[发明专利]用于响度和动态范围控制的元数据

说明书

向音频信号应用音频归一化增益值以产生归一化信号。处理该归一化信号以根据若干个预定义的DRC特性中的所选择的一个预定义的DRC特性来计算动态范围控制(DRC)增益值。对音频信号进行编码，并且提供DRC增益值作为与经编码的音频信号相关联的元数据。还描述了若干个其它实施例并要求对其进行保护。

本非临时专利申请要求于2013年3月29日提交的美国临时专利申请61/806,570的较早提交日期的权益。

本发明的实施例总体上涉及音频信号的编码和解码以及使用与经编码的信号相关联的元数据来改善消费电子最终用户设备中的经解码的信号的回放质量。还描述了其他实施例。

背景技术

数字音频内容出现在很多不同情况中，例如包括音乐和电影文件。在大部分情况下，对音频信号进行编码以用于降低数据速率的目的，使得媒体文件或流的传输或递送消耗更小的带宽并且更快，由此允许同时进行许多其他传输。可在不同类型的最终用户设备中接收媒体文件或流，其中在通过内置或可拆卸扬声器向消费者进行呈现之前，对经编码的音频信号进行解码。这样有助于满足消费者通过因特网获得数字媒体的需求。数字音频节目的创建者和分销者有几种行业标准可用，可将其用于对音频内容进行编码和解码。这包括由高级电视系统协会于2005年6月14日发布的数字音频压缩标准(AC-3，E-AC-3)，版本B，文档A/52B(“ATSC标准”)、欧洲电信标准协会基于ISO/IEC 13818-7中的MPEG-2传输流的ETSI TS 101 154数字视频广播(DVB)、由国际标准化组织(ISO)发布的高级音频编码(AAC)(“MPEG-2AAC标准”)以及ISO/IEC 14496-3(“MPEG-4音频”)。

越来越多的最终用户设备用于回放数字音频，包括台式计算机、膝上型计算机、便携式手持设备(例如，智能电话)、家用电视和车载媒体系统。这些设备具有不同的模拟信号路径、扬声器和声学环境。而且，音频信号的动态范围在不同节目之间有变化。此外，数字音频节目的生产者(包括创建者，有时甚至包括分销者)常常希望通过以数字方式修改音频信号来提高其节目的平均响度，使其平均响度高若干个dB。然而，这样做还需要降低所得音频信号的峰值水平，以便避免剪辑(这会导致不期望的听觉失真)。这是使用动态范围控制(DRC)来实现的，其压缩音频信号的高低水平，使得所得音频信号能够匹配在更窄的包络(由此避免剪辑)内。不过，所有这些因素都带来一个问题：由最终用户感知到的响度可能会在不同最终用户设备之间以及在同一设备上的连续节目之间都有显著变化，从而导致回放期间的不愉快的用户体验。

软件工具诸如Apple Inc.的SoundCheck^TM程序自动调节歌曲的回放音量以希望获得相同的感知响度，因此例如与1970年代的老歌相比，动态范围更小但平均响度更大的近期流行唱片会被调低。而且，音频节目可包括与经编码的音频信号相关联并且描述相关联的音频信号的元数据部分。元数据可包括由最终用户设备中的软件用于控制例如对话水平、DRC和经解码的音频信号的任何下混频的信息，以便改变消费者在回放期间的体验。

发明内容

希望有一种系统性但仍然灵活的方式来使用任何常规编码/解码(编解码)和相关联的元数据构造来控制向消费者递送的音频质量。在下文中更详细地描述了本发明的至少如下实施例。

在一个实施例中，一种用于对音频信号编码的方法包括向音频信号应用音频归一化增益值，以便产生归一化信号。处理归一化信号以针对归一化信号来计算多个动态范围控制(DRC)增益值。根据若干个预定义的DRC特性中的所选择的一个预定义的DRC特性来计算DRC增益值。对音频信号进行编码，并且提供增益值作为与经编码的信号相关联的元数据。然后可在回放处理的解码级中将所提供的DRC增益值应用于经解码的音频信号，以在回放期间调节经解码的音频信号的动态范围。