一種變壓縮率音頻數據壓縮算法的製作方法
2023-10-05 10:28:44 1
專利名稱：一種變壓縮率音頻數據壓縮算法的製作方法
技術領域：
本發明涉及音頻信號的壓縮以及解壓技術。
背景技術：
由信源編碼技術原理我們知道，一些線性變換或子帶濾波能夠導致接近於零的高 頻係數，換句話說，時域信號包含的大部分信息能夠被轉換或集中到頻域或時頻域係數的 一個子集中，於是，音頻信號壓縮技術廣泛地採用變換或子帶濾波作為提高編碼效率的手 段。
發明內容
本發明的目的在於 (1)在充分利用塊變換的計算和編碼效率的同時，利用偽小波濾波器的多解析度 性能，對編碼音頻信號進行更貼近人類聽覺特徵的頻帶劃分，從而有效提高編碼效率；
(2)採用高效的信號類型辨別技術，提高信號類型的辨別精度，並同時提高心理聲 學模型的計算效率； (3)採用更穩健的量化優化策略，提高量化質量和優化速度； (4)採用更優化的噪聲定型技術，有效減少信號的動態範圍的同時，使量化噪聲更 利於感知掩蔽。 本發明為實現發明目的所提出的技術方案 偽小波音頻編/解碼器採用了性能優異的偽小波濾波器，並且設計了適合偽小波 濾波器的量化器和熵編碼器。其編碼器的核心特徵為
—、首先進行壓縮 a)音頻信號分解成各個長度不一的段。 b)將a中的得到的段分別進行分析，判斷出該段的變化劇烈程序(劇烈的與平緩 的)； c)根據b)的結果，將各個段的數據依次的傳入對應類型信號分析單元進行分析， 並計算出相應的係數。 d)對c)得到的係數，按順序進行一個重排，進行過時頻分析後，將這些段分為不 同的尺度因子帶； e)有了上面的之些數據後，我們就可以對音頻進行壓縮了。
壓縮分為兩個過程，
1.壓縮 x' = {(x'(l/l))*sin(Q) ; x>0;
{- ((-x) ~ (1/1)) *sin (Q) ;x 0 ;
{-pow (-x， 1/1) *sin (Q) ;x < 0 ;
2.量化過程
(可以這樣寫:{pow (a+1 ， scale_fac) *x';) a| < 1 ; scale_fac為尺度因子
Q(-(0，PI/2); 1為大於1的實數
對於sin(Q)為調控因子，調控x的值。 上面的兩個條件都一樣 對於音頻的壓縮，只要人的聽覺還可以接受的話，有的時候就算是有損壓縮也是 可以被接受的。壓縮可以將振幅調小，而量化的過程的話，就可以將波形變得平滑一些。
調控因子sin(Q)，可以對振幅進行一些適量的調整。是一個已經定好的常量。1 是一個實數。對於scale—fac尺度因子，也是一個常量，並且是一整數。
f)將上面一步一步得到的結果，經過哈夫曼編碼器形成音頻流；
二、對上面得到的音頻流進行一個解壓縮 a)將壓縮後的音頻流，傳入哈夫曼解碼器，得出上面壓縮過程的調控因子，尺度因 子，和相應的係數。 b)將a)中得到的結果，傳入下面的解壓公式
y二l = {esc (Q) * (y~ 1) * (a+1) ~ (_l*scale_fac) ;y > 0 ;
{-esc (Q) * ((-y) ~ 1) * (a+1) ~ (_l*scale_fac) ;y < 0 ; 注這裡的y就是量化後的y 。 a與1的取值與上面的一樣，csc表示餘隔函數。 c)將得到的結果，再一次根據標識，再一次重新結合，便是以前的音頻了。
無。
具體實施例方式
音頻是一種波。對于波的壓縮一般來說，都是對的振幅的壓縮，與變化的劇烈程序 進行壓縮可以將振幅統一的減小，也可以將波變化的劇烈程序進行減弱。那麼，下面便是我 們的壓縮方式，但是對比音頻來說可以將音頻分為很多的部分。 一部分佔一段，根據的人聽 覺來進行一些調整。 音頻壓縮的方法首先將音頻信號分解成各個長度不一的段。將得到的段分別進 行分析，判斷出該段的變化劇烈程序(劇烈的與平緩的)；根據這些結果，將各個段的數據 依次的傳入對應類型信號分析單元進行分析，並計算出相應的係數，然後按順序進行一個 重排，進行過時頻分析後，將這些段分為不同的尺度因子帶；然後我們就可以對音頻進行壓 縮了。 壓縮分為兩個過程，1是壓縮，2是量化過程。
對於音頻的壓縮，只要人的聽覺還可以接受的話，有的時候就算是有損壓縮也是 可以被接受的。壓縮可以將振幅調小，而量化的過程的話，就可以將波形變得平滑一些。
將上面一步一步得到的結果，經過哈夫曼編碼器形成音頻流；
最後是對上面得到的音頻流進行一個解壓縮 將壓縮後的音頻流，傳入哈夫曼解碼器，得出上面壓縮過程的調控因子，尺度因 子，和相應的係數，然後將得到的數據傳入特定的公式將得到的結果，再一次根據標識，再 一次重新結合，便是以前的音頻了 。 在以上過程中，可能會出現與以前不一樣的情況，但是人的聽覺都是可以接受的。
權利要求
一種基於偽小波濾波的音頻編/解碼技術，其特徵在於編碼器的信號處理方法為一、首先進行壓縮a)音頻信號分解成各個長度不一的段。b)將a中的得到的段分別進行分析，判斷出該段的變化劇烈程序(劇烈的與平緩的)；c)根據b)的結果，將各個段的數據依次的傳入對應類型信號分析單元進行分析，並計算出相應的係數。d)對c)得到的係數，按順序進行一個重排，進行過時頻分析後，將這些段分為不同的尺度因子帶；e)有了上面的之些數據後，我們就可以對音頻進行壓縮了。壓縮分為兩個過程，1.壓縮x′＝{(x^(1/l))*sin(Q)；x＞0；{-((-x)^(1/l))*sin(Q)； x＜0；(可以這樣寫{pow(x，1/l)*sin(Q)； x＞0；{-pow(-x，1/l)*sin(Q)； x＜0；)Q(-(0，PI/2)；l為大於1的實數對於sin(Q)為調控因子，調控x的值。2.量化過程y＝((a+1)^scale_fac)*x′；(可以這樣寫{pow(a+1，scale_fac)*x′；)|a|＜1；scale_fac為尺度因子上面的兩個條件都一樣對於音頻的壓縮，只要人的聽覺還可以接受的話，有的時候就算是有損壓縮也是可以被接受的。壓縮可以將振幅調小，而量化的過程的話，就可以將波形變得平滑一些。調控因子sin(Q)，可以對振幅進行一些適量的調整，是一個已經定好的常量。l是一個實數。scale_fac尺度因子，也是一個常量，並且是一整數。f)將上面一步一步得到的結果，經過哈夫曼編碼器形成音頻流；二、對上面得到的音頻流進行一個解壓縮a)將壓縮後的音頻流，傳入哈夫曼解碼器，得出上面壓縮過程的調控因子，尺度因子和相應的係數。b)將a)中得到的結果，傳入下面的解壓公式y^-1＝{csc(Q)*(y^l)*(a+1)^(-1*scale_fac)； y＞0；或y^-1＝{-csc(Q)*((-y)^l)*(a+1)^(-1*scale_fac)； y＜0；注這裡的y就是量化後的y。a與l的取值與上面的一樣，csc表示餘隔函數。c)將得到的結果，再一次根據標識，再一次重新結合，便是以前的音頻了。
全文摘要
本發明涉及音頻信號的壓縮技術。在本發明中，音頻信號被分解成長度為L的幀，將分解得到的幀序列送入信號類型判斷單元，將當前幀序列並行送入對應類型信號的心理聲學分析單元和偽小波濾波單元；對偽小波係數按子帶順序進行組織，並按其時頻特性劃分成尺度因子帶；對重組織後的偽小波係數做壓擴處理，將壓擴處理後的偽小波係數送入全局感知失真最小的量化單元，將量化結果輸入自適應的哈夫曼編碼器，進行熵編碼，形成音頻壓縮碼流。偽小波濾波器具有能夠實時地實現快變信號濾波到對快變信號的濾波和從對快變信號的濾波到對緩變信號的濾波的無縫連接。本發明可以實現音頻信號的可變壓縮率壓縮，從而靈活地減小音頻文件的大小。
文檔編號G10L19/00GK101794578SQ20101002802
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月6日 優先權日2010年1月6日
發明者葉勇 申請人:成都娛音科技股份有限公司