一种音频信号一致性对比方法技术

本发明专利技术公开了一种音频信号一致性对比方法，其包括以下步骤：获取采样数据，扩展长度，计算快速相关相似性，计算相似度及偏移量，如果相似度大于或等于阈值则判定两路数据一致，如果相似度小于阈值则判断采样数据是否已经进行近似包络线处理，如果已经进行近似包络线处理则判定两路数据不一致，如果未进行近似包络线处理则对采样数据进行近似包络线处理后重复前述步骤。本方案可以准确判断两路音频信号的一致性，适用于广播电台对播出信号的监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频数据分析处理领域，尤其是涉及。
技术介绍
在广播电台的整个传输、监控链路中，都是针对音频的物理指标进行检测的，比 如：是否停播、电平偏低或偏高、反相等等。但对于音频的内容是否正确缺少检测手段，例如 总控最后输出的信号是否是直播室调音台输出的信号，空中发射信号是否是总控末级输出 的信号等问题目前没有合适的检测手段，只有等发生了事故才能查知。 中华人民共和国国家知识产权局于2010年12月01日公开了公开号为 CN101902677A的专利文献，名称是音频检测装置及方法，该装置包括：MIC电路检测模块和 发声电路检测模块;MIC电路检测模块，用于获取MIC电路采样后的正弦波信号的幅度与 频率，根据幅度与频率确定MIC电路是否合格，并输出正弦波信号；发声电路检测模块包 括：具有MIC电路的转换板以及处理器；转换板，用于采样发声电路输出的模拟信号，并 将模拟信号转换为数字信号，发送至处理器；处理器，用于对数字信号的幅度与频率进行 分析处理，判断发声电路是否合格。此方案无法对音频信号进行一致性的判断。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的不能对音频信号一致性进行准确判断的技 术问题，提供一种可以通过对音频的特征信号分析，检测两路信号内容是否一致的音频信 号一致性对比方法，便于广播电台及时发现播出故障。 本专利技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种音频信号一 致性对比方法，包括以下步骤： 501、 从第一路音频信号中获取N个采样数据作为第一路采样数据，从第二路音频信号 中获取N个采样数据作为第二路采样数据； 502、 将第一路采样数据后面补0扩展至长度为2N，将第二路采样数据后面补0扩展至 长度为2N; 503、 对扩展后的第一路采样数据进行快速傅里叶变换然后求共辄得到第一路数据，对 扩展后的第二路采样数据进行快速傅里叶变换然后求共辄得到第二路数据，求第一路数据 和第二路数据的互相关函数，在对互相关函数进行快速傅里叶变换，得到相似性数据； 504、 选取相似性数据中绝对值的最大值，然后计算相似度值和最大值偏移量； 505、 如果相似度值大于或等于一致性阈值，则认为第一路采样数据和第二路采样数据 一致，对比流程结束；如果相似度小于一致性阈值，则进入步骤S06 ; 506、 判断第一路采样数据和第二路采样数据是否已经经过近似包络线处理，如果没 有，则对第一路采样数据和第二路采样数据进行近似包络线处理，然后重复步骤S02至 S05 ;如果已经经过近似包络线处理，则判定第一路采样数据和第二路采样数据不一致。 上述过程可以较为准确地判断第一路采样信号和第二路采样信号的相似度。根据 计算出的偏移量对音频信号偏移后，可以更为准确地计算音频信号的一致性。 作为优选，相似度值ratio计算公式如下： ratio=fSamplemax*M/sum 式中，fSample_为相似性数据中绝对值的最大值，M为相似性数据的个数，sum为所有 相似性数据的绝对值的和。 作为优选，最大值偏移量offset根据以下方法确定：fSample_为相似性数据中 的第i个数据，如果i小于或等于M/2,则offset=i;如果i大于M/2,则offset=i-M/2; fSample_为相似性数据中绝对值的最大值，Μ为相似性数据的个数。 作为优选，近似包络线处理具体为：将第一路采样数据划分为长度为2毫秒的窗 口，从每个窗口中取最大值形成第一窗口最大数据*X1 ;将第二路采样数据划分为长度为2 毫秒的窗口，从每个窗口中取最大值形成第二窗口最大数据*Y1 ;计算第一路采样数据的 绝对值的均值meanXl;计算第二路采样数据的绝对值的均值meanYl;将*X1中的各个数据 减去meanXl，所获得的数据作为第一路采样数据；将*Y1中的各个数据减去meanYl，所获得 的数据作为第二路采样数据。 对于音量比较小且底噪明显的音频内容，直接进行步骤S02-S05的计算得出的相 似度比较小，一般会小于一致性阈值，此时进行近似包络线处理后可以消除小信号干扰，提 高判别率。 作为优选，所述一致性阈值的取值范围为20-30。 通过一定量的采样分析后可以定位出准确的一致性阈值。 作为优选，当连续三次判定第一路采样数据和第二路采样数据不一致则认定第一 路音频信号和第二路音频信号不一致。 当出现第一路音频信号和第二路音频信号不一致的情况时，可以进行预警，提示 工作人员进行修正或维护。 本方案可以用于以下场合： 电台总控： 用于判断总控末级输出信号和调音台输出信号的一致性； 总控末级信号和空收信号的一致性； 发射台： 空收信号和光端机输出信号的一致性； 监测中心： 用户判断播出信号是否被干扰或者侵入； 本专利技术带来的实质性效果是，可以可靠地计算出两路音频信号的相似度以及偏移量， 消除了音频信号衰减的影响，具有极高的判断准确度。【附图说明】 图1是本专利技术的一种流程图。【具体实施方式】 下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例：本实施例的，如图1所示，包括以下步骤： 录制一定采样点个数的音频数据，首先扩展长度为两倍，将后面的赋值为0。 floatfSample fSample = 0N<i<N*2 然后将采样数据进行FFT变换，FFT算法描述如下： 根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得快 速傅氏变换算法FFT，设x(n)为N项的复数序列，由DFT变换，任一X(m)的计算都需要N次 复数乘法和N-1次复数加法，而一次复数乘法等于四次实数乘法和两次实数加法，一次复 数加法等于两次实数加法，即使把一次复数乘法和一次复数加法定义成一次"运算"（四次 实数乘法和四次实数加法），那么求出N项复数序列的X(m)，即N点DFT变换大约就需要 N~2次运算。在FFT中，利用WN的周期性和对称性，把一个N项序列（设N= 2k，k为正整 数），分为两个N/2项的子序列，每个N/2点DFT变换需要（N/2) 2次运算，再用N次运算把 两个N/2点的DFT变换组合成一个N点的DFT变换。这样变换以后，总的运算次数就变成 糾2*(~/2)~2 =糾(1^2)/2，节省了大约50%的运算量。1 ^η^N 将FFT预算后的两路采样数据，求共辄，再进行一次FFT当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频信号一致性对比方法，其特征在于，包括以下步骤：S01、从第一路音频信号中获取N个采样数据作为第一路采样数据，从第二路音频信号中获取N个采样数据作为第二路采样数据；S02、将第一路采样数据后面补0扩展至长度为2N，将第二路采样数据后面补0扩展至长度为2N；S03、对扩展后的第一路采样数据进行快速傅里叶变换然后求共轭得到第一路数据，对扩展后的第二路采样数据进行快速傅里叶变换然后求共轭得到第二路数据，求第一路数据和第二路数据的互相关函数，在对互相关函数进行快速傅里叶变换，得到相似性数据；S04、选取相似性数据中绝对值的最大值，然后计算相似度值和最大值偏移量；S05、如果相似度值大于或等于一致性阈值，则认为第一路采样数据和第二路采样数据一致，对比流程结束；如果相似度小于一致性阈值，则进入步骤S06；S06、判断第一路采样数据和第二路采样数据是否已经经过近似包络线处理，如果没有，则对第一路采样数据和第二路采样数据进行近似包络线处理，然后重复步骤S02至S05；如果已经经过近似包络线处理，则判定第一路采样数据和第二路采样数据不一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世为，吕连新，赵凡，
申请(专利权)人：杭州联汇数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33