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KR101803214B1 - 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법, 신호 처리 유닛 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법, 신호 처리 유닛 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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KR101803214B1
KR101803214B1 KR1020167004106A KR20167004106A KR101803214B1 KR 101803214 B1 KR101803214 B1 KR 101803214B1 KR 1020167004106 A KR1020167004106 A KR 1020167004106A KR 20167004106 A KR20167004106 A KR 20167004106A KR 101803214 B1 KR101803214 B1 KR 101803214B1
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파비앙 쿠치
미하엘 크래슈머
아힘 쿤츠
크리스토프 팔러
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프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
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Abstract

입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성에 매핑하기 위한 방법은 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트를 제공하는 단계로서, 규칙들은 연관된 입력 채널과 출력 채널들의 세트 사이의 상이한 매핑들을 정의하는, 규칙들의 세트를 제공하는 단계를 포함한다.
복수의 입력 채널들의 각 입력 채널에 대해, 입력 채널과 연관된 규칙에 액세스되고, 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에 존재하는 지의 여부에 대한 결정이 이루어지고, 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에 존재하는 경우 액세스된 규칙이 선택된다. 입력 채널들은 선택된 규칙에 따라 출력 채널들에 매핑된다.

Description

입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법, 신호 처리 유닛 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, SIGNAL PROCESSING UNIT, AND COMPUTER PROGRAM FOR MAPPING A PLURALITY OF INPUT CHANNELS OF AN INPUT CHANNEL CONFIGURATION TO OUTPUT CHANNELS OF AN OUTPUT CHANNEL CONFIGURATION}
본 발명은 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법들 및 신호 처리 유닛들에 관한 것으로, 특히 상이한 스피커(loudspeaker) 채널 구성들 사이의 포맷 다운믹스 변환에 적합한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
공간 오디오 코딩 툴들(tools)은 종래 기술에 잘 알려져 있고, 예를 들어 MPEG-서라운드 표준에서 표준화된다. 공간 오디오 코딩은 재생 설정에서의 그 배치에 의해 예를 들어, 좌측 채널, 센터 채널, 우측 채널, 좌측 서라운드 채널, 우측 서라운드 채널 및 저주파수 개선(LFE) 채널로서 식별되는 복수의 원 입력, 예를 들어, 5개 또는 7개의 입력 채널들에서 시작한다. 공간 오디오 인코더는 원 채널들로부터 하나 이상의 다운믹스 채널들을 도출할 수 있고, 추가로 채널 코히어런스(coherence) 값들에서의 채널간 레벨 차이들, 채널간 위상 차이들, 채널간 시간 차이들 등과 같은 공간 큐들(cues)에 관한 파라미터적 데이터를 도출할 수 있다. 하나 이상의 다운믹스 채널들은 원 입력 채널들의 근사적인(approximated) 버전인 출력 채널들을 마지막으로 얻기 위해 공간 큐들을 나타내는 파라미터적 부가 정보와 함께. 다운믹스 채널들 및 연관된 파라미터적 데이터를 디코딩하기 위한 공간 오디오 디코더로 송신된다. 예를 들어, 5.1 포맷, 7.1 포맷 등과 같이 출력 설정에서 채널들의 배치가 고정될 수 있다.
또한, 공간 오디오 객체 코딩 툴들은 종래 기술에 잘 알려져 있고, 예를 들어, MPEG SAOC 표준(SAOC=spatial audio object coding)에서 표준화된다. 원 채널들에서 시작하는 공간 오디오 코딩에 대조적으로, 공간 오디오 객체 코딩은 특정한 렌더링 재생 설정을 위해 자동적으로 지정되지 않는 오디오 객체들에서 시작한다. 오히려, 재생 장면에서의 오디오 객체들의 배치는 융통성있을 수 있고, 사용자에 의해 예를 들어, 특정 렌더링 정보를 공간 오디오 객체 코딩 디코더에 입력함으로써, 설정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 렌더링 정보는 추가 부가 정보 또는 메타데이터로서 송신될 수 있고; 렌더링 정보는, 재생 설정에서 특정 오디오 객체가 위치(예를 들어, 시간이 지남에 따라)되는 위치에서 정보를 포함한다. 특정 데이터 압축을 얻기 위해, 다수의 오디오 객체들은, 입력 객체들로부터 특정 다운믹스 정보에 따라 객체들을 다운믹싱함으로써 하나 이상의 전송 채널들을 계산하는 SAOC 인코더를 이용하여 인코딩된다. 더욱이, SAOC 인코더는 객체 레벨 차이들(OLD), 객체 코히어런스 값들 등과 같이 인터-객체 큐들을 나타내는 파라미터적 부가 정보를 계산한다. SAC(SAC=spatial Audio Coding)에서와 같이, 인터-객체 파라미터적 데이터는 개별적인 시간/주파수 타일들(tiles)에 대해 계산된다. 오디오 신호의 특정 프레임(예를 들어, 1024 또는 2048 샘플들)에 대해, 복수의 주파수 대역들(예를 들어, 24, 32, 또는 64 대역들)은, 파라미터적 데이터가 각 프레임 및 각 주파수 대역에 대해 제공되도록 고려된다. 예를 들어, 오디오 부품(piece)이 20 프레임들을 가질 때, 그리고 각 프레임이 32 주파수 대역들로 세분화될 때, 시간/주파수 타일들의 수는 640이다.
원하는 재생 포맷, 즉 출력 채널 구성(출력 스피커 구성)은 입력 채널 구성과 상이할 수 있고, 출력 채널들의 수는 일반적으로 입력 채널들의 수와 상이하다. 따라서, 포맷 변환은 입력 채널 구성의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하도록 요구될 수 있다.
본 발명의 기본 목적은, 융통성있는 방식으로 입력 채널 구성의 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑하기 위한 승인된 접근법을 출력 채널 구성에 제공하는 것이다.
이 목적은 제 1항의 방법, 제 25항의 컴퓨터 프로그램, 제 26항의 신호 처리 유닛, 및 제 27항의 오디오 디코더에 의해 달성된다.
본 발명의 실시예들은 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은
복수의 입력 채널들의 각 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트를 제공하는 단계로서, 세트에서의 규칙들은 연관된 입력 채널과 출력 채널들의 세트 사이의 상이한 매핑들을 정의하는, 제공하는 단계;
복수의 입력 채널들의 각 입력 채널에 대해, 입력 채널과 연관된 규칙에 액세스하고, 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에 존재하는 지의 여부를 결정하고, 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에 존재하는 경우 액세스된 규칙을 선택하는, 액세스, 결정 및 선택 단계; 및
선택된 규칙에 따라 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑하는 단계를
포함한다.
본 발명의 실시예들은 컴퓨터 또는 프로세서 상에서 실행될 때 그러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공한다. 본 발명의 실시예들은 그러한 방법을 수행하도록 구성되거나 프로그래밍된 프로세서를 포함하는 신호 처리 유닛을 제공한다. 본 발명의 실시예들은 그러한 신호 처리 유닛을 포함하는 오디오 디코더를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 새로운 접근법에 기초하는데, 여기서 잠재적인 입력-출력 채널 매핑들을 기재하는 규칙들의 세트는 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널과 연관되고, 규칙들의 세트의 하나의 규칙은 주어진 입력-출력 채널 구성에 대해 선택된다. 따라서, 규칙들은 입력 채널 구성 또는 특정 입력-채널 구성과 연관되지 않는다. 따라서, 주어진 입력 채널 구성 및 특정 출력 채널 구성에 대해, 주어진 입력 채널 구성에 존재하는 복수의 입력 채널들 각각에 대해, 규칙들의 연관된 세트는 규칙들 중 어떤 규칙이 주어진 출력 채널 구성에 매칭하는 지를 결정하기 위해 액세스된다. 규칙들은 입력 채널들에 직접 적용될 하나 이상의 계수들을 정의할 수 있거나, 입력 채널들에 적용될 계수들을 도출하도록 적용될 프로세스를 정의할 수 있다. 계수들에 기초하여, 다운믹스(DMX) 매트릭스와 같은 계수 매트릭스가 생성될 수 있고, 주어진 입력 채널 구성의 입력 채널들을 주어진 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위해 주어진 입력 채널 구성의 입력 채널들에 적용될 수 있다. 규칙들의 세트가 입력 채널 구성 또는 특정 입력-출력 채널 구성이 아니라 입력 채널들과 연관되기 때문에, 본 발명의 접근법은 융통성있는 방식으로 상이한 입력 채널 구성들 및 상이한 출력 채널 구성들에 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 채널들은 오디오 채널들을 나타내고, 각 입력 채널 및 각 출력 채널은, 연관된 스피커가 중앙 청취자 위치에 대해 위치되는 방향을 갖는다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들에 관해 기재될 것이다.
도 1은 3D 오디오 시스템의 3D 오디오 인코더의 개요를 도시한 도면.
도 2는 3D 오디오 시스템의 3D 오디오 디코더의 개요를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 3D 오디오 디코더에서 구현될 수 있는 포맷 변환기를 구현하기 위한 예를 도시한 도면.
도 4는 스피커 구성을 위에서 본 개략적인 평면도.
도 5는 다른 스피커 구성을 밑에서 본 개략적인 평면도.
도 6a는 입력 채널 구성의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 신호 처리 유닛의 블록도.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 유닛을 도시한 도면.
도 7은 입력 채널 구성의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법을 도시한 도면.
도 8은 매핑 단계의 예를 더 구체적으로 도시한 도면.
본 발명의 접근법의 실시예들을 구체적으로 기재하기 전에, 본 발명의 접근법이 구현될 수 있는 3D 오디오 코덱 시스템의 개요가 주어진다.
도 1 및 도 2는 실시예들에 따라 3D 오디오 시스템의 산술 블록들을 도시한다. 더 구체적으로, 도 1은 3D 오디오 인코더(100)의 개요를 도시한다. 오디오 인코더(100)는 선택적으로 제공될 수 있는 사전-렌더러/믹서 회로(102)에서, 입력 신호들, 더 구체적으로 복수의 채널 신호들(104), 복수의 객체 신호들(106) 및 대응하는 객체 메타데이터(108)를 오디오 인코더(100)에 제공하는 복수의 입력 채널들을 수신한다. 처리된 객체 신호들(106)은 사전-렌더러/믹서(102){신호들(110)을 참조}에 의해 SAOC 인코더(112)(SAOC=spatial Audio Object Coding)에 제공될 수 있다. SAOC 인코더(112)는 USAC 인코더(116)(USAC= Unified Speech and Audio Coding)의 입력들에 제공된 SAOC 전송 채널들(114)을 생성한다. 더욱이, 신호 SAOC-SI(118)(SAOC-SI=SAOC 부가 정보)는 또한 USAC 인코더(116)의 입력들에 제공된다. USAC 인코더(116)는 사전-렌더러/믹서로부터 직접 나오는 객체 신호들(120)뿐 아니라 채널 신호들 및 사전-렌더링된 객체 신호들(122)을 추가로 수신한다. 객체 메타데이터 정보(108)는 압축된 객체 메타데이터 정보(126)를 USAC 인코더에 제공하는 OAM 인코더(124)(OAM=object metadata)에 적용된다. 전술한 입력 신호들에 기초하여, USAC 인코더(116)는 128에서 도시된 바와 같이 압축된 출력 신호(MP4)를 생성한다.
도 2는 3D 오디오 시스템의 3D 오디오 디코더(200)의 개요를 도시한다. 도 1의 오디오 인코더(100)에 의해 생성된 인코딩된 신호(128)(MP4)는 오디오 디코더(200)에서, 더 구체적으로 USAC 디코더(202)에서 수신된다. USAC 디코더(202)는 수신된 신호(128)를 채널 신호들(204), 사전-렌더링 객체 신호들(206), 객체 신호들(208), 및 SAOC 전송 채널 신호들(210)로 디코딩한다. 더욱이, 압축된 객체 메타데이터 정보(212) 및 신호 SAOC-SI(214)는 USAC 디코더에 의해 출력된다. 객체 신호들(208)은 렌더링된 객체 신호들(218)을 출력하는 객체 렌더러(216)에 제공된다. SAOC 전송 채널 신호들(210)은 렌더링된 객체 신호들(222)을 출력하는 SAOC 디코더(220)에 공급된다. 압축된 객체 메타 정보(212)는 각 제어 신호들을 객체 렌더러(216)에 출력하는 OAM 디코더(224)와, 렌더링된 객체 신호들(218) 및 렌더링된 객체 신호들(222)을 생성하기 위한 SAOC 디코더(220)에 공급된다. 디코더는 도 2에 도시된 바와 같이, 채널 신호들(228)을 출력하기 위한 입력 신호들(204, 206, 218 및 222)을 수신하는 믹서(226)를 더 포함한다. 채널 신호들은 230으로 표시된 스피커, 예를 들어 32 채널 스피커에 직접 출력될 수 있다. 대안적으로, 신호들(228)은, 채널 신호들(228)이 변환되는 방식을 나타내는 재생 레이아웃 신호를 제어 입력으로서 수신하는 포맷 변환 회로(232)에 제공될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 신호들이 234로 표시된 5.1 스피커 시스템에 제공될 수 있는 방식으로 이루어진다는 것이 가정된다. 또한, 채널들 신호들(228)은 238로 표시된 예를 들어, 헤드폰을 위한 2개의 출력 신호들을 생성하는 입체 음향(binaural) 렌더러(236)에 제공된다.
도 1 및 도 2에 도시된 인코딩/디코딩 시스템은 채널 및 객체 신호들{신호들(104 및 106)을 참조}의 코딩을 위한 MPEG-D USAC 코덱에 기초할 수 있다. 다량의 객체들을 코딩하기 위한 효율을 증가시키기 위해, MPEG SAOC 기술이 이용될 수 있다. 3가지 유형들의 렌더러들은 객체들을 채널들로 렌더링하고, 채널들을 헤드폰들에 렌더링하거나 채널들을 상이한 스피커 설정에 렌더링하는 작업들을 수행할 수 있다{도 2를 참조, 도면 부호들(230, 234 및 238)}. 객체 신호들이 SAOC를 이용하여 명시적으로 송신되거나 파라미터적으로 인코딩될 때, 대응하는 객체 메타데이터 정보(108)는 압축되고{신호(126)를 참조}, 3D 오디오 비트스트림(128)으로 멀티플렉싱된다.
도 1 및 도 2는 아래에 더 구체적으로 기재될 전체 3D 오디오 신호에 대한 알고리즘 블록들을 도시한다.
사전-렌더러/믹서(102)는 선택적으로 채널과 객체 입력 장면을 더한 것을 인코딩 이전에 채널 장면으로 변환하기 위해 제공될 수 있다. 기능적으로, 사전-렌더러/믹서(102)는 아래에 구체적으로 기재될 객체 렌더러/믹서와 동일하다. 객체들의 사전-렌더링은 동시적인 활성 객체 신호들의 수와 기본적으로 독립적인 인코더 입력에서 결정론적인 신호 엔트로피를 보장하기 위해 바람직할 수 있다. 객체들의 사전-렌더링을 통해, 객체 메타데이터 송신이 요구되지 않는다. 이산 객체 신호들은, 인코더가 이용하도록 구성되는 채널 레이아웃으로 렌더링된다. 각 채널에 대한 객체들의 가중치들은 연관된 객체 메타데이터(OAM)로부터 얻어진다.
USAC 인코더(116)는 스피커-채널 신호들, 이산 객체 신호들, 객체 다운믹스 신호들 및 사전-렌더링된 신호들을 위한 코어 코덱이다. 이것은 MPEG-D USAC 기술에 기초한다. 이것은 입력 채널 및 객체 할당의 기하학적(geometric) 및 의미론적(semantic) 정보에 기초하여 채널- 및-객체 매핑 정보를 생성함으로써 상기 신호들의 코딩을 다룬다. 이러한 매핑 정보는, 입력 채널들 및 객체들이 채널 쌍 요소들(CPEs), 단일 채널 요소들(SCEs), 저주파수 효과들(LFEs) 및 채널 쿼드 요소들(QCEs) 및 CPEs, SCEs 및 LFEs과 같은 USAC-채널 요소들에 매핑되고, 대응하는 정보는 디코더에 송신된다. SAOC 데이터(114, 118) 또는 객체 메타데이터(126)와 같은 모든 추가 페이로드들(payloads)은 인코더들 속도(rate) 제어에서 고려된다. 객체들의 코딩은 속도/왜곡 요건들 및 렌더러에 대한 상호 작용 요건들에 따라 상이한 방식들로 가능하다. 실시예들에 따라, 다음의 객체 코딩 변경들이 가능하다:
- 사전- 렌더링된 객체들: 객체 신호들은 사전-렌더링되고, 인코딩 이전에 22.2 채널 신호들로 믹싱된다. 후속 코딩 체인은 22.2 채널 신호들을 본다.
- 이산 객체 파형들: 객체들은 모노포닉(monophonic) 파형들로서 인코더에 공급된다. 인코더는 채널 신호들 외에도 객체들을 송신하기 위해 단일 채널 요소들(SCEs)을 이용한다. 디코딩된 객체들은 수신기 측에서 렌더링되고 믹싱된다. 압축된 객체 메타데이터 정보는 수신기/렌더러에 송신된다.
- 파라미터적 객체 파형들: 객체 특성들 및 서로에 대한 관계는 SAOC 파라미터들에 의해 기재된다. 객체 신호들의 다운-믹스는 USAC로 코딩된다. 파라미터적 정보는 함께 송신된다. 다운믹스 채널들의 수는 객체들의 수 및 전체 데이터 속도에 따라 선택된다. 압축된 객체 메타데이터 정보는 SAOC 렌더러에 송신된다.
객체 신호들을 위한 SAOC 인코더(112) 및 SAO 디코더(220)는 MPEG SAOC 기술에 기초할 수 있다. 시스템은 더 작은 수의 송신된 채널들, 및 OLD들, IOC들(Inter Object Coherence), DMG들(Down Mix Gains)과 같은 추가 파라미터적 데이터에 기초하여 다수의 오디오 객체들을 재생성, 변형 및 렌더링할 수 있다. 추가 파라미터적 데이터는 모든 객체들을 개별적으로 송신하기 위해 요구된 것보다 상당히 더 낮은 데이터 속도를 나타내고, 이것은 코딩을 매우 효율적으로 만든다. SAOC 인코더(112)는 모노포닉 파형들로서 객체/채널 신호들을 입력으로서 취하고, 파라미터적 정보{3D-오디오 비트스트림(128)으로 패킹(packed)되는} 및 SAOC 전송 채널들(단일 채널 요소들을 이용하여 인코딩되고, 송신되는)을 출력한다. SAOC 디코더(220)는 디코딩된 SAOC 전송 채널들(210) 및 파라미터적 정보(214)로부터 객체/채널 신호들을 재구성하고, 재구성 레이아웃, 압축 해제된 객체 메타데이터 정보에 기초하여, 그리고 선택적으로 사용자 상호 작용 정보에 기초하여 출력 오디오 장면을 생성한다.
객체 메타데이터 코덱{OAM 인코더(124) 및 OAM 디코더(224)를 참조}은, 각 객체에 대해, 3D 장면에서의 객체들의 부피 및 기하학적 위치를 규정하는 연관된 메타데이터가 시간 및 공간에서의 객체 특성들의 양자화에 의해 효율적으로 코딩되도록 제공된다. 압축된 객체 메타데이터(cOAM)(126)는 부가 정보로서 수신기(200)에 송신된다.
객체 렌더러(216)는 주어진 재생 포맷에 따라 객체 파형들을 생성하기 위해 압축된 객체 메타데이터를 이용한다. 각 객체는 그 메타데이터에 따라 특정 출력 채널(218)로 렌더링된다. 이러한 블록의 출력은 부분 결과들의 합으로부터 초래된다. 양쪽 채널 기반의 컨텐트 및 이산/파라미터적 객체들이 디코딩되면, 채널 기반의 파형들 및 렌더링된 객체 파형들은, 결과적인 파형들(228)을 출력하기 전에, 또는 입체 음향 렌더러(236) 또는 스피커 렌더러 모듈(232)과 같은 후치 프로세서(postprocessor) 모듈에 결과적인 파형들을 공급하기 전에 믹서(226)에 의해 믹싱된다.
입체 음향 렌더러 모듈(236)은 다중 채널 오디오 재료의 입체 음향 다운믹스를 발생시켜, 각 입력 채널은 가상 사운드 소스에 의해 표현된다. 처리는 QMF(Quadrature Mirror Filterbank) 도메인에서 프레임-방식으로 수행되고, 입체 음향화(binauralization)는 측정된 입체 음향 룸 임펄스 응답들에 기초한다.
스피커 렌더러(232)는 송신된 채널 구성(228)과 원하는 재생 포맷 사이로 변환한다. 이것은 또한 "포맷 변환기"로 지칭될 수 있다. 포맷 변환기는 낮은 수들의 출력 채널들로의 변환들을 수행하는데, 즉 이것은 다운믹스들을 생성한다.
포맷 변환기(232)의 가능한 구현은 도 3에 도시된다. 본 발명의 실시예들에 따라, 신호 처리 유닛은 그러한 포맷 변환기이다. 또한 스피커 렌더러로 언급되는 포맷 변환기(232)는 송신기 (입력) 채널 구성의 송신기 (입력) 채널들을 원하는 재생 포맷(출력 채널 구성)의 (출력) 채널들에 매핑함으로써 송신기 채널 구성과 원하는 재생 포맷 사이를 변환한다. 포맷 변환기(232)는 일반적으로 낮은 수의 출력 채널들로의 변환들을 수행하는데, 즉, 이것은 다운믹스(DMX) 프로세스(240)를 수행한다. 바람직하게 QMF 도메인에서 동작하는 다운믹서(240)는 믹서 출력 신호들(228)을 수신하고, 스피커 신호들(234)을 출력한다. 또한 제어기로 언급되는 구성기(242)가 제공될 수 있고, 제어 입력으로서, 믹서 출력 레이아웃(입력 채널 구성), 즉 믹서 출력 신호(228)에 의해 표현된 데이터가 결정되는 레이아웃을 나타내는 신호(246)와, 원하는 재생 레이아웃(출력 채널 구성)을 나타내는 신호(248)를 수신한다. 이 정보에 기초하여, 제어기(242)는 입력과 출력 포맷들의 주어진 조합에 대한 다운믹스 매트릭스들을 바람직하게 자동으로 생성하고, 이들 매트릭스들을 다운믹서(240)에 적용한다. 포맷 변환기(232)는 표준 스피커 구성들뿐 아니라 비-표준 스피커 위치들을 갖는 무작위 구성들을 허용한다.
본 발명의 실시예들은 스피커 렌더러(232)의 구현, 즉 스피커 렌더러(232)의 기능을 구현하기 위한 방법들 및 신호 처리 유닛들에 관한 것이다.
이제 도 4 및 도 5가 참조된다. 도 4는 좌측 채널(LC), 센터 채널(CC), 우측 채널(RC), 좌측 서라운드 채널(LSC), 우측 서라운드 채널(LRC), 및 저주파수 개선 채널(LFC)을 나타내는 6개의 스피커들을 포함하는 5.1 포맷을 나타내는 스피커 구성을 도시한다. 도 5는 좌측 채널(LC), 센터 채널(CC), 우측 채널(RC) 및 상승된 센터 채널(ECC)을 나타내는 스피커들을 포함하는 다른 스피커 구성을 도시한다.
다음에서, 저주파수 개선 채널은 고려되지 않는데, 이는 저주파수 개선 채널과 연관된 스피커(서브우퍼)의 정확한 위치가 중요하지 않기 때문이다.
채널들은 중앙 청취자 위치(P)에 대해 특정 방향들로 배열된다. 각 채널의 방향은 방위각(α) 및 상승각(β)에 의해 정의되고, 도 5를 참조하자. 방위각은 수평 청취자 평면(300)에서의 채널의 각도를 나타내고, 전면 센터 방향(302)에 대해 각 채널의 방향을 나타낼 수 있다. 도 4에서 알 수 있듯이, 전면 센터 방향(302)은 중앙 청취자 위치(P)에 위치된 청취자의 가상 시청 방향으로서 정의될 수 있다. 후면 센터 방향(304)은 전면 센터 방향(300)에 대해 180도의 방위각을 포함한다. 전면 센터 방향과 후면 센터 방향 사이의 전면 센터 방향의 좌측 상의 모든 방위각들은 전면 센터 방향의 좌측 상에 있고, 전면 센터 방향과 후면 센터 방향 사이의 전면 센터 방향의 우측 상의 모든 방위각들은 전면 센터 방향의 우측 상에 있다. 전면 센터 방향(302)에 직교하고 중앙 청취자 위치를 통과하는 가상 라인(306)의 전면에 위치된 스피커들은 후면 스피커들이다. 5.1 포맷에서, 채널(LC)의 방위각(α)은 좌측에 대해 30도이고, CC의 α는 0도이고, RC의 α는 우측에 대해 30도이고, LSC의 α는 좌측에 대해 110도이고, RSC의 α는 우측에 대해 110도이다.
채널의 상승각(β)은 중앙 청취자 위치와 채널과 연관된 스피커 사이의 가상 연결 라인의 방향과 수평 청취자 평면(300) 사이의 각도를 정의한다. 도 4에 도시된 구성에서, 모든 스피커들은 수평 청취자 평면(300) 내에 배열되고, 그러므로, 모든 상승각들은 0이다. 도 5에서, 채널(ECC)의 상승각(β)은 30도일 수 있다. 중앙 청취자 위치 바로 위에 위치된 스피커는 90도의 상승각을 갖는다. 수평 청취자 평면(300) 아래에 배열된 스피커들은 음의 상승각을 갖는다.
공간에서의 특정 채널의 위치, 즉 특정 채널과 연관된 스피커 위치에는 방위각, 상승각, 및 중앙 청취자 위치로부터의 스피커의 거리가 주어진다.
다운믹스 어플리케이션들은, 입력 채널들의 세트를, 일반적으로 입력 채널들의 수가 출력 채널들의 수보다 더 큰 출력 채널들의 세트로 렌더링한다. 하나 이상의 입력 채널들은 동일한 출력 채널로 함께 믹싱될 수 있다. 동시에, 하나 이상의 입력 채널들은 하나보다 많은 출력 채널에 걸쳐 렌더링될 수 있다. 입력 채널들로부터 출력 채널로의 이러한 매핑은 다운믹스 계수들의 세트에 의해 결정된다(또는 대안적으로 다운믹스 매트릭스로서 공식화된다). 다운믹스 계수들의 선택은 달성가능한 다운믹스 출력 사운드 품질에 상당한 영향을 미친다. 불량한 선택들은 입력 사운드 장면의 불균형한 믹스 또는 불량한 공간 재생을 초래할 수 있다.
양호한 다운믹스 계수들을 얻기 위해, 전문가(예를 들어, 사운드 엔지니어)는 자신의 전문적인 지식을 고려하여 계수들을 수동으로 튜닝할 수 있다. 하지만, 몇몇 어플리케이션들에서의 수동 튜닝에 대해 말할 수 있는 다수의 이유들이 존재한다: 업계에서 채널 구성들(채널 설정들)의 수는 증가하여, 각 새로운 구성에 대한 새로운 튜닝 결과를 필요로 한다. 증가하는 수의 구성들로 인해, 입력 및 출력 채널 구성들의 모든 가능한 조합에 대해 DMX 매트릭스들의 수동의 개별적인 최적화는 실행불가능하게 된다. 새로운 구성들은 기존의 구성들 또는 다른 새로운 구성들로부터/로 새로운 DMX 매트릭스들을 필요로 하는 생산측 상에서 나타날 것이다. 새로운 구성들은 다운믹싱 어플리케이션이 전개된 후에 나타날 수 있어서, 더 이상 수동 튜닝이 가능하지 않게 된다. 일반적인 어플리케이션 시나리오들(예를 들어, 거실 스피커 청취)에서, 표준-호환 스피커 설정들(예를 들어, ITU-R BS 775에 따른 5.1 서라운드)은 규칙보다 약간 예외적이다. 그러한 비-표준 스피커 설정들에 대한 DMX 매트릭스들은 시스템 설계 동안 알려지지 않기 때문에 수동으로 최적화될 수 없다.
DMX 매트릭스들을 결정하기위한 기존의 또는 이전에 제안된 시스템들은 많은 다운믹스 어플리케이션들에서 핸드-튜닝된(hand-tuned) 다운믹스 매트릭스들을 이용하는 것을 포함한다. 이들 매트릭스들의 다운믹스 계수들은 자동 방식으로 도출되지 않고, 최상의 다운믹스 품질을 제공하기 위해 사운드-엔지니어에 의해 최적화된다. 사운드-엔지니어는 DMX 계수들의 설계 동안 상이한 입력 채널들의 상이한 특성들(예를 들어, 센터 채널, 서라운드 채널들 등에 대한 상이한 취급)을 고려할 수 있다. 하지만, 위에서 개요된 바와 같이, 모든 가능한 입력-출력 채널 구성 조합에 대한 다운믹스 계수들의 수동 도출은 약간 실행불가능하고, 심지어 새로운 입력 및/또는 출력 구성들이 설계 프로세스 이후의 나중의 스테이지에서 추가되는 경우 불가능하다.
입력 및 출력 구성들의 주어진 조합에 대한 다운믹스 계수들을 자동으로 도출할 수 있는 하나의 간단한 가능성은, 공간에서의 위치가 특정 채널과 연관된 공간에서의 위치(즉, 특정 입력 채널과 연관된 스피커 위치)에 의해 주어지는 가상 공간 소스로서 각 입력 채널을 처리하는 것이다. 각 가상 소스는 2D에서의 탄젠트-법칙 패닝(panning) 또는 3D에서의 벡터 베이스 진폭 패닝과 같은 일반적인 패닝 알고리즘에 의해 재생될 수 있고, V. Pulkki: "Virtual Sound source Positioning Using Vector Base Amplitude Panning", 오디오 엔지니어링 협회 저널, 제 45권, pp. 456-466, 1997년을 참조하자. 이에 따라 적용된 패닝 법칙의 패닝 이득들은, 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑할 때 적용되는 이득들을 결정하는데, 즉 패닝 이득들은 원하는 다운믹스 계수들이다. 일반적인 패닝 알고리즘들이 DMX 매트릭스들을 자동으로 도출하도록 하지만, 얻어진 다운믹스 사운드 품질은 다양한 이유들로 인해 통상적으로 낮다:
- 패닝은 출력 구성에 존재하지 않는 모든 입력 채널 위치에 대해 적용된다. 이것은, 입력 신호들이 매우 자주 다수의 출력 채널들에 걸쳐 통일성있게 분배되는 상황을 초래한다. 이것은 바람직하지 않은데, 이는 반향(reverberation)과 같은 엔벨로핑(enveloping) 사운드의 재생을 저하시키기 때문이다. 또한 입력 신호에서의 이산 사운드 성분들에 대해, 허상(phantom) 소스들로서 재생은 소스 폭 및 채색(coloration)에서의 바람직하지 않은 변화들을 야기한다.
- 일반적인 패닝은 상이한 채널들의 상이한 특성들을 고려하지 않는데, 예를 들어, 다른 채널들로부터 상이하게 센터 채널에 대한 다운믹스 계수들을 최적화하도록 허용하지 않는다. 채널 의미론들에 따라 상이한 채널들에 대해 상이하게 다운믹스를 최적화하는 것은 일반적으로 더 높은 출력 신호 품질을 허용한다.
- 일반적인 패닝은 전면 채널들, 측면 채널들 등에 대한 상이한 패닝 알고리즘들을 필요로 하는 음향 심리학 지식을 설명하지 않는다. 더욱이, 일반적인 패닝은 출력 구성 상에서의 공간 사운드 장면의 정확한 재생을 초래하지 않는 광범위하게 이격된 스피커들 상에서의 렌더링을 위한 패닝 이득들을 초래한다.
- 수직으로 이격된 스피커들에 걸친 패닝을 포함하는 일반적인 패닝은 양호한 결과들을 초래하지 않는데, 이는 음향 심리학 효과들(수직 공간 지각 큐들은 수평 큐들과 상이하다)을 고려하지 않기 때문이다.
- 일반적인 패닝은, 청취자들이 자신의 머리를 바람직한 방향("전면", 스크린)을 향해 현저하게 가리킨다는 것을 고려하지 않아, 차선적인(suboptimal) 결과들을 전달한다.
입력 및 출력 채널 구성들의 주어진 조합에 대한 DMX 계수들의 수치적(즉 자동) 도출에 대한 다른 제안은 A. Ando: "Conversion of Multichannel Sound Signal Maintaining Physical Properties of Sound in Reproduced Sound Field", IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, 제 19권, 제 6호, 2011년 8월에서 이루어졌다. 이러한 도출은 또한 입력 및 출력 채널 구성의 의미론을 고려하지 않는 수치적 공식에 기초한다. 따라서, 이것은 탄젠트 법칙 또는 VBAP 패닝 접근법과 동일한 문제들을 공유한다.
본 발명의 실시예들은, 출력 채널들의 수가 입력 채널들의 수보다 일반적으로 더 작고 출력 채널 위치들이 입력 채널 위치들과 상이할 수 있는 출력 채널들의 수에 입력 채널들의 수를 매핑하는 다운믹싱 프로세스로서 수행될 수 있는 상이한 스피커 채널 구성들 사이의 포맷 변환에 대한 새로운 접근법을 제공한다. 본 발명의 실시예들은 그러한 다운믹스 구현들의 성능을 개선하기 위해 새로운 접근법들에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들이 오디오 코딩과 연계하여 기재되지만, 기재된 새로운 다운믹스 관련 접근법들이 또한 일반적으로 다운믹싱 어플리케이션들에, 즉 예를 들어, 오디오 코딩을 수반하지 않는 어플리케이션들에 적용될 수 있다는 것이 주지될 것이다.
본 발명의 실시예들은 다운믹싱 어플리케이션에 적용될 수 있는 DMX 계수들 또는 DMX 매트릭스들을 자동으로 생성하기 위한, 예를 들어 도 1 내지 도 3을 참조하여 위에서 기재된 다운믹싱 프로세스를 위한 방법 및 신호 처리 유닛(시스템)에 관한 것이다. DMX 계수들은 입력 및 출력 채널 구성들에 따라 도출된다. 입력 채널 구성 및 출력 채널 구성은 입력 데이터로서 취해질 수 있고, 최적화된 DMX 계수들(또는 최적화된 DMX 매트릭스)은 입력 데이터로부터 도출될 수 있다. 다음의 설명에서, 다운믹스 계수들이라는 용어는 정적 다운믹스 계수들, 즉 입력 오디오 신호 파형에 의존하지 않는 다운믹스 계수들에 관한 것이다. 다운믹싱 어플리케이션에서, 추가 계수들(예를 들어, 동적, 시간 변화 이득들)은 예를 들어, 입력 신호들의 전력을 보존(소위 활성 다운믹싱 기술이라 불림)하기 위해 적용될 수 있다. DMX 매트릭스들의 자동 생성을 위한 개시된 시스템의 실시예들은 주어진 입력 및 출력 채널 구성들에 대한 고품질의 DMX 출력 신호들을 허용한다.
본 발명의 실시예들에서, 입력 채널을 하나 이상의 출력 채널들에 매핑하는 것은, 입력 채널이 매핑되는 각 출력 채널에 대한 입력 채널에 적용될 적어도 하나의 계수를 도출하는 것을 포함한다. 적어도 하나의 계수는 이득 계수, 즉 입력 채널과 연관된 입력 신호에 적용될 이득 값, 및/또는 지연 계수, 즉 입력 채널과 연관된 입력 신호에 적용될 지연 값을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 매핑은 주파수 선택 계수들, 즉 입력 채널들의 상이한 주파수 대역들에 대한 상이한 계수들을 도출하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑하는 것은 계수들로부터 하나 이상의 계수 매트릭스들을 생성하는 것을 포함한다. 각 매트릭스는 출력 채널 구성의 각 출력 채널에 대한 입력 채널 구성의 각 입력 채널에 적용될 계수를 정의한다. 입력 채널이 매핑되지 않는 출력 채널들에 대해, 계수 매트릭스에서의 각 계수는 0일 것이다. 본 발명의 실시예들에서, 이득 계수들 및 지연 계수들에 대한 별도의 계수 매트릭스들이 생성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 각 주파수 대역에 대한 계수 매트릭스는, 계수들이 주파수 선택적인 경우에 생성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 매핑은 도출된 계수들을 입력 채널들과 연관된 입력 신호들에 적용하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 6은 DMX 매트릭스의 자동 생성을 위한 시스템을 도시한다. 시스템은 잠재적인 입력-출력 채널 매핑들을 기재하는 규칙들의 세트들, 블록(400), 및 규칙들의 세트들(400)에 기초하여 입력 채널 구성(404)과 출력 채널 구성 조합(406)의 주어진 조합을 위한 가장 적절한 규칙들을 선택하는 선택기(402)를 포함한다. 시스템은 입력 채널 구성(404) 및 출력 채널 구성(406)에 대한 정보를 수신하기 위해 적절한 인터페이스를 포함할 수 있다.
입력 채널 구성은 입력 설정에 존재하는 채널들을 정의하고, 각 입력 채널은 그와 연관된 방향 또는 위치를 갖는다. 출력 채널 구성은 출력 설정에 존재하는 채널들을 정의하고, 각 출력 채널은 그와 연관된 방향 또는 위치를 갖는다.
선택기(402)는 선택된 규칙들(408)을 평가기(410)에 공급한다. 평가기(410)는 선택된 규칙들(408)을 수신하고, 선택된 규칙들(408)을 평가하여, 선택된 규칙들(408)에 기초하여 DMX 계수들(412)을 도출한다. DMX 매트릭스(414)는 도출된 다운믹스 계수들로부터 생성될 수 있다. 평가기(410)는 다운믹스 계수들로부터 다운믹스 매트릭스를 도출하도록 구성될 수 있다. 평가기(410)는 출력 설정 기하학적 구성(예를 들어, 채널 위치들)에 대한 정보 및 입력 설정 기하학적 구성(예를 들어, 채널 위치들)에 대한 정보와 같이 입력 채널 구성 및 출력 채널 구성에 대한 정보를 수신할 수 있고, DMX 계수들을 도출할 때 정보를 고려할 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 시스템은 선택기(402) 및 평가기(410)로서 작용하도록 프로그래밍되거나 구성된 프로세서(422), 및 매핑 규칙들의 세트들(400)의 적어도 부분을 저장하도록 구성된 메모리(424)를 포함하는 신호 처리 유닛(420)에서 구현될 수 있다. 매핑 규칙들의 다른 부분은 메모리(424)에 저장된 규칙들에 액세스하지 않고도 프로세서에 의해 체크될 수 있다. 어느 경우에도, 규칙들은 기재된 방법들을 수행하기 위해 프로세서에 제공된다. 신호 처리 유닛은 입력 채널들과 연관된 입력 신호들(228)을 수신하기 위한 입력 인터페이스(426)와, 출력 채널들과 연관된 출력 신호들(234)을 출력하기 위한 출력 인터페이스(428)를 포함할 수 있다.
규칙들이 일반적으로 입력 채널 구성들이 아니라 입력 채널들에 적용되어, 특정 규칙이 설계되는 동일한 입력 채널을 공유하는 다수의 입력 채널 구성들에 대해 각 규칙이 이용될 수 있다는 것이 주지될 것이다.
규칙들의 세트들은 각 입력 채널을 하나 또는 여러 개의 출력 채널들에 매핑할 가능성들을 기재하는 규칙들의 세트를 포함한다. 몇몇 입력 채널들에 대해, 규칙들의 세트는 단일 채널만을 포함하지만, 일반적으로, 규칙들의 세트는 대부분의 또는 모든 입력 채널들에 대해 복수(다수)의 규칙들을 포함할 것이다. 규칙들의 세트는 규칙들의 세트를 채울 때 다운믹싱에 관한 전문적인 지식을 병합하는 시스템 설계자에 의해 채워질 수 있다. 예를 들어, 설계자는 음향 정신학에 관한 지식 또는 자신의 예술적 의도들을 병합할 수 있다.
잠재적으로 여러 개의 상이한 매핑 규칙들은 각 입력 채널에 대해 존재할 수 있다. 상이한 매핑 규칙들은, 예를 들어 특정한 이용 경우에 이용가능한 출력 채널들의 리스트에 따라 출력 채널들을 고려하여 입력 채널을 렌더링할 상이한 가능성들을 정의한다. 즉, 각 입력 채널에 대해, 다수의 규칙들이 존재할 수 있는데, 예를 들어 각각의 규칙은 입력 채널로부터 출력 스피커들의 상이한 세트로의 매핑을 정의하고, 여기서 출력 스피커들의 세트는 또한 단 하나의 스피커로 구성될 수 있거나, 심지어 비어있을 수 있다.
매핑 규칙들의 세트에서 하나의 입력 채널에 대한 다수의 규칙들을 갖는 아마도 가장 공통적인 이유는, 상이한 이용가능한 출력 채널들(상이한 가능한 출력 채널 구성들에 의해 결정됨)이 하나의 입력 채널로부터 이용가능한 출력 채널들로의 상이한 매핑들을 요구한다는 것이다. 예를 들어, 하나의 규칙은 특정한 입력 채널로부터, 하나의 출력 채널 구성에서 이용가능하지만, 다른 출력 채널 구성에서 이용가능하지 않는 특정한 출력 스피커로의 매핑을 정의할 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 방법의 실시예에서, 입력 채널에 대해, 규칙들의 연관된 세트에서의 규칙에 액세스되고, 단계(500). 액세스된 규칙에서 정의된 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에서 이용가능한 지의 여부가 결정되고, 단계(502). 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에서 이용가능한 경우, 액세스된 규칙이 선택되고, 단계(504). 출력 채널들의 세트가 출력 채널 구성에서 이용가능하지 않은 경우, 방법은 단계(500)로 다시 도약하고, 다음 규칙에 액세스된다. 단계들(500 및 502)은, 출력 채널 구성에 매칭하는 출력 채널들의 세트를 정의하는 규칙이 발견될 때까지 반복하여 수행된다. 본 발명의 실시예들에서, 반복 프로세스는, 출력 채널들의 빈 세트를 정의하는 규칙이 대응하는 입력 채널이 전혀 매핑되지 않도록(또는, 즉, 제로의 계수로 매핑되는) 직면하게 된다.
단계들(500, 502 및 504)은 도 7에서의 블록(506)에 의해 표시된 바와 같이 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널에 대해 수행된다. 복수의 입력 채널들은 입력 채널 구성의 모든 입력 채널들을 포함할 수 있거나, 적어도 2개의 입력 채널 구성의 입력 채널들의 서브셋을 포함할 수 있다. 그런 후에, 입력 채널들은 선택된 규칙들에 따라 출력 채널들에 매핑된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑하는 것은 입력 채널들과 연관된 입력 오디오 신호들에 적용될 계수들을 도출하기 위해 선택된 규칙들을 평가하는 것을 포함할 수 있고, 블록(520). 계수들은 출력 채널들과 연관된 출력 오디오 신호들을 생성하기 위해 입력 신호들에 적용될 수 있고, 화살표(522) 및 블록(524). 대안적으로, DMX 매트릭스는 계수들로부터 생성될 수 있고, 블록(526), DMX 매트릭스는 입력 신호들에 적용될 수 있고, 블록(524). 그런 후에, 출력 오디오 신호들은 출력 채널들과 연관된 스피커들에 출력될 수 있고, 블록(528).
따라서, 주어진 입력/출력 구성에 대한 규칙들의 선택은 주어진 출력 채널 구성에서 이용가능한 출력 채널들 상에 각 입력 채널을 어떻게 매핑하는 지를 기재한 규칙들의 세트로부터 적절한 엔트리들을 선택함으로써 주어진 입력 및 출력 구성에 대한 DMX 매트릭스를 도출하는 것을 포함한다. 특히, 시스템은 이들 매핑 규칙들만을 선택하는데, 이들 매핑 규칙들은 주어진 출력 설정에 대해 유효한데, 즉 특정 이용 경우에 대해 주어진 출력 채널 구성에서 이용가능한 스피커 채널들로의 매핑들을 기재한다. 고려 중에 출력 구성에 존재하지 않는 출력 채널들로의 매핑들을 기재하는 규칙들은 무효한 것으로 폐기되고, 이에 따라 주어진 출력 구성에 대한 적절한 규칙으로서 선택되지 않을 수 있다.
하나의 입력 채널에 대한 다수의 규칙들에 다한 하나의 예는 상이한 출력 스피커들로의 상승된 센터 채널(즉, 방위각 0도 및 0도보다 큰 상승각에서의 채널)의 매핑에 대해 다음에서 기재된다. 상승된 센터 채널에 대한 제 1 규칙은 수평 평면에서의 센터 채널(즉, 방위각 0도 및 상승각 0도에서의 채널)로의 직접 매핑을 정의할 수 있다. 상승된 센터 채널에 대한 제 2 규칙은 허상 소스로서 좌측 및 우측 전면 채널들(예를 들어, 스테레오 재생 시스템의 2개의 채널들, 또는 5.1 서라운드 재생 시스템의 좌측 및 우측 채널)로의 입력 신호의 매핑을 정의할 수 있다. 예를 들어, 제 2 규칙은 동일한 이득들을 가지고 입력 채널을 좌측 및 우측 전면 채널들에 매핑할 수 있어서, 재생된 신호는 센터 위치에서 허상 소스로서 지각된다.
입력 채널 구성의 입력 채널(스피커 위치)이 또한 출력 채널 구성에 존재하면, 입력 채널은 동일한 출력 채널에 직접 매핑될 수 있다. 이것은 제 1 규칙으로서 직접 1-대-1 매핑 규칙을 추가함으로써 매핑 규칙들의 세트에서 반영될 수 있다. 제 1 규칙은 매핑 규칙들 선택 이전에 취급될 수 있다. 매핑 규칙들 결정을 벗어난 취급은 나머지 매핑 규칙들을 저장하는 메모리 또는 데이터베이스에서 각 입력 채널에 대한 1-대-1 매핑(예를 들어, 30도의 방위각에서의 전면-좌측 입력을 30도의 방위각에서의 전면-좌측 출력에 매핑)을 규정할 필요성을 회피한다. 이러한 직접 1-대-1 매핑은 예를 들어, 입력 채널에 대한 직접 1-대-1 매핑이 가능하면(즉, 관련 출력 채널이 존재하면), 특정 입력 채널이 이러한 특정 입력 채널에 대한 매핑 규칙들의 나머지 세트에서의 검색을 개시하지 않고도 동일한 출력 채널에 직접 매핑되도록 취급될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 규칙들은 우선 순위화(prioritized)된다. 규칙들의 선택 동안, 시스템은 낮게 우선 순위화된 규칙들보다 더 높게 우선 순위화된 규칙들을 선호한다. 이것은 각 입력 채널에 대한 규칙들의 우선 순위화된 리스트를 통한 반복에 의해 구현될 수 있다. 각 입력 채널에 대해, 시스템은, 적절한 유효 매핑 규칙이 발견될 때까지, 고려 중에 입력 채널에 대한 잠재적인 규칙들의 순서화된 리스트를 통해 루핑(loop)할 수 있어서, 가장 높게 우선 순위화된 적절한 매핑 규칙에서 중지하여, 이를 선택한다. 우선 순위화를 구현할 다른 가능성은 매핑 규칙들(낮은 품질에 대해 더 높은 비용)의 적용의 품질 충격을 반영하는 각 규칙에 비용 항목들을 할당하는 것일 수 있다. 시스템은 이 후 최상의 규칙들을 선택함으로써 비용 항목들을 최소화하는 검색 알고리즘을 실행할 수 있다. 비용 항목들의 이용은 또한, 상이한 입력 채널들에 대한 규칙 선택들이 서로 상호 작용할 수 있는 경우 비용 항목들을 범용적으로 최소화하도록 한다. 비용 항목의 범용적인 최소화는, 가장 높은 출력 품질이 얻어지는 것을 보장한다.
규칙들의 우선 순위화는 시스템 아키텍트(architect)에 의해, 예를 들어 우선 순위화된 순서로 잠재적인 매핑 규칙들의 리스트를 채움으로써, 또는 비용 항목들을 개별적인 규칙들에 할당함으로써 정의될 수 있다. 우선 순위화는 출력 신호들의 달성가능한 사운드 품질을 반영할 수 있다: 더 높게 우선 순위화된 규칙들은 더 높은 사운드 품질, 예를 들어 더 양호한 공간 이미지, 낮게 우선 순위화된 규칙들보다 더 양호한 엔벨로프먼트(envelopement)를 전달하도록 가정된다. 잠재적으로 다른 양상들, 예를 들어 복잡도 양상들은 규칙들의 우선 순위화에서 고려될 수 있다. 상이한 규칙들이 상이한 DMX 매트릭스들에서 초래되기 때문에, 이들 상이한 규칙들은 생성된 DMX 매트릭스를 적용하는 DMX 프로세스에서 상이한 계산적 복잡도들 또는 메모리 요건들을 궁극적으로 초래할 수 있다.
선택된 매핑 규칙들{예를 들어, 선택기(402)에 의해서와 같이}은 잠재적으로 기하학적 정보를 병합하는 DMX 이득들을 결정한다. 즉, DMX 이득 값을 결정하기 위한 규칙은 스피커 채널들과 연관된 위치에 의존하는 DMX 이득 값들을 전달할 수 있다.
매핑 규칙들은 수치 값들로서 하나 또는 여러 DMX 이득들, 즉 이득 계수들을 직접 정의할 수 있다. 규칙들은 예를 들어, 대안적으로 특정 패닝 규칙, 예를 들어 탄젠트 법칙 패닝 또는 VBAP가 적용되는 지를 규정함으로써 이득들을 정의할 수 있다. 그 경우에, DMX 이득들이 입력 채널의 기하학적 데이터, 예를 들어 청취자에 대한 위치 또는 방향, 뿐 아니라 출력 채널 또는 출력 채널들의 청취자에 대한 위치 또는 방향에 의존한다. 규칙들은 주파수-종속적인 DMX 이득들을 정의할 수 있다. 주파수 종속성은 상이한 주파수들 또는 주파수 대역들에 대한 상이한 이득 값들에 의해, 또는 파라미터적 등화기 파라미터들, 예를 들어 필터들 또는 2차 섹션들을 묵살하기 위한 파라미터들로서 반영될 수 있는데, 이들은 입력 채널을 하나 또는 여러 출력 채널들에 매핑할 때 신호에 적용될 필터의 응답을 기재한다.
본 발명의 실시예들에서, 규칙들은 입력 채널들에 적용될 다운믹스 이득들로서 다운믹스 계수들을 직접적으로 또는 간접적으로 정의하도록 구현된다. 하지만, 다운믹스 계수들은 다운믹스 이득들에 제한되지 않고, 또한 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑할 때 적용되는 다른 파라미터들을 포함할 수 있다. 매핑 규칙들은 진폭 패닝 기술 대신에 지연 패닝 기술에 의해 입력 채널들을 렌더링하도록 적용될 수 있는 지연 값들을 직접적으로 또는 간접적으로 정의하도록 구현될 수 있다. 더욱이, 지연 및 진폭 패닝은 조합될 수 있다. 이 경우에, 매핑 규칙들은 다운믹스 계수들로서 이득 및 지연 값들을 결정하도록 한다.
본 발명의 실시예들에서, 각 입력 채널에 대해, 선택된 규칙은 평가되고, 출력 채널들로의 매핑을 위한 도출된 이득들(및/또는 다른 계수들)은 DMX 매트릭스로 전달된다. DMX 매트릭스는, DMX 매트릭스가 각 입력 채널에 대한 선택된 규칙들을 평가할 때 비-제로 값들로 잠재적으로 빈약하게(sparsely) 채워지도록 시작에서 제로들로 초기화될 수 있다.
규칙들의 세트들의 규칙들은 입력 채널들을 출력 채널들에 매핑할 때 상이한 개념들을 구현하도록 구성될 수 있다. 특정 규칙들 또는 규칙들의 클래스들, 및 규칙들에 기초할 수 있는 일반적인 매핑 개념들은 다음에 논의된다.
일반적으로, 규칙들은 VBAP-기반의 해법들과 같이 일반적인 수치적 다운믹스 계수 생성기들로부터 얻어지는 더 양호한 품질의 다운믹스 계수들을 얻기 위해 다운믹스 계수들의 자동 생성에서의 전문적인 지식을 병합하도록 한다. 전문적인 지식은 일반적인 패닝 법칙들과 같이 일반적인 수치 공식화들보다 더 정밀한 사운드의 인간 인식을 반영하는 음향 심리학에 관한 지식으로부터 초래될 수 있다. 병합된 전문적인 지식은 또한 다운-믹스 해법들을 설계할 때 경험을 반영할 수 있거나, 예술적인 다운믹싱 의도들을 반영할 수 있다.
규칙들은 초과 패닝을 감소시키도록 구성될 수 있다: 입력 채널들의 많은 양의 패닝된 재생은 종종 바람직하지 않다. 매핑 규칙들은 지향성 재생 에러들을 수용하도록 설계될 수 있는데, 즉 사운드 소스는 패닝의 양을 그 대신에 패닝의 양을 감소시키기 위해 잘못된 위치에서 렌더링될 수 있다. 예를 들어, 규칙은 2개 이상의 출력 채널들에 걸쳐 정확한 위치로의 입력 채널의 패닝 대신에 약간 잘못된 위치에서 입력 채널을 출력 채널에 매핑할 수 있다.
규칙들은 채널의 의미론들을 고려하도록 구현될 수 있다. 특정 컨텐트를 운반하는 채널들과 같이 상이한 의미를 갖는 채널들은 이와 연관된 상이하게 튜닝된 규칙들을 가질 수 있다. 하나의 예는 센터 채널을 출력 채널들에 매핑하기 위한 규칙이다: 센터 채널의 사운드 컨텐트는 종종 다른 채널들의 컨텐트와 상당히 상이하다. 예를 들어, 영화에서, 센터 채널은 주로 대화들(즉, '대화 채널'로서)을 재생하는데 사용되어, 센터 채널에 관한 규칙들은 적은 공간 소스 확산 및 자연스러운 사운드 컬러를 갖는 근처의 사운드 소스로부터 발산하는 것으로 음성의 지각의 의도를 통해 구현될 수 있다. 따라서, 센터 매핑 규칙은 패닝(즉, 허상 소스 렌더링)에 대한 필요성을 회피하기 위해 다른 채널들에 대한 규칙들보다 재생된 소스 위치의 더 큰 편차를 허용할 수 있다. 이것은 허상 소스들보다 적은 확산 및 더 자연스러운 사운드 컬러를 갖는 이산 소스들로서 영화 대화의 재생을 보장한다.
다른 의미론적 규칙들은 스테레오 채널 쌍들의 부분들로서 좌측 및 우측 전면 채널들을 해석할 수 있다. 그러한 규칙들은 중심에 두어지도록 스테레오 사운드 이미지를 재생하는 것에 목적을 둘 수 있다: 좌측 및 우측 전면 채널들이 비대칭 출력 설정, 좌측-우측 비대칭에 매핑되면, 규칙들은 스테레오 사운드 이미지의 균형을 이루는, 즉 중앙 집중형(centered) 재생을 보장하는 정정 항들(예를 들어, 정정 이득들)을 적용할 수 있다.
채널 의미론들을 이용하는 다른 예는 별개의 소스 위치를 갖는 사운드 소스들의 지각을 환기시키지 않는 엔벨로핑 주변 음장(예를 들어, 실내 반향)을 생성하도록 종종 이용되는 서라운드 채널들에 대한 규칙들이다. 이에 따라, 이러한 사운드 컨텐트의 재생의 정확한 위치는 일반적으로 중요하지 않다. 이에 따라 서라운드 채널들의 의미론들을 고려하는 매핑 규칙은 공간 정밀도에 대한 낮은 요구들에 정의될 수 있다.
규칙들은 입력 채널 구성에 고유한 다이버시티(diversity)를 보존하기 위해 그 의도를 반영하도록 구현될 수 있다. 그러한 규칙들은 예를 들어, 그러한 허상 소스의 위치에서 이용가능한 이산 출력 채널이 있는 경우에도 허상 소스로서 입력 채널을 재생할 수 있다. 무-패닝(panning-free) 해법이 가능한 패닝의 이러한 계획적인 도입은, 이산 출력 채널 및 허상 소스에 입력 채널 구성에서 (예를 들어, 공간적으로) 다양한 입력 채널들이 공급되는 경우 유리할 수 있다: 이산 출력 채널 및 허상 소스는 상이하게 인식되어, 고려 중의 입력 채널들의 다이버시티를 보존한다.
다이버시티 보존 규칙에 대한 하나의 예는, 수평 평면에서의 센터 스피커가 출력 구성에서 물리적으로 이용가능한 경우에도 수평 평면에서의 센터 위치에서의 허상 소스로서 상승된 센터 채널로부터 좌측 및 우측 전면 채널에 매핑하는 것이다. 이러한 예로부터의 매핑은, 동시에 다른 입력 채널이 수평 평면에서의 센터 채널에 매핑되는 경우 입력 채널 다이버시티를 보존하도록 적용될 수 있다. 다이버시티 보존 규칙 없이, 양쪽 입력 채널들, 상승된 센터 채널뿐 아니라 다른 입력 채널은 동일한 신호 경로를 통해, 즉 수평 평면에서의 물리적 센터 스피커를 통해 재생되어, 입력 채널 다이버시티를 손실한다.
전술한 허상 소스를 이용하는 것 외에도, 입력 채널 구성에 고유한 공간 다이버시티 특징들의 보존 또는 발산은 다음의 전략들을 구현하는 규칙들에 의해 달성될 수 있다. 1. 규칙들은, 낮은 위치(낮은 상승각)에서의 출력 채널에 입력 채널을 매핑하는 경우 상승된 위치(더 높은 상승각)에서의 입력 채널과 연관된 입력 신호에 적용된 등화 필터를 정의할 수 있다. 등화 필터는 상이한 음향 채널들의 음색(timbre) 변화들을 보상할 수 있고, 경험적인 전문적인 지식 및/또는 측정된 BRIR 데이터 등에 기초하여 도출될 수 있다. 2. 규칙들은, 낮은 위치에서 입력 채널을 출력 채널에 매핑하는 경우 상승된 위치에서의 입력 채널과 연관된 입력 신호에 적용된 비상관(decorrelation)/반향 필터를 정의할 수 있다. 필터는 실내 음향 등에 관한 경험적 지식 또는 BRIR 측정들로부터 도출될 수 있다. 규칙은, 필터링된 신호가 다수의 스피커들에 걸쳐 재생되고, 각 스피커에 대해 상이한 필터가 적용될 수 있다는 것을 정의할 수 있다. 필터는 또한 초기 반사들만을 모델링할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 선택기는, 입력 채널에 대한 규칙을 선택할 때 다른 입력 채널들이 하나 이상의 출력 채널들에 어떻게 매핑되는 지를 고려할 수 있다. 예를 들어, 선택기는, 그러한 출력 채널에 다른 입력 채널이 매핑되지 않는 경우 입력 채널을 제 1 출력 채널에 매핑하는 제 1 규칙을 선택할 수 있다. 다른 입력 채널이 그러한 출력 채널에 매핑되는 경우, 선택기는 입력 채널 구성에 고유한 다이버시티를 보존하기 위해 그 의도를 가지고 입력 채널을 하나 이상의 다른 출력 채널들에 매핑하는 다른 규칙을 선택할 수 있다. 예를 들어, 선택기는, 다른 입력 채널이 동일한 출력 채널(들)에 또한 매핑되는 경우 입력 채널에 고유한 공간 다이버시티를 보존하기 위해 구현된 규칙들을 적용할 수 있고, 다른 규칙도 또한 적용할 수 있다.
규칙들은 음색 보존 규칙들로서 구현될 수 있다. 즉, 규칙들은, 출력 설정의 상이한 스피커들이 청취자에 의해 상이한 음조(coloration)로 인식된다는 점을 설명하도록 구현될 수 있다. 하나의 이유는 청취자의 머리, 귓바퀴(pinnae), 및 몸통의 음향 효과들에 의해 도입된 음조이다. 음조는 청취자의 귀에 도달하는 사운드의 입사각에 의존하는데, 즉 사운드의 음조는 상이한 스피커 위치들에 대해 상이하다. 그러한 규칙들은 입력 채널 위치 및 출력 채널 위치에 대한 사운드의 상이한 음조를 고려할 수 있고, 입력 채널은 음조에서의 바람직하지 않은 차이들, 즉 음색에서의 바람직하지 않은 변화를 보상하는 등화 정보에 매핑되고, 이를 도출한다. 이 때문에, 규칙들은 하나의 입력 채널로부터 출력 구성으로의 매핑을 결정하는 매핑 규칙과 함께 등화 규칙을 포함할 수 있는데, 이는 등화 특징들이 일반적으로 고려 중인 특정 입력 및 출력 채널들에 의존하기 때문이다. 달리 말하면, 등화 규칙은 매핑 규칙들의 몇몇과 연관될 수 있고, 양쪽 규칙들은 함께 하나의 규칙으로서 해석될 수 있다.
등화 규칙들은 등화 정보를 초래할 수 있는데, 이러한 등화 정보는 예를 들어, 주파수 종속 다운믹스 계수들에 의해 반영될 수 있거나, 예를 들어, 원하는 음색 보존 효과를 얻기 위해 신호들에 적용되는 등화 필터들에 대한 파라미터적 데이터에 의해 반영될 수 있다. 음색 보존 규칙에 대한 하나의 예는 상승된 센터 채널로부터 수평 평면에서의 센터 채널로의 매핑을 기재하는 규칙이다. 음색 보존 규칙은, 수평 평면에서의 센터 채널 위치에서 스피커를 통한 신호의 재생을 위한 인식된 음조와 대조적으로 상승된 센터 채널 위치에서 장착된 스피커를 통한 신호를 재생할 때 청취자에 의해 인식되는 상이한 신호 음조를 보상하기 위해 다운믹스 프로세스에서 적용되는 등화 필터를 정의한다.
본 발명의 실시예들은 일반적인 매핑 규칙에 대한 폴백(fallback)을 제공한다. 예를 들어 주어진 입력 채널 및 주어진 출력 채널 구성에 대해 다른 더 많이 개선된 규칙이 발견되지 않은 경우 적용하는 일반적인 매핑 규칙, 예를 들어, 입력 구성 위치들의 일반적인 VBAP 패닝이 이용될 수 있다. 이러한 일반적인 매핑 규칙은, 유효 입력/출력 매핑이 모든 가능한 구성들에 대해 항상 발견되고, 각 입력 채널에 대해, 적어도 기본 렌더링 품질이 충족되는 것을 보장한다. 일반적으로 다른 입력 채널들이 폴백 규칙보다 더 정제된(refined) 규칙들을 이용하여 매핑될 수 있어서, 생성된 다운믹스 계수들의 전체 품질은 VBAP와 같은 일반적인 수치 해법에 의해 생성된 계수들의 품질보다 일반적으로 더 높을(그리고 적어도 그만큼 높을) 것이다. 본 발명의 실시예들에서, 일반적인 매핑 규칙은 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널을 갖는 스테레오 채널 구성의 하나 또는 양쪽의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 기재된 절차, 즉 잠재적인 매핑 규칙들의 세트로부터의 규칙들의 매핑의 결정, 및 DMX 프로세스에 적용될 수 있는 이들로부터 DMX 매트릭스를 구성함으로써 선택된 규칙들의 적용은, 선택된 매핑 규칙들이 DMX 매트릭스의 중간 형성 없이 직접 DMX 프로세스에 적용될 수 있도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 선택된 규칙들에 의해 결정된 매핑 이득들(즉, DMX 이득들)은 DMX 매트릭스의 중간 형성 없이 DMX 프로세스들에서 직접 적용될 수 있다.
계수들 또는 다운믹스 매트릭스가 입력 채널들과 연관된 입력 신호들에 적용되는 방식은 당업자에게 명백하다. 입력 신호는 도출된 계수(들)를 적용함으로써 처리되고, 처리된 신호는, 입력 채널이 매핑되는 출력 채널(들)과 연관된 스피커에 출력된다. 2개 이상의 입력 채널들이 동일한 출력 채널에 매핑되면, 각 신호들은 출력 채널과 연관된 스피커에 추가되고 출력된다.
유리한 실시예에서, 시스템은 다음과 같이 구현될 수 있다. 매핑 규칙들의 순서화된 리스트가 주어진다. 순서는 매핑 규칙 우선 순위화를 반영한다. 각 매핑 규칙은 하나의 입력 채널로부터 하나 이상의 출력 채널들로의 매핑을 결정하는데, 즉 각 매핑 규칙은, 어떤 출력 스피커들 상에서 입력 채널이 렌더링되는 지를 결정한다. 매핑 규칙들은 수치적으로 다운믹스 이득들을 명시적으로 정의한다. 대안적으로, 이들 매핑 규칙들은, 패닝 법칙이 고려된 입력 및 출력 채널들에 대해 평가되어야 하는데, 즉 패닝 법칙이 고려된 입력 및 출력 채널들의 공간 위치들(예를 들어, 방위각들)에 따라 평가되어야 한다는 것을 나타낸다. 매핑 규칙들은, 등화 필터가 다운믹싱 프로세스를 수행할 때 고려된 입력 채널에 적용되어야 한다는 것을 추가로 규정할 수 있다. 등화 필터는, 필터들의 리스트로부터 어떤 필터가 적용되는 지를 결정하는 필터 파라미터들에 의해 규정될 수 있다. 시스템은 다음과 같이 주어진 입력 및 출력 채널 구성에 대한 다운믹스 계수들의 세트를 생성할 수 있다. 입력 채널 구성의 각 입력 채널에 대해: a) 리스트의 순서를 고려하는 매핑 규칙들의 리스트를 통해 반복하고, b) 고려된 입력 채널로부터의 매핑을 기재하는 각 규칙에 대해, 규칙이 (유효하게) 적용가능한 지를 결정하는데, 즉 렌더링을 위해 매핑 규칙이 고려하는 출력 채널(들)이 고려중인 출력 채널 구성에서 이용가능한 지의 여부를 결정하고, c) 고려된 입력 채널에 대해 발견되는 제 1 유효 규칙은 입력 채널로부터 출력 채널(들)로의 매핑을 결정하고, d) 유효 규칙이 발견된 후에, 반복은 고려된 입력 채널에 대해 종료하고, e) 고려된 입력 채널에 대한 다운믹스 계수들을 결정하기 위해 선택된 규칙을 평가한다. 규칙의 평가는 패닝 이득들의 계산을 수반할 수 있고, 및/또는 필터 규격을 결정하는 것을 수반할 수 있다.
다운믹스 계수들을 도출하기 위한 본 발명의 접근법은 다운믹스 설계(음향 심리 원리들, 상이한 채널들의 의미론적 취급, 등과 같은)에서 전문적인 지식을 병합할 가능성을 제공하기 때문에 유리하다. 순수한 수치적 접근법들(VBAP의 일반적인 적용과 같이)에 비해, 이에 따라 다운믹스 어플리케이션에서 도출된 다운믹스 계수들을 적용할 때 더 높은 품질의 다운믹스 출력 신호들을 허용한다. 수동으로 튜닝된 다운믹스 계수들에 비해, 시스템은 튜닝 전문가의 필요 없이 많은 수의 입력/출력 구성 조합들에 대한 계수들을 자동으로 도출하도록 하여, 비용을 감소시킨다. 시스템은, 추가로 다운믹스 구현이 이미 전개되는 어플리케이션들에서 다운믹스 계수들을 미리 도출하도록 하여, 입력/출력 구성들이 설계 프로세스 이후에, 즉 계수들의 전문가 튜닝이 가능하지 않을 때, 변화할 수 있는 고품질의 다운믹스 어플리케이션들을 가능하게 한다.
다음에서, 본 발명의 특정한 비-제한적인 실시예는 더 구체적으로 기재된다. 실시예는 도 2에 도시된 포맷 변환(232)을 구현할 수 있는 포맷 변환기를 참조하여 기재된다. 다음에 기재된 포맷 변환기는 다수의 특정한 특징들을 포함하고, 특징들 중 몇몇이 선택적이므로, 생략될 수 있다는 것이 명백해야 한다. 다음에서, 변환기가 본 발명을 구현할 때 어떻게 개시되는 지에 관해 기재된다.
다음의 명세서는 본 명세서의 말단에서 발견될 수 있는 표 1 내지 표 6을 언급한다. 각 채널들에 대한 표들에 이용된 라벨들(labels)은 다음과 같이 해석될 것이다: "CH"라는 문자들은 "채널"을 나타낸다. "M"이라는 문자는 "수평 청취자 평면"을 나타내는데, 즉 0도의 상승각을 나타낸다. 이것은, 스피커들이 스테레오 또는 5.1과 같은 정상 2D 설정에 위치되는 평면이다. "L"이라는 문자는 더 낮은 평면, 즉 상승각<-0도를 나타낸다. "U"라는 문자는 더 높은 평면, 즉 3D 설정에서의 상부 스피커의 30도만큼과 같이 상승각>0도를 나타낸다. "T"라는 문자는, 또한 "보이스 오브 갓(voice of god)" 채널로서 알려진 상부 채널, 즉 90도의 상승각을 나타낸다. 방위각이 후속하는 좌측(L) 또는 우측(R)에 대한 라벨은 라벨들(M/L/U/T) 중 하나 뒤에 위치된다. 예를 들어, CH_M_L030 및 CH_M_R030은 종래의 스테레오 설정의 좌측 및 우측 채널을 나타낸다. 각 채널에 대한 상승각 및 방위각은 LFE 채널들 및 마지막 빈 채널을 제외하고, 표 1에 표시된다.
입력 채널 구성 및 출력 채널 구성은 표 1에 표시된 채널들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예시적인 입력/출력 포맷들, 즉 입력 채널 구성들 및 출력 채널 구성들은 표 2에 도시된다. 표 2에 표시된 입력/출력 포맷들은 표준 포맷들이고, 그 명칭들(designations)은 당업자에 의해 인식될 것이다.
표 3은, 하나 이상의 규칙들이 각 입력 채널(소스 채널)과 연관되는 규칙 매트릭스를 도시한다. 표 3에서 알 수 있듯이, 각 규칙은 하나 이상의 출력 채널들(목적지 채널들)을 정의하고, 입력 채널은 이에 매핑될 것이다. 더욱이, 각 규칙은 그 제 3 열(column)에서 이득 값(G)을 정의한다. 각 규칙은, 등화 필터가 적용되는 지의 여부와, 만약 그렇다면, 어떤 특정 등화 필터(EQ 인덱스 1 내지 4)가 적용되는 지를 나타내는 EQ 인덱스를 추가로 정의한다. 입력 채널의 하나의 출력 채널로의 매핑은 표 3의 열 3에 주어진 이득(G)을 통해 수행된다. 입력 채널의 2개의 출력 채널들(제 2 열에 표시됨)로의 매핑은 2개의 출력 채널들 사이에 패닝을 적용함으로써 수행되고, 패닝 법칙을 적용하는 것으로부터 초래된 패닝 이득들(g1 및 g2)은 추가로 각 규칙에 의해 주어진 이득과 곱해진다(표 3에서 열 3). 특수한 규칙들은 상부 채널에 대해 적용된다. 제 1 규칙에 따라, 상부 채널은 상부 평면의 모든 출력 채널들에 매핑되고, 이것은 ALL_U로 표시되고, 제 2 (적은 우선 순위화된) 규칙에 따라, 상부 채널은 수평 청취자 평면의 모든 출력 채널들에 매핑되고, 이것은 ALL_M으로 표시된다.
표 3은 각 채널과 연관된 제 1 규칙, 즉 동일한 방향을 갖는 채널로의 직접 매핑을 포함하지 않는다. 이러한 제 1 규칙은, 표 3에 도시된 규칙들에 액세스되기 전에 시스템/알고리즘에 의해 체크될 수 있다 .따라서, 직접 매핑이 존재하는 입력 채널들에 대해, 알고리즘은 매칭 규칙을 발견하기 위해 표 3에 액세스할 필요가 없지만, 입력 채널을 출력 채널에 직접 매핑하기 위해 1의 계수를 도출하는데 있어서 직접 매핑 규칙을 적용한다. 그러한 경우들에서, 다음의 설명은, 제 1 규칙이 충족되지 않는, 즉 직접 매핑이 존재하지 않는 이들 채널들에 대해 유효하다. 대안적인 실시예들에서, 직접 매핑 규칙은 규칙들의 표에 포함될 수 있고, 규칙들의 표에 액세스하기 이전에 체크되지 않는다.
표 4는 본 명세서에서 아래에 더 구체적으로 설명되는 바와 같이 미리 정의된 등화기 필터들에 이용된 77 필터뱅크(filterbank) 대역들의 정규화된(normalized) 중심 주파수들을 도시한다. 표 5는 미리 정의된 등화기 필터들에 이용된 등화기 파라미터들을 도시한다.
표 6은 서로 위/아래에 고려되는 채널들을 각 행(row)에 도시한다.
포맷 변환기는 도 2에 도시된 디코더(200)의 코어 디코더와 같은 코어 디코더에 의해 전달된 오디오 샘플들과 같이 입력 신호들을 처리하기 전에 개시된다. 개시 국면(phase) 동안, 입력 채널들과 관련된 규칙들이 평가되고, 입력 채널들에 적용될 계수들 (즉, 입력 채널들과 관련된 입력 신호들)이 도출된다. 개시 국면에서, 포맷 변환기는 입력 및 출력 포맷들의 주어진 조합에 대한 최적화된 다운믹싱 파라미터들(다운믹싱 매트릭스와 같은)을 자동으로 생성할 수 있다. 이것은 음향 심리학 고려사항들을 병합하도록 설계된 규칙들의 리스트로부터 가장 적절한 매핑 규칙을 각 입력 스피커에 대해 선택하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 각 규칙은 하나의 입력 채널로부터 하나 또는 여러 출력 스피커 채널들로의 매핑을 기재한다. 입력 채널들은 단일 출력 채널에 매핑되거나, 2개의 출력 채널들에 패닝되거나, ('보이스 오브 갓' 채널의 경우에) 많은 수의 출력 채널들에 걸쳐 분배된다. 각 입력 채널에 대한 최적의 매핑은 원하는 출력 포맷에서 이용가능한 출력 스피커들의 리스트에 따라 선택될 수 있다. 각 매핑은 고려 중인 입력 채널에 대한 다운믹스 이득들뿐 아니라 또한 고려중인 입력 채널에 적용되는 등화기를 정의한다. 비-표준 스피커 위치들을 갖는 출력 설정들은 정상적인 스피커 설정으로부터 방위각 및 상승 편차들을 제공함으로써 시스템으로 신호 발신(signaled)될 수 있다. 더욱이, 원하는 목표 스피커 위치들의 거리 변동들이 고려된다. 오디오 신호들의 실제 다운믹싱은 신호들의 하이브리드 QMF 서브대역 표현 상에서 수행될 수 있다.
포맷 변환기에 공급되는 오디오 신호들은 입력 신호들로서 지칭될 수 있다. 포맷 변환 프로세스의 결과인 오디오 신호들은 출력 신호들로 지칭될 수 있다. 포맷 변환기의 오디오 입력 신호들은 코어 디코더의 오디오 출력 신호들일 수 있다. 벡터들 및 매트릭스들은 볼드체의 심볼들로 표시된다. 벡터 요소들 또는 매트릭스 요소들은 벡터/매트릭스에서 벡터/매트릭스 요소의 행/열을 나타내는 인덱스들에 의해 보완된 이탤릭체의 변수로서 표시된다.
포맷 변환기의 개시는, 코어 디코더에 의해 전달된 오디오 샘플들의 처리가 발생하기 전에 수행될 수 있다. 개시는 입력 파라미터들로서, 처리할 오디오 데이터의 샘플링율, 포맷 변환기를 통해 처리할 오디오 데이터의 채널 구성을 신호 발신하는 파라미터, 원하는 출력 포맷의 채널 구성을 신호 발신하는 파라미터, 및 선택적으로 표준 스피커 설정(무작위 설정 기능)으로부터 출력 스피커 위치들의 편차를 신호 발신하는 파라미터들을 고려할 수 있다. 개시는 입력 스피커 구성의 다수의 채널들, 출력 스피커 구성의 다수의 채널들, 포맷 변환기의 오디오 신호 처리에 적용되는 등화 필터 파라미터들, 및 스피커 거리들의 변화를 보상하기 위한 트림(trim) 이득 및 지연 값들을 리턴(return)시킬 수 있다.
구체적으로, 개시는 다음의 입력 파라미터들을 고려할 수 있다:
Figure 112017061698899-pct00001
입력 포맷 및 출력 포맷은 입력 채널 구성 및 출력 채널 구성에 대응한다. razi.A 및 rele,A는 규칙들에 기초하는 표준 스피커 설정으로부터 스피커 위치들(방위각 및 상승각)의 편차를 신호 발신하는 파라미터들을 나타내고, 여기서 A는 채널 인덱스이다. 표준 설정에 따른 채널들의 각도들은 표 1에 도시된다.
이득 계수 매트릭스만이 도출되는 본 발명의 실시예들에서, 유일한 입력 파라미터는 format_in 및 format_out일 수 있다. 다른 입력 파라미터들은 구현된 특징들에 따라 선택적이고, 여기서 fs는 주파수 선택 계수들의 경우에 하나 이상의 등화 필터들을 개시하는데 이용될 수 있고, razi.A 및 rele,A는 스피커 위치들의 편차들을 고려하는데 이용될 수 있고, trimA 및 Nmaxdelay는 중앙 청취자 위치로부터의 각 스피커의 거리를 고려하는데 이용될 수 있다.
변환기의 실시예들에서, 다음의 조건들은 증명될 수 있고, 조건들이 충족되지 않으면, 변환기 개시는 실패한 것으로 간주되고, 에러는 리턴된다. razi.A 및 rele,A의 절대값들은 각각 35도 및 55도를 초과하지 않을 수 있다. 임의의 스피커 쌍(LFE 채널들을 갖지 않는) 사이의 최소 각은 15도보다 작지 않을 수 있다. razi.A의 값들은, 수평 스피커들의 방위각에 의한 순서화가 변하지 않도록 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 높이 및 낮은 스피커들의 순서화는 변하지 않을 수 있다. rele,A의 값들은, 서로 (대략) 위/아래에 있는 스피커들의 상승각에 의한 순서화가 변하지 않도록 이루어질 수 있다. 이를 증명하기 위해, 다음의 절차가 적용될 수 있다:
- 출력 포맷의 2개 또는 3개의 채널들을 포함하는 표 6의 각 행에 대해,
- 무작위화 없이 상승에 의해 채널들을 순서화한다.
- 고려하는 무작위화를 가지고 상승에 의해 채널들을 순서화한다.
- 2가지 순서화들이 상이하면, 개시 에러를 리턴한다.
"무작위화"라는 용어는, 실제 시나리오 채널들과 표준 채널들 사이의 편차들이 고려된다는 것, 즉 편차들(razic 및 relec)이 표준 출력 채널 구성에 적용된다는 것을 의미한다.
trimA에서의 스피커 거리들은 0.4 내지 200 미터일 수 있다. 가장 큰 및 가장 작은 스피커 거리 사이의 비율은 4를 초과하지 않을 수 있다. 가장 큰 계산된 트림 지연은 Nmaxdelay을 초과하지 않을 수 있다.
상기 조건들이 충족되면, 변환기의 개시는 성공적이다.
실시예들에서, 포맷 변환기 개시는 다음의 출력 파라미터들을 리턴한다:
Figure 112017061698899-pct00002
다음의 설명은 명백함의 이유로 인해 다음에서 정의된 중간 파라미터들을 이용한다. 알고리즘의 구현이 중간 파라미터들의 도입을 생략할 수 있다는 것이 주지될 것이다.
Figure 112017061698899-pct00003
중간 파라미터들은 매핑-지향 방식으로, 즉 매핑(i)당 파라미터들(Si, Di, Gi, Ei)의 세트들로서 다운믹싱 파라미터들을 기재한다.
본 발명의 실시예들에서, 변환기가 특징들 중 어떤 것이 구현되는 지에 따라 상기 모든 출력 파라미터들을 출력하지 않을 것임은 말할 필요도 없다.
무작위 스피커 설정들에 대해, 즉 원하는 출력 포맷으로부터 편이되는 위치들(채널 방향들)에서의 스피커들을 포함하는 출력 설정들에 대해, 위치 편차들은 입력 파라미터들(Razi,A 및 Rele,A)로서 스피커 위치 편차 각들을 규정함으로써 신호 발신된다. 전-처리는 표준 설정의 각도들에 Razi,A 및 Rele,A를 적용함으로써 수행된다. 더 구체적으로, 표 1에서의 채널들의 방위각 및 상승각은 Razi,A 및 Rele,A를 대응하는 채널들에 추가함으로써 변형된다.
Nin은 입력 채널(스피커) 구성의 채널들의 수를 신호 발신한다. 이러한 수는 주어진 입력 파라미터(format_in)에 대해 표 2로부터 취해질 수 있다. Nout은 출력 채널 (스피커) 구성의 채널들의 수를 신호 발신한다. 이 수는 주어진 입력 파라미터(format_out)에 대해 표 2로부터 취해질 수 있다.
파라미터 벡터들(S, D, G, E)은 입력 채널들의 출력 채널들로의 매핑을 정의한다. 입력 채널로부터 비-제로 다운믹스 이득을 갖는 출력 채널로의 각 매핑(i)에 대해, 어떤 등화기 곡선이 매핑(i)에서 고려중인 입력 채널에 적용되어야 하는 지를 표시하는 등화기 인덱스뿐 아니라 다운믹스 이득을 정의한다.
입력 포맷(Format_5_1)이 Format_2_0으로 변환되는 경우를 고려하면, 다음의 다운믹스 매트릭스가 얻어진다(직접 매핑에 대한 1의 계수를 고려하면, 표 2 및 표 5, 및 IN1=CH_M_L030, IN2=CH_M_R030, IN3=CH_M_000, IN4=CH_M_L110, IN5=CH_M_R110, OUT1=CH_M_L030, 및 OUT2=CH_M_R030을 가지고):
Figure 112017061698899-pct00004
좌측 벡터는 출력 채널들을 표시하고, 매트릭스는 다운믹스 매트릭스를 나타내고, 우측 벡터는 입력 채널들을 표시한다.
따라서, 다운믹스 매트릭스는 0과 상이한 6개의 엔트리들을 포함하고, 그러므로, i는 1 내지 6(동일한 순서가 각 벡터에서 사용되는 한 임의의 순서)로 된다. 제 1 행에서 시작하여 좌측으로부터 우측으로 그리고 위로부터 아래로 다운믹스 매트릭스의 엔트리들을 계수하면, 이 예에서의 벡터들(S, D, G 및 E)은 다음과 같다:
S = (IN1, IN3, IN4, IN2, IN3, IN5)
D = (OUT1, OUT1, OUT1, OUT2, OUT2, OUT2)
G = (1, 1/√2, 0.8, 1, 1/√2, 0.8)
E = (0,0,0,0,0,0)
따라서, 각 벡터에서의 i번째 엔트리는, 벡터들이 각 채널에 대해 수반된 입력 채널, 수반된 출력 채널, 적용될 이득 값 및 어떤 등화기가 적용될 것인지를 포함하는 데이터의 세트를 제공하도록 하나의 입력 채널과 하나의 출력 채널 사이의 I번째 매핑에 관한 것이다.
중앙 청취자 위치로부터 스피커들의 상이한 거리들을 보상하기 위해, Tg .A 및/또는 Td.A는 각 출력 채널에 적용될 수 있다.
벡터들(S, D, G, E)은 다음의 알고리즘에 따라 개시된다:
- 먼저, 매핑 카운터가 개시된다: i=1
- 입력 채널이 또한 출력 포맷에 존재한다{예를 들어, 고려중인 입력 채널은 CH_M_R030이고 채널(CH_M_R030)은 출력 포맷으로 존재하고, 그런 후에:
Si = 입력에서의 소스 채널의 인덱스(예: Format_5_2_1에서의 채널(CH_M_R030은 표 2에 따라 제 2 장소(place)에 있는데, 즉 이 포맷에서 인덱스 2를 갖는다)
Di = 출력에서의 동일한 채널의 인덱스
Gi = 1
Ei = 0
i = i+1
따라서, 직접 매핑들은 먼저 취급되고, 1의 이득 계수 및 0의 등화기 인덱스는 각 직접 매핑과 연관된다. 각 직접 매핑 이후에, i는 1만큼 증가하는데, i=i+1.
직접 매핑이 존재하지 않는 각 입력 채널에 대해, 출력 열(목적지 열)의 대응하는 행에서의 채널(들)이 존재하는 표 3의 입력 열(소스 열)에서의 이 채널의 제 1 엔트리가 검색되고 선택된다. 즉, 출력 채널 구성에 모두 존재하는 하나 이상의 출력 채널들을 정의하는 이러한 채널의 제 1 엔트리(format_out에 의해 주어진)가 검색되고 선택된다. 특정 규칙들에 대해, 이것은, 연관된 입력 채널이 특정 상승을 갖는 모든 출력 채널들에 매핑된다는 것을 정의하는 입력 채널(CH_T_000)에 대한 것과 같은 것을 의미할 수 있고, 이것은, 출력 구성에 존재하는 특정 상승을 갖는 하나 이상의 출력 채널들을 정의하는 제 1 규칙이 선택된다는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 알고리즘이 진행된다:- 그렇지 않으면(즉, 입력 채널이 출력 포맷으로 존재하지 않으면)
목적지 행의 대응하는 열에서의 채널들이 존재하는 표 3의 소스 행에서의 이러한 채널의 제 1 엔트리를 검색. ALL_U 목적지는, 출력 포맷이 적어도 하나의 "CH_U_" 채널을 포함하는 경우 유효한 것으로 고려될 수 있다(즉, 관련 출력 채널들은 존재한다). ALL_M 목적지는, 출력 포맷이 적어도 하나의 "CH_M" 패널을 포함하는 경우 유효한 것으로 고려될 수 있다(즉, 관련 출력 채널들은 존재한다).
따라서, 규칙은 각 입력 채널에 대해 선택된다. 규칙은 이 후 입력 채널에 적용될 계수들을 도출하기 위해 다음과 같이 평가된다.
- 만약 목적지 행이 ALL_U를 포함하면,
그 명칭에서 "CH_U"를 갖는 각 출력 채널(x)에 대해, 이루어짐:
Si = 입력에서의 소스 채널의 인덱스
Di = 출력에서의 채널(x)의 인덱스
Gi = (이득 행의 값)/sqrt("CH_U_" 채널들의 수)
Ei = EQ 행의 값
i = i+1
- 그렇지 않으면, 만약 목적지 행이 ALL_M을 포함하면,
그 명칭에서 "CH_M"을 갖는 각 출력 채널(x)에 대해, 이루어짐:
Si = 입력에서의 소스 채널의 인덱스
Di = 출력에서의 채널(x)의 인덱스
Gi = (이득 행의 값)/sqrt("CH_M_" 채널들의 수)
Ei = EQ 행의 값
i = i+1
- 그렇지 않으면, 만약 목적지 행에서 하나의 채널이 있다면,
Si = 입력에서의 소스 채널의 인덱스
Di = 출력에서의 목적지 채널의 인덱스
Gi = 이득 행의 값
Ei = EQ 행의 값
i = i+1
- 그렇지 않으면(목적지 행에서의 2개의 채널)
Si = 입력에서의 소스 채널의 인덱스
Di = 출력에서의 제 1 목적지 채널의 인덱스
Gi = (이득 행의 값)*g1
Ei = EQ 행의 값
i = i+1
Si = Si-1
Di = 출력에서의 제 2 목적지 채널의 인덱스
Gi = (이득 행의 값)*g2
Ei = Ei-1
i = i+1
이득들(g1 및 g2)은 다음의 방식으로 탄젠트 법칙 진폭 패닝을 적용함으로써 계산된다:
- 양인 소스 목적지 채널 방위각들을 언랩(unwrap)
- 목적지 채널들의 방위각들은 α1 및 α2(표 1을 참조).
- 소스 채널(패닝 목표)의 방위각은 αsrc.
-
Figure 112016015782497-pct00005
-
Figure 112016015782497-pct00006
-
Figure 112016015782497-pct00007
-
Figure 112016015782497-pct00008
상기 알고리즘에 의해, 입력 채널들에 적용될 이득 계수들(Gi)이 도출된다. 더욱이, 등화기가 적용되는 지의 여부가 결정되고, 만약 그렇다면, 어떤 등화기가 적용될지(Ei)가 결정된다.
이득 계수들(Gi)은 입력 채널들에 직접 적용될 수 있거나, 입력 채널들, 즉 입력 채널들과 연관된 입력 신호들에 적용될 수 있는 다운믹스 매트릭스에 추가될 수 있다.
상기 알고리즘은 단지 예시적이다. 다른 실시예들에서, 계수들은 규칙들로부터 또는 규칙들에 기초하여 도출될 수 있고, 전술한 특정 벡터들을 정의하지 않고도 다운믹스 매트릭스에 추가될 수 있다.
등화기 이득 값들(GEQ)은 다음과 같이 결정될 수 있다:
GEQ는 주파수 대역(k) 및 등화기 인덱스(e)마다 이득 값들로 구성된다. 5개의 미리 정의된 등화기들은 상이한 피크 필터들의 조합들이다. 표 5에서 알 수 있듯이, 등화기들(GEQ,1, GEQ,2 및 GEQ,5)은 단일 피크 필터를 포함하고, 등화기(GEQ,3)는 3개의 피크 필터들을 포함하고, 등화기(GEQ,4)는 2개의 피크 필터들을 포함한다. 각 등화기는 하나 이상의 피크 필터들 및 이득의 일련 케이스케이드(cascade)이다:
Figure 112016015782497-pct00009
여기서 band(k)는 표 4에 규정된 주파수 대역(j)의 정규화된 중심 주파수이고, fs는 샘플링 주파수이고, 함수{peak()}는 음의 G에 대한 것이고
Figure 112016015782497-pct00010
그렇지 않으면,
Figure 112016015782497-pct00011
등화기들에 대한 파라미터들은 표 5에 규정된다. 상기 수학식 1 및 2에서, b는 band(k)ㅇfs/2이고, Q는 각 피크 필터(1 내지 n)에 대해 PQ에 의해 주어지고, G는 각 피크 필터에 대해 Pg에 의해 주어지고, f는 각 피크 필터에 대해 Pf에 의해 주어진다.
일례로, 인덱스 4를 갖는 등화기에 대한 등화기 이득 값들(GEQ,4)은 표 5의 열에 따라 취해진 필터 파라미터들로 계산된다. 표 5는 GEQ,4에 대해 피크 필터들에 대한 2개의 파라미터 세트들, 즉 n= 1 및 n= 2에 대한 파라미터들의 세트들을 기술한다. 파라미터들은 Hz 단위의 피크-주파수(Pf), 피크 필터 품질 인자(PQ), 피크-주파수에 적용되는 이득(Pg)(dB 단위), 및 2개의 피크 필터들의 케스케이드(파라미터들 n=1 및 n=2에 대한 필터들의 케스케이드)에 적용되는 dB 단위의 전체 이득(g)이다.
따라서
Figure 112016015782497-pct00012
위에 언급된 등화기 정의는 각 주파수 대역(k)에 대해 독립적으로 제로-위상 이득들(GEQ,4)을 정의한다. 각 대역(k)은 0<=대역<=1인 정규화된 중심 주파수{band(k)}에 의해 규정된다. 정규화된 주파수 대역=1은 fs가 샘플링 주파수를 표시하는 정규화되지 않은 주파수(fs/2)에 대응한다는 것이 주지된다. 그러므로, band(k)ㅇfs/2는 Hz 단위의 대역(k)의 정규화되지 않은 중심 주파수를 표시한다.
각 출력 채널(A)에 대한 샘플들에서의 트림 지연들(Td,A) 및 각 출력 채널(A)에 대한 트림 이득들(Tg .A)(선형 이득 값)은 trimA에서 스피커 거리들의 함수로서 계산된다:
Figure 112016015782497-pct00013
여기서
Figure 112016015782497-pct00014
는 모든 출력 채널들의 최대 trimA를 나타낸다.
가장 큰 Td,A가 Nmaxdelay를 초과하면, 개시는 실패할 수 있고, 에러는 리턴될 수 있다.
표준 설정으로부터의 출력 설정의 편차들은 다음과 같이 고려될 수 있다.
방위각 편차들(razi .A)(방위각 편차들)은 위에서 설명된 표준 설정의 각도에 razi .A을 간단히 적용함으로써 고려된다. 따라서, 변형된 각도들은 입력 채널을 2개의 출력 채널들에 패닝할 때 이용된다. 따라서, razi .A는, 하나의 입력 채널이 각 규칙에 정의된 패닝을 수행할 때 2개 이상의 출력 채널들에 매핑될 때 고려된다. 대안적인 실시예들에서, 각 규칙들은 각 이득 값들을 직접 정의할 수 있다(즉, 패닝은 이미 미리 수행되었다). 그러한 실시예들에서, 시스템은 무작위화된 각도들에 기초하여 이득 값들을 재계산하도록 적응될 수 있다.
상승 편차들(rele .A)은 다음과 같이 후치-처리에 고려될 수 있다. 일단 출력 파라미터들이 계산되면, 이들 출력 파라미터들은 특정 무작위 상승 각들에 관련되어 변형될 수 있다. 이 단계는 모든 rele.A이 0인 경우에만 수행되어야 한다.
- Di에서 각 요소(i)에 대해, 이루어짐:
- 만약 인덱스(Di)를 갖는 출력 채널이 정의에 의해 수평 채널이면(즉, 출력 채널 라벨은 라벨'_M_'을 포함한다), 그리고
만약 이러한 출력 채널이 이제 높이 채널이면(범위 0..60도에서의 상승), 그리고
만약 인덱스(Si)를 갖는 출력 채널이 높이 채널이면(즉, 라벨은 '_U_'을 포함한다),
- h=min(무작위화된 출력 채널의 상승, 35)/35
-
Figure 112016015782497-pct00015
- 새로운 인덱스(e)를 갖는 새로운 등화기를 정의, 여기서
Figure 112016015782497-pct00016
- Ei = e
그렇지 않으면 만약 인덱스(Si)를 갖는 입력 채널이 수평 채널이면(라벨은 '_M_'을 포함한다)
- h=min(무작위화된 출력 채널의 상승, 35)/35
- 새로운 인덱스(e)를 갖는 새로운 등화기를 정의, 여기서
Figure 112016015782497-pct00017
- Ei = e
h는 무작위 설정 상승 오프셋(rele .A)으로 인해 공칭적으로 수평 출력 채널('_M_')의 상승을 나타내는 정규화된 상승 파라미터이다. 0의 상승 오프셋에 대해, h=0이 뒤따르고, 효율적으로 후치-처리가 적용되지 않는다.
규칙들 표(표 3)는 일반적으로 상부 입력 채널(채널 라벨에서 '_U_')을 하나 또는 여러 수평 출력 채널들{채널 라벨(들)에서 '_M_'}에 매핑할 때 0.85의 이득을 적용한다. 출력 채널이 무작위 설정 상승 오프셋(rele,A)으로 인해 상승된 상태로 되는 경우에, 0.85의 이득은 h=1.0에 도달하는 h에 대해 1/0.85에 도달하는 인자(Gcomp)에 의해 등화기 이득들을 스케일링함으로써 부분적으로(0<h<1) 또는 완전히(h=1) 보상된다. 유사하게, 등화기 정의들은 h=1.0에 도달하는 h에 대해 평평한 EQ-곡선(
Figure 112016015782497-pct00018
= Gcomp)쪽으로 페이딩한다.
수평 입력 채널이 무작위 설정 상승 오프셋(rele,A)으로 인해 상승된 출력 채널에 매핑된 경우, 등화기(
Figure 112016015782497-pct00019
)는 부분적으로(0<h<1) 또는 완전히(h=1) 적용된다.
이러한 절차에 의해, 입력 채널을 낮은 출력 채널에 매핑하는 것으로 인해 적용되는, 1과 상이한 이득 값들 및 등화기들은, 무작위화된 출력 채널이 설정 출력 채널보다 더 높은 경우 변형된다.
상기 설명에 따라, 이득 보상은 등화기에 직접 적용된다. 대안적인 접근법에서, 다운믹스 계수들(Gi)이 변형될 수 있다. 그러한 대안적인 접근법에 대해, 이득 보상을 적용하기 위한 알고리즘은 다음과 같다:
- 만약 인덱스(Di)를 갖는 출력 채널이 정의에 의해 수평 채널이면(즉, 출력 채널 라벨은 라벨'_M_'을 포함한다), 그리고
만약 이러한 출력 채널이 이제 높이 채널이면(범위 0..60도에서의 상승), 그리고
만약 인덱스(Si)를 갖는 출력 채널이 높이 채널이면(즉, 라벨은 '_U_'을 포함한다),
- h=min(무작위화된 출력 채널의 상승, 35)/35
- Gi = hGi/0.85 + (1-h)Gi
- 새로운 인덱스(e)를 갖는 새로운 등화기를 정의, 여기서
Figure 112016015782497-pct00020
- Ei = e
그렇지 않으면 만약 인덱스(Si)를 갖는 입력 채널이 수평 채널이면(라벨은 '_M_'을 포함한다)
- h=min(무작위화된 출력 채널의 상승, 35)/35
- 새로운 인덱스(e)를 갖는 새로운 등화기를 정의, 여기서
Figure 112016015782497-pct00021
- Ei = e
일례로, Di를 입력 채널로부터 출력 채널로의 i번째 매핑에 대한 출력 채널의 채널 인덱스라 두자. 예를 들어, 출력 포맷(FORMAT_5_1)에 대해(표 2를 참조), Di=3은 센터 채널(CH_M_000)을 지칭한다. 공칭적으로 상승 0도를 갖는 수평 출력 채널(즉, 라벨 'CH_M_'을 갖는 채널)인 출력 채널(Di)에 대한 rele,A =35도(i번째 매핑에 대해 출력 채널의 rele,A)를 고려하자. rele,A를 출력 채널을 적용한 후에(rele,A를 표 1에 정의된 각 표준 설정 각도에 추가함으로써), 출력 채널(Di)은 이제 35도의 상승을 갖는다. 상부 입력 채널(라벨 'CH_U'을 갖는)이 이러한 출력 채널(Di)에 매핑되면, 전술한 규칙들을 평가하는 것으로부터 얻어진 이러한 매핑에 대한 파라미터들은 다음과 같이 변형될 것이다:
정규화된 상승 파라미터는 h=min(35,35)/35 = 35/35 = 1.0으로서 계산된다. 따라서,
Gi,후치-처리됨 = Gi,후치-처리 이전/0.85
새로운 사용되지 않은 인덱스(e)(예를 들어, e=6)는
Figure 112016015782497-pct00022
에 따라 계산되는 변형된 등화기(
Figure 112016015782497-pct00023
)에 대해 정의된다.
Figure 112016015782497-pct00024
는 Ei = e = 6을 설정함으로써 매핑 규칙에 속성이 부여(attributed)될 수 있다.
따라서, 상승된(이전에 수평) 출력 채널(Di)로의 입력 채널의 매핑에 대해, 이득들은 1/0.85의 인자에 의해 스케일링되었고, 등화기는 등화기 곡선에 의해 일정한 이득 = 1.0(플랫 주파수 응답)을 갖는 등화기 곡선에 의해 교체되었다. 이것은 의도된 결과인데, 이는 상부 채널이 효율적으로 상부 출력 채널에 매핑되었기 때문이다(공칭적으로 수평 출력 채널은 35도의 무작위 설정 상승 오프셋의 적용으로 인해 효율적으로 상부 출력 채널이 되었다).
따라서, 본 발명의 실시예들에서, 방법 및 신호 처리 유닛은 표준 설정으로부터 출력 채널들의 방위각 및 상승 각의 편차들을 고려하도록 구성된다(규칙들은 표준 설정에 기초하여 설계되었다). 각 계수들의 계산을 변형함으로써, 및/또는 이전에 계산되었던 또는 규칙들에서 명시적으로 정의되는 계수들을 재계산/변형함으로써 편차들이 고려되었다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 표준 설정들로부터 이탈하는 상이한 출력 설정들을 다룰 수 있다.
개시 출력 파라미터들(Nin, Nout,Ng,A,Nd,A,NEQ)은 전술한 바와 같이 도출될 수 있다. 나머지 개시 출력 파라미터들(MDMX, NEQ)은 중간 파라미터들을 다음에 정의된 바와 같이 매핑-지향 표현{매핑 카운터(i)에 의해 열거됨}으로부터 채널-지향 표현으로 재배열함으로써 도출될 수 있다:
- MDMX를 Nout x Nin, 제로 매트릭스로서 개시.
- 각 i(i는 오름차순에 있다)에 대해, 이루어짐:
A=Di, B=Si(A, B는 채널 인덱스들임)을 갖는 MDMX,A,B, = Gi
A = Si를 갖는 IEQ,A = Ei
여기서 MDMX,A,B는 MDMX의 A번째 열 및 B번째 열에서의 매트릭스 요소를 나타내고, IEQ,A는 벡터(IEQ)의 A번째 요소를 나타낸다.
더 높은 사운드 품질을 전달하도록 설계된 상이한 특정 규칙들 및 규칙들의 우선 순위화들은 표 3으로부터 도출될 수 있다. 예들은 다음에 주어질 것이다.
수평 청취자 평면에서의 입력 채널로부터의 낮은 방향 편차를 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 수평 청취자 평면에서의 입력 채널로부터 더 높은 방향 편차를 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙보다 더 높게 우선 순위화된다. 따라서, 입력 설정에서의 스피커들의 방향은 가능한 한 정확히 재생된다. 입력 채널과 동일한 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 입력 채널의 상승 각과 상이한 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 입력 채너르이 매핑을 정의하는 규칙보다 더 높게 우선 순위화된다. 따라서, 상이한 상승들로부터 유래하는 신호들이 사용자에 의해 상이하게 인식된다는 점이 고려된다.
전면 센터 방향과 상이한 방향을 갖는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트 중 하나의 규칙은 입력 채널과 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치되고, 입력 채널의 방향의 양쪽 측부들 상에 위치된 2개의 출력 채널들에 입력 채널을 매핑하는 것을 정의할 수 있고, 그러한 세트 또는 규칙들의 다른 낮게 우선 순위화된 규칙은 입력 채널과 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치된 단일 출력 채널로의 입력 채널의 매핑을 정의한다. 90도의 상승 각을 갖는 입력 채널과 연관된 세트 또는 규칙들 중 하나의 규칙은 입력 채널의 상승 각보다 낮은 제 1 상승 각을 갖는 모든 이용가능한 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의할 수 있고, 그러한 세트 또는 규칙들 중 다른 적은 우선 순위화된 규칙은 제 1 상승 각보다 낮은 제 2 상승 각을 갖는 모든 이용가능한 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의한다. 전면 센터 방향을 포함하는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트 중 하나의 규칙은 2개의 출력 채널들, 전면 센터 방향의 좌측 상에 위치된 출력 채널, 그리고 전면 센터 방향의 우측 상에 위치된 출력 채널로의 입력 채널의 매핑을 정의할 수 있다. 따라서, 규칙들은 특정 채널들의 특정 특성들 및/또는 의미론들을 고려하기 위해 특정 채널들에 대해 설계될 수 있다.
후면 센터 방향을 포함하는 입력 채널과 연관된 세트 또는 규칙들의 규칙은 2개의 출력 채널들, 전면 센터 방향의 좌측 상에 위치된 출력 채널, 및 전면 센터 방향의 우측 상에 위치된 출력 채널로의 입력 채널의 매핑을 정의할 수 있고, 규칙은, 후면 센터 방향에 대한 2개의 출력 채널들의 각도가 90도보다 크면, 1보다 작은 이득 계수를 이용하는 것을 추가로 정의한다. 전면 센터 방향과 상이한 방향을 갖는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 규칙은 ㅇ비력 채널과 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치된 단일 출력 채널로의 입력 채널의 매핑에서 1보다 작은 이득 계수를 이용하는 것을 정의할 수 있고, 전면 센터 방향에 대한 출력 채널의 각도는 전면 센터 방향에 대한 입력 채널의 각도보다 작다. 따라서, 채널은 입력 채널의 비-이상적인 공간 렌더링의 지각 능력(perceptibility)을 감소시키기 위해 더 앞으로 위치된 하나 이상의 채널들에 매핑될 수 있다. 더욱이, 이것은 다운믹스에서 주변 사운드의 양을 감소시키는데 도움을 줄 수 있고, 이것은 원하는 특징이다. 주변 사운드는 현저하게 후면 채널들에 존재할 수 있다.
입력 채널의 상승 각보다 낮은 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 1보다 작은 이득 계수를 이용하는 것을 정의할 수 있다. 입력 채널의 상승 각보다 낮은 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 등화기 필터를 이용하여 주파수 선택 처리를 적용하는 것을 정의할 수 있다. 따라서, 상승된 채널들이 수평 또는 낮은 채널들과 상이한 방식으로 일반적으로 지각된다는 점은 입력 채널을 하나 이상의 출력 채널들에 매핑할 때 고려될 수 있다.
일반적으로, 매핑된 입력 채널의 결과적인 재생의 지각이 입력 채널의 지각으로부터 더 많이 더 크게 이탈할수록 입력 채널 위치로부터 이탈하는 출력 채널들에 매핑되는 입력 채널들은 감쇄될 수 있는데, 즉, 입력 채널은 이용가능한 스피커들에 비해 재성의 불완정성(imperfection)의 정도에 따라 감쇄될 수 있다.
주파수 선택 처리는 등화 필터를 이용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 다운믹스 매트릭스의 요소들은 주파수 종속 방식으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 그러한 변형은, 등화 필터의 적용의 결과가 달성되도록 상이한 주파수 대역들에 대한 상이한 이득 인자들을 이용함으로써 달성될 수 있다.
요약하면, 본 발명의 실시예들에서, 입력 채널들로부터 출력 채널들로의 매핑들을 기재하는 규칙들의 우선 순위화된 세트가 주어진다. 이것은 전문적인 다운믹스 지식을 반영하여, 시스템의 설계 스테이지에서 시스템 설계자에 의해 정의될 수 있다. 세트는 순서화된 리스트로서 구현될 수 있다. 입력 채널 구성의 각 입력 채널에 대해, 시스템은 주어진 이용의 경우의 입력 채널 구성 및 출력 채널 구성에 따라 매핑 규칙들의 세트의 적절한 규칙을 선택한다. 각 선택된 규칙은 하나의 입력 채널로부터 하나 또는 여러 출력 채널들로의 다운믹스 계수(또는 계수들)를 결정한다. 시스템은 주어진 입력 채널 구성의 입력 채널들을 통해 반복할 수 있고, 모든 입력 채널들에 대한 선택된 매핑 규칙들을 평가함으로써 도출된 다운믹스 계수들로부터 다운믹스 매트릭스를 컴파일링(compile)할 수 있다. 규칙들의 선택은 규칙들 우선 순위화를 고려하여, 예를 들어 시스템 성능을 최적화하여, 도출된 다운믹스 계수들을 적용할 때 가장 높은 다운믹스 출력 품질을 얻는다. 매핑 규칙들은 VBAP와 같은 순수하게 수치적 매핑 알고리즘들에서 반영되지 않은 음향 심리학적 또는 예술적 원리들을 고려할 수 있다. 매핑 규칙들은 채널 의미론들을 고려할 수 있는데, 예를 들어 센터 채널 또는 좌측/우측 채널 쌍에 대한 상이한 취급을 적용할 수 있다. 매핑 규칙들은 렌더링에서 각 에러들(angle errors)을 허용함으로써 패닝의 양을 감소시킬 수 있다. 매핑 규칙들은, 심지어 단일의 대응하는 출력 스피커가 이용가능한 경우에도 허상 소스들(예를 들어, VBAP 렌더링에 의해)을 신중하게 도입할 수 있다. 이를 행하려는 의도는 입력 채널 구성에 고유한 다이버시티를 보존하기 위한 것일 수 있다.
몇몇 양상들이 장치의 정황에서 기재되었지만, 이들 양상들이 또한 대응하는 방법의 설명을 나타내고, 여기서 블록 또는 디바이스가 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응한다는 것이 명확하다. 유사하게, 방법 단계의 정황에서 기재된 양상들은 또한 대응하는 블록 또는 항목 또는 대응하는 장치의 특징의 설명을 나타낸다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그래밍가능 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이를 이용하여) 실행될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 가장 중요한 방법 단계들의 몇몇은 그러한 장치에 의해 실행될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 본 명세서에 기재된 방법들은 프로세서-구현되거나, 컴퓨터-구현된다.
특정 구현 요건들에 따라, 본 발명의 실시예들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 디지털 저장 매체, 예를 들어, 플로피 디스크, DVD, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 또는 FLASH 메모리를 이용하여 수행될 수 있는데, 이러한 디지털 저장 매체는 그 위에 저장된 전자적으로 판독가능한 제어 신호들을 갖고, 각 방법이 수행되도록 프로그래밍가능 컴퓨터 시스템과 협력한다(또는 협력할 수 있다). 그러므로, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독가능할 수 있다.
본 발명에 따른 몇몇 실시예들은, 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나가 수행되도록, 프로그래밍가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는, 전자적으로 판독가능한 제어 신호들을 갖는 데이터 캐리어를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있고, 프로그램 코드는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때 방법들 중 하나를 수행하기 위해 동작가능하다. 프로그램 코드는 예를 들어, 기계 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
다른 실시예들은 기계 판독가능한 캐리어 상에 저장된, 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
즉, 그러므로, 본 발명의 방법의 실시예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.
그러므로, 본 발명의 방법들의 추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 그 위에 리코딩되게 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터-판독가능 매체)이다. 데이터 캐리어, 디지털 저장 매체 또는 리코딩된 매체는 일반적으로 실체적(tangible)이고 및/또는 비-과도적이다.
그러므로, 본 발명의 방법의 추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 신호들의 시퀀스 또는 데이터 스트림이다. 예를 들어, 신호들의 시퀀스들 또는 데이터 스트림은 데이터 통신 연결부를 통해, 예를 들어, 인터넷을 통해, 전송되도록 구성될 수 있다.
추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하도록 프로그래밍되고, 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어, 컴퓨터, 또는 프로그래밍가능 논리 디바이스를 포함한다.
추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 그 위에 설치된 컴퓨터를 포함한다.
본 발명에 따른 추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기에 (예를 들어, 전자적으로 또는 광학적으로) 전달하도록 구성된 장치 또는 시스템을 포함한다. 수신기는 예를 들어, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 메모리 디바이스 등일 수 있다. 장치 또는 시스템은 예를 들어, 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전달하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 프로그래밍가능 논리 디바이스(예를 들어, 전계 프로그래밍가능 게이트 어레이)는 본 명세서에 기재된 방법들의 기능들 중 몇몇 또는 전부를 수행하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전계 프로그래밍가능 게이트 어레이는 본 명세서에 기재된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 임의의 하드웨어 장치에 의해 바람직하게 수행된다.
전술한 실시예들은 본 발명의 원리들을 위해 단지 예시적이다. 본 명세서에 기재된 세부사항들 및 배치들의 변형들 및 변경들이 당업자에게 명백하다는 것이 이해된다. 그러므로, 본 명세서에서 실시예들의 기재 및 설명에 의해 제공된 특정 세부사항들에 의해서가 아니라 다음의 특허 청구항들의 범주에 의해서만 제한되도록 의도된다.
대응하는 방위각 및 상승 각을 갖는 채널들
채널 방위각 [도] 상승각 [도]
CH_M_000 0 0
CH_M_L030 +30 0
CH_M_R030 -30 0
CH_M_L060 +60 0
CH_M_R060 -60 0
CH_M_L090 +90 0
CH_M_R090 -90 0
CH_M_L110 +110 0
CH_M_R110 -110 0
CH_M_L135 +135 0
CH_M_R135 -135 0
CH_M_180 180 0
CH_U_000 0 +35
CH_U_L045 +45 +35
CH_U_R045 -45 +35
CH_U_L030 +30 +35
CH_U_R030 -30 +35
CH_U_L090 +90 +35
CH_U_R090 -90 +35
CH_U_L110 +110 +35
CH_U_R110 -110 +35
CH_U_L135 +135 +35
CH_U_R135 -135 +35
CH_U_180 180 +35
CH_T_000 0 +90
CH_L_000 0 -15
CH_L_L045 +45 -15
CH_L_R045 -45 -15
CH_LFE1 n/a n/a
CH_LFE2 n/a n/a
CH_EMPTY n/a n/a
채널들의 대응하는 수 및 채널 순서화를 갖는 포맷들
입력/출력 포맷 채널들의 수 채널들(순서화를 갖는)
FORMAT_2_0 2 CH_M_L030, CH_M_R030
FORMAT_5_1 6 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110
FORMAT_5_2_1 8 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030
FORMAT_7_1 8 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_M_L135, CH_M_R135
FORMAT_7_1_ALT 8 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_M_L060, CH_M_R060
FORMAT_8_1 9 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_U_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_L_000
FORMAT_10_1 11 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110, CH_T_000
FORMAT_22_2 24 CH_M_L060, CH_M_R060, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L135, CH_M_R135, CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_180, CH_LFE2, CH_M_L090, CH_M_R090, CH_U_L045, CH_U_R045, CH_U_000, CH_T_000, CH_U_L135, CH_U_R135, CH_U_L090, CH_U_R090, CH_U_180, CH_L_000, CH_L_L045, CH_L_R045
FORMAT_9_1 10 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110
FORMAT_9_0 9 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110
FORMAT_11_1 12 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE1, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110, CH_T_000, CH_U_000
FORMAT_12_1 13 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_LFE2, CH_M_L135, CH_M_R135, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L135, CH_U_R135, CH_T_000, CH_M_L090, CH_M_R090
FORMAT_4_4_0 8 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110
FORMAT_4_4_T_0 9 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L110, CH_U_R110, CH_T_000
FORMAT_14_0 14 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_M_L135, CH_M_R135, CH_U_000, CH_U_L045, CH_U_R045, CH_U_L090, CH_U_R090, CH_U_L135, CH_U_R135, CH_U_180, CH_T_000,
FORMAT_15_1 16 CH_M_L030, CH_M_R030, CH_M_000, CH_M_L060, CH_M_R060, CH_M_L110, CH_M_R110, CH_M_L135, CH_M_R135, CH_U_L030, CH_U_R030, CH_U_L045, CH_U_R045, CH_U_L110, CH_U_R110, CH_LFE1
변환기 규칙들 매트릭스
입력 (소스) 출력 (목적지) 이득 EQ 인덱스
CH_M_000 CH_M_L030, CH_M_R030 1.0 0 (off)
CH_M_L060 CH_M_L030, CH_M_L110 1.0 0 (off)
CH_M_L060 CH_M_L030 0.8 0 (off)
CH_M_R060 CH_M_R030, CH_M_R110, 1.0 0 (off)
CH_M_R060 CH_M_R030, 0.8 0 (off)
CH_M_L090 CH_M_L030, CH_M_L110 1.0 0 (off)
CH_M_L090 CH_M_L030 0.8 0 (off)
CH_M_R090 CH_M_R030, CH_M_R110 1.0 0 (off)
CH_M_R090 CH_M_R030 0.8 0 (off)
CH_M_L110 CH_M_L135 1.0 0 (off)
CH_M_L110 CH_M_L030 0.8 0 (off)
CH_M_R110 CH_M_R135 1.0 0 (off)
CH_M_R110 CH_M_R030 0.8 0 (off)
CH_M_L135 CH_M_L110 1.0 0 (off)
CH_M_L135 CH_M_L030 0.8 0 (off)
CH_M_R135 CH_M_R110 1.0 0 (off)
CH_M_R135 CH_M_R030 0.8 0 (off)
CH_M_180 CH_M_R135, CH_M_L135 1.0 0 (off)
CH_M_180 CH_M_R110, CH_M_L110 1.0 0 (off)
CH_M_180 CH_M_R030, CH_M_L030 0.6 0 (off)
CH_U_000 CH_U_L030, CH_U_R030 1.0 0 (off)
CH_U_000, CH_M_L030, CH_M_R030 0.85 0 (off)
CH_U_L045 CH_U_L030 1.0 0 (off)
CH_U_L045 CH_M_L030 0.85 1
CH_U_R045 CH_U_R030 1.0 0 (off)
CH_U_R045 CH_M_R030 0.85 1
CH_U_L030 CH_U_L045 1.0 0 (off)
CH_U_L030 CH_M_L030 0.85 1
CH_U_R030 CH_U_R045 1.0 0 (off)
CH_U_R030 CH_M_R030 0.85 1
CH_U_L090 CH_U_L030, CH_U_L110 1.0 0 (off)
CH_U_L090 CH_U_L030, CH_U_L135 1.0 0 (off)
CH_U_L090 CH_U_L045 0.8 0 (off)
CH_U_L090 CH_U_L030 0.8 0 (off)
CH_U_L090 CH_M_L030, CH_M_L110 0.85 2
CH_U_L090 CH_M_L030 0.85 2
CH_U_R090 CH_U_R030, CH_U_R110 1.0 0 (off)
CH_U_R090 CH_U_R030, CH_U_R135 1.0 0 (off)
CH_U_R090 CH_U_R045 0.8 0 (off)
CH_U_R090 CH_U_R030 0.8 0 (off)
CH_U_R090 CH_M_R030, CH_M_R110 0.85 2
CH_U_R090 CH_M_R030 0.85 2
CH_U_L110 CH_U_L135 1.0 0 (off)
CH_U_L110 CH_U_L030 0.8 0 (off)
CH_U_L110 CH_M_L110 0.85 2
CH_U_L110 CH_M_L030 0.85 2
CH_U_R110 CH_U_R135 1.0 0 (off)
CH_U_R110 CH_U_R030 0.8 0 (off)
CH_U_R110 CH_M_R110 0.85 2
CH_U_R110 CH_M_R030 0.85 2
CH_U_L135 CH_U_L110 1.0 0 (off)
CH_U_L135 CH_U_L030 0.8 0 (off)
CH_U_L135 CH_M_L110 0.85 2
CH_U_L135 CH_M_L030 0.85 2
CH_U_R135 CH_U_R110 1.0 0 (off)
CH_U_R135 CH_U_R030 0.8 0 (off)
CH_U_R135 CH_M_R110 0.85 2
CH_U_R135 CH_M_R030 0.85 2
CH_U_180 CH_U_R135, CH_U_L135 1.0 0 (off)
CH_U_180 CH_U_R110, CH_U_L110 1.0 0 (off)
CH_U_180 CH_M_180 0.85 2
CH_U_180 CH_M_R110, CH_M_L110 0.85 2
CH_U_180 CH_U_R030, CH_U_L030 0.8 0 (off)
CH_U_180 CH_M_R030, CH_M_L030 0.85 2
CH_T_000 ALL_U 1.0 3
CH_T_000 ALL_M 1.0 4
CH_L_000 CH_M_000 1.0 0 (off)
CH_L_000 CH_M_L030, CH_M_R030 1.0 0 (off)
CH_L_000 CH_M_L030, CH_M_R060 1.0 0 (off)
CH_L_000 CH_M_L060, CH_M_R030 1.0 0 (off)
CH_L_L045 CH_M_L030 1.0 0 (off)
CH_L_R045 CH_M_R030 1.0 0 (off)
CH_LFE1 CH_LFE2 1.0 0 (off)
CH_LFE1 CH_M_L030, CH_M_R030 1.0 0 (off)
CH_LFE2 CH_LFE1 1.0 0 (off)
CH_LFE2 CH_M_L030, CH_M_R030 1.0 0 (off)
77 Filterbank 대역들의 정규화된 중심 주파수들
정규화된 주파수 [0, 1]
0.00208330
0.00587500
0.00979170
0.01354200
0.01691700
0.02008300
0.00458330
0.00083333
0.03279200
0.01400000
0.01970800
0.02720800
0.03533300
0.04283300
0.04841700
0.02962500
0.05675000
0.07237500
0.08800000
0.10362000
0.11925000
0.13487000
0.15050000
0.16612000
0.18175000
0.19737000
0.21300000
0.22862000
0.24425000
0.25988000
0.27550000
0.29113000
0.30675000
0.32238000
0.33800000
0.35363000
0.36925000
0.38488000
0.40050000
0.41613000
0.43175000
0.44738000
0.46300000
0.47863000
0.49425000
0.50987000
0.52550000
0.54112000
0.55675000
0.57237000
0.58800000
0.60362000
0.61925000
0.63487000
0.65050000
0.66612000
0.68175000
0.69737000
0.71300000
0.72862000
0.74425000
0.75987000
0.77550000
0.79112000
0.80675000
0.82237000
0.83800000
0.85362000
0.86925000
0.88487000
0.90050000
0.91612000
0.93175000
0.94737000
0.96300000
0.97454000
0.99904000
등화기 파라미터들
등화기 Pf [Hz] PQ Pg[dB] g [dB]
GEQ,1 12000 0.3 -2 1.0
GEQ,2 12000 0.3 -3.5 1.0
GEQ,3 200,1300, 600 0.3, 0.5, 1.0 -6.5, 1.8, 2.0 0.7
GEQ,4 5000, 1100 1.0, 0.8 4.5, 1.8 -3.1
GEQ,5 35 0.25 -1.3 1.0
서로 위/아래에 있는 것으로 고려된 각 열 리스트들 채널들
CH_L_000 CH_M_000 CH_U_000
CH_L_L045 CH_M_L030 CH_U_L030
CH_L_L045 CH_M_L030 CH_U_L045
CH_L_L045 CH_M_L060 CH_U_L030
CH_L_L045 CH_M_L060 CH_U_L045
CH_L_R045 CH_M_R030 CH_U_R030
CH_L_R045 CH_M_R030 CH_U_R045
CH_L_R045 CH_M_R060 CH_U_R030
CH_L_R045 CH_M_R060 CH_U_R045
CH_M_180 CH_U_180
CH_M_L090 CH_U_L090
CH_M_L110 CH_U_L110
CH_M_L135 CH_U_L135
CH_M_L090 CH_U_L110
CH_M_L090 CH_U_L135
CH_M_L110 CH_U_L090
CH_M_L110 CH_U_L135
CH_M_L135 CH_U_L090
CH_M_L135 CH_U_L135
CH_M_R090 CH_U_R090
CH_M_R110 CH_U_R110
CH_M_R135 CH_U_R135
CH_M_R090 CH_U_R110
CH_M_R090 CH_U_R135
CH_M_R110 CH_U_R090
CH_M_R110 CH_U_R135
CH_M_R135 CH_U_R090
CH_M_R135 CH_U_R135

Claims (28)

  1. 입력 채널 구성(404)의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성(406)의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법으로서,
    상기 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트(a set of rules)(400)를 제공하는 단계로서, 상기 규칙들은 상기 연관된 입력 채널과 출력 채널들의 세트 사이의 상이한 매핑들을 정의하는, 규칙들의 세트(400)를 제공하는 단계;
    상기 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널에 대해, 상기 입력 채널과 연관된 규칙에 액세스(accessing)하는 단계(500), 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하는 지의 여부를 결정하는 단계(502), 및 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하는 경우 상기 액세스된 규칙을 선택하는 단계(402, 504); 및
    상기 선택된 규칙에 따라 상기 입력 채널들을 상기 출력 채널들에 매핑하는 단계(508)를
    포함하고,
    규칙들의 상기 세트들에서의 상기 규칙들은 우선 순위화되고, 높게 우선 순위화된 규칙들은 낮게 우선 순위화된 규칙들보다 더 높은 선호도를 가지고 선택되고,
    상기 방법은
    수평 청취자 평면에서의 상기 입력 채널로부터의 낮은 방향 편차를 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 상기 수평 청취자 평면에서의 상기 입력 채널로부터의 더 높은 방향 편차를 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙보다 더 높게 우선 순위화되고,
    상기 입력 채널과 동일한 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 상기 입력 채널의 상기 상승 각과 상이한 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙보다 더 높게 우선 순위화되고,
    규칙들의 상기 세트들에서, 가장 높은 우선 순위화된 규칙은 상기 입력 채널과 출력 채널 사이의 직접 매핑을 정의하고, 상기 입력 채널과 출력 채널은 동일한 방향을 갖고,
    90도의 상승 각을 갖는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 하나의 규칙은 상기 입력 채널의 상기 상승 각보다 낮은 제 1 상승 각을 갖는 모든 이용가능한 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하고, 규칙들의 상기 세트의 낮게 우선 순위화된 규칙은 상기 제 1 상승 각보다 낮은 제 2 상승 각을 갖는 모든 이용가능한 출력으로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는 것
    중의 적어도 하나를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하지 않은 경우 상기 액세스된 규칙을 선택하지 않는 단계, 및 상기 입력 채널과 연관된 적어도 하나의 다른 규칙에 액세스하는 단계, 결정하는 단계 및 선택하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 규칙들은 상기 입력 채널에 적용될 이득 계수, 상기 입력 채널에 적용될 지연 계수, 하나의 입력 채널을 2개 이상의 출력 채널들에 매핑하도록 적용될 패닝 법칙(panning law), 및 상기 입력 채널에 적용될 주파수-종속 이득 중 적어도 하나를 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하여 상기 규칙들의 우선 순위화가 특정 순서에 의해 주어진다는 것이 결정될 때까지 특정 순서에서 규칙들의 세트들에서의 상기 규칙들에 액세스하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 더 높은 사운드 품질을 전달하도록 가정된 규칙은 더 낮은 사운드 품질을 전달하도록 가정된 규칙보다 더 높게 우선 순위화되는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 규칙들의 상기 세트들에서, 가장 높게 우선 순위화된 규칙은 상기 입력 채널과 출력 채널 사이의 직접 매핑을 정의하고, 상기 입력 채널과 출력 채널은 동일한 방향을 갖고, 상기 방법은 각 입력 채널에 대해, 상기 입력 채널과 동일한 방향을 갖는 출력 채널이 각 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 다른 규칙들을 저장하는 메모리(422)에 액세스하기 전에 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하는 지의 여부를 체크하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 규칙들의 세트들에서, 가장 낮게 우선 순위화된 규칙은 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널을 갖는 스테레오 출력 채널 구성의 하나 또는 양쪽의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 전면 센터 방향과 상이한 방향을 갖는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 하나의 규칙은, 상기 입력 채널과 상기 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치되고 상기 입력 채널의 상기 방향의 양쪽 측부들 상에 위치된 2개의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하고, 규칙들의 상기 세트의 낮게 우선 순위화된 규칙은 상기 입력 채널과 상기 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치된 단일 출력 채널로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 전면 센터 방향을 포함하는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 규칙은 2개의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하고, 상기 2개의 출력 채널들 중 하나의 출력 채널은 상기 전면 센터 방향의 좌측 상에 위치되고, 상기 2개의 출력 채널들 중 하나의 출력 채널은 상기 전면 센터 방향의 우측 상에 위치되는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  10. 입력 채널 구성(404)의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성(406)의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법으로서,
    상기 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트(400)를 제공하는 단계로서, 상기 규칙들은 상기 연관된 입력 채널과 출력 채널들의 세트 사이의 상이한 매핑들을 정의하는, 규칙들의 세트(400)를 제공하는 단계;
    상기 복수의 입력 채널들의 각 입력 채널에 대해, 상기 입력 채널과 연관된 규칙에 액세스하는 단계(500), 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하는 지의 여부를 결정하는 단계(502), 및 상기 액세스된 규칙에 정의된 출력 채널들의 세트가 상기 출력 채널 구성(406)에 존재하는 경우 상기 액세스된 규칙을 선택하는 단계(402, 504); 및
    상기 선택된 규칙에 따라 상기 입력 채널들을 상기 출력 채널들에 매핑하는 단계(508)를 포함하며,
    후면 센터 방향을 포함하는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 규칙은 2개의 출력 채널들로의 상기 입력 채널의 매핑을 정의하고, 상기 2개의 출력 채널들의 하나의 출력 채널은 전면 센터 방향의 좌측 상에 위치되고, 상기 2개의 출력 채널들의 하나의 출력 채널은 상기 전면 센터 방향의 우측 상에 위치되고, 상기 규칙은, 상기 후면 센터 방향에 대해 상기 2개의 출력 채널들의 각도가 90보다 큰 경우 1 미만의 이득 계수의 이용을 추가로 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 전면 센터 방향과 상이한 방향을 갖는 입력 채널과 연관된 규칙들의 세트의 규칙은 상기 입력 채널과 상기 전면 센터 방향의 동일한 측부 상에 위치된 단일 출력 채널로의 상기 입력 채널의 매핑시 1보다 작은 이득 계수의 이용을 정의하고, 전면 센터 방향에 대해 상기 출력 채널의 각도는 상기 전면 센터 방향에 대해 상기 입력 채널의 각도보다 작은, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 입력 채널의 상기 상승 각보다 낮은 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 1보다 작은 이득 계수의 이용을 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 입력 채널의 상기 상승 각보다 낮은 상승 각을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙은 주파수 선택 처리의 적용을 정의하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 입력 채널들과 연관된 입력 오디오 신호들을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 출력 채널들에 상기 입력 채널들을 매핑하는 단계(508)는 상기 입력 오디오 신호들에 적용될 계수들을 도출하기 위해 상기 선택된 규칙들을 평가하는 단계(410, 520)와, 상기 출력 채널들과 연관된 출력 오디오 신호들을 생성하기 위해 상기 계수들을 상기 입력 오디오 신호들에 적용하는 단계(524), 및 상기 출력 오디오 신호들을 상기 출력 채널들과 연관된 스피커들(loudspeakers)에 출력하는 단계(528)를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 다운믹스 매트릭스(414)를 생성하는 단계와, 상기 다운믹스 매트릭스(414)를 상기 입력 오디오 신호들에 적용하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 입력 채널 구성(404) 및 상기 출력 채널 구성(406)에서의 중앙 청취자 위치로부터의 상기 각 스피커들의 거리들 사이의 차이들을 감소시키거나 보상하기 위해 트림 지연들(trim delays) 및 트림 이득들을 상기 출력 오디오 신호들에 적용하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  17. 제 14항에 있어서, 특정 출력 채널을 포함하는 하나 또는 2개의 출력 채널들로의 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙을 평가할 때 규칙들의 세트에 정의된 특정 출력 채널의 수평 각과 실제 출력 구성의 출력 채널의 수평 각 사이의 편차를 고려하는 단계를 포함하고, 상기 수평 각들은 전면 센터 방향에 대해 수평 청취자 평면 내의 각도들을 나타내는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  18. 제 14항에 있어서, 실제 출력 구성의 출력 채널의 상승 각과 상기 규칙에 정의된 하나의 출력 채널의 상승 각 사이의 편차를 고려하기 위해, 상기 입력 채널의 상기 상승 각보다 낮은 상승 각들을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙에 정의되는 이득 계수를 변형하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  19. 제 14항에 있어서, 실제 출력 구성의 출력 채널의 상승 각과 상기 규칙에 정의된 하나의 출력 채널의 상승 각 사이의 편차를 고려하기 위해, 상기 입력 채널의 상기 상승 각보다 낮은 상승 각들을 갖는 하나 이상의 출력 채널들로의 상승 각을 갖는 입력 채널의 매핑을 정의하는 규칙에 정의된 주파수 선택 처리를 변형하는 단계를 포함하는, 입력 채널 구성의 복수의 입력 채널들을 출력 채널 구성의 출력 채널들에 매핑하기 위한 방법.
  20. 컴퓨터 또는 프로세서 상에서 실행될 때, 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 매체.
  21. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되거나 프로그래밍된 프로세서(422)를 포함하는 신호 처리 유닛(420).
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 입력 채널 구성(404)의 상기 입력 채널들과 연관된 입력 신호들(228)을 수신하기 위한 입력 신호 인터페이스(426), 및
    상기 출력 채널 구성(406)과 연관된 출력 오디오 신호들을 출력하기 위한 출력 신호 인터페이스(428)를
    더 포함하는, 신호 처리 유닛(420).
  23. 제 21항에 따른 신호 처리 유닛을 포함하는 오디오 디코더.
  24. 제 22항에 따른 신호 처리 유닛을 포함하는 오디오 디코더.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
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