[发明专利]使用奇异值分解进行HOA编码和解码的方法和装置

说明书

本发明涉及使用奇异值分解进行HOA编码和解码的方法和装置。一种用于高阶高保真立体声(HOA)解码的方法，包括：接收关于描述用于输出到扬声器的球谐的状态的矢量的信息；确定描述球谐的状态的所述矢量，其中，所述矢量是基于奇异值分解而确定的，并且其中，描述球谐的状态的所述矢量基于与所述矢量有关的信息的矩阵；基于描述球谐的状态的所述矢量，确定作为结果的HOA表示；其中，与所述矢量有关的信息的矩阵曾基于声源的方向被改动并且是基于秩的，所述秩提供了与所述矢量有关的线性独立的行和列的数量。

本申请是申请号为201480074092.6、申请日为2014年11月18日、发明名称为“使用奇异值分解进行高阶高保真立体声编码和解码的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于使用奇异值分解进行高阶高保真立体声(Ambisonics)编码和解码的方法和装置。

背景技术

高阶高保真立体声(Higher Order Ambisonics，HOA)表示三维声音。其他技术是波场合成(WFS)或基于声道的方法(比如，22.2)。然而，与基于声道的方法相反，HOA表示提供独立于特定扬声器设置的优点。但是，这种灵活性是以HOA表示在特定扬声器设置上的回放所需的解码处理为代价的。与所需扬声器的数量通常非常大的WFS方法相比，HOA也可以被渲染到仅由几个扬声器组成的设置。HOA的其他优点是，同一表示也可以无任何修改地用于对耳机的双耳渲染。

HOA基于复谐波平面波振幅的空间密度的通过截断球谐(SH)扩展的表示。每个扩展系数是角频率的函数，其可以等效地由时域函数表示。因此，不失一般性地，整个HOA声场表示实际上可被假定为由O个时域函数组成，其中O表示扩展系数的数量。这些时域函数在下面将被等效地称为HOA系数序列或HOA声道。HOA表示可以被表达为包含HOA系数的HOA数据帧的时间序列。HOA表示的空间分辨率随着扩展的最大阶次N增长而提高。对于3D情况，扩展系数的数量O随着阶次N呈二次方地增长，特别地为O＝(N+1)2。

复矢量空间

高保真立体声必须处理复函数。因此引入了基于复矢量空间的符号。该符号随抽象的复矢量操作，所述复矢量不表示从三维“xyz”坐标系知道的真实的几何矢量。相反，每个复矢量描述物理系统的可能的状态，并且在d维空间中由具有d个分量xi的列矢量形成，并且根据Dirac，这些面向列的矢量被称为右矢量(ket vector)，被表示为|x>。在d维空间中，任意的|x>由其分量xi和d个正交基矢量|ei>形成：

这里，d维空间不是通常的“xyz”3D空间。

右矢量的共轭复数被称为左矢量(bra vector)|x>*＝<x|。左矢量表示基于行的描述，并且形成原始右矢量空间的对偶空间——左矢量空间。

该Dirac符号将被用在对高保真立体声相关音频系统的以下描述中。

内积可以根据同一维度的左矢量和右矢量来构建，得到复数标量值。如果随机矢量|x>由其在正交矢量基中的分量描述，则对于特定基的特定分量，即，|x>到|ei>上的投影，由内积给出：