УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ИЛИ ДЕКОДИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАПРАВЛЕННОГО КОДИРОВАНИЯ АУДИО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КВАНТОВАНИЯ И ЭНТРОПИЙНОГО КОДИРОВАНИЯ

1. Устройство для кодирования параметров направленного кодирования аудио, содержащих параметры рассеянности и параметры направления, содержащее:
- квантователь (210) параметров для квантования параметров рассеянности и параметров направления;
- кодер (220) параметров для кодирования квантованных параметров рассеянности и квантованных параметров направления; и
- выходной интерфейс (230) для формирования представления кодированных параметров, содержащего информацию относительно кодированных параметров рассеянности и кодированных параметров направления.
2. Устройство по п. 1, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью квантования параметров рассеянности с использованием неравномерного квантователя, чтобы формировать индексы рассеянности.
3. Устройство по п. 2, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью извлечения неравномерного квантователя с использованием таблицы квантования межканальной когерентности для получения пороговых значений и уровней восстановления неравномерного квантователя.
4. Устройство по п. 1,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью:
- кодирования квантованных параметров рассеянности в режиме кодирования без предварительной обработки с помощью двоичного кода, если алфавит кодирования имеет размер, представляющий собой степень двух, или
- кодирования квантованных параметров рассеянности в режиме кодирования без предварительной обработки с использованием прореженного кода, если алфавит кодирования отличается от степени двух, или
- кодирования квантованных параметров рассеянности в режиме на основании только одного значения с использованием первого конкретного индикатора и кодового слова для одного значения из режима кодирования без предварительной обработки, или
- кодирования квантованных параметров рассеянности в режиме на основании только двух последовательных значений с использованием второго конкретного индикатора, кода для меньшего из двух последовательных значений и бита для разности между каждым фактическим значением и меньшим из двух последовательных значений.
5. Устройство по п. 4,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью определения для всех значений рассеянности, ассоциированных с временной частью или частотной частью, того, является ли режим кодирования режимом кодирования без предварительной обработки, режимом на основе только одного значения или режимом на основе только двух последовательных значений,
- при этом режим без предварительной обработки передается в служебных сигналах с использованием одного из двух битов, при этом режим на основе только одного значения передается в служебных сигналах с использованием другого из двух битов, имеющих первое значение, и при этом режим на основе только двух последовательных значений передается в служебных сигналах с использованием другого из двух битов, имеющих второе значение.
6. Устройство по п. 1, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью:
- приёма для каждого параметра направления декартова вектора, имеющего два или три компонента, и
- преобразования декартова вектора в представление, имеющее значение азимута и значение наклона.
7. Устройство по п. 1, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью определения для квантования параметра направления точности квантования, причем точность квантования зависит от параметра рассеянности, ассоциированного с параметром направления, таким образом, что параметр направления, ассоциированный с более низким значением параметра рассеянности, квантуется более точно, чем параметр направления, ассоциированный с более высоким значением параметра рассеянности.
8. Устройство по п. 7,
- в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью определения точности квантования:
- таким образом, что квантованные точки квазиравномерно распределяются на единичной сфере, или
- таким образом, что квантованные точки распределяются симметрично относительно оси X, оси Y или оси Z, или
- квантование данного направления в ближайшую точку квантования или одну из нескольких ближайших точек квантования посредством преобразования в целочисленный индекс представляет собой постоянную временную операцию, или
- таким образом, что вычисление соответствующей точки на сфере из целочисленного индекса и деквантование в направление представляет собой постоянную или логарифмическую временную операцию относительно общего числа точек на сфере.
9. Устройство по п. 6, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью квантования угла наклона, имеющего отрицательные и положительные значения, в набор индексов квантования без знака, при этом первая группа индексов квантования указывает отрицательные углы наклона, и вторая группа индексов квантования указывает положительные углы наклона.
10. Устройство по п. 1, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью квантования угла азимута с использованием числа возможных индексов квантования, при этом число индексов квантования снижается от меньших углов наклона к большим углам наклона таким образом, что первое число возможных индексов квантования для первого угла наклона, имеющего первую абсолютную величину, выше второго числа возможных индексов квантования для второго угла наклона, имеющего вторую абсолютную величину, при этом вторая абсолютная величина имеет большее абсолютное значение, чем первая абсолютная величина.
11. Устройство по п. 10, в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью:
- определения из значения рассеянности, ассоциированного с углом азимута, требуемой точности,
- квантования угла наклона, ассоциированного с углом азимута, с использованием требуемой точности, и
- квантования угла азимута с использованием квантованного угла наклона.
12. Устройство по п. 1, в котором квантованный параметр направления имеет квантованный угол наклона и квантованный угол азимута, и при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью сначала кодирования квантованного угла наклона и после этого кодирования квантованного угла азимута.
13. Устройство по п. 1,
- в котором квантованные параметры направления содержат индексы без знака для пары углов азимута и наклона,
- при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью преобразования индексов без знака в индексы со знаком таким образом, что индекс, указывающий нулевой угол, располагается в середине интервала со знаком возможных значений и
- при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью выполнения преобразования с переупорядочением в индексы со знаком, чтобы перемежать положительные и отрицательные числа в числа без знака.
14. Устройство по п. 1,
- в котором квантованные параметры направления содержат переупорядоченные или непереупорядоченные индексы азимута и наклона без знака, и
- при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью объединения индексов пары в индекс сферы, и
- выполнения кодирования без предварительной обработки индекса сферы.
15. Устройство по п. 14,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью извлечения индекса сферы из смещения сферы и текущего переупорядоченного или непереупорядоченного индекса азимута, и
- при этом смещение сферы извлекается из суммы алфавитов азимута, соответствующих переупорядоченным или непереупорядоченным индексам наклона, меньшим, чем текущий переупорядоченный или непереупорядоченный индекс наклона.
16. Устройство по п. 1, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью выполнения энтропийного кодирования для квантованных параметров направления, ассоциированных со значениями рассеянности, меньшими или равными пороговому значению, и выполнения кодирования без предварительной обработки для квантованных параметров направления, ассоциированных со значениями рассеянности, превышающими пороговое значение.
17. Устройство по п. 16, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью определения порогового значения динамически с использованием алфавита квантования и квантования параметров рассеянности, или при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью определения порогового значения на основании алфавита квантования параметров рассеянности.
18. Устройство по п. 1,
- в котором квантователь (210) параметров выполнен с возможностью определения в качестве квантованных параметров направления индексов наклона, алфавитов наклона, ассоциированных с индексами наклона, индексов азимута и алфавитов азимута, ассоциированных с индексами азимута,
- при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью:
- извлечения среднего вектора направления из векторов квантованного направления для временной части или частотной части входного сигнала,
- квантования среднего вектора направления с использованием наилучшей угловой точности векторов для временной части или частотной части, и
- кодирования квантованного среднего вектора направления, или
- при этом выходной интерфейс (230) выполнен с возможностью введения кодированного среднего вектора направления в представление кодированных параметров в качестве дополнительной вспомогательной информации.
19. Устройство по п. 18,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью:
- вычисления прогнозированных индексов наклона и прогнозированных индексов азимута с использованием среднего вектора направления, и
- вычисления расстояний со знаком между индексами наклона и прогнозированными индексами наклона и между индексами азимута и прогнозированными индексами азимута.
20. Устройство по п. 19, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью преобразования расстояний со знаком в уменьшенный интервал посредством суммирования значения для небольших значений и вычитания значения для больших значений.
21. Устройство по п. 1, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью определения, кодируются ли квантованные параметры направления посредством режима кодирования без предварительной обработки или посредством режима энтропийного кодирования, и при этом выходной интерфейс (230) выполнен с возможностью введения соответствующего индикатора в представление кодированных параметров.
22. Устройство по п. 1, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью выполнения энтропийного кодирования с использованием способа на основе кода Голомба-Райса либо его модификации.
23. Устройство по п. 18, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью:
- преобразования компонентов среднего вектора направления в представление со знаком таким образом, что соответствующее нулевое значение находится в середине интервала со знаком возможных значений,
- выполнения преобразования с переупорядочением значений со знаком для перемежения положительных и отрицательных чисел в числа без знака,
- кодирования результата с использованием функции кодирования для получения кодированных компонентов среднего вектора направления; и
- кодирования параметра на основе кода Голомба-Райса с использованием размера алфавита в зависимости от максимума размеров алфавита для соответствующего компонента вектора направления.
24. Устройство по п. 19,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью выполнения преобразования с переупорядочением расстояний со знаком или уменьшенных расстояний со знаком для перемежения положительных и отрицательных чисел в числа без знака,
- при этом кодер (220) параметров выполнен с возможностью кодирования переупорядоченных расстояний со знаком или переупорядоченных уменьшенных расстояний со знаком с использованием способа на основе кода Голомба-Райса либо его модификации.
25. Устройство по п. 24, в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью применения способа на основе кода Голомба-Райса либо его модификации с использованием:
- определения старшей части и младшей части значения, которое должно кодироваться;
- вычисления алфавита для старшей части;
- вычисления алфавита для младшей части; и
- кодирования старшей части в унарном формате с использованием алфавита для старшей части и кодирования младшей части в двоичном формате с использованием алфавита для младшей части.
26. Устройство по п. 1,
- в котором кодер (220) параметров выполнен с возможностью применения способа на основе кода Голомба-Райса либо его модификации с использованием:
- определения старшей части и младшей части значения, которое должно кодироваться; и
- вычисления алфавита для старшей части,
- при этом, когда алфавит старшей части меньше или равен заданному значению, такому как 3, способ EncodeQuasiUniform используется для кодирования полного значения, при этом примерный способ EncodeQuasiUniform, такой как прореженный код, формирует коды только одной длины или коды, имеющие только две длины, или
- кодирования младшей части в режиме кодирования без предварительной обработки с помощью двоичного кода, если алфавит кодирования имеет размер степени двух, или кодирования младшей части в режиме кодирования без предварительной обработки с использованием прореженного кода, если алфавит кодирования отличается от степени двух.
27. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее модуль вычисления параметров для вычисления параметров рассеянности с первым временным или частотным разрешением и для вычисления параметров направления со вторым временным или частотным разрешением по любому из вышеприведенных примеров 1-15.
28. Способ кодирования параметров направленного кодирования аудио, содержащих параметры рассеянности и параметры направления, содержащий этапы, на которых:
- квантуют параметры рассеянности и параметры направления;
- кодируют квантованные параметры рассеянности и квантованные параметры направления; и
- формируют представление кодированных параметров, содержащее информацию относительно кодированных параметров рассеянности и кодированных параметров направления.
29. Декодер для декодирования кодированного аудиосигнала, содержащего кодированные параметры направленного кодирования аудио, содержащие кодированные параметры рассеянности и кодированные параметры направления, содержащий:
- входной интерфейс (800) для приема кодированного аудиосигнала и для отделения, из кодированного аудиосигнала, кодированных параметров рассеянности и кодированных параметров направления;
- декодер (820) параметров для декодирования кодированных параметров рассеянности и кодированных параметров направления, чтобы получать квантованные параметры рассеянности и квантованные параметры направления; и
- деквантователь (840) параметров для определения, из квантованных параметров рассеянности и квантованных параметров направления, деквантованных параметров рассеянности и деквантованных параметров направления.
30. Декодер по п. 29, в котором входной интерфейс (800) выполнен с возможностью определения из индикатора (806) режима кодирования, включенного в кодированный аудиосигнал, должен ли декодер (820) параметров использовать первый режим декодирования, представляющий собой режим декодирования без предварительной обработки, или второй режим декодирования, представляющий собой декодирования с моделированием и отличающийся от первого режима декодирования, для декодирования кодированных параметров направления.
31. Декодер по п. 29,
- в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования кодированного параметра (804) рассеянности для кадра кодированного аудиосигнала для получения квантованного параметра рассеянности для кадра,
- при этом деквантователь (840) выполнен с возможностью определения точности деквантования для деквантования по меньшей мере одного параметра направления для кадра с использованием квантованного или деквантованного параметра рассеянности, и
- при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью деквантования квантованного параметра направления с использованием точности деквантования.
32. Декодер по п. 29,
- в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью определения из точности деквантования алфавита декодирования для декодирования кодированного параметра направления для кадра, и
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования кодированного параметра направления с использованием алфавита декодирования для получения квантованного параметра направления.
33. Декодер по п. 29, в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью извлечения квантованного индекса сферы из кодированного параметра направления и разложения квантованного индекса сферы на квантованный индекс наклона и квантованный индекс азимута.
34. Декодер по п. 29, в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью:
- определения из точности деквантования алфавита наклона, или
- определения из квантованного параметра наклона или деквантованного параметра наклона алфавита азимута.
35. Декодер по п. 29, в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью:
- декодирования из кодированных параметров направления квантованного параметра наклона и декодирования из кодированных параметров направления квантованного параметра азимута,
- при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью определения из квантованного параметра наклона или деквантованного параметра наклона алфавита азимута, при этом размер алфавита азимута больше для данных наклона, указывающих наклон с первым абсолютным углом наклона, по сравнению с данными наклона, указывающими наклон со вторым абсолютным углом наклона, причем второй абсолютный угол наклона превышает первый абсолютный угол наклона, и
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью использования алфавита азимута для формирования квантованного параметра азимута, или при этом деквантователь параметров выполнен с возможностью использования для деквантования квантованного параметра азимута алфавита азимута.
36. Декодер по п. 29,
- в котором входной интерфейс (800) выполнен с возможностью определения режима декодирования с моделированием из индикатора (806) режима декодирования в кодированном аудиосигнале,
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью получения среднего индекса наклона или среднего индекса азимута.
37. Декодер по п. 36, в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью определения из квантованного индекса рассеянности для кадра точности деквантования для кадра (851),
- определения (852a) из точности деквантования для кадра среднего алфавита наклона или среднего алфавита азимута, и
- вычисления среднего индекса наклона с использованием битов (808b) в кодированном аудиосигнале и среднего алфавита наклона или вычисления среднего индекса азимута с использованием битов (808a) в кодированном аудиосигнале и среднего алфавита азимута.
38. Декодер по п. 36,
- в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования определенных битов (808c) в кодированном аудиосигнале для получения декодированного параметра наклона на основе кода Голомба-Райса, и декодирования дополнительных битыов (808c) в кодированном аудиосигнале для получения декодированных расстояний наклона, или
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования определенных битов (808a) в кодированном аудиосигнале для получения декодированного параметра азимута на основе кода Голомба-Райса, и декодирования дополнительных битов (808f) в кодированном аудиосигнале для получения декодированных расстояний азимута,
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью вычисления квантованных параметров наклона из параметра наклона на основе кода Голомба-Райса и декодированных расстояний наклона, и среднего индекса наклона, либо вычисления квантованных параметров азимута из параметра азимута на основе кода Голомба-Райса и декодированных расстояний азимута, и среднего индекса азимута.
39. Декодер по п. 29,
- в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования параметра рассеянности для временной и частотной части из кодированного аудиосигнала для получения квантованного параметра (850) рассеянности,
- при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью определения точности деквантования из квантованного или деквантованного параметра (851) рассеянности,
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью извлечения (852a) алфавита наклона из точности деквантования и использования алфавита наклона для получения квантованного параметра наклона для временной и частотной части кадра, и
- при этом деквантователь выполнен с возможностью деквантования квантованного параметра наклона с использованием алфавита наклона для получения деквантованного параметра наклона для временной и частотной части кадра.
40. Декодер по п. 29,
- в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью декодирования кодированного параметра направления для получения квантованного параметра наклона,
- при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью определения (852c) алфавита азимута из квантованного параметра наклона или деквантованного параметра наклона, и
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью вычисления (852d) квантованного параметра азимута с использованием алфавита азимута, или при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью деквантования квантованного параметра азимута с использованием алфавита азимута.
41. Декодер по п. 29, в котором деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью:
- определения (852a) алфавита наклона с использованием точности деквантования, и
- определения (852c) алфавита азимута с использованием точности деквантования и квантованного или деквантованного параметра наклона, сформированного с использованием алфавита наклона, и
- при этом декодер (820) параметров выполнен с возможностью использования алфавита наклона для декодирования кодированного параметра направления для получения квантованного параметра наклона, и использования алфавита азимута для декодирования кодированного параметра направления для получения квантованного параметра азимута, или при этом деквантователь (840) параметров выполнен с возможностью деквантования квантованного параметра наклона с использованием алфавита наклона и деквантования квантованного параметра азимута с использованием алфавита азимута.
42. Декодер по п. 33, в котором декодер (820) параметров выполнен с возможностью:
- вычисления прогнозированного индекса наклона или прогнозированного индекса азимута с использованием среднего индекса наклона или среднего индекса азимута, и
- выполнения операции декодирования кодом Голомба-Райса либо ее модификации для получения расстояния для параметра азимута или наклона, и
- суммирования расстояния для параметра азимута или наклона со средним индексом наклона или средним индексом азимута для получения квантованного индекса наклона или квантованного индекса азимута.
43. Декодер по п. 29, дополнительно содержащий:
- преобразователь (710) разрешения параметров для преобразования частотно-временного разрешения деквантованного параметра рассеянности либо временного или частотного разрешения деквантованного параметра азимута или наклона, либо параметрического представления, извлекаемого из деквантованного параметра азимута или деквантованного параметра наклона, в целевое временное или частотное разрешение, и
- модуль (420) рендеринга аудио для применения параметров рассеянности и параметров направления в целевом временном или частотном разрешении к аудиосигналу для получения декодированного многоканального аудиосигнала.
44. Декодер по п. 43, содержащий: спектрально-временной преобразователь (440) для преобразования многоканального аудиосигнала из представления в спектральной области в представление во временной области, имеющее временное разрешение, превышающее временное разрешение из целевого временного или частотного разрешения.
45. Декодер по п. 29,
- в котором кодированный аудиосигнал содержит кодированный транспортный сигнал, при этом входной интерфейс (800) выполнен с возможностью извлечения кодированного транспортного сигнала,
- при этом декодер содержит аудиодекодер (340) транспортных сигналов для декодирования кодированного транспортного сигнала,
- при этом декодер дополнительно содержит временно-спектральный преобразователь (430) для преобразования декодированного транспортного сигнала в спектральное представление, и
- при этом декодер содержит модуль (420, 440) рендеринга аудио для рендеринга многоканального аудиосигнала с использованием деквантованных параметров рассеянности и деквантованных параметров направления, и
- при этом декодер дополнительно содержит спектрально-временной преобразователь (440) для преобразования подготовленного посредством рендеринга аудиосигнала в представление во временной области.
46. Способ декодирования кодированного аудиосигнала, содержащего кодированные параметры направленного кодирования аудио, содержащие кодированные параметры рассеянности и кодированные параметры направления, содержащий этапы, на которых:
- принимают (800) кодированный аудиосигнал и отделяют, из кодированного аудиосигнала, кодированные параметры рассеянности и кодированные параметры направления;
- декодируют (820) кодированные параметры рассеянности и кодированные параметры направления, чтобы получать квантованные параметры рассеянности и квантованные параметры направления; и
- определяют (840), из квантованных параметров рассеянности и квантованных параметров направления, деквантованные параметры рассеянности и деквантованные параметры направления.
47. Компьютерная программа для осуществления, при выполнении на компьютере или процессоре, способа по п. 28 или 46.