen Energiewert abgeleitet ist.
20. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der die Einrichtung (14) zum Berechnen wirksam ist, um frequenzabhängige Kanalseiteninformationsparameter zu berechnen, derart, dass für eine Mehrzahl von Frequenzbändern eine Mehrzahl unterschiedlicher Kanalseiteninformationsparameter erhalten werden.
21. Verfahren zum Verarbeiten eines Mehrkanalaudiosignals, wobei das Mehrkanalaudiosignal zumindest drei ursprüngliche Kanäle aufweist, das folgende Schritte aufweist:

    Bereitstellen (12) eines ersten Heruntermischkanals als einem Links-Heruntermischkanal und eines zweiten Heruntermischkanals als einem Rechts-Heruntermischkanal, wobei der erste und der zweite Heruntermischkanal von den ursprünglichen Kanälen abgeleitet sind, derart, dass der Links- und der Rechts-Heruntermischkanal, wenn dieselben abgespielt werden, in einer Stereodarstellung des Mehrkanalaudiosignals resultieren;

    Berechnen (14) von Kanalseiteninformationen für einen ausgewählten ursprünglichen Kanal der ursprünglichen Signale, derart, dass ein Heruntermischkanal oder ein kombinierter Heruntermischkanal, der den ersten und den zweiten Heruntermischkanal umfasst, wenn derselbe unter Verwendung der Kanalseiteninformationen gewichtet ist, in einer Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals resultiert; und

    Erzeugen (18) von Ausgangsdaten, wobei die Ausgangsdaten die Kanalseiteninformationen umfassen.
22. Vorrichtung zum inversen Verarbeiten von Eingangsdaten, wobei die Eingangsdaten Kanalseiteninformationen, einen Links-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Links-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und einen Rechts-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Rechts-Heruntermischkanal abgeleitet ist, umfassen, wobei der Links-Heruntermischkanal und der Rechts-Heruntermischkanal von zumindest drei ursprünglichen Kanälen eines Mehrkanalaudiosignals abgeleitet sind, und ein Ergebnis, wenn dasselbe abgespielt wird, eine Stereodarstellung des Mehrkanalaudiosignals ist, und wobei die Kanalseiteninformationen berechnet sind, derart, dass ein Heruntermischkanal oder ein kombinierter Heruntermischkanal, der den Links-Heruntermischkanal und den Rechts-Heruntermischkanal umfasst, wenn derselbe unter Verwendung der Kanalseiteninformationen gewichtet ist, in einer Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals resultiert, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

    einen Eingangsdatenleser (24) zum Lesen der Eingangsdaten, um den Links-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Links-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und den Rechts-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Rechts-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und die Kanalseiteninformationen zu erhalten; und

    einen Kanalrekonstruierer (32) zum Rekonstruieren der Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals unter Verwendung der Kanalseiteninformationen und des Heruntermischkanals oder des kombinierten Heruntermischkanals, um die Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals zu erhalten.
23. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, die ferner einen Wahrnehmungsdecodierer (24) aufweist zum Decodieren des Signals, das von dem Links-Heruntermischkanal abgeleitet ist, um die decodierte Version des Links-Heruntermischkanals zu erhalten, und zum Decodieren des Signals, das von dem Rechts-Heruntermischkanal abgeleitet ist, um eine decodierte Version des Rechts-Heruntermischkanals zu erhalten.
24. Vorrichtung gemäß Anspruch 22 oder 23, die ferner einen Kombinierer zum Kombinieren des Links-Heruntermischkanals und des Rechts-Heruntermischkanals aufweist, um den kombinierten Heruntermischkanal zu erhalten.
25. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, bei der das ursprüngliche Audiosignal einen Links-Kanal, einen Links-Surround-Kanal, einen Rechts-Kanal, einen Rechts-Surround-Kanal und einen Mitten-Kanal umfasst, und wobei die Eingangsdaten Kanalseiteninformationen für zumindest drei von dem Links-Kanal, dem Links-Surround-Kanal, dem Rechts-Kanal, dem Rechts-Surround-Kanal und dem Mitten-Kanal umfassen, wobei der Kanalrekonstruierer (32) wirksam ist zum Rekonstruieren einer Näherung des Links-Kanals unter Verwendung von Kanalseiteninformationen für den Links-Kanal und des Links-Heruntermischkanals, Rekonstruieren einer Näherung für den Links-Surround-Kanal unter Verwendung von Kanalseiteninformationen für den Links-Surround-Kanal und des Links-Heruntermischkanals, Rekonstruieren einer Näherung für den Rechts-Kanal unter Verwendung von Kanalseiteninformationen für den Rechts-Kanal und des Rechts-Heruntermischkanals, und Rekonstruieren einer Näherung für den Rechts-Surround-Kanal unter Verwendung von Kanalseiteninformationen für den Rechts-Surround-Kanal und des Rechts-Heruntermischkanals.
26. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 22 bis 25, bei der der Kanalrekonstruierer wirksam ist, um eine Näherung für den Mitten-Kanal unter Verwendung von Kanalseiteninformationen für den Mitten-Kanal und des kombinierten Heruntermischkanals zu rekonstruieren.
27. Verfahren zum inversen Verarbeiten von Eingangsdaten, wobei die Eingangsdaten Kanalseiteninformationen, einen Links-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Links-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und einen Rechts-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Rechts-Heruntermischkanal abgeleitet ist, umfassen, wobei der Links-Heruntermischkanal und der Rechts-Heruntermischkanal von zumindest drei ursprünglichen Kanälen eines Mehrkanalaudiosignals abgeleitet sind, und wobei die Kanalseiteninformationen berechnet sind, derart, dass ein Heruntermischkanal oder ein kombinierter Heruntermischkanal, der den Links-Heruntermischkanal und den Rechts-Heruntermischkanal umfasst, wenn derselbe unter Verwendung der Kanalseiteninformationen gewichtet ist, in einer Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals resultiert, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    Lesen (24) der Eingangsdaten, um den Links-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Links-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und den Rechts-Heruntermischkanal oder ein Signal, das von dem Rechts-Heruntermischkanal abgeleitet ist, und die Kanalseiteninformationen zu erhalten; und

    Rekonstruieren (32) der Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals unter Verwendung der Kanalseiteninformationen und des Heruntermischkanals oder des kombinierten Heruntermischkanals, um die Näherung des ausgewählten ursprünglichen Kanals zu erhalten.
28. Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines Verfahrens gemäß Anspruch 21 oder Anspruch 27 aufweist, wenn dasselbe auf einem Computer abläuft.