一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备，音频信号编码压缩和传输的方法应用在音频信号传输系统中的信号发射端和信号接收端，在信号发射端通过先对第一音频信号进行下采样，再通过适用于短快信号压缩的可以消除边缘效应的小波子带编码技术的具有可控自由参数的小波函数组进行无损压缩，并将信号数据转成适合高效的码流以便做无线传输到通信信道中，在信号接收端通过对接收自通信通道的第二音频信号进行数字解调，再由小波子带解码技术的小波函数组做数字解码，之后采用基于紧框架高斯小波激励函数的深度神经网络的模型进行上采样以实现信号的准确恢复，本发明专利技术能够实现高保真、低延时、长距离、低成本的数字音频无线传输。数字音频无线传输。数字音频无线传输。

The invention relates to a method for encoding, compressing and transmitting an audio signal and an electronic device thereof

【技术实现步骤摘要】
一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及数字信号传输
，尤其涉及一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备。

技术介绍

[0002]为了建成高度信息化、全面网络化的信息社会，数字通信成为信息传输的重要手段和关键环节，全球数字化已成为当今社会的主要潮流，从通信的发展趋势看，现代通信必须以数字通信为主，数字通信较之模拟通信有如下特点抗干扰、抗噪声性能好、差错可控、易加密。和易于与现代技术相结合的特点，然而，数字通信相对于模拟通信来说，也有占用的频带宽、数字通信系统设备复杂等缺点，而音频信号的传输是现代信息交流的重要方式，通过数字通信系统进行音频信号的无线传输也是现代信息交流的一部分，相关技术中，音频信号数字化之后所面临的一个问题是巨大的数据量，这为存储和传输带来了压力，音频信号的传输具有失真严重、高延时、高成本的缺点，且不利于长距离高质量地传输。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备，能够实现高保真、低延时、长距离、低成本的数字音频无线传输。
[0004]根据本专利技术的第一方面实施例的一种音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，包括：获取第一音频信号；对所述第一音频信号进行下采样得到样本音频信号；通过具有可控自由参数的小波函数组对所述样本音频信号进行数字编码得到第一数字码流，其中，所述小波函数组由具有所述可控自由参数的第一正交滤波器组构建，所述第一正交滤波器组满足双正交条件；对所述第一数字码流进行数字调制后输出第二音频信号，所述第二音频信号用于进行无线传输到通信信道。
[0005]根据本专利技术实施例的音频信号编码压缩和传输的方法，至少具有如下有益效果：本专利技术实施例中的音频信号编码压缩和传输的方法，应用于音频信号传输系统中的信号发射端中，通过先对第一音频信号进行下采样，再通过适用于短快信号压缩的可以消除边缘效应的小波子带编码技术的具有可控自由参数的小波函数组进行无损压缩，并将信号数据转成适合高效的码流以便做无线传输到通信信道中，有利于减少信道编码的负担，从而提高数据传输的可靠性，采用下采样和无损压缩相结合，既能满足压缩倍数的要求，也使得失真最小化，无损压缩使编码不产生失真，也使信号接收端的信号始终保持连续不间断，能够实现高保真、低延时、长距离、低成本的数字音频无线传输。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，所述对所述第一音频信号进行下采样得到样本音频信号，包括：对所述第一音频信号进行多倍下采样，得到多个子样本音频信号；输出其中一个所述子样本音频信号得到样本音频信号。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述第一正交滤波器组通过以下步骤构建：通过具有
所述可控自由参数的双正交小波滤波器来构造双正交小波滤波器组，其中，所述双正交小波滤波器包括第二正交滤波器组，所述第二正交滤波器组为初始正交滤波器组；通过取具有所述可控自由参数的所述第二正交滤波器组构造双正交的所述第一正交滤波器组。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述第一正交滤波器组包括低通分解滤波器、高通分解滤波器、低通重构滤波器和高通重构滤波器中的至少一种，所述第二正交滤波器组包括初始低通分解滤波器、初始高通分解滤波器、初始低通重构滤波器和初始高通重构滤波器中的至少一种。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述小波函数组包括小波尺度函数、偶小波尺度函数、小波函数和偶小波函数，其中，所述小波尺度函数由初始小波尺度函数构建，所述偶小波尺度函数由所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述小波函数由初始小波函数、所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述偶小波函数由所述初始高通分解滤波器构建。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述对所述第一数字码流进行数字调制后输出第二音频信号，包括：对所述第一数字码流进行多载波调制后输出所述第二音频信号。
[0011]根据本专利技术的第二方面实施例的一种音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，包括：接收第二音频信号，所述第二音频信号通过通信信道接收到；对所述第二音频信号进行数字解调得到解调音频信号；通过具有可控自由参数的小波函数组对所述解调音频信号进行数字解码得到第二数字码流，其中，所述小波函数组由具有所述可控自由参数的第一正交滤波器组构建，所述第一正交滤波器组满足双正交条件；通过高斯小波深度神经网络模型对所述第二数字码流进行上采样后输出第三音频信号。
[0012]根据本专利技术实施例的音频信号编码压缩和传输的方法，至少具有如下有益效果：本专利技术实施例中的音频信号编码压缩和传输的方法，应用于音频信号传输系统中的信号接收端中，通过对接收自通信通道的第二音频信号进行数字解调，再做小波子带解码，将信号输入到具有可控自由参数的小波函数组对解调音频信号进行数字解码，之后采用基于紧框架高斯小波激励函数的深度神经网络的模型进行上采样以实现信号的准确恢复，深度学习的深度神经网络的模型可以使上采样过程的失真降到最小，从而保证信号的准确恢复，由于高斯小波函数的非线性、稀疏性等特性，使深度神经网络具有较强的非线性拟合特性并可以快速收敛，从而可以大大提高训练的精度和效率，能够实现高保真、低延时、长距离、低成本的数字音频无线传输。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述对所述第二音频信号进行数字解调得到解调音频信号，包括：对所述第二音频信号进行多载波解调得到所述解调音频信号。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述第一正交滤波器组通过以下步骤构建：通过具有所述可控自由参数的双正交小波滤波器来构造双正交小波滤波器组，其中，所述双正交小波滤波器包括第二正交滤波器组，所述第二正交滤波器组为初始正交滤波器组；通过取具有所述可控自由参数的所述第二正交滤波器组构造所述第一正交滤波器组。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述第一正交滤波器组包括低通分解滤波器、高通分解滤波器、低通重构滤波器和高通重构滤波器中的至少一种，所述第二正交滤波器组包括初始低通分解滤波器、初始高通分解滤波器、初始低通重构滤波器和初始高通重构滤波器中的至少一种，所述小波函数组包括小波尺度函数、偶小波尺度函数、小波函数和偶小波函
数，其中，所述小波尺度函数由初始小波尺度函数构建，所述偶小波尺度函数由所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述小波函数由初始小波函数、所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述偶小波函数由所述初始高通分解滤波器构建。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述高斯小波深度神经网络模型通过以下步骤构建：获取连续音频信号函数和采样函数，其中，所述连续音频信号函数的宽带小于采样率的一半；采用所述采样函数和基于紧框架高斯小波函数作为上采样的滤波器重构所述连续音频信号函数，其中，所述基于紧框架高斯小波函数通过训练深度神经网络得到；根据重构后的所述连续音频信号函数构建所述高斯小波深度神经网络模型。
[0017]根据本专利技术的第三方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，包括：获取第一音频信号；对所述第一音频信号进行下采样得到样本音频信号；通过具有可控自由参数的小波函数组对所述样本音频信号进行数字编码得到第一数字码流，其中，所述小波函数组由具有所述可控自由参数的第一正交滤波器组构建，所述第一正交滤波器组满足双正交条件；对所述第一数字码流进行数字调制后输出第二音频信号，所述第二音频信号用于进行无线传输到通信信道。2.根据权利要求1所述的音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，所述对所述第一音频信号进行下采样得到样本音频信号，包括：对所述第一音频信号进行多倍下采样，得到多个子样本音频信号；输出其中一个所述子样本音频信号得到样本音频信号。3.根据权利要求1所述的音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，所述第一正交滤波器组通过以下步骤构建：通过具有所述可控自由参数的双正交小波滤波器来构造双正交小波滤波器组，其中，所述双正交小波滤波器包括第二正交滤波器组，所述第二正交滤波器组为初始正交滤波器组；通过取具有所述可控自由参数的所述第二正交滤波器组构造双正交的所述第一正交滤波器组。4.根据权利要求3所述的音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，所述第一正交滤波器组包括低通分解滤波器、高通分解滤波器、低通重构滤波器和高通重构滤波器中的至少一种，所述第二正交滤波器组包括初始低通分解滤波器、初始高通分解滤波器、初始低通重构滤波器和初始高通重构滤波器中的至少一种。5.根据权利要求4所述的音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，所述小波函数组包括小波尺度函数、偶小波尺度函数、小波函数和偶小波函数，其中，所述小波尺度函数由初始小波尺度函数构建，所述偶小波尺度函数由所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述小波函数由初始小波函数、所述初始低通分解滤波器和所述可控自由参数构建，所述偶小波函数由所述初始高通分解滤波器构建。6.一种音频信号编码压缩和传输的方法，其特征在于，包括：接收第二音频信号，所述第二音频信号通过通信信道接收到；对所述第二音频信号进行数字解调得到解调音频信号；通过具有可控自由参数的小波函数组对所述解调音...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗高涌，甘华国，胡宇鹏，
申请(专利权)人：江门市华恩电子研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：