QMF域中的IVAS SPAR滤波器组
提供了一种处理多通道音频信号的表示的方法。该表示包括第一通道和与第二通道相关的元数据。针对第一滤波器组的多个第一频带中的每一者，元数据包括相应的预测参数。该方法包括将具有多个第二频带的第二滤波器组应用于第一通道，以针对每个第二频带获得第一通道的频带化的版本；针对每个第二频带，基于预测参数和与第一频带相对应的第一滤波器生成相应的时域滤波器；以及针对每个第二频带，基于第一通道的经滤波的版本生成对第二通道的预测，该经滤波的版本是通过将该第二频带中的相应的时域滤波器应用于第一通道的频带化的版本来获得的。还提供了相对应的装置、程序和计算机可读存储介质。
发明专利
CN202280084689.3
2022-12-19
CN118414661A
2024-07-29
G10L19/008(2006.01)
杜比国际公司
H·穆特;L·维莱莫斯
爱尔兰都柏林
北京市汉坤律师事务所
魏小薇%吴丽丽
爱尔兰;IE
1.一种处理多通道音频信号的表示的方法，其中，所述表示包括第一通道和与第二通道相关的元数据，并且其中，针对第一滤波器组的多个第一频带中的每一者，所述元数据包括用于基于该第一频带中的所述第一通道对所述第二通道进行预测的相应的预测参数，所述方法包括： 将具有多个第二频带的第二滤波器组应用于所述第一通道，以针对所述第二频带中的每一者获得该第二频带中的所述第一通道的频带化的版本，其中，所述第二滤波器组不同于所述第一滤波器组； 针对所述第二频带中的每一者，基于所述预测参数和所述第一滤波器组的第一滤波器生成相应的时域滤波器，所述第一滤波器对应于所述第一频带；以及 基于所述第二频带中的所述第一通道的所述频带化的版本和所述第二频带中的所述时域滤波器生成对所述第二通道的预测。 2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成对所述第二通道的所述预测包括针对所述第二频带中的每一者： 基于该第二频带中的所述第一通道的经滤波的版本生成对该第二频带中的所述第二通道的预测，所述第一通道的所述经滤波的版本是通过将该第二频带中的所述相应的时域滤波器应用于该第二频带中的所述第一通道的所述频带化的版本来获得的。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述多通道音频信号是一阶环绕声FOA或高阶环绕声HOA音频信号。 4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预测参数为SPAR参数。 5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一滤波器组是包括FIR频带滤波器的SPAR滤波器组，并且使用MDFT。 6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二滤波器组是QMF滤波器组。 7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述时域滤波器是多抽头FIR滤波器。 8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器包括： 基于相应的第一滤波器和用于滤波器转换的原型滤波器生成多个适配的第一滤波器。 9.根据权利要求8所述的方法，其中，针对给定的第二频带l，第一滤波器hb的针对给定的第一频带b的所述适配的第一滤波器计算如下： 其中，q是用于滤波器转换的所述原型滤波器，S是所述第二滤波器组的步幅，L是第二频带的数量，并且在用于滤波器转换的所述原型滤波器q的支持上对n进行求和。 10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括： 基于所述第二滤波器组的原型滤波器生成用于滤波器转换的所述原型滤波器。 11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述第二滤波器组的所述原型滤波器通过求解最小二乘问题来生成用于滤波器转换的所述原型滤波器。 12.根据当引用权利要求9时的权利要求10或11所述的方法，其中，生成用于滤波器转换的所述原型滤波器包括： 基于所述第二滤波器组的所述原型滤波器p生成非因果的原型滤波器pA； 生成所述非因果的原型滤波器pA和所述第二滤波器组的所述原型滤波器p的互相关p2； 针对某整数K生成矩阵集V(k)，k＝-K，...，K，所述矩阵集V(k)维数为S×R，并且仅对于索引n，m具有非零元素vn，m，其中，n-m为S的整数倍，其中，R是用于滤波器转换的所述原型滤波器的所述长度；以及 针对V(k)q来求解最小二乘问题集，其中，q是包括用于滤波器转换的所述原型滤波器q的所述滤波器系数的维数为R×1的向量。 13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器还包括： 对所述适配的第一滤波器取加权和，其中，利用相应的第一频带的预测系数对所述适配的第一滤波器进行加权。 14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，用于滤波器转换的所述原型滤波器是非对称的原型滤波器。 15.根据权利要求8至14中任一项所述的方法，其中，针对每个抽头的处理步幅等于或小于所述第二频带的数量。 16.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器包括： 通过第一基本信号和第二基本信号来近似给定的第一滤波器， 其中，所述第一基本信号能够作为将所述第二滤波器组、基本实值单抽头滤波器和所述第二滤波器组中的合成滤波器组应用于在相应的样本位置处具有单个非零样本的基本信号的结果来获得，其中，所述基本实值单抽头滤波器是针对所述第二频带中的在相应的抽头位置处具有单个非零滤波器系数的相应单个第二频带的滤波器；并且 其中，所述第二基本信号能够作为将所述第二滤波器组、基本虚单抽头滤波器和所述第二滤波器组中的所述合成滤波器组应用于所述基本信号的结果来获得，其中，所述基本虚单抽头滤波器是针对所述第二频带中的在相应的抽头位置处具有单个非零滤波器系数的相应单个第二频带的滤波器；以及 基于所述近似中的第一基本信号和第二基本信号的系数针对所述第二频带中的所述第一滤波器生成适配的时域滤波器。 17.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器包括： 获得将所述第二滤波器组、实值单抽头滤波器和所述第二滤波器组中的合成滤波器组应用于信号xp(k)＝δ(k-p)的结果up,l,k，其中，l指示给定的第二频带、p指示给定的样本位置，并且k指示滤波器抽头位置； 获得将所述第二滤波器组、虚单抽头滤波器和所述第二滤波器组中的所述合成滤波器组应用于所述信号xp(k)＝δ(k-p)的结果vp，l，k； 确定对系数al和bl的最小二乘解，使得对于给定的延迟D3， 其中，hb是针对第一频带b的所述第一滤波器，L是所述第二频带的数量，并且Nl是针对第二频带l的滤波器抽头的预定义数量；以及 生成所述第二频带l中的所述第一滤波器hb的适配的第一滤波器作为 18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括截断所述时域滤波器的滤波器长度。 19.根据权利要求18所述的方法，其中，给定的时域滤波器在截断后的所述滤波器长度取决于所述时域滤波器的相应的第二频带。 20.根据权利要求18或19所述的方法， 其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器涉及针对所述第一滤波器中的每一者生成所述给定的第二频带中的相应的适配的时域滤波器，以及基于所述给定的第二频带中的所述适配的时域滤波器和所述预测参数生成所述给定的第二频带的所述时域滤波器；并且 其中，针对所述给定的第二频带的时域滤波器的截断基于针对所述适配的时域滤波器的所述滤波器系数的阈值，其中，每个阈值与所述第一滤波器中的相应的一个第一滤波器相对应，其中，从所述多个第二频带中的所述适配的时域滤波器的最大幅度来导出针对给定的第一滤波器的所述适配的时域滤波器的所述阈值。 21.根据权利要求20所述的方法，包括： 针对每个第一频带确定所述多个第二频带中的相对应的适配的时域滤波器的最大幅度； 针对每个第一频带，基于从所述最大幅度导出的阈值确定所述多个第二频带中的所述相对应的适配的时域滤波器的最小经截断的滤波器长度；以及 针对每个第二频带，基于该第二频带中的所述适配的时域滤波器的所述最小经截断的滤波器长度确定该第二频带中的所述时域滤波器的所述滤波器长度。 22.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述时域滤波器是单抽头FIR滤波器。 23.根据权利要求22所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器包括： 在所述多个第一频带中确定在该第二频带中具有最高能量的第一频带；以及 基于与所确定的第一频带相对应的所述第一滤波器的线性相位近似和所确定的第一频带的相对应的预测系数来生成所述时域滤波器。 24.根据权利要求22所述的方法，其中，生成针对给定的第二频带的所述时域滤波器包括： 在所述多个第一频带中确定在该第二频带中具有最高能量的第一频带集；以及 基于与所确定的第一频带集相对应的所述第一滤波器的线性相位近似的加权和来生成所述时域滤波器，其中，所述加权和中的权重取决于所确定的第一频带集的相对应的预测系数以及在该第二频带中所确定的第一频带集中的所述第一频带的相应的归一化幅度或能量。 25.一种生成多通道音频信号的表示的方法，其中，所述表示包括第一通道和与第二通道相关的元数据，并且其中，针对第一滤波器组的多个第一频带中的每一者，所述元数据包括用于基于该第一频带中的所述第一通道对所述第二通道进行预测的相应的预测参数，所述方法包括： 基于所述第一滤波器组的第一滤波器和所述预测参数生成对所述第二通道的预测，其中，对所述第二通道的所述预测由时域信号表示；以及 通过在时域中从所述第二通道减去对所述第二通道的所述预测来生成所述第二通道的残差。 26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述多通道音频信号的所述表示还包括所述第二通道的所述残差。 27.一种装置，所述装置包括处理器和耦接到所述处理器并且存储有用于所述处理器的指令的存储器，其中，所述处理器被适配为执行根据权利要求1至26中任一项所述的方法。 28.一种包括指令的程序，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至26中任一项所述的方法。 29.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有根据权利要求28所述的程序。