METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER ORDER AMBISONICS ENCODING AND DECODING USING SINGULAR VALUE DECOMPOSITION

The encoding and decoding of HOA signals using Singular Value Decomposition includes forming (11) based on sound source direction values and an Ambisonics order corresponding ket vectors (|Υ(Ω5))) of spherical harmonics and an encoder mode matrix (Ξ0χS). From the audio input signal (|χ(Ωs))) a singu...

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Hauptverfasser: KROPP, HOLGER, ABELING, STEFAN
Format: Patent
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ABELING, STEFAN
description The encoding and decoding of HOA signals using Singular Value Decomposition includes forming (11) based on sound source direction values and an Ambisonics order corresponding ket vectors (|Υ(Ω5))) of spherical harmonics and an encoder mode matrix (Ξ0χS). From the audio input signal (|χ(Ωs))) a singular threshold value (σε) determined. On the encoder mode matrix a Singular Value Decomposition (13) is carried out in order to get related singular values which are compared with the threshold value, leading to a final encoder mode matrix rank (rfine ). Based on direction values (Ωﺎ) of loudspeakers and a decoder Ambisonics order (Nﺎ), corresponding ket vectors (IΥ(Ωﺎ)〉) and a decoder mode matrix (Ψ0χL) are formed (18). On the decoder mode matrix a Singular Value Decomposition (19) is carried out, providing a final decoder mode matrix rank (rfind). From the final encoder and decoder mode matrix ranks a final mode matrix rank is determined, and from this final mode matrix rank and the encoder side Singular Value Decomposition an adjoint pseudo inverse (Ξ+)† of the encoder mode matrix (Ξ0χS) and an Ambisonics ket vector (Ia´s〉) are calculated. The number of components of the Ambisonics ket vector is reduced (16) according to the final mode matrix rank so as to provide an adapted Ambisonics ket vector (|a´ﺎ〉). From the adapted Ambisonics ket vector, the output values of the decoder side Singular Value Decomposition and the final mode matrix rank an adjoint decoder mode matrix (Ψ)† is calculated (15), resulting in a ket vector (|y(Ωﺎ)〉) of output signals for all loudspeakers. La présente invention concerne le codage et le décodage de signaux HOA à l'aide d'une décomposition de valeurs singulières, qui consistent à former (11), sur la base de valeurs de direction d'une source sonore et d'un ordre d'ambiophonie, des vecteurs ket (|Υ(Ω5))) correspondants d'harmoniques sphériques et d'une matrice en mode de codeur (Ξ0χS). A partir du signal d'entrée audio (|χ(Ωs))), on détermine une valeur de seuil singulière (σε). Sur la matrice en mode de codeur, une décomposition de valeurs singulières (13) est effectuée afin d'obtenir des valeurs singulières associées qui sont comparées à la valeur de seuil, pour produire un rang de matrices en mode de codeur final (rfine). Sur la base des valeurs de direction (Ωﺎ) de haut-parleurs et d'un ordre d'ambiophonie de décodeur (Nﺎ), des vecteurs ket (IΥ(Ωﺎ)〉) correspondants et une matrice en mode de décodeur (Ψ0χL) sont formés (18). Sur l
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From the audio input signal (|χ(Ωs))) a singular threshold value (σε) determined. On the encoder mode matrix a Singular Value Decomposition (13) is carried out in order to get related singular values which are compared with the threshold value, leading to a final encoder mode matrix rank (rfine ). Based on direction values (Ωﺎ) of loudspeakers and a decoder Ambisonics order (Nﺎ), corresponding ket vectors (IΥ(Ωﺎ)〉) and a decoder mode matrix (Ψ0χL) are formed (18). On the decoder mode matrix a Singular Value Decomposition (19) is carried out, providing a final decoder mode matrix rank (rfind). From the final encoder and decoder mode matrix ranks a final mode matrix rank is determined, and from this final mode matrix rank and the encoder side Singular Value Decomposition an adjoint pseudo inverse (Ξ+)† of the encoder mode matrix (Ξ0χS) and an Ambisonics ket vector (Ia´s〉) are calculated. The number of components of the Ambisonics ket vector is reduced (16) according to the final mode matrix rank so as to provide an adapted Ambisonics ket vector (|a´ﺎ〉). From the adapted Ambisonics ket vector, the output values of the decoder side Singular Value Decomposition and the final mode matrix rank an adjoint decoder mode matrix (Ψ)† is calculated (15), resulting in a ket vector (|y(Ωﺎ)〉) of output signals for all loudspeakers. La présente invention concerne le codage et le décodage de signaux HOA à l'aide d'une décomposition de valeurs singulières, qui consistent à former (11), sur la base de valeurs de direction d'une source sonore et d'un ordre d'ambiophonie, des vecteurs ket (|Υ(Ω5))) correspondants d'harmoniques sphériques et d'une matrice en mode de codeur (Ξ0χS). A partir du signal d'entrée audio (|χ(Ωs))), on détermine une valeur de seuil singulière (σε). Sur la matrice en mode de codeur, une décomposition de valeurs singulières (13) est effectuée afin d'obtenir des valeurs singulières associées qui sont comparées à la valeur de seuil, pour produire un rang de matrices en mode de codeur final (rfine). Sur la base des valeurs de direction (Ωﺎ) de haut-parleurs et d'un ordre d'ambiophonie de décodeur (Nﺎ), des vecteurs ket (IΥ(Ωﺎ)〉) correspondants et une matrice en mode de décodeur (Ψ0χL) sont formés (18). Sur la matrice en mode de décodeur, une décomposition de valeurs singulières (19) est effectuée, pour produire un rang de matrices en mode de décodeur final (rfind). A partir des rangs de matrices en mode de décodeur et de codeur finaux, on détermine un rang de matrice en mode final, et à partir de ce rang de matrices en mode final et de la décomposition de valeurs singulières côté codeur, un pseudo-inverse adjoint (Ξ+)† de la matrice en mode de codeur (Ξ0χS) et un vecteur ket d'ambiophonie (Ia´s〉) sont calculés. Le nombre de composants du vecteur ket d'ambiophonie est réduit (16) en fonction du rang de matrices en mode final de façon à fournir un vecteur ket d'ambiophonie adapté (|a´ﺎ〉). A partir du vecteur ket d'ambiophonie adapté, les valeurs de sortie de la décomposition de valeurs singulières côté décodeur et du rang de matrices en mode final, une matrice en mode de décodeur adjoint (Ψ)† est calculée (15), pour produire un vecteur ket (|y(Ωﺎ)〉) de signaux de sortie pour tous les haut-parleurs.</description><language>eng ; fre</language><subject>ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE ; ELECTRICITY ; STEREOPHONIC SYSTEMS</subject><creationdate>2015</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20150604&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2015078732A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20150604&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2015078732A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>KROPP, HOLGER</creatorcontrib><creatorcontrib>ABELING, STEFAN</creatorcontrib><title>METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER ORDER AMBISONICS ENCODING AND DECODING USING SINGULAR VALUE DECOMPOSITION</title><description>The encoding and decoding of HOA signals using Singular Value Decomposition includes forming (11) based on sound source direction values and an Ambisonics order corresponding ket vectors (|Υ(Ω5))) of spherical harmonics and an encoder mode matrix (Ξ0χS). From the audio input signal (|χ(Ωs))) a singular threshold value (σε) determined. On the encoder mode matrix a Singular Value Decomposition (13) is carried out in order to get related singular values which are compared with the threshold value, leading to a final encoder mode matrix rank (rfine ). Based on direction values (Ωﺎ) of loudspeakers and a decoder Ambisonics order (Nﺎ), corresponding ket vectors (IΥ(Ωﺎ)〉) and a decoder mode matrix (Ψ0χL) are formed (18). On the decoder mode matrix a Singular Value Decomposition (19) is carried out, providing a final decoder mode matrix rank (rfind). From the final encoder and decoder mode matrix ranks a final mode matrix rank is determined, and from this final mode matrix rank and the encoder side Singular Value Decomposition an adjoint pseudo inverse (Ξ+)† of the encoder mode matrix (Ξ0χS) and an Ambisonics ket vector (Ia´s〉) are calculated. The number of components of the Ambisonics ket vector is reduced (16) according to the final mode matrix rank so as to provide an adapted Ambisonics ket vector (|a´ﺎ〉). From the adapted Ambisonics ket vector, the output values of the decoder side Singular Value Decomposition and the final mode matrix rank an adjoint decoder mode matrix (Ψ)† is calculated (15), resulting in a ket vector (|y(Ωﺎ)〉) of output signals for all loudspeakers. La présente invention concerne le codage et le décodage de signaux HOA à l'aide d'une décomposition de valeurs singulières, qui consistent à former (11), sur la base de valeurs de direction d'une source sonore et d'un ordre d'ambiophonie, des vecteurs ket (|Υ(Ω5))) correspondants d'harmoniques sphériques et d'une matrice en mode de codeur (Ξ0χS). A partir du signal d'entrée audio (|χ(Ωs))), on détermine une valeur de seuil singulière (σε). Sur la matrice en mode de codeur, une décomposition de valeurs singulières (13) est effectuée afin d'obtenir des valeurs singulières associées qui sont comparées à la valeur de seuil, pour produire un rang de matrices en mode de codeur final (rfine). Sur la base des valeurs de direction (Ωﺎ) de haut-parleurs et d'un ordre d'ambiophonie de décodeur (Nﺎ), des vecteurs ket (IΥ(Ωﺎ)〉) correspondants et une matrice en mode de décodeur (Ψ0χL) sont formés (18). Sur la matrice en mode de décodeur, une décomposition de valeurs singulières (19) est effectuée, pour produire un rang de matrices en mode de décodeur final (rfind). A partir des rangs de matrices en mode de décodeur et de codeur finaux, on détermine un rang de matrice en mode final, et à partir de ce rang de matrices en mode final et de la décomposition de valeurs singulières côté codeur, un pseudo-inverse adjoint (Ξ+)† de la matrice en mode de codeur (Ξ0χS) et un vecteur ket d'ambiophonie (Ia´s〉) sont calculés. Le nombre de composants du vecteur ket d'ambiophonie est réduit (16) en fonction du rang de matrices en mode final de façon à fournir un vecteur ket d'ambiophonie adapté (|a´ﺎ〉). A partir du vecteur ket d'ambiophonie adapté, les valeurs de sortie de la décomposition de valeurs singulières côté décodeur et du rang de matrices en mode final, une matrice en mode de décodeur adjoint (Ψ)† est calculée (15), pour produire un vecteur ket (|y(Ωﺎ)〉) de signaux de sortie pour tous les haut-parleurs.</description><subject>ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE</subject><subject>ELECTRICITY</subject><subject>STEREOPHONIC SYSTEMS</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2015</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZMj0dQ3x8HdRcPQD4oAAxyDHkNBgBTf_IAUPT3cP1yAF_yAXIOno6-QZ7O_n6Rys4Orn7O_i6ecO1uLiCuWEBoNIEBHq4xikEOboE-oKlvUN8A_2DPH09-NhYE1LzClO5YXS3AzKbq4hzh66qQX58anFBYnJqXmpJfHh_kYGhqYG5hbmxkaOhsbEqQIAGAI2yQ</recordid><startdate>20150604</startdate><enddate>20150604</enddate><creator>KROPP, HOLGER</creator><creator>ABELING, STEFAN</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20150604</creationdate><title>METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER ORDER AMBISONICS ENCODING AND DECODING USING SINGULAR VALUE DECOMPOSITION</title><author>KROPP, HOLGER ; ABELING, STEFAN</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_WO2015078732A13</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre</language><creationdate>2015</creationdate><topic>ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE</topic><topic>ELECTRICITY</topic><topic>STEREOPHONIC SYSTEMS</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>KROPP, HOLGER</creatorcontrib><creatorcontrib>ABELING, STEFAN</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>KROPP, HOLGER</au><au>ABELING, STEFAN</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER ORDER AMBISONICS ENCODING AND DECODING USING SINGULAR VALUE DECOMPOSITION</title><date>2015-06-04</date><risdate>2015</risdate><abstract>The encoding and decoding of HOA signals using Singular Value Decomposition includes forming (11) based on sound source direction values and an Ambisonics order corresponding ket vectors (|Υ(Ω5))) of spherical harmonics and an encoder mode matrix (Ξ0χS). 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The number of components of the Ambisonics ket vector is reduced (16) according to the final mode matrix rank so as to provide an adapted Ambisonics ket vector (|a´ﺎ〉). From the adapted Ambisonics ket vector, the output values of the decoder side Singular Value Decomposition and the final mode matrix rank an adjoint decoder mode matrix (Ψ)† is calculated (15), resulting in a ket vector (|y(Ωﺎ)〉) of output signals for all loudspeakers. La présente invention concerne le codage et le décodage de signaux HOA à l'aide d'une décomposition de valeurs singulières, qui consistent à former (11), sur la base de valeurs de direction d'une source sonore et d'un ordre d'ambiophonie, des vecteurs ket (|Υ(Ω5))) correspondants d'harmoniques sphériques et d'une matrice en mode de codeur (Ξ0χS). A partir du signal d'entrée audio (|χ(Ωs))), on détermine une valeur de seuil singulière (σε). 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