[發明專利]用于對三維音頻信號進行轉換、立體聲編碼、解碼和轉碼的過程

在審

• 申請號: 201780051834.7
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109791768A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: B·貝納德;F·貝克爾
• 申請（專利權）人: 冠狀編碼股份有限公司
• 主分類號: G10L19/008
• 分類號: G10L19/008;H04S3/02;H04S5/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

本發明題為“用于對三維音頻信號進行轉換、立體聲編碼、解碼和轉碼的過程”。本發明涉及對聲學場、更具體地講是一階高保真度立體聲響復制三維聲學場進行轉換、編碼、解碼和轉碼的方法，包括至少一種用于將所述聲學場轉換成球形場的方法、用于將所述球形場編碼成立體聲信號的方法、用于將立體聲信號解碼到球形場中的方法、或者用于將所述球形場轉碼成任何音頻格式的方法。用于將高保真度立體聲響復制聲學場編碼成球形場的方法在頻域中執行將所述聲學場分成三個分量，任選地分成兩個分量，并且將所述分量分組到全球形場中。用于將所述球形場編碼成立體聲信號的方法在頻域中執行全景和相位差值的確定、通道間域中相位差奇點的確定、通道間域中相位對應函數的確定、以及立體聲形式的經編碼信號的左分量和右分量的計算。球坐標任選地以仿射方式修改，以對應于左通道和右通道的標準幾何布置。用于在球形場中解碼的方法適用于任何立體聲信號，尤其適用于通過所述編碼方法獲得的立體聲信號。所述用于在球形場中解碼的方法在頻域中執行全景和相位差的確定；通道間域中相位差奇點的新位置的確定，所述位置隨時間而變化；通道間域中相位對應函數的確定；對應于所期望球形場的復系數的確定；和所述球形場中原點方向的確定，所述方向任選地以仿射方式修改以對應于左通道和右通道的標準幾何布置。所述用于從立體聲信號進行轉碼的方法包括所述用于解碼到球形場中的方法，然后包括提供球形場到給定音頻全景定律上的投影的方法、或雙耳化方法。

技術領域

本發明涉及用于處理音頻信號的方法和過程，并且更具體地講涉及用于三維音頻信號的轉換和立體聲編碼、用于其檢索的其解碼和轉碼的過程。

背景技術

三維音頻信號的生成、傳輸和再現是任何視聽沉浸式體驗的重要部分，例如在虛擬現實中內容呈現的上下文中，但是也在觀看電影內容時或者在娛樂應用的上下文中。任何三維音頻內容因此經歷生成或捕捉階段、傳輸或存儲階段、和再現階段。

內容的生成或獲取階段可以通過許多非常普遍且廣泛使用的技術來進行：立體聲、多通道或多聲道捕捉、或分開元素的內容合成。內容然后要么通過多個分開的通道、要么以多聲道聲場(例如，以一階或高階高保真度立體聲響復制格式)的形式、要么以分開的聲音對象和空間信息的形式來表示。

再現階段在專業或公眾領域中也是已知且普遍的：立體聲頭戴式耳機或得益于雙耳呈現的頭戴式耳機、具有立體聲圍繞(任選地得益于跨耳處理)的設備、具有三維布置的多通道設備。

傳輸階段可以由簡單的逐通道傳輸構成，或者分開的元素和空間信息的傳輸使得可以重構內容，或者編碼使得可以描述原始信號的空間內容(最經常地是具有損失)。有許多音頻編碼過程使得可以保留原始三維信號中存在的所有或一些空間信息。

從1960年代開始，Peter Scheiber是最早描述平面環繞場的立體聲母帶處理過程的人之一，于是被提供用于使用自誕生以來就被稱為“Scheiber球體”東西作為兩個通道和三維空間位置之間量值和相位關系的直接對應工具。

例如，在“Analyzing Phase-Amplitude Matrices”(JAES,1971)中，Scheiber引入了線性母帶處理使用相位和振幅差在兩個維度或三個維度中編碼和解碼空間位置的概念，定義了現在所知的“通道間域”(即，具有由兩個通道之間的振幅差和相位差構成的兩個維度的域)，并且在US 3,632,886中揭示了其具體實施。然而，由于編碼和解碼操作的線性，通道之間的分離性能對于這個具體實施是有限的。