【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体涉及基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法。
技术介绍
1、i2s（inter-ic sound）是一种数字音频传输接口标准，通常用于将音频数据从一个集成电路传输到另一个集成电路，旨在实现高质量音频数据传输，故基于i2s的智能手表更专注于音频功能，具有较强的音频处理能力，音频处理单元的切换功能是指智能手表具备多个不同的音频处理单元，并能够在不同的使用场景或需求下切换使用这些音频处理单元，如通话时，音频处理单元自动切换到与通话有关的麦克风和扬声器，以保证通话质量，当通话结束时，音频处理单元可以切换回其余模式，进行音乐播放和其他音频功能。
2、实现智能手表通话音频处理单元智能切换方法的重点为识别出当前时间智能手表是否处于通话状态，通常需要通过语音状态检测算法实现，传统的语音状态检测算法，如vad（voice activity detection）算法，能够检测出声音信号是否为语音信号，进而对智能手表的音频处理单元进行智能切换，但在实际的通话过程中，通话双方并未处于持续沟通状态，即存在通话双方均保持静默的情况，此时通过vad算法对通话状态进行判断时，则可能判断此时通话状态结束，进而将智能手表的音频处理单元切换为其余模式，导致通话质量下降。
技术实现思路
1、本专利技术提供基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，以解决传统语音状态检测算法对静默状态的智能手表通话误判的问题，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术一个
3、获取智能手表的监测数据，所述监测数据包括加速度数据、手表温度数据、手表电量数据、手表音频数据；
4、根据每一秒所取特征观测时间窗内不同时间点的监测数据之间的变化量确定每一秒的行为功耗识别因子；
5、根据每一秒所分各帧音频数据的特征值以及每秒的行为功耗识别因子获取每一秒的通话判别因子；
6、基于每一秒的通话判别因子以及每秒的音频特征判断矩阵中的元素值确定每一秒的通话决策指数；智能手表的音频处理单元根据每一秒的通话决策指数实现不同模态的切换。
7、优选的，所述根据每一秒所取特征观测时间窗内不同时间点的监测数据之间的变化量确定每一秒的行为功耗识别因子的方法为：
8、根据每一秒与其上一秒采集的手表温度数据、手表电量数据之间的差异确定每一秒的瞬时状态变化量；
9、将每一秒所取特征观测时间窗内相邻时间点之间加速度方向的差值绝对值与预设参数的和作为第一变化量；
10、将每一秒所取特征观测时间窗内相邻时间点之间加速度大小的差值绝对值与预设参数的和作为第二变化量；
11、将第一变化量与第二变化量的乘积作为分母，将每一秒的瞬时状态变化量与分母的比值在每一秒所取特征观测时间窗上累加结果的均值作为每一秒的行为功耗识别因子。
12、优选的，所述根据每一秒与其下一秒采集的手表温度数据、手表电量数据之间的差异确定每一秒的瞬时状态变化量的方法为：
13、将每一秒与其下一秒采集的手表温度数据之间差值的绝对值作为第一差值；
14、将每一秒与其下一秒采集的手表电量数据之间差值的绝对值作为第二差值；
15、将第一差值的映射结果与第二差值的映射结果之和作为每一秒的瞬时状态变化量。
16、优选的，所述根据每一秒所分各帧音频数据的特征值以及每秒的行为功耗识别因子获取每一秒的通话判别因子的方法为：
17、根据每一秒采集的手表音频数据的分帧结果确定每一秒的音频特征判断矩阵；
18、将每一秒的音频特征判断矩阵中所有元素的均值与每一秒的行为功耗识别因子的乘积作为每一秒的通话判别因子。
19、优选的，所述根据每一秒采集的手表音频数据的分帧结果确定每一秒的音频特征判断矩阵的方法为：
20、将每一秒的手表音频数据分帧所得每一帧的音频参数向量构建每一秒的音频特征矩阵；
21、将每一秒的音频特征矩阵作为输入，采用交叉验证法获取每一秒的音频特征矩阵中每一行元素的判断阈值；根据所述判断阈值将每一秒的音频特征矩阵转换为每一秒的音频特征判断矩阵。
22、优选的，所述将每一秒的手表音频数据分帧所得每一帧的音频参数向量构建每一秒的音频特征矩阵的方法为：
23、将每一秒的手表音频数据划分成预设数量个音频帧，将每个音频帧的梅尔频率倒谱系数、短时能量、过零率组成的向量作为所述每个音频帧的音频参数向量；
24、获取所述每个音频帧的音频参数向量的转置向量，将每一秒内所有音频帧对应的转置向量构建的矩阵作为每一秒的音频特征矩阵。
25、优选的，所述根据所述判断阈值将每一秒的音频特征矩阵转换为每一秒的音频特征判断矩阵的方法为：
26、将每一秒的音频特征矩阵中每一行内大于等于每一行判断阈值的元素置为1，将每一秒的音频特征矩阵中每一行内小于每一行判断阈值的元素置为-1；
27、将遍历每一秒的音频特征矩阵中所有元素后的结果作为每一秒的音频特征判断矩阵。
28、优选的，所述基于每一秒的通话判别因子以及每秒的音频特征判断矩阵中的元素值确定每一秒的通话决策指数的方法为：
29、将每一秒的音频特征判断矩阵中值为1的元素数量与值为-1的元素数量之间差值的绝对值作为第一特征值；将第一特征值与每一秒的通话判别因子的乘积作为映射函数的输入，将所述映射函数的输出的取整结果作为每一秒的通话决策指数。
30、优选的，所述映射函数为sigmoid函数。
31、优选的，所述智能手表的音频处理单元根据每一秒的通话决策指数实现不同模态的切换的方法为：
32、获取智能手表每一秒的通话决策指数，将每一秒的通话决策指数与vad算法的原始检测结果的逻辑运算结果作为每一秒的真实决策值，当所述真实决策值为1时，通过音频处理单元将智能手表切换到通话模式；当所述真实决策值为0时，通过音频处理单元将智能手表切换到非通话模式。
33、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过智能手表每秒采集的监测数据分析智能手表可能处于的状态，并佩戴者相邻时间点之间的行为特征构建行为功耗识别因子，用于反映每秒智能手表处于通话状态的可能性；其次基于智能手表的手表音频数据进一步判断智能手表处于通话状态时的每个音频帧的多参数特征，并结合行为功耗识别因子确定每秒的通话判别因子；其次基于每秒的通话判别因子确定每秒的通话决策指数，并利用每秒的通话决策指数与vad算法的原始检测结果进行与逻辑运算得到每秒的真实决策值，完成对vad算法的初始检测结果的修正，降低vad算法对静默状态的智能手表通话状态的误判概率，提高了智能手表音频处理单元切换的准确率。
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1.基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒所取特征观测时间窗内不同时间点的监测数据之间的变化量确定每一秒的行为功耗识别因子的方法为：
3.根据权利要求2所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒与其下一秒采集的手表温度数据、手表电量数据之间的差异确定每一秒的瞬时状态变化量的方法为：
4.根据权利要求1所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒所分各帧音频数据的特征值以及每秒的行为功耗识别因子获取每一秒的通话判别因子的方法为：
5.根据权利要求4所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒采集的手表音频数据的分帧结果确定每一秒的音频特征判断矩阵的方法为：
6.根据权利要求5所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述将每一秒的手表音频数
7.根据权利要求5所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据所述判断阈值将每一秒的音频特征矩阵转换为每一秒的音频特征判断矩阵的方法为：
8.根据权利要求1所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述基于每一秒的通话判别因子以及每秒的音频特征判断矩阵中的元素值确定每一秒的通话决策指数的方法为：
9.根据权利要求8所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述映射函数为Sigmoid函数。
10.根据权利要求1所述的基于I2S的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述智能手表的音频处理单元根据每一秒的通话决策指数实现不同模态的切换的方法为：
...【技术特征摘要】
1.基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒所取特征观测时间窗内不同时间点的监测数据之间的变化量确定每一秒的行为功耗识别因子的方法为：
3.根据权利要求2所述的基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒与其下一秒采集的手表温度数据、手表电量数据之间的差异确定每一秒的瞬时状态变化量的方法为：
4.根据权利要求1所述的基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒所分各帧音频数据的特征值以及每秒的行为功耗识别因子获取每一秒的通话判别因子的方法为：
5.根据权利要求4所述的基于i2s的智能手表通话音频处理单元智能切换方法，其特征在于，所述根据每一秒采集的手表音频数据的分帧结果确定每一秒的音频特征判断矩阵的方法为：
【专利技术属性】
技术研发人员：韦加新，张宴菱，彭美龄，韦志浩，韦廷高，许伟坡，韦国栋，张深发，
申请(专利权)人：深圳市芯科云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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