[发明专利]空间音频参数编码和相关解码

说明书

一种装置，包括部件，该部件被配置为：获取多通道音频信号；获取与多通道音频信号的至少两个时频部分相关联的方向参数值(301)，与至少两个时频部分相关联的方向参数值包括与至少两个时频部分相关联的仰角元素和方位角元素；以及对所获取的方向参数值进行压扩编码(305)，被配置为对所获取的方向参数值进行压扩编码的部件还被配置为：对仰角元素进行量化；基于量化的仰角元素和/或多通道音频信号格式来确定压扩函数；基于应用于方位角元素的压扩函数来生成压扩方位角元素；以及对压扩方位角元素进行量化。

技术领域

本申请涉及用于声场相关参数编码的装置和方法，但是非排他性地涉及用于音频编码器和解码器的时频域方向相关参数编码的装置和方法。

背景技术

参数空间音频处理是音频信号处理领域，其中声音的空间方面使用一组参数来描述。例如，在从麦克风阵列的参数空间音频捕获中，从麦克风阵列信号来估计一组方向性元数据参数是典型并且有效的选择，诸如频带中声音的方向、以及频带中捕获声音的定向部分与非定向部分之间的比率。众所周知，这些参数很好地描述了麦克风阵列的位置处捕获的声音的感知空间特性。这些参数可以相应地用于空间声音的合成，以二进制方式用于耳机、以用于扬声器、或用于其他格式，诸如高保真度立体声响复制(Ambisonics)。

因此，诸如频带中的方向以及方向与总能量比(direct-to-total energyratios)等方向性元数据是对于空间音频捕获特别有效的参数化。

由每个频带的一个或多个方向值和与每个方向值相关联的能量比参数组成的方向性元数据参数集也可以用作音频编解码器的空间元数据(其还可以包括其他参数，诸如扩展一致性、方向数目、距离等)。方向性元数据参数集还可以包括其他参数，或者可以与被认为是非方向性的其他参数(诸如环绕相干性、扩散与总能量比(diffuse-to-totalenergy ratio)、剩余与总能量比(remainder-to-total energy ratio))相关联。例如，这些参数可以根据麦克风阵列捕获音频信号来估计，并且例如立体声信号可以根据要与空间元数据一起传送的麦克风阵列信号来生成。

由于一些编解码器预期以从非常低的比特率到相对较高的比特率的各种比特率进行操作，因此需要各种策略来压缩空间元数据以优化每个操作点的编解码器性能。编码参数(元数据)的原始比特率相对较高，因此特别是在较低比特率下，预期只有元数据的最重要部分可以从编码器传送到解码器。

解码器可以将音频信号解码为PCM信号，并且处理频带中的声音(使用空间元数据)，以获取空间输出，例如双耳输出。

上述解决方案特别适合于对来自麦克风阵列(例如，在移动电话、摄像机、VR相机、独立麦克风阵列中)的捕获空间声音进行编码。然而，对于这样的编码器，可以期望除了麦克风阵列捕获信号之外还具有其他输入类型，例如扬声器信号、音频对象信号或Ambisonics信号。

发明内容

根据第一方面，提供了一种装置，该装置包括部件，部件被配置为：获取多通道音频信号；获取与多通道音频信号的至少两个时频部分相关联的方向参数值，与至少两个时频部分相关联的方向参数值包括与至少两个时频部分相关联的仰角元素和方位角元素；以及对所获取的方向参数值进行压扩(compand)编码，被配置为对所获取的方向参数值进行压扩编码的部件还被配置为：对仰角元素进行量化；基于量化的仰角元素和/或多通道音频信号格式来确定压扩函数；基于应用于方位角元素的压扩函数来生成压扩方位角元素；以及对压扩方位角元素进行量化。

该部件还可以被配置为基于压扩函数的逆，对量化的压扩方位角元素进行去压扩。

被配置为基于量化的仰角元素和/或多通道音频信号格式来确定压扩函数的部件还可以被配置为：基于量化的仰角元素和多通道音频信号格式来确定压扩函数。

被配置为对所获取的方向参数值进行压扩编码的部件还可以被配置为：针对每个量化的仰角元素和量化的压扩方位角元素生成码字。