[發明專利]用于響度和動態范圍控制的元數據

有效

• 申請號: 202010164205.9
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN111370007B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: F·鮑姆加特;E·A·阿拉曼徹;S·K·O·斯特羅默爾
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G10L19/008
• 分類號: G10L19/008;G10L21/0316
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李玲

本申請涉及用于響度和動態范圍控制的元數據。向音頻信號應用音頻歸一化增益值以產生歸一化信號。處理該歸一化信號以根據若干個預定義的DRC特性中的所選擇的一個預定義的DRC特性來計算動態范圍控制(DRC)增益值。對音頻信號進行編碼，并且提供DRC增益值作為與經編碼的音頻信號相關聯的元數據。還描述了若干個其它實施例并要求對其進行保護。

本申請是申請號為201480018634.8、申請日為2014年3月27日、名稱為“用于響度和動態范圍控制的元數據”的發明專利申請的分案申請

本非臨時專利申請要求于2013年3月29日提交的美國臨時專利申請61/806,570的較早提交日期的權益。

本發明的實施例總體上涉及音頻信號的編碼和解碼以及使用與經編碼的信號相關聯的元數據來改善消費電子最終用戶設備中的經解碼的信號的回放質量。還描述了其他實施例。

背景技術

數字音頻內容出現在很多不同情況中，例如包括音樂和電影文件。在大部分情況下，對音頻信號進行編碼以用于降低數據速率的目的，使得媒體文件或流的傳輸或遞送消耗更小的帶寬并且更快，由此允許同時進行許多其他傳輸。可在不同類型的最終用戶設備中接收媒體文件或流，其中在通過內置或可拆卸揚聲器向消費者進行呈現之前，對經編碼的音頻信號進行解碼。這樣有助于滿足消費者通過因特網獲得數字媒體的需求。數字音頻節目的創建者和分銷者有幾種行業標準可用，可將其用于對音頻內容進行編碼和解碼。這包括由高級電視系統協會于2005年6月14日發布的數字音頻壓縮標準(AC-3，E-AC-3)，版本B，文檔A/52B(“ATSC標準”)、歐洲電信標準協會基于ISO/IEC 13818-7中的MPEG-2傳輸流的ETSI TS 101 154數字視頻廣播(DVB)、由國際標準化組織(ISO)發布的高級音頻編碼(AAC)(“MPEG-2AAC標準”)以及ISO/IEC 14496-3(“MPEG-4音頻”)。

越來越多的最終用戶設備用于回放數字音頻，包括臺式計算機、膝上型計算機、便攜式手持設備(例如，智能電話)、家用電視和車載媒體系統。這些設備具有不同的模擬信號路徑、揚聲器和聲學環境。而且，音頻信號的動態范圍在不同節目之間有變化。此外，數字音頻節目的生產者(包括創建者，有時甚至包括分銷者)常常希望通過以數字方式修改音頻信號來提高其節目的平均響度，使其平均響度高若干個dB。然而，這樣做還需要降低所得音頻信號的峰值水平，以便避免剪輯(這會導致不期望的聽覺失真)。這是使用動態范圍控制(DRC)來實現的，其壓縮音頻信號的高低水平，使得所得音頻信號能夠匹配在更窄的包絡(由此避免剪輯)內。不過，所有這些因素都帶來一個問題：由最終用戶感知到的響度可能會在不同最終用戶設備之間以及在同一設備上的連續節目之間都有顯著變化，從而導致回放期間的不愉快的用戶體驗。

軟件工具諸如Apple Inc.的SoundCheck^TM程序自動調節歌曲的回放音量以希望獲得相同的感知響度，因此例如與1970年代的老歌相比，動態范圍更小但平均響度更大的近期流行唱片會被調低。而且，音頻節目可包括與經編碼的音頻信號相關聯并且描述相關聯的音頻信號的元數據部分。元數據可包括由最終用戶設備中的軟件用于控制例如對話水平、DRC和經解碼的音頻信號的任何下混頻的信息，以便改變消費者在回放期間的體驗。

發明內容

希望有一種系統性但仍然靈活的方式來使用任何常規編碼/解碼(編解碼)和相關聯的元數據構造來控制向消費者遞送的音頻質量。在下文中更詳細地描述了本發明的至少如下實施例。

在一個實施例中，一種用于對音頻信號編碼的方法包括向音頻信號應用音頻歸一化增益值，以便產生歸一化信號。處理歸一化信號以針對歸一化信號來計算多個動態范圍控制(DRC)增益值。根據若干個預定義的DRC特性中的所選擇的一個預定義的DRC特性來計算DRC增益值。對音頻信號進行編碼，并且提供增益值作為與經編碼的信號相關聯的元數據。然后可在回放處理的解碼級中將所提供的DRC增益值應用于經解碼的音頻信號，以在回放期間調節經解碼的音頻信號的動態范圍。