面向多声道三维音频的和差压缩编码技术-论文.pdf

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1、第35卷第6期通信学报、硒1．35No．62014年6月JournalOilCommunicationsJune2014doi：10．3969／j．issn．1000—436x．2014．06．019面向多声道三维音频的和差压缩编码技术董石，胡瑞敏，杨玉红，王晓晨，涂卫平(武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心，湖北武汉430079)摘要：分析了传统基于单声道对的和差(M／S)编码技术，针对三维音频系统的空间特性将其拓展为基于三声道的和差编码技术(3D-M]S)。并提出一种基于3D．M／S的音频编码框架，使其能够压缩任意声道配置的三维音频

2、系统。实验结果表明与独立声道编码相比，所提方法能够在相同码率下提高约25％的客观质量。并且在同等质量下，所提方法引起编解码复杂度的增加约为基于PCA编解码方法的1／3。关键词：三维音频压缩；VBAP；和差编码；多声道音频编码中图分类号：TN911．21文献标识码：A文章编号：1000．436X(2014)06．014806Three-channeldependentmid／sidecodingframworkformultichannel3DaudioDONGShi，HURui—min，YANGY

3、u—hong，WANGXiao—chen

4、，TUWlei—ping(NationalEngineeringResearchCemerforMultimediaSoftware，WuhaaUniversity，Wuhan430079，China)Abstract：Theconventionalmid／sidecodingmethodiSdiscussedandgeneralizedtoathree-channeldependentM／Scod—ing(3D—M／S)method．Moreove~acodecframeworkbasedon3D—M／Sisproposedwhiche

5、nablesthe3D-M／Stoworkforthree—dimensionalaudiosystemswithmorethanthreechannels．Itisexperimentallyshownthatproposedframeworkgetsabout25％objectivequalityimprovementcomparedwithindependentcoding，andonlyincreasesabout1／3tom—plexityofthePCAmethod．Keywords：3Daudiocompression；VB

6、AP；M／Scoding；multicharmelaudiocoding播；Ambisonics利用球谐函数记录声场并驱动扬声1引言器。其有严格的扬声器排布要求，能够在扬声器中随着三维影视市场的巨大成功，三维音频技术心位置高质量重建原始声场；VBAP基于三维空间受到了广泛关注并得到了迅速发展。三维音频系统中的正弦法则，利用空间中3个临近的扬声器形成因其能为观众提供更好的声音定位和临场感，越来三维声音矢量。由于算法简单，VBAP也是最常用越多被引入与音频相关的应用当中取代传统环绕的多声道三维音频技术Ll】。如日本NHK公司的22．2声系统。

7、波场合成(WFS，wavefieldsynthesis)、多声道三维音频系统正是利用VBAP技术进行三维Ambisonics和幅度矢量合成(VBAP,vectorbased声像的生成，2012年面向三维音频的国际标准amplitudepanning)是目前发展最为完备的3种多声MPEG．H正在制定当中，22．2多声道三维音频系统道三维音频理论，其中WFS基于惠更斯原理重建也被其作为标准系统。原始声场信号，德国Fraunhofer研究院的IDMT实未来三维音频技术将逐渐走向成熟并取代现验室和法国IRCAM等研究机构都开展了长期研有的立体声和

8、环绕声技术。当前三维音频系统的一究，并尝试将WFS应用于剧场和音乐会的实时直个主要特点就是其庞大的声道数目。例如WFS一收稿日期：2013．05．03；修回日期：2013—06．30基金项目：国家自然科学基金资助项~(61231015，61102127，61201340，61201169)；湖北自然科学基金资助项H(2011CDB451，2012FFB04205)FoundationItems：TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(61231015，61102127，61201340，612

9、01169)；TheNaturalScienceFoundationofHubeiProvince(2011CDB451，2012FFB042O5)第6期董石等：面向多声道三维音频的和差压缩编