信号压缩方法及其压缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及音频压缩领域，为了解决现有技术中音频压缩效率低、重建语音质量差的问题，提供了一种信号压缩方法及其压缩装置，该方法包括对输入信号加窗；求加窗后的输入信号的第一自相关系数；根据所述第一自相关系数和输入信号的特征参数计算白噪声修正因子或Ｌａｇ－ｗｉｎｄｏｗ系数，并根据所述第一自相关系数、白噪声修正因子和Ｌａｇ－ｗｉｎｄｏｗ系数计算出第二自相关系数；根据所述第二自相关系数计算出ＬＰ系数；根据所述ＬＰ系数计算出压缩编码流。本发明专利技术的有益效果在于，避免了一些特殊输入信号的病态求解条件，使得自相关系数更适合后续压缩处理，提高了无损编码器压缩效率和有损编码器的重建语音质量，并且复杂度很低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频压缩领域，具体是一种信号压缩方法及其压缩装置。
技术介绍
为节省语音与音频信号传输和存储的带宽，语音与音频编码技术得到了广泛的应用，目前主要分为有损编码和无损编码。 线性预测(LPlinear prediction)分析在无损压缩编码中被广泛应用，主要是为了降低输入信号的动态范围，去除信号近样点的冗余度，但在无损编码中大多都没有考虑做带宽扩展。 在有损编码G.729中应用了一种对自相关加滞后窗(lag-window)的带宽扩展技术，在用Levinson-Durbin算法求解LP系数时，需要进行一个60Hz的带宽扩展。主要是为了使LP分析更加稳定。以下是现有技术中计算LP系数的步骤 1.对输入信号加窗，然后计算出自相关系数r(0)，r(1)…r(p)，p为LP的阶数。 2.求自相关系数的加权因子winlag k＝1，...，p 这里的f0为常数，例如f0＝60Hz，fs为信号采样频率8000Hz，p为LP分析的阶数10。 3.确定白噪声修正因子为winlag(0)＝1.0001 4.计算调整后的自相关系数 r(0)′＝winlag(0)r(0) r(k)′＝winlag(k)r(k)k＝1，...，p 5.用调整后的自相关系数经过Levinson-Durbin算法求出新的LP系数。 在现有技术中，对所有信号都做同样的处理。 LP分析在无损压缩编码中被广泛应用，主要是为了降低输入信号的动态范围，去除信号近样点的冗余度。 本专利技术的专利技术人在实施本专利技术方案时发现，上述现有技术中至少存在以下问题，由于对所有信号都做同样的处理，这样对于一些特殊的输入信号会产生病态的求解条件，使得自相关矩阵求解不稳定，从而导致无损编码器压缩效率比较低，有损编码器的重建语音质量比较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种信号压缩方法及其压缩装置，能够根据信号特点对不同信号做不同的处理，避免了一些特殊的输入信号产生病态的求解条件，提高了音频压缩效率和重建语音质量。 本专利技术实施例提供了一种信号压缩方法，包括对输入信号加窗；求加窗后的输入信号的第一自相关系数；根据所述第一自相关系数调整自相关系数修正因子；根据所述第一自相关系数和调整后的自相关系数修正因子，计算第二自相关系数；根据所述第二自相关系数计算出线性预测系数；根据所述线性预测系数对输入信号进行压缩编码，输出压缩编码数据流。 本专利技术实施例还提供一种信号压缩方法，包括对输入信号加窗；求加窗后的输入信号的第一自相关系数；根据所述第一自相关系数的第一个系数计算出能量参数，根据所述能量参数对白噪声修正因子进行相应的调整；根据扩展带宽计算滞后窗系数；根据所述第一自相关系数、调整后的白噪声修正因子和滞后窗系数，计算第二自相关系数；根据所述第二自相关系数计算出线性预测系数；根据所述线性预测系数对输入信号进行线性预测，计算出残差信号，对所述残差信号进行压缩编码，输出压缩编码数据流。 本专利技术实施例还提供了一种信号压缩装置，包括加窗单元，用于对输入信号加窗；第一自相关系数计算单元，用于求所述加窗单元处理后的输入信号的第一自相关系数；带宽扩展单元，根据所述第一自相关系数调整自相关系数修正因子，并根据所述第一自相关系数和调整后的自相关系数修正因子，计算第二自相关系数；线性预测系数求解单元，用于根据所述带宽扩展单元计算的第二自相关系数计算出线性预测系数；压缩单元，根据所述线性预测系数求解单元计算的线性预测系数对输入信号进行压缩编码，输出压缩编码数据流。 本专利技术实施例提供的技术方案，由于根据第一自相关系数调整自相关系数修正因子，使得调整后的自相关系数修正因子可以表达出输入信号的不同，因此避免了一些特殊输入信号的病态求解条件，使得自相关系数更适合后续压缩处理，提高了无损编码器压缩效率和有损编码器的重建语音质量，并且复杂度很低。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中 图1所示为本专利技术音频压缩带宽扩展方法第一实施例流程图； 图2所示为本专利技术音频压缩带宽扩展方法第二实施例流程图； 图3所示为本专利技术音频压缩带宽扩展方法第三实施例流程图； 图4所示为本专利技术音频压缩带宽扩展方法第四实施例流程图； 图5所示为本专利技术音频压缩装置的第一实施例结构图； 图6所示为本专利技术音频压缩装置的第二实施例结构图； 图7所示为本专利技术音频压缩装置第二实施例的带宽扩展单元的实施例结构示意图； 图8所示为本专利技术音频压缩装置的第三实施例结构图； 图9所示为本专利技术音频压缩装置第三实施例的带宽扩展单元的实施例结构示意图； 图10所示为本专利技术带宽扩展单元的另一个实施例结构图。 具体实施例方式 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。 本专利技术实施例提供一种音频压缩带宽扩展方法及其压缩装置。以下结合附图对本专利技术进行详细说明。 实施例一 如图1所示为本专利技术音频压缩带宽扩展方法第一实施例流程图，该方法包括以下步骤 步骤101，对输入信号加窗。 步骤102，计算加窗后的输入信号的第一自相关系数。 步骤103，根据第一自相关系数调整自相关系数修正因子。 步骤104，根据第一自相关系数和调整后的自相关系数修正因子，计算第二自相关系数。 其中，所述自相关系数修正因子包括白噪声修正因子和滞后窗系数，所述滞后窗系数即Lag-window系数；所述调整自相关系数修正因子可以是，调整白噪声修正因子和Lag-window系数，或者仅调整白噪声修正因子，或者仅调整Lag-window系数。 根据第一自相关系数调整自相关系数修正因子可以是根据所述第一自相关系数确定输入信号的特征参数，根据特征参数调整自相关系数修正因子。其中，特征参数可以选取能量、周期性参数、过零率和反射系数等参数或它们的某种组合，并且可以从原始输入信号或任何一个步骤中的信号中提取。 步骤105，根据所述第二自相关系数计算出LP系数。 步骤106，根据所述LP系数对输入信号进行压缩编码，输出压缩编码数据流。 其中，根据所述LP系数对输入信号进行压缩编码可以是根据LP系数对原始输入信号进行LP预测，计算出残差信号，再做LTP(Long Term Prediction，长时预测)和熵编码，最后输出残差信号的无损压缩编码码流；或者，将LP系数和原始信号输入到码激励线性预测(CELP，Code Excited LinearPrediction)模型，得到编码码流。 作为本专利技术的一个实施例，还可以包括预处理步骤，在所述步骤101之前，对输入信号进行预处理。对于有损压缩该预处理可以是高通滤波步骤，用于提高输入信号的高频成份或用于滤除不必要的低频干扰成分，然后将该滤波后的信号进行步骤101加窗处理；对于无损压缩该预处理可以是映射处理，将输入信号从A率或者μ率映射到脉冲编码调制(PCM)域，在PCM域的信号更适合LP短时预测。 通过上述实施例的技术方案，通过自相关系数反映了各个信号的自身特点，根据这种特点对自相关系数修正因子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号压缩方法，其特征在于该方法包括：　对输入信号加窗；　求加窗后的输入信号的第一自相关系数；　根据所述第一自相关系数调整自相关系数修正因子；　根据所述第一自相关系数和调整后的自相关系数修正因子，计算第二自相关系数 ；　根据所述第二自相关系数计算出线性预测系数；　根据所述线性预测系数对输入信号进行压缩编码，输出压缩编码数据流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：齐峰岩，苗磊，许剑峰，张德军，哈维米希尔塔迪，张清，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]