CN102737635B - 一种音频编码方法以及音频编码设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种音频编码方法以及音频编码设备，能够有效提高多声道的音质效果。本发明实施例方法包括：获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，所述各声道对应的空间传输参数由所述各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；根据所述掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得所述目标音频信号的音频质量满足预置条件；根据所述各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码。本发明实施例还提供一种音频编码设备。本发明实施例能够有效提高多声道的音质效果。

Description

一种音频编码方法以及音频编码设备

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种音频编码方法以及音频编码设备。

背景技术

音频编码可以看作是改变音频信号表示形式的一种处理方法，通过这种处理，使音频信号更加适合传输和存储，音频编码的主要目的是进行音频压缩。

音频编码可以将原始的脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation)音频信号压缩为数据量较小的码流，但是由于音频编码的过程对音频信号进行了压缩，所以可能会带来音质上的损失。

为了兼顾音频压缩的效果以及音质，现有技术中提出了一种基于心理声学原理的音频编码方法，该编码方法考虑到心理声学中的掩蔽效应，在进行音频编码时，直接舍弃那些人耳听不到的音频信号，由于这部分音频信号人耳无法听到，所以即使舍弃，也不会降低音质。

基于心理声学原理的音频编码方法能够在保证音质的同时，尽可能的降低输出的码流的码率。

随着技术的不断进步和人们生活水准的不断提高，消费者对声音质量和声音效果要求越来越高。由于多声道音频比单声道音频具有更强定位能力和空间效果，因此多声道音频编码技术近些年也获得了迅速的发展。

现有技术中的多声道音频编码技术同样基于心理声学原理，其针对多声道中的每一个声道均独立的基于心理声学原理进行音频编码，待所有声道的音频编码完成时，再将编码后的码流一同进行传输或保存。

但是，现有技术中的多声道音频编码技术将多声道看作是多个独立的声道，分别进行音频编码，在编码时只利用了单声道的掩蔽效应，所以并没有有效的利用多声道之间的掩蔽效应，从而影响了音质效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种音频编码方法以及音频编码设备，能够有效提高多声道的音质效果。

本发明实施例提供的音频编码方法，应用于多声道编解码系统，所述多声道编解码系统包含至少两个扬声器，包括：获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，所述各声道对应的空间传输参数由所述各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；根据所述掩蔽参数计算各声道的量化噪声，直至使得所述目标音频信号的音频质量满足预置条件；根据所述各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码。

本发明实施例提供的音频编码设备，应用于多声道编解码系统，所述多声道编解码系统包含至少两个扬声器，包括：位置信息获取单元，用于获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；掩蔽参数获取单元，用于按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，所述各声道对应的空间传输参数由所述各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；量化噪声获取单元，用于根据所述掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得所述目标音频信号的音频质量满足预置条件；量化编码单元，用于根据所述量化噪声获取单元计算得到的各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以根据目标音频信号的掩蔽参数对原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置处的音质效果。

附图说明

图1为本发明音频编码方法一个实施例示意图；

图2为本发明音频编码方法另一实施例示意图；

图3(a)～图3(b)为本发明音频编码方法一个应用场景示意图；

图4为本发明音频编码方法另一实施例示意图；

图5为本发明音频编码方法另一应用场景示意图；

图6为本发明音频编码设备一个实施例示意图；

图7为本发明音频编码设备另一实施例示意图；

图8为本发明音频编码设备另一实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种音频编码方法以及音频编码设备，能够有效提高多声道的音质效果。

请参阅图1，本发明音频编码方法一个实施例包括：

101、获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

本实施例中，音频编码设备可以获取到播放音频的场景中各扬声器的位置信息以及听众位置信息。

需要说明的是，可以在音频编码设备中预置各扬声器的位置信息以及听众位置信息，则音频编码设备可以从本地获取到这些信息。

或者，音频编码设备可以通过位置检测传感器实时检测各扬声器的位置信息以及听众位置信息，或者可以通过用户端接口接收用户输入的各扬声器的位置信息以及听众位置信息。

102、按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数；

音频编码设备获取到各扬声器的位置信息以及听众位置信息之后，可以根据这些信息确定各声道对应的空间传输参数，并根据得到的各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

该待编码的原始音频信号可以是一路信号，由音频编码设备分别在多个声道上进行编码，或者，该待编码的原始音频信号也可以是多路信号，分别对应每一个声道，由音频编码设备针对每一个声道的原始音频信号进行编码。

本实施例中，每个扬声器对应唯一的一个声道，且每个声道对应唯一的一个扬声器。

需要说明的是，本实施例中，音频编码设备具体可以根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数，并按照预置的掩蔽参数计算函数，根据计算得到的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

103、根据掩蔽参数，计算各声道的量化噪声，使得目标音频信号的音频质量满足预置条件；

音频编码设备获取到听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数之后，可以根据该掩蔽参数，计算各声道的量化噪声，计算得到的各声道的量化噪声使得目标音频信号的音频质量满足预置条件。

本实施例中，目标音频信号的音频质量可以与该掩蔽参数成正比，且与该各声道的量化噪声成反比。

104、根据各声道的量化噪声对待编码的原始音频信号进行量化编码。

当音频编码设备获知各声道的量化噪声之后，音频编码设备可以根据各声道的量化噪声确定各声道进行编码时的相关参数，从而根据这些参数对待编码的原始音频信号进行量化编码。

本发明实施例中，按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以根据目标音频信号的掩蔽参数对原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置处的音质效果。

本实施例中，听众位置可以为一个，也可以为多个，各扬声器与听众位置之间的距离可以相同，也可以不同，为便于理解，下面以几个具体的应用实例对本发明音频编码方法进行详细描述：

(一)、各扬声器与听众位置之间的距离相同：

请参阅图2，本发明音频编码方法另一实施例包括：

201、获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

本实施例中，各扬声器的位置以及听众位置相对固定，例如在家庭影院环境中，则可以在音频编码设备中预置各扬声器的位置信息以及听众位置信息，则音频编码设备可以从本地获取到这些信息。

音频编码设备获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息可以是各扬声器的坐标以及听众位置的坐标。

202、按照各扬声器的位置信息以及听众位置信息计算各扬声器与听众位置之间的距离；

当音频编码设备获取到各扬声器的坐标以及听众位置的坐标之后，可以根据坐标之间的差值计算出各扬声器与听众位置之间的距离。

本实施例中，听众位置可以只有一个，也可以有多个，具体场景可以参阅图3(a)以及图3(b)。

图3(a)所示的场景为两个声道，一个听众位置的场景，图3(b)所示的场景为两个声道，两个听众位置的场景。

对于图3(a)所示的场景，音频编码设备可以获取扬声器1到听众位置的距离R₁以及扬声器2到听众位置的距离R₂。

对于图3(b)所示的场景，音频编码设备可以获取扬声器1到听众位置1的距离R₁₁、扬声器2到听众位置1的距离R₂₁、扬声器1到听众位置2的距离R₁₂以及扬声器2到听众位置2的距离R₂₂。

本实施例中，假设听众位置1与听众位置2之间的距离非常近，扬声器1与扬声器2之间的距离非常近，且扬声器1、扬声器2与听众位置1、听众位置2之间的距离比较远，则可以看作R₁₁与R₁₂相等，且R₂₁与R₂₂相等，则听众位置1以及听众位置2可以近似看作是一个听众位置。

此处仅以两个场景为例进行说明，可以理解的是，在实际应用中，还可以有更多的扬声器以及更多的听众位置，获取距离的具体方式类似，此处不再赘述。

203、根据距离计算各声道对应的空间传输参数；

本实施例中，若各扬声器与听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道对应的空间传输参数H和该声道对应的扬声器与听众位置之间的距离R成反比关系：

H＝Y(R)，其中，Y(*)为预置的反比函数。

对于图3(a)所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，则声道1对应的空间传输参数为H₁，声道2对应的空间传输参数为H₂，其中，H₁与R₁成反比，H₂与R₂成反比，H₁可以近似看作是1/R₁，H₂可以近似看作是1/R₂。

对于图3(b)所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，则声道1与听众位置1之间对应的空间传输参数为H₁₁，声道2与听众位置1之间对应的空间传输参数为H₂₁，声道1与听众位置2之间对应的空间传输参数为H₁₂，声道2与听众位置2之间对应的空间传输参数为H₂₂。

其中，H₁₁与R₁₁成反比，H₂₁与R₂₁成反比，H₁₂与R₁₂成反比，H₂₂与R₂₂成反比，H₁₁可以近似看作是1/R₁₁，H₂₁可以近似看作是1/R₂₁，H₁₂可以近似看作是1/R₁₂，H₂₂可以近似看作是1/R₂₂。

需要说明的是，本实施例中描述的Y(*)为倒数函数，即Y(v)＝1/v，H_i与R_i，或H_ij与R_ij之间为倒数关系，此处仅是反比关系的一个具体例子，可以理解的是，在实际应用中，Y(*)除了是上述的倒数函数之外，还可以是其他类似的反比函数。

例如Y(v)＝x/v；其中，x为影响空间传输参数的其他因素，例如可以为扬声器的功率，若扬声器的功率越大，则x的数值越大。

为便于说明，本实施中仅以Y(*)为倒数函数为例进行说明。

根据前述步骤202中的描述，本实施例中，听众位置1以及听众位置2可以近似看作是一个听众位置，则可以看作H₁₁与H₁₂相等，且H₂₁与H₂₂相等。

204、按照预置的掩蔽参数计算函数，根据各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数；

音频编码设备获取到各声道对应的空间传输参数之后，可以按照预置的掩蔽参数计算函数，根据各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

本实施例中的掩蔽参数可以为掩蔽阈值的平方，掩蔽参数M可以通过如下的方式进行计算：

M＝F(Y’)  公式(1)；

其中，F(*)为预置的掩蔽参数计算函数，Y’为Y的平方级参数，Y为听众位置处所接收到的目标音频信号。

对于图3(a)所示的场景，听众位置从扬声器1以及扬声器2接收到的目标音频信号Y为：

Y＝X₁*H₁+X₂*H₂  公式(2)；

其中，X₁为扬声器1播放的音频信号，X₂为扬声器2播放的音频信号，由于声道1的原始音频信号S₁与扬声器1播放的音频信号X₁相似，所以可以将X₁看作是S₁，同理，也可以将X₂看作是S₂，由此，可以将上述公式(2)转换为：

Y＝S₁*H₁+S₂*H₂  公式(3)；

由公式(1)以及公式(3)可以得出：M＝F(S₁*H₁*S₁*H₁+S₂*H₂*S₂*H₂)。

对于图3(b)所示的场景，根据前述步骤202中的描述，本实施例中，听众位置1以及听众位置2可以近似看作是一个听众位置，则可以看作H₁₁与H₁₂相等，且H₂₁与H₂₂相等，则H₁₁与H₁₂可以近似看作是H₁，H₂₁与H₂₂可以近似看作是H₂，所以公式推导过程与前述图3(a)所示的场景中的公式推导过程类似，此处不再赘述。

根据上述推导出的公式可以得到通式为：

其中，Z为扬声器的个数，i为1至Z中的任一整数。

由于F(*)通常为线性函数，所以得到：

$M=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*H_i*S_i*H_i)=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(F(S_i*S_i)*H_i*H_i)$ 公式(4)；

205、根据掩蔽参数，计算各声道的量化噪声，使得目标音频信号的音频质量满足预置条件；

本实施例中，目标音频信号的音频质量Q定义为听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数与各声道的量化噪声之间的比值：

$Q=M/\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_i*H_i)\right)$ 公式(5)；

其中，N_i为对第i个声道的原始音频信号S_i进行量化编码时所产生的量化噪声。

可以理解的是，在实际应用中，Q还可以采用其他的表达方式，只要使得Q与掩蔽参数M成正比，且与各声道的量化噪声成反比即可，具体表达方式此处不作限定。

本实施例的方案要在有限的码率下提高音频质量，由上述公式(5)可以看出，当各扬声器的位置以及听众位置相对固定，且原始音频信号已经确定时，M为一个确定的数值，要使得Q增大，可以通过减小

实现。

将公式(4)代入公式(5)后得到下述公式：

$Q=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(F(S_i*S_i)*H_i*H_i)/\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_i*H_i)$ 公式(6)；

当处于普通视频会议的会场中时，各扬声器往往距离比较近，且听众位置也很接近，可以近似看作各扬声器与各听众位置之间的距离相同，即各声道对应的空间传输参数也相同，则上述公式(6)可以转换为下述公式：

$Q=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\left(F(S_i*S_i)\right)/\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i$ 公式(7)；

由上述公式(7)可以看出，当

取得最小值时，Q可以取得最大值，即本步骤可以计算使得

取得最小值时的各N_i。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，根据公式(7)可以得到：

Q＝(F(S₁*S₁)+F(S₂*S₂))/(N₁+N₂)；

当N₁+N₂最小时，Q可以取得最大值，则本实施例中可以计算使得(N₁+N₂)最小时的N₁和N₂，本实施例中可以使用循环迭代的方式进行计算，具体过程可以为：

(1)设置F(S_i*S_i)/N_i＝F(S_i+1*S_i+1)/N_i+1，使得待编码的原始音频信号进行量化编码后的总输出码率等于预置的输出码率；

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，可以在声道1和声道2的原始音频信号进行量化编码后的总输出码率等于预置的输出码率的情况下，使得两个声道的音质一致，即F(S₁*S₁)/N₁＝F(S₂*S₂)/N₂。

(2)在保持总输出码率不变的情况下，对N_i进行调整；

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，在保持总输出码率不变的情况下，可以逐渐降低较大的量化噪声，而逐渐提高较小的量化噪声，并实时记录(N₁+N₂)的数值。

(3)确定最小时的N_i。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，在记录的(N₁+N₂)的数值中查询(N₁+N₂)最小的数值，然后再查询该数值对应的N₁和N₂。

206、根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长；

当音频编码设备获取到各声道的量化噪声之后，可以根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长，具体过程此处不作限定。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，音频编码设备根据N₁确定声道1的量化步长，并根据N₂确定声道2的量化步长。

207、按照各量化步长对待编码的原始音频信号进行量化编码。

音频编码设备根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长之后，可以根据各量化步长对待编码的原始音频信号进行量化编码，具体过程此处不作限定。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，音频编码设备根据N₁确定声道1的量化步长，并根据N₂确定声道2的量化步长之后，则可以按照声道1的量化步长对声道1的原始音频信号S₁进行量化编码，并按照声道2的量化步长对声道2的原始音频信号S₂进行量化编码。

本实施例中可以根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长，之后再根据声道的量化步长分别进行量化编码，可以理解的是，在实际应用中，还可以采用其他的方式进行量化编码，例如根据各声道的量化噪声确定各声道的量化编码规则，之后再根据各声道的量化编码规则分别进行量化编码，具体量化编码的过程此处不作限定。

当量化编码完成之后，编码后的码流被发送至解码端进行解码，解码过程此处不作限定。

解码端可以对接收到码流进行解码得到各声道的音频信号，并通过对应的扬声器向听众位置的听众播放音频信号，编码端在编码时考虑到了听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以根据目标音频信号的掩蔽参数对原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置处的音质效果。

(二)、各扬声器与听众位置之间的距离不同：

请参阅图4，本发明音频编码方法另一实施例包括：

401、获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

本实施例中的步骤401与前述图2所示实施例中的步骤201所描述的内容类似，此处不再赘述。

402、针对每个扬声器，按照该扬声器的位置信息以及听众位置信息确定离该扬声器最近的参考听众位置；

当音频编码设备获取到各扬声器的坐标以及听众位置的坐标之后，可以根据坐标之间的差值，计算每个扬声器与每个听众位置之间的距离。

本实施例中存在多个听众位置，具体场景可以参阅图5。

图5所示的场景为三个声道，五个听众位置的场景，对于图5所示的场景，音频编码设备可以获取扬声器1到听众位置1的距离D₁₁、扬声器2到听众位置1的距离D₂₁、扬声器3到听众位置1的距离D₃₁、扬声器1到听众位置2的距离D₁₂......以此类推，直至得到每个扬声器与每个听众位置之间的距离。

对于扬声器1，其与5个听众位置的距离分别为D₁₁、D₁₂、D₁₃、D₁₄以及D₁₅，其中，D₁₁的数值最小，则可以确定听众位置1为离扬声器1最近的参考听众位置。

对于扬声器2，其与5个听众位置的距离分别为D₂₁、D₂₂、D₂₃、D₂₄以及D₂₅，其中，D₂₃的数值最小，则可以确定听众位置3为离扬声器2最近的参考听众位置。

对于扬声器3，其与5个听众位置的距离分别为D₃₁、D₃₂、D₃₃、D₃₄以及D₃₅，其中，D₃₅的数值最小，则可以确定听众位置5为离扬声器3最近的参考听众位置。

此处仅以一个场景为例进行说明，可以理解的是，在实际应用中，还可以有更多的扬声器以及更多的听众，获取距离的具体方式以及确定参考听众位置的具体方式类似，此处不再赘述。

403、计算各扬声器与各参考听众位置之间的距离；

当确定了参考听众位置之后，可以获取各扬声器与各参考听众位置之间的距离。

对于图5所示的场景，扬声器1与参考听众位置1之间的距离为R₁₁，扬声器1与参考听众位置2之间的距离为R₁₂，扬声器1与参考听众位置3之间的距离为R₁₃；

扬声器2与参考听众位置1之间的距离为R₂₁，扬声器2与参考听众位置2之间的距离为R₂₂，扬声器2与参考听众位置3之间的距离为R₂₃；

扬声器3与参考听众位置1之间的距离为R₃₁，扬声器3与参考听众位置2之间的距离为R₃₂，扬声器3与参考听众位置3之间的距离为R₃₃。

本实施例中，参考听众位置1即为听众位置1，参考听众位置2即为听众位置3，参考听众位置3即为听众位置5，所以R₁₁＝D₁₁，R₁₂＝D₁₃，R₁₃＝D₁₅，R₂₁＝D₂₁，R₂₂＝D₂₃，R₂₃＝D₂₅，R₃₁＝D₃₁，R₃₂＝D₃₃，R₃₃＝D₃₅。

404、根据距离计算各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数；

本实施例中，若各扬声器与各参考听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道与某参考听众位置之间对应的空间传输参数H和该声道对应的扬声器与该参考听众位置之间的距离R成反比关系：

H＝Y(R)，其中，Y(*)为预置的反比函数。

对于图5所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，扬声器3对应声道3。

前述步骤403中确定了3个参考听众位置，分别为参考听众位置1(对应听众位置1)，参考听众位置2(对应听众位置3)，以及参考听众位置3(对应听众位置5)。

声道1与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₁₁，声道1与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₁₂，声道1与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₁₃，声道2与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₂₁，声道2与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₂₂，声道2与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₂₃，声道3与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₃₁，声道3与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₃₂，声道3与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₃₃。

按照反比关系可知，H₁₁可以近似看作是1/R₁₁，H₁₂可以近似看作是1/R₁₂，H₁₃可以近似看作是1/R₁₃，H₂₁可以近似看作是1/R₂₁，H₂₂可以近似看作是1/R₂₂，H₂₃可以近似看作是1/R₂₃，H₃₁可以近似看作是1/R₃₁，H₃₂可以近似看作是1/R₃₂，H₃₃可以近似看作是1/R₃₃。

需要说明的是，本实施例中描述的Y(*)为倒数函数，即Y(v)＝1/v，H_i与R_i，或H_ij与R_ij之间为倒数关系，此处仅是反比关系的一个具体例子，可以理解的是，在实际应用中，Y(*)除了是上述的倒数函数之外，还可以是其他类似的反比函数。

例如Y(v)＝x/v；其中，x为影响空间传输参数的其他因素，例如可以为扬声器的功率，若扬声器的功率越大，则x的数值越大。

为便于说明，本实施例中仅以Y(*)为倒数函数为例进行说明。

405、按照预置的掩蔽参数计算函数，根据各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算各参考听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

按照前述公式(1)至公式(6)的推导过程可知，本实施例中，第j个参考听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数M_j通过如下方式计算得到：

$M_j=F\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(S_i*H_{\mathrm{ij}}*S_i*H_{\mathrm{ij}})\right)=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*H_{\mathrm{ij}}*S_i*H_{\mathrm{ij}})$ 公式(8)；

其中，F为预置的掩蔽参数计算函数，S_i为第i个声道的原始音频信号，H_ij为第i个声道与第j个参考听众位置之间对应的空间传输参数，H_ij与R_ij成反比，R_ij为第i个扬声器与第j个参考听众位置之间的距离，Z为扬声器的个数，i、j均为1至Z中的任一整数。

406、根据掩蔽参数计算各声道的量化噪声；

本实施例中，音频编码设备可以根据掩蔽参数，计算使得目标音频信号的音频质量满足预置条件时各声道的量化噪声。

目标音频信号的音频质量Q_j定义为第j个参考听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数与各声道的量化噪声之间的比值：

$Q_j=M_j/\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})\right)$ 公式(9)；

其中，N_i为对第i个声道的原始音频信号S_i进行量化编码时所产生的量化噪声。

可以理解的是，在实际应用中，Q_j还可以采用其他的表达方式，只要使得Q_j与掩蔽参数M_j成正比，且与各声道的量化噪声成反比即可，具体表达方式此处不作限定。

本实施例中，可以使用如下方式进行计算各声道的量化噪声，具体过程可以为：

(1)将Q_j设置为同一预置数值C；

本实施例中，音频编码设备可以将j个音频质量Q_j均设置为同一个预置数值C，该数值可以根据经验值确定，或者为一默认数值。

(2)根据M_j以及C计算N_i；

按照前述公式(8)以及公式(9)可以得到：

$\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*H_{\mathrm{ij}}*S_i*H_{\mathrm{ij}})/\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})=C$ 公式(10)；

由于F通常为线性函数，所以根据公式(10)可以得到：

$\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*S_i)*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}}/\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})=C$ 公式(11)；

根据公式(11)可以得到：

$\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*S_i)*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}}/C$ 公式(12)。

由于i和j是一一对应的，即有多少个扬声器或声道，就有多少个参考听众位置，所以，有多少各未知的N_i，就有多少个方程，根据公式(12)联立方程组则可以计算出N_i。

(3)根据N_i对待编码的原始音频信号进行模拟量化编码，并计算待编码的原始音频信号进行模拟量化编码后的总输出码率；

计算出N_i之后，音频编码设备可以按照计算出的N_i对待编码的原始音频信号进行模拟量化编码，并计算待编码的原始音频信号进行模拟量化编码后的总输出码率。

4)判断总输出码率是否小于或等于预置的输出码率，若是，则将N_i作为各声道的量化噪声，并结束流程，若否，则降低C的数值；

进行模拟量化编码之后，若总输出码率小于或等于预置的输出码率，则说明音频压缩达到了要求，则可以将N_i作为各声道的量化噪声，并结束计算N_i的流程，若总输出码率大于预置的输出码率，则说明音频压缩未达到预期的效果，则可以降低C的数值，由于C表示音频质量，所以降低C的数值则可以降低总输出码率，降低C的数值之后，可以重复上述步骤(1)至(4)直至结束计算N_i的流程。

407～408、本实施例中的步骤407～408与前述图2所示实施例中的步骤206～207类似，具体此处不再赘述。

当量化编码完成之后，编码后的码流被发送至解码端进行解码，解码过程此处不作限定。

解码端可以对接收到码流进行解码得到各声道的音频信号，并通过对应的扬声器向听众位置的听众播放音频信号，编码端在编码时考虑到了听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以根据目标音频信号的掩蔽参数对原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置处的音质效果。

下面介绍本发明实施例中的音频编码设备实施例，请参阅图6，本发明音频编码设备一个实施例包括：

位置信息获取单元601，用于获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

掩蔽参数获取单元602，用于按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，该各声道对应的空间传输参数由位置信息获取单元601获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；

量化噪声获取单元603，用于根据掩蔽参数获取单元602计算得到的掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得该目标音频信号的音频质量满足预置条件。

需要说明的是，本实施例中，该目标音频信号的音频质量可以与该掩蔽参数成正比，且与各声道的量化噪声成反比；

量化编码单元604，用于根据量化噪声获取单元603计算得到的各声道的量化噪声对待编码的原始音频信号进行量化编码。

为便于理解，下面以几个具体实例对本实施例中的音频编码设备进行描述，请参阅图7，本发明音频编码设备另一实施例包括：

位置信息获取单元701，用于获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

掩蔽参数获取单元702，用于按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，该各声道对应的空间传输参数由位置信息获取单元701获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；

量化噪声获取单元703，用于根据掩蔽参数获取单元702计算得到的掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得该目标音频信号的音频质量满足预置条件；

需要说明的是，本实施例中，该目标音频信号的音频质量可以与该掩蔽参数成正比，且与各声道的量化噪声成反比；

量化编码单元704，用于根据量化噪声获取单元703计算得到的各声道的量化噪声对待编码的原始音频信号进行量化编码。

本实施例中的掩蔽参数获取单元702可以进一步包括：

第一计算模块7021，用于根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数；

第二计算模块7022，用于按照预置的掩蔽参数计算函数，根据计算得到的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

本实施例中的第一计算模块7021可以进一步包括：

第一计算子模块70211，用于根据各扬声器的位置信息以及听众位置信息，计算各扬声器与一个听众位置之间的距离；

第二计算子模块70212，用于根据计算得到的各距离计算各声道对应的空间传输参数。

为便于理解，下面以一具体应用场景对本实施例音频编码设备中各单元之间的联系进行说明：

本实施例中，各扬声器的位置以及听众位置相对固定，例如在家庭影院环境中，则可以在音频编码设备中预置各扬声器的位置信息以及听众位置信息，则位置信息获取单元701可以从本地获取到这些信息。

位置信息获取单元701获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息可以是各扬声器的坐标以及听众位置的坐标。

当位置信息获取单元701获取到各扬声器的坐标以及听众位置的坐标之后，第一计算模块7021可以根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数。

本实施例中，听众位置可以只有一个，也可以有多个，具体场景可以参阅图3(a)以及图3(b)。

图3(a)所示的场景为两个声道，一个听众位置的场景，图3(b)所示的场景为两个声道，两个听众位置的场景。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景的描述与前述图2所示实施例中描述的内容类似，此处不再赘述。

本实施例中，若各扬声器与听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道对应的空间传输参数和该声道对应的扬声器与听众位置之间的距离成反比，第一计算子模块70211可以根据各扬声器的位置信息以及听众位置信息，计算各扬声器与一个听众位置之间的距离，则第二计算子模块70212可以根据计算得到的各距离计算各声道对应的空间传输参数。

对于图3(a)所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，则声道1对应的空间传输参数为H₁，声道2对应的空间传输参数为H₂，其中，H₁与R₁成反比，H₂与R₂成反比，H₁可以近似看作是1/R₁，H₂可以近似看作是1/R₂。

对于图3(b)所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，则声道1与听众位置1之间对应的空间传输参数为H₁₁，声道2与听众位置1之间对应的空间传输参数为H₂₁，声道1与听众位置2之间对应的空间传输参数为H₁₂，声道2与听众位置2之间对应的空间传输参数为H₂₂，其中，H₁₁与R₁₁成反比，H₂₁与R₂₁成反比，H₁₂与R₁₂成反比，H₂₂与R₂₂成反比，H₁₁可以近似看作是1/R₁₁，H₂₁可以近似看作是1/R₂₁，H₁₂可以近似看作是1/R₁₂，H₂₂可以近似看作是1/R₂₂。

本实施例中，听众位置1以及听众位置2可以近似看作是一个听众位置，则可以看作H₁₁与H₁₂相等，且H₂₁与H₂₂相等。

第一计算模块7021获取到各声道对应的空间传输参数之后，第二计算模块7022可以按照预置的掩蔽参数计算函数，根据各声道对应的空间传输参数以及各声道的原始音频信号计算听众位置接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

本实施例中的掩蔽参数可以为掩蔽阈值的平方，掩蔽参数的计算方式与前述图2所示实施例中描述的计算方式类似，此处不再赘述。

当第二计算模块7022获取到掩蔽参数之后，量化噪声获取单元703根据该掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得该目标音频信号的音频质量满足预置条件；

本实施例中，量化噪声获取单元703计算各声道的量化噪声的过程与前述图2所示实施例中描述的计算方式类似，此处不再赘述。

当量化噪声获取单元703获取到各声道的量化噪声之后，量化编码单元704可以根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长，具体过程此处不作限定。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，量化编码单元704根据N₁确定声道1的量化步长，并根据N₂确定声道2的量化步长。

量化编码单元704根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长之后，可以根据各量化步长对各声道的原始音频信号进行量化编码，具体过程此处不作限定。

对于图3(a)以及图3(b)所示的场景，量化编码单元704根据N₁确定声道1的量化步长，并根据N₂确定声道2的量化步长之后，则可以按照声道1的量化步长对声道1的原始音频信号S₁进行量化编码，并按照声道2的量化步长对声道2的原始音频信号S₂进行量化编码。

当量化编码完成之后，编码后的码流被发送至解码端进行解码，解码过程此处不作限定。

解码端可以对接收到码流进行解码得到各声道的音频信号，并通过对应的扬声器向听众位置的听众播放音频信号，编码端在编码时考虑到了听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以量化编码单元704根据目标音频信号的掩蔽参数对待编码的原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置的音质效果。

请参阅图8，本发明音频编码设备另一实施例包括：

位置信息获取单元801，用于获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

掩蔽参数获取单元802，用于按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，该各声道对应的空间传输参数由位置信息获取单元801获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；

量化噪声获取单元803，用于根据掩蔽参数获取单元802计算得到的掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得该目标音频信号的音频质量满足预置条件；

需要说明的是，本实施例中，该目标音频信号的音频质量可以与该掩蔽参数成正比，且与各声道的量化噪声成反比；

量化编码单元804，用于根据量化噪声获取单元803计算得到的各声道的量化噪声对待编码的原始音频信号进行量化编码。

本实施例中的掩蔽参数获取单元802可以进一步包括：

第一计算模块8021，用于根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数；

第二计算模块8022，用于按照预置的掩蔽参数计算函数，根据计算得到的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

本实施例中的第一计算模块8021可以进一步包括：

本实施例中的第一计算模块8021可以进一步包括：

确定子模块80211，用于针对每个扬声器，按照该扬声器的位置信息以及听众位置信息确定离该扬声器最近的参考听众位置；

距离计算子模块80212，用于计算各扬声器与各参考听众位置之间的距离；

传输参数计算子模块80213，用于根据该距离计算子模块80212计算得到的距离计算各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数，该空间传输参数与该距离成反比。

为便于理解，下面以一具体应用场景对本实施例音频编码设备中各单元之间的联系进行说明：

本实施例中，各扬声器的位置以及听众位置相对固定，例如在家庭影院环境中，则可以在音频编码设备中预置各扬声器的位置信息以及听众位置信息，则位置信息获取单元801可以从本地获取到这些信息。

位置信息获取单元801获取到的各扬声器的位置信息以及听众位置信息可以是各扬声器的坐标以及听众位置的坐标。

当位置信息获取单元801获取到各扬声器的坐标以及听众位置的坐标之后，可以根据坐标之间的差值，计算每个扬声器与每个听众位置之间的距离。

本实施例中存在多个听众位置，具体场景可以参阅图5。

图5所示的场景为三个声道，五个听众位置的场景，对于图5所示的场景，音频编码设备可以获取扬声器1到听众位置1的距离D₁₁、扬声器2到听众位置1的距离D₂₁、扬声器3到听众位置1的距离D₃₁、扬声器1到听众位置2的距离D₁₂......以此类推，直至得到每个扬声器与每个听众位置之间的距离。

对于扬声器1，其与5个听众位置的距离分别为D₁₁、D₁₂、D₁₃、D₁₄以及D₁₅，其中，D₁₁的数值最小，则确定模块8021可以确定听众位置1为离扬声器1最近的参考听众位置。

对于扬声器2，其与5个听众位置的距离分别为D₂₁、D₂₂、D₂₃、D₂₄以及D₂₅，其中，D₂₃的数值最小，则确定模块8021可以确定听众位置3为离扬声器2最近的参考听众位置。

对于扬声器3，其与5个听众位置的距离分别为D₃₁、D₃₂、D₃₃、D₃₄以及D₃₅，其中，D₃₅的数值最小，则确定子模块80211可以确定听众位置5为离扬声器3最近的参考听众位置。

此处仅以一个场景为例进行说明，可以理解的是，在实际应用中，还可以有更多的扬声器以及更多的听众，获取距离的具体方式以及确定参考听众位置的具体方式类似，此处不再赘述。

当确定子模块80211确定了参考听众位置之后，距离计算子模块80212可以获取各扬声器与各参考听众位置之间的距离，具体计算过程与前述图4所示实施例中描述的计算过程类似，此处不再赘述。

本实施例中，若各扬声器与各参考听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道与某参考听众位置之间对应的空间传输参数和该声道对应的扬声器与该参考听众位置之间的距离成反比，传输参数计算子模块80213可以据此计算各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数。

对于图5所示的场景，扬声器1对应声道1，扬声器2对应声道2，扬声器3对应声道3。

前面确定了3个参考听众位置，分别为参考听众位置1(对应听众位置1)，参考听众位置2(对应听众位置3)，以及参考听众位置3(对应听众位置5)。

声道1与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₁₁，声道1与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₁₂，声道1与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₁₃，声道2与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₂₁，声道2与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₂₂，声道2与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₂₃，声道3与参考听众位置1之间对应的空间传输参数为H₃₁，声道3与参考听众位置2之间对应的空间传输参数为H₃₂，声道3与参考听众位置3之间对应的空间传输参数为H₃₃。

按照反比关系可知，H₁₁可以近似看作是1/R₁₁，H₁₂可以近似看作是1/R₁₂，H₁₃可以近似看作是1/R₁₃，H₂₁可以近似看作是1/R₂₁，H₂₂可以近似看作是1/R₂₂，H₂₃可以近似看作是1/R₂₃，H₃₁可以近似看作是1/R₃₁，H₃₂可以近似看作是1/R₃₂，H₃₃可以近似看作是1/R₃₃。

传输参数计算子模块80213获取到各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数之后，第二计算模块8022可以根据各声道与各参考听众位置之间对应的空间传输参数以及各声道的原始音频信号计算各参考听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

本实施例中的掩蔽参数可以为掩蔽阈值的平方，掩蔽参数的计算方式与前述图4所示实施例中描述的计算方式类似，此处不再赘述。

当第二计算模块8022获取到掩蔽参数之后，量化噪声获取单元803可以根据掩蔽参数，计算各声道的量化噪声，使得目标音频信号的音频质量满足预置条件。

本实施例中，量化噪声获取单元803计算各声道的量化噪声的过程与前述图4所示实施例中描述的计算方式类似，此处不再赘述。

当量化噪声获取单元803获取到各声道的量化噪声之后，量化编码单元804可以根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长，具体过程此处不作限定。

量化编码单元804根据各声道的量化噪声确定各声道的量化步长之后，可以根据各量化步长对各声道的原始音频信号进行量化编码，具体过程此处不作限定。

当量化编码完成之后，编码后的码流被发送至解码端进行解码，解码过程此处不作限定。

解码端可以对接收到码流进行解码得到各声道的音频信号，并通过对应的扬声器向听众位置的听众播放音频信号，编码端在编码时考虑到了听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，在多声道音频的环境中，听众位置处所接收到的目标音频信号是由多个声道输出的音频信号混合而成，所以量化编码单元804根据目标音频信号的掩蔽参数对待编码的原始音频信号进行量化编码则可以有效的利用多声道之间的掩蔽效应，因此，本发明实施例能够提高多声道方式在听众位置的音质效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种音频编码方法以及音频编码设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种音频编码方法，应用于多声道编解码系统，所述多声道编解码系统包含至少两个扬声器，其特征在于，包括：

获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，所述各声道对应的空间传输参数由所述各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；

根据所述掩蔽参数计算各声道的量化噪声，直至使得所述目标音频信号的音频质量满足预置条件，所述音频质量与掩蔽参数成正比，且与各声道的量化噪声成反比；

根据所述各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码；

所述空间传输参数通过如下方式得到：

若各扬声器与听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道对应的空间传输参数H和该声道对应的扬声器与听众位置之间的距离R成反比关系：

H=Y（R），其中，Y（*）为预置的反比函数；

掩蔽参数M通过如下的方式进行计算：M=F（Y’），其中，F（*）为预置的掩蔽参数计算函数，Y’为Y的平方级参数，Y为听众位置处所接收到的目标音频信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数包括：

根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数；

按照预置的掩蔽参数计算函数，根据计算得到的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多声道编解码系统包含一个听众位置；

所述根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数包括：

根据各扬声器的位置信息以及听众位置信息，计算各扬声器与一个听众位置之间的距离；

根据计算得到的各距离计算各声道对应的空间传输参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标音频信号的掩蔽参数M通过如下方式计算得到：

$M=F\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(S_i*H_i*S_i*H_i)\right)=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*H_i*S_i*H_i);$

其中，S_i为第i个声道的原始音频信号，H_i为第i个声道对应的空间传输参数，所述H_i与R_i成反比，R_i为第i个扬声器与听众位置之间的距离，Z为扬声器的个数，i为1至Z中的任一整数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标音频信号的音频质量Q的计算方式为：

$A+M/\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_i*H_i)\right);$

其中，所述N_i为对第i个声道的原始音频信号S_i进行量化编码时所产生的量化噪声。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当各扬声器与听众位置之间的距离相同时，所述目标音频信号的音频质量Q的计算方式为：

$Q=\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*S_i)\right)/\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i.$

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据掩蔽参数计算各声道的量化噪声包括：

根据所述F（S_i*S_i），计算各声道的量化噪声，使得

最小。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据F（S_i*S_i），计算各声道的量化噪声包括：

设置F（S_i*S_i）/N_i=F（S_i+1*S_i+1）/N_i+1，使得所述原始音频信号进行量化编码后的总输出码率等于预置的输出码率；

在保持总输出码率不变的情况下，对N_i进行调整，记录

最小时的N_i；

将所述N_i作为各声道的量化噪声。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多声道编解码系统包含至少两个听众位置；

所述根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数包括：

针对每个扬声器，按照该扬声器的位置信息以及听众位置信息确定离该扬声器最近的参考听众位置；

计算各扬声器与各参考听众位置之间的距离；

根据所述距离计算各声道对应的空间传输参数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标音频信号的掩蔽参数M_j通过如下方式计算得到：

$M_j=F\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(S_i*H_{\mathrm{ij}}*S_i*H_{\mathrm{ij}})\right)=\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}F(S_i*H_{\mathrm{ij}}*S_i*H_{\mathrm{ij}});$

其中，S_i为第i个声道的原始音频信号，H_ij为第i个声道与第j个参考听众位置之间对应的空间传输参数，所述H_ij与R_ij成反比，R_ij为第i个扬声器与第j个参考听众位置之间的距离，Z为扬声器的个数，i、j均为1至Z中的任一整数。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述目标音频信号的音频质量Qj的计算方式为：

$Q_j=M_j/\left(\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})\right);$

其中，所述N_i为对第i个声道的原始音频信号S_i进行量化编码时所产生的量化噪声。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据掩蔽参数计算各声道的量化噪声包括：

1）将Q_j设置为同一预置数值C；

2）根据M_j以及C，按照如下公式计算N_i：

$\underset{i=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}(N_i*H_{\mathrm{ij}}*H_{\mathrm{ij}})=M_j/C;$

3）根据所述N_i对所述原始音频信号进行模拟量化编码，并计算所述原始音频信号进行模拟量化编码后的总输出码率；

4）判断所述总输出码率是否小于或等于预置的输出码率，若是，则将所述N_i作为各声道的量化噪声，并结束流程，若否，则降低C的数值；

重复上述步骤1）至4）直至结束流程。

13.根据权利要求8或12所述的方法，其特征在于，所述根据所述各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码包括：

根据所述N_i确定第i个声道的量化步长或第i个声道的量化编码规则；

按照所述第i个声道的量化步长或第i个声道的量化编码规则对第i个声道的原始音频信号S_i进行量化编码。

14.一种音频编码设备，应用于多声道编解码系统，所述多声道编解码系统包含至少两个扬声器，其特征在于，包括：

位置信息获取单元，用于获取各扬声器的位置信息以及听众位置信息；

掩蔽参数获取单元，用于按照各声道对应的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数，所述各声道对应的空间传输参数由所述各扬声器的位置信息以及听众位置信息得到，各扬声器与各声道一一对应；

量化噪声获取单元，用于根据所述掩蔽参数计算各声道的量化噪声，使得所述目标音频信号的音频质量满足预置条件，所述音频质量与掩蔽参数成正比，且与各声道的量化噪声成反比；

量化编码单元，用于根据所述量化噪声获取单元计算得到的各声道的量化噪声对所述原始音频信号进行量化编码；

所述空间传输参数通过如下方式得到：

若各扬声器与听众位置之间传输的声音为直达声，则某声道对应的空间传输参数H和该声道对应的扬声器与听众位置之间的距离R成反比关系：

H=Y（R），其中，Y（*）为预置的反比函数；

掩蔽参数M通过如下的方式进行计算：M=F（Y’），其中，F（*）为预置的掩蔽参数计算函数，Y’为Y的平方级参数，Y为听众位置处所接收到的目标音频信号。

15.根据权利要求14所述的音频编码设备，其特征在于，所述掩蔽参数获取单元包括：

第一计算模块，用于根据各扬声器的位置信息以及至少一个听众位置信息，计算各声道对应的空间传输参数；

第二计算模块，用于按照预置的掩蔽参数计算函数，根据计算得到的空间传输参数以及待编码的原始音频信号计算听众位置处所接收到的目标音频信号的掩蔽参数。

16.根据权利要求15所述的音频编码设备，其特征在于，所述第一计算模块包括：

第一计算子模块，用于根据各扬声器的位置信息以及听众位置信息，计算各扬声器与一个听众位置之间的距离；

第二计算子模块，用于根据计算得到的各距离计算各声道对应的空间传输参数。

17.根据权利要求15所述的音频编码设备，其特征在于，所述第一计算模块包括：

确定子模块，用于针对每个扬声器，按照该扬声器的位置信息以及听众位置信息确定离该扬声器最近的参考听众位置；

距离计算子模块，用于计算各扬声器与各参考听众位置之间的距离；

传输参数计算子模块，用于根据所述距离计算各声道对应的空间传输参数。

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