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CN114255781A - 一种多通道音频信号获取方法、装置及系统 - Google Patents

一种多通道音频信号获取方法、装置及系统 Download PDF

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CN114255781A CN202011027264.8A CN202011027264A CN114255781A CN 114255781 A CN114255781 A CN 114255781A CN 202011027264 A CN202011027264 A CN 202011027264A CN 114255781 A CN114255781 A CN 114255781A
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王文东
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Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种多通道音频信号获取方法、装置及系统，可以采用分布式音频信号之间的关系，对环境声进行抑制处理，提高音频信号的录音效果。包括：获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；以及获取目标拍摄物上的附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号；对第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；对目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号；将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。

Description

一种多通道音频信号获取方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种多通道音频信号获取方法、装置及系统。
背景技术
随着技术的进步，人们对移动设备的摄影和录音效果提出了更高的需求。目前随着真无线立体声(true wireless stereo，TWS)蓝牙耳机的普及，出现了一种分布式音频捕获方案，该方案利用TWS蓝牙耳机上的麦克风，捕捉远离用户的高质量特写音频信号，并和主设备上的麦克风阵列采集的空间音频信号进行混合和双耳渲染，模拟了空间声场中的点状听觉目标，营造了一种更真实的沉浸式体验。但是这种方案只是将分布式的音频信号进行混合，并未对环境声进行抑制，在使用移动设备在有多个声源的场合或者比较嘈杂的环境中进行视频拍摄时，用户真正感兴趣的声音会和各个不相关声源混合在一起，甚至淹没在背景噪声之中，因此现有方案可能会由于环境声的影响，使得音频信号的录音效果较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种多通道音频信号获取方法、装置及系统，可以采用分布式音频信号之间的关系，对环境声进行抑制处理，提高音频信号的录音效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种多通道音频信号获取方法，包括：
获取主设备拍摄视频时采集的主音频信号，并进行多通道渲染，得到环境多通道音频信号；
获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号；其中，附加设备与目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；
对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号；
将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
第二方面，提供一种多通道音频信号获取装置，包括：
获取模块，用于获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号，其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
处理模块，用于通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；
对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号；
将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
第三方面，提供一种终端设备，包括：处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的多通道音频信号获取方法。
第四方面，提供一种终端设备，包括：如第二方面的多通道音频信号获取装置和主设备，
主设备，用于在拍摄视频时采集主音频信号，并将主音频信号发送至多通道音频信号获取装置。
第五方面，提供一种多通道音频信号获取系统，该系统包括：如第二方面的多通道音频信号获取装置、主设备和附加设备，主设备和附加设备分别与多通道音频信号建立通信连接；
主设备，用于在拍摄视频时采集主音频信号，并将主音频信号发送至多通道音频信号获取装置；
附加设备，用于采集第二附加音频信号，并将第二附加音频信号发送至多通道音频信号获取装置；
其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值。
第六方面，提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的多通道音频信号获取方法。
本发明实施例中，可以获取主设备拍摄视频时采集的主音频信号，并进行多通道渲染，得到环境多通道音频信号；以及获取与目标拍摄物之间的距离小于第一阈值的附加设备采集的音频信号，确定第一附加音频信号；通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号；将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。通过该方案，可以从主设备和附加设备处获取分布式音频信号，并且可以利用分布式音频信号之间的关系，根据附加设备采集的音频信号所得到的第一附加音频信号和主设备采集的主音频信号，进行环境声抑制处理，以抑制录音过程中的环境声，得到目标多通道音频信号，然后在将环境多通道音频信号(对主音频信号进行多通道渲染得到的)与目标多通道音频信号进行混合时，不仅实现了将分布式的音频信号进行混合，模拟了空间声场中的点状听觉目标，并且还对环境声进行了抑制，从而可以提高音频信号的录音效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1所示为本发明实施例提供的一种多通道音频信号获取系统的示意图；
图2A所示为本发明实施例提供的一种多通道音频信号获取方法的示意图一；
图2B所示为本发明实施例提供的一种终端设备的界面示意图；
图3所示为本发明实施例提供的一种多通道音频信号获取方法的示意图二；
图4所示为本发明实施例提供的一种多通道音频信号获取装置的示意图；
图5所示为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图6所示为本发明实施例提供的一种终端设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
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。
在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。此外，在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本发明实施例提供一种多通道音频信号获取方法、装置及系统，可以应用在视频拍摄场景中，尤其可以应用在多个声源的场合或者比较嘈杂的环境中进行视频拍摄，可以实现将分布式的音频信号进行混合，模拟了空间声场中的点状听觉目标，并且还对环境声进行了抑制，从而可以提高音频信号的录音效果。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种多通道音频信号获取系统的示意图，该系统中可以包括主设备、附加设备和音频处理设备(可以为本发明实施例中的多通道音频获取装置)。其中，图1中的附加设备为TWS蓝牙耳机，可以用于采集音频流(即本发明实施例中的附加音频信号)，主设备可以用于采集视频流和音频流(即本发明实施例中的主音频信号)，音频处理设备可以包括以下模块：目标跟踪、场景声源分类、延迟补偿、自适应滤波、空间滤波、双耳渲染和混合器等。其中，各个模块的具体功能介绍将结合下述实施例中所描述的多通道音频信号获取方法进行描述，此处不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中的主设备和音频处理设备可以是两个独立的设备。可选的，主设备和音频处理设备也可以是集成在一起的一个设备，例如，可以是集成了主设备和音频处理设备功能的终端设备。
本发明实施例中，附加设备与终端设备之间，或者附加设备与音频处理设备之间可以通过无线通信方式连接，例如可以通过蓝牙连接，或者通过WiFi连接，本发明实施例中对连接方式不作具体限定。
本发明实施例中的终端设备可以包括：手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、手持计算机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备(如手表、手腕、眼镜、头盔、头带等)等终端设备，本申请实施例对终端设备的具体形式不做特殊限制。
本发明实施例中，附加设备可以为独立于主设备和音频处理设备的一个终端设备，该移动终端设备可以为便携式的终端设备，例如，可以为蓝牙耳机，可穿戴设备(如手表、手腕、眼镜、头盔、头带等)等终端设备。
在视频拍摄场景中，主设备可以拍摄视频，获取主音频信号并发送给音频处理设备，而附加设备与视频拍摄场景中的某个目标拍摄物距离较近(例如，两者之间的距离小于第一阈值)，并获取附加音频设备，然后发送给音频处理设备。
可选的，目标拍摄物可以为视频拍摄场景中的某个人、或者某个乐器等。
可选的，通常视频拍摄场景中，可以有多个拍摄物，目标拍摄物可以为多个拍摄物中的一个。
图2A所示，为本发明实施例中提供的一种多通道音频信号获取方法的示意图。示例性的，该方法的执行主体可以为如上述图1中所示的音频处理设备(即多通道音频获取装置)，也可以为集成了上述图1所示的音频处理设备和主设备功能的终端设备，此时主设备可以为终端设备中采集音频和视频的功能模块或者功能实体，下面的实施例中以终端设备为执行主体，进行示例性的说明。
下面对该方法进行详细介绍，如图2A所示，该方法包括：
201、获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号。
其中，目标拍摄物与附加设备两者之间的距离可以小于第一阈值。
可选的，用户可以将附加设备设置于需要跟踪的目标拍摄物上，并在终端设备上启动视频拍摄，并通过点击屏幕中显示的视频内容，选择视频内容中的该目标拍摄物，终端设备中主设备上的收音模块和附加设备上的收音模块可以开始录音，采集音频信号。
可选的，主设备上的收音模块可以为麦克风阵列，并通过该麦克风阵列来采集主音频信号。附加设备上的收音模块可以为麦克风。
如图2B所示，可以为终端设备的一种界面示意图，终端设备的屏幕中可以显示视频内容。其中，用户可以通过采用手机点击该界面中的显示的人物21，以将该人物21确定为目标拍摄物，人物21身上可以携带有蓝牙耳机(即上述附加设备)，以采集人物21附近的音频信号，并发送给该终端设备。
本发明实施例中，多通道可以是指双通道、四通道、5.1或更多声道。
当本发明实施例中获取的音频信号为双通道音频信号时，可以通过人头相关传递函数(head related transfer function，HRTF)对主音频信号进行双耳渲染，得到环境双耳音频信号。
示例性的，可以通过图1中的双耳渲染器，对主音频信号进行双耳渲染，得到环境双耳音频信号。
202、获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号。
可选的，获取目标拍摄物上的附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号可以包括两种实现方式：
第一种实现方式：获取目标拍摄物上的附加设备采集的第二附加音频信号，将第二附加音频信号确定为第一附加音频信号；
第二种实现方式：获取目标拍摄物上的附加设备采集的第二附加音频信号，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
由于主设备与附加设备之间可能存在一定的距离，因此获取的主音频信号与第二附加音频信号之间可能存在一定的时延，可以根据主音频信号与第二附加音频信号之间的时延，将主音频信号与第二附加音频信号在时域上对齐，以得到第一附加音频信号。
通常在音频信号的采集系统中，例如，图1所示的多通道音频信号获取系统中，也会存在一定的系统时延(例如，蓝牙传输所带来的时延，以及解码模块进行解码带来的时延)，该系统时延可以通过测试得到。可选的，在本发明实施例中，可以根据估计得到的声波传播时延(即上述主音频信号与第二附加音频信号之间的时延)结合系统时延来得到实际时延，并根据该实际时延将主音频信号与第二附加音频信号在时域上对齐，以得到第一附加音频信号。
图1中的延迟补偿器可以用于根据主音频信号与第二附加音频信号之间的时延，将附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，以得到第一附加音频信号。
203、对第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号。
本发明实施例中，针对目标拍摄物在主设备的拍摄视野内的情况，以及针对目标拍摄物在主设备的拍摄视野外的情况，通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号的方式有所不同。
(1)针对目标拍摄物在主设备的拍摄视野内的情况。
根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在主设备的拍摄视野以外区域进行空间滤波，得到反向聚焦音频信号；将反向聚焦音频信号作为参考信号，对第一附加音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
这种方式首先对主音频信号在主设备的拍摄视野以外区域进行空间滤波，得到反向聚焦音频信号，抑制了主音频信号中所包含的目标拍摄物所在位置的声音的成分，获得更纯净的环境声音频信号，然后以反向聚焦音频信号作为参考信号对第一附加音频信号进行自适应滤波处理，可以进一步抑制附加音频信号中的环境声。
(2)针对目标拍摄物在主设备的拍摄视野外的情况。
根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在拍摄视野以内区域进行空间滤波，得到聚焦音频信号；将第一附加音频信号作为参考信号，对聚焦音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
这种方式首先对主音频信号在拍摄视野以内区域进行空间滤波，得到聚焦音频信号，抑制了主音频信号中的部分环境声，然后以第一附加音频信号作为参考信号对聚焦音频信号进行自适应滤波处理，可以进一步抑制聚焦音频信号中未能完全抑制的聚焦区域以外的环境声，尤其是环境声中所包含的目标拍摄物所在位置的声音的成分。
图1中的空间滤波器可以用于对主音频信号进行空间滤波，以得到定向增强的音频信号。当目标拍摄物处于主设备的拍摄视野内时，由于已经通过第一附加音频信号获得了高质量的特写音频信号，空间滤波的主要目的是为了获得更纯净的环境音频信号，空间滤波的目标区域是拍摄视野以外区域，得到的信号称为反向聚焦音频信号；而当目标拍摄物处于主设备的拍摄视野外时，由于需要通过空间滤波来获得拍摄视野以内区域的特写音频信号，因此空间滤波的目标区域即是拍摄视野以内区域，得到的信号为聚焦音频信号。
其中，空间滤波的方法可以是基于波束形成的方法，如采用最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response，MVDR)方法，或采用广义旁瓣对消器(general sidelobe canceller，GSC)的波束形成的方法等。
图1中，包括了两组自适应滤波器，这两组自适应滤波器分别作用于上述两种情况下得到的目标音频信号。具体的，可以根据目标拍摄物在拍摄视野中的变化，只启用其中的一组自适应滤波器，当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，作用于第一附加音频信号上的自适应滤波器被启动，反向聚焦音频信号被作为参考信号输入，以从第一附加音频信号中进一步抑制环境声，使得目标拍摄物附近的声音更为突出。当目标拍摄物在主设备的拍摄视野外时，作用于聚焦音频信号上的自适应滤波器被启动，第一附加音频信号被作为参考信号输入，以从聚焦音频信号中进一步抑制拍摄视野以外的声音，尤其是目标拍摄物所在位置的声音。
其中，自适应滤波的方法可以是最小均方误差(least mean square，LMS)法等。
204、对目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
示例性的，图1中的三组双耳渲染器分别作用于主音频信号、上述情况(1)经过自适应滤波之后的目标音频信号，以及上述情况(2)经过自适应滤波之后目标音频信号，以分别得到三组双耳信号：环境双耳信号、附加双耳信号和聚焦双耳信号。
其中，由于上述情况(1)和(2)不会同时存在，因此作用于上述情况(1)的目标音频信号的双耳渲染器和作用于上述情况(2)的目标音频信号的双耳渲染器可以不同时启用，可以根据目标拍摄物在主设备的拍摄视野中的变化选择启用。而作用于主音频信号上的双耳渲染器则是一直启用的。
进一步的，当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，启用作用于上述情况(1)得到的目标音频信号的双耳渲染器。当目标拍摄物在主设备的拍摄视野外时，启用作用于上述情况(2)得到的目标音频信号的双耳渲染器。
可选的，上述双耳渲染器内部可以包含解相关器和卷积器，并且需要对应目标位置的HRTF，以在期望的方向和距离上模拟听觉目标的感知。
可选的，场景声源分类模块可以用来根据确定出的当前场景，与目标拍摄物的声源类型确定渲染规则，确定出的渲染规则可以被作用于解相关器以获得不同的渲染风格，附加设备与主设备之间的方位角和距离，可以被用于控制HRTF的生成。对应于特定位置的HRTF可以通过在预先存储的一组HRTF上插值来获得，也可以使用基于深度神经网络(deepneural network，DNN)的方法来获得。
205、将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
本发明实施例中，将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，是指根据增益将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号相加。具体的，根据增益将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号相加时，可以是将环境多通道音频信号中的信号采样点相加，与目标多通道音频信号中的信号采样点相加。
其中，增益可以是预先设置的固定值，也可以是可变的增益。
可选的，可变的增益具体可以根据拍摄视野确定。
图1中的混合器，用于将前述三组双耳信号中的两组进行混合。当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，进行混合的是环境双耳信号和附加双耳信号；当目标拍摄物在主设备的拍摄视野外时，进行混合的是环境双耳信号和聚焦双耳信号。
本发明实施例中，可以获取主设备拍摄视频时采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；以及获取与目标拍摄物之间的距离小于第一阈值的附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号；通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；对目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号；将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。通过该方案，可以从主设备和附加设备处获取分布式音频信号，并且可以利用分布式音频信号之间的关系，根据附加设备采集的音频信号所得到的第一附加音频信号和主设备采集的主音频信号，进行环境声抑制处理，以抑制录音过程中的环境声，得到目标多通道音频信号，然后在将环境多通道音频信号(对主音频信号进行多通道渲染得到的)与目标多通道音频信号进行混合时，不仅实现了将分布式的音频信号进行混合，模拟了空间声场中的点状听觉目标，并且还对环境声进行了抑制，从而可以提高音频信号的录音效果。
如图3所示，本发明实施例还提供一种多通道音频信号获取方法，该方法包括：
301、获取主设备上的麦克风阵列采集的主音频信号。
302、获取附加设备采集的第二附加音频信号。
用户在主设备上选择目标拍摄物，开始拍摄视频之后，终端设备可以执行上述301和302，终端设备可以持续响应于主设备拍摄视野的变化，追踪目标拍摄物在拍摄视野中的移动。
可选的，可以获取所述主设备拍摄得到的视频数据(包括该主音频信号)和所述附加设备采集的第二附加音频信号。
进一步的，可以根据上述视频数据，和/或，第二附加音频信号，确定当前场景类别和目标拍摄物类别，通过与所述当前场景类别和所述目标拍摄物类别匹配的渲染规则。并根据确定的渲染规则，对后续的音频信号进行多通道渲染。
可选的，根据确定的渲染规则，对目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号，以及根据确定的渲染规则对主音频信号进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号。
可选的，根据确定的渲染规则，对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号，可以包括：
获取主设备拍摄得到的视频数据和附加设备采集的第二附加音频信号；
确定当前场景类别和目标拍摄物类别；
通过与当前场景类别和目标拍摄物类别匹配的第一渲染规则，对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
可选的，根据确定的渲染规则对主音频信号进行多通道渲染，得到环境多通道音频信号，可以包括：
获取主设备对目标拍摄物拍摄视频时所采集的主音频信号；
确定当前场景类别；
通过与当前场景类别匹配的第二渲染规则，对主音频信号进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号。
图1中，场景声源分类模块可以包含两条路径，一条使用视频流信息，另一条使用音频流信息。两条路径均由场景分析器和人声/乐器分类器组成。其中，场景分析器可以从视频或音频中分析当前用户所处的空间类型，如小型房间、中型房间、大型房间、音乐厅、体育场、室外等。而人声/乐器分类器从视频或音频中分析当前目标拍摄物附近的声源类型，如男声、女声、童声或者手风琴、吉他、贝司、钢琴、键盘和打击乐器等。
可选的，场景分析器和人声/乐器分类器均可以是基于DNN的方法。其中视频的输入是每一帧的图像，而音频的输入可以是声音的梅尔谱(Mel spectrum)或者梅尔频率倒谱系数(Mel-frequency cepstrum coefficient，MFCC)。
可选的，还可以根据空间场景分析，以及人声/乐器分类器得到的结果，与用户的偏好设置进行结合，来确定在接下来的双耳渲染模块中要使用的渲染规则。
303、根据主设备上的麦克风阵列阵型生成第一多通道传递函数，根据第一多通道传递函数，对主音频信号进行多通道渲染得到环境多通道音频信号。
需要说明的是，在本发明实施例中的多通道为双通道的情况下，上述第一多通道传递函数可以为HRTF函数。
本发明实施例中，图1中的双耳渲染器中，可以有一组预设的HRTF函数和双耳渲染方法，根据主设备上的麦克风阵列阵型确定预设的HRTF函数，并采用该HRTF对主音频信号进行双耳渲染，得到环境双耳音频信号。
304、判断目标拍摄物是否处于主设备的拍摄视野内。
若检测到目标拍摄物在主设备的拍摄视野内，则执行下述305至312，以及320至323；若检测到目标拍摄物在在主设备的拍摄视野外，则执行下述313至319，以及320至323。
图1中的目标跟踪模块由视觉目标跟踪器和音频目标跟踪器组成，可以用于利用视觉数据，和/或，音频信号，来确定目标拍摄物的位置，以及估计目标拍摄物与主设备之间的方位角和距离。当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，此时可以采用视觉数据和音频信号一起来确定目标拍摄物的位置，此时视觉目标跟踪器和音频目标跟踪器同时启用，而当目标拍摄物在主设备的拍摄视野以外时，可以采用音频信号来确定目标拍摄物的位置，此时可以只启用音频目标跟踪器。
可选的，当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，也可以采用视觉数据和音频信号中的一种来确定目标拍摄物的位置。
305、根据主设备获取的视频信息和拍摄参数，确定目标拍摄物与主设备之间的第一方位角，获取第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，根据第一活跃时间和第一距离，确定主音频信号的第二活跃时间。
其中，第一距离为上一次确定的目标拍摄物与主设备之间的目标距离。
306、使用第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到目标拍摄物与主设备之间的第二方位角，将第一方位角与第二方位角进行平滑处理，得到目标方位角。
307、根据主设备获取的视频信息，确定目标拍摄物与主设备之间的第二距离，根据第二距离和声速，计算得到第二时延。
308、对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号，确定波束形成信号与第二附加音频信号之间的第一时延。
图1中，声源测向与波束成型器，可以用于对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号，并由延迟估计器进一步确定波束形成信号与第二附加音频信号之间的第一时延。
309、将第二时延与第一时延进行平滑处理，得到目标时延，根据目标时延和声速，计算目标距离。
当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，此时获取的视频数据中包括目标拍摄物，此时可以根据视频帧中拍摄到的目标拍摄物的在视频帧中的位置，再结合相机参数(例如，焦距)和缩放尺度(不同的拍摄视野对应不同的缩放尺度)等先验信息，可以得到上述第一方位角，还可以通过音频信号来确定来估计目标拍摄物与主设备之间的方位角和距离，得到上述第二方位角，通过将上述第一方位角与第二方位角进行平滑处理后得到目标方位角。
进一步的，根据视频帧中拍摄到的目标拍摄物的尺寸，和预先记录的该目标拍摄物的典型尺寸对比，再结合相机参数(例如，焦距)和缩放尺度(不同的拍摄视野对应不同的缩放尺度)等先验信息，可以进行大致的距离估计，得到上述第二距离。根据第二距离和声速以及预知的系统延迟又可得到上述第二时延，计算第二附加音频信号和主音频信号之间的延迟(即第一时延)，通过对第一时延和第二时延的平滑处理，可以得到目标时延。
本发明实施例中，平滑处理可以是指求平均值。如对第一方位角和第二方位角行平滑处理后得到目标方位角，可以为对第一方位角和第二方位角求平均值作为目标方位角；对第一时延和第二时延的平滑处理，可以得到目标时延，可以为对第一时延和第二时延求平均值作为目标时延。
当目标拍摄物在主设备的拍摄视野内时，可以使用图1中视觉目标跟踪器可以利用所拍摄的视频来检测目标拍摄物与主设备之间的目标方位角和目标距离。使用视觉目标跟踪器的优势是在嘈杂环境或者声源数目较多时，其跟踪结果相对于音频目标跟踪器而言更加准确。
进一步的，同时采用视觉目标跟踪器和有音频目标跟踪器，来检测目标拍摄物与主设备之间的目标方位角和目标距离，可以进一步提高准确度。
310、根据目标时延，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
311、根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在拍摄视野以外区域进行空间滤波，得到反向聚焦音频信号。
312、将反向聚焦音频信号作为参考信号，对第一附加音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
313、获取第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，根据第一活跃时间和第一距离，确定主音频信号的第二活跃时间。
其中，第一距离为上一次确定的目标拍摄物与主设备之间的目标距离。
本发明实施例中，音频信号的活跃时间是指音频信号中存在有效音频信号的时间段，可选的，第二附加音频信号的第一活跃时间可以是指第二附加音频信号中存在有效音频信号的时间段。
可选的，有效音频信号可以是指人声或者乐器声等。示例性的，其可以是目标拍摄物的声音。
本发明实施例中，可以根据第一距离和声速，确定出第二附加音频信号与主音频信号之间的时延，然后根据该时延和第一活跃时间，可以确定主音频信号中与第二附加音频信号中对应的第二活跃时间的音频信号。
314、使用第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到目标拍摄物与主设备之间的目标方位角。
315、对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号，确定波束形成信号与第二附加音频信号之间的第一时延。
316、根据第一时延和声速，计算目标拍摄物与主设备之间的目标距离。
目标拍摄物在主设备的拍摄视野以外时，此时获取的视频数据中不包括目标拍摄物，此时可以采用音频信号来确定目标拍摄物的位置。
图1中，音频目标跟踪器可以利用主音频信号和附加音频信号来估计目标拍摄物与主设备之间的目标方位角和目标距离，具体的可以包括声源测向、波束形成，以及延迟估计等步骤。
具体的，目标方位角是可以通过对主音频信号进行到达角(direction ofarrival，DOA)估计来得到的。为了避免嘈杂环境或多个声源对DOA估计的影响，在进行DOA估计之前，首先可以对第二附加音频进行分析，得到第二附加音频中存在有效音频信号(可以是指存在目标拍摄物的声音的音频信号)的活跃部分对应的时间，即上述第一活跃时间，再根据前一次估计出的目标距离，得到第二附加音频信号和主音频信号之间的延迟(即第一时延)，并将第一活跃时间对应到主音频信号中的第二活跃时间。接着在第二活跃时间上截取主音频信号的段落，并进行DOA估计，得到目标拍摄物与主设备之间的方位角，将该方位角作为上述目标方位角。
可选的，在进行DOA估计时，可以首先使用相位加权(phase transform，PHAT)的广义互相关(generalized cross correlation，GCC)方法来进行到达时间差(time delay ofarrival，TDOA)估计，然后结合麦克风阵列的阵型信息来得到DOA。在得到DOA估计之后，多通道的主音频信号将通过一个固定方向的波束形成器(beamformer)得到波束形成信号，朝向上述目标方向角的方向进行定向增强，以提高接下来要进行的延迟估计的准确度。波束形成的方法可以是延迟求和(delay-sum)，或者最小方差无失真响应(minimum variancedistortion response，MVDR)。上述第一延迟的估计同样是采用TDOA方法，在主音频波束形成信号和第二附加音频信号之间进行，类似的，TDOA的估计同样只在第二附加音频信号的活跃时间内进行。根据第第一延迟和声速以及预知的系统延迟，可以得到目标拍摄物与主设备之间的距离，即上述目标距离。
317、根据第一时延，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
当目标拍摄物在主设备的拍摄视野外时，将第一时延作为主音频信号与所述第二附加音频信号之间的目标时延，根据第一时延，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
图1中的延迟补偿器可以根据上述第一延迟，将第二附加音频信号与主音频信号进行时间域上的在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
318、根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在拍摄视野以内区域进行空间滤波，得到聚焦音频信号。
319、将第一附加音频信号作为参考信号，对聚焦音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
当目标拍摄物处于拍摄视野范围内时，由于已经通过附加音频信号获得了高质量的特写音频信号，空间滤波的主要目的是为了获得更纯净的环境音频信号，因此空间滤波的目标区域是拍摄视野范围之外，得到的信号在以下称为反向聚焦音频信号；而当目标拍摄物处于拍摄视野范围之外时，由于需要通过空间滤波来获得拍摄视野内的特写音频信号，因此空间滤波的目标区域即是拍摄视野范围，得到的信号在以下称为聚焦音频信号。
进一步的，在进行空间滤波时，结合了主设备的拍摄视野，可以跟随主设备的拍摄视野的变化，使得对局部音频信号进行了定向增强。
图1中，两组自适应滤波器分别作用于聚焦音频信号和附加音频信号。根据目标在拍摄视野中的变化，只启用其中的一组自适应滤波器。当目标在拍摄视野中时，作用于附加音频信号上的自适应滤波器被启动，反向聚焦音频信号被作为参考信号输入，以从附加音频信号中进一步抑制环境声，使得目标拍摄物附近的声音更为突出。当目标在拍摄视野以外时，作用于聚焦音频信号上的自适应滤波器被启动，附加音频信号被作为参考信号输入，以从聚焦音频信号中进一步抑制拍摄视野以外的声音。自适应滤波的方法可以是最小均方误差(LMS，Least Mean Square)等。
320、根据目标距离和目标方位角，生成第二多通道传递函数。
321、根据第二多通道传递函数对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
322、根据主设备的拍摄参数，确定环境多通道音频信号的第一增益和目标多通道音频信号的第二增益。
323、根据第一增益与第二增益，将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
图1中，一个混合增益控制器可以根据用户的拍摄视野决定混合增益，也即两组信号在混合信号中所占的比例。例如，当增加相机的缩放等级，也即缩小拍摄视野时，环境双耳音频信号的增益会减小，而附加双耳音频信号(即当目标拍摄物在视野范围内时，确定的目标多通道音频信号)或聚焦双耳音频信号(即当目标拍摄物在视野范围外时，确定的目标多通道音频信号)的增益会增加。这样在视频的拍摄视野聚焦到指定区域的同时，音频也会聚焦到指定的区域。
本发明实施例中，根据主设备的拍摄参数(如相机的缩放等级)，确定拍摄视野的大小，并以此来确定环境多通道音频信号的第一增益和目标多通道音频信号的第二增益，使得在视频的拍摄视野聚焦到指定区域的同时，音频也会聚焦到指定的区域，从而可以营造一种“身临其境，声随像动”的效果。
本发明实施例提供的多通道音频信号获取方法，是一种能营造更真实的临场感的分布式录音和音频聚焦方法。该方法可以同时利用终端设备中主设备上的麦克风阵列和附加设备(TWS蓝牙耳机)上的麦克风进行音频的分布式采集和融合。终端设备中麦克风阵列采集主设备所处位置的空间音频(即本发明实施例中涉及的主音频信号)，而TWS蓝牙耳机可以设置于需要跟踪的目标拍摄物上，并随着目标拍摄物的移动，采集远处的高质量特写音频信号(即本发明实施例中涉及的第一附加音频信号)，结合视频拍摄过程中的FOV变化，对采集的两组信号进行对应的自适应滤波处理以实现环境声抑制，并且对空间音频信号进行指定区域的空间滤波处理以实现定向增强，再结合视觉和声音两种定位方式，对感兴趣的目标进行跟踪和定位，并分别对得到的空间音频、高质量特写音频和定向增强音频三组信号进行HRTF双耳渲染和上混或下混，得到三组双耳信号：环境双耳信号、附加双耳信号和聚焦双耳信号。最后根据FOV的大小确定上述三组双耳信号的混合比例，并进行混合。
这样的技术方案可以产生以下有益效果：
最终输出的双耳音频信号在立体声耳机中播放时，能够同时模拟空间声场和指定位置的点状听觉目标。
利用分布式音频信号，可以获得更好的定向增强效果，在聚焦时对干扰声和环境声的抑制更明显。
能跟随FOV的变化，更好地对用户感兴趣的声音进行聚焦和跟踪，从而营造出一种“身临其境、声随像动”的沉浸式体验。
如图4所示，本发明实施例提供一种多通道音频信号获取装置400，该装置包括：
获取模块401，用于获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号；其中，附加设备与目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
处理模块402，用于通过第一附加音频信号和主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；
对目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号；
将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
可选的，处理模块402，具体用于根据主设备的拍摄参数，确定环境多通道音频信号的第一增益和目标多通道音频信号的第二增益；
根据第一增益与第二增益，将环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
可选的，获取模块401，具体用于获取主设备上的麦克风阵列采集的主音频信号；
根据主设备上的麦克风阵列阵型生成第一多通道传递函数，
根据第一多通道传递函数，对主音频信号进行多通道渲染得到环境多通道音频信号。
可选的，获取模块401，具体用于获取目标拍摄物上的附加设备采集的第二附加音频信号，将第二附加音频信号确定为第一附加音频信号；
或者，
获取附加设备采集的第二附加音频信号，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
可选的，处理模块402，具体用于获取目标拍摄物与主设备之间的目标方位角；
对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号；
确定主音频信号与第二附加音频信号之间的目标时延；
根据第一时延，将第二附加音频信号与主音频信号在时域上对齐，得到第一附加音频信号。
可选的，处理模块402，具体用于获取目标拍摄物与主设备之间的目标距离和目标方位角；
根据目标距离和目标方位角，生成第二多通道传递函数；
根据第二多通道传递函数对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
可选的，获取模块401，具体用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野外时，获取第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，第一距离为上一次确定的目标拍摄物与主设备之间的目标距离；
根据第一活跃时间和第一距离，确定主音频信号的第二活跃时间；
使用第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到目标拍摄物与主设备之间的目标方位角。
可选的，获取模块401，具体用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野外时，对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号；
确定波束形成信号与第二附加音频信号之间的第一时延；
根据第一时延和声速，计算目标拍摄物与主设备之间的目标距离。
可选的，处理模块402，具体用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野外时，根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在拍摄视野以内区域进行空间滤波，得到聚焦音频信号；
将第一附加音频信号作为参考信号，对聚焦音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
可选的，获取模块401，具体用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野内时，根据主设备获取的视频信息和拍摄参数，确定目标拍摄物与主设备之间的第一方位角；
获取第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，第一距离为上一次确定的目标拍摄物与主设备之间的目标距离；
根据第一活跃时间和第一距离，确定主音频信号的第二活跃时间；
使用第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到目标拍摄物与主设备之间的第二方位角；
将第一方位角与第二方位角进行平滑处理，得到目标方位角。
可选的，获取模块401，具体用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野内时，根据主设备获取的视频信息，确定目标拍摄物与主设备之间的第二距离；
根据第二距离和声速，计算得到第二时延；
对主音频信号进行朝向目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号；
确定波束形成信号与第二附加音频信号之间的第一时延；
将第二时延与第一时延进行平滑处理，得到目标时延；
根据目标时延和声速，计算目标距离。
可选的，处理模块402，用于当检测到目标拍摄物处于主设备的拍摄视野内时，根据主设备的拍摄视野，对主音频信号在拍摄视野以外区域进行空间滤波，得到反向聚焦音频信号；
将反向聚焦音频信号作为参考信号，对第一附加音频信号进行自适应滤波处理，得到目标音频信号。
可选的，处理模块402，具体用于获取主设备拍摄得到的视频数据和附加设备采集的第二附加音频信号；
确定当前场景类别和目标拍摄物类别；
通过与当前场景类别和目标拍摄物类别匹配的第一渲染规则，对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
可选的，处理模块402，具体用于获取主设备对目标拍摄物拍摄视频时所采集的主音频信号；
确定当前场景类别；
通过与所述当前场景类别匹配的第二渲染规则，对所述主音频信号进行第一多通道渲染，得到所述环境多通道音频信号。
本发明实施例提供一种终端设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述方法实施例提供的多通道音频信号获取方法。
如图5所示，本发明实施例还提供一种终端设备，该终端设备包括上述多通道音频信号获取装置400和主设备500。
其中，该主设备，用于在拍摄视频时采集主音频信号，并将所述主音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置。
如图6所示，本发明实施例还提供一种终端设备，该终端设备包括但不限于：射频(radio frequency，RF)电路601、存储器602、输入单元603、显示单元604、传感器605、音频电路606、无线通信(wireless fidelity，WiFi)模块607、处理器608、蓝牙模块609、以及摄像头610等部件。其中，射频电路601包括接收器6011和发送器6012。本领域技术人员可以理解，图6中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
RF电路601可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器608处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路601包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(low noiseamplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路601还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(globalsystem of mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(general packet radioservice，GPRS)、码分多址(code division multiple access，CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)、长期演进(long term evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务(short messaging service，SMS)等。
存储器602可用于存储软件程序以及模块，处理器608通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块，从而执行终端设备的各种功能应用以及数据处理。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据(比如音频信号、电话本等)等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
输入单元603可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元603可包括触控面板6031以及其他输入设备6032。触控面板6031，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板6031上或在触控面板6031附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板6031可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器608，并能接收处理器608发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种实现触控面板6031。除了触控面板6031，输入单元603还可以包括其他输入设备6032。具体地，其他输入设备6032可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元604可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备的各种菜单。显示单元604可包括显示面板6041，可选的，可以采用液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、有机发光二极管(organic light-Emitting diode，OLED)等形式来配置显示面板6041。进一步的，触控面板6031可覆盖显示面板6041，当触控面板6031检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器608以确定触摸事件的，随后处理器608根据触摸事件的在显示面板6041上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板6031与显示面板6041是作为两个独立的部件来实现终端设备的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板6031与显示面板6041集成而实现终端设备的输入和输出功能。
终端设备还可包括至少一种传感器605，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板6041的亮度，接近传感器可在终端设备移动到耳边时，退出显示面板6041和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别终端设备姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于终端设备还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。本发明实施例中，该终端设备可以包括加速度传感器、深度传感器或者距离传感器等。
音频电路606、扬声器6061，传声器6062可提供用户与终端设备之间的音频接口。音频电路606可将接收到的音频信号转换后的电信号，传输到扬声器6061，由扬声器6061转换为声音信号输出；另一方面，传声器6062将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路606接收后转换为音频信号，再将音频信号输出处理器608处理后，经RF电路601以发送给比如另一终端设备，或者将音频信号输出至存储器602以便进一步处理。其中，上述传声器6062可以是麦克风阵列。
WiFi属于短距离无线传输技术，终端设备通过WiFi模块607可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图6示出了WiFi模块607，但是可以理解的是，其并不属于终端设备的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
处理器608是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器602内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据，从而对终端设备进行整体监控。可选的，处理器608可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器608可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器608中。
终端设备还包括蓝牙模块609，蓝牙模块，用于短距离无线通讯，按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块。蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯，大致可分为三大类型：数据传输模块、蓝牙音频模块、蓝牙音频+数据二合一模块等等。
尽管未示出，终端设备还可以包括其他功能模块，在此不再赘述。
本发明实施例中，传声器6062可以用于采集主音频信号，该终端设备可以通过上述WiFi模块607，或者蓝牙模块609与附加设备连接，并接收附加设备采集的第二附加音频信号。
处理器608，用于获取主音频信号，并进行多通道渲染，得到环境多通道音频信号；获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号；通过所述第一附加音频信号和所述主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；对所述目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号；将所述环境多通道音频信号和所述目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
可选的，上述处理器608还可以用于实现上述方法实施例中终端设备所实现的其他过程，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种多通道音频信号获取系统，该所述系统包括：多通道音频信号获取装置、主设备和附加设备，所述主设备和所述附加设备分别与所述多通道音频信号建立通信连接；
所述主设备，用于在对目标拍摄物进行视频拍摄时采集主音频信号，并将所述主音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置；
所述附加设备，用于采集第二附加音频信号，并将所述第二附加音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置。
示例性的，该多通道音频信号获取系统可以如上述图1中所示，其中图1中的音频处理设备可以为多通道音频信号获取装置。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中的多通道音频信号获取方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，都应当属于本发明保护的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上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精神和范围。

Claims (19)

1.一种多通道音频信号获取方法，其特征在于，包括：
获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；
获取附加设备所采集的音频信号，确定第一附加音频信号，其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
对所述第一附加音频信号和所述主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；
对所述目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号；以及将所述环境多通道音频信号和所述目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号，包括：
根据所述主设备的拍摄参数，确定所述环境多通道音频信号的第一增益和所述目标多通道音频信号的第二增益；
根据所述第一增益与所述第二增益，将所述环境多通道音频信号和目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号，包括：
获取所述主设备上的麦克风阵列采集的主音频信号；
根据所述主设备上的麦克风阵列阵型生成第一多通道传递函数；
根据所述第一多通道传递函数，对所述主音频信号进行第一多通道渲染得到所述环境多通道音频信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取附加设备所采集的音频信号，确定第一附加音频信号，包括：
获取所述附加设备采集的第二附加音频信号，将所述第二附加音频信号确定为所述第一附加音频信号；
或者，
获取所述附加设备采集的第二附加音频信号，将所述第二附加音频信号与所述主音频信号在时域上对齐，得到所述第一附加音频信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第二附加音频信号与所述主音频信号在时域上对齐，得到所述第一附加音频信号，包括：
获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标方位角；
确定所述主音频信号与所述第二附加音频信号之间的目标时延；
根据所述目标时延，将所述第二附加音频信号与所述主音频信号在时域上对齐，得到所述第一附加音频信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号，包括：
获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离和目标方位角；
根据所述目标距离和所述目标方位角，生成第二多通道传递函数；
根据所述第二多通道传递函数对所述目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当检测到所述目标拍摄物处于所述主设备的拍摄视野内时，所述获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标方位角，包括：
根据所述主设备获取的视频信息和拍摄参数，确定所述目标拍摄物与所述主设备之间的第一方位角；
获取所述第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，所述第一距离为上一次确定的所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离；
根据所述第一活跃时间和所述第一距离，确定所述主音频信号的第二活跃时间；
使用所述第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到所述目标拍摄物与所述主设备之间的第二方位角；
将所述第一方位角与所述第二方位角进行平滑处理，得到所述目标方位角。
8.根据权利要求7或所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离，包括：
根据所述主设备获取的视频信息，确定所述目标拍摄物与所述主设备之间的第二距离；
根据所述第二距离和声速，计算得到第二时延；
对所述主音频信号进行朝向所述目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号；
确定所述波束形成信号与所述第二附加音频信号之间的第一时延；
将所述第二时延与所述第一时延进行平滑处理，得到目标时延；
根据所述目标时延和声速，计算所述目标距离。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到所述目标拍摄物处于所述主设备的拍摄视野内时，所述通过所述第一附加音频信号和所述主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号，包括：
根据所述主设备的拍摄视野，对所述主音频信号在所述拍摄视野以外区域进行空间滤波，得到反向聚焦音频信号；
将所述反向聚焦音频信号作为参考信号，对所述第一附加音频信号进行自适应滤波处理，得到所述目标音频信号。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当检测到所述目标拍摄物处于所述主设备的拍摄视野外时，所述获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标方位角，包括：
获取所述第二附加音频信号的第一活跃时间和第一距离，所述第一距离为上一次确定的所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离；
根据所述第一活跃时间和所述第一距离，确定所述主音频信号的第二活跃时间；
使用所述第二活跃时间内的主音频信号进行到达角估计，得到所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标方位角。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当检测到所述目标拍摄物处于所述主设备的拍摄视野外时，所述获取所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离，包括：
对所述主音频信号进行朝向所述目标方位角的波束形成处理，得到波束形成信号；
确定所述波束形成信号与所述第二附加音频信号之间的第一时延；
根据所述第一时延和声速，计算所述目标拍摄物与所述主设备之间的目标距离。
12.根据权利要求1至6、10和11中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到所述目标拍摄物处于所述主设备的拍摄视野外时，所述通过所述第一附加音频信号和所述主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号，包括：
根据所述主设备的拍摄视野，对所述主音频信号在所述拍摄视野以内区域进行空间滤波，得到聚焦音频信号；
将所述第一附加音频信号作为参考信号，对所述聚焦音频信号进行自适应滤波处理，得到所述目标音频信号。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标音频信号进行多通道渲染，得到目标多通道音频信号，包括：
获取所述主设备拍摄得到的视频数据和所述附加设备采集的第二附加音频信号；
确定当前场景类别和目标拍摄物类别；
通过与所述当前场景类别和所述目标拍摄物类别匹配的第一渲染规则，对所述目标音频信号进行第二多通道渲染，得到所述目标多通道音频信号。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号，包括：
获取主设备对目标拍摄物拍摄视频时所采集的主音频信号；
确定当前场景类别；
通过与所述当前场景类别匹配的第二渲染规则，对所述主音频信号进行第一多通道渲染，得到所述环境多通道音频信号。
15.一种多通道音频信号获取装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取主设备对目标拍摄物进行视频拍摄时所采集的主音频信号，并进行第一多通道渲染，得到环境多通道音频信号；获取附加设备采集的音频信号，并确定第一附加音频信号，其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值；
处理模块，用于通过所述第一附加音频信号和所述主音频信号进行环境声抑制处理，得到目标音频信号；
对所述目标音频信号进行第二多通道渲染，得到目标多通道音频信号；
将所述环境多通道音频信号和所述目标多通道音频信号进行混合，得到混合多通道音频信号。
16.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至14中任一项所述的多通道音频信号获取方法。
17.一种终端设备，其特征在于，包括：如权利要求14所述的多通道音频信号获取装置和主设备，
所述主设备，用于在对目标拍摄物进行视频拍摄时采集主音频信号，并将所述主音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置。
18.一种多通道音频信号获取系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求15所述的多通道音频信号获取装置、主设备和附加设备，所述主设备和所述附加设备分别与所述多通道音频信号建立通信连接，
所述主设备，用于在对目标拍摄物进行视频拍摄时采集主音频信号，并将所述主音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置；
所述附加设备，用于采集第二附加音频信号，并将所述第二附加音频信号发送至所述多通道音频信号获取装置；
其中，所述附加设备与所述目标拍摄物之间的距离小于第一阈值。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至14中任一项所述的多通道音频信号获取方法。
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