[发明专利]对更高阶高保真度立体声响复制表示进行压缩和解压缩的方法和装置

说明书

本公开涉及对更高阶高保真度立体声响复制表示进行压缩和解压缩的方法和装置。更高阶高保真度立体声响复制表示独立于具体扬声器设置的三维声音。然而，HOA表示的传输导致非常高的比特率。因此，使用具有固定数量的信道的压缩，其中有区别地处理定向和环境信号分量。环境HOA分量由最小数量的HOA系数序列表示。剩余的信道包含定向信号或者环境HOA分量的另外的系数序列，取决于什么将导致最佳的感知质量。该处理可以基于逐个帧地改变。

本申请是申请号为201480023877.0、申请日为2014年4月24日、发明 名称为“对更高阶高保真度立体声响复制表示进行压缩和解压缩的方法和装 置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通过有区别地处理定向和环境信号分量对更高阶高保真度 立体声响复制表示进行压缩和解压缩的方法和装置。

背景技术

更高阶高保真度立体声响复制(HOA)连同像波长合成(WFS)这样的 其他技术或者像22.2这样的基于信道的方法一起提供表示三维声音的一种 可能性。然而，相对于基于信道的方法，HOA表示提供独立于具体扬声器 设置的优点。然而，这个灵活性以HOA表示在特殊的扬声器设置上回放所 必需的解码处理为代价。与必需的扬声器的数量通常非常大的WFS方法相 比，HOA还可以被呈现给包括仅几个扬声器的设置。HOA的另外的优点在 于，对于到头戴耳机的双耳呈现，也可以使用相同的表示而不用做任何修改。

HOA基于按照截断的球谐(Spherical Harmonics，SH)扩展的复谐平面 波(complex harmonic plane wave)幅度的空间密度的表示。每个扩展系数是 角频率的函数，其可以由时域函数等同地表示。因此，在不失一般性的情况 下，完整的HOA声场表示实际上可以被假设为包括O个时域函数，其中O标 记扩展系数的数量。这些时域函数将等同地被称作HOA系数序列或者称作 HOA信道。

HOA表示的空间分辨率随着扩展的最大阶N的增长而提高。不幸地，扩 展系数的数量O随着阶N二次方地增长，具体地，O＝(N+1)²。例如，使用阶 N＝4的典型的HOA表示需要O＝25个HOA(扩展)系数。根据先前做出的 考虑，给定期望的单信道采样率f_S和每个样本的位数N_b，用于传输HOA表 示的总比特率由O·f_S·N_b确定。因此，以f_S＝48kHz的采样率并且使用每个样 本N_b＝16位来传输阶N＝4的HOA表示导致19.2MBits/s的比特率，这对于 许多实际的应用(例如对于流传输)非常高。

HOA声场表示的压缩在专利申请EP 12306569.0和EP 12305537.8中提 出。代替单独地对HOA系数序列中的每一个进行感知编码，例如像在E. Hellerud、I.Burnett、A.Solvang和U.P.Svensson的“Encoding Higher Order Ambisonics with AAC”(第124届AES会议，阿姆斯特丹，2008年)中执行 的那样，具体通过执行声场分析并且将给定的HOA表示分解成定向和残余 环境分量来试图减少被感知编码的信号的数量。定向分量通常应当由可以被 视为一般平面波函数的少量的支配定向信号来表示。残余环境HOA分量的 阶减小，因为假设在提取支配定向信号之后，更低阶的HOA系数承载大部 分相关信息。

发明内容