TW201732786A - 音訊同步方法及相關電子設備 - Google Patents

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Abstract

一種音訊同步方法包括：從一第一記錄設備接收一第一音訊信號；從一第二記錄設備接收一第二音訊信號；對該第一音訊信號和該第二音訊信號執行一相關運算以對準該第一音訊信號的一第一式樣和該第二音訊信號的一第一式樣；在該第一音訊信號和該第二音訊信號的該第一式樣對準之後，計算該第一音訊信號的一第二式樣和該第二音訊信號的一第二式樣之間的差；以及根據該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣之間的差，獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的一開始時間差以用於音訊同步。

Description

音訊同步方法及相關電子設備
本發明有關於360度音訊/視訊應用，更具體來說，有關於用於虛擬實境的360度音訊/視訊應用的音訊同步方法和相關電子設備。
在360度音訊/視訊應用中，多個相機和麥克風被用於記錄用於使用虛擬實境(virtual reality)的音訊和視訊軌道。當用戶佩戴頭戴式顯示器或耳機以享受虛擬實境時，所記錄的音訊和視訊軌道可以由頭戴式顯示器或耳機播放，以向用戶提供沉浸式體驗。然而，因爲音訊軌道由兩個或更多個麥克風記錄，並且麥克風的開始時間（即麥克風開始記錄的時間點）由於內部硬體或軟體情況而總是不同，所以音訊軌道可能不是本徵同步的(intrinsically synchronized)。
有鑒於此，本發明特提供以下技術方案以解決上述問題。
本發明實施例提供一種音訊同步方法，包括：從第一記錄設備接收第一音訊信號；從第二記錄設備接收第二音訊信號；對第一音訊信號和第二音訊信號執行相關運算以對準第一音訊信號的第一式樣和第二音訊信號的第一式樣；在第一音訊信號和第二音訊信號的第一式樣對準之後，計算第一音訊信號的第二式樣和第二音訊信號的第二式樣之間的差；以及根據第一音訊信號的第二式樣和第二音訊信號的第二式樣之間的差，獲得第一音訊信號和第二音訊信號之間的開始時間差以用於音訊同步。
本發明實施例又提供一種音訊同步方法，包括：控制第一揚聲器播放具有第一式樣的聲音；控制第二揚聲器播放具有第二式樣的聲音；從記錄由第一揚聲器和第二揚聲器産生的聲音的第一記錄設備接收第一音訊信號；從記錄由第一揚聲器和第二揚聲器産生的聲音的第二記錄設備接收第二音訊信號；以及參考第一音訊信號內的第一式樣和第二式樣的多個時間點以及第二音訊信號內的第一式樣和第二式樣的多個時間點，以獲得第一音訊信號和第二音訊信號之間的開始時間差用於音訊同步。
本發明實施例又提供一種電子設備，包括處理電路，用於分別從第一記錄設備和第二記錄設備接收第一音訊信號和第二音訊信號，以及對第一音訊信號和第二音訊信號執行相關運算，以對準第一音訊信號的第一式樣和第二音訊信號的第一式樣；以及在第一音訊信號的第一式樣和第二音訊信號的第一式樣對準之後，計算第一音訊信號的第二式樣和第二音訊信號的第二式樣之間的差；以及根據第一音訊信號的第二式樣與第二音訊信號的第二式樣之間的差，獲得第一音訊信號和第二音訊信號之間的開始時間差以用於音訊同步。
以上的音訊同步方法和相關電子設備可以同步音訊信號，解決延遲誤差問題。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
本發明的音訊同步方法的實施例用於確定兩個麥克風之間的開始時間差（starting-time difference）（即，麥克風開始記錄音訊信號的時間點之間的差），並且使用所確定的開始時間差同步所記錄的音訊信號。另外，音訊同步方法的實施例可以應用於如第1圖所示的360度音訊/視訊應用，其中多個相機110_1和110_2以及麥克風120_1和120_2用於記錄用於使用虛擬實境的音訊和視訊信號。
請參考第2圖，第2圖爲本發明一實施例的音訊同步方法的示意圖。如圖所示，在第2圖中，假設三個麥克風220_1-220_3用於記錄音訊信號，揚聲器210用於産生用於音訊同步的同步聲音式樣（synchronization sound pattern）。同步聲音式樣可以是能夠與環境噪聲區分開的任何預先設計的聲音式樣，並且同步聲音式樣可以具有單音、掃描音（sweep tone）或啁啾，並且同步聲音式樣可以是正常聲音或超聲波。在該實施例中，揚聲器210的位置由用戶或産品工程師確定，因此揚聲器210和麥克風220_1-220_3之間的距離是用戶或工程師已知的，其中揚聲器210和麥克風220_1-220_3之間的距離分別由“x”、“y”和“z”表示，並且假設y＞ x＞ z。在開始時，用戶賦能（enable）麥克風220_1-220_3分別開始記錄音訊信號，然後揚聲器210産生同步聲音式樣，其中，第2圖所示的黑點是麥克風220_1-220_3開始記錄音訊信號的開始時間，並且第2圖中所示的三角波表示由麥克風220_1-220_3記錄的同步聲音式樣。
在接收到原始記錄的音訊信號之後，對原始記錄的音訊信號執行自相關操作（auto-correlation operation）以對準原始記錄的音訊信號內的同步聲音式樣。然後，因爲設備/麥克風規格和布置是已知的，所以可以預先計算與距離差“y-x”和“y-z”相對應的聲音延遲，並且施加對應於距離差“y-x”和“y-z”的聲音延遲以補償對準的音訊信號，以産生補償的音訊信號。在第2圖所示的補償音訊信號中，與麥克風220_1和220_2對應的補償音訊信號的同步聲音式樣具有與距離差“y-x”對應的延遲，並且與麥克風220_2和220_3相對應的補償音訊信號的同步聲音式樣具有對應於距離差“y-z”的延遲，並且這些補償的音訊信號用作補償開始時間差異情況的同步音訊信號。
在第2圖所示之實施例中，聲音延遲需要被預先計算以補償音訊信號，然而，聲音延遲計算可能受到由環境溫度、濕度和空氣密度確定的聲速的影響。因此，可能引入延遲誤差影響經補償的音訊信號的精度。爲了解決延遲誤差問題，提供了一種解決方案以使揚聲器和麥克風具有特殊的布置，例如如第3圖中（a）和（b）所示的環形或對稱布置。第3圖是揚聲器和麥克風具有特殊的布置的示意圖。參考第3圖中的（a）和（b），揚聲器310/330與麥克風320_1-320_4 / 340_1-340_4中的每一個之間的距離相同，因此揚聲器310/330與麥克風320_1-320_4 / 340_1-340_4中的每一個之間的聲音傳播延遲是相同的，以防止第2圖的實施例中的聲音延遲問題。
在第3圖所示之實施例中，找到揚聲器310/330的可行位置可能是困難的，此外，如果在揚聲器310/330與每個麥克風320_1-320_4 / 340_1-340_4的每一個之間存在一些對象，則對象可以形成從直綫到Z字形的聲音傳播路徑，並且Z字形可能不相同，因此，即使揚聲器310/330與每個麥克風320_1-320_4 / 340_1-340_4之間的距離相同，聲音傳播延遲也可能不相同。爲了解決這些問題，第4圖提供了一個實施例。
第4圖是示出根據本發明另一實施例的音訊同步方法的示意圖。如第4圖所示，假設使用兩個麥克風420_1和420_2來記錄音訊信號，並且使用兩個揚聲器410_1和410_2來産生用於音訊同步的同步聲音式樣。由揚聲器410_1和410_2産生的同步聲音式樣可以相同或不同，並且同步聲音式樣可以是能夠與環境噪聲區分開的任何預先設計的聲音式樣，並且同步聲音式樣可以具有單個音調、掃描音調或啁啾聲，並且同步聲音式樣可以是正常聲音或超聲波。在本實施例中，揚聲器410_1、麥克風420_1、麥克風420_2和揚聲器410_1在同一直綫上對齊，麥克風420_1和420_2放置在揚聲器410_1和410_2之間，揚聲器410_1放置得更靠近麥克風 420_1，而不是麥克風420_2，並且揚聲器410_2被放置更靠近麥克風420_2，而不是麥克風420_1。
在開始時，用戶賦能麥克風420_1和420_2分別開始記錄音訊信號，並且用戶控制揚聲器410_1産生第一同步聲音式樣，其中，第4圖所示的黑點是麥克風420_1和420_2開始記錄音訊信號的開始時間，三角波“a”表示由揚聲器410_1産生的第一同步聲音式樣，三角波“b”和“c” 分別表示由麥克風420_1和420_2記錄的第一同步聲音式樣。然後，一段時間後，用戶控制揚聲器410_2産生第二同步聲音式樣，其中三角波“d”表示由揚聲器410_2産生的第二同步聲音式樣，三角波“e”和“f” 分別表示由麥克風420_2和420_1記錄的第二同步聲音式樣。
在第4圖所示之實施例中，符號“t”表示兩個麥克風420_1和420_2之間的開始時間差，符號“x”表示第一同步聲音式樣“a”和“b”之間的聲音傳播延遲，符號“z” 表示第二同步聲音式樣“d”和“e”之間的聲音傳播延遲，符號“y”表示兩個麥克風420_1和420_2之間的聲音傳播延遲（即第一同步聲音式樣“b”和“c”之間的聲音傳播延遲和/或第二同步聲音式樣“e”和“f”之間的聲音傳播延遲）。應當注意，開始時間差“t”和聲音傳播延遲“x”、“y”和“z”最初是未知的。
爲了獲得開始時間差“t”以補償所記錄的音訊信號，如第5圖所示，對由麥克風420_1和420_2記錄的音訊信號執行相關運算以對準第一同步聲音式樣“b”和“c”。 第5圖是對由麥克風記錄的音訊信號執行相關運算的示意圖。在第一同步聲音式樣“b”和“c”對準之後，計算由麥克風420_2記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣“e”與由麥克風420_1記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣“f”之間的差，其中差等於“2 * y”（正好是“2 * y”）。然後，根據計算出的第二同步聲音式樣“e”和“f”之間的差“2 * y”獲得兩個麥克風420_1和420_2之間的聲音傳播延遲“y”。然後，移動音訊信號以使由麥克風420_1記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣“b”和由麥克風420_2記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣“c”具有延遲 “y”，如第4圖所示。最後，比較由麥克風420_1記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置（head position）和由麥克風420_2記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置，以獲得用於音訊同步的開始時間差“t”。例如，由麥克風420_2記錄的音訊信號可以在開始處添加長度等於“t”的空白式樣（dummy pattern），以用於音訊同步。
在第4圖所示之實施例中，在信號處理中不涉及聲音傳播延遲“x”和“z”，即，揚聲器410_1和麥克風420_1之間的距離，以及揚聲器410_2和麥克風420_2之間的距離不是本實施例的音訊同步方法的限制。此外，通過將揚聲器410_1和410_2置於麥克風420_1和420_2之間的延長綫上，兩個不同傳播方向上的麥克風420_1和420_2之間的聲音傳播延遲是相同的，因此，不需要考慮或校準任何路徑的聲速。綜上所述，對揚聲器410_1和410_2以及麥克風420_1和420_2的位置，除了麥克風420_1、麥克風420_2、揚聲器410_1和揚聲器410_2在同一直綫上對準，揚聲器410_1放置得比其離麥克風420_2更靠近麥克風420_1，並且揚聲器410_2被放置得比其離麥克風420_1更靠近麥克風420_2之外，沒有其他限制。
第6圖示出根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的兩個音訊信號的電子設備608。如第6圖所示，電子設備608包括兩個揚聲器610_1和610_2、兩個麥克風620_1和620_2以及處理電路630。在本實施例中，揚聲器610_1和610_2以及麥克風620_1和620_2在同一行對齊，麥克風620_1和620_2 被放置在揚聲器610_1和610_2之間，並且揚聲器610_1被放置得比它離麥克風620_2更接近麥克風620_1，並且揚聲器610_2被放置得比它離麥克風620_1更接近麥克風620_2。另外，電子設備608可以是任何便攜式設備，諸如具有多於一個揚聲器和多於一個麥克風的智能電話或平板電腦，但是這不是本發明的限制。電子設備608內的元件的操作類似於第4圖和第5圖所示的實施例，具體操作如下圖第8圖所示。
第7圖示出了根據本發明另一實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的電子設備708。如第7圖所示，電子設備708包括三個揚聲器710_1-710_3、三個麥克風720_1-720_3和處理電路730。在本實施例中，揚聲器710_1放置得非常靠近麥克風720_1，揚聲器710_2放置得非常靠近麥克風 720_2，並且揚聲器710_3被放置得非常靠近麥克風720_3，因此揚聲器710_1-710_3中的每兩個和相應的兩個麥克風被認爲是在同一條綫上。另外，電子設備708可以是任何便攜式設備，諸如具有多於一個揚聲器和多於一個麥克風的智能電話或平板電腦，但是其不是本發明的限制。電子設備708內的元件的操作類似於第4圖和第5圖所示的實施例，具體操作如下圖第8圖所示。
第8圖是根據本發明之一個實施例的音訊同步方法的流程圖。在步驟800中，流程開始。在步驟802中，處理電路630/730開啓所有的麥克風620_1-620_2 / 720_1-720_3。在步驟804中，處理電路630/730控制揚聲器610_1-610_2 / 710_1-710_3依序播放同步聲音式樣。在步驟806中，處理電路630/730從麥克風620_1-620_2 / 720_1-720_3接收音訊信號，並進一步計算麥克風的開始時間差，例如，處理電路730可以計算麥克風720_1-720_2的開始時間差，並進一步計算麥克風720_2和720_3之間的開始時間差，以得到所有麥克風720_1-720_3的開始時間差；或者處理電路730可以計算麥克風720_1和720_2之間的開始時間差，並進一步計算麥克風720_1和720_3之間的開始時間差，以獲得所有麥克風720_1-720_3的開始時間差。
步驟822-828是用於麥克風對的開始時間差計算的詳細流程。以麥克風720_1和720_2爲例，在步驟822中，處理電路730對麥克風720_1和720_2記錄的音訊信號進行相關運算，以對齊由揚聲器710_1産生的第一同步聲音式樣。在步驟824中，在對齊第一同步聲音式樣之後，處理電路730計算由麥克風720_2記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣與由麥克風720_1記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣之間的時間差，其中第二同步聲音式樣由揚聲器710_2産生，且差值爲“2 * y”（例如第5圖）。在步驟826中，處理電路730移動音訊信號以使由麥克風720_1記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣和由麥克風720_2記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣具有延遲“ y“（例如第4圖）。在步驟828中，處理電路730比較麥克風720_1所記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置（head position）與麥克風720_2記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置，以獲得開始時間差（例如第4圖所示的“ t“），用於音訊同步。例如，由麥克風720_1或720_2（例如，稍後打開的麥克風）記錄的音訊信號可以添加空白式樣，其長度等於開始時的開始時間差，用於音訊同步。
請注意，第7圖可以具有多於三個麥克風 - 揚聲器對，並且對多個兩對麥克風 - 揚聲器對執行多個開始時間差計算以獲得所有麥克風的開始時間訊息。例如，如果電子設備708包括多個揚聲器710_1-710_N和多個麥克風720_1-720_N，則可以計算麥克風（720_1，720_2）、（720_1，720_3）、（720_1，720_4）、 ...、（720_1，720_N），或者麥克風（720_1，720_2）、（720_2，720_3）、（720_3，720_4），...和（720_（N-1），720_N）的開始時間差以獲得所有麥克風的開始時間訊息。只要開始時間差計算形成用於所有麥克風720_1-720_N的鏈，對於對配對順序（pair order）的選擇就沒有限制。
第9圖是根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的系統。如第9圖所示，該系統包括四個電子設備902、904、906和908，其中電子設備902包括揚聲器910_1和麥克風920_1，電子設備904包括揚聲器910_2和麥克風920_2，電子設備906包括揚聲器 910_3和麥克風920_3，電子設備908包括處理電路930。在本實施例中，揚聲器910_1放置得非常接近麥克風920_1，揚聲器910_2放置得非常靠近麥克風920_2，揚聲器910_3放置得非常靠近麥克風920_3，因此揚聲器910_1-910_3中的每兩個以及相應的兩個麥克風被認爲在同一條綫上。此外，電子設備902、904和906可以是任何便攜式設備，諸如具有揚聲器和麥克風的智能電話或平板電腦，並且電子設備908可以是記錄設備、遙控器或雲服務器設備 ，但是其不是本發明的限制。
第10圖是根據本發明另一實施例的音訊同步方法的流程圖。在步驟1000中，流程開始。在步驟1002中，電子設備908無線地控制電子設備802-806，以依序開啓麥克風920_1-920_3。在步驟1004中，電子設備908無線地控制揚聲器910_1-910_3以以相反的順序依序播放同步聲音式樣。在步驟1006中，處理電路930接收來自麥克風920_1-920_3的音訊信號，並計算麥克風對的開始時間差，例如，處理電路930計算麥克風920_1與920_2之間的開始時間差，以及麥克風920_2和920_3之間的開始時間差。
步驟1022-1028是用於麥克風對的開始時間差計算的詳細流程。以麥克風920_1和920_2爲例，在步驟1022中，處理電路930對麥克風920_1和920_2記錄的音訊信號進行相關運算，以對齊由揚聲器910_1産生的第一同步聲音式樣。在步驟1024中，在對齊第一同步聲音式樣之後，處理電路930計算由麥克風920_2記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣與由麥克風920_1記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣之間的時間差，其中第二同步聲音式樣由揚聲器910_2産生，且差值爲“2 * y”（例如第5圖）。在步驟1026中，處理電路930移動音訊信號以使由麥克風920_1記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣和由麥克風920_2記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣具有延遲“ y“（例如第4圖）。在步驟1028中，處理電路930比對麥克風920_1記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置與麥克風920_2記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置，以獲得開始時間差（例如第4圖所示的“ t“），用於音訊同步。例如，由麥克風920_1或920_2（例如，稍後打開的麥克風）記錄的音訊信號可以添加長度等於開始時的開始時間差的虛擬圖案，以用於音訊同步。
請注意，第9圖可以具有多於三個麥克風 - 揚聲器對，並且對多個兩對麥克風 - 揚聲器對執行多個開始時間差計算以獲得所有麥克風的開始時間訊息。例如，如果系統包括多個揚聲器910_1-910_N和多個麥克風920_1-920_N，則可以計算麥克風（920_1，920_2）、（920_1，920_3）、（920_1，920_4）、... ，和（920_1，920_N）的開始時間差，或者麥克風（920_1，920_2）、（920_2，920_3）、（920_3，920_4）、...和（920_（N-1），920_N）的開始時間差，以獲得所有麥克風的開始時間訊息。只要開始時間差計算形成用於所有麥克風920_1-920_N的鏈，對於配對順序（pair order）的選擇就沒有限制。
第11圖是根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的系統。如第11圖所示，該系統包括四個電子設備1102、1104、1106和1108，其中電子設備1102包括麥克風1120_1，電子設備1104包括麥克風1120_2，電子設備1106包括麥克風1120_3，電子設備1108包括控制介面1112、揚聲器1110和處理電路1130。另外，電子設備1102、1104和1106可以是能夠記錄音訊信號的任何便攜式設備，諸如智能手機或平板電腦，並且電子設備1108 可以是遙控器，但是其不是本發明的限制。
第12圖是根據本發明另一實施例的音訊同步方法的流程圖。在步驟1200中，流程開始。在步驟1202中，電子設備1108無線地控制電子設備1102-1106以依序開啓麥克風1120_1-1120_3。在步驟1204中，用戶分別將電子設備1108移動到電子設備1102-1106，並且當電子設備1108移動靠近電子設備1102/1104/1106時，用戶使用控制介面1112來控制揚聲器 1110以播放同步聲音式樣。詳細地說，用戶可以將電子設備1108移動靠近電子設備1102，並且使用控制介面1112控制揚聲器1110播放同步聲音式樣；隨後用戶將電子設備1108移動靠近電子設備1104，並且使用控制介面1112控制揚聲器1110播放同步聲音式樣；並且最終用戶將電子設備1108移動靠近電子設備1106，並且使用控制介面1112控制揚聲器1110播放同步聲音式樣。在步驟1206中，處理電路1130從電子設備1102-1106接收音訊信號，並計算麥克風對的開始時間差，例如，處理電路1130計算麥克風1120_1與麥克風1120_2之間的開始時間差，以及麥克風1120_2和1120_3之間的開始時間差。
步驟1222-1228是用於麥克風對的開始時間差計算的詳細流程。以麥克風1120_1和1120_2爲例，在步驟1222中，處理電路1130對麥克風1120_1和1120_2記錄的音訊信號進行相關運算，以對齊由揚聲器1110産生的第一同步聲音式樣。在步驟1224中，在對準第一同步聲音式樣之後，處理電路1130計算由麥克風1120_2記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣與由麥克風1120_1記錄的音訊信號的第二同步聲音式樣之間的時間差，其中第二同步聲音式樣由揚聲器1110産生，且差值爲“2 * y”（例如第5圖）。在步驟1226中，處理電路1130移動音訊信號以使由麥克風1120_1記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣和由麥克風1120_2記錄的音訊信號的第一同步聲音式樣具有延遲“ y“（例如第4圖）。在步驟1228中，處理電路1130比較由麥克風1120_1記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置與由麥克風1120_2記錄的（移動的）音訊信號的頭部位置，以獲得開始時間差（例如第4圖所示的“ t“），用於音訊同步。例如，由麥克風1120_1或1120_2記錄的音訊信號可以添加空白式樣，其長度等於開始時的開始時間差用於音訊同步。
上述實施例可以應用於虛擬實境應用以提供360度的音訊體驗。第13圖是根據本發明之一個實施例的虛擬實境應用的系統。如第13圖所示，該系統包括電子設備1350和頭戴式顯示器1370，其中電子設備1350可以是電子設備608、708、908、1108中的任何一個，其能夠接收由麥克風記錄的音訊信號，以及提供同步的音訊信號，並且頭戴式顯示器1370用於經由網路1360從電子設備1350接收同步的音訊信號並且爲用戶播放同步的音訊信號。
詳細地說，電子設備1350包括捕獲模組1351、拼接模組（stitching module）1352、編碼器1353、檔案合成（file composing）模組1354以及封裝模組1355。捕獲模組1351用以接收來自兩個或多個麥克風的音訊信號。拼接模組1352用於計算麥克風之間的開始時間差以補償/同步音訊信號。編碼器1353用於根據相關的編解碼標準對補償/同步的音訊信號進行編碼。檔案合成模組1354將編碼的音訊信號轉換爲具有諸如ISO基本媒體檔案格式（ISO base media file format ，簡寫爲ISOBMFF）的指定格式的媒體檔案。封裝模組1355用於對媒體檔案進行封裝操作，例如通過HTTP的動態自適應流傳輸（dynamic adaptive streaming over HTTP，簡寫爲DASH）封裝，以生成媒體流。
頭戴式顯示器1370包括媒體請求和接收模組1371、檔案解析模組1372、解碼器1373、頭/眼跟踪模組1374和顯像（rendering）模組1375。媒體請求和接收模組1371用於根據由頭/眼跟踪模組1374生成的用戶的頭/眼跟踪訊息，經由網路1360從電子設備1350接收媒體流。檔案解析模組1372對應檔案合成模組1354，用於解析媒體檔案生成編碼音訊信號。解碼器1373用於根據由頭/眼跟踪模組1374生成的用戶的頭/眼跟踪訊息來解碼由檔案解析模組1372提供的編碼的音訊信號。最後，顯像模組1375從解碼器1373接收解碼的音訊信號以根據由頭/眼跟踪模組1374産生的用戶的頭/眼跟踪訊息來播放用於用戶的音訊信號。
另外，在第13圖所示之實施例中，電子設備1350內的一些元件可以屬於另一電子設備。例如，電子設備1350可以僅包括捕獲模組1351和拼接模組1352，而諸如編碼器1353、檔案合成模組1354和封裝模組1355的其餘元件在耦合到電子設備的另一電子設備內 1350中；或者電子設備1350可以僅包括捕獲模組1351、拼接模組1352和編碼器1353，而其餘元件在另一電子設備內；或者電子設備1350可以僅包括捕獲模組1351、拼接模組1352、編碼器1353和檔案合成模組1354，而封裝模組1355在另一電子設備內。這些替代設計將落入本發明的範圍內。
在第13圖所示之實施例中，由頭/眼跟踪模組1374産生的用戶的頭/眼跟踪訊息被提供給媒體請求和接收模組1371和解碼器1373以提高它們的工作效率，即媒體請求和接收模組1371和解碼器 1373只能選擇所需的數據進行處理。在其他實施例中，由頭/眼跟踪模組1374産生的用戶的頭/眼跟踪訊息可以不被提供給媒體請求和接收模組1371和/或解碼器1373。這些替代設計將落入本發明的範圍內。
第14圖是根據本發明的另一實施例的虛擬實境應用的系統。如第14圖所示，系統包括電子設備1450和頭戴式顯示器1470，其中電子設備1450可以是電子設備608、708、908、1108中的任何一個，其能夠接收由麥克風記錄的音訊信號，以及提供同步的音訊信號，並且頭戴式顯示器1470用於爲用戶播放從電子設備1450産生的同步的視訊/音訊信號檔案。
詳細地說，電子設備1450包括捕獲模組1451、拼接模組1452、編碼器1453以及檔案合成模組1454。捕獲模組1451用以接收來自兩個或多個麥克風的音訊信號。拼接模組1452用於計算麥克風之間的開始時間差以補償/同步音訊信號。編碼器1453用於根據相關的編解碼標準對補償/同步的音訊信號進行編碼。檔案合成模組1454將編碼的音訊信號轉換爲具有諸如ISO基本媒體檔案格式（ISOBMFF）的指定格式的媒體檔案。最後，由電子設備1450生成的檔案被存儲在存儲設備或雲服務器中。
頭戴式顯示器1470包括檔案解析模組1472、解碼器1473、頭/眼跟踪模組1474和顯像模組1475。當用戶想要虛擬實境時，檔案解析模組1472用於從存儲設備或雲服務器接收媒體檔案，並解析媒體檔案以生成編碼的音訊信號。解碼器1473用於根據由頭/眼跟踪模組1474生成的用戶的頭/眼跟踪訊息來解碼由檔案解析模組1472提供的編碼的音訊信號。最後，再現模組1475從解碼器1473接收解碼的音訊信號，以根據由頭/眼跟踪模組1474産生的用戶的頭/眼跟踪訊息爲用戶播放音訊信號。
另外，在第14圖所示之實施例中，電子設備1450內的一些元件可以屬於另一電子設備。例如，電子設備1450可以僅包括捕獲模組1451和拼接模組1452，而諸如編碼器1453和檔案合成模組1454的其餘元件在耦合到電子設備1450的另一電子設備內；或電子設備1450可以僅包括捕獲模組1451、拼接模組1452和編碼器1453，而其餘元件在另一電子設備內。這些替代設計將落入本發明的範圍內。
在第14圖所示之實施例中，由頭/眼跟踪模組1474産生的用戶的頭/眼跟踪訊息被提供給解碼器1473以提高工作效率，即解碼器1473只能選擇所需的數據進行處理。在其他實施例中，由頭/眼跟踪模組1474産生的用戶的頭/眼跟踪訊息可以不被提供給解碼器1473。這些替代設計將落入本發明的範圍內。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
110_1~110_2‧‧‧相機
120_1~120_2、220_1~220_3、320_1~320_4、340_1~340_4、420_1、420_2、620_1、620_2、720_1、720_2、720_3、920_1、920_2、920_3、1120_1、1120_2、1120_3‧‧‧麥克風
210、310、330、410_1、410_2、610_1、610_2、710_1、710_2、710_3、910_1、910_2、910_3、1110‧‧‧揚聲器
608、708、902、904、906、908、1102、1104、1106、1108、1350、1450‧‧‧電子設備
630、730、930、1130‧‧‧處理電路
1112‧‧‧控制介面
1351、1451‧‧‧捕獲模組
1352、1452‧‧‧拼接模組
1353、1453‧‧‧編碼器
1354、1454‧‧‧檔案合成模組
1355‧‧‧封裝模組
1360‧‧‧網路
1370、1470‧‧‧頭戴式顯示器
1371‧‧‧媒體請求和接收模組
1372、1472‧‧‧檔案解析模組
1373、1473‧‧‧解碼器
1374、1474‧‧‧頭/眼跟踪模組
1375、1475‧‧‧顯像模組
第1圖是360度音訊/視訊應用的示意圖。 第2圖爲本發明一實施例的音訊同步方法的示意圖。 第3圖是揚聲器和麥克風具有特殊的布置的示意圖。 第4圖是示出根據本發明另一實施例的音訊同步方法的示意圖。 第5圖是對由麥克風記錄的音訊信號執行相關運算的示意圖。 第6圖示出根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的兩個音訊信號的電子設備。 第7圖示出了根據本發明另一實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的電子設備。 第8圖是根據本發明之一個實施例的音訊同步方法的流程圖。 第9圖是根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的系統。 第10圖是根據本發明另一實施例的音訊同步方法的流程圖。 第11圖是根據本發明之一個實施例的能夠記錄用於360度音訊應用的音訊信號的系統。 第12圖是根據本發明另一實施例的音訊同步方法的流程圖。 第13圖是根據本發明之一個實施例的虛擬實境應用的系統。 第14圖是根據本發明的另一實施例的虛擬實境應用的系統。
210‧‧‧揚聲器
220_1-220_3‧‧‧麥克風

Claims (20)

  1. 一種音訊同步方法，包括： 從一第一記錄設備接收一第一音訊信號； 從一第二記錄設備接收一第二音訊信號； 對該第一音訊信號和該第二音訊信號執行相關運算以對準該第一音訊信號中的一第一式樣和該第二音訊信號中的該第一式樣； 在該第一音訊信號和該第二音訊信號的該第一式樣對準之後，計算該第一音訊信號中的一第二式樣和該第二音訊信號中的該第二式樣之間的差；以及 根據該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣之間的差，獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的一開始時間差以用於音訊同步。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之音訊同步方法，其中根據該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣之間的差，獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的該開始時間差用於音訊同步的步驟包括： 移動該第一音訊信號和/或該第二音訊信號以使該第一音訊信號的該第一式樣和該第二音訊信號的該第一式樣具有一特定延遲，其中該特定延遲是該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣的差的一半；以及 比較該第一音訊信號的一頭部位置和該第二音訊信號的一頭部位置，以獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的該開始時間差。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之音訊同步方法，其中該第一音訊信號的該第一式樣和該第二音訊信號的該第一式樣來自一第一揚聲器，該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣來自一第二揚聲器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之音訊同步方法，其中該第一揚聲器、該第二揚聲器、該第一記錄設備和該第二記錄設備在同一條綫上對準。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之音訊同步方法，其中該第一記錄設備和該第二記錄設備被放置在該第一揚聲器和該第二揚聲器之間，該第一揚聲器相較於該第二記錄設備更靠近該第一記錄設備，該第二揚聲器相較於該第一記錄設備更靠近該第二記錄設備。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法由一電子設備內的一處理器執行，並且該第一揚聲器、該第二揚聲器、該第一記錄設備和該第二記錄設備在該電子設備內。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法由一電子設備內的一處理器執行，並且該電子設備分別從該第一記錄設備和該第二記錄設備無線地接收該第一音訊信號和該第二音訊信號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法用於360度視訊應用中的360度音訊同步，該音訊同步方法另包括： 通過使用所獲得的該開始時間差來同步該第一音訊信號和該第二音訊信號；以及 將同步的該第一音訊信號和同步的該第二音訊信號無線地發送到用於提供虛擬實境的一電子設備。
  9. 一種音訊同步方法，包括： 控制一第一揚聲器播放具有一第一式樣的聲音； 控制一第二揚聲器播放具有一第二式樣的聲音； 自記錄該第一揚聲器和該第二揚聲器所産生的聲音的一第一記錄設備中接收一第一音訊信號； 自記錄該第一揚聲器和該第二揚聲器所産生的該聲音的一第二記錄設備接一收第二音訊信號；以及 參考該第一音訊信號內的該第一式樣和該第二式樣的時間點以及該第二音訊信號內的該第一式樣和該第二式樣的時間點，以獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的一開始時間差用於音訊同步。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之音訊同步方法，其中，該第一揚聲器、該第二揚聲器、該第一記錄設備和該第二記錄設備在同一條綫上對準。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之音訊同步方法，其中該第一記錄設備和該第二記錄設備被放置在該第一揚聲器和該第二揚聲器之間，該第一揚聲器相較於該第二記錄設備更靠近該第一記錄設備，該第二揚聲器相較於該第一記錄設備更靠近該第二記錄設備。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法由一電子設備內的一處理器執行，該第一揚聲器、該第二揚聲器、該第一記錄設備和該第二記錄設備在該電子設備內。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法由一電子設備內的一處理器執行，並且該電子設備分別從該第一記錄設備和該第二記錄設備無線地接收該第一音訊信號和該第二音訊信號。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之音訊同步方法，其中該音訊同步方法用於360度視訊應用中的360度音訊同步，該音訊同步方法另包括： 通過使用所獲得的該開始時間差來同步該第一音訊信號和該第二音訊信號；以及 將同步的該第一音訊信號和同步的該第二音訊信號無線地發送到用於提供虛擬實境的一電子設備。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之音訊同步方法，另包括： 控制其他K個揚聲器分別播放具有K個式樣的聲音，其中K是正整數； 分別自記錄由該K個揚聲器産生的聲音的K個記錄設備中接收K個音訊信號；以及 參考該第一音訊信號、該第二音訊信號和該K個音訊信號中的該第一式樣、該第二式樣和該K個式樣的時間點，獲得該第一音訊信號、該第二音訊信號和該K個音訊信號之間的多個開始時間差用於音訊同步。
  16. 一種電子設備，包括： 一處理電路，用於分別從一第一記錄設備和一第二記錄設備接收一第一音訊信號和一第二音訊信號，以及對該第一音訊信號和該第二音訊信號執行相關運算，以對準該第一音訊信號中的一第一式樣和該第二音訊信號中的一第一式樣；以及在該第一音訊信號的該第一式樣和該第二音訊信號的該第一式樣對準之後，計算該第一音訊信號中的一第二式樣和該第二音訊信號中的該第二式樣之間的差；以及根據該第一音訊信號的該第二式樣與該第二音訊信號的該第二式樣之間的該差，獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的開始時間差以用於音訊同步。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電子設備，其中該處理電路移動該第一音訊信號和/或該第二音訊信號，以使該第一音訊信號的該第一式樣和該第二音訊信號的該第一式樣具有一特定延遲，其中該特定延遲是該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣之間的差的一半；並且該處理電路還比較該第一音訊信號的一頭部位置和該第二音訊信號的一頭部位置，以獲得該第一音訊信號和該第二音訊信號之間的該開始時間差。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之電子設備，其中該第一音訊信號的該第一式樣和該第二音訊信號的該第一式樣來自一第一揚聲器，該第一音訊信號的該第二式樣和該第二音訊信號的該第二式樣來自一第二揚聲器。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電子設備，其中該第一揚聲器、該第二揚聲器、該第一記錄設備和該第二記錄設備在同一直綫上對準。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之電子設備，其中該第一記錄設備和該第二記錄設備被放置在該第一揚聲器和該第二揚聲器之間，該第一揚聲器相較於該第二記錄設備更靠近該第一記錄設備，第二揚聲器相較於該第一記錄設備更靠近該第二記錄設備。
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