一种可变长度的全景声信号编解码方法技术

本发明专利技术公开一种可变长度的全景声信号编解码方法，编码包括：计算所需编码全景声信号的音频样点数；将音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；将整帧部分按标准方式编码，将短帧部分按短帧方式编码，将短帧的长度信息写在码流中的frame_length字段；解码包括：每次读取一个音频帧对应采样点数的码流数据；若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若码流数据对应的音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段进行解码。本发明专利技术能够在电影工程中对任意片段进行添加、删除、替换等操作，并可以完整、正确地进行编解码，而且不会影响已经编好的数据。

【技术实现步骤摘要】
一种可变长度的全景声信号编解码方法
本专利技术涉及一种全景声信号编解码处理
，具体涉及一种可变长度的全景声信号的编解码方法。
技术介绍
经过多年发展，立体声、5.1、7.1环绕声等系统已经获得了广泛的应用，这些系统因缺乏声音的高度信息，最多只能呈现二维的声音。在真实的世界中，全景声（也称三维声）是声音最真实的呈现和表达方式，无论自然界、艺术领域或视听娱乐领域，全景声都是未来的发展趋势。在现有的系统中，全景声可以是多声道信号（如9.1、11.1、13.1和22.2等），可以是多个声音对象，也可以是两者的组合。在全景声系统中，多声道信号可以是环绕声信号，如5.1、7.1等，也可以是多层多声道信号（即多层声道信号分布在不同高度平面）。例如，有些全景声系统采用中间层及顶层的两层平面，有些全景声系统采用三层系统等。有些全景声系统只有多层多声道信号，但没有声音对象，例如SMPTE的22.2三维声系统和AURO9.1系统等。有些全景声系统则既有多层多声道信号，也有声音对象，例如MPEG-H、DolbyAtmos和DTS:X系统。当然，作为一个极端的例子，全景声也可以全部是声音对象信号。一部全景声电影在制作、混录时普遍采用数字音频工作站（DigitalAudioWorkstation，DAW），比如ProTools、Nuendo、Cubase、LogicPro、AdobeAudition等。混录师可以将多声道音频和多个声音对象放入电影制作工程中，以达到全景声的听觉效果。电影在制作完毕后，需要对整部电影的音频数据进行符合全景声格式的音频编码，并将编码后的数据和视频一起封装成DCP包，拷贝至影院服务器，再通过全景声音频解码器播放出来，呈现给观众。目前，这种全景声音频编解码技术可以将整部电影完整、正确地编解码，在放映端效果甚好。但有时，当整部电影完成编码后，导演组会临时调整一些画面或场景，那么相应的音频数据也会发生变化，所以要对所有被修改的数据重新进行编码，同时不能影响已经编好的其他数据。按照现有的技术，音频编码的帧长是固定的，所以一旦音频数据重新组织后，必然会影响后面所有音频数据的组织方式。那么从修改的部分开始，直到电影结束，都需要重新编码，很浪费时间；而我们希望，仅重编修改过的部分。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种可变长度的全景声音频编解码方法，该方法在保证全景声电影能够完整、正确编解码的情况下，同时能够在电影工程中对任意片段进行添加、删除、替换等操作的前提下，依旧可以完整、正确地进行编解码，而且不会影响已经编好的数据，从而在很大程度上对全景声音频编码技术进行了完善。技术方案：本专利技术所述可变长度的全景声信号编码方法，包括如下步骤：（1）计算所需编码全景声信号的音频样点数；（2）将音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（3）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段。上述编码方法输出码流的解码方法，包括如下步骤：（1）每次读取一个音频帧对应采样点数的码流数据；（2）若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若码流数据对应的音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段按如下规则进行解码：一个音频帧对应j个采样点数，当读取第m个音频帧时，在j个样点之内的第n个样点位置，遇到了长度为k的音频帧，k≤1024，判断（21）若n+k=1024，则输出第m帧音频数据；同时，若n＞0，则在此之前先输出第m-1帧音频数据；（22）若n+k＞1024，此时输出第m-1帧，等待下次读取数据时解码第m帧；（23）若n+k＜1024，解码第m帧，并继续读取第m+1帧，令n=n+k，k=下一帧码流长度，然后重复步骤（21）、（22），直到n+k≥1024时，根据步骤（21）、（22）输出音频数据。采用上述编解码方法能够在电影工程中对任意片段进行添加、删除、替换等操作的前提下，依旧可以完整、正确地进行编解码，而且不会影响已经编好的数据，具体如下：插入操作的编码方法：（1）计算插入点处一个视频帧对应的音频样点数；（2）计算步骤（1）视频帧对应的音频帧数，并将计算所得音频帧数之后的数据另存为文件Data0；（3）计算待插入视频帧的音频样点数；（4）计算所有需要重新组织的音频样点数；如果采用了前后帧在时域上有交叠的编码方法（如ac3、aac、avs2），则插入起点的前一个音频帧也一同重新组织；（5）将步骤（4）计算所得音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（6）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段；（7）将文件Data0拼接到步骤（6）输出的码流后面。插入操作的解码方法：（1）每次读取一个音频帧对应j个采样点数的码流数据；（2）若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若读取的第m个音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段，读取短帧长度k个数据并解码短帧；（3）读取第m+1帧数据，将第m帧中（j-k）个数据、第m+1帧中k个数据合并后按标准方式解码；（4）重复步骤（3），继续读取下一帧数据直至所有数据解码完毕。删除操作的编码方法：（1）计算删除开始点处一个视频帧对应的音频样点数；（2）计算步骤（1）视频帧对应的音频帧数；（3）计算删除终点对应的样点数；（4）计算删除终点对应的音频帧数，并将计算所得音频帧数之后的数据另存为文件Data0；（5）计算所有需要重新组织的音频样点数；如果采用了前后帧在时域上有交叠的编码方法（如ac3、aac、avs2），则删除起点的前一个音频帧也一同重新组织；（6）将步骤（5）计算所得音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（7）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段；（8）将文件Data0拼接到步骤（7）输出的码流后面。删除操作的解码方法：（1）每次读取一个音频帧对应j个采样点数的码流数据；（2）若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若读取的第m个音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段，读取短帧长度k个数据并解码短帧；（3）读取第m+1帧数据，将第m帧中（j-k）个数据、第m+1帧中k个数据合并后按标准方式解码；（4）重复步骤（3），继续读取下一帧数据直至所有数据解码完毕。替换操作的编码方法：（1）计算替换开始处一个视频帧对应的音频样点数；（2）计算步骤（1）视频帧对应的音频帧数；（3）计算替换终点处视频帧对应的音频样点数；（4）计算替换终点处视频帧对应的音频帧数，并将计算所得音频帧数之后的数据另存为文件Data0；（5）计算所有需要重新组织的音频样点数；如果采用了前后帧在时域上有交叠的编码方法（如ac3、aac、avs2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变长度的全景声信号编码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）计算所需编码全景声信号的音频样点数；（2）将音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（3）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段。

【技术特征摘要】
1.一种可变长度的全景声信号编码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）计算所需编码全景声信号的音频样点数；（2）将音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（3）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段。2.一种用于权利要求1编码方法输出码流的解码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）每次读取一个音频帧对应采样点数的码流数据；（2）若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若码流数据对应的音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段按如下规则进行解码：一个音频帧对应j个采样点数，当读取第m个音频帧时，在j个样点之内的第n个样点位置，遇到了长度为k的音频帧，k≤1024，判断（21）若n+k=1024，则输出第m帧音频数据；同时，若n＞0，则在此之前先输出第m-1帧音频数据；（22）若n+k＞1024，此时输出第m-1帧，等待下次读取数据时解码第m帧；（23）若n+k＜1024，解码第m帧，并继续读取第m+1帧，令n=n+k，k=下一帧码流长度，然后重复步骤（21）、（22），直到n+k≥1024时，根据步骤（21）、（22）输出音频数据。3.根据权利要求1所述全景声信号编码方法进行插入视频帧的编码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）计算插入点处一个视频帧对应的音频样点数；（2）计算步骤（1）视频帧对应的音频帧数，并将计算所得音频帧数之后的数据另存为文件Data0；（3）计算待插入视频帧的音频样点数；（4）计算所有需要重新组织的音频样点数；（5）将步骤（4）计算所得音频样点数按采样点数划分为整帧，不满整帧部分的划分为短帧；（6）将整帧部分按标准方式编码，输出对应样点数的码流；将短帧部分按短帧方式编码，输出短帧对应样点数的码流，将短帧的长度信息乘以位深和AES通道数后写在码流中的frame_length字段；（7）将文件Data0拼接到步骤（6）输出的码流后面。4.一种用于权利要求3所述编码方法输出码流的解码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）每次读取一个音频帧对应j个采样点数的码流数据；（2）若码流数据对应的音频帧为整帧，按标准方式解码；若读取的第m个音频帧包含有短帧，根据码流中长度信息frame_length字段，读取短帧长度k个数据并解码短帧；（3）读取第m+1帧数据，将第m帧中（j-k）个数据、第m+1帧中k个数据合并后按标准方式解码；（4）重复步骤（3），继续读取下一帧数据直至所有数据解码完毕。5.根据权利要求1所述全景声信号编码方法进行删除视频帧的编码方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）计算删除开始点处一个视频帧对应的音频样点数；（2）计算步骤（1）视频帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘兴德，黄旭，吴超刚，陈笑天，
申请(专利权)人：全景声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32