基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法，涉及家庭影院技术领域，该系统包括音频获取模块，用于获取音频数据；音频解码器模块，用于对获取的音频数据进行解码，将音频数据恢复为原始音频信号；个性化音频生成模块，包括HRTF数据信息获取单元，用于获取用户HRTF数据信息；HRTF数据信息预处理单元，用于对获取的用户HRTF数据信息进行预处理；HRTF数据信息存储单元，用于存储预处理后的用户HRTF数据信息；个性化音频处理单元，用于基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号。本发明专利技术解决了现有家庭影院系统中生成的虚拟环绕声不能满足用户的差异化需求的问题。化需求的问题。化需求的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法


[0001]本专利技术涉及家庭影院
，尤其涉及一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法。

技术介绍

[0002]目前市面上所有的家庭影院系统中的虚拟环绕声都是直接在音频文件处理好，所有人听到的都一样。其中音频文件直接使用头相关传输函数(Head Related Transfer Function，简称HRTF)模型进行不可还原性处理，使用的HRTF模型为公用大数据平均模型，因为每个人的生理心理个体化差异，所以制作出来经过HRTF处理的声音不可能适应每个人，不可能让每一个用户听感都完美适配。此外，家庭影院系统中使用插件对音频进行渲染后，其HRTF数据不可更改，用户只能听到制作人员制作时使用的HRTF数据模型生成的声音。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术实施例提供了一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法，用于解决现有技术中在家庭影院系统中，虚拟环绕声使用的HRTF模型单一、无法修改，不能满足用户的差异化需求的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统，所述系统包括：
[0005]音频获取模块，用于获取音频数据；
[0006]音频解码器模块，与所述音频获取模块连接，用于对获取的音频数据进行解码，将音频数据恢复为原始音频信号；
[0007]个性化音频生成模块，与所述音频解码器模块连接，包括HRTF数据信息获取单元、HRTF数据信息预处理单元、HRTF数据信息存储单元以及个性化音频处理单元；
[0008]所述HRTF数据信息获取单元，用于获取用户HRTF数据信息；
[0009]所述HRTF数据信息预处理单元，与所述HRTF数据信息获取单元连接，用于对获取的用户HRTF数据信息进行预处理；
[0010]所述HRTF数据信息存储单元，与所述HRTF数据信息预处理单元连接，用于存储预处理后的用户HRTF数据信息；
[0011]所述个性化音频处理单元，与所述HRTF数据信息存储单元连接，用于基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号，具体包括：
[0012]对原始音频信号进行声场渲染与空间音频处理，得到具有虚拟环绕声的音频信号；
[0013]从用户HRTF数据信息库中检索对应的用户HRTF数据信息，将检索到的用户HRTF数据信息与具有虚拟环绕声的音频信号进行编码，得到个性化虚拟环绕声音频信号。
[0014]优选地，所述HRTF数据信息获取单元，用于获取用户HRTF数据信息，具体包括：
[0015]基于深度学习的估计法：使用深度学习网络通过对大量人工测量或数值模拟得到的HRTF数据信息进行训练，得到HRTF估计模型；然后输入新用户人头部信息如照片或3D扫描数据，经HRTF估计模型估计得到HRTF数据信息；
[0016]匹配法：比较输入用户头部信息与数据库中的大量HRTF测量结果，找出与输入信息最匹配的HRTF数据信息进行采用或估计。
[0017]优选地，所述HRTF数据信息预处理单元，与所述HRTF数据信息获取单元连接，用于对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，具体包括：
[0018]首先，对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，包括幅值归一化、相位校正、噪音去除；
[0019]然后，对预处理的用户HRTF数据信息按照用户特征进行分类，所述用户特征包括性别、年龄、头部大小，并构建用户HRTF数据信息库；
[0020]最后，将用户HRTF数据信息库中的用户HRTF数据信息进行格式规范。
[0021]优选地，所述用户HRTF数据信息库中的用户HRTF数据信息按照SOFA格式进行存储。
[0022]优选地，所述用户HRTF数据信息与具有虚拟环绕声的音频信号进行编码，编码格式为LJA格式。
[0023]优选地，还包括外接设备，所述外接设备与所述个性化音频生成模块连接，用于对个性化音频生成模块生成的个性化虚拟环绕声音频信号进行播放。
[0024]优选地，在外接设备对个性化音频生成模块生成的个性化虚拟环绕声音频信号进行播放前，个性化音频生成模块对生成的LJA格式个性化虚拟环绕声音频信号进行解码。
[0025]本专利技术实施例还提供了一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成方法，所述方法包括：
[0026]获取音频数据；
[0027]对获取的音频数据进行解码，将音频数据恢复为原始音频信号；
[0028]获取用户HRTF数据信息，对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，并存储预处理后的用户HRTF数据信息，基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号；所述基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号的方法为：
[0029]对原始音频信号进行声场渲染与空间音频处理，得到具有虚拟环绕声的音频信号；
[0030]从用户HRTF数据信息库中检索对应的用户HRTF数据信息，将检索到的用户HRTF数据信息与具有虚拟环绕声的音频信号进行编码，得到个性化虚拟环绕声音频信号；
[0031]对生成的个性化虚拟环绕声音频信号进行播放。
[0032]本专利技术实施例还提供了一种电子装置，所述电子装置包括处理器、存储器和总线系统，所述处理器和存储器通过该总线系统相连，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，以实现上述所述的基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成方法。
[0033]本专利技术实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括的若干指令，用以使得一台计算机设备执行上述所述
的基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成方法。
[0034]从以上技术方案可以看出，本专利技术申请具有以下优点：
[0035]本专利技术实施例提供了一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统及方法，本专利技术个性化音频生成模块通过获取用户HRTF数据信息，对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，并存储预处理后的用户HRTF数据信息，基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号。使得音频数据只有在个性化音频生成模块中和用户本人的HRTF数据结合才会编码，在此之前音频数据文件使用普通播放器无法播放，不经过个性化音频生成模块的音频数据文件即便播放，也没有任何环绕感，编码后的音频数据文件听感数据也只适合用户本人，让盗版成为不可能。此外本专利技术系统中还可以内置多个不同国家的HRTF数据模型，用户可以跳过采集HRTF数据信息过程，直接使用系统中提供的HRTF数据模型。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统，其特征在于，包括：音频获取模块，用于获取音频数据；音频解码器模块，与所述音频获取模块连接，用于对获取的音频数据进行解码，将音频数据恢复为原始音频信号；个性化音频生成模块，与所述音频解码器模块连接，包括HRTF数据信息获取单元、HRTF数据信息预处理单元、HRTF数据信息存储单元以及个性化音频处理单元；所述HRTF数据信息获取单元，用于获取用户HRTF数据信息；所述HRTF数据信息预处理单元，与所述HRTF数据信息获取单元连接，用于对获取的用户HRTF数据信息进行预处理；所述HRTF数据信息存储单元，与所述HRTF数据信息预处理单元连接，用于存储预处理后的用户HRTF数据信息；所述个性化音频处理单元，与所述HRTF数据信息存储单元连接，用于基于预处理后的用户HRTF数据信息和恢复的原始音频信号进行处理，生成个性化虚拟环绕声音频信号，具体包括：对原始音频信号进行声场渲染与空间音频处理，得到具有虚拟环绕声的音频信号；从用户HRTF数据信息库中检索对应的用户HRTF数据信息，将检索到的用户HRTF数据信息与具有虚拟环绕声的音频信号进行编码，得到个性化虚拟环绕声音频信号。2.根据权利要求1所述的基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统，其特征在于，所述HRTF数据信息获取单元，用于获取用户HRTF数据信息，具体包括：基于深度学习的估计法：使用深度学习网络通过对大量人工测量或数值模拟得到的HRTF数据信息进行训练，得到HRTF估计模型；然后输入新用户人头部信息如照片或3D扫描数据，经HRTF估计模型估计得到HRTF数据信息；匹配法：比较输入用户头部信息与数据库中的大量HRTF测量结果，找出与输入信息最匹配的HRTF数据信息进行采用或估计。3.根据权利要求1所述的基于HRTF数据信息的家庭影院个性化环绕声生成系统，其特征在于，所述HRTF数据信息预处理单元，与所述HRTF数据信息获取单元连接，用于对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，具体包括：首先，对获取的用户HRTF数据信息进行预处理，包括幅值归一化、相位校正、噪音去除；然后，对预处理的用户HRTF数据信息按照用户特征进行分类，所述用户特征包括性别、年龄、头部大小，并构建用户HRTF数据信息库；最后，将用户HRTF数据信息库中的用户HRTF数据信息进行格式规范。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭波，刘少鹏，
申请(专利权)人：苏州灵境影音技术有限公司，
类型：发明
国别省市：