[发明专利]三维音频编码中双耳线索感知特性的自适应测量方法

说明书

技术领域

本发明属于声学领域，尤其涉及双耳线索恰可感知差异的自适应测试方法。

背景技术

2009年底，三维电影《阿凡达》在全球三十多个国家登上票房榜首，到2010年9月初，全球累计票房超过27亿美元。《阿凡达》之所以能取得如此辉煌的票房成绩，在于它所采用了全新的三维特效制作技术带给人们感官上的震撼效果。《阿凡达》所展现的绚丽画面与逼真声效不仅震撼了观众，也使得业界有了“电影进入三维时代”的断言。不仅如此，它还将催生更多的相关影视、录音、播放方面的技术和标准。2010年1月在美国拉斯维加斯举行的国际消费电子产品展上，各彩电巨头纷纷亮出的电视新品带给了人们新的期待——三维已经成为全球各大彩电制造商竞争的新焦点。要想达到更好的视听体验，需要有与三维视频内容同步的三维声场听觉效果，才能真正达到身临其境的视听感受。早期的三维音频系统(如Ambisonics系统)由于其结构复杂，对采集和回放设备要求较高，难以推广实用。近年来日本NHK公司推出了22.2声道系统，能通过24个扬声器再现原来的三维声场。2011年MPEG着手制定三维音频的国际标准，在达到一定编码效率的同时希望能通过比较少的扬声器或耳机来还原三维声场，以便能将该技术推广到普通家庭用户。由此可见三维音视频技术已成为多媒体技术领域的研究热点和进一步发展的重要方向。

三维音频中声道数目增长而导致数据量激增的问题需要通过高效的三维音频编码来解决。首先要去除三维音频各声道的统计和感知冗余，在利用人耳定位的双耳线索，对多声道信号进行高效参数表达，达到去除空间信息冗余的目的，可以在实现较高压缩效率的同时保持较好的空间音效。

双耳线索传达着音频信号中的空间感知信息。在音频编解码中，双耳线索的量化编码能够满足解码后音频信号的环绕立体声效果。同时，由于双耳线索占用的量化比特数少，因此在空间音频的领域中有着更好的应用。

在声学领域，一般所指的双耳线索包括三个：双耳强度差(ILD)，双耳时间差(ITD)和双耳相关度(IC)。ILD和ITD都是表征空间声场方位感知的信息，而IC表征的是空间声像的宽度。人耳的感知范围是有限的，人类能感知的频率范围是在20Hz-20kHz之间。不同的个体在频率感知上是有差异的。为了更好的利用双耳线索，进一步压缩感知冗余，拓宽空间音频的应用领域，研究人耳在各频率下对双耳线索的感知依赖特性是很有必要的。

恰可感知差异(JND)是研究双耳线索感知依赖特性的一个重要参数，它代表的是人耳对双耳线索变化恰好不可感知的值，通过JND的大小就能够衡量双耳线索在各频率下的一个感知阈值，指导音频感知编码。而JND的大小只能通过大量的主观测试实验获得。在已有的研究中，采取的测试方法一般是制作一个标准音和大量的测试音，让听音者不断反复判断标准音和测试音来找到恰好不能区分的值。这样的测试方法带来了大量的工作量，并且容易产生听觉疲劳和听觉混淆，加重了测试者负担，并且实际上很难把握恰好区分的度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种三维音频编码中双耳线索感知特性的自适应测试方法。

本发明的技术方案为一种三维音频编码中双耳线索感知特性的自适应测试方法，包含以下步骤：

步骤1，在一个测试频率下，根据预设的参考音双耳线索SP_ref与变化步长SP_d生成测试序列，所述测试频率记为X；测试序列的实时生成方法为，以预设的时间间隔将参考音与测试音组合成一个测试序列，组合时前后顺序随机排列，测试音双耳线索SP_test＝SP_ref+SP_d；第一次执行步骤1时，变化步长SP_d采用预设的初值；

步骤2，根据采用步骤1所得测试序列进行测试的判断结果实时改变变化步长SP_d的值，实现方式如下，