音頻信號處理方法和設備技術

本發明專利技術涉及用于處理音頻信號的方法和設備，并且更具體地，涉及可以將對象信號與聲道信號合成并且有效地雙耳渲染所合成的用于處理音頻信號的方法和設備。為此，本發明專利技術提供一種音頻信號處理方法和使用該方法的音頻信號處理設備，該方法包括下述步驟：接收具有多聲道信號和多對象信號中的至少一個的輸入音頻信號；接收用于輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器集合的類型信息，其中，濾波器集合的類型是有限脈沖響應(FIR)濾波器、頻域的參數化濾波器和時域的參數化濾波器中的一個；基于類型信息，接收用于雙耳濾波的濾波器信息；以及使用接收的濾波器信息對輸入音頻信號執行雙耳濾波。當類型信息指示頻域中的參數化濾波器時，接收濾波器信息的步驟包括接收具有針對頻域的每個子帶預定的長度的子帶濾波器系數；并且執行雙耳濾波的步驟包括使用與之對應的子帶濾波器系數，濾波每個子帶的輸入音頻信號。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于處理音頻信號的方法和設備，并且更具體地，涉及將對象信號與聲道信號合成并且有效地執行合成信號的雙耳渲染的用于處理音頻信號的方法和設備。
技術介紹
在現有技術中，3D音頻統稱為一系列信號處理、傳輸、編碼和再現技術，該一系列信號處理、傳輸、編碼和再現技術用于通過向在環繞音頻中提供的水平面(2D)上的聲音場景提供與高度方向對應的另一軸，來提供出現在3D空間中的聲音。具體地，為了提供3D音頻，應當使用比相關技術更多的揚聲器，或者以其他方式，盡管使用了比相關技術更少的揚聲器，但是需要在不存在揚聲器的虛擬位置處產生聲音圖像的渲染技術。預計3D音頻將是與超高清(UHD)TV對應的音頻解決方案，并且預計3D音頻將應用于各種領域，除了在演進為高品質的信息娛樂空間的車輛中的聲音之外，還包括影院音響、個人3DTV、平板裝置、智能手機和云游戲。同時，作為提供給3D音頻的聲源的類型，可以存在基于聲道的信號和基于對象的信號。另外，可以存在基于聲道的信號和基于對象的信號被混合的聲源，并且因此，用戶可以具有新型的收聽體驗。。
技術實現思路
技術問題本專利技術致力于實現一種濾波過程，該濾波過程在最小化在雙耳渲染中的音質損失的同時，要求具有非常小的計算量的高計算量，以便在以立體聲再現多聲道或者多對象信號時保持原始信號的沉浸感。本專利技術還致力于在輸入信號中包含失真時通過高質量濾波器來最小化失真傳播。本專利技術還致力于實現具有非常大的長度的有限脈沖響應(FIR)濾波器作為具有較小長度的濾波器。本專利技術還致力于在使用縮小FIR的濾波器執行濾波時通過省略的濾波器系數來最小化截斷部分(destructed part)的失真。本專利技術還致力于提供聲道相關雙耳渲染方法和可調整雙耳渲染方法。技術解決方案為了實現這些目的，本專利技術提供如下用于處理音頻信號的方法和裝置。本專利技術的示例性實施例提供一種用于處理音頻信號的方法，包括：接收包括多聲道信號和多對象信號中的至少一個的輸入音頻信號；接收用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器集合的類型信息，濾波器集合的類型是有限脈沖響應(FIR)濾波器、頻域中的參數化濾波器和時域中的參數化濾波器中的一個；基于所述類型信息來接收用于雙耳濾波的濾波器信息；以及通過使用所接收的濾波器信息，來執行用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波，其中，當所述類型信息指示頻域中的參數化濾波器時，在接收濾波器信息中，接收具有對頻域的每個子帶確定的長度的子帶濾波器系數，并且在執行雙耳濾波中，通過使用與之對應的子帶濾波器系數，來濾波所述輸入音頻信號的每個子帶信號。本專利技術的另一示例性實施例提供一種用于處理音頻信號的裝置，該裝置用于執行包括多聲道信號和多對象信號中的至少一個的輸入音頻信號的雙耳渲染，其中，用于處理音頻信號的裝置接收用于輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器集合的類型信息，濾波器集合的類型是有限脈沖響應(FIR)濾波器、頻域中的參數化濾波器和時域中的參數化濾波器中的一個；基于所述類型信息來接收用于雙耳濾波的濾波器信息，并且通過使用所接收的濾波器信息來執行用于輸入音頻信號的雙耳濾波，并且其中，當類型信息指示頻域中的參數化濾波器時，用于處理音頻信號的裝置接收具有對頻域的每個子帶確定的長度的子帶濾波器系數，并且通過使用與之對應的子帶濾波器系數，來濾波所述輸入音頻信號的每個子帶信號。每個子帶濾波器系數的長度可以基于從原型濾波器系數獲得的相應子帶的混響時間信息來確定，并且從相同原型濾波器系數獲得的至少一個子帶濾波器系數的長度可以不同于另一子帶濾波器系數的長度。該方法可以進一步包括：當類型信息指示頻域中的參數化濾波器時，接收有關用于執行雙耳渲染的頻帶的數目的信息和有關用于執行卷積的頻帶的數目的信息；接收用于相對于具有用于執行卷積的頻帶的高頻子帶組的每個子帶信號執行抽頭延遲線濾波的參數作為邊界；以及通過使用所接收的參數來對高頻率組的每個子帶信號執行抽頭延遲線濾波。在這種情況下，可以基于在用于執行雙耳渲染的頻帶的數目和用于執行卷積的頻帶的數目之間的差，來確定執行抽頭延遲線濾波的高頻子帶組的子帶的數目。參數可以包括從對應于高頻率組的每個子帶信號的子帶濾波器系數中提取的延遲信息和對應于所述延遲信息的增益信息。當類型信息指示FIR濾波器時，接收濾波器信息的步驟接收對應于輸入音頻信號的每個子帶信號的原型濾波器系數。本專利技術的又一示例性實施例提供一種用于處理音頻信號的方法，包括：接收包括多聲道信號的輸入音頻信號；接收對頻域的每個子帶變化地確定的濾波器階數信息；基于用于輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器系數的每個子帶的快速傅立葉變換長度來接收用于每個子帶的塊長度信息；接收對應于每相應子帶的塊的輸入音頻信號的每個子帶和每個聲道的頻域可變階數濾波(VOFF)系數，VOFF系數的長度的總和對應于基于相應子帶的濾波器階數信息確定的同一子帶和同一聲道；以及通過使用所接收的VOFF系數來濾波輸入音頻信號的每個子帶信號以生成雙耳輸出信號。本專利技術的又一示例性實施例提供一種用于處理音頻信號的裝置，該裝置用于執行包括多聲道信號的輸入音頻信號的雙耳渲染，該裝置包括：快速卷積單元，被配置為執行用于輸入音頻信號的直達聲部和早期反射聲部的渲染，其中，快速卷積單元接收輸入音頻信號，接收對頻域的每個子帶變化地確定的濾波器階數信息，基于用于輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器系數的每個子帶的快速傅立葉變換長度來接收用于每個子帶的塊長度信息，接收對應于每相應子帶的塊的輸入音頻信號的每個子帶和每個聲道的頻域可變階數濾波(VOFF)系數，VOFF系數的長度的總和對應于基于相應子帶的濾波器階數信息確定的同一子帶和同一聲道；以及通過使用所接收的VOFF系數來濾波輸入音頻信號的每個子帶信號以生成雙耳輸出信號。在這種情況下，濾波器階數可以基于從原型濾波器系數獲得的相應子帶的混響時間信息來確定，并且從同一原型濾波器系數獲得的至少一個子帶的濾波器階數可以不同于另一子帶的濾波器階數。每塊的VOFF系數的長度可以被確定為具有作為索引值的相應子帶的塊長度信息的2的冪的值。生成雙耳輸出信號可以包括將子帶信號的每個幀劃分成基于預定的塊長度確定的子幀單元，并且執行在劃分的子幀和VOFF系數之間的快速卷積。在這種情況下，子幀的長度可以被確定為預定塊長度的一半大的值，并且劃分的子幀的數目可以基于通過將幀的總長除以子幀的長度獲得的值來確定。有益效果根據本專利技術的示例性實施例，當執行對多聲道或者多對象信號的雙耳渲染時，可以顯著減少計算量，同時最小化音質損失。另外，能夠對多聲道或者多對象音頻信號實現具有高音質的雙耳渲染，而在現有技術的低功率裝置中已經不可能進行這種實時處理。本專利技術提供了一種以小的計算量來有效地執行對包括音頻信號的各種類型的多媒體信號進行濾波的方法。根據本專利技術，提供了包括聲道相關雙耳渲染、可調整雙耳渲染等的方法以控制雙耳渲染的質量和計算量。附圖說明圖1是示出根據本專利技術的示例性實施例的音頻信號解碼器的框圖。圖2是示出根據本專利技術的示例性實施例的雙耳渲染器的每個組件的框圖。圖3是示出根據本專利技術的示例性實施例的用于生成用于雙耳渲染的濾波器的方法的圖。圖4是示出根據本專利技術的示例性實施例的具體QTDL處理的圖。圖5是示出本專利技術的實施例的BRIR參數化單元的各本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于處理音頻信號的方法，所述方法包括：接收包括多聲道信號和多對象信號中的至少一個的輸入音頻信號；接收用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器集合的類型信息，所述濾波器集合的類型是有限脈沖響應(FIR)濾波器、頻域中的參數化濾波器和時域中的參數化濾波器中的一個；基于所述類型信息來接收用于雙耳濾波的濾波器信息；以及通過使用所接收的濾波器信息來執行用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波，其中，當所述類型信息指示所述頻域中的參數化濾波器時，接收濾波器信息的所述步驟接收具有針對頻域的每個子帶確定的長度的子帶濾波器系數，并且執行雙耳濾波的步驟通過使用與之對應的所述子帶濾波器系數來對所述輸入音頻信號的每個子帶信號進行濾波。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.30 KR 10-2014-0081226;2014.04.02 US 61/9731.一種用于處理音頻信號的方法，所述方法包括：接收包括多聲道信號和多對象信號中的至少一個的輸入音頻信號；接收用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波的濾波器集合的類型信息，所述濾波器集合的類型是有限脈沖響應(FIR)濾波器、頻域中的參數化濾波器和時域中的參數化濾波器中的一個；基于所述類型信息來接收用于雙耳濾波的濾波器信息；以及通過使用所接收的濾波器信息來執行用于所述輸入音頻信號的雙耳濾波，其中，當所述類型信息指示所述頻域中的參數化濾波器時，接收濾波器信息的所述步驟接收具有針對頻域的每個子帶確定的長度的子帶濾波器系數，并且執行雙耳濾波的步驟通過使用與之對應的所述子帶濾波器系數來對所述輸入音頻信號的每個子帶信號進行濾波。2.如權利要求1所述的方法，其中，基于從原型濾波器系數獲得的相應子帶的混響時間信息，來確定每個子帶濾波器系數的長度，并且從相同原型濾波器系數獲得的至少一個子帶濾波器系數的長度不同于另一子帶濾波器系數的長度。3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：當所述類型信息指示所述頻域中的參數化濾波器時，接收關于用于執行雙耳渲染的頻帶的數目的信息和關于用于執行卷積的頻帶的數目的信息；接收用于相對于具有用于執行所述卷積的頻帶的高頻率子帶組中的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李泰圭，吳賢午，
申請(專利權)人：韋勒斯標準與技術協會公司，
類型：發明
國別省市：韓國;KR