[发明专利]多声道音频编码方法、编码器、解码方法和解码器

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及了一种多声道音频编码方法、编码器、解码方 法和解码器。

背景技术

音频(Audio)信号的频率范围从20Hz到20000Hz，音频信号的处理过程，既要考虑其 作为信号的特点，尽量保证其不失真，又要考虑人类声学机能对于音频信号的感觉特点，使 得对音频信号的处理能够在保证人类听觉感受的前提下尽可能地降低处理的运算量和复杂 度。

现有技术中比较成功的多声道音频编解码系统大都采用基于心理声学模型的感觉音频编 解码。例如，本领域公知的技术有Dolby AC-3和MPEG AAC(Advanced Audio Coding，先 进音频编码)五声道环绕声系统。

在Dolby AC-3和MPEG AAC五声道环绕声系统中，普遍采用了联合编码的声道压缩方 法，其中包括强度耦合和Mid/Side(M/S，中/边)立体声编码。对于低频段，使用M/S方法 对原始信号的和与差进行编码，用两个新的对称声道代替原始的左、右声道，可以大大的提 高编码效率。在高频段(至少2kHz以上)，利用听觉系统主要靠信号包络定位的特点，采用 强度耦合编码，只传输耦合声道以及耦合系数，从而降低码率。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述现有技术至少具有以下缺点：

现有技术的出发点都是消除声道之间的冗余度，但分析表明它们仅消除了部分冗余信息。 目前的环绕声消除冗余的方法主要集中在PC(Pair-Channels，对称声道对)上，而对于NPC (Not-Pair-Channels，非对称声道对)，有一定的消除作用，但是消除的力度不够强。

发明内容

为了提高编解码性能，在解码端自适应地改变输出的重放声道，本发明实施例提供了一 种多声道音频编码方法、编码器、解码方法和解码器。所述技术方案如下：

一方面，一种多声道音频编码方法，所述多声道音频至少包括主声道信号和环绕声道信 号，其中，所述主声道信号包括左、右主声道信号和中央声道信号，所述环绕声道信号包括 左环绕声道信号和右环绕声道信号，所述方法包括：

根据所述主声道信号对所述环绕声道信号进行线性预测，得到预测参数，将所述预测参 数加入编码码流；

或，根据所述主声道信号和传输函数对所述环绕声道信号进行预测，得到预测参数，将 所述预测参数加入编码码流；

判别所述环绕声道信号与所述中央声道信号之间是否具有相关性，

或判别所述环绕声道信号与所述左、右主声道信号之间是否具有相关性，

如果是，则对所述预测参数、所述主声道信号和相关性判别信息进行编码。

根据所述主声道信号对所述环绕声道信号进行线性预测，得到预测参数，将所述预测参 数加入编码码流，具体包括：

A：将所述主声道信号中的至少一个声道信号作为当前主声道信号，根据延迟参数和缩 放参数，对所述当前主声道信号进行多次延迟、缩放，将缩放后的当前主声道信号分成左声 道信号和右声道信号，将所有所述左声道信号累加、所有所述右声道信号累加，得到预测的 左、右环绕声道信号；

B：将所述预测的左环绕声道信号与输入的环绕声道信号做差，所述预测的右环绕声道 信号与输入的右环绕声道信号做差，得到预测残差；

C：判断所述预测残差是否小于预设的阈值，如果否，执行步骤D；如果是，执行步骤E；

D：调整所述延迟参数和所述缩放参数，应用调整后的延迟参数和缩放参数执行步骤A；

E：将所述预测残差小于所述阈值时的延迟参数、缩放参数和所述预测残差作为预测参数， 将所述预测参数加入编码码流。

根据延迟参数和缩放参数，对至少一个主声道信号进行多次延迟、缩放，将缩放后的主 声道信号按照声道的左、右累加，得到预测的左、右环绕声道信号，具体包括：

将中央声道信号、左主声道信号和右主声道信号之一作为所述当前主声道信号，根据延 迟参数和缩放参数，对所述当前主声道信号进行多次延迟、缩放，将每个缩放后的当前主声 道信号分成两个频谱相同的声道信号，分别作为左声道信号和右声道信号，将所有所述左声 道信号累加，所有所述右声道累加，得到所述预测的左、右环绕声道信号；或，