(57)【要約】送信されたダウンミックス信号から中間チャネル表示へのアップミキシングのためのアップミックス・パラメータであって、マルチチャネル再生と同様のアップミキシング・アルゴリズムを使用するアップミックスを可能にするアップミックス・パラメータを導出することで、マルチチャネル信号の中間チャネル表示が高い効率と高い忠実性とを持って再生可能となる。この再生は、中間チャネル表示に含まれないチャネルの情報を有するパラメータをも考慮にいれるパラメータ再計算器を用いて、上記アップミックス・パラメータを導出することにより、達成される。【選択図】  図７
2009530672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機であって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出するためのパラメータ再計算器を備えることを特徴とするパラメータ計算機。
【請求項２】
前記パラメータ再計算器は、前記マルチチャネル信号の他のチャネル又は他のチャネル組合せに対する、前記マルチチャネル信号の１つのチャネル又は１つのチャネル組合せの信号特性を表す、マルチチャネル・パラメータを使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項３】
前記パラメータ再計算器は、前記中間チャネル表示のチャネルの信号特性が前記マルチチャネル・パラメータと同様の特性を表すアップミックス・パラメータを導出することを特徴とする請求項２に記載のパラメータ計算機。
【請求項４】
前記パラメータ再計算器は、前記マルチチャネル信号の他のチャネル又はチャネルの他の組合せに対する前記マルチチャネル信号の１つのチャネル又は１つのチャネル組合せの、相関関係に関する情報を持つ相関パラメータ（ＩＣＣ）とエネルギー情報を持つレベルパラメータ（ＣＬＤ）とを使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項５】
左前チャネル（ＬＦ）と左サラウンドチャネル（ＬＳ）と右前チャネル（ＲＦ）と右サラウンドチャネル（ＲＳ）と中央チャネル（Ｃ）とを有するマルチチャネル信号のためのマルチチャネル・パラメータを使用し、
前記パラメータ再計算器は２つのチャネルを持つ中間チャネル表示のためのアップミックス・パラメータを導出し、
前記アップミックス・パラメータは１つのＣＬＤパラメータと１つのＩＣＣパラメータを含むことを特徴とする請求項４に記載のパラメータ計算機。
【請求項６】
前記パラメータ再計算器は、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左右のチャネル（ＬＲ）の組合せと、前記マルチチャネル信号の残りのチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び右前チャネル（ＲＦ）の組合せと、前記中央チャネル（Ｃ）と、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と、前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）と、に関するエネルギー情報を有する第３のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と、前記右前チャネル（ＲＦ）と、に関するエネルギー情報を有する第４のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ3）と、
を使用して、前記中間チャネル表示の左チャネルと右チャネルのためのエネルギー情報を持つ前記ＣＬＤパラメータを導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項７】
前記パラメータ再計算器は、前記アップミックスＣＬＤパラメータを次式
【数２９】
2009530672.tif 000039
により導出し、このときＬ0及びＲ0は、次式
【数１４】
2009530672.tif 000040
により導出されたステレオ出力チャネルＬ及びＲの正規化されたパワーであり、
前記マルチチャネル信号のパワーは、次式
【数８】
2009530672.tif 000041
【数９】
2009530672.tif 000042
により前記ＣＬＤパラメータから導出されることを特徴とする請求項６に記載のパラメータ計算機。
【請求項８】
前記パラメータ再計算器は、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左右のチャネル（ＬＲ）の組合せと、前記マルチチャネル信号の残りのチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び右前チャネル（ＲＦ）の組合せと、前記中央チャネル（Ｃ）と、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と、前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）と、に関するエネルギー情報を有する第３のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と、前記右前チャネル（ＲＦ）と、に関するエネルギー情報を有する第４のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ3）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）との相関関係に関する情報を有する第１のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と前記右前チャネル（ＲＦ）との相関関係に関する情報を有する第２のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ3）と、
を使用して前記ＩＣＣパラメータを導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項９】
前記ＩＣＣパラメータは、次式
【数１９】
2009530672.tif 000043
により導出され、相関推定値ｐは次式
【数１８】
2009530672.tif 000044
により定義され、
【数９】
2009530672.tif 000045
であることを特徴とする請求項８に記載のパラメータ計算機。
【請求項１０】
前記パラメータ再計算器は、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、の相関関係に関する情報を有するＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ0）と、
を使用して前記ＣＬＤパラメータを導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項１１】
前記ＣＬＤパラメータは、次式
【数２９】
2009530672.tif 000046
により導出され、このときＬ0及びＲ0は、次式
【数２８】
2009530672.tif 000047
で与えられ、このとき
【数２２】
2009530672.tif 000048
【数２３】
2009530672.tif 000049
により導出されたステレオ出力チャネルＬ及びＲの正規化されたパワーであることを特徴とする請求項１０に記載のパラメータ計算機。
【請求項１２】
前記パラメータ再計算器は、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、の相関関係に関する情報を有する第１のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、の相関関係に関する情報を有する第２のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ1）と、
を使用して前記ＩＣＣパラメータを導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項１３】
前記パラメータ再計算器は、前記ＩＣＣパラメータを次式
【数１９】
2009530672.tif 000050
を用いて導出し、このとき相関推定値ｐは次式
【数３７】
2009530672.tif 000051
により導出され、
【数２３】
2009530672.tif 000052
【数３８】
2009530672.tif 000053
であることを特徴とする請求項１２に記載のパラメータ計算機。
【請求項１４】
前記パラメータ再計算器は、前記マルチチャネル信号のサブバンド表示を表すマルチチャネル・パラメータを使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項１５】
前記パラメータ再計算器は、複素数化されたマルチチャネル・パラメータを使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項１６】
請求項１に記載のパラメータ計算機と、
前記アップミックス・パラメータ及び前記ダウンミックス信号を使用して前記中間チャネル表示を導出するためのアップミクサと、
を含む、パラメータ再生機を有するチャネル再生機。
【請求項１７】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法であって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記の方法は、前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機を備えたオーディオ受信機又はオーディオ再生機であって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記パラメータ計算機は、前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出するパラメータ再計算器を備えることを特徴とするオーディオ受信機又はオーディオ再生機。
【請求項１９】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を備えた受信又はオーディオ再生の方法であって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記受信又はオーディオ再生の方法は、前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
コンピュータで作動するときに、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記生成する方法は、前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備えることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２１】
コンピュータで作動するときに、受信又はオーディオ再生の方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記受信又はオーディオ再生の方法はダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を備え、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記生成する方法は、前記中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備えることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号の復号化に関し、特に、オリジナル・マルチチャネル信号のパラメトリック・マルチチャネル・ダウンミックスから、このオリジナル・マルチチャネル信号の数よりも少ない数のチャネルへの復号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ符号化の近年の発達により、ステレオ(又はモノラル)信号と、それに対応する制御データとに基づくオーディオ信号を、マルチチャネル表示へと再生させることが可能となった。これらの方法は、ドルビープロロジック等のような、行列に基づく旧式の方法とは基本的に相違する。なぜなら、送信されたモノラル又はステレオチャネルに基づくサラウンドチャネルの再生を制御するための、追加的な制御データが送信されるからである。この再生は、アップミックスとも呼ぶ。
【０００３】
このようなパラメトリック・マルチチャネル・オーディオデコーダは、例えばＭＰＥＧサラウンドであり、送信されたＭ個のチャネル及び追加的な制御データに基づいて、Ｎ個（Ｎ＞Ｍ）のチャネルを再生する。この追加的な制御データは、Ｎ個の全てのチャネルを送信する場合に比べて非常に低いデータレートを有するため、符号化効率を著しく向上させ、同時に、Ｍ個のチャネルを有する装置とＮ個のチャネルを有する装置との両方に対して互換性を確立できる。
【０００４】
これらのパラメトリック・サラウンド符号化の方法は、通常、ＩＩＤ（チャネル間強度差）及びＩＣＣ（チャネル間コヒーレンス）に基づくサラウンド信号のパラメータ化を備える。これらのパラメータは、アップミックスの過程におけるチャネルペア間のパワー比率及び相関関係を示す。従来技術においても使用されたさらなるパラメータは、予測パラメータであり、アップミックスの過程において中間チャネルあるいは出力チャネルを予測するために使用される。
【０００５】
このようなマルチチャネル符号化の２つの著名な例として、ＢＣＣ符号化（バイノーラル・キュー・コーディング）とＭＰＥＧサラウンドとが挙げられる。ＢＣＣ符号化においては、幾つかのオーディオ入力チャネルが、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）に基づく変換を使用して、オーバーラップするウインドウを備えた空間表示へと変換される。その結果として生成された一律のスペクトルは、その後、オーバーラップのない部分へと分割される。各部分は、同等矩形帯域(ＥＲＢ)に比例する帯域幅を備える。その後、ＩＣＬＤ (チャネル間レベル差) 及びＩＣＴＤ(チャネル間時間差)と呼ばれる空間パラメータが各部分について推定される。ＩＣＬＤ は２つのチャネル間のレベル差を示し、ＩＣＴＤは異なるチャネルの２つの信号間の時間差(位相シフト)を示す。このレベル差及び時間差は、ある共通の参照チャネルに対して各チャネル毎に与えられる。これらのパラメータが導かれた後、これらのパラメータは量子化され符号化されて送信される。
【０００６】
ＢＣＣ符号化においては、単一の参照チャネルに対する個々のパラメータが推定される。一方、他のパラメトリック・サラウンド符号化システム、例えばＭＰＥＧサラウンドにおいては、ツリー構造のパラメータ化が使用される。即ち、各パラメータは単一の共通参照チャネルに対して推定されるのではなく、異なる参照チャネルであってオリジナル・マルチチャネル信号の組合せであってもよい参照チャネルに対して推定されることを意味する。例えば、５．１チャネル信号の場合、前チャネルの組合せの間で推定されても良いし、後チャネルの組合せの間で推定されても良い。
【０００７】
パラメトリック符号化のスキームにとっても、既に確立されたオーディオ標準に対する後方の互換性を備えることは非常に望ましいことである。例えば、モノラルダウンミックス信号の場合、高い忠実性を備えながらステレオ再生信号を創造する可能性があれば望ましい。つまりこの場合は、追加的に送信されたパラメータを最適な方法で使用して、モノラル音声ダウンミックス信号がステレオ信号へとアップミックスされることを意味する。
【０００８】
マルチチャネル符号化においてよくある問題の一つは、アップミックスにおけるエネルギー保存である。なぜなら、音源の空間位置を人間が知覚するときは、信号音のラウドネス(大きさ)、すなわちその信号内に含まれたエネルギーによって支配されるからである。ゆえに、信号を再生する際には細心の注意を払い、各再生チャネルに対して正確なラウドネス与える必要があり、再生された信号の知覚的品質を劣化させるようなアーチファクトの導入を防止すべきである。ダウンミックスの間に信号の振幅が一般的に合算されることから、相関パラメータあるいはコヒーレンスパラメータによって示される干渉の可能性が生じる。
【０００９】
減数されたチャネル（マルチチャネル信号の原チャネル数よりも少ない数のチャネル）の復号の場合には、ＢＣＣのようなスキームが処理上簡素である。なぜなら、全てのパラメータが同じ単一の参照チャネルを参照として送信されるからである。よって、この参照チャネルの情報を備えていれば、アップミックスに必要な関連するレベル情報（絶対エネルギー量）は、全てのチャネルについて容易に導出することができる。ゆえに、まずマルチチャネル信号全体の再生を必要とせずに、減数されたチャネルを再生することができる。またこのように、ＢＣＣの場合には、変数の積ではなく単一の変数を使用するので、マルチチャネル信号のエネルギーのためのエネルギー計算がより簡素となっている。しかし、これは単に第一の段階である。減数されたチャネルのエネルギーや相関関係を、オリジナル・マルチチャネル信号の部分的ダウンミックスにできるだけ近似するように導出する段階になれば、ＭＰＥＧサラウンドとＢＣＣとにおける複雑さのレベルは同等である。
【００１０】
反対に、ＭＰＥＧサラウンドのようなツリー構造では、各々のチャネルのための関連情報は、単一のパラメータの中には含まれていない。ゆえに、従来技術においては、減数されたチャネルの再生には、エネルギー保存の必要条件を満たすために、マルチチャネル信号を再生した後で、減数されたチャネルへのダウンミックスが必要となる。そのため、計算が非常に複雑になるという明らかな欠点が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、パラメトリック・マルチチャネル信号から、減数されたチャネルをより効率的に取得するための概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の実施態様によれば、この目的は、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機であって、前記中間チャネル表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、前記中間チャネル表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータから前記アップミックス・パラメータを導出するためのパラメータ再計算器を備えるパラメータ計算機によって達成される。
【００１３】
本発明の第２の実施態様によれば、この目的は、パラメータ再生機を有するチャネル再生機によって達成され、このチャネル再生機は、パラメータ計算機と、アップミックス・パラメータ及びダウンミックス信号を使用して中間チャネル表示を導出するためのアップミクサとを含む。上記パラメータ計算機は、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機であって、中間チャネル表示はダウンミックス信号よりも多くかつマルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、ダウンミックス信号はマルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、マルチチャネル信号は中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、マルチチャネル・パラメータは中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有し、中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するパラメータを使用して、マルチチャネル・パラメータからアップミックス・パラメータを導出するためのパラメータ再計算器を備える。
【００１４】
本発明の第３の実施態様によれば、この目的は、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法であって、中間チャネル表示はダウンミックス信号よりも多くかつマルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、ダウンミックス信号はマルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、マルチチャネル信号は中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、マルチチャネル・パラメータは中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有し、中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するパラメータを使用して、マルチチャネル・パラメータからアップミックス・パラメータを導出する工程を備える方法により達成される。
【００１５】
本発明の第４の実施態様によれば、この目的は、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機を備えたオーディオ受信機又はオーディオ再生機であって、中間チャネル表示はダウンミックス信号よりも多くかつマルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、ダウンミックス信号はマルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、マルチチャネル信号は中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、マルチチャネル・パラメータは中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものであり、パラメータ計算機は、中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するパラメータを使用して、マルチチャネル・パラメータからアップミックス・パラメータを導出するパラメータ再計算器を備えているオーディオ受信機又はオーディオ再生機により達成される。
【００１６】
本発明の第５の実施態様によれば、この目的は、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号の中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を備えた受信又はオーディオ再生の方法であって、中間チャネル表示はダウンミックス信号よりも多くかつマルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、ダウンミックス信号はマルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、マルチチャネル信号は中間チャネル表示には含まれないチャネルを有し、マルチチャネル・パラメータは中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有する方法であり、中間チャネル表示には含まれないチャネルに関する情報を有するパラメータを使用して、マルチチャネル・パラメータからアップミックス・パラメータを導出する工程を備える方法により達成される。
【００１７】
本発明は次の知見を基礎とする。即ち、送信されたダウンミックス信号を中間チャネル表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータであって、マルチチャネル再生と同様のアップミキシング・アルゴリズムを使用するアップミックスが可能となるようなアップミックス・パラメータを導出することにより、効率よくかつ高い忠実度を持って、マルチチャネル信号の中間チャネル表示を再生できる、という知見である。パラメータ再計算器を使用し、中間チャネル表示には含まれないチャネルの情報を有するパラメータをも考慮にいれながら、アップミックス・パラメータを導出すれば、これを達成することができる。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、デコーダは、５チャネルのマルチチャネル信号のパラメトリック・ダウンミックスからステレオ出力信号を再生することができ、このパラメトリック・ダウンミックスは、モノラル音声ダウンミックス信号と、それに関連するマルチチャネル・パラメータとを含む。本発明によれば、ステレオ信号のアップミックスのためのアップミックス・パラメータを導出するために空間パラメータが結合されるが、この結合の際には、左前チャネル又は右前チャネルには関連していないマルチチャネル・パラメータをも考慮に入れる。これにより、アップミックスされるステレオチャネルのための絶対パワーが導出でき、かつ左右のチャネル間のコヒーレンス量も導出でき、高い忠実性を持って、マルチチャネル信号をステレオ再生することができる。さらに、ＩＣＣパラメータとＣＬＤパラメータとが導出され、既存のアルゴリズム及び構成を使用するアップミキシングを可能にする。再生されたステレオチャネルに関連しないチャネルのパラメータを使用することで、信号内部におけるエネルギー保存が高い精度で可能となる。ラウドネスが非制御状態で変化すれば再生信号の品質劣化を招くことから、この高い精度のエネルギー保存は非常に重要である。
【００１９】
一般的には、本発明の概念を適用すれば、従来技術の方法と同様に、マルチチャネル信号の中間的フル再生を必要とせずに、マルチチャネル信号のモノラルダウンミックスからステレオアップミックスを再生することができる。これにより、明らかにデコーダ側での計算上の複雑さをかなり低減できる。アップミックスに含まれないチャネル（即ち左前及び右前のチャネル）に関連するマルチチャネル・パラメータをも使用することで、いかなる追加的なアーチファクトあるいはラウドネスの変化も導入されることなく、信号のエネルギーが完全に保存された再生が可能となる。より具体的には、左と右との再生チャネル間のエネルギー比率は、多数の有効マルチチャネル・パラメータから計算され、左前と右前のチャネルに関連しないマルチチャネル・パラメータをも考慮に入れて計算される。明らかに、左と右との再生(アップミックスされた)チャネル間のラウドネスの比率は、再生ステレオ信号のリスニングの品質にとっては支配的である。本発明の概念を使用しない場合には、正確なエネルギー比率を備えたチャネル再生は、上述したツリー構造では不可能である。
【００２０】
よって、本発明の概念を実現すれば、ステレオ信号の厳密な再生のために導出された訳ではないマルチチャネル・パラメータに基づいて、マルチチャネル信号のダウンミックスの高品質なステレオ再生が可能となる。
【００２１】
留意すべきは、再生チャネルの数が２つ以外の場合、例えば再生環境としてはよくあるように、中央チャネルもまた高い忠実性を持って再生されなければならない場合にも、本発明の概念が使用できるという点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、従来技術のマルチチャネル符号化スキーム（特にツリー構造）についてさらに詳細に検討し、本発明の概念の利点を明らかにする。
【００２３】
以下に述べる本発明の概念は、主にＭＰＥＧ符号化に関して述べるが、マルチチャネル信号のパラメトリック符号化に基づいた他のスキームに関しても、同様に適応可能である。つまり、以下に説明する実施例は、ツリー構造のマルチチャネル・システムのための減数されたチャネル復号に関する本発明の原理を単に示すものであり、本願に記載の構成及び詳細に対する修正及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。よって、本発明の範囲は請求項でのみ限定されるものであり、以下に記載する実施例の説明における特定の詳細な説明によって限定されるものではない。
【００２４】
上述したように、いくつかのパラメトリック・サラウンド符号化システム、例えばＭＰＥＧサラウンドにおいては、ツリー構造のパラメータ化が使用されている。このようなパラメータ化は図１及び図２の中で示される。
【００２５】
図１には、標準的な５．１チャネルのオーディオ信号をパラメータ化する２つの方法を示し、左前チャネル２と中央チャネル３と右前チャネル４と左サラウンドチャネル５と右サラウンドチャネル６とを備えている。低周波強化チャネル７（ＬＦＥ）を選択的にさらに備えても良い。
【００２６】
一般的に、個々のチャネル又はチャネルのペアは、マルチチャネル・パラメータ、例えば相関パラメータであるＩＣＣやレベルパラメータであるＣＬＤにより、相互関係が特徴づけられている。パラメータ化の可能例を以下の章で簡単に説明し、その結果としてもたらされるツリー構造の復号化スキームを図２で説明する。
【００２７】
図１の上側に示される例（５−１−５1パラメータ化）においては、マルチチャネル信号は、左サラウンドチャネル５と右サラウンドチャネル６との間の関係と、左前チャネル２と右前チャネル４との間の関係と、中央チャネル３と低周波強化チャネル７との間の関係と、を表現するＣＬＤ及びＩＣＣパラメータにより特徴づけられている。しかし、信号全体が単一のモノラルチャネルへとダウンミックスされる場合には、チャネルのセットをくまなく表現するために、追加的なパラメータが必要となる。そこで、低周波強化スピーカ７と中央スピーカ３との組合せを左前チャネル２と右前チャネル４との組合せへと関連させる、追加的なパラメータ（ＣＬＤ1とＩＣＣ1）が使用される。さらに、サラウンドチャネル５及び６の組合せとマルチチャネル信号の他のチャネルとの関係を示す、一組の追加的なパラメータ（ＣＬＤ0とＩＣＣ0）が必要となる。
【００２８】
下側に示される例（５−１−５2パラメータ化）においては、左前チャネル２と左サラウンドチャネル５との関係、右前チャネル４と右サラウンドチャネル６との関係、中央チャネル３と低周波強化チャネル７との関係を示すパラメータが使用される。また、左のチャネル２及び５の組合せと右のチャネル４及び６の組合せとの間の関係を示す、追加的なパラメータ（ＣＬＤ1とＩＣＣ1）が使用される。さらにまた、中央チャネル３及び低周波強化チャネル７の組合せと他のチャネルの組合せとの間の関係を示す、追加的なパラメータ（ＣＬＤ0とＩＣＣ0）が使用される。
【００２９】
図２は、図１に記載の色々なパラメータ化の基礎となる符号化の概念を示す。デコーダ側では、ＯＴＴ（１から２への）と呼ばれるツリー状構造のモジュールが使用される。全てのＯＴＴモジュールが一つのモノラル信号を２つの出力信号へとアップミックスする。復号化においては、ＯＴＴボックスのパラメータは符号化における場合とは逆の順序で適用される。ゆえに、５−１−５1のツリー構造では、ＯＴＴモジュール２０が、ダウンミックス信号２２（ｍ）を受け取り、パラメータＣＬＤ0及びＩＣＣ0を使用して２つのチャネルを導出するが、その一つは左サラウンドチャネル５及び右サラウンドチャネル６の組合せであり、他の一つはマルチチャネルの残りのチャネルの組合せである。
【００３０】
次に、ＯＴＴモジュール２４が、ＣＬＤ1とＩＣＣ1とを使用して、中央チャネル３及び低周波強化チャネル７の組合せである第１のチャネルと、左前チャネル２及び右前チャネル４の組合せである第２のチャネルとを導出する。同様に、ＯＴＴモジュール２６が、ＣＬＤ2とＩＣＣ2とを使用して、左サラウンドチャネル５及び右サラウンドチャネル６を導出する。また、ＯＴＴモジュール２７が、ＣＬＤ4を使用して、中央チャネル３及び低周波強化チャネル７を導出し、ＯＴＴモジュール２８が、ＣＬＤ3とＩＣＣ3とを使用して、左前チャネル２及び右前チャネル４を導出する。最終的に、チャネルの全セットの再構成３０が単一のモノラル音声ダウンミックスチャネル２２から導出される。５−１−５2のツリー構造では、ＯＴＴモジュールの基本的なレイアウトは５−１−５1のツリー構造と同様である。しかし、個々のＯＴＴモジュールは、５−１−５1の場合とは異なるチャネルの組合せを導出し、このチャネルの組合せは、図１の５−１−５2の場合で説明されたパラメータ化に対応する。
【００３１】
図１と図２から、色々なパラメータ化のツリー構造は、使用されたパラメータ化についての視覚化にすぎないことが明らかである。さらに重要な点は、個々のパラメータは異なるチャネル間の関係を示すパラメータであるという点であり、この点が、近似的なパラメータが単一の参照チャネルに関連して導出される、例えばＢＣＣコーディングのスキームとは対称的である。
【００３２】
ゆえに、図示したパラメータ化においては、個々のチャネルを視覚化されたＯＴＴボックスに関連したパラメータを使用して単純に導出することは不可能であり、残りのパラメータのうち、いくつか又は全てを追加的に考慮する必要がある。
【００３３】
パラメータ化のツリー構造は、図３に示された実際の信号の流れあるいは処理の単なる視覚化であり、図３はまた、送信された少数のチャネルからのアップミックスが、行列を乗算することで達成されることを示す。図３は、受信されたダウンミックスチャネル４０の復号化を表す。ダウンミックスチャネル４０はアップミックスブロック４２へと入力されて再生マルチチャネル信号４４が導出されるが、この信号４４のチャネルの構成は、使用されたパラメータ化によって異なる。しかし、再生ブロック４２で使用される行列の行列要素はツリー構造から直接的に導出される。再生ブロック４２を詳細に見れば、プレデコリレータ行列４６を備えており、この行列４６は送信されたチャネル４０から追加的なデコリレート信号を導出する。これらデコリレート信号は、次にミックス行列４８へと入力され、個々の入力チャネルをミキシングすることでマルチチャネル信号４４が導出される。
【００３４】
図４に示すように、再生チャネルの数を減少させるための単純な手法は、ツリーから、単に１つ又は２つのボックスを「剪定」（削減）するようなものであろう。図４は、可能性のあるツリーの剪定を破線によって示しているが、この剪定は、再生の際にツリーの右手側にあるＯＴＴモジュールを削減するものであり、その結果、出力チャネルの数を減少させる。しかし、低ビットレートの符号化を最高の品質で提供することから導入されている、図１及び図２に表されている先行技術のパラメータ化を使用する一方で、オリジナル・マルチチャネル信号の左側のダウンミックスと右側のダウンミックスとを適切に表現するステレオ出力を得るために、単純な剪定をすることは不可能である。図５は、上述の信号からステレオ出力を生成する先行技術の手法を示すものであり、まず初めにマルチチャネル信号を完全に再生し、その後、その再生信号を、追加的なダウンミクサ６０を使って信号をステレオ表示にダウンミックスするという自明の方法を示している。この手法には明らかに、高度な複雑性や粗悪な音質などといったいくつかの不利な点がある。
【００３５】
上述のような、モノラルダウンミックスと、本来ステレオ出力への「剪定」を支持するものではないパラメータ化におけるパラメトリック・サラウンドパラメータとから、ステレオ出力を取得する際に起こる問題に対する解決法を、以下に、一般的な場合として示す。その後、２つの具体的な実施例により、上述のパラメータ化における本発明の概念の活用法を示す。つまり、モノラルダウンミックスと、ステレオ出力への「剪定」を支持するものではないパラメータ化におけるパラメトリック・サラウンドパラメータとから、ステレオ出力を取得するという問題に対する解決法を提供する。
【００３６】
パラメータの再計算の一般的な手法を以下に概説する。特にこの手法は、任意のＮ個のマルチチャネルオーディオチャネルから、ステレオ出力パラメータを計算する場合に当てはまる。更にこの手法では、オーディオ信号は、実数値化又は複素変調されてもよいフィルタバンクを使用して導出されるサブバンド表示によって表現できると仮定している。
【００３７】
全ての信号は、空間パラメータによって定義される時間周波数タイルに相当するサブバンドサンプルの無限ベクトルであると仮定し、かつ、再生されるマルチチャネルオーディオ信号のサブバンドサンプルｙは、オーディオチャネルのサブバンドサンプルm1,m2,…,mMと、行列アップミックス操作に従ってデコリレートされたオーディオチャネルのサブバンドサンプルd1,d2,…,dDとによって形成されると仮定すると、
ｙ＝Ｒｘ
であり、このとき、
【数１】
2009530672.tif 000003
である。
【００３８】
全ての信号は行ベクトルとみなされる。行列ＲはＮ×（Ｍ＋Ｄ）のサイズを持ち、図３に示す行列Ｍ１とＭ２との組合せの効果を表現し、アップミックスブロック４２に示される。ダウンミックスされた信号の適切なパワーパラメータ及び相関パラメータを、オリジナル・マルチチャネルオーディオ信号のサブバンドサンプルのＮD個のチャネルに対して得るための一般的な方法は、ＮD×Ｎのダウンミックス行列Ｄによって定義される仮想ダウンミックスの分散行列を形成することであり、
ｙD＝Ｄｙ
である。
【００３９】
この分散行列は、複素共役との乗算により計算され、
【数２】
2009530672.tif 000004
へと転換され、この式中の内部分散行列ｘｘ* は、デコリレータの特性と送信されたパラメータとから知られることが多い。
【００４０】
この式が真実となる重要で特別な場合とは、Ｍ＝１の場合であり、このときこの内部分散行列は、実際にサイズＭ＋Ｄの単位行列に等しくなることが多い。その結果、ＮD＝２であるステレオ出力に対し、ＣＬＤ及びＩＣＣパラメータは以下の式から導かれ、
【数３】
2009530672.tif 000005
すなわち
【数４】
2009530672.tif 000006
となる。
【００４１】
ここでも以下の記載においても、次の式が適用されることに留意すべきである。複素ベクトルｘ，ｙに関し、複素内積と自乗ノルム(squared norm)は
【数５】
2009530672.tif 000007
で定義され、この式中の星印は複素共役を示す。
【００４２】
次に、本発明の２つの実施例を、図１と図２に示した異なるパラメータ化（５−１−５1と５−１−５2）について説明する。本発明の実施例においては、モノラルダウンミックスと対応するＭＰＥＧサラウンドパラメータ（マルチチャネル・パラメータ）とを基にしてステレオ信号を出力するためには、ＣＬＤ及びＩＣＣパラメータの単一のセットに対し、モノラル信号からステレオ信号への直接的なアップミックスに使用可能なアップミックス・パラメータが再計算される必要がある。
【００４３】
さらに、個々のオーディオチャネルの処理は、フレーム状に即ち離散時間部分で実行されると仮定される。ゆえに、１つのチャネルの中に含まれるパワー又はエネルギーについて説明するとき、「パワー」又は「エネルギー」とは、一つの特定のチャネルの一つのフレーム内に含まれるエネルギー又はパワーとして理解されるべきである。
【００４４】
一般的に、例えばＣＬＤやＩＣＣ等のパラメータは単一のフレームに対しても有効である。ｋ個のサンプル値ａiを持つフレームがあるとすると、このフレーム内のエネルギーＥは、例えばフレーム内のサブバンドサンプル値の自乗の合計となり、次式で表される。
【数６】
2009530672.tif 000008
【００４５】
送信され、かつダウンミックス信号ｍをマルチチャネル信号の中間チャネル表示（ステレオ）へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータの計算に使用されるチャネルレベル差（ＣＬＤ）は、次式で定義され、
【数７】
2009530672.tif 000009
Ｌ0及びＲ0は、パラメータＣＬＤが導出されるべきフレーム内の当該の信号のパワーを示す。
【００４６】
ゆえに、５−１−５1の場合には、４つのＣＬＤパラメータＣＬＤX，Ｘ＝０，１，２，３が、モノラルダウンミックスチャネルｍのパワーにより正規化されたチャネルパワーを取得するために使用可能となる。
【数８】
2009530672.tif 000010
【００４７】
チャネル利得は次式により定義される。
【数９】
2009530672.tif 000011
【００４８】
最終的な目的は、次式
【数１０】
2009530672.tif 000012
により形成されたステレオチャネル（中間チャネル表示）の正規化されたパワー及び相関関係の適切な推定値が見つかるように、最適なステレオチャネルｌ0及びｒ0を導出することであり、このとき中央ダウンミックスの重みは
【数１１】
2009530672.tif 000013
である。この仮定によりパワーを計算すると、次の結果が得られる。
【数１２】
2009530672.tif 000014
【００４９】
パラメータ
【数１３】
2009530672.tif 000015
により与えられる相関情報を組み入れようと試みるよりも、むしろ、組合せられた左チャネルｌと組合せられた右チャネルｒとの両方が中央チャネルｃとは相関関係がないと仮定することが、最も有利であることがわかる。よって、ステレオ出力チャネルの正規化されたパワーは次式により推定される。
【数１４】
2009530672.tif 000016
【００５０】
上記出力チャネルのパワーを導出した後、好適なＣＬＤパラメータは、上述したＣＬＤパラメータの定義を用いて容易に計算可能となる。
【００５１】
本発明の概念に従えば、ステレオアップミックスを可能にするためにＩＣＣパラメータが導出される。上記２つの出力チャネルの相関関係は次式により示される。
【数１５】
2009530672.tif 000017
【００５２】
ここで、仮定を簡素にするための有利なセットとして、組合せられた左チャネルｌと組合せられた右チャネルrとの両方が中央チャネルcとは相関関係がないと仮定し、かつ、サラウンドチャネルが前チャネルとは相関関係がないと仮定する。これらの仮定は次式により表される。
【数１６】
2009530672.tif 000018
【００５３】
その結果、ｐの推定値は、正規化された左／右の相関関係を示す２つのＩＣＣパラメータ  ＩＣＣX，Ｘ＝２，３に依存し、
【数１７】
2009530672.tif 000019
この式は、
【数１８】
2009530672.tif 000020
と表現できる。
【００５４】
ゆえに、最終的な相関値はマルチチャネルのパラメータ化の多数のパラメータに依存することになり、高度な忠実性を持つ信号の再生を可能にする。ＩＣＣパラメータは最終的に次式を用いて導出される。
【数１９】
2009530672.tif 000021
【００５５】
本発明の概念に従えば、再生チャネル間のパワー配分は、高い正確性を持って再現される。しかし、全体的なエネルギー保存を確実にするためには、一体的なパワースケーリングを両方のチャネルに適用することが追加的に必要であるかもしれない。再現された信号の空間的な知覚にとっては、チャネル間の相対的なエネルギー配分が極めて重大であることから、一体的なスケーリングは再現信号の知覚的品質を劣化させるおそれがある。ここで強調すべきは、一体的なスケーリングは、パラメータによって定義された時間周波数タイルの内部でのみ大域といえる点である。つまり、誤ったスケーリングはパラメータタイルのスケールにおいて局所的に信号への影響を与えることになる。換言すれば、周波数及び時間に依存する利得の両方を適用すれば、スペクトルのカラーライゼーションや時間変調のアーチファクトにつながる。ステレオアップミックスのプロセスが、モノラルダウンミックスチャネルｍのパワーを保存することを確実にするためには、一体的なスケーリングのための利得調整ファクタが必要となる。
【００５６】
このファクタは次式
【数２０】
2009530672.tif 000022
で定義され、５−１−５1構成においてはｇ＝１となる。なぜなら、
【数２１】
2009530672.tif 000023
となるからである。
【００５７】
本発明のさらなる実施例として、本発明の概念を５−１−５2のツリー構成に適用した場合について以下に説明する。高い忠実性を持つステレオ信号の生成のためには、ツリーの頂点の枝に相当する２つの第１のＣＬＤ及びＩＣＣパラメータのセットが重要となる。
【００５８】
まず、組合せられた左及び右のチャネルと、中央チャネルとの正規化されたチャネルパワーを取得するために、Ｘ＝０，１とする２つのＣＬＤパラメータＣＬＤX が使用され、
【数２２】
2009530672.tif 000024
このとき、チャネル利得は次式により定義される。
【数２３】
2009530672.tif 000025
【００５９】
最終目的は、次式のダウンミックスチャネルのパワーと相関関係とを導出することであり、
【数２４】
2009530672.tif 000026
このとき、中央ダウンミックスの重みは次式で表され、
【数２５】
2009530672.tif 000027
この仮定からパワーを計算すると、次の結果が得られる。
【数２６】
2009530672.tif 000028
【００６０】
ここで有利な仮定とは、チャネル l及びｃの間のＩＣＣとチャネルr及びｃの間のＩＣＣとの両方が、チャネルl＋r及びｃの間の与えられたＩＣＣ0に等しいという仮定である。この仮定により、次の推定が導かれ、
【数２７】
2009530672.tif 000029
正規化されたパワーの推定は次式で表される。
【数２８】
2009530672.tif 000030
【００６１】
先の実施例と同様に、パワー値をＬ0及びＲ0として、好適なＣＬＤパラメータは、次式で導くことができる。
【数２９】
2009530672.tif 000031
【００６２】
相関パラメータ及び最終的にはＩＣＣパラメータの導出は、相関値の一般的な定義から開始する。
【数３０】
2009530672.tif 000032
【００６３】
全ての必要な情報は５−１−５1のツリー構成のパラメータから導かれる。なぜなら、
【数３１】
2009530672.tif 000033
となるからである。
【００６４】
最終的な結果は、次式で示される。
【数３２】
2009530672.tif 000034
【００６５】
必要となる利得調整ファクタｇは次式で定義される。
【数３３】
2009530672.tif 000035
【００６６】
ここで留意すべきは、生成されたＣＬＤ及びＩＣＣパラメータは、さらに量子化されてもよく、その結果、アップミックス行列の生成のために、デコーダ内で複雑な計算に代えてルックアップテーブルを使用できるようにしてもよい。これにより、アップミックスのプロセスの効率をさらに増大させることができる。
【００６７】
一般的に、アップミックスは、既存のＯＴＴモジュールを使用することができる。これは、本発明の概念が、既存の復号化シナリオにおいて容易に実現可能であるという意味で有利である。
【００６８】
一般的に、アップミックス行列は次式により表現される。
【数３４】
2009530672.tif 000036
このとき、
【数３５】
2009530672.tif 000037
であり、かつ、
【数３６】
2009530672.tif 000038
である。
【００６９】
よって、本発明に従ってパラメータＣＬＤとＩＣＣとを導出した後に、送信されたダウンミックスのステレオアップミックスは、標準的なアップミックスモジュールを使用しながら、高度な忠実性を持って実現することができる。
【００７０】
本発明の更なる実施例においては、本発明に係るチャネル再生機は、アップミックス・パラメータを導出するためのパラメータ計算機と、このアップミックス・パラメータ及び送信されたダウンミックス信号を使用して中間チャネル表示を生成するアップミクサと、を備える。
【００７１】
図６は本発明の概念を示し、本発明に係るパラメータ計算機５０２が多数のＩＣＣパラメータ５０４と多数のＣＬＤパラメータ５０６とを受け取る。本発明の１つの実施例に従えば、パラメータ計算機５０２は、ステレオ信号の再生のために、このステレオアップミックスのチャネルには含まれないか関連していないチャネルの情報を有するマルチチャネル・パラメータ（ＩＣＣ及びＣＬＤ）をも使用して、単一のＣＬＤパラメータ５０８と単一のＩＣＣパラメータ５１０とを導出する。
【００７２】
本発明の概念は、２つ以上のチャネルを有するアップミックスを用いるシナリオにも容易に適用できることに留意すべきである。その意味では、本発明のアップミックスを一般的に定義すれば、マルチチャネル信号の中間チャネル表示であって、このマルチチャネル信号の中間チャネル表示は、ダウンミックス信号よりも多数のチャネルを有し、かつマルチチャネル信号よりも少数のチャネルを有すると定義される。よくある構成例としては、追加的な中央チャネルが再生される場合がある。
【００７３】
図７は本発明の概念の適用例を示し、本発明に係るパラメータ計算機５０２と、１から２へのＯＴＴボックス５２０とが示される。ＯＴＴボックス５２０は、送信されたモノラル信号５２２を入力として受け取る。本発明に係るパラメータ計算機５０２は、複数のＩＣＣパラメータ５０４と複数のＣＬＤパラメータ５０６とを受け取り、単一のＣＬＤパラメータ５０８と単一のＩＣＣパラメータ５１０とを生成する。
【００７４】
上記単一のＣＬＤパラメータ５０８と単一のＩＣＣパラメータ５１０とは、ＯＴＴモジュール５２０へと入力され、モノラル音声のダウンミックス信号５２２のアップミックスを支配する。その結果、ＯＴＴモジュール５２０の出力では、マルチチャネル信号の中間チャネル表示となるステレオ信号５２４が出力される。
【００７５】
図８は本発明に係る受信機又はオーディオ再生機６００を示し、本発明に係るオーディオデコーダ６０１と、ビットストリーム入力６０２と、オーディオ出力６０４とを備える。
【００７６】
ビットストリームは本発明に係る受信機／オーディオ再生機６００の入力６０２から入力される。デコーダ６０１はこのビットストリームを復号化し、復号化された信号は、受信機／オーディオ再生機６００の出力６０４において出力又は再生される。
【００７７】
本発明の概念はこれまで主にＭＰＥＧサラウンド符号化について説明してきたが、しかし、特定のパラメトリック符号化のシナリオへの適用に限定されるものではないことは勿論である。本発明の概念は高い柔軟性をもつことから、他の符号化スキーム、例えば７．１又は７．２チャネル構成あるいはＢＣＣスキームに対しても容易に適用可能である。
【００７８】
ＭＰＥＧ符号化に関する本発明の実施例では、一般的なＣＬＤ及びＩＣＣパラメータの生成のためにいくつかの単純化の仮定を導入したが、この仮定は必須ではない。これらの単純化を導入しないことも勿論可能である。
【００７９】
本発明の方法の実施条件にもよるが、本発明の方法は、ハードウエア又はソフトウエアのいずれにおいても実現可能である。デジタル記憶媒体、特に、電子的に読取可能な制御信号が記憶されているディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどを使用し、プログラム可能なコンピュータシステムと協働させて、本発明の方法を実現させることができる。ゆえに、一般的に言えば、本発明はプログラムコードが機械的に読取可能なキャリアに記憶されたコンピュータプログラム製品であり、このコンピュータプログラム製品がコンピュータで作動するときに、このプログラムコードは本発明の方法を実行することができる。換言すれば、本発明の方法は、このコンピュータプログラムがコンピュータで作動するときに、本発明の方法の少なくとも１つを実行するプログラムコードを備えたコンピュータプログラムである。
【００８０】
上述の説明は特定の実施例を参照しながら具体的に述べたものであるが、本発明の概念や範囲から外れることなく態様や詳細において様々な修正が可能であることは、当業者には明らかである。また、上述した説明よりもより広い範囲の概念であって、請求項から理解される範囲から外れることなく、本発明の概念に様々な修正を加えて、様々な実施例に適用可能となることも理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ツリー構造のパラメータ化の例を示す図である。
【図２】ツリー構造の復号化スキームの例を示す図である。
【図３】従来技術のマルチチャネルエンコーダの例を示す図である。
【図４】従来技術のデコーダの例を示す図である。
【図５】ダウンミックス・マルチチャネル信号のステレオ再生のための従来技術の例を示す図である。
【図６】本発明に係るパラメータ計算機の例を示す図である。
【図７】本発明に係るチャネル再生機の例を示す図である。
【図８】本発明に係る受信機又はオーディオ再生機の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
２          左前チャネル
３          中央チャネル
４          右前チャネル
５          左サラウンドチャネル
６          右サラウンドチャネル
７          低周波強化チャネル
５０２      パラメータ再計算器（パラメータ計算機）
５０４，５１０      ＩＣＣパラメータ
５０６，５０８      ＣＬＤパラメータ
５２０      ＯＴＴモジュール
５２２      ダウンミックス信号（モノラル信号）
５２４      中間チャネル表示（ステレオ信号）
【図１】
2009530672.tif 000054
【図２】
2009530672.tif 000055
【図３】
2009530672.tif 000056
【図４】
2009530672.tif 000057
【図５】
2009530672.tif 000058
【図６】
2009530672.tif 000059
【図７】
2009530672.tif 000060
【図８】
2009530672.tif 000061
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンミックス信号（５２２）をマルチチャネル信号のステレオ表示（５２４）へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータ(５０８，５１０）を導出するパラメータ計算機であって、前記ステレオ表示（５２４）は前記ダウンミックス信号（５２２）よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示（５２４）は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックス（５２２）を表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）と関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示（５２４）には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記ステレオ表示（５２４）には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記パラメータ計算機は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）からＣＬＤパラメータ（５０８）とＩＣＣパラメータ（５１０）とを含む前記アップミックス・パラメータ（５０８，５１０）を導出するためのパラメータ再計算器（５０２）を備え、前記ＣＬＤパラメータ（５０８）は前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータ（５１０）は前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とするパラメータ計算機。
【請求項２】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記マルチチャネル信号の他のチャネル又は他のチャネル組合せに対する、前記マルチチャネル信号の１つのチャネル又は１つのチャネル組合せの信号特性を表す、マルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）を使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項３】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記マルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）と同種の信号特性を表すアップミックス・パラメータ（５０８，５１０）を導出することを特徴とする請求項２に記載のパラメータ計算機。
【請求項４】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記マルチチャネル信号の他のチャネル又はチャネルの他の組合せに対する前記マルチチャネル信号の１つのチャネル又は１つのチャネル組合せの、相関関係に関する情報を持つ相関パラメータ（ＩＣＣ）（５０４）とエネルギー情報を持つレベルパラメータ（ＣＬＤ）（５０６）とを使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項５】
左前チャネル（ＬＦ）と左サラウンドチャネル（ＬＳ）と右前チャネル（ＲＦ）と右サラウンドチャネル（ＲＳ）と中央チャネル（Ｃ）とを有するマルチチャネル信号のためのマルチチャネル・パラメータを使用することを特徴とする請求項４に記載のパラメータ計算機。
【請求項６】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、前記マルチチャネル信号の残りのチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び右前チャネル（ＲＦ）の組合せと、前記中央チャネル（Ｃ）と、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と、前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）と、に関するエネルギー情報を有する第３のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と、前記右前チャネル（ＲＦ）と、に関するエネルギー情報を有する第４のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ3）と、
を使用して、前記ＣＬＤパラメータ（５０８）を導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項７】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記ＣＬＤパラメータを次式
【数２９】
2009530672.tif 000062
により導出し、このときＬ0及びＲ0は、次式
【数１４】
2009530672.tif 000063
により導出されたステレオ出力チャネルＬ及びＲ（５２４）の正規化されたパワーであり、前記マルチチャネル信号のパワーは、次式
【数８】
2009530672.tif 000064
【数９】
2009530672.tif 000065
により前記ＣＬＤパラメータから導出されることを特徴とする請求項６に記載のパラメータ計算機。
【請求項８】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、前記マルチチャネル信号の残りのチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び右前チャネル（ＲＦ）の組合せと、前記中央チャネル（Ｃ）と、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）とに関するエネルギー情報を有する第３のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と前記右前チャネル（ＲＦ）とに関するエネルギー情報を有する第４のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ3）と、
前記左サラウンドチャネル（ＬＳ）と前記右サラウンドチャネル（ＲＳ）との相関関係に関する情報を有する第１のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ2）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）と前記右前チャネル（ＲＦ）との相関関係に関する情報を有する第２のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ3）と、
を使用して、前記ＩＣＣパラメータ（５１０）を導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項９】
前記ＩＣＣパラメータ（５１０）は、次式
【数１９】
2009530672.tif 000066
により導出され、相関推定値ｐは次式
【数１８】
2009530672.tif 000067
により定義され、
【数９】
2009530672.tif 000068
であることを特徴とする請求項８に記載のパラメータ計算機。
【請求項１０】
前記パラメータ再計算器は、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、の相関関係に関する情報を有するＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ0）と、
を使用して、前記ＣＬＤパラメータ（５０８）を導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項１１】
前記ＣＬＤパラメータ（５０８）は、次式
【数２９】
2009530672.tif 000069
により導出され、このときＬ0及びＲ0は、次式
【数２８】
2009530672.tif 000070
【数２２】
2009530672.tif 000071
【数２３】
2009530672.tif 000072
により導出されたステレオ出力チャネルＬ及びＲの正規化されたパワーであることを特徴とする請求項１０に記載のパラメータ計算機。
【請求項１２】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、に関するエネルギー情報を有する第１のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、に関するエネルギー情報を有する第２のＣＬＤパラメータ（ＣＬＤ1）と、
前記中央チャネル（Ｃ）と、前記マルチチャネル信号の他のチャネルの組合せと、の相関関係に関する情報を有する第１のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ0）と、
前記左前チャネル（ＬＦ）及び左サラウンドチャネル（ＬＳ）の組合せと、前記右前チャネル（ＲＦ）及び右サラウンドチャネル（ＲＳ）の組合せと、の相関関係に関する情報を有する第２のＩＣＣパラメータ（ＩＣＣ1）と、
を使用して、前記ＩＣＣパラメータ（５１０）を導出することを特徴とする請求項５に記載のパラメータ計算機。
【請求項１３】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記ＩＣＣパラメータを次式
【数１９】
2009530672.tif 000073
を用いて導出し、このとき相関推定値ｐは次式
【数３７】
2009530672.tif 000074
により導出され、
【数２３】
2009530672.tif 000075
【数３８】
2009530672.tif 000076
であることを特徴とする請求項１２に記載のパラメータ計算機。
【請求項１４】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、前記マルチチャネル信号のサブバンド表示を表すマルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）を使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項１５】
前記パラメータ再計算器（５０２）は、複素数化されたマルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）を使用することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ計算機。
【請求項１６】
請求項１に記載のパラメータ計算機と、
前記アップミックス・パラメータ（５０８，５１０）及び前記ダウンミックス信号（５２２）を使用して前記ステレオ表示（５２４）を導出するためのアップミクサ（５２０）と、を含む、パラメータ再生機を有するチャネル再生機。
【請求項１７】
ダウンミックス信号（５２２）をマルチチャネル信号のステレオ表示（５２４）へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータ（５０８，５１０）を生成する方法であって、前記ステレオ表示（５２４）は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックスを表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）と関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータ（５０４，５０６）は前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記の方法は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータからＣＬＤパラメータ（５０８）とＩＣＣパラメータ（５１０）とを含む前記アップミックス・パラメータ（５０８，５１０）を導出する工程を備え、前記ＣＬＤパラメータ（５０８）は前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータ（５１０）は前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号のステレオ表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを導出するパラメータ計算機（６０１）を備えたオーディオ受信機又はオーディオ再生機（６００）であって、前記ステレオ表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックスを表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記パラメータ計算機は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータからＣＬＤパラメータとＩＣＣパラメータとを含む前記アップミックス・パラメータを導出するパラメータ再計算器を備え、前記ＣＬＤパラメータは前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータは前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とするオーディオ受信機又はオーディオ再生機。
【請求項１９】
ダウンミックス信号をマルチチャネル信号のステレオ表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を備えた受信又はオーディオ再生の方法であって、前記ステレオ表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックスを表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記ステレオ表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記受信又はオーディオ再生の方法は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータからＣＬＤパラメータとＩＣＣパラメータとを含む前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備え、前記ＣＬＤパラメータは前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータは前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
コンピュータで作動するときに、ダウンミックス信号をマルチチャネル信号のステレオ表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記ステレオ表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックスを表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記ステレオ表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記生成する方法は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータからＣＬＤパラメータとＩＣＣパラメータとを含む前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備え、前記ＣＬＤパラメータは前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータは前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２１】
コンピュータで作動するときに、受信又はオーディオ再生の方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記受信又はオーディオ再生の方法はダウンミックス信号をマルチチャネル信号のステレオ表示へとアップミックスするためのアップミックス・パラメータを生成する方法を備え、前記ステレオ表示は前記ダウンミックス信号よりも多くかつ前記マルチチャネル信号よりも少ないチャネルを有し、前記ステレオ表示は前記マルチチャネル信号の左側ダウンミックス及び右側ダウンミックスを表示するものであり、前記ダウンミックス信号は前記マルチチャネル信号の空間特性を示すマルチチャネル・パラメータと関連付けられ、前記マルチチャネル信号は前記ステレオ表示には含まれないチャネルを有し、前記マルチチャネル・パラメータは前記ステレオ表示には含まれないチャネルに関する情報を有するものにおいて、
前記生成する方法は、前記ステレオ表示には含まれない前記チャネルに関する情報を有する前記マルチチャネル・パラメータを使用して、前記マルチチャネル・パラメータからＣＬＤパラメータとＩＣＣパラメータとを含む前記アップミックス・パラメータを導出する工程を備え、前記ＣＬＤパラメータは前記ステレオ表示の左チャネルと右チャネルのエネルギー情報を有し、前記ＩＣＣパラメータは前記左チャネルと右チャネルとの間の相関関係に関する情報を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2009530672.tif 000077
2009530672.tif 000078
2009530672.tif 000079