HK1110985B - Adaptive residual audio coding - Google Patents

Claims (35)

1. Audiocodierer (10) zum Codieren eines Audiosignals mit zumindest zwei Kanälen (18), der folgende Merkmale umfasst:

   einen Parameterextrahierer (16) zum Ableiten eines Kohärenzparameters (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und eines Pegelparameters (IID), der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt;

   einen Begrenzer (14) zum Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

   einen Abwärtsmischer (12) zum Ableiten eines Abwärtsmischsignals (20) und eines Restsignals (18) von dem Audiosignal unter Verwendung einer Abwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
2. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 1, bei dem der Parameterextrahierer (16) wirksam ist, um mehrere räumliche Parameter für einen gegebenen Zeitabschnitt des Audiosignals abzuleiten.
3. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Begrenzer (14) wirksam ist, um den Kohärenzparameter zu begrenzen, so dass ein Verhältnis von Intensitäten zwischen dem Abwärtsmischsignal (20) und den zumindest zwei Kanälen eine vordefinierte Grenze nicht überschreitet.
4. Audiocodierer (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Begrenzungsregel des Begrenzers (14) derart ist, dass eine untere Grenze für den Kohärenzparameter ICC von dem Pegelparameter IDD und von dem Skalierungsfaktor abhängt, der von einem vordefinierten Gewinnfaktor g₀ abhängt, wie es durch den folgenden Ausdruck beschrieben ist:
5. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem der vordefinierte Gewinnfaktor g₀ von dem Intervall [1, 2] gewählt wird.
6. Audiocodierer (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Abwärtsmischer (12) wirksam ist, um eine Abwärtsmischregel zu verwenden, so dass das Abwärtsmischsignal (20) und das Restsignal (18) abgeleitet werden durch Bilden einer linearen Kombination der Kanäle von den zumindest zwei Kanälen, wobei die Koeffizienten der linearen Kombination von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängen.
7. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 6, bei dem die Abwärtsmischregel derart ist, dass das Ableiten des Abwärtsmischsignals (20) m und des Restsignals (18) s durch die folgende Gleichung beschrieben werden kann, abhängig von dem begrenzten Kohärenzparameter ICC, dem Pegelparameter IDD, dem ersten Kanal 1 und dem zweiten Kanal r:
8. Audiocodierer (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, der ferner eine Signalverarbeitungseinheit (51) zum Verarbeiten oder Senden des Abwärtsmischsignals (20), des Restsignals (18) und des räumlichen Parameters umfasst, um ein verarbeitetes Abwärtsmischsignal, ein verarbeitetes Restsignal und verarbeitete Parameter abzuleiten.
9. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 8, bei dem die Signalverarbeitungseinheit (51) wirksam ist, um das verarbeitete Abwärtsmischsignal, das verarbeitete Restsignal und die verarbeiteten Parameter abzuleiten, so dass die Ableitung eine Komprimierung des Abwärtsmischsignals (20), des Restsignals (18) und der räumlichen Parameter umfasst.
10. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 8 oder 9, der ferner eine Ausgabeschnittstelle (58) zum Bereitstellen der Informationen des verarbeiteten Abwärtsmischsignals (20), des verarbeiteten Restsignals (18) und der verarbeiteten Parameter umfasst.
11. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 10, bei dem die Ausgabeschnittstelle (58) wirksam ist, um das verarbeitete Abwärtsmischsignal, das verarbeitete Restsignal und die verarbeiteten Parameter zu kombinieren, um einen Ausgabebitstrom abzuleiten, der die Informationen des verarbeiteten Abwärtsmischsignals, des verarbeiteten Restsignals und der verarbeiteten Parameter aufweist.
12. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 11, bei dem die Ausgabeschnittstelle (58) wirksam ist, um das verarbeitete Abwärtsmischsignal, das verarbeitete Restsignal und die verarbeiteten Parameter zu multiplexen, um den Ausgabebitstrom abzuleiten.
13. Audiocodierer (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem mehrere Kanalpaare codiert sind, wobei für jedes Kanalpaar räumliche Parameter, ein Abwärtsmischsignal (20) und ein Restsignal (18) abgeleitet werden.
14. Audiocodierer (10) gemäß Anspruch 13, bei dem die mehreren Kanalpaare einen linken vorderen, einen linken hinteren, einen rechten vorderen, einen rechten hinteren, einen Niederfrequenzverstärkungs- und einen Mittel-Kanal umfassen.
15. Audiodecodierer (140) zum Decodieren eines codierten Audiosignals, das ein ursprüngliches Audiosignal mit zumindest zwei Kanälen darstellt, wobei das codierte Audiosignal ein Abwärtsmischsignal und ein Restsignal sowie einen Kohärenzparameter (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und einen Pegelparameter (IDD) aufweist, der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt, der folgende Merkmale umfasst:

    einen Begrenzer (144) zum Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparamter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    einen Aufwärtsmischer (142) zum Ableiten einer Rekonstruktion des ursprünglichen Audiosignals (154) von dem Abwärtsmischsignal und dem Restsignal unter Verwendung einer Aufwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
16. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 15, bei dem der Begrenzer (144) wirksam ist, um mehrere Kohärenzparameter für einen gegebenen Zeitabschnitt des codierten Audiosignals, der einem Zeitrahmen des ursprünglichen Audiosignals entspricht, zu begrenzen.
17. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem der Begrenzer (144) wirksam ist, um den Kohärenzparameter zu begrenzen, so dass ein Verhältnis von Intensitäten zwischen dem Abwärtsmischsignal und den zumindest zwei Kanälen des ursprünglichen Audiosignals eine vordefinierte Grenze nicht überschreitet.
18. Audiodecodierer (140) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem eine Begrenzungsregel des Begrenzers (144) derart ist, dass eine untere Grenze für den Kohärenzparameter ICC von dem Pegelparameter IDD und von dem Skalierungsfaktor abhängt, der von einem vordefinierten Gewinnfaktor g₀ abhängt, wie es durch den folgenden Ausdruck beschrieben ist:
19. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 18, bei dem der vordefinierte Gewinnfaktor g₀ von dem Intervall [1, 2] gewählt wird.
20. Audiodecodierer (140) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem der Aufwärtsmischer (142) wirksam ist, um eine Aufwärtsmischregel zu verwenden, so dass ein erster rekonstruierter Kanal und ein zweiter rekonstruierter Kanal der zumindest zwei Kanäle abgeleitet werden durch Bilden einer linearen Kombination des Abwärtsmischsignals und des Restsignals, wobei die Koeffizienten der linearen Kombination von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängen.
21. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 20, bei dem die Aufwärtsmischregel derart ist, dass das Ableiten eines ersten rekonstruierten Kanals 1 und eines zweiten rekonstruierten Kanals r von dem Abwärtsmischsignal m und dem Restsignal s von dem begrenzten Kohärenzparameter ICC und dem Pegelparameter abhängt, wie es durch die folgenden Gleichungen beschrieben ist wobei
22. Audiodecodierer (140) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 21, der ferner eine Signalverarbeitungseinheit (182) zum Senden oder Verarbeiten eines verarbeiteten Restsignals, eines verarbeiteten Abwärtsmischsignals und verarbeiteter Parameter umfasst, um das Restsignal, das Abwärtsmischsignal und die räumlichen Parameter abzuleiten.
23. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 22, bei dem die Signalverarbeitungseinheit (182) wirksam ist, um das Restsignal, das Abwärtsmischsignal und die räumlichen Parameter abzuleiten, so dass das Ableiten des Restsignals, des Abwärtsmischsignals und der räumlichen Parameter ein Dekomprimieren des verarbeiteten Restsignals, des verarbeiteten Abwärtsmischsignals und der verarbeiteten Parameter umfasst.
24. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 22 oder 23, der ferner eine Eingabeschnittstelle (190) zum Bereitstellen des verarbeiteten Restsignals, des verarbeiteten Abwärtsmischsignals und der verarbeiteten Parameter umfasst.
25. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 24, bei dem die Eingabeschnittstelle (190) wirksam ist, um einen einzelnen Eingabebitstrom zu zergliedern, um das verarbeitete Restsignal, das verarbeitete Abwärtsmischsignal und die verarbeiteten Parameter abzuleiten.
26. Audiodecodierer (140) gemäß Anspruch 25, bei dem die Eingabeschnittstelle (190) wirksam ist, um den einzelnen Eingabebitstrom zu zergliedern, so dass das Ableiten des verarbeiteten Restsignals, des verarbeiteten Abwärtsmischsignals und der verarbeiteten Parameter ein Demultiplexen des Eingabebitstroms umfasst.
27. Verfahren zum Codieren eines Audiosignals mit zumindest zwei Kanälen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    Ableiten eines Kohärenzparameters (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und eines Pegelparameters (IDD), der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt;

    Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    Ableiten eines Abwärtsmischsignals und eines Restsignals von dem Audiosignal unter Verwendung einer Abwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
28. Verfahren zum Decodieren eines codierten Audiosignals, das ein ursprüngliches Audiosignal mit zumindest zwei Kanälen darstellt, wobei das codierte Audiosignal ein Abwärtsmischsignal und ein Restsignal sowie einen Kohärenzparameter (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und einen Pegelparameter (IID) aufweist, der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    Ableiten einer Rekonstruktion des ursprünglichen Audiosignals von dem Abwärtsmischsignal und dem Restsignal unter Verwendung einer Aufwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
29. Sender oder Audioaufnahmegerät mit einem Audiocodierer (10) zum Codieren eines Audiosignals mit zumindest zwei Kanälen, der folgende Merkmale umfasst:

    einen Parameterextrahierer (16) zum Ableiten eines Kohärenzparameters (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und eines Pegelparameters (IID), der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt;

    einen Begrenzer (14) zum Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    einen Abwärtsmischer (12) zum Ableiten eines Abwärtsmischsignals und eines Restsignals von dem Audiosignal unter Verwendung einer Abwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
30. Empfänger oder Audioabspielgerät mit einem Audiodecodierer (140) zum Decodieren eines codierten Audiosignals, das ein ursprüngliches Audiosignal mit zumindest zwei Kanälen darstellt, wobei das codierte Audiosignal ein Abwärtsmischsignal und ein Restsignal sowie einen Kohärenzparameter (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und einen Pegelparameter (IID) aufweist, der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt, der folgende Merkmale umfasst:

    einen Begrenzer (144) zum Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    einen Aufwärtsmischer (142) zum Ableiten einer Rekonstruktion des ursprünglichen Audiosignals von dem Abwärtsmischsignal und dem Restsignal unter Verwendung einer Aufwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
31. Verfahren zum Senden oder Audio-Aufnehmen, wobei das Verfahren ein Verfahren zum Codieren eines Audiosignals mit zumindest zwei Kanälen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    Ableiten eines Kohärenzparameters (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und eines Pegelparameters (IDD), der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt;

    Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    Ableiten eines Abwärtsmischsignals und eines Restsignals von dem Audiosignal unter Verwendung einer Abwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
32. Verfahren zum Empfangen oder Audio-Abspielen, wobei das Verfahren ein Verfahren zum Decodieren eines codierten Audiosignals aufweist, das ein ursprüngliches Audiosignal mit zumindest zwei Kanälen darstellt, wobei das codierte Audiosignal ein Abwärtsmischsignal und ein Restsignal sowie einen Kohärenzparameter (ICC), der eine Kohärenz zwischen einem ersten und einem zweiten Kanal der zumindest zwei Kanäle beschreibt, und einen Pegelparameter (IID) aufweist, der eine Pegeldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal als räumliche Parameter beschreibt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    Begrenzen des Kohärenzparameters, um einen begrenzten Kohärenzparameter abzuleiten, wobei die Grenze des Kohärenzparameters von dem Pegelparameter und von einem Skalierungsfaktor abhängt; und

    Ableiten einer Rekonstruktion des ursprünglichen Audiosignals von dem Abwärtsmischsignal und dem Restsignal unter Verwendung einer Aufwärtsmischregel, die von dem begrenzten Kohärenzparameter abhängt.
33. Sendesystem mit einem Sender und einem Empfänger, wobei der Sender einen Audiocodierer (10) zum Codieren eines Audiosignals gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst; und der Empfänger einen Audiodecodierer (140) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 umfasst.
34. Verfahren zum Senden und Empfangen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    ein Sendeverfahren, das ein Verfahren zum Codieren eines Audiosignals gemäß Anspruch 27 umfasst; und

    ein Empfangsverfahren, das ein Verfahren zum Decodieren eines codierten Audiosignals gemäß Anspruch 28 umfasst.
35. Computerprogramm zum Durchführen, wenn dasselbe auf einem Computer läuft, eines Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche 27, 28, 31, 32 oder 34.