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Master-Vortrag: Kompression von Higher Order Ambisonics mit richtungsabhängiger Auflösung

Frederic Allion
Freitag, 09. November 2018
14:00 Uhr
Hörsaal 4G

Die Wiedergabe von räumlichen Audiosignalen gewinnt aktuell in der Forschung eine immer größere Bedeutung. Eine Möglichkeit zur Darstellung dieser Signale sind die Higher Order Ambisonics (HOA), welche die Einfallsrichtung von Schallquellen mittels der Spherical Harmonics kodieren. Da bei dem Higher Order Ambisonics Format große Datenmengen anfallen, werden Untersuchungen zur Kompression der Signale notwendig.

In dieser Arbeit wird eine Kompression von HOA-Signalen mit dem so genannten Warping untersucht. Beim Warping handelt es sich um eine Manipulation von HOA-Signalen, welche es erlaubt die Positionen von Schallereignissen zu verändern. Dadurch wird im Signal eine richtungsabhängige, räumliche Auflösung erzeugt, welche für die Kompression ausgenutzt werden soll. Das Grundkonzept besteht daraus, dass einzelne Schallanteile identifiziert werden, welche einen signifikanten Einfluss auf die akustische Szene haben. In diese soll dann mittels einer Warpingtransformation "hineingezoomt" werden, sodass eine geringere HOA-Ordnung und somit eine geringere Menge an Daten ausreichend ist, um diese Richtung akkurat zu repräsentieren. Auf der Empfängerseite findet eine Rekonstruktion mittels der inversen Warpingtransformation statt. Um dies zu ermöglichen müssen einige Metadaten zur Beschreibung der Transformation zusätzlich übertragen werden. Allerdings ist die Datenmenge für diese Informationen im Vergleich zu der Datenmenge des HOA-Signals annährend zu vernachlässigen.

In dieser Arbeit wird ein solches System zur Kompression erarbeitet und untersucht. Es zeigt sich, dass der durch das System erzielte Gewinn gegenüber einer einfachen Ordnungsreduktion von der Komplexität der akustischen Szene und der gewählten Ordnung zur Reduktion des Signals abhängt: Je komplexer das Signal ist, oder je kleiner die Ordnung gewählt wird, desto geringer fällt die Verbesserung durch das beschriebene System aus. Dennoch ist das System in der Lage den Fehler in den HOA-Koeffizienten zu reduzieren und auch die qualitative Wahrnehmung der akustischen Szene merklich zu verbessern.

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