采用几何距离定义的音频呈现装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于回放与位置相关联的音频对象的装置(100)。所述装置(100)包括：距离计算器(110)，用于计算所述位置到扬声器的距离或用于读取所述位置到扬声器的距离。所述距离计算器(110)被配置为取具有最小距离的解。所述装置(100)被配置为使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及音频信号处理，具体地，涉及用于进行音频呈现的装置和方法，更具体地，涉及采用几何距离定义的音频呈现装置和方法。
技术介绍
随着日常生活中多媒体内容消耗的不断增加，对复杂多媒体解决方案的需求也稳步增长。在这种背景下，对音频对象的定位扮演着重要的角色。针对现有扬声器系统的音频对象的优化定位是令人期待的。在现有技术中，音频对象是已知的。音频对象可以被认为是例如具有相关联元数据的音轨。元数据可以例如描述原始音频数据的特性，例如期望的回放位置或音量水平。基于对象的音频的优点在于，可采用对于所有再现扬声器布局可能的最佳方式通过回放侧的特殊呈现处理来再现预定义移动。几何元数据可用来定义应该将音频对象呈现到哪里，例如相对于参考点(例如，收听者)的方位角或仰角或绝对位置。元数据与对象音频信号一起存储或发送。在MPEG(移动图像专家组)-H的背景下，在第105次MPEG会议上，音频组对不同的应用标准的要求和时间线进行了综述。根据该综述，对于下一代广播系统来讲，满足特定时间点和特定要求是至关重要的。据此，系统应该能够在编码器输入端处接受音频对象。此外，系统应该支持对音频对象的信号发送、递送和呈现，并且应该使得能够对对象进行用户控制，例如针对对话增强、备选语言轨道和音频描述语言。在现有技术中，不同的概念是已知的。第一个概念是针对基于对象的音频的反射声音呈现(参见[2])。跳转(snap)至扬声器位置信息被包括在元数据定义中，作为有用的呈现信息。但是，在[2]中，没有提供关于在回放处理中如何使用所述信息的任何信息。此外，没有提供关于如何确定两个位置之间的距离的任何信息。作为现有技术的另一概念，在[5]中描述了用于增强3D音频编著和呈现的系统和工具。文献[5]的图6B是示出了如何在算数上实现“跳转”至扬声器的图。具体地，根据文献[5]，如果确定将音频对象位置跳转至扬声器位置(参见[5]的图6B的块665)，则将音频对象位置映射到扬声器位置(参见[5]的图6B的块670)，一般是与针对音频对象接收的意图(x，y，z)位置最近的一个扬声器。根据[5]，跳转可应用于再现扬声器的小组和/或单个再现扬声器。但是，[5]采用笛卡尔(x，y，z)坐标，而不是球坐标。此外，呈现器行为仅被描述为将音频对象位置映射到扬声器位置。如果跳转标记是一，则不提供任何详细描述。此外，没有提供关于如何确定最近的扬声器的任何细节。根据另一现有技术，即文献[1]中描述的用于自适应音频信号产生、编码和呈现的系统和方法，元数据信息(元数据元素)指定“一个或多个声音分量被呈现到扬声器馈线，以用于通过离声音分量的意图回放位置(如位置元数据所指出)最近的扬声器进行回放”。但是，没有提供关于如何确定最近的扬声器的任何信息。在另一现有技术中，即文献[4]描述的音频定义模型，元数据标记被定义为“声道锁(channelLock)”。如果设置为1，则呈现器可将对象锁定到最近的声道或扬声器，而不是正常呈现。但是，没有描述对最近声道的确定。在另一现有技术中，描述了对基于对象的音频的上混频(参见[3])。文献[3]描述了用于在不同的应用领域使用扬声器的距离测量的方法。这里，其用于对基于对象的音频材料进行上混频。呈现系统被配置为根据基于对象的音频节目(和对将被用来播放节目的扬声器的位置的了解)确定节目所指示的音频源的每个位置和每个扬声器的位置之间的距离。此外，[3]的呈现系统被配置为针对所述节目所指示的每个实际源位置(例如，沿源轨线的每个源位置)确定由扬声器的完整集合中的与实际源位置最近的那些扬声器(或一个扬声器)组成的完整集合的子集(“主”子集)，其中，在特定合理限定意义上定义本文中的“最近”。但是，没有提供关于应该如何计算所述距离的任何信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于音频呈现的改善构思。本专利技术的目的是通过根据权利要求1的装置、根据权利要求13的解码器设备、根据权利要求14的方法和根据权利要求15的计算机程序解决的。提供了一种用于回放与位置相关联的音频对象的装置。所述装置包括：距离计算器，用于计算所述位置到扬声器的距离或用于读取所述位置到扬声器的距离。所述距离计算器被配置为取具有最小距离的解。所述装置被配置为使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。根据一个实施例，所述距离计算器可被配置为：例如，只有在由装置所接收的最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下才计算所述位置到扬声器的距离或读取所述位置到扬声器的距离。此外，所述距离计算器可被配置为：例如，只有在所述最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下，才取具有最小距离的解。此外，所述装置可被配置为：例如，只有在所述最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下，才使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。在一个实施例中，所述装置可被配置为：例如，如果最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用，则不对所述音频对象进行任何呈现。在一个实施例中，所述距离计算器可被配置为例如根据返回加权欧氏距离或优弧(great-arc)距离的距离函数来计算所述距离。在一个实施例中，所述距离计算器可被配置为例如根据返回方位角和仰角中的加权绝对差的距离函数来计算所述距离。在一个实施例中，所述距离计算器可被配置为例如根据返回至幂p的加权绝对差的距离函数来计算所述距离，其中p是数。在一个实施例中，p可被设置为例如p＝2。在一个实施例中，所述距离计算器可被配置为例如根据返回加权角度差的距离函数来计算所述距离。在一个实施例中，所述距离函数可以是例如根据下式定义的：diffAngle＝acos(cos(azDiff)*cos(elDiff))，其中，azDiff指示两个方位角的差，elDiff指示两个仰角的差，以及diffAngle指示加权角度差。根据一个实施例，距离计算器可被配置为例如计算所述位置到扬声器的距离，以使得所述位置到所述扬声器之一的每一个距离Δ(P1，P2)都是根据下式计算的：Δ(P1，P2)＝|β1-β2|+|α1-α2|α1指示所述位置的方位角，α2指示所述扬声器之一的方位角，β1指示所述位置的仰角，以及β2指示所述扬声器之一的仰角。或者，α1指示所述扬声器之一的方位角，α2指示所述位置的方位角，β1指示所述扬声器之一的仰角，以及β2指示所述位置的仰角。在一个实施例中，距离计算器可被配置为例如计算所述位置到扬声器的距离，以使得所述位置到所述扬声器之一的每一个距离Δ(P1，P2)都是根据下式计算的：Δ(P1，P2)＝|β1-β2|+|α1-α2|+|r1-r2|α1指示所述位置的方位角，α2指示所述扬声器之一的方位角，β1指示所述位置的仰角，β2指示所述扬声器之一的仰角，r1指示所述位置的半径，以及r2指示所述扬声器之一的半径。或者，α1指示所述扬声器之一的方位角，α2指示所述位置的方位角，β1指示所述扬声器之一的仰角，β2指示所述位置的仰角，r1指示所述扬声器之一的半径，以及r2指示所述位置的半径。根据一个实施例，距离计算器可被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于回放与位置相关联的音频对象的装置(100)，包括：距离计算器(110)，用于计算所述位置到扬声器的距离或用于读取所述位置到扬声器的距离；其中，距离计算器(110)被配置为取具有最小距离的解，以及其中，所述装置(100)被配置为使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 EP 14161823.1;2014.12.08 EP 14196765.31.一种用于回放与位置相关联的音频对象的装置(100)，包括：距离计算器(110)，用于计算所述位置到扬声器的距离或用于读取所述位置到扬声器的距离；其中，距离计算器(110)被配置为取具有最小距离的解，以及其中，所述装置(100)被配置为使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，距离计算器(110)被配置为：只有在由所述装置(100)所接收的最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下，才计算所述位置到扬声器的距离或读取所述位置到扬声器的距离，其中，距离计算器(110)被配置为：只有在所述最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下，才取具有最小距离的解，以及其中，所述装置(100)被配置为：只有在所述最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用的条件下，才使用与所述解相对应的扬声器来对所述音频对象进行回放。3.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述装置(100)被配置为：如果最近扬声器播放标记(mdae_closestSpeakerPlayout)被启用，则不对所述音频对象进行任何呈现。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述距离计算器(110)被配置为根据返回加权欧氏距离或优弧距离的距离函数来计算所述距离。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述距离计算器(110)被配置为根据返回方位角和仰角中的加权绝对差的距离函数来计算所述距离。6.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述距离计算器(110)被配置为根据返回至幂p的加权绝对差的距离函数来计算所述距离，其中p是数。7.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述距离计算器(110)被配置为根据返回加权角度差的距离函数来计算所述距离。8.根据权利要求7所述的装置(100)，其中，所述距离函数是根据下式定义的：diffAngle＝acos(cos(azDiff)*cos(elDiff))，其中，azDiff指示两个方位角的差，其中，elDiff指示两个仰角的差，以及其中，diffAngle指示加权角度差。9.根据前述任一权利要求所述的装置(100)，其中，距离计算器(100)被配置为计算所述位置到扬声器的距离，以使得所述位置到所述扬声器之一的每一个距离Δ(P1，P2)都是根据下式计算的：Δ(P1，P2)＝|β1-β2|+|α1-α2|其中，α1指示所述位置的方位角，α2指示所述扬声器之一的方位角，β1指示所述位置的仰角，以及β2指示所述扬声器之一的仰角，或其中，α1指示所述扬声器之一的方位角，α2指示所述位置的方位角，β1指示所述扬声器之一的仰角，以及β2指示所述位置的仰角。10.根据权利要求1-8中的任一项所述的装置(100)，其中，距离计算器(100)被配置为计算所述位置到扬声器的距离，以使得所述位置到所述扬声器之一的每一个距离Δ(P1，P2)都是根据下式计算的：Δ(P1，P2)＝|β1-β2|+|α1-α2|+|r1-r2|其中，α1指示所述位置的方位角，α2指示所述扬声器之一的方位角，β1指示所述位置的仰角，β2指示所述扬声器之一的仰角，r1指示所述位置的半径，以及r2指示所述扬声器之一的...

【专利技术属性】
技术研发人员：珍·普洛斯提斯，西蒙尼·费格，马克斯·诺伊恩多夫，于尔根·赫勒，伯恩哈德·格瑞，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE