本发明专利技术涉及一种音频比较方法和装置，在经历音频流之间的可能延迟的情况下，通过测量音频流中的音量波峰的时间并识别音频流中波峰之间的相关性来比较音频流。音频比较允许即使在出现延迟和失真并使用低处理能力的情况下也能够识别包括相同音频内容在内的音频流。音频比较在车载无线电中具有特定应用以允许自动重调谐。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种音频比较方法以及对应设备，具体地但是非排他性地，涉及车载 无线电(car radio)用途。
技术介绍
车载无线电接收机需要解决当汽车四处行驶时从不同接收机的不同无线电频道 接收到的无线电信号的强度改变。汽车可以到达接收到的信号衰减的区域。在这些情况下， 无线电找到发射相同频道的其他发射机并自动地重调谐是有用的。执行该操作的一种方式被称作无线电数据系统(RDS)。配备有RDS的无线电接收 数据和音频信号，该数据是以57kHz发射的。该数据包括允许重调谐的信息。希望能够执行相同的重调谐而无需RDS。为了执行重调谐，必须识别接收到的承载 与当前收听的频道相同的信号的其他频道，换句话说，必须比较音频流。用于比较音频流的系统是公知的。一个具体示例是存储在播放器上记录的音乐的 曲目的自动识别。存在用于通过将曲目的特征与大型数据库进行比较来识别记录的音乐的 曲目的算法。然而，由于车载无线电环境具有大量不利特征，这种系统不适于用于车载无线电。 首先，在不同发射机之间具有相对明显的时移，特定地是100ms。其次，由无线电发射的音频 可能被非常严重地压缩。第三，可能存在相当大的信号失真。另一个问题在于系统必须在车载无线电中实时工作。但即使数字车载无线电也存 在受限的计算机处理功率。此外，不存在与音频频道进行比较的大型预先准备的数据库。在重调谐应用中识别新频道的一个具体问题在于该方法必须在已有信号开始衰 减时进行工作。在这种情况下，可能存在明显的失真并且存在音频信号的某些衰减。因此 在这种环境中使用的音频相关系统必须具有鲁棒性。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种根据权利要求1所述的音频比较方法以及一种根据权利 要求7所述的无线电模块。通过测量音量波峰和比较这些波峰的时间，可以获得相关性的鲁棒测量手段。 附图说明参考附图，仅作为示例描述了本专利技术的实施例，在附图中图1是本专利技术第一实施例的框图；以及图2和图3是本专利技术方法的流程图。附图仅是示意性的，并且不是按比例绘制的。具体实施例方式参考图1-3，车载无线电2由无线电模块4实现。无线电模块与天线6和音频输出 级8相连，音频输出级8可以与汽车内的不同扩音器(未示出)相连。无线电模块4具有第一调谐器10和第二调谐器12。调谐器可独立地调谐至不同 频道并输出音频流，即，相应调谐器调谐到的频道的音频内容。第一调谐器10的输出称作 第一音频流，第二调谐器的输出称作第二音频流。将第一音频流馈入音频输出级8，用于扩音器上的再现。将来自第一调谐器10的第一音频流馈入第一测量单元14，第一测量单元14连续 地测量(图2，步骤40)第一音频流的音量并识别(步骤4 该流的音量的波峰。仅存储长 度大于预定最小波峰长度的波峰，以避免记录“毛刺信号(spike)”。该预定最小波峰长度 可以是2ms至Ij 5ms。此外，还可以避免模糊波峰。通过确保波峰值音量与之前和/或之后的音量之间 的足够音量差是Yms，可以实现该目的，Y典型是2ms到5ms的范围。将测量的波峰的时间存储在第一流波峰时间存储单元16中，存储单元16存储了 N个波峰。N是整数，典型地至少是5。专利技术人对N = 8的实际接收无线电信号执行的实验 表明，典型音频流具有近似每秒4个音量波峰，因此波峰时间存储单元在大约2s的时间间 隔内存储了 N = 8个波峰。在第一流波峰时间存储单元16充满之后，第一测量单元继续测量音量并确定新 的波峰。当测量到新的波峰时，利用其时间来代替第一流波峰时间存储单元中最早的波峰 时间，由此连续地进行更新。第二测量单元18和第二流波峰时间存储单元20与第二调谐器12相连，以对来自 第二调谐器12的第二音频流的音量执行相同测量，由此利用第二流波峰时间来填充第二 流波峰时间存储单元。由此测量第二音频流的音量(步骤44)并识别波峰(步骤46)。如图3的流程图所示，比较模块22对第一流和第二流波峰时间执行比较，并输出 相关性值，所述相关性值是第一和第二流波峰时间的相似性的度量。为了最大准确度，比较 模块22在第一和第二波峰时间存储单元16、20均被填充之后进行操作。比较模块22用于对两个流的波峰高度进行相关。例如，考虑在1ms、210ms、560ms、 1280ms和1600ms处具有波峰的第一音频流。同时发射的第二音频流具有相同波峰高度的 可能性非常低。然而，该算法需要考虑到由不同发射机中的不同信号处理以及引入延迟的其他因 素造成的来自不同发射机的发射时间的差异。实验表明该该延迟可以是60ms，因此该算法 匹配具有高达60ms的最大延迟X的相关波峰集合。当然，可以考虑到在不同地域存在的不 同发射装置而改变最大延迟，例如在某些地域，延迟可以高达100ms，甚至高达200ms。因此，在步骤30，比较模块在第一流波峰时间存储单元16中指定第一采样，并且 在第二流波峰时间存储单元20中指定每一个采样，针对每个指定的采样对来计算延迟X ms。注意，X可以是正或负数。在步骤32，定位两个存储单元16、20中具有相同延迟X的其他采样对。然后，根据采样对之间的匹配来计算相关性因子。例如，如果第一波峰时间存储单 元中的所有波峰均与第二流波峰时间存储单元中的波峰相匹配，则相关性因子是1，如果不存在其他匹配，则相关性因子是0。存储该相关性因子(步骤34)。以相对较低的分辨率来 进行波峰的匹配，例如在Ims到IOms的范围内，优选是1到ans。这允许该方法即使在音频 信号存在相当大失真的情况下也能工作。然后，重复步骤30、32和34(步骤36)，以便在第一和第二波峰时间存储单元16、 20之间指定所有采样。然后(步骤38)识别并输出最大相关性因子(步骤40)。由此，比 较模块输出第一和第二音频流之间的最佳相关性因子。在示例中，第一波峰时间存储单元中的波峰集合可以处于1000、1400、1750、2100、 2300、2450、2550和2700ms处。第二波峰时间存储单元中的波峰集合可以处于900、1060、 1809、2161、2310、2390、2510和2760ms处。于是最佳匹配针对延迟X为60ms，其中第二时 间比第一时间晚60ms。可以识别1000处的第一波峰与1060处的第二波峰、1750处的第一 波峰与1809处的第二波峰、2100处的第一波峰与2161处的第二波峰、2450处的第一波峰 与2510处的第二波峰以及2700处的第一波峰与2760处的第二波峰之间的匹配。在这种 情况下，分辨率是1ms，如果延迟是60ms加或减1ms，则确定匹配。在这种情况下存在良好匹配。可以使用简单的相关度量，例如度量可以简单地是 匹配波峰的数目，这里是5。由于波峰的最大数目是8，通过将匹配波峰的数目除以波峰的 数目得到结果5/8 = 0. 625，可以在0到1的范围内表示相关性。返回图2，当将新的波峰添加到第一和/或第二波峰时间存储单元16、20中时，测 试是否添加了新的波峰(步骤48)，如果添加了新的波峰，则比较模块执行图3中更详细示 出的算法以比较波峰(步骤50)并输出(步骤5 更新的相关性因子。按照这种方式，有 规律地更新相关性因子并提供了音频流之间相关性的有规律更新度量。重调谐模块M使用相关性因子的输出。重调谐模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种音频比较方法，包括步骤：测量（４０）第一音频流的音量；识别（４２）第一音频流中测量的音量的波峰，并在识别波峰时将这些波峰的时间存储为第一流波峰时间；测量（４４）第二音频流的音量；识别（４６）测量的音量的波峰，并在识别波峰时将这些波峰的时间存储为第二流波峰时间；当存储了新的第一流波峰时间和／或新的第二流波峰时间时，比较（５０）存储的第一流波峰时间和第二流波峰时间，以针对第一音频流和第二音频流之间的恒定延迟识别第一流波峰时间和第二流波峰时间之间的匹配，所述恒定延迟是小于预定最大延迟的任意延迟；以及输出（５２）基于第一流波峰时间和第二流波峰时间之间的最佳匹配的相关性度量。
【技术特征摘要】
2009.12.30 EP 09181003.61.一种音频比较方法，包括步骤测量GO)第一音频流的音量；识别0 第一音频流中测量的音量的波峰，并在识别波峰时将这些波峰的时间存储 为第一流波峰时间；测量G4)第二音频流的音量；识别G6)测量的音量的波峰，并在识别波峰时将这些波峰的时间存储为第二流波峰 时间；当存储了新的第一流波峰时间和/或新的第二流波峰时间时，比较(50)存储的第一流 波峰时间和第二流波峰时间，以针对第一音频流和第二音频流之间的恒定延迟识别第一流 波峰时间和第二流波峰时间之间的匹配，所述恒定延迟是小于预定最大延迟的任意延迟； 以及输出(5 基于第一流波峰时间和第二流波峰时间之间的最佳匹配的相关性度量。2.根据权利要求1所述的音频比较方法，其中，不存储音量中小于预定最小波峰长度 的短波峰的波峰时间。3.根据权利要求1或2所述的音频比较方法，其中，以Ims到2ms之间的低分辨率确定 波峰时间的匹配，由此将第一和第二音频流中出现在彼此的所述低分辨率内的波峰时间确 定为匹配。4.根据前述权利要求之一所述的音频比较方法，包括步骤在第一流波峰时间存储单元(16)中存储第一流波峰时间，所述第一流波峰时间存储 单元(16)能够存储N个第一流波峰时间，其中N至少是5，并且当在第一流波峰时间存储单元充满之后识别了另一个第一流波峰时间时，代替第一流波峰时间存储单元中最早的条 目；在第二流波峰时间存储单元00)中存储第二流波峰时间，所述第二流波峰时间存储 单元00)能够存储与第一流波峰时间相同数目的N个时间，其中N至少是5，并且当在第二 流波峰时间存储单元充满之后识别了另一个第二流波峰时间时，代替第二流波峰时间存储 单元中最早的条目；以及在第一流波峰时间存储单元和第二流波峰时间存储单元均充满之后，开始比较(50) 第一流波峰时间和第二流波峰时间的步骤。5.一种无线电方法，包括接收来自第一无线电频道的音频信号，作为第一音频流，并输出该音频信号；接收来自第二无线电频道的音频信号，作为第二音频流；执行根据权利要求1到4之一所述的音频比较方法，以输出第一和第二音频流之间的 相关性因子；如果相关性因子等于或超出预定相关性值，则将第二无线电频道识别为对应频道；如果第二无线电频道是对应频道且第二无线电频道具有更强信号，则输出第二音频流 代替第一音频流。6.一种无线电方法，包括接收来自第一无线电频道的音频信号，作为第一音频流，并输出该音频信号；接收来自多个第二无线电频道的多个音频信号；针对多个第二无线电频道中的每一个执行根据权利要求1到4之一所述的音频比较方 法，以输出第一和第二音频流之间的相关性因子；如果相关性因子等于或超出预定相关性值，则将每个第二无线电频道识别为对应频道；如果对应频道中具有最佳信号的对应频道具有比第一无线电频道更强的信号，则将第 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·昆肯思，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
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