[发明专利]基于编码音频元数据的响度均衡和DRC期间的动态均衡的方法和系统

说明书

本发明提供了使用包括针对音频内容的瞬时响度值的元数据在回放系统中对所接收的音频内容进行动态响度均衡。回放水平是从回放系统的用户音量设置导出的，并与分配给音频内容的混合水平进行比较。计算参数，该参数定义在利用经过滤的音频内容驱动扬声器之前对所述音频内容滤波的均衡滤波器，该参数基于该瞬时响度值，以及回放水平与所分配的混合水平的比较。还描述了其它实施方案并要求对其进行保护。

本专利申请要求于2015年9月30日提交的美国临时专利申请62/235,293的较早提交日期的权益。

技术领域

本发明的实施方案涉及与元数据相关联的数字视频内容的回放侧的数字音频信号处理，以改善收听者的体验。还描述了其他实施方案。

背景技术

诸如电影音乐或音轨的音频内容通常是利用特定回放水平的假设产生的(例如，在回放期间应当应用于音频信号的“总体增益”，在其初始或解码形式到其被扬声器转换成声音之间，以便在与音频内容产生者预期相同的收听者位置处获得声压水平)。如果使用不同的回放水平，内容不仅听起来更响或更柔和，但也可能看起来具有不同的声调特性。从心理声学知道的效果是作为回放水平函数的低频下响度感知的非线性增加。这种效果可以由作为回放水平和信号特性函数的相等的感知响度等值线并由感知响度的测量值量化。通常，在以低于生产者期望的水平回放内容时，报告与其他频率相比低频成分的部分损失。在过去，由自适应滤波器进行响度均衡，该自适应滤波器根据回放音量设置放大低频范围。很多更旧的音频接收者具有以这种方式工作的“响度”按钮。

发明内容

下文描述针对基于元数据响度均衡(EQ)的几种方案。一些方案可以具有以下优点的一种或多种：例如，回放侧复杂性降低、延迟更少且质量更高。质量改善的一些可能是由于编码侧处的离线处理，这不受实时处理局限和回放设备中低延迟要求的限制。本文描述的基于元数据的方法还可以无缝集成到现有MPEG-D DRC标准ISO/IEC,“Informationtechnology–MPEG audio technologies–Part 4:Dynamic range control,”ISO/IEC23003-4:2015中，并与动态范围控制一起工作。

还描述了一种方法以在DRC过程之内提供动态EQ。它能够实现与多频带DRC相似的EQ，但具有更低数量的频带或仅仅单频带DRC。动态EQ可以由元数据控制，并可以集成到常见的MPEG-D DRC标准中。

以上概述不包括本发明的所有方面的详尽列表。可预期的是，本发明包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述发明内容中具体阐述的特定优点。

附图说明

本发明的实施方案以举例的方式进行说明，而不仅限于各个附图的图示，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，本公开中提到“一”或“一个”实施方案未必是同一实施方案，并且这意味着至少一个。另外，为了简洁以及减少附图的总数，可使用某个附图示出本发明的不止一个实施方案的特征，并且对于某个实施方案，可能并非需要该附图中的所有元素。

图1是基于从音频内容的所接收元数据提取的瞬时响度值的解码侧响度均衡器的框图。

图2是用于产生包括瞬时响度值的元数据的产生或编码侧系统的框图。

图3示出了可以在编码侧中用以计算DRC增益值并以其逆形式用于解码侧中的几个示例DRC特性。

图4是示出了如何使用逆DRC特性在解码侧中产生瞬时响度值，用于调整响度均衡滤波器的示意图。

图5示出了解码侧，其中正向音频内容应用动态范围压缩和响度均衡。

图6示出了解码侧，其中正向音频内容应用动态范围压缩和动态均衡。

图7是用于解码侧中响度均衡的另一种系统的框图。