CN108111962B - 虚拟环绕声处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种虚拟环绕声处理方法和装置。本发明的虚拟环绕声处理方法，包括：根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号；分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号；根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号；输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号。本发明实施例可以实现虚拟环绕声效技术的临场感，且虚拟环绕声效果与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
Description
技术领域
本发明实施例涉及多媒体技术，尤其涉及一种虚拟环绕声处理方法和装置。
背景技术
虚拟环绕声技术是在双声道立体声的基础上，不增加声道和音箱，把声场信号经过处理后播出，使聆听者感到声音来自多个方位，产生仿真的立体声场。虚拟环绕声技术目前在电视机内部已经成为了一种必不可少的技术。它的功能是扩大电视机的声场让电视机的声音听起来有包容感。目前虚拟环绕声功能主要是通过头相关传递函数(Head RelatedTransfer Function，简称HRTF)算法来实现的。
HRTF算法可以分解为三个部分，包括两耳时差(Interaural Time Difference)、两耳声级差(Interaural Level Difference)以及谱特征(Spectral Cues)。如图1所示，从空间一点发出的声音信号x(t)，经空间传播，到达人耳(鼓膜前)，到达人耳的声音信号可以表示为(xR(t)，xL(t))，其中声音信号传播的物理过程可视为一个线性时不变(LTI)的声滤波系统，其特性可由系统的频域传输函数完全描述。HRTF正是这个声滤波系统的频域传输函数，其可以还原来自整个空间方位的声音信号。
然而，由于HRTF算法对从声源到用户位置的传输通道进行建模，因此模型就跟传输通道密切相关。当用户位置发生变化的时候，传输通道就会发生变化，旧的模型就不能适用于新的位置，导致用户对于环绕声的感觉发生很大的变化。
发明内容
本发明实施例提供一种虚拟环绕声处理方法和装置，以实现虚拟环绕声效技术的临场感，且虚拟环绕声效果与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
第一方面，本发明实施例提供一种虚拟环绕声处理方法，包括：
根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号；
分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号；
根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号；
输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号。
第二方面，本发明实施例提供一种虚拟环绕声处理装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如第一方面所述的方法。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，包括：所述计算机存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行时用于实现如第一方面所述的方法。
本发明实施例的虚拟环绕声处理方法和装置，通过根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号，分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号，根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号，即通过改变待播放的音频信号内不同频率的相位，使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，因而使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感，其与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的音频信号处理方法的示意图；
图2为移位加窗操作的示意图；
图3为本发明的虚拟环绕声处理方法实施例一的流程图；
图4为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例一的流程图；
图5为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例二的流程图；
图6为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例三的示意图；
图7为本发明的虚拟环绕声处理装置实施例一的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的音频信号处理方法的示意图，图2为移位加窗操作的示意图，本发明的音频处理方法具体可以应用于电视机、投影设备等多媒体设备中，如图1所示，接收待播放的音频信号x(n)，例如可以是电视机的处理器接收待播放的音频信号x(n)，首先对该待播放的音频信号x(n)进行分帧操作，帧长为N，N的取值范围为[4,4096]，即可以以帧长N对该待播放的音频信号x(n)进行分帧操作，获取每一帧的待播放的音频信号，在后续处理过程中，可以以一帧或者多帧为单位进行处理，并将该待播放的音频信号x(n)划分为左声道的音频信号xL(n)和右声道的音频信号xR(n)。左声道的音频信号xL(n)和右声道的音频信号xR(n)可以分别进行移位加窗操作，以去除音频的块效应，具体的，由于对待播放的音频信号进行分帧操作之后，在块与块之间的位置很容易出现噪声，移位加窗操作可以去除该噪声。具体的移位加窗操作的示意图可以参见图2所示，其中，每一个半圆表示一帧的待播放的音频信号，将相邻帧的待播放的音频信号移位相加，其中移动步长可以为半个帧长度。移位加窗操作后，可以进行傅里叶变换，获取左声道的频谱信号和右声道的频谱信号，进行执行本发明实施例的虚拟环绕声处理方法，以获取处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号。本发明实施例的虚拟环绕声处理方法通过根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号，分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号，根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，即通过改变待播放的音频信号内不同频率的相位，使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，因而使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感，其与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
其中，本发明实施例的虚拟环绕声处理方法的具体实施方式可以参见下述实施例的解释说明。
图3为本发明的虚拟环绕声处理方法实施例一的流程图，本实施例的执行主体可以为虚拟环绕声处理装置，该装置可以通过软件和/或硬件实现，可以集成在多媒体设备的处理器芯片中，如图3所示，本实施例的方法可以包括：
步骤101、根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号。
其中，左声道的频谱信号和右声道的频谱信号为对时域的左声道的信号和时域的右声道信号进行傅里叶变换获取的频域信号，该傅里叶变换可以是快速傅里叶变换(FastFourier Transform，FFT)或者离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transformation，DFT)，其可以根据需求进行灵活选取。
具体的，可以用左声道的频谱信号减去右声道的频谱信号得到第一差值信号，用右声道的频谱信号减去左声道的频谱信号得到第二差值信号。当然可以理解的，也可以用右声道的频谱信号减去左声道的频谱信号得到第一差值信号，用左声道的频谱信号减去右声道的频谱信号得到第二差值信号，其可以根据需求进行灵活设置，本发明实施例对此不作限制。
步骤102、分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号。
其中，第一差值信号和第二差值信号均包括多个频点的信号，本实施例对不同频点的信号进行相位偏移，获取第一目标差值信号和第二目标差值信号。
本实施例的相位偏移具体指将第一差值信号的不同频点的信号逆时针旋转一定角度，将第二差值信号的不同频点的信号逆时针旋转一定角度，该角度的具体取值可以随机选取，该角度的取值范围可以为0至当然可以理解的其取值范围也可以设置为其他具体取值范围，本发明实施例对此不作限制。
步骤103、根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号。
具体的，通过步骤102的对第一差值信号的不同频点的信号和第二差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，从而使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，然后根据得到的第一目标差值信号和第二目标差值信号、以及左声道的频谱信号和右声道的频谱信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，该处理后的左声道信号和处理后的右声道信号可以使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感。
一种可实现方式，可以根据公式XLL(k)＝K0*XL(k)+XR(k)+K2*XdiffLOut1(k)生成处理后的左声道的频谱信号，对所述处理后的左声道的频谱信号进行傅里叶反变换，获取处理后的左声道信号，根据公式XRR(k)＝K0*XR(k)+XL(k)+K2*XdiffROut2(k)生成处理后的右声道的频谱信号，对所述处理后的右声道的频谱信号进行傅里叶反变换，获取处理后的右声道信号。
其中，XLL(k)表示处理后的左声道的频谱信号，XL(k)表示所述左声道的频谱信号，XRR(k)表示处理后的右声道的频谱信号，XR(k)表示所述右声道的频谱信号，XdiffLOut1(k)表示所述第一目标差值信号，XdiffROut2(k)表示所述第二目标差值信号，K0和K2表示权值。
需要说明的是，上述步骤103还可以通过其他方式实现，例如上述公式不使用权值K0和K2参与计算等方式，此处不一一举例说明。
步骤104、输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号。
具体的，可以通过多媒体设备的扬声器输出处理后的左声道信号和处理后的右声道信号。
在一些实施例中，上述步骤102的具体实现方式可以为对所述第一差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到所述第一目标差值信号，对所述第二差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到所述第二目标差值信号。
本实施例，通过根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号，分别对第一差值信号和第二差值信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号，根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号，即通过改变待播放的音频信号内不同频率的相位，使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，因而使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感，其与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
需要说明的是，上述K0和K2的值选取可以根据表1选取，当然可以理解的，本发明实施例不以作为限制。
表1加权系数表
通过上述权值K0和K2可以调节不同成分的权重，达到既然保证声音的品质，又实现虚拟环绕声的效果。
下面采用几个具体的实施例，对图3所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
图4为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例一的流程图，本实施例在图3所示实施例的基础上，对上述实施例的对所述第一差值信号进行相位偏移，得到所述第一目标差值信号的一种可实现方式进行具体解释说明，如图4所示，本实施例的方法可以包括：
步骤201、分别确定所述第一差值信号的不同频点的信号的初始相位和模值。
具体的，第一差值信号的每一个频点的信号可以表示为一个复数向量，可以计算出每一个复数向量的初始相位和模值。
举例而言，第一差值信号的一个k频点的信号X(k)等于-200+100i，即该复数向量的实部为-200，虚部为100。计算X(k)的初始相位和模值。其中，模值RX的确定方式具体可以为RX＝((-200)*(-200)+100*100)0.5＝223.6。初始相位θ的确定方式具体可以为，t＝arctan(100/200)＝0.46，θ＝π–t＝3.1415–t＝2.68。即X(k)＝RX*ej*θ。
步骤202、根据随机相位和所述不同频点的信号的初始相位确定所述第一目标差值信号的不同频点的信号的目标相位。
其中，所述随机相位的取值范围为0至
即通过步骤202对不同频点的信号的初始相位进行相位偏移。一种可实现方式，可以用不同频点的信号的初始相位加上一个随机相位确定第一目标差值信号的不同频点的信号的目标相位，该随机相位可以是0至内的一个随机数。
以上述第一差值信号的一个k频点的信号X(k)等于-200+100i的举例做进一步举例说明，假设该随机相位为0.78，则第一目标差值信号的k频点的信号的目标相位
步骤203、根据所述不同频点的信号的目标相位和所述模值确定所述第一目标差值信号。
具体的，可以根据不同频点的信号的目标相位和第一差值信号的不同频点的信号的模值计算第一目标差值信号的实部和虚部，从而得到该第一目标差值信号。
以上述举例做进一步举例说明，第一目标差值信号的k频点的信号Xdst(k)，该第一目标差值信号的k频点的信号的实部＝RX*cos(θ+0.78)＝RX*cos(3.46)＝223.6*(-0.95)＝-212.36，该第一目标差值信号的k频点的信号的虚部＝RX*sin(θ+0.78)＝RX*sin(3.46)＝223.6*(-0.31)＝-70.00。
本实施例，通过根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号，分别对第一差值信号的不同频点的信号和第二差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号，根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号，即通过改变待播放的音频信号内不同频率的相位，使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，因而使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感，其与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
图5为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例二的流程图，如图5所示，本实施例在图3所示实施例的基础上，对上述实施例的对所述第一差值信号进行相位偏移，确定所述第一目标差值信号的另一种可实现方式进行具体解释说明，本实施例的方法可以包括：
步骤301、分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行映射，获取每个频点的第一映射向量，所述每个频点的第一映射向量均位于预设象限范围内。
其中，该预设象限范围的具体设置可以根据需求进行灵活设置，例如，该预设象限范围可以是
上述分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行映射，获取每个频点的第一映射向量的一种具体的可实现方式，分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行坐标映射，将所述第一差值信号的不同频点的信号映射至第一象限，获取每个频点的第二映射向量，当一个频点的第二映射向量的相位大于M时，则对所述频点的第二映射向量进行角度映射，将所述第二差值信号的不同频点的信号映射至所述预设象限范围内，获取所述频点的第一映射向量，当一个频点的第二映射向量的相位小于或等于M时，则将所述频点的第二映射向量作为所述频点的第一映射向量。
其中，以上述预设象限范围是为例做举例说明，上述M为即通过上述步骤获取在该预设象限范围内的第一映射向量。
在一些实施例中，上述分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行坐标映射，将所述第一差值信号的不同频点的信号映射至第一象限，获取每个频点的第二映射向量，具体可以包括：当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第一象限时，则将所述频点的信号作为所述频点的第二映射向量；当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第二象限时，则将所述频点的信号的横坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的纵坐标，将频点的信号的纵坐标作为所述频点的第二映射向量的横坐标；当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第三象限时，则将所述频点的信号的横坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的横坐标，将频点的信号的纵坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的纵坐标；当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第四象限时，则将所述频点的信号的横坐标作为所述频点的第二映射向量的纵坐标，将频点的信号的纵坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的横坐标。
以第一差值信号的k频点的信号X(k)为例举例说明，该X(k)映射到二维坐标系的X轴的坐标为a(k)，即横坐标为a(k)，该X(k)映射到二维坐标系的Y轴的坐标为b(k)，即纵坐标为b(k)。该X(k)可以位于二维坐标平面的四个象限中的任何一个。对X(k)进行上述坐标映射的作用就是将X(k)从其所在象限映射到第一象限。假设映射到第一象限之后的向量为X1(k)，X1(k)表示为X1(k)＝a1(k)+i*b1(k)，X1(k)即为上述k频点的第二映射向量。进行坐标映射的具体过程为，当X(k)位于第一象限时，X1(k)＝X(k)，即a1(k)＝a(k)；b1(k)＝b(k)；当X(k)位于第二象限时，a1(k)＝b(k)；b1(k)＝-a(k)；当X(k)位于第三象限时，a1(k)＝-a(k)；b1(k)＝-b(k)；当X(k)位于第四象限时，a1(k)＝-b(k)；b1(k)＝a(k)。
上述对所述频点的第二映射向量进行角度映射，获取所述频点的第一映射向量，具体可以包括：将所述频点的第二映射向量的横坐标作为所述频点的第一映射向量的纵坐标；将所述频点的第二映射向量的纵坐标作为所述频点的第一映射向量的横坐标；获取所述频点的第一映射向量。
以上述第一差值信号的k频点的信号X(k)为例做进一步举例说明，经过上述坐标映射之后，X1(k)位于第一象限，也就是角度范围为[0,90)度。为了提高计算精度，同时避免计算复杂的超越函数，如指数函数，三角函数等，需要对角度做进一步的压缩，将向量的角度压缩至[0,45)度之内，在该[0,45)度范围内进行建立预设坐标表。假设压缩至[0,45)度之内的向量为X2(k)，X2(k)表示为X2(k)＝a2(k)+i*b2(k)，X2(k)即为上述k频点的第一映射向量。进行角度映射的具体过程为，当X1(k)位于[0,45)时，X2(k)＝X1(k)，即a2(k)＝a1(k)，b2(k)＝b1(k)；当X1(k)位于[45,90)时，a2(k)＝b1(k)，b2(k)＝a1(k)。
步骤302、根据每个频点的第一映射向量和预设坐标表确定每个频点的信号对应的单位向量。
其中，该预设坐标表包括索引以及与所述索引对应的横坐标和纵坐标。具体的，根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的索引，根据所述频点的索引和所述预设坐标表，确定与所述频点的索引对应的横坐标和纵坐标，将所述频点的索引对应的横坐标和纵坐标作为所述频点的信号对应的单位向量的横坐标和纵坐标。
该预设坐标表是对预设象限范围[0，M)内的单位圆进行采样，记录每个样点的横坐标xUnit和纵坐标yUnit以及对应的正切值，从而得到包括N(采样点个数)个数据元素的数组Angle[N]，其中，例如M为N的取值范围一般是[2，65536]，举例而言N选取512。
其中，根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的索引的具体实施方式可以为，根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的第一映射向量的索引，根据所述频点的第一映射向量的索引和所述预设坐标表确定所述频点的第一映射向量对应的单位向量，根据所述频点的第一映射向量对应的单位向量确定所述频点的第二映射向量对应的单位向量，根据所述频点的第二映射向量的单位向量确定所述频点的单位向量。
以上述第一差值信号的k频点的信号X(k)，k频点的第一映射向量为X2(k)，k频点的第二映射向量为X1(k)，为例做进一步举例说明，根据上述坐标映射和角度映射，可以由X(k)得到X2(k)。X2(k)对应的单位向量XUnit2(k)＝{xUnit2,yUnit2}，可以通过X2(k)的相位角度的正切值确定，即先通过tan＝b2(k)/a2(k)确定X2(k)的索引X2index，具体的X2index＝512*tan，其中，512为举例说明，即以预设坐标表包括512个数据元素的数组为例进行举例说明，即以9个比特位进行索引(2的9次方为512)。根据该索引X2index和预设坐标表可以确定X2(k)对应的单位向量XUnit2(k)的值，即XUnit2(k)＝Angle[X2index]。根据XUnit2(k)可以确定XUnit1(k)，根据XUnit1(k)可以确定X(k)对应的单位向量{aUnit(k)，bUnit(k)}。
步骤303、根据随机相位和每个频点的第一映射向量确定每个频点的目标差值信号对应的单位向量。
具体的，根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的索引，根据所述频点的索引和所述随机相位确定所述频点的目标差值信号对应的第三映射向量的索引，根据所述第三映射向量的索引和所述预设坐标表确定所述第三映射向量，根据所述第三映射向量确定所述频点的目标差值信号对应的单位向量。
其中，所述根据所述频点的索引和所述随机相位确定所述频点的目标差值信号对应的第三映射向量的索引，具体可以包括：根据所述频点的索引确定所述频点的第二映射向量的虚拟索引；将所述频点的第二映射向量的虚拟索引与所述随机相位相加，获取所述第三映射向量的虚拟索引；当所述第三映射向量的虚拟索引小于M时，将所述虚拟索引作为所述第三映射向量的索引；当所述第三映射向量的虚拟索引大于M小于2M时，则所述第三映射向量的索引等于2M减去所述虚拟索引；当所述第三映射向量的虚拟索引大于2M小于3M时，则所述第三映射向量的索引等于所述虚拟索引减去2M。
步骤304、根据所述每个频点的信号对应的单位向量、所述每个频点的目标差值信号对应的单位向量和所述每个频点的信号，确定所述第一目标差值信号。
由于第一目标差值信号Xdst(k)是通过对最初的X(k)正向偏移[0，45)度得到的，假设第一目标差值信号Xdst(k)对应的单位向量为{xdstUnit(k),ydstUnit(k)}，X(k)对应的单位向量为{aUnit(k),bUnit(k)}，那么可以根据下述公式计算出第一目标差值信号的实部和虚部：
adst(k)＝a2(k)*xdstUnit(k)/aUnit(k)；
bdst(k)＝b2(k)*ydstUnit(k)/bUnit(k)；
Xdst(k)＝adst(k)+i*bdst(k)；
本实施例，通过根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号，分别对第一差值信号的不同频点的信号和第二差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号和第二目标差值信号，根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号、所述第一目标差值信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的左声道信号和处理后的右声道信号，输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号，即通过改变待播放的音频信号内不同频率的相位，使得到达用户左右耳朵的声音中的不同频率有不同的相位差，因而使用户感觉不同频率来自不同的方向，起到了虚拟环绕声的作用，实现虚拟环绕声效技术的临场感，其与用户所在位置无关，可以提升用户使用体验。
由于一般的嵌入式平台运算量有限，通过本实施例的上述方式确定第一目标差值信号，可以减少运算量，从而实现将其应用于电视等运算能力不足的多媒体设备的处理器。
下面采用一个具体的实施例对图5所示实施例进行举例说明。
图6为本发明的第一目标差值信号的获取方法实施例三的示意图，如图6所示，内外两个圆，其中，外圆表示源向量的模的圆和目标向量的模的圆，内圆表示单位模的圆，即所有模为1的圆。本发明实施例源向量即为第一差值信号X(k)，目标向量即为第一目标差值信号Xdst(k)，根据上述图5所示实施例的解释说明确定目标向量，首先需要确定源向量和目标向量在单位圆上分别对应的点XUnit(k)和XdstUnit(k)，然后根据相似三角形的原理，既可以计算得到Xdst(k)的值。
XUnit(k)的计算过程包括：
如图6所示X(k)位于第二象限，因此需要进行如上述实施例所述的坐标映射，即将X(k)映射至第一象限，其等价于将X(k)顺时针转动90度，从而得到第二映射向量X1(k)。由于X(k)＝-200+100i，那么X1(k)＝100+200i。
由于X1(k)处在(45，90]度之间，因此需要把X1(k)变换到[0,pai/4)之间，即通过上述实施例的角度映射得到X2(k)，其角度映射方式可以为以pai/4为对称轴对称映射，也就是横坐标和纵坐标对换位置。即X2(k)＝200+100i。
该X2(k)的索引为100/200，根据该X2(k)的索引和预设坐标表确定X2(k)对应的单位向量XUnit2(k)＝0.894+0.447i。
根据XUnit2(k)可以确定X1(k)对应的单位向量XUnit1(k)＝0.447+0.894i。
通过XUnit1(k)可以确定X(k)对应的单位向量XUnit(k)＝-0.894+0.447i。
XdstUnit(k)的计算过程包括：
其中，XdstUnit(k)是XUnit(k)逆时针移动了[0,pai/4]内的一个随机角度，由于X1(k)是由X(k)顺时针移动90度后到达第一象限的，因此设置第三映射向量Xdst1unit(k)，该Xdst1unit(k)也是由Xdstunit(k)顺时针移动90度得到的。
其中计算Xdst1unit(k)具体是通过虚拟索引完成的。
具体的，通过前面的计算，可知XUnit2(k)的索引为512，因此可以确定XUnit1(k)的索引为2*M-512＝2*1024-512＝1536，因为二者关于pai/4对称。
由于Xdst1unit(k)是由XUnit1(k)沿逆时针移动[0,pai/4]得到的，而[0,pai/4)对应的索引就是[0,M)，所以Xdst1unit(k)就是XUnit1(k)的索引加上[0,M)内的一个数值。Xdst1unit(k)的索引XdstCooIndex＝1536+612＝2148。其中612为[0,M)内任选的一个随机数值。
由于Xdst1unit(k)的索引XdstCooIndex 2148位于[2M，3M)的范围内，因此将该虚拟索引映射到[0,M)内以便查表，即XdstIndex＝XdstCooIndex-2M＝2148–2*1024＝100。
根据XdstIndex和预设坐标表确定的单位向量为0.981+0.194i。
从而确定Xdst1Unit(k)为-0.194+0.981i
进而确定XdstUnit(k)为-0.981-0.194i
最后利用相似三角形的原理就可以得到Xdst(k)，具体的：
XUnit(k)的实部/X(k)的实部＝XdstUnit(k)的实部/Xdst(k)的实部
Xdst(k)的实部＝X(k)的实部*XdstUnit(k)的实部/XUnit(k)的实部
＝-200*-0.981/-0.894
＝219.463
同样根据相似三角形原理：
XUnit(k)的虚部/X(k)的虚部＝XdstUnit(k)的虚部/Xdst(k)的虚部
Xdst(k)的虚部＝X(k)的虚部*XdstUnit(k)的虚部/XUnit(k)的虚部
＝100*-0.194/0.447
＝-43.40
从而确定Xdst(k)为219.463-43.40i。
通过本实施例的上述方式确定第一目标差值信号，可以减少运算量，从而实现将其应用于电视等运算能力不足的多媒体设备的处理器。
需要说明的是，本文所涉及的第二目标差值信号的具体的确定方式可以参照第一目标差值信号的确定方式，其实现原理和效果相同，此处不再赘述。
图7为本发明的虚拟环绕声处理装置实施例一的结构示意图，如图7所示，本实施例的装置可以包括：存储器11和处理器12，其中，存储器11用于存储计算机程序，处理器12用于执行所述计算机程序，以实现上述方法实施例的技术方案。
本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，包括：所述计算机存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行时用于实现上述方法实施例的技术方案。其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种虚拟环绕声处理方法，其特征在于，包括：
根据左声道的频谱信号和右声道的频谱信号确定第一差值信号和第二差值信号；
对所述第一差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到第一目标差值信号；
对所述第二差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到第二目标差值信号；
根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号和所述第一目标差值信号生成处理后的左声道信号，以及根据所述左声道的频谱信号、所述右声道的频谱信号和所述第二目标差值信号，生成处理后的右声道信号；
输出所述处理后的左声道信号和所述处理后的右声道信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到所述第一目标差值信号，包括：
分别确定所述第一差值信号的不同频点的信号的初始相位和模值；
根据随机相位和所述不同频点的信号的初始相位确定所述第一目标差值信号的不同频点的信号的目标相位；
根据所述不同频点的信号的目标相位和所述模值确定所述第一目标差值信号；
其中，所述随机相位的取值范围为0至
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一差值信号的不同频点的信号进行相位偏移，得到所述第一目标差值信号，包括：
分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行映射，获取每个频点的第一映射向量，所述每个频点的第一映射向量均位于预设象限范围内；
根据每个频点的第一映射向量和预设坐标表确定每个频点的信号对应的单位向量；
根据随机相位和每个频点的第一映射向量确定每个频点的目标差值信号对应的单位向量；
根据所述每个频点的信号对应的单位向量、所述每个频点的目标差值信号对应的单位向量和所述每个频点的信号，确定所述第一目标差值信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行映射，获取每个频点的第一映射向量，包括：
分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行坐标映射，将所述第一差值信号的不同频点的信号映射至第一象限，获取每个频点的第二映射向量；
当一个频点的第二映射向量的相位大于M时，则对所述频点的第二映射向量进行角度映射，将所述第二差值信号的不同频点的信号映射至所述预设象限范围内，获取所述频点的第一映射向量；
当一个频点的第二映射向量的相位小于或等于M时，则将所述频点的第二映射向量作为所述频点的第一映射向量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一差值信号的不同频点的信号进行坐标映射，将所述第一差值信号的不同频点的信号映射至第一象限，获取每个频点的第二映射向量，包括：
当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第一象限时，则将所述频点的信号作为所述频点的第二映射向量；
当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第二象限时，则将所述频点的信号的横坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的纵坐标，将频点的信号的纵坐标作为所述频点的第二映射向量的横坐标；
当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第三象限时，则将所述频点的信号的横坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的横坐标，将频点的信号的纵坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的纵坐标；
当所述第一差值信号的一个频点的信号位于第四象限时，则将所述频点的信号的横坐标作为所述频点的第二映射向量的纵坐标，将频点的信号的纵坐标的负值作为所述频点的第二映射向量的横坐标。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述频点的第二映射向量进行角度映射，将所述第二差值信号的不同频点的信号映射至所述预设象限范围内，获取所述频点的第一映射向量，包括：
将所述频点的第二映射向量的横坐标作为所述频点的第一映射向量的纵坐标；
将所述频点的第二映射向量的纵坐标作为所述频点的第一映射向量的横坐标；
获取所述频点的第一映射向量。
7.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述预设坐标表包括索引以及与所述索引对应的横坐标和纵坐标，所述根据每个频点的第一映射向量和预设坐标表确定每个频点的信号对应的单位向量，包括：
根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的索引；
根据所述频点的索引和所述预设坐标表，确定与所述频点的索引对应的横坐标和纵坐标，将所述频点的索引对应的横坐标和纵坐标作为所述频点的信号对应的单位向量的横坐标和纵坐标。
8.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据随机相位和每个频点的第一映射向量确定每个频点的目标差值信号对应的单位向量，包括：
根据每个频点的第一映射向量确定所述频点的索引；
根据所述频点的索引和所述随机相位确定所述频点的目标差值信号对应的第三映射向量的索引；
根据所述第三映射向量的索引和所述预设坐标表确定所述第三映射向量；
根据所述第三映射向量确定所述频点的目标差值信号对应的单位向量。
9.一种虚拟环绕声处理装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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