音频弦波检测方法和装置制造方法及图纸

提供了一种新颖的音频弦波检测方法和装置。该音频弦波检测方法用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，并且包括：在音频帧中检测符合预定条件的信号波；如果通过预定数目的检测循环检测到了符合预定条件的信号波，则判断音频帧是弦波帧；如果通过预定数目的检测循环没有检测到符合预定条件的信号波，则判断音频帧不是弦波帧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频信号处理领域，更具体地涉及一种音频弦波检测方法和装置。
技术介绍
一般来说，音频信号是指频率在20Hz～20kHz的声音信号。人们日常生活中听到的各种声音信号都是连续信号，它不仅在时间上连续，而且在幅度上也连续。这种处于连续信号状态的声音信号被称为模拟音频信号。模拟音频信号只能用磁带或胶木唱片来存储。这种存储方式有很多弊端，例如易损、占地大、成本高、难以重复利用等。更重要的是，这种存储方式难以实现声音信号的长期保存，且难以查找和共享声音信号。随着计算机技术的发展，高速宽带计算机网络以及大容量数据存储系统给声音信号的网络化存储、查询、共享、和交流提供了可能。由于计算机只能对二进制数据进行处理，所以在使用计算机对声音信号进行处理之前必须通过包括采样、量化等处理的模数转换(A/D)过程将模拟音频信号转换为数字音频信号。数字音频信号的质量主要取决于采样率和量化因子这两个参数。为了使用数字音频信号恢复得到尽可能逼真的声音，在通过模数转换过程获取数字音频信号的过程中，需要采用尽可能大的采样率和量化因子。然而，大采样率和量化因子会导致数字音频信号的数据量巨大，从而导致存储数字音频信号所需的存储容量以及传输数字音频信号所需的信道带宽很大。数字音频信号的出现是为了满足对声音信号的存储、查询、共享、和交流等需求，但是数字音频信号的巨大数据量给计算机网络的存储容量和传输带宽带来了巨大压力。所以，需要对数字音频信号进行压缩编码。目前，存在诸如MP3、音视频编码标准(AVS)、无损音频编码(FLAC)、高级音频编码(AAC)之类的多种音频压缩编码算法。在这些音频压缩编码算法中，都是以帧为单位来实现对于数字视频信号的压缩编码的。在利用上述音频压缩编码算法对数字音频信号(下面，为了简单，将数字音频信号简称为音频信号)进行编码的过程中，在对当前待编码的音频帧进行压缩编码之前通常需要判断该音频帧是否为包括一个或多个弦波的弦波帧。这里的弦波帧可以是仅包括正弦波的弦波帧、仅包括余弦波的弦波帧、或者既包括正弦波也包括余弦波的弦波帧。如果当前待编码的音频帧为弦波帧，则在压缩编码过程中需要对该音频帧进行特殊处理，以提高编码效率。为了快速判断音频帧是否为弦波帧，需要一种适合音频压缩编码算法的高效弦波检测方法。弦波检测被广泛应用在各行各业，也存在很多弦波检测方法，其中应用最广泛的是在频域实现的弦波检测方法。通常，在对当前待编码的音频帧进行弦波检测之前时，需要首先对音频信号进行诸如快速傅里叶变换(FFT)之类的时频变换，以将音频信号从时域变换到频域。但是，FFT变换等常见的时频变换需要巨大的计算量，如果直接将诸如FFT变换之类的时频变换应用在音频压缩编码算法中，必定会极大的增加音频压缩编码算法的运算复杂度。
技术实现思路
鉴于以上所述的一个或多个问题，本专利技术提供了一种新颖的音频弦波检测方法和装置。根据本专利技术实施例的音频弦波检测方法用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，并且包括：在音频帧中检测符合预定条件的信号波；如果通过预定数目的检测循环检测到了符合预定条件的信号波，则判断音频帧是弦波帧；如果通过预定数目的检测循环没有检测到符合预定条件的信号波，则判断音频帧不是弦波帧。根据本专利技术实施例的音频弦波检测装置用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，并且包括：信号波检测单元，用于在音频帧中检测符合预定条件的信号波；弦波帧判断单元，用于在信号波检测单元通过预定数目的检测循环检测到了符合预定条件的信号波的情况下判断音频帧是弦波帧，并且在信号波检测单元通过预定数目的检测循环没有检测到符合预定条件的信号波的情况下判断音频帧不是弦波帧。通过本专利技术，无需复杂处理，即可迅速判断出一个音频帧是否为弦波帧，从而可以加快音频压缩编码算法的处理速度。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：图1示例性地示出了包括两个弦波的弦波帧在频域的表现；图2示例性地示出了可以在任意一种频域中实现的弦波检测方法的流程图；图3示例性地示出了对图1所示的弦波帧的进行第一次检测循环时的频谱范围分段情况；图4示例性地示出了对图1所示的弦波帧的进行第二次检测循环时的频谱范围分段情况；图5示例性地示出了利用图2所示的弦波检测方法会被误判为弦波帧的非弦波帧在频域的表现；图6示例性地示出了对图5中所示的信号波k进行二次判断的频谱分段情况；图7示例性地示出了根据本专利技术实施例的音频弦波检测装置的框图；图8示例性地示出了根据本专利技术实施例的音频弦波检测方法的流程图；以及图9示例性地示出了在AAC压缩编码算法中实现的音频弦波检测方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更清楚的理解。本专利技术绝不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。为了使本领域的普通技术人员能更好地理解根据本专利技术实施例的音频弦波检测方法和装置，下面首先结合图1至图6，对可以在任意一种频域中实现的示例性弦波检测方法进行说明。弦波在时域通常表现为一个或多个正弦波的叠加、一个或多个正弦波与一个或多个余弦波的叠加、或者一个或多个余弦波的叠加；在频域通常表现为能量在一处或多处的高度集中。通常，由于时频变换或者计算误差的影响，弦波在频域表现为类似三角波的尖峰脉冲。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频弦波检测方法，用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，其中，该方法包括：在所述音频帧中检测符合预定条件的信号波；如果通过预定数目的检测循环检测到了所述符合预定条件的信号波，则判断所述音频帧是弦波帧；如果通过所述预定数目的检测循环没有检测到所述符合预定条件的信号波，则判断所述音频帧不是弦波帧。

【技术特征摘要】
1.一种音频弦波检测方法，用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，
其中，该方法包括：
在所述音频帧中检测符合预定条件的信号波；
如果通过预定数目的检测循环检测到了所述符合预定条件的信号波，
则判断所述音频帧是弦波帧；
如果通过所述预定数目的检测循环没有检测到所述符合预定条件的信
号波，则判断所述音频帧不是弦波帧。
2.根据权利要求1所述的音频弦波检测方法，其中，以比例因子带为
处理单元执行弦波检测。
3.根据权利要求2所述的音频弦波检测方法，其中，按照频谱能量峰
值从大到小的顺序，依次判断所述音频帧中的信号波是否是所述符合预定
条件的信号波。
4.根据权利要求3所述的音频弦波检测方法，其中，
如果在所述预定数目的检测循环中的任意一次检测循环中检测到了所
述符合预定条件的信号波，则判断所述音频帧是弦波帧；
如果在所述预定数目的检测循环中的任意一次检测循环中没有检测到
所述符合预定条件的信号波，则进行下一次检测循环。
5.根据权利要求2所述的音频弦波检测方法，其中，在所述预定数目
的检测循环中的任意一次检测循环中，对所述音频帧中待检测的当前信号
波进行以下处理：
判断所述当前信号波是否满足第一准则和第二准则；
如果所述当前信号波不满足所述第一准则和所述第二准则中的任意一
个，则判断所述音频帧不是弦波帧；
如果所述当前信号波既满足所述第一准则又满足所述第二准则，则判
断所述当前信号波是否满足第三准则和第四准则；
如果所述当前信号波不满足所述第三准则和所述第四准则中的任意一
个，则继续在下一次检测循环中判断下一个信号波是否满足所述第一、第

\t二、第三、和第四准则；
如果所述当前信号波既满足所述第三准则又满足所述第四准则，则判
断所述当前信号波是所述满足预订条件的信号波，进而判断所述音频帧是
弦波帧。
6.一种音频弦波检测装置，用于检测待编码的音频帧是否为弦波帧，
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国成，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP