本公开涉及对高阶高保真立体声信号应用动态范围压缩的方法和设备。动态范围压缩(DRC)不能被简单地应用到基于高阶高保真立体声(HOA)的信号。用于对HOA信号执行DRC的方法包括将该HOA信号变换到空间域，分析该变换的HOA信号，及从所述分析的结果获得可用于动态压缩的增益因子。该增益因子可以与HOA信号一起被发送。当应用DRC时，HOA信号被变换到空间域，该增益因子被提取并在空间域中与变换的HOA信号相乘，其中经增益补偿的变换的HOA信号被获得。该经增益补偿的变换的HOA信号被变换回HOA域，其中经增益补偿的HOA信号被获得。
【技术实现步骤摘要】
对高阶高保真立体声信号应用动态范围压缩的方法和设备本申请是申请号为201580015764.0、申请日为2015年3月24日、专利技术名称为“对高阶高保真立体声信号应用动态范围压缩的方法和设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及对高保真立体声信号、特别是高阶高保真立体声(HOA)信号执行动态范围压缩(DRC)的方法和设备。
技术介绍
动态范围压缩(DRC)的目的是减小音频信号的动态范围。时变增益因子被应用到音频信号。通常，这个增益因子依赖于用于控制该增益的信号的振幅包络。映射通常是非线性的。大的振幅被映射到较小的振幅，同时微弱的声音经常被放大。场景是噪声环境、深夜收听、小扬声器或移动耳机收听。流传输或广播音频的一般理念是在发送之前生成DRC增益，并在接收和解码之后应用这些增益。使用DRC的原理(即，DRC通常怎样应用到音频信号)在图1a)中示出。信号水平(通常是信号包络)被检测到，且相关的时变增益gDRC被计算。该增益用于改变音频信号的振幅。图1b)示出了使用DRC来编码/解码的原理，其中增益因子与编码的音频信号一起被发送。在解码侧，增益被应用到解码的音频信号，用以减小它的动态范围。对于3D音频，不同的增益可以被应用到代表不同空间位置的扩音器通道。然后，这些位置需要在发出侧被知晓，以能够生成匹配的增益集合。这通常只对理想的条件是可能的，而在实际情况下扬声器的数目和它们的放置以许多方式变化。与受规定的影响相比，这更多地受到实际考虑的影响。高阶高保真立体声(HOA)是允许灵活渲染的音频格式。HOA信号包含不直接代表声音水平的系数通道。因此，DRC不能被简单地应用到基于HOA的信号。
技术实现思路
本专利技术至少解决DRC可以怎样应用到HOA信号的问题。HOA信号被分析以获得一个或多个增益系数。在一个实施例中，至少两个增益系数被获得，且HOA信号的分析包括到空间域的变换(iDSHT)。一个或多个增益系数与原始的HOA信号一起被发送。特殊的指示标志(indication)可以被发送以指示出是否所有的增益系数均相等。这是在所谓的简化模式中的情况，但是在非简化模式中，至少两个不同的增益系数被使用。在解码器处，该一个或多个增益可以(但不一定)被应用到HOA信号。用户可选择是否应用该一个或多个增益。简化模式的优点是它需要少得多的计算，因为只有一个增益因子被使用，且因为增益因子可以在HOA域被直接应用到HOA信号的系数通道，所以，变换到空间域以及随后变换回到HOA域可以被略过。在简化模式中，通过仅对HOA信号的第零阶系数通道的分析获得增益因子。根据本专利技术的一个实施例，对HOA信号执行DRC的方法包括将该HOA信号变换到空间域(通过逆DSHT)，分析该变换的HOA信号，并从所述分析的结果获得可用于动态范围压缩的增益因子。在另外的步骤中，获得的增益因子与变换的HOA信号相乘(在空间域)，其中，增益压缩的变换的HOA信号被获得。最后，增益压缩的变换的HOA信号被变换回到HOA域(通过DSHT)，即系数域，其中，增益压缩的HOA信号被获得。另外，根据本专利技术的一个实施例，在简化模式中对HOA信号执行DRC的方法包括分析HOA信号和从所述分析的结果获得可以用于动态范围压缩的增益因子。在另外的步骤中，根据指示标志的评估，获得的增益因子与HOA信号的系数通道相乘(在HOA域)，其中，增益压缩的HOA信号被获得。同样根据指示标志的评估，可以确定，HOA信号的变换可以被略过。指示简化模式(即，只有一个增益因子被使用)的指示标志可以被隐含地设置，例如，如果由于硬件或其他限制只有简化模式可以被使用，或指示简化模式的指示标志可以被显式地设置，例如根据用户选择简化或者非简化模式。另外，根据本专利技术的一个实施例，将DRC增益因子应用到HOA信号的方法包括接收HOA信号、指示标志和增益因子，确定该指示标志指示非简化模式，将HOA信号变换到空间域(使用逆DSHT)，其中，变换的HOA信号被获得，将增益因子乘以变换的HOA信号，其中，动态范围压缩的、变换的HOA信号被获得，以及将动态范围压缩的、变换的HOA信号变换回HOA域(即系数域)(使用DSHT)，其中，动态范围压缩的HOA信号被获得。增益因子可以与HOA信号一起被接收，或分开接收。另外，根据本专利技术的一个实施例，将DRC增益因子应用到HOA信号的方法包括接收HOA信号、指示标志和增益因子，确定该指示标志指示简化模式，及根据所述的确定，将增益因子乘以HOA信号，其中，动态范围压缩的HOA信号被获得。该增益因子可以与HOA信号一起被接收，或分开接收。一种用于将DRC增益因子应用到HOA信号的设备在权利要求11中公开。在一个实施例中，本专利技术提供了具有可执行指令的计算机可读介质，该可执行指令使计算机执行将DRC增益因子应用到HOA信号的方法，该方法包括上述步骤。在一个实施例中，本专利技术提供了具有可执行指令的计算机可读介质，该可执行指令使计算机执行对HOA信号执行DRC的方法，该方法包括上述步骤。本专利技术的有利的实施例在从属权利要求、下面的描述和图中公开。附图说明参考附图描述本专利技术的示例实施例，在附图中示出：图1应用到音频的DRC的一般原理。图2根据本专利技术的将DRC应用到基于HOA的信号的一般方法。图3对于N＝1到N＝6的球形扬声器网格。图4用于HOA的DRC增益的创建。图5将DRC应用到HOA信号。图6在解码器侧的动态范围压缩处理。图7与渲染步骤组合的QMF域的HOA的DRC，以及图8在单一DRC增益组的简单情况下、与渲染步骤组合的QMF域中的HOA的DRC。具体实施方式本专利技术描述DRC可以怎样应用到HOA。传统上这并不容易，因为HOA是声场描述。图2描绘了该方法的原理。在编码或发送侧，如图2a)中所示，HOA信号被分析，DRC增益g根据HOA信号的分析被计算，且DRC增益被编码并与HOA内容的编码的表示一起发送。这可以是复用的比特流或两个或更多个分开的比特流。在解码或接收侧，如图2b)中所示，增益g从这样的(一个或多个)比特流被提取。在解码器中对该(一个或多个)比特流解码后，增益g如下面所述地被应用到HOA信号。通过这样做，增益被应用到HOA信号，即通常，动态范围减小的HOA信号被获得。最后，动态范围调节的HOA信号在HOA渲染器中被渲染。在下面，解释了所使用的假设和定义。假设是HOA渲染器是能量保存的，即N3D归一化球谐(N3DnormalizedSphericalHarmonics)被使用，且在HOA表示内被编码的单向信号的能量在渲染之后被保留。例如在WO2015/007889A(PD130040)中描述了怎样实现此能量保存的HOA渲染。使用的术语的定义如下。表示τ个HOA采样的块，B＝[b(1)，b(2)，..，b(t)，..，b(τ)]，其中矢量该矢量含有在ACN阶次中的高保真立体声系数(矢量索引o＝n2+n+m+1，其中系数阶索引是n和系数度(degree)索引是m)。N表示HOA截断阶次。在b中高阶系数的数目是(N+1)2。一个数据块的采样索引是t。τ可以从通常的一个采样到64个采样或更多。第零阶信号是B的第一行。表示能量保存渲染矩阵，该能量保存渲染矩阵将HOA采样的块渲染到空间域中的L个扩音本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于执行动态范围压缩(DRC)的方法，该方法包括接收重构的高阶高保真立体声(HOA)音频信号表示；基于WDSHT＝DDSHTC将重构的HOA音频信号表示变换到空间域，其中DDSHT是逆离散球谐变换(DSHT)，
【技术特征摘要】
2014.03.24 EP 14305423.7;2014.04.15 EP 14305559.81.一种用于执行动态范围压缩(DRC)的方法，该方法包括接收重构的高阶高保真立体声(HOA)音频信号表示；基于WDSHT＝DDSHTC将重构的HOA音频信号表示变换到空间域，其中DDSHT是逆离散球谐变换(DSHT)，是τ个HOA采样的块，且是与正交镜像滤波器(QMF)组的输入时间颗粒度匹配的空间采样的块；接收是否为存在单个DRC通道组的简化模式的指示；基于下式应用对应于时间频率片段(n,m)的DRC增益值g(n，m)：其中，是用于时间频率片段(n,m)的空间通道的矢量，其中n指示时间片而m指示频带，并且表示被应用了DRC的用于时间频率片段(n,m)的空间通道的矢量；基于组合DSHT矩阵和到扬声器通道的渲染，其中是DSHT矩阵的逆并且D是HOA渲染矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其中，HOA音频表示被划分为频率子带，并且该增益值分别应用于每个子带。3.根据权利要求1所述的方法，其中，至少如果(N+1)2＜τ，其中N是HOA阶次，那么该方法还包括：根据将增益矢量变换到HOA域，其中G是增益矩阵且DL是定义所述DSHT的DSHT矩阵；及根据BDRC＝GB将增益矩阵G应用到HOA音频表示B的HOA系数，其中，经DRC压缩的HOA信号BDRC被获得。4.一种用于执行动态范围压缩(DRC)的设备，所述设备包括：接...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝姆，F·凯勒，
申请(专利权)人：杜比国际公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL
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