弦波幀檢測方法和設備以及音頻編碼方法和設備技術

本發明專利技術公開了弦波幀檢測方法和設備以及音頻編碼方法和設備。根據本發明專利技術的檢測音頻信號中的弦波幀的方法包括：對于所述音頻信號中的給定的音頻幀，獲得其對應的頻域數據；判斷所述頻域數據的峰值是否集中于少數頻率處，并且判斷所述頻域數據的峰值是否足夠大；以及將判斷結果均為是的音頻幀確定為弦波幀，其中，所述弦波幀為其頻域能量集中于少數幾處的音頻幀。

【技術實現步驟摘要】
弦波幀檢測方法和設備以及音頻編碼方法和設備
本專利技術一般地涉及音頻信號處理領域。具體而言，本專利技術涉及一種檢測音頻信號 中的弦波幀的方法和設備以及音頻編碼方法和設備。
技術介紹
近年來，隨著音頻相關應用的迅猛發展，對音頻編碼技術提出了越來越高的要求， 希望在盡可能少地利用系統資源的情況下，更快更好地對音頻信號進行編碼。 音頻信號的處理通常以音頻幀為單位。有一種音頻幀被稱為弦波幀（tone frame)。弦波幀的特點是頻域能量集中于少數幾處，類似于正弦或余弦函數經時域-頻域 轉換后，頻域能量只出現在少數幾處一樣。 如果對弦波幀和非弦波幀分別進行不同的處理，例如，對弦波幀進行較大的壓縮， 則可以提高編碼效率。 然而，存在如何從音頻信號中快速、低功耗地檢測出弦波幀的問題。 這是因為對弦波幀和非弦波幀進行區別處理，本身就是為了提高編碼效率。如果 弦波幀檢測耗時，則會降低編碼效率。如果弦波幀檢測結果不準確，則會導致適得其反，將 非弦波幀按弦波幀處理，降低了音頻信號的編碼質量。如果弦波幀檢測較大地增加了計算 量，并相應地消耗了較多的系統資源，則編碼效率的提高可能得不償失。 因此，期望能夠從音頻信號中快速、低功耗地檢測出弦波幀。
技術實現思路
在下文中給出了關于本專利技術的簡要概述，以便提供關于本專利技術的某些方面的基本 理解。應當理解，這個概述并不是關于本專利技術的窮舉性概述。它并不是意圖確定本專利技術的 關鍵或重要部分，也不是意圖限定本專利技術的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概 念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。 本專利技術的目的是針對現有技術的上述問題，提出了一種能夠從音頻信號中快速、 低功耗地檢測出弦波幀的方法和設備，并相應地提出了一種音頻編碼方法和音頻編碼設 備。 為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種檢測音頻信號中的弦波 幀的方法，所述弦波幀為其頻域能量集中于少數幾處的音頻幀，該方法包括：對于所述音頻 信號中的給定的音頻幀，獲得其對應的頻域數據；判斷所述頻域數據的峰值是否集中于少 數頻率處，并且判斷所述頻域數據的峰值是否足夠大；以及將判斷結果均為是的音頻幀確 定為弦波幀。 根據本專利技術的另一個方面，提供了一種檢測音頻信號中的弦波幀的設備，所述弦 波幀為其頻域能量集中于少數幾處的音頻幀，該設備包括：頻域數據獲得裝置，其被配置 為：對于所述音頻信號中的給定的音頻幀，獲得其對應的頻域數據；以及判斷裝置，其包 括：集中判斷單元，其被配置為：判斷所述頻域數據的峰值是否集中于少數頻率處；大小判 斷單元，其被配置為：判斷所述頻域數據的峰值是否足夠大；以及結果確定單元，其被配置 為：將所述集中判斷單元和所述大小判斷單元的判斷結果均為是的音頻幀確定為弦波幀。 根據本專利技術的又一個方面，提供了一種音頻編碼方法，該方法包括：利用如上所述 的弦波幀檢測方法，檢測待編碼音頻信號中的弦波幀；以及基于檢測結果，對所述音頻信號 進行編碼。 根據本專利技術的再一個方面，提供了一種音頻編碼設備，該設備包括：如上所述的檢 測音頻信號中的弦波幀的設備，用于檢測待編碼音頻信號中的弦波幀；以及音頻編碼子單 元，用于基于所述檢測音頻信號中的弦波幀的設備的檢測結果，對所述音頻信號進行編碼。 另外，根據本專利技術的另一方面，還提供了 一種存儲介質。所述存儲介質包括機器可 讀的程序代碼，當在信息處理設備上執行所述程序代碼時，所述程序代碼使得所述信息處 理設備執行根據本專利技術的上述方法。 此外，根據本專利技術的再一方面，還提供了 一種程序產品。所述程序產品包括機器可 執行的指令，當在信息處理設備上執行所述指令時，所述指令使得所述信息處理設備執行 根據本專利技術的上述方法。 【附圖說明】 參照下面結合附圖對本專利技術實施例的說明，會更加容易地理解本專利技術的以上和其 它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本專利技術的原理。在附圖中，相同的或類似 的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。附圖中： 圖1示出了弦波幀的頻域能量分布的示意圖； 圖2示出了根據本專利技術的實施例的弦波幀檢測方法的流程圖； 圖3示出了根據本專利技術的實施例的弦波幀檢測方法中步驟S2的判斷子步驟之一 的具體流程圖； 圖4示出了根據本專利技術的實施例的弦波幀檢測方法的實現流程圖； 圖5示出了根據本專利技術的實施例的音頻編碼方法； 圖6示出了根據本專利技術實施例的弦波幀檢測設備的結構方框圖； 圖7示出了根據本專利技術實施例的音頻編碼設備的結構方框圖；以及 圖8示出了可用于實施根據本專利技術實施例的方法和設備的計算機的示意性框圖。 【具體實施方式】 在下文中將結合附圖對本專利技術的示范性實施例進行詳細描述。為了清楚和簡明起 見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際 實施方式的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標， 例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的 不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益 于本公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。 在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本專利技術，在附圖中 僅僅示出了與根據本專利技術的方案密切相關的裝置結構和/或處理步驟，而省略了與本專利技術 關系不大的其他細節。另外，還需要指出的是，在本專利技術的一個附圖或一種實施方式中描述 的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。 首先，以MPEG2-AAC標準為例，介紹本專利技術可以應用到其中的音頻編碼標準的相 關知識。 應注意，本專利技術不僅限于應用到MPEG2-AAC標準，還可應用到其它音頻編碼標準。 例如，DRA 標準（Digital Rise Audio)。 在音頻編碼標準中，一般都是將音頻信號從時域轉換到頻域，在頻域對音頻信號 進行處理，然后將音頻信號從頻域轉換為時域。 在當前廣泛使用的音頻編碼標準中，經常被用于執行時域-頻域轉換的方法是 MDCT (改進的離散余弦變換，Modified Discrete Cosine Transform)。 在MPEG2-AAC標準中，一個音頻幀包含1024個PCM采樣數據。輸入到MDCT模塊 的是當前音頻幀的1024個采樣點、以及上一音頻幀的1024個采樣點。MDCT模塊的輸出 是1024個頻域數據。頻域數據被劃分為多個分組，稱為比例因子帶（scalefactor band， 下文中簡稱為sfb)，所有的后續編碼操作都是在以比例因子帶為單元的頻域數據之上進行 的。以長窗、48kHz采樣率的情況為例，1024個頻域數據被分為如下表所示的48個比例因 子帶： 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測音頻信號中的弦波幀的方法，所述弦波幀為其頻域能量集中于少數幾處的音頻幀，所述方法包括：對于所述音頻信號中的給定的音頻幀，獲得其對應的頻域數據；判斷所述頻域數據的峰值是否集中于少數頻率處，并且判斷所述頻域數據的峰值是否足夠大；以及將判斷結果均為是的音頻幀確定為弦波幀。

【技術特征摘要】
1. 一種檢測音頻信號中的弦波峽的方法，所述弦波峽為其頻域能量集中于少數幾處的 音頻峽，所述方法包括： 對于所述音頻信號中的給定的音頻峽，獲得其對應的頻域數據； 判斷所述頻域數據的峰值是否集中于少數頻率處，并且判斷所述頻域數據的峰值是否 足夠大；W及 將判斷結果均為是的音頻峽確定為弦波峽。2. 如權利要求1所述的方法，其中 所述獲得步驟包括： 將所述頻域數據劃分為多個頻域數據處理單元； 所述判斷峰值是否集中的步驟包括： 確定所述多個頻域數據處理單元中的每一個是否包括峰值； 判定包括峰值的頻域數據處理單元的數量是否等于作為小數量的預定數值； 如果上述判定結果為是，則判斷為峰值集中。3. 如權利要求2所述的方法，其中 所述確定頻域數據處理單元是否包括峰值的步驟包括： 如果一個頻域數據處理單元中的頻域數據的最大值與整個音頻峽的頻域數據的平均 值之比大于第一闊值，則確定該頻域數據處理單元包括峰值。4. 如權利要求1所述的方法，其中 所述判斷峰值是否足夠大的步驟包括： 如果整個音頻峽的頻域數據的最大值與不包括峰值的各個頻域數據處理單元中的頻 域數據的最大值的平均值之比大于第二闊值，則判斷為峰值足夠大。5. 如權利要求2所述的方法，其中所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐張磊，
申請(專利權)人：富士通株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP