[发明专利]三维音频信号编码方法、装置和编码器

说明书

本申请公开了一种三维音频信号编码方法、装置和编码器，涉及多媒体领域。该方法包括：编码器获取到三维音频信号的当前帧与在先帧的代表虚拟扬声器集合的第一相关度后，判断第一相关度是否满足复用条件，第一相关度用于确定对当前帧进行编码时是否复用在先帧的代表虚拟扬声器集合。若第一相关度满足复用条件，根据在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码得到码流。在先帧的代表虚拟扬声器集合中的虚拟扬声器为对三维音频信号的在先帧进行编码所使用的虚拟扬声器。从而，避免编码器再执行搜索虚拟扬声器过程，有效地降低了编码器搜索虚拟扬声器的计算复杂度，因此降低了对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度以及减轻了编码器的计算负担。

技术领域

本申请涉及多媒体领域，尤其涉及一种三维音频信号编码方法、装置和编码器。

背景技术

随着高性能计算机和信号处理技术的飞速发展，收听者对语音、音频体验提出了越来越高的要求，浸入式音频能够满足人们在这方面的需求。例如，三维音频技术在无线通信(例如4G/5G等等)语音、虚拟现实/增强现实和媒体音频等方面得到了广泛应用。三维音频技术是对真实世界中的声音和三维声场信息进行获取、处理、传输和渲染回放的音频技术，使声音具有强烈的空间感、包围感及沉浸感，给收听者以“身临其境”的非凡听觉体验。

通常，采集设备(如：麦克风)采集大量的数据记录三维声场信息，向回放设备(例如扬声器，耳机等)传输三维音频信号，以便于回放设备播放三维音频。由于三维声场信息的数据量较大，导致需要大量的存储空间存储数据，以及传输三维音频信号的带宽需求较高。为了解决上述问题，可以对三维音频信号进行压缩，存储或传输压缩数据。目前，编码器先遍历候选虚拟扬声器集合中的虚拟扬声器，利用选取的虚拟扬声器对三维音频信号进行压缩。因此，编码器对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度较高。如何降低对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了三维音频信号编码方法、装置和编码器，由此可以降低对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度。

第一方面，本申请提供了一种三维音频信号编码方法，该方法可以由编码器执行，具体包括如下步骤：编码器获取到三维音频信号的当前帧与在先帧的代表虚拟扬声器集合的第一相关度后，判断第一相关度是否满足复用条件，若第一相关度满足复用条件，根据在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码，得到码流。其中，在先帧的代表虚拟扬声器集合中的虚拟扬声器为对三维音频信号的在先帧进行编码所使用的虚拟扬声器，第一相关度用于确定对当前帧进行编码时是否复用在先帧的代表虚拟扬声器集合。

如此，编码器可以先判断是否可以复用在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码，如果编码器复用在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码，从而，避免编码器再执行搜索虚拟扬声器的过程，有效地降低了编码器搜索虚拟扬声器的计算复杂度，因此降低了对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度以及减轻了编码器的计算负担。另外，还可以降低帧与帧之间的虚拟扬声器的频繁跳变，增强了帧之间的方位的连续性，提高了重建后三维音频信号的声像的稳定性，确保重建后三维音频信号的音质。

如果编码器不能复用在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码，编码器再选取代表系数，利用当前帧的代表系数对候选虚拟扬声器集合中每个虚拟扬声器进行投票，依据投票值选取当前帧的代表虚拟扬声器，来达到降低了对三维音频信号进行压缩编码的计算复杂度以及减轻了编码器的计算负担的目的。

在一种可能的实现方式中，获取三维音频信号的当前帧与在先帧的代表虚拟扬声器的第一相关度之后，方法还包括：编码器获取当前帧与候选虚拟扬声器集合的第二相关度，第二相关度用于确定对当前帧进行编码时是否使用候选虚拟扬声器集合，在先帧的代表虚拟扬声器集合是候选虚拟扬声器集合的真子集；复用条件包括：第一相关度大于第二相关度，表示相对候选虚拟扬声器集合，编码器更倾向于复用在先帧的代表虚拟扬声器集合对当前帧进行编码。