在二维及三维空间上的虚拟声像定位方法
【技术领域】
[0001] 以下实施例涉及利用对应于输出信道的多个扬声器的虚拟声像定位方法。 技术背景
[0002] 平移（panning)方法是考虑要播放的虚拟声源的位置，分配功率给位于虚拟声源 周边的扬声器播放虚拟声源的方法。如此，分配功率给扬声器决定扬声器输出大小，使得在 虚拟空间上决定虚拟声源的位置叫做虚拟声像定位。
[0003] 在这种情况下，利用两个扬声器播放将虚拟声源定义为功率平移，且利用三个扬 声器播放将虚拟声源定义为基于向量的振幅平移（vectorbasedamplitudepanning: VBAP)。此技术由虚拟声像定位方法被广泛地应用。
[0004] 上述说明的方法利用在两个或者三个扬声器之间，为了映射虚拟声源的位置分配 功率给扬声器的演算。按照这些演算可精细地角度分割，但是收听者很难区分位于如此分 割角度的虚拟声源，并且增加演算量。还有，对应于输出信道的扬声器增加平移的输入信道 时，可发生音质低下。因此，需要用于解决按照角度分割问题的平移技术。
[0005] -方面，一般布置在播放空间的扬声器以收听者为基准显示左侧、右侧，或者中间 等左右对称的布置形态。但是，这些对称的布置形态在实际生活中是理想的状况。换言之， 实际的扬声器的前后/左右布置形态大部分是非对称的情况较多。因此，也需要有关非对 称布置的扬声器的平移技术。
【发明内容】
[0006] 技术课题
[0007] 以下实施例提供利用存在于二维及三维空间的扬声器执行虚拟身影形象定位方 法及这些方法的扬声器渲染器。
[0008] 以下实施例提供将扬声器构成的播放领域分割成细节领域，且基于要播放的虚拟 声源所处的细节领域决定平移系数，使得执行可减少用于决定平移系数的演算量的虚拟声 像定位方法及这些方法的扬声器渲染器。
[0009] 以下实施例提供考虑扬声器是否位于二维空间或者三维空间决定平移系数，使得 执行可有效地播放虚拟声源的虚拟声像定位方法及这些方法的扬声器渲染器。
[0010] 技术方案
[0011] 按照一个实施例，一种虚拟声像定位方法，其步骤可包括：为了播放对应于输入信 道的虚拟声源，决定能够在输出信道中使用的至少一个扬声器的播放信息；及利用所述播 放信息渲染输入信号。
[0012] 所述扬声器可存在于二维空间或者三维空间。
[0013] 决定所述扬声器的播放信息的步骤可包括：将由所述扬声器构成的播放领域分割 成多个细节领域；判断所述分割的细节领域中将要播放的虚拟声源所处的细节领域；及基 于所述判断的细节领域决定所述扬声器的平移系数。
[0014] 所述分割步骤是所述扬声器为两个时，将对应于连接所述两个扬声器的圆周的播 放领域分割成多个细节领域，且所述判断步骤是在所述分割的细节领域中，可判断所述虚 拟声源所处的细节领域。
[0015] 所述分割步骤是所述扬声器为K个（K>3)时，将由所述扬声器构成的播放领域分 割成X个（X多K)细节领域，且所述判断步骤可判断所述分割的细节领域中所述虚拟声源 所处的细节领域。
[0016] 按照其他实施例，一种虚拟声像定位方法，其步骤可包括：设定由能够在输出信道 中使用的至少一个扬声器所构成的播放领域；将所述播放领域分割成多个细节领域；判断 所述分割的细节领域中将要播放虚拟声源所处的细节领域；基于所述判断的细节领域决定 用于播放所述虚拟声源的平移系数；及基于所述平移系数渲染输入信号。
[0017] 所述扬声器可存在于二维空间或者三维空间。
[0018] 所述分割步骤是所述扬声器为两个时，将对应于连接所述两个扬声器的圆周的播 放领域分割成多个细节领域，且所述判断步骤是在所述分割的细节领域中，可判断所述虚 拟声源所处的细节领域。
[0019] 所述分割步骤是所述扬声器为K个（K>3)时，由所述扬声器构成的播放领域分割 成X个（X多K)细节领域，且所述判断步骤是在所述分割的细节领域中，可判断所述虚拟声 源所处的细节领域。
[0020] 又按照其他实施例，一种虚拟声像定位方法，其步骤可包括：利用位于平面上的扬 声器判断是否能够决定用于虚拟声源的平移系数；基于判断结果决定用于虚拟声源的平移 系数。
[0021] 决定所述平移系数的步骤是利用位于所述平面上的扬声器能够决定平移系数时， 基于水平角可决定用于所述虚拟声源的平移系数。
[0022] 决定所述平移系数的步骤是利用位于所述平面上的扬声器不能够决定平移系数 时，基于垂直角可决定用于所述虚拟声源的平移系数。
[0023] 又按照其他实施例，一种虚拟声像定位方法，其步骤可包括：判断扬声器是否位于 二维空间或者三维空间；基于判断结果决定用于虚拟声源的平移系数。
[0024] 决定所述平移系数的步骤是所述扬声器位于二维空间时，基于水平角可决定用于 所述虚拟声源的平移系数。
[0025] 决定所述平移系数的步骤是所述扬声器位于三维空间时，基于垂直角可决定用于 所述虚拟声源的平移系数。
[0026] 按照一个实施例，一种扬声器渲染器，可包括：决定单元，为了播放对应于输入信 道的虚拟声源，决定能够在输出信道中使用的至少一个扬声器的播放信息；渲染单元，利用 所述播放信息渲染输入信号。
[0027] 按照其他实施例，一种扬声器渲染器，可包括：决定单元，基于将播放领域分割的 细节领域决定用于播放虚拟声源的平移系数，所述播放领域由能够在输出信道中使用的至 少一个扬声器所构成；及渲染单元，基于所述平移系数渲染输入信号。
[0028] 又按照其他实施例，一种扬声器渲染器，可包括：决定单元，利用位于平面上的扬 声器判断是否能够决定用于虚拟声源的平移系数，且基于判断结果决定用于虚拟声源的平 移系数；及渲染单元，基于所述平移系数渲染输入信号。
[0029] 又按照其他实施例，一种扬声器渲染器，可包括：决定单元，判断扬声器是否位于 二维空间或者三维空间，且基于判断结果决定用于虚拟声源的平移系数；及渲染单元，基于 所述平移系数渲染输入信号。
[0030] 所述决定单元是所述扬声器位于二维空间时，基于水平角决定用于所述虚拟声源 的平移系数，且所述扬声器位于三维空间时，基于垂直角可决定用于所述虚拟声源的平移 系数。
[0031] 技术效果
[0032] 按照以下的实施例，扬声器构成的播放领域分割成细节领域，且基于要播放的虚 拟声源所处的细节领域决定平移系数，可减少用于决定平移系数的演算量。
[0033] 以下的实施例，考虑扬声器是否位于二维空间或者三维空间决定平移系数，可有 效地播放虚拟声源。
[0034] 附图简要说明
[0035] 图1是示出按照一个实施例，执行虚拟声像定位方法的扬声器渲染器。
[0036] 图2是示出按照一个实施例的虚拟声像定位方法。
[0037] 图3是示出按照其他实施例的虚拟声像定位方法。
[0038] 图4是示出按照一个实施例的空间分组基础的平移技术。
[0039] 图5是示出在图4中K为3时的空间分组基础的平移技术。
[0040] 图6是示出按照其他实施例的空间分组基础的平移技术。
[0041] 图7是示出在图6中K为4时的空间分组基础的平移技术。
【具体实施方式】
[0042] 以下，参考本发明的实施例的附图进行详细地说明。
[0043] 图1是示出按照一个实施例，执行虚拟声像定位方法的扬声器渲染器。
[0044] 参考图1，扬声器渲染器102可包括决定单元103及渲染单元104。
[0045] 决定单元103可从解码器101接收混合器输出布局（mixeroutputlayout)。其 中，混合器输出布局可以是解码器101解码比特流，使输出的混合器输出信号的格式。对于 扬声器植染器102,混合器输出信号可以是输入信号，并且对应于此的混合器输出布局时输 入格式。
[0046] 决定单元103考虑混合器输出布局和播放布局可决定多个扬声器的播放信息。其 中，播放信息是将显示混合器输出布局的输入格式变换成显示播放布局的输出格式时使用 的信息。因此，扬声器植染器102可表现为格式转换器（formatconverter)。
[0047] 具体地，输入格式的信道个数比输出格式的信道个数大时，播放信息可以是将输 入信号映射成输出信号的降混矩阵。即，扬声器渲染器102可将对应于播放M信道的输入 信号时要考虑的播放布局变换成N信道的输出信号。决定单元103可决定用于格式变换的 播放信息。
[0048] 在这种情况下，对应于1信道的输入信号按照扬声器可映射为对应于1信道或者 多个信道的输出信号。换言之，输入信号可映射为对应于1信道的输出信号。或者，输入信 号可平移为对应于2信道的输出信号。并且，输入信号可分配为对应于三个以上信道的输 出信号。
[0049] 所以，决定单元103可决定将输入信号用于映射为对应于1信道或者多个信道的 输出信号的播放信息。其中，播放信息可包括由多个平移系数构成的降混矩阵。
[0050] 在以下的实施例说明了将输入信号映射成输出信号时，对应于输入信号的声源可 播放在扬声器的决定播放信息的过程。尤其是，决定单元103控制输入在扬声器的功率，使 得在扬声器之间的虚拟空间，为了将不是实际声源的虚拟声源（virtualsoundsource)播 放的效果提供给收听者的虚拟声像定位（virtualsoundimagelocalization)可决定平 移系数（panningcoefficient)。决定平移系数的过程在图2及图3各个进行说明。
[0051] 渲染单元104基于播放信息将从解码器101接收的混合器输出信号映射为扬声器 信号，可渲染混合器输出信号。换言之，渲染单元104将对应于输入格式的输入信号映射成 对应于输出格式的输出信号，可渲染输入信号。具体地，渲染单元104利用在决定单元103 决定的平移系数，将输入信号映射为输出信号，可渲染输入信号。
[0052] 图2是示出按照一个实施例的虚拟声像定位方法。
[0053] 在步骤201中，扬声器渲染器102可设定由多个扬声器构成的播放领域。其中，播 放领域可以是连接两个扬声器的线或者包括三个以上扬声器的平面。在这种情况下，线可 包括直线或者曲线（圆周）。
[0054] 在这种情况下，假设对应于输入信号的虚拟声源在不是扬声器存在的位置，而是 在播放领域播放。换言之，播放领域是由多个扬声器构成的虚拟的二维或者三维空间，可以 是虚拟声源播放的位置。
[0055] 在步骤202中，扬声器渲染器102可将播放领域分割成多个细节领域。在这种情 况下，播放领域可分割为K个细节领域。分割的细节领