[发明专利]双耳的面向对象的音频解码器

说明书

技术领域

本发明涉及双耳的(binaural)面向对象的音频解码器，该音频解码器包括用于基于头部相关传递函数参数来解码和再现至少一个音频对象的解码装置，所述解码装置被安排成在虚拟三维空间中定位音频对象，所述头部相关传递函数参数是基于仰角(elevation)参数、方位(azimuth)参数以及距离参数，所述参数对应于音频对象在虚拟三维空间中的定位，由此，该双耳的面向对象的音频解码器被配置成接收头部相关传递函数参数，所述接收的头部相关传递函数参数仅针对仰角参数和方位参数而变化。

背景技术

三维声源定位正得到越来越多的关注，对于移动领域尤为如此。当被定位于三维空间中时，移动游戏中的音乐回放和声音效果可为消费者增加效果显著的体验。传统上，三维定位采用所谓的头部相关传递函数(HRTF)，如在F.L.Wightman和D.J.Kistler的“Headphone simulation offree-field listening.I.Stimulus synthesis”J.Acoust.Soc.Am.，85：858-867，1989中所描述的。

这些函数借助于脉冲响应或头部相关传递函数描述了从某声源位置到耳膜的传递。

在MPEG标准化团体内，三维双耳解码和再现方法正在被标准化。该方法包括：从常规的立体声输入信号或从单声道输入信号生成双耳立体声输出音频。这种所谓的双耳解码方法从以下文献可知：Breebaart，J.，Herre，J.，Villemoes，L.，Jin，C.，K.，Plogsties，J.，Koppens，J.(2006)，“Multi-channel goes mobile：MPEG Surroundbinaural rendering”，Proc.29th AES conference，韩国首尔。通常，头部相关传递函数及其参数表示作为仰角、方位和距离的函数而变化。然而，为了减小测量数据的量，头部相关传递函数参数主要在约1至2米的固定距离处被测量。在正被开发的三维双耳解码器内，定义了用于向所述解码器提供头部相关传递函数参数的接口。这样，消费者可以选择不同的头部相关传递函数或提供他/她自己的函数。不过，当前的接口有这样的缺点：其仅针对仰角和/或方位参数的有限集而定义。这意味着不包括把声源定位在不同距离处的效果，并且消费者不能修改虚拟声源的所感知的距离。此外，即使MPEG环绕声标准将针对不同仰角和距离值提供用于头部相关传递函数参数的接口，所需要的测量数据在很多情况下不可得到，原因是在多数情况下仅在固定距离处测量HRTF，而且它们对距离的依赖并非是先验已知的。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强的双耳的面向对象的音频解码器，其允许对象在空间内的任意虚拟定位。

这个目的是通过如权利要求1所定义的、按照本发明的双耳的面向对象的音频解码器来实现的。该双耳的面向对象的音频解码器包括用于解码和再现至少一个音频对象的解码装置。所述解码和再现是基于头部相关传递函数参数。所述解码和再现(通常被组合在一个级中)被使用来在虚拟三维空间中定位被解码的音频对象。该头部相关传递函数参数是基于仰角参数、方位参数以及距离参数。这些参数对应于音频对象在三维空间中的(期望的)位置。该双耳的面向对象的音频解码器被配置成接收头部相关传递函数参数，所述参数仅针对仰角参数和方位参数而变化。

为了克服未提供距离对于头部相关传递函数参数的影响的缺点，本发明提出根据接收的期望距离来修改所接收的头部相关传递函数参数。所述修改的头部相关传递函数参数被使用来将音频对象定位在三维空间中期望的距离处。所述头部相关传递函数参数的修改是基于针对所述接收的头部相关函数参数的预定距离参数。

根据本发明的双耳的面向对象的音频解码器的优点是：头部相关传递函数参数可以通过距离参数而被扩展，该距离参数是通过将所述参数从预定距离修改成期望距离而得到的。这种扩展无须明确地提供在确定头部相关传递函数参数期间使用的距离参数即可实现。这样，双耳的面向对象的音频解码器变得不受仅使用仰角和方位参数的固有限制。这一特性有着重大的价值，因为大多数头部相关传递函数参数根本不结合变化的距离参数，并且作为仰角、方位和距离的函数的头部相关传递函数参数的测量是非常昂贵且耗时的。此外，当不包括距离参数时，存储头部相关传递函数参数所需的数据量被大大地减少。