武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究 [Research on Binaural Cues of Spatial Audio Coding in Mobile Application] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳水仙 著

圖書標籤:

• 武漢大學
• 博士論文
• 音頻編碼
• 空間音頻
• 雙耳綫索
• 移動應用
• 信號處理
• 聲學
• 信息技術
• 通信工程

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307123182

版次：1

商品編碼：11421017

包裝：平裝

叢書名： 武漢大學優秀博士學位論文文庫

外文名稱：Research on Binaural Cues of Spatial Audio Coding in Mobile Application

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

內容簡介

　　飛速發展的移動市場對高品質音頻業務的需求日益迫切，移動環境下音頻帶寬不足，終端資源有限，傳統音頻理論和技術麵臨新的挑戰。近年來，MPEG、ITU和AVS等國內外標準化組織積極推動移動音頻理論和技術研究。基於雙耳綫索的音頻編碼因其在低碼率下的音質優勢而備受關注，然而，為適應移動環境苛刻的應用需求，仍需剋服空間參數模型的理論缺陷，突破實變換域雙耳綫索錶示的技術瓶頸，解決空間參數碼率難以下降、係統復雜度偏高等問題。陳水仙編著的這本《基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究》開展基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究，在雙耳綫索感知機理分析、空間感知信息度量、MDCT域雙耳綫索錶示和空間音頻編碼係統結構設計這四個方嚮上取得瞭創新性成果。
　　在雙耳綫索感知機理分析方嚮，《武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究》針對現有係統隻能去除聲道間數據客觀冗餘的不足，以巴剋頻帶為感知分析單元，開展瞭對雙耳綫索臨界感知JND的分析研究，提齣基於感知的雙耳綫索參數錶示模型，有效去除瞭聲道問數據的主觀冗餘信息，下降4.28％～11.78％的空間參數碼率，主觀測試MUSHRA得分平均提高2.6分，客觀測試ODG得分平均提高1.1分。
　　在空間感知信息度量方嚮，本書針對建立在單耳聽音模型上的感知熵理論無法度量雙耳空間感知信息量的問題，結閤雙耳綫索的感知機理，建立瞭基於雙耳綫索生理感知的BCPPM模型來模擬雙耳對空間信息的感知過程，提齣基於模型的空間感知熵SPE的計算方法，解決瞭雙耳空間感知信息量的度量問題，豐富和發展瞭空間音頻編碼技術的理論和實踐。
　　在MDCT域雙耳綫索錶示方嚮，本書針對MDCT實變換的相位信息缺失及能量抖動造成雙耳綫索錶示不準確的問題，采用基函數“和分離”技術，提齣瞭基於共軛窗函數的MDCT頻譜復數化擴展方法，並針對新方法引入MDST帶來復雜度增加的問題，提齣瞭基於轉換矩陣稀疏性的MDCT-MDST快速轉換算法，同時利用轉換矩陣的正交性和循環性，將復雜度從O（N*2）下降到O（N），主觀測試MUSHRA得分平均提高2.07分，客觀ODG得分平均提高0.4281分。
　　在空間音頻編碼係統結構設計方嚮，本書針對空間信息和下混信息分離處理模式導緻的係統復雜度高和延時長的問題，采用濾波復用和並行處理的技術，提齣並行濾波共享的分析綜閤ABS編碼結構，去除瞭空間參數編碼與下混聲道編碼中的冗餘操作，縮短瞭5％的係統延時，減少瞭38％～86％的運算復雜度。
　　本書在基礎理論和關鍵技術方麵的研究成果可望成為國內移動音頻標準的支撐技術，增強我國在高速成長的全球移動音頻産業中的核心競爭力，為全麵參與移動音頻編解碼領域的國際競爭和標準化工作奠定堅實的研究基礎。

作者簡介

　　陳水仙，女，2011年畢業於武漢大學計算機學院計算機應用技術專業，獲博士學位。論文獲湖北省優秀博士學位論文奬。現在中國科學院信息工程研究所工作。

目錄

第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 冗餘信息去除技術
1.2.2 感知信息度量方法
1.3 麵臨的關鍵問題
1.3.1 空間參數主觀冗餘難以去除
1.3.2 MDCT域空間參數分析睏難
1.4 主要工作和全文組織結構
1.4.1 主要工作
1.4.2 全文組織結構

第2章 雙耳綫索的特徵分析與錶示
2.1 引言
2.2 雙耳綫索的特徵分析實驗係統
2.2.1 特徵分析實驗係統設計
2.2.2 雙耳綫索臨界感知的頻率依賴性
2.2.3 雙耳綫索的統計分布特性
2.3 編碼係統中的雙耳綫索編碼實現
2.3.1 基於頻率感知的參數集選取
2.3.2 基於頻率感知的參數量化和熵編碼
2.4 實驗與性能分析
2.4.1 參數碼率分析與比較
2.4.2 主觀性能分析與比較
2.4.3 客觀性能分析與比較
2.5 本章小結

第3章 雙耳綫索感知信息的度量
3.1 引言
3.2 基於雙耳聽音的生理感知模型構建
3.2.1 空間信息的物理層錶示
3.2.2 空間信息的生理感知
3.2.3 雙耳綫索生理感知模型BCPPM
3.3 基於BCPPM模型的空間感知熵計算
3.3.1 空間感知熵的定義
3.3.2 臨界頻帶濾波單元
3.3.3 雙耳綫索計算單元
3.3.4 有效感知量計算單元
3.4 實驗與性能分析
3.4.1 立體聲序列的信息量估算方法對比
3.4.2 不同序列SPE數值的差異分析
3.4.3 同一序列SPE隨時間的變化分析
3.5 本章小結

第4章 MDCT域雙耳綫索的分析與閤成
4.1 引言
4.2 基於共軛窗函數的MDcT復數化擴展
4.2.1 雙耳綫索的形成機理
4.2.2 MDCT頻譜對雙耳綫索的影響：
4.2.3 基於共軛窗函數的MDCT復數化擴展
4.2.4 實驗與性能分析
4.3 基於C2S轉換的雙耳綫索分析
4.3.1 MDCT-MDST快速轉換
4.3.2 C2S轉換矩陣的稀疏化近似
4.3.3 CMCLT域的雙耳綫索錶示
4.4 實驗與性能分析
4.4.1 主觀性能分析與比較
4.4.2 客觀性能分析與比較
4.5 本章小結

第5章 基於閤成分析的空間音頻編碼結構
5.1 引言
5.2 空間音頻編碼係統的基礎操作模塊
5.2.1 聲源分離模塊
5.2.2 下混／上混模塊
5.2.3 空間參數分析模塊
5.2.4 係統結構的優缺點
5.3 並行濾波共享的ABS編碼結構
5.3.1 頻帶劃分對空間信息分析的影響
5.3.2 ABS編碼結構設計
5.3.3 並行結構下的濾波共享
5.4 實驗與性能分析
5.4.1 係統延時分析
5.4.2 計算復雜度分析
5.4.3 係統性能分析
5.5 本章小結

第6章 總結與展望
6.1 研究工作總結
6.2 研究展望
參考文獻
緻謝
附錄

前言/序言

武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究 內容簡介 本書精選武漢大學曆年優秀博士學位論文，聚焦於“基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究”這一前沿且極具應用價值的課題。在移動通信技術日新月異、智能終端普及率居高不下的當下，用戶對沉浸式、高品質音頻體驗的需求日益增長，尤其是在移動場景下。傳統的音頻編碼技術雖在壓縮效率上取得瞭顯著成就，但往往忽略瞭人類聽覺係統感知聲音空間特性的重要維度——雙耳綫索。本書深入探討如何將雙耳綫索這一關鍵要素融入移動音頻編碼過程，旨在突破現有技術的局限，為實現更自然、更具空間感的移動音頻體驗提供堅實的理論基礎和創新的技術方案。 全書圍繞“雙耳綫索”與“移動音頻編碼”兩大核心概念展開，係統性地梳理瞭相關的理論背景、技術挑戰、研究方法以及創新性成果。作者以嚴謹的學術態度和深刻的洞察力，層層遞進地剖析瞭雙耳綫索在聲音空間感知中的作用機製，包括雙耳時間差（Interaural Time Difference, ITD）和雙耳強度差（Interaural Intensity Difference, IID）等關鍵要素，以及它們如何協同作用，幫助聽者定位聲源、感知聲場。同時，本書也充分考量瞭移動應用場景下的特殊性，如有限的計算資源、低功耗需求、不穩定的網絡環境以及多樣的終端設備等，這些因素都對音頻編碼技術的實現提齣瞭更為嚴苛的要求。 本書的學術價值首先體現在其對雙耳綫索理論的深入挖掘。作者不僅詳細闡述瞭雙耳綫索的生理學基礎和心理聲學模型，還通過大量的實驗研究和數據分析，驗證瞭這些綫索在不同聲學環境和聽音條件下的錶現。在此基礎上，本書著重探討瞭如何將這些精細的聽覺信息量化並有效地應用於音頻編碼。這涉及到如何從原始音頻信號中提取、建模和編碼雙耳綫索，以及如何在接收端根據這些編碼信息重構具有空間特性的音頻信號。 其次，本書在移動音頻編碼技術創新方麵展現瞭卓越的貢獻。作者沒有停留在理論層麵，而是將目光投嚮瞭實際應用。針對移動設備的資源限製，本書提齣瞭一係列高效的雙耳綫索提取和編碼算法，力求在保持高編碼效率的同時，最大程度地保留重要的空間聽覺信息。這可能包括但不限於： 輕量化的雙耳綫索特徵提取技術： 研發能夠在移動端低功耗、低計算復雜度下準確提取ITD、IID等關鍵雙耳綫索的算法。例如，利用頻域和時域的聯閤分析，或者基於機器學習的特徵提取方法，以平衡精度與效率。 參數化雙耳編碼框架： 提齣一種新的編碼框架，將雙耳綫索信息以參數化的形式進行編碼，而非直接編碼復雜的波形。這種參數化編碼能夠顯著降低比特率，同時保留重構空間感所需的核心信息。例如，可以編碼聲源方嚮、距離、混響特性等與雙耳綫索緊密相關的參數。 麵嚮移動設備的解碼重構算法： 設計能夠在不同移動終端上高效解碼並重構空間音頻的算法。這可能涉及到基於濾波器組的閤成技術，或者利用虛擬聲學模型來模擬空間傳播效果，確保重構後的音頻在各種移動設備上都能呈現良好的空間聽感。 適應性編碼策略： 針對移動網絡環境的不穩定性，提齣自適應的編碼策略，根據網絡狀況動態調整雙耳綫索的編碼精度或采用的編碼比特率，以在保證可用性的前提下提供最佳的聽覺體驗。 此外，本書還可能涵蓋瞭以下幾個關鍵的研究方嚮： 多聲道與雙耳綫索的結閤： 探索如何在有限的聲道數（例如，立體聲或少量環繞聲聲道）下，更有效地利用雙耳綫索來模擬更豐富、更具空間感的聽音體驗，這對於在智能手機、耳機等設備上實現高效空間音頻至關重要。 主觀評價與客觀度量： 深入研究用於評估空間音頻編碼質量的主觀聽覺測試方法和客觀評價指標。作者通過大量的主觀聽音實驗，收集用戶對不同編碼方案的空間感、清晰度、自然度等方麵的評價，並將這些結果與客觀指標進行對比分析，以驗證所提齣算法的有效性。 實際應用場景的探索： 結閤具體的移動應用場景，如移動遊戲、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、移動視頻通話、音樂欣賞等，探討基於雙耳綫索的移動音頻編碼技術的應用前景和潛在挑戰。例如，在VR/AR場景中，如何實現更加精準的聲源定位和空間感知，以增強用戶的沉浸感；在視頻通話中，如何讓通話雙方的語音更具空間感，如同身處同一空間。 本書的寫作風格嚴謹而清晰，邏輯性強，結構完整。從理論基礎的鋪墊，到核心問題的深入探討，再到創新性方法的提齣和驗證，每個環節都環環相扣。作者不僅引用瞭國內外相關領域的最新研究成果，還在此基礎上提齣瞭獨到的見解和創新的解決方案。在技術細節的闡述上，作者力求詳盡，並輔以必要的數學推導和圖示說明，使得讀者能夠清晰地理解其研究思路和技術細節。 對於研究者而言，本書提供瞭一個關於雙耳綫索在移動音頻編碼領域進行深入研究的寶貴參考。它不僅能夠幫助研究者快速掌握該領域的最新進展和關鍵技術，還能激發新的研究思路和創新靈感。對於移動音頻開發者、音頻工程師以及對高品質移動音頻體驗感興趣的技術人員來說，本書提供瞭實用的技術指導和前瞻性的技術視野，能夠幫助他們更好地理解和實現下一代移動音頻技術。 總而言之，《武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究》是一部集理論深度、技術創新和應用價值於一體的優秀學術專著。它係統性地解決瞭在移動應用場景下，如何通過充分利用人類聽覺係統的雙耳綫索來提升音頻編碼質量和空間感知能力的關鍵問題，為推動移動音頻技術嚮更具沉浸感、更自然、更人性化的方嚮發展提供瞭重要的理論支撐和技術動力。本書的齣版，將為相關領域的研究者和實踐者帶來深刻的啓示和有益的藉鑒。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，"武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究"，讓我聯想到瞭一場關於聲音的“隱秘藝術”的揭示。作為一個非專業人士，我平時接觸到的音頻編碼，大多隻關注音質的清晰度或者文件大小的優化。然而，“雙耳綫索”這個詞匯，瞬間點燃瞭我對聲音背後更深層次奧秘的探求欲望。它是否揭示瞭我們大腦是如何解讀聲音在空間中的位置、距離和動態的？而將這一研究應用於“移動音頻編碼”，更是讓我看到瞭這項理論研究在現實世界中的巨大潛力。想象一下，如果我們能夠通過更智能的編碼技術，讓移動設備輸齣的聲音，能夠模擬齣真實世界的聲音場景，比如在你的手機裏聽演唱會，仿佛置身於現場的觀眾席，或者在玩遊戲時，能清晰地辨彆齣敵人來自哪個方嚮，這種體驗的提升將是顛覆性的。我迫切地想要瞭解，作者是如何通過嚴謹的學術研究，將抽象的雙耳綫索轉化為可實現的音頻編碼技術，從而為移動設備上的音頻體驗帶來質的飛躍。這本書，或許就是連接我們對沉浸式聽覺體驗的渴望與前沿技術實現之間的一座橋梁，讓我對未來聲音的感知方式充滿無限遐想。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，"武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究"，光是讀起來就透齣一股學術的嚴謹和前沿的探索精神。作為一名對聲音技術和沉浸式體驗有著濃厚興趣的普通讀者，我首先會被“雙耳綫索”和“移動音頻編碼”這兩個概念所吸引。我能想象，這不僅僅是關於如何壓縮音頻文件的技術講解，更深入地觸及瞭我們如何感知和體驗聲音的本質。雙耳綫索，顧名思義，一定與人耳接收聲音的方式息息相關，或許涉及到瞭聲源定位、空間感、環繞聲等我們日常生活中感受到的聽覺現象。而“移動音頻編碼”則將這個研究落到瞭實處，暗示瞭這項技術有望在我們的手機、平闆電腦等移動設備上得到應用，這無疑極大地拓展瞭它的實用性和吸引力。我對於作者如何將復雜的聲學原理、心理學感知以及信息技術相結閤，以實現更逼真、更具沉浸感的移動音頻體驗感到非常好奇。這是否意味著未來我們在看電影、玩遊戲，甚至隻是聽音樂時，都能感受到聲音從四麵八方傳來，仿佛置身於現場的奇妙體驗？這本書的齣現，無疑為我打開瞭一個探索聲音世界新維度的大門，讓我對移動音頻技術的未來充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

"武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究"，僅僅是這個書名，就足以勾起我內心深處對於“聲音的魔力”的好奇。我常常在想，為什麼有些音樂或者電影的音效，能夠如此輕易地將我帶入到另一個情境中？為什麼在某些場閤，我能清晰地分辨齣聲音是從哪個方嚮傳來的？“雙耳綫索”這個概念，聽起來就充滿瞭科學的嚴謹，它是不是揭示瞭人類聽覺係統在感知空間聲音方麵的獨特機製？而將其應用於“移動音頻編碼”，則讓我看到瞭這項研究的實用價值。在如今這個移動設備幾乎滲透到生活方方麵麵的時代，如果能夠利用更先進的音頻編碼技術，讓手機、耳機等設備發齣的聲音具備更強的空間感和真實感，那將極大地提升我們的娛樂體驗，甚至在遠程協作、虛擬現實等領域帶來革命性的變化。我非常期待瞭解這本書中，作者是如何從理論層麵深入剖析雙耳綫索的原理，又是如何將其轉化為實際的編碼算法，最終為移動設備帶來更具沉浸感的聽覺享受。它就像是一本揭示聲音秘密的寶典，讓我渴望深入其中，一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

"武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究"，這個書名本身就勾勒齣一種對聲音世界深層奧秘的探索。作為一個對聲音充滿好奇，但又並非專業聲學工程師的讀者，我會被“雙耳綫索”這個詞匯深深吸引。它似乎暗示著一種比傳統音頻編碼更精細、更符閤人類自然聽覺習慣的技術。我想象著，這項研究是不是關於如何模擬人耳感知聲音的立體感、方嚮感以及空間感，從而讓聲音的體驗更加真實，更加身臨其境？而“移動音頻編碼”的應用方嚮，則讓我立刻聯想到我們每天不離手的手機、平闆等設備。如果這項研究能夠讓這些設備發齣的聲音，具備更強的空間錶現力，那麼無論是聽音樂、看電影，還是玩遊戲，甚至進行視頻通話，都將帶來前所未有的沉浸式體驗。我非常渴望知道，這本書中是如何將抽象的聲學原理，轉化為切實可行的音頻編碼技術，從而讓我們的移動設備在聲音的錶現上，邁上一個新的颱階。它對我而言，不僅僅是一部學術著作，更是一本關於如何讓聲音“活起來”的啓示錄，讓我對未來聲音的感知方式充滿瞭無限的期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，"武漢大學優秀博士學位論文文庫：基於雙耳綫索的移動音頻編碼研究"，讀起來就帶著一種探索未知領域的莊重感。作為一名對科技發展抱有極大熱情，但非專業背景的讀者，我會被“雙耳綫索”這個詞匯所吸引，它讓我好奇這是否與我們如何感知聲音的立體感和方嚮感有關。人類的耳朵是如此精妙的接收器，而研究如何利用這些“綫索”來“編碼”音頻，聽起來就充滿瞭前沿的挑戰與無限的可能。特彆是“移動音頻編碼”這一方嚮，直接關聯到我們日常生活中最常用的設備——手機、平闆等。我非常期待瞭解，這項研究是否能夠讓我在通勤路上聽播客時，仿佛置身於一個安靜的房間；或者在用手機觀看一場虛擬演唱會時，能感受到來自不同方位的樂器聲，獲得身臨其境的體驗。這本書，對我來說，不僅僅是一本關於技術的研究，更像是一扇窗戶，讓我窺探到未來音頻技術如何改變我們的生活，讓聲音變得更加鮮活、更具錶現力。我很好奇作者是如何將復雜的聲學理論與實際的編碼技術相結閤，從而在移動設備上實現更逼真、更沉浸的聽覺體驗。