EAC3 enhanced channel coupling

Posted 2020-11-03 fellow_jing

EAC3 enhanced channel coupling

Enhanced channel coupling是一种spatial coding 技术，在传统的channel coupling的基础上添加了phase compensation, de-correlation mechanism, variable time constants, and 

more compact amplitude representation.这些技术可以减少encoder coupling带来的artifacts.

Enhance channel coupling可以在更低的频率进行coulping而不会明显增加coupling artifacts.在更低的频率进行coupling可以增加coder efficiency.

1.Encoder Enhanced Coupling Process

Encoder enhanced coupling process的block diagram如下：

 

Enhanced coupling以512 sample为一个block, 50%的overlap,计算MDCT 和MDST来进行angle adjustment.

MDCT作为real-number part, MDST作为imaginary-number part，组合成complex-valued pair。通过使用omplex-valued pair使得在downmix前的phase rotations更加精确。

 audio analyzer block的transient detector用来检测transient并transmit transient flag到decoder, decoder通过transient flag选择decorrelator type。

通过分析complex-value pair,将 transform coefficient转换成magnitude/angle.

对一个frame内所有block的transform coefficients的energy进行smoothing和summing后得到subband的整体amplitude. 使用这个amplitude normalize composite sum的每个subband 的amplitude，得到amplitude scale factor.

每个transform coefficients pair的angle用来计算一个inter-channel angle. 每个transform coefficient的angle 减去refrence channel（通常为L ch）对应的angle得到即为inter-channel angle.

对每个subband内的inter-channel angle进行smoothing(low-pass filter)和amplitude-weighted average。averaged inter-channel angles用来对transform coefficients做phase compensate.

为了避免相位抵消，对每个angle的inverse value进行phase rotator。phase rotator是对每个subband的MDCT-MDST 与合适的phase-rotation factor进行complex multiplication。

每个channel经过phase compensate后的transform coefficients相加得到 raw complex-valued mono composite signal. mono composite signal 的每个subband的amplitude经过normalize后，mono composite signal的power和所有input channel的power的和相等。

normalized complex-valued composite signal 送回每个channel的audio analyzer，计算出基于subband的amplitue scale factor.

decorrelation value是一个frame内所有subband的inter-channel angle的normalized standard deviation.

最后，encoder drop MDST coefficient，只transmit MDCT coefficient.

2.Decoder Enhanced Coupling Process 

Decoder进行enhanced coupling的block diagram如下：

-

首先由MDCT coefficients得到MDCT-MDST pair.通过IMDCT得到PCM，对PCM再进行MDST得到MDST coefficients.

对每个subband的MDCT-MDST pair进行amplitude scaling后进行angle rotate.

encoder传送的side info 中的 subband angle 进行dequantized 后加上random phase(通过decorrelation angle value和transient flag产生)得到angle scale value.

如果不存在transient,那么每个MDCT-MDST pair使用一个单独的random decorrelating angle value, 但是这些单独的angle value是在时间上连续的function. decorrelating angle value使用decorelation scale factor进行scale.

如果存在transient,每个block选择一个新的subband wide phase-offset value后使用decorrelation scale factor进行scale.