[发明专利]一种实时定位录音装置及方法

说明书

本发明公开了一种实时定位录音装置及方法，包括拾音器矩阵、摄像头、摄像头焦点定位及音频处理模块、多媒体文件模块和网络发送模块；摄像头焦点定位及音频处理模块包括摄像头定位分析模块、拾音器音频过滤模块和音频处理模块；拾音器矩阵包括若干拾音器，摄像头开始工作后，由摄像头定位分析模块确定其落在拾音器矩阵上的焦点，拾音器矩阵根据该焦点发送音频信息至拾音器音频过滤模块和音频处理模块，音频处理模块将处理后的音频文件分别发送至多媒体文件模块和网络发送模块。本发明设计一套分布式拾音阵列根据摄像头焦点定位实时拾音合成装置，根据摄像头的焦点落在空间的位置来实时确定拾音器阵列采集到的声音合成，并实时关联到视频信号中。

技术领域

本发明涉及声源定位采集技术领域，特别是指一种实时定位录音装置及方法。

背景技术

声源定位采集技术是目标定位技术中一个新的分支，具有广泛的应用前景及科研价值，在近年来受到广泛的关注及研究。在一个设定的目标区域内，比如教室、会议室、广场，在热烈的讨论，纷纷发言中，声音采集必须得有取舍，处身在视频之外的观察者希望看到的总是视频摄像头指向的一个点的声音，而忽略或者降低摄像头焦点之外的声音。

公开号为CN 103414988 A的中国发明专利，公开了一种室内扩声录音设备及语音追踪调整方法，方法包括以下步骤：一、通过拾音器阵列采集室内的声音信号，经过智能采集模块后输入音频分析模块，通过智能筛选的方式寻找出有效信号输入源和参考信号输入源；二、通过智能混音的方式处理有效输入信号；三、通过比较的方式将有效输入信号中的环境音过滤；过滤后的信号输入录音模块；四：根据选定的有效输入拾音器对可控输出矩阵进行动态调整；五：调整的结果通过扬声器阵列输出。该方法未能明确如何定位，定位区域范围指定为讲坛上的教师,未能实现整个教室范围音频定位。偏向于现场处理现场播放。未能提供一个很好的定位方法，没有摄像头参与，无法声音和图像同步，不适合网络应用环境。

发明内容

本发明提出一种实时定位录音装置及方法，解决实时采集摄像头焦点位置的实质声音，用于音视频同步，提供更加接近现实的听觉效果，用于录制成视频文件或者实时的网络传输。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种实时定位录音装置，包括拾音器矩阵、摄像头、摄像头焦点定位及音频处理模块、多媒体文件模块和网络发送模块；摄像头焦点定位及音频处理模块包括摄像头定位分析模块、拾音器音频过滤模块和音频处理模块；拾音器矩阵包括设在同一平面的若干拾音器，摄像头开始工作后，由摄像头定位分析模块确定其落在拾音器矩阵上的焦点，拾音器矩阵根据该焦点发送音频信息至拾音器音频过滤模块和音频处理模块，音频处理模块将处理后的音频文件分别发送至多媒体文件模块和网络发送模块。

进一步的，音频处理模块包括音频降噪模块和音频增益模块。

进一步的，拾音器矩阵为矩形排列或圆形排列。

进一步的，摄像头和拾音器矩阵之间的夹角为p，p大于0。

一种实时定位录音方法，包括以下步骤：

(1)在时间点t，计算摄像机的摄像头焦点落在拾音器矩阵平面的投影点的坐标；

步骤(1)中，拾音器等距离分布，组成拾音器矩阵，摄像头与拾音器矩阵平面之间的夹角为p，摄像头与拾音器矩阵平面的垂直面的偏转夹角为q，摄像头标记为a，摄像头焦点落在在拾音器矩阵平面的投影点标记为c，在时间变化的时候，夹角p和偏转夹角q也随之变化，设摄像头a和拾音器矩阵平面之间的距离为ab，距离ab固定并且已知，设ab＝x，bc＝y，y＝x*tanq，设b坐标为(0,0)，投影点c的坐标为(y*cosq，y*sinq)；

(2)拾音器矩阵根据投影点的坐标，控制投影点周围的四只拾音器作为有效信号输入源；

(3)根据四只拾音器与投影点之间的距离进行混音处理有效音频输入信号；