[发明专利]音频信号处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理音频信号的方法和设备，并且更具体地，涉及将对象信号与声道信号合成并且有效地执行合成信号的双耳渲染的用于处理音频信号的方法和设备。

背景技术

在现有技术中，3D音频统称为一系列信号处理、传输、编码和再现技术，该一系列信号处理、传输、编码和再现技术用于通过向在环绕音频中提供的水平面(2D)上的声音场景提供与高度方向对应的另一轴，来提供出现在3D空间中的声音。具体地，为了提供3D音频，应当使用比相关技术更多的扬声器，或者以其他方式，尽管使用了比相关技术更少的扬声器，但是需要在不存在扬声器的虚拟位置处产生声音图像的渲染技术。

预计3D音频将是与超高清(UHD)TV对应的音频解决方案，并且预计3D音频将应用于各种领域，除了在演进为高品质的信息娱乐空间的车辆中的声音之外，还包括影院音响、个人3DTV、平板装置、智能手机和云游戏。

同时，作为提供给3D音频的声源的类型，可以存在基于声道的信号和基于对象的信号。另外，可以存在基于声道的信号和基于对象的信号被混合的声源，并且因此，用户可以具有新型的收听体验。

发明内容

技术问题

本发明致力于实现一种滤波过程，该滤波过程在最小化在双耳渲染中的音质损失的同时，要求具有非常小的计算量的高计算量，以便在以立体声再现多声道或者多对象信号时保持原始信号的沉浸感。

本发明还致力于在输入信号中包含失真时通过高质量滤波器来最小化失真传播。

本发明还致力于实现具有非常大的长度的有限脉冲响应(FIR)滤波器作为具有较小长度的滤波器。

本发明还致力于在使用缩小FIR的滤波器执行滤波时通过省略的滤波器系数来最小化截断部分(destructed part)的失真。

技术解决方案

为了实现这些目的，本发明提供如下用于处理音频信号的方法和装置。

本发明的示例性实施例提供一种用于处理音频信号的方法，包括：接收包括多声道信号和多对象信号中的至少一个的输入音频信号；接收用于所述输入音频信号的双耳滤波的滤波器集合的类型信息，滤波器集合的类型是有限脉冲响应(FIR)滤波器、频域中的参数化滤波器和时域中的参数化滤波器中的一个；基于所述类型信息来接收用于双耳滤波的滤波器信息；以及通过使用所接收的滤波器信息，来执行用于所述输入音频信号的双耳滤波，其中，当所述类型信息指示频域中的参数化滤波器时，在接收滤波器信息中，接收具有对频域的每个子带确定的长度的子带滤波器系数，并且在执行双耳滤波中，通过使用与之对应的子带滤波器系数，来滤波所述输入音频信号的每个子带信号。

本发明的另一示例性实施例提供一种用于处理音频信号的装置，该装置用于执行包括多声道信号和多对象信号中的至少一个的输入音频信号的双耳渲染，其中，用于处理音频信号的装置接收用于输入音频信号的双耳滤波的滤波器集合的类型信息，滤波器集合的类型是有限脉冲响应(FIR)滤波器、频域中的参数化滤波器和时域中的参数化滤波器中的一个；基于所述类型信息来接收用于双耳滤波的滤波器信息，并且通过使用所接收的滤波器信息来执行用于输入音频信号的双耳滤波，并且其中，当类型信息指示频域中的参数化滤波器时，用于处理音频信号的装置接收具有对频域的每个子带确定的长度的子带滤波器系数，并且通过使用与之对应的子带滤波器系数，来滤波所述输入音频信号的每个子带信号。

每个子带滤波器系数的长度可以基于从原型滤波器系数获得的相应子带的混响时间信息来确定，并且从相同原型滤波器系数获得的至少一个子带滤波器系数的长度可以不同于另一子带滤波器系数的长度。

该方法可以进一步包括：当类型信息指示频域中的参数化滤波器时，接收有关用于执行双耳渲染的频带的数目的信息和有关用于执行卷积的频带的数目的信息；接收用于相对于具有用于执行卷积的频带的高频子带组的每个子带信号执行抽头延迟线滤波的参数作为边界；以及通过使用所接收的参数来对高频率组的每个子带信号执行抽头延迟线滤波。

在这种情况下，可以基于在用于执行双耳渲染的频带的数目和用于执行卷积的频带的数目之间的差，来确定执行抽头延迟线滤波的高频子带组的子带的数目。

参数可以包括从对应于高频率组的每个子带信号的子带滤波器系数中提取的延迟信息和对应于所述延迟信息的增益信息。

当类型信息指示FIR滤波器时，接收滤波器信息的步骤接收对应于输入音频信号的每个子带信号的原型滤波器系数。