(57)【要約】ステレオ信号の処理方法であって：ステレオ信号（Ｌ０，Ｒ０）と空間パラメータ（ｗｌ，ｗｒ）中のＮチャンネルオーディオ信号を符号化する段階と、処理されたステレオ信号（Ｌ０ｗ，Ｒ０ｗ）を発生するために空間パラメータを用いてステレオ信号を処理する段階と、を有する。処理されたステレオ信号の行列は、ステレオ信号の行列として記述してフィルタ関数（Ｈ）をかける。その要素は空間パラメータ（ｗｌ，ｗｒ）及び定数（ａ）で演算されたフィルタ関数（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４）である。フィルタ関数は時間不変であり、行列が可逆であるように選択される。
2007531916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎチャンネルのオーディオ信号を左右信号と空間パラメータにエンコードするエンコーダから取得したステレオ信号の処理方法であって、
処理済み信号を供給するために前記左右信号を処理する段階であって、前記処理は前記空間パラメータにより制御される段階を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記処理は前記左右信号のそれぞれの第１のパラメータにより制御され、前記第１のパラメータは空間パラメータに依存することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記第１のパラメータは時間及び／または周波数の関数であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法であって、
前記処理は、空間パラメータに依存する伝達関数で前記左右信号の少なくとも一方をフィルタすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法であって、
前記処理は、
前記処理済みチャンネル信号を取得するために第１、第２、及び第３の信号を加える段階を有し、第１の信号は第１の伝達関数により修正されたステレオ信号を含み、第２の信号は第２の伝達関数により修正された同一チャンネルのステレオ信号を含み、第３の信号は第３の伝達関数により修正された他のチャンネルのステレオ信号を含むところの段階を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記第２の伝達関数は前記第１のパラメータをかけて、次に第１のフィルタ関数をかける段階を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、
前記第１の伝達関数は第２のパラメータをかける段階を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、
前記第１の伝達関数は第２のパラメータをかける段階であって、前記第１のパラメータは前記第２のパラメータの関数であるところの段階を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５ないし８いずれか一項に記載の方法であって、
前記第３の伝達関数は、左右信号に前記第１のパラメータをかけて、次に第２のフィルタ関数を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６ないし９いずれか一項に記載の方法であって、
前記フィルタ関数は時間不変であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０いずれか一項に記載の方法であって、
前記信号は次式により記述され、
【数１】
2007531916.tif 000022
伝達関数は空間パラメータの関数であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記伝達関数行列は次式で記述され、
【数２】
2007531916.tif 000023
ここでａは定数であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法であって、
前記フィルタ関数とパラメータは、伝達関数行列が可逆になるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１０いずれか一項に記載の方法であって、
前記空間パラメータはＮチャンネルの信号レベルを記述する情報を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
Ｎチャンネルのオーディオ信号を左右信号と空間パラメータにエンコードするエンコーダから取得したステレオ信号の処理デバイスであって、
処理済み信号を供給するために前記左右信号を後処理する後処理器であって、前記後処理は前記空間パラメータにより制御される後処理器を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１６】
エンコーダ装置であって、
Ｎチャンネルのオーディオ信号を左右信号と空間パラメータにエンコードするエンコーダと、
前記空間パラメータにより前記左右信号を処理する、請求項１５に記載のデバイスと、を有することを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項１７】
左右信号を含むステレオ信号の処理方法であって、
請求項１ないし１４いずれか一項に記載の方法による処理を逆にする段階を有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
左右信号を含むステレオ信号の処理デバイスであって、
請求項１ないし１４いずれか一項に記載の方法による処理を逆にする手段を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１９】
デコーダ装置であって、
左右信号を含むステレオ信号を処理する、請求項１８に記載のデバイスと、
処理済みのステレオ信号をＮチャンネルオーディオ信号にデコードするデコーダと、を有することを特徴とするデコーダ装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載のエンコーダ装置と、請求項１９に記載のデコーダ装置とを有することを特徴とするオーディオシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、Ｎチャンネルオーディオ信号を左右の信号と空間パラメータにエンコードするエンコーダから取得したステレオ信号を処理する方法と装置に関する。また、本発明は、このようなエンコーダとデバイスを有するエンコーダ装置にも関する。
【０００２】
エンコーダから取得したステレオ信号を処理する上記の方法とデバイスにより得られたステレオ信号を処理する方法とデバイスにも関する。また、本発明は、ステレオ信号を処理する上記デバイスを有するデコーダ装置にも関する。
【０００３】
本発明は上記のエンコーダ装置及びデコーダ装置を有するオーディオシステムにも関する。
【０００４】
長い間、音楽のステレオ再生が、例えば家庭環境にあっては普及していた。１９７０年代に、家庭の音楽機器で４チャンネル再生が実験的に取り入れられたことがある。
【０００５】
映画館などの大きなホールでは、マルチチャンネルのサウンド再生は長い間行われている。ドルビーデジタル（登録商標）その他のシステムが開発され、大きなホールにおいて現実感があり印象的なサウンド再生を提供してきた。
【０００６】
このようなマルチチャンネルシステムがホームシアターにも取り入れられ、大きな注目を集めている。このように、５つのフルレンジチャンネルと１つの部分レンジチャンネルまたは低周波数効果（ＬＦＥ）チャンネルを有するシステムであるいわゆる５．１システムが、今日、市場では一般的である。他のシステムもある。例えば、２．１、４．１、７．１、さらには８．１などである。
【０００７】
ＳＡＣＤとＤＶＤの導入により、マルチチャンネルオーディオ再生にさらに注目が集まっている。消費者の多くはすでに自宅でマルチチャンネル再生ができ、マルチチャンネルのソースマテリアルに人気を集めている。
【０００８】
マルチチャンネル素材の人気が高まっているので、効果的な符号化がより重要になりつつある。このことは、ＭＰＥＧ等の標準規格団体にも認識されている。
【０００９】
従来知られたエンコーダの方法は、効率的なマルチチャンネルオーディオのエンコード方法ではないことが多い。入力チャンネルは、基本的には個別にエンコードされ（マトリックス化後の場合もある）、それゆえにチャンネル数が多いため高いビットレートを必要とする。
【００１０】
しかし、マルチチャンネルオーディオエンコーダは２チャンネルのダウンミックス（down-mix）を生成することもある。これは、２チャンネルの再生システムと互換性があるが、デコーダ側において高品質のマルチチャンネル再構成が可能となる。この高品質再構成は、送信されるパラメータＰにより制御される。このパラメータＰは、ステレオからマルチチャンネルへのアップミックス（upmix）プロセスを制御する。これらのパラメータは、なかんずく、２チャンネルダウンミックスにあるフロント対サラウンド信号の比率を示す情報を含む。このようなアプローチを用いて、デコーダはアップミックスプロセス中のフロント対サラウンド信号の大きさを制御することができる。言い換えると、パラメータにより元のマルチチャンネル信号にあったがダウンミックスプロセスでステレオミックスでは失われる、空間的音場の重要な特性が記述される。
【００１１】
本発明は、このパラメータ化した空間情報を用いて２チャンネルのダウンミックスへの（パラメータに依存し、好ましくは可逆な）後処理に適用し、そのダウンミックスの知覚品質や空間的特性などの画質を向上（enhance）する。
【００１２】
本発明の一目的は、マルチチャンネルエンコーダで決定されたパラメータに基づいて、エンコーディング後にダウンミックスを後処理し、後処理の影響を受けずにマルチチャンネルエンコーディングを可能とすることである。
【００１３】
この目的は、Ｎチャンネル（Ｎ＞２）信号を左右の信号と空間パラメータにエンコードするエンコーダから取得したステレオ信号を処理する方法と装置により達成される。該方法は、処理済みの信号を供給するために前記左右信号を処理する段階を有する。該処理は前記空間パラメータにより制御される。一般的なアイデアとしては、Ｎチャンネルからステレオへのコーダから取得する空間パラメータを用いて、後処理アルゴリズムを制御する。このように、エンコーダから取得したステレオ信号を処理して、例えば空間的印象を改善（enhance）する。
【００１４】
本発明の一実施形態では、処理は各入力チャンネル（すなわち、左右信号の各々）の第１のパラメータにより制御される。第１のパラメータは空間パラメータに依存する。第１のパラメータは、時間及び／または周波数の関数であってもよい。よって、システムの後処理量は可変であり、後処理の実際の量は空間パラメータに依存する。後処理は異なる周波数帯域において個別に実行される。エンコーダは、一組の周波数帯域の空間的イメージを記述する独立した空間パラメータを出力する。その場合、第１のパラメータは周波数に依存する。
【００１５】
本発明の他の実施形態では、後処理は、前記処理済みのチャンネル信号を取得するために第１、第２、及び第３の信号を加える段階を有する。第１の信号は、第１の伝達関数により修正された第１の入力信号（すなわち、左右信号）を含む。第２の信号は、第２の伝達関数により修正された第１の入力信号を含む。第３の信号は、第３の伝達関数により修正された第２の入力信号（すなわち左右信号）を含む。第２の伝達関数は、前記第１のパラメータと第１のフィルタ関数とを有する。第１の伝達関数は第２のパラメータを有し、前記第１のパラメータと前記第２のパラメータの和は１となる。第３の伝達関数は、第２の入力信号の前記第１のパラメータと第２のフィルタ関数とを有する。
【００１６】
フィルタ関数は時間不変である。
【００１７】
一実施形態では、信号は次式により記述され：
【００１８】
【数３】
2007531916.tif 000003
ここでａは定数である。
【００１９】
この表現を用いて、パラメータｗｌとｗｒを変化させることにより、フィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、及びＨ４のフィルタ効果が変化する。両パラメータの値がゼロである場合、後処理された信号Ｌ０ｗ、Ｒ０ｗは、ステレオ入力信号ペアＬ０、Ｒ０に基本的に等しい。一方、パラメータが＋１である場合、後処理されたステレオペアＬ０ｗ、Ｒ０ｗは、フィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、及びＨ４により完全に処理される。本発明により、空間パラメータＰによる実際のフィルタ量、すなわちパラメータｗｌとｗｒの値の制御が可能となる。
【００２０】
一実施形態では、伝達関数行列が可逆になるように、フィルタ関数とパラメータを選択する。これにより、元のステレオ信号の再構成が可能となる。
【００２１】
本発明の他の一実施形態では、上記方法によりステレオ信号を処理するデバイスと、そのようなデバイスを有するエンコーダ装置とを有する。
【００２２】
本発明の他の一態様では、上記方法により逆処理をする方法とデバイスと、そのような逆処理デバイスを有するデコーダ装置とを提供する。
【００２３】
本発明のさらに別の態様では、上記のエンコーダ装置と上記のデコーダ装置とを有するオーディオ獅子テムを提供する。
【００２４】
本発明のさらに別の目的、特徴、利点は、実施形態と添付した図面とを参照して以下の発明の詳細な説明を読めば明らかになる。
【００２５】
図１は、本発明が使用されるエンコーダ／デコーダシステムを示すブロック図である。オーディオシステム１において、Ｎチャンネルオーディオ信号はエンコーダ２に供給される。ここで、Ｎは２より大きい整数である。エンコーダ２は、Ｎチャンネルオーディオ信号を信号Ｌ０とＲ０及び数値デコーダ情報Ｐに変換する。デコーダはその信号Ｌ０とＲ０及び数値デコーダ情報Ｐにより情報をデコードして出力すべき元のＮチャンネル信号を推定することができる。空間パラメータセットＰは、時間及び／または周波数に依存することが好ましい。Ｎチャンネル信号は５．１システム用の信号であってもよく、１つのセンターチャンネル、２つのフロントチャンネル、２つのサラウンドチャンネル、及びＬＦＥチャンネルを有する。
【００２６】
エンコードされたステレオ信号のペアＬ０とＲ０及びデコーダ空間情報Ｐは、好適な方法でユーザに送られる。好適な方法とは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＶＨＳハイファイ、放送、レーザディスク、ＤＢＳ、デジタルケーブル、インターネット、その他の送信または配信システムなどである。この方法は図１において円で束ねたライン（circle
line）４で示した。左右信号が送信されるので、このシステムはステレオ信号のみを再生できる莫大な数の受信機器と互換性がある。受信機器がデコーダを含む場合、そのデコーダはＮチャンネル信号をデコードし、ステレオ信号ペアＬ０とＲ０及びデコーダ空間情報信号または空間パラメータＰ中の情報に基づいて、その推定をする。
【００２７】
しかし、プレイバック信号の数は減っているので、ステレオ信号にはＮチャンネル信号と比較して空間情報や、状況に応じてあった方が望ましいその他の特性が欠けている。よって、本発明では、レシーバへの送配信の前にステレオ信号を処理する後処理器５が備えられる。後処理は、位置に応じたバスまたは残響の「付加」、またはボーカルの削除（センターチャンネルにボーカルがあるカラオケ）であってもよい。
【００２８】
他の後処理の例はステレオベースワイドニング（stereo-base-widening）である。この実行には元のサラウンドミックス（surround
mix）（例えばフロント／バック）の成分に関する知識を使用する。個々の入力信号の貢献は、デコーダ情報信号Ｐから知ることができるからである。原理的には、ステレオワイドニングはエンコーダで適用することが可能であるが、一般的には可逆ではない。デコーダで利用可能な信号は、Ｎ個ではなく２つだけだからである。一般的には不可逆である。しかし、ステレオワイドニング以外に、個別のマルチチャンネルによる貢献に対するその他の後処理方法も可能である。
【００２９】
本発明によると、後処理された信号は図１の円６で示したように、レシーバに送信される。エンコーダから取得したステレオ信号を処理する本発明のデバイスは、後処理器５を有する。本発明によるエンコーダ装置は、エンコーダ２と後処理器５とを有する。
【００３０】
例えば、レシーバがマルチチャンネルデコーダを含まない場合、受信信号を直接用いてもよい。これは、コンピュータがインターネットを介して信号６を受信する場合、またはレシーバが２つのラウドスピーカのみを有する場合である。このような受信信号は高品質信号であると感じられる。エンコーダと後処理器により処理されて空間的印象その他の特徴が改善されているからである。
【００３１】
従来のＮチャンネルデコーダ３でデコードするために信号を使用すべき場合、デコーダ情報または空間パラメータＰとともに推定Ｎチャンネル信号を作るために、元のステレオ信号ペアＬ０とＲ０を再構成するために、最初に逆後処理器７により逆後処理をする。本発明によると、マルチチャンネルミックスの上記の再構成が可能であり、その再構成は後処理にほとんど影響を受けない。また、ユーザの選択機能として、マルチチャンネル信号を最初に決定する必要なしに、ステレオプレイバックのデコーダにおける後処理が可能である。左右信号を含むステレオ信号を処理する本発明のデバイスは、逆後処理器７を有する。本発明によるデコーダ装置は、デコーダ３と逆後処理器７とを有する。
【００３２】
後処理をしないので、ダウンミックス（down-mix）は標準のＩＴＵダウンミックスと互換性がある。しかし、本発明の方法はダウンミックスを大幅に改善できるかも知れない。
【００３３】
本発明の方法は、エンコーダにおいて決定された空間パラメータＰのおかげでマルチチャンネルミックス中の元のチャンネルのダウンミックスにおける貢献を決定することができる。このように、後処理は、例えばリアチャンネルのステレオベースワイドニングのために、マルチチャンネルミックスの特定のチャンネル適用することができ、その他のチャンネルは影響されない。後処理は、可逆であれば、最終的なマルチチャンネル再構成には影響しない。後処理は、マルチチャンネルミックスを最初に再構成する必要なしにステレオプレイバックに適用して、改善することができる。
【００３４】
この方法の既存の後処理方法との相違点は、元のマルチチャンネルミックスの知識、すなわち決定された空間パラメータＰを使用することである。
【００３５】
エンコーダ２は、次のように動作する。
【００３６】
エンコーダ２への入力信号としてＮチャンネルのオーディオ信号を仮定する。ここで、ｚ１［ｎ]、
ｚ２［ｎ］、 …、 ｚＮ［ｎ］は、Ｎチャンネルの離散時間領域波形を記述する。これらのＮ個の信号は、一般的なセグメンテーションを用いて、好ましくは重なり分析ウィンドウ（overlapping
analysis windows）を用いてセグメント化されている。その後、複素変換（例えば、ＦＦＴ）を用いて各セグメントを周波数領域に変換する。しかし、時間／周波数タイルを取得するためには、複素フィルタバンク構成も適当である。このプロセスの結果、入力信号のセグメント化されたサブバンド表現が得られ、Ｚ１［ｋ］、Ｚ２［ｋ］、....、ＺＮ［ｋ］と表される。ここで、ｋは周波数インデックスを示す。
【００３７】
これらのＮチャンネルから、２つのダウンミックスチャンネルを生成し、Ｌ０［ｋ］とＲ０［ｋ］とする。各ダウンミックスチャンネルはＮ個の入力信号の線形結合である。
【００３８】
【数４】
2007531916.tif 000004
Ｌ０［ｋ］とＲ０［ｋ］よりなるステレオ信号のステレオイメージがよくなるように、パラメータαｉとβｉを選択する。Ｌｆ、Ｒｆ、Ｃ、Ｌｓ及びＲｓ（それぞれ左フロント、右フロントチャンネル、センターチャンネル、左サラウンドチャンネル、右サラウンドチャンネルチャンネル）よりなる５チャンネル入力の場合、次式により好適なダウンミックスを求めることができる：
【００３９】
【数５】
2007531916.tif 000005
信号ＬとＲは、次式により求めることができる。
【００４０】
【数６】
2007531916.tif 000006
また、空間パラメータＰを抽出して信号Ｌ０とＲ０からＬｆ、 Ｒｆ、 Ｃ、 Ｌｓ及びＲｓを知覚的に再構成できるようにする。
【００４１】
一実施形態では、パラメータセットＰは、信号ペア（Ｌｆ， Ｌｓ）と（Ｒｆ，
Ｒｓ）間のチャンネル間強度差（ＩＩＤ）と、場合によってはチャンネル間相互相関（ＩＣＣ）の値を含む。Ｌｆ、Ｌｓペアの間のＩＩＤとＩＣＣは次式により求められる：
【００４２】
【数７】
2007531916.tif 000007
ここで(*)は、複素共役を表す。他の信号ペアの場合、同様な式を使用することができる。よって、パラメータＩＩＤ１は左フロントと左サラウンドのチャネル間の相対的エネルギー量を記述し、パラメータＩＣＣ１は左フロントと左サラウンドのチャネル間の相互相関量を記述する。これらのパラメータは、基本的に、フロントとサラウンドのチャンネル間の知覚的に関連するパラメータを記述する。
【００４３】
Ｌ０、Ｒ０にあるセンター信号の量のパラメータ化は、２つの予測パラメータｃ１とｃ２を推定することにより求めることができる。これら２つの予測パラメータにより２×３行列が決まる。この行列は、Ｌ０、Ｒ０、Ｌ、Ｃ及びＲからのデコーダアップミックスプロセスを制御する。
【００４４】
【数８】
2007531916.tif 000008
アップミックス行列Ｍは次式により与えられる：
【００４５】
【数９】
2007531916.tif 000009
上に示した例の場合、パラメータセットＰは各時間／周波数タイルについて｛ｃ１，ｃ２，ＩＩＤｌ，ＩＣＣｌ，ＩＩＤｒ，ＩＣＣｒ｝を含む。
【００４６】
結果として得られるステレオ信号ペア（Ｌ０，Ｒ０）に対して、例えば、ステレオミックス中のＬｓとＲｓであるＺｉ［ｋ］の組合あわせに主に影響するように、後処理を適用する。図１では、コーデック中のこのブロックの位置を示した。
【００４７】
図２は、本発明の一実施形態による、図１の後処理器５を示す詳細図である。後処理された左信号Ｌ０ｗは、３つの信号の合計である。３つの信号とは、すなわち、伝達関数ＨＡにより修正された左信号Ｌ０と、伝達関数ＨＢにより修正された左信号Ｌ０と、伝達関数ＨＤにより修正された右信号Ｒ０とである。同様に、後処理された右信号Ｒ０ｗは、３つの信号の合計である。３つの信号とは、すなわち、伝達関数ＨＦにより修正された右信号Ｒ０と、伝達関数ＨＥにより修正された右信号Ｒ０と、伝達関数ＨＣにより修正された左信号Ｌ０とである。伝達関数ＨＡ−ＨＦは、ＦＩＲタイプまたはＩＩＲタイプのフィルタとして実施でき、または単に周波数に依存する（複素）スケールファクタである。さらに、伝達関数ＨＡは第２のパラメータ（１−ｗｌ）をかけることであってもよく、伝達関数ＨBは第１のパラメータｗｌを含む。ここで、このパラメータｗｌはステレオ信号の後処理量を決定する。
【００４８】
これは図３に示した。パラメータｗ１は、Ｌ０［ｋ］の後処理とＲ０［ｋ］のｗｒとを決める。ｗｌが０である場合、Ｌ０［ｋ］は影響を受けない。ｗｌが１である場合、Ｌ０［ｋ］は最大限の影響を受ける。Ｒ０［ｋ］に関してｗｒについても同様である。
【００４９】
次の式が後処理パラメータｗｌとｗｒについて成り立つ：
【００５０】
【数１０】
2007531916.tif 000010
図３において、ブロックＨ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４はフィルタ関数であり、様々なタイプのフィルタであってもよい。例えば、以下に示すように、ステレオワイドニングフィルタであってもよい。
【００５１】
結果として出力は次式で表される：
【００５２】
【数１１】
2007531916.tif 000011
ここで、ａは任意の定数（例えば、＋１）である。
【００５３】
フィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４を適当に選択した場合、伝達関数行列Ｈは可逆にすることができる。さらに、デコーダ側における逆行列の計算を可能にするため、フィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４とパラメータｗｌ及びｗｒがデコーダで分かっていなければならない。これは可能である。ｗｌとｗｒは送信されたパラメータから計算できるからである。よって、マルチチャンネルミックスをデコードするために必要な元のステレオ信号Ｌ０、Ｒ０を再び得ることができる。
【００５４】
他の可能性として、元のステレオ信号を送信し、デコーダにおいて後処理を適用してステレオプレイバックを改善することができる。マルチチャンネルミックスを最初に決定する必要はない。
【００５５】
以下、後処理の一実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明はこの詳細そのものに限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、変更することができる。
【００５６】
後処理パラメータすなわち重みｗｌとｗｒは、送信された空間パラメータの関数である：
【００５７】
【数１２】
2007531916.tif 000012
関数ｆは、信号Ｌ０が左フロントまたはセンター信号と比較して左サラウンド信号からのエネルギーをより多く含む場合、ｗｌが大きくなるようになっている。同様に、ｗｒは、Ｒ０中にある右サラウンド信号の相対的エネルギーが大きくなると、大きくなる。ｗｌとｗｒの便利な表記は次式により与えられる：
【００５８】
【数１３】
2007531916.tif 000013
ここで、
【００５９】
【数１４】
2007531916.tif 000014
であり、かつ
【００６０】
【数１５】
2007531916.tif 000015
フィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４について、（ｚ領域において）以下の関数例を選ぶことができる：
【００６１】
【数１６】
2007531916.tif 000016
本発明は、ステレオ互換のダウンミックスを生成するマルチチャンネルオーディオエンコーダ装置に組み込むことができる。上記のように、後処理方法により音質改善される、このようなマルチチャンネル数値化オーディオエンコーダの一般的な方法（scheme）の概略を以下に説明する：
−  マルチチャンネル入力信号の周波数領域への変換であって、セグメント化と変換によるか、またはフィルタバンクの適用による。
−  空間パラメータＰの抽出と、周波数領域におけるダウンミックスの生成。
−  周波数領域における後処理アルゴリズムの適用、後処理した信号の時間領域への変換。
−  従来の符号化方法（例えば、ＭＰＥＧで規定されたもの）を用いたステレオ信号のエンコード。
−  ステレオビットストリームにエンコードされたパラメータＰをかけて総出力ビットストリームの形成。
【００６２】
対応するマルチチャンネルデコーダ装置（すなわち、後処理の逆処理を組み込んだデコーダ）の概要を以下に説明する：
−  パラメータビットストリームをデマルチプレックスして、パラメータＰとエンコードされたステレオ信号を読み出し。
−  ステレオ信号のデコード。
−  デコードしたステレオ信号を周波数領域に変換。
−  パラメータＰに基づく後処理の逆処理の適用。
−  パラメータＰに基づくステレオからマルチチャンネル出力へのアップミックス（upmix）。
−  マルチチャンネル出力の時間領域への変換。
【００６３】
後処理と逆後処理は周波数領域で実行されるので、フィルタ関数Ｈ１ないしＨ４は、簡単な（実数値または複素数値の）スケールファクタにより周波数領域で変換または近似される。このスケールファクタは周波数に依存するものであってもよい。
【００６４】
上記のように、１つ以上の処理段階は単一の処理段階として結合することもできることは、当業者には言うまでもない。
【００６５】
本発明の他のアプリケーションは、デコーダ側だけで（すなわち、エンコーダ側における後処理なしに）ステレオ信号に対して後処理を適用することである。このアプローチを用いて、デコーダは音質改善（enhanced）していないステレオ信号から音質改善したステレオ信号を生成することができる。
【００６６】
余分な情報はビットストリームで供給される。そのビットストリームにより、後処理がなされたか否か、パラメータ関数ｆ１、ｆ２及びどのフィルタ関数Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４を用いたか、どれが逆後処理可能であるか等を知らせる。
【００６７】
フィルタ関数は周波数領域における乗算として記述できる。パラメータは個々の周波数帯域に対してあるので、本発明はフィルタではなく簡単な複素利得として実施され、別々の周波数帯域において個別に適用される。この場合、Ｌ０ｗ、Ｒ０ｗの周波数帯域は、（Ｌ０，Ｒ０）からの対応する周波数帯域から簡単な（２×２）の行列乗算により得られる。実際の行列エントリーは、フィルタ関数Ｈのパラメータ及び周波数帯域表現により決定されるので、時間不変利得Ｈと時間／周波数可変でパラメータ制御されたゲインｗｌとｗｒを構成する。フィルタは各帯域ではスカラーなので、逆処理が可能である。
【００６８】
エンコーダにおける後処理は、次の行列の式により記述される：
【００６９】
【数１７】
2007531916.tif 000017
ここで、
【００７０】
【数１８】
2007531916.tif 000018
この行列の式は各周波数帯域について適用される。行列Ｈはすべてのスカラーを含む。スカラーを使用するので、後処理と逆後処理が比較的容易である。
【００７１】
パラメータｗｌとｗｒはスカラーであり、パラメータセットＰの関数である。これらの２つのパラメータは入力チャンネルの後処理量を決定する。
【００７２】
パラメータＨ１ないしＨ４は複素フィルタ関数である。
【００７３】
このプロセスの逆処理は、周波数帯域ごとの簡単な行列乗算により行うこともできる。次式は周波数帯域ごとに適用される：
【００７４】
【数１９】
2007531916.tif 000019
ここで、
【００７５】
【数２０】
2007531916.tif 000020
行列Ｈ−１はスカラーだけを含む。Ｈ−１の要素ｋ１ないしｋ４もパラメータセットＰの関数である。デコーダにおいてマトリックスＨ中の関数ｈ１１ないしｈ２２及びパラメータＰが分かっていれば、後処理を逆にすることができる。
【００７６】
このような逆後処理を実行する逆後処理器３のブロック図を図４に示した。
【００７７】
この逆処理は、行列Ｈの行列式がゼロでないときに可能である。Ｈの行列式は：
【００７８】
【数２１】
2007531916.tif 000021
好適な関数ｈ１１ないしｈ２２を選択するとｄｅｔ（Ｈ）はゼロではなく、処理を逆にすることができる。
【００７９】
「有する」という表現は他の要素やステップを排除するものではなく、「１つの」という表現は要素が複数ある場合を排除するものではない。さらに、請求項中の参照符号は、その請求項を限定するものと解釈してはならない。
【００８０】
本発明を具体的な実施形態を参照して説明した。しかし、本発明は説明した様々な実施形態に限定されるものではなく、異なるやり方で修正及び組み合わせできることは、本明細書を読んだ当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による後処理及び逆後処理を含むエンコーダ／デコーダオーディオシステムを示すブロック図である。
【図２】マルチチャンネルエンコーダから取得したステレオ信号を後処理するデバイスの一実施形態を示す詳細なブロック図である。
【図３】マルチチャンネルデコーダから取得したステレオ信号を後処理するデバイスの他の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】左右信号を有するステレオ信号を逆後処理するデバイスの一実施形態を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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