[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710284886.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN107123428A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曙東;孔聰聰;辛欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): G10L19/02
• 分類號(hào): G10L19/02;G10L19/097;G10L19/16;G10L25/78
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聲音壓縮系統(tǒng)，尤其是涉及一種在異常聲音檢測系統(tǒng)中有更低的壓縮率的聲音壓縮系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在無線網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信等現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中帶寬資源是很有限的，在信號(hào)傳輸之前一般需要先壓縮語音信號(hào)頻帶，因?yàn)檎Z音信號(hào)在數(shù)字化以后會(huì)占用更多的帶寬。然而傳統(tǒng)的基于離散傅里葉變換法，離散余弦變換法和小波變換的壓縮方式不能滿足在異常聲音檢測系統(tǒng)中快速傳輸?shù)男枰晕茨軡M足快速傳輸?shù)男枰Ｒ虼耍叫枰环N新的聲音壓縮系統(tǒng)來提高異常聲音檢測系統(tǒng)中聲音壓縮的性能，進(jìn)而改善異常聲音檢測系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是改善異常聲音檢測系統(tǒng)中聲音壓縮系統(tǒng)的性能。本發(fā)明提供了一種采用改進(jìn)的基于離散余弦變換的壓縮方法的聲音壓縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)在聲音壓縮方面取得了更低的壓縮率。

(二)技術(shù)方案

一種應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮系統(tǒng)，包括分段擬合壓縮模塊和離散余弦變換壓縮模塊；

所述分段擬合壓縮模塊對(duì)原始聲音信號(hào)進(jìn)行基于角度誤差限定的分段幾何特征擬合，得到一次壓縮信號(hào)，并將一次壓縮信號(hào)傳輸至離散余弦變換壓縮模塊；

所述離散余弦變換壓縮模塊基于離散余弦變換對(duì)一次壓縮信號(hào)進(jìn)行二次壓縮。

優(yōu)選地，所述分段擬合壓縮模塊利用預(yù)先設(shè)定的角度誤差對(duì)時(shí)域原始聲音信號(hào)進(jìn)行壓縮，通過設(shè)定角度誤差實(shí)現(xiàn)波形的壓縮。

優(yōu)選地，所述離散余弦變換壓縮模塊通過離散余弦變換變換以后，設(shè)定一個(gè)閾值，將閾值以下的DCT系數(shù)化為0，實(shí)現(xiàn)DCT系數(shù)的壓縮。

優(yōu)選地，所述聲音壓縮系統(tǒng)還包括編碼模塊和譯碼模塊；

所述編碼模塊用于將二次壓縮后的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼；

所述譯碼模塊接收編碼后的聲音信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行譯碼。

優(yōu)選地，還包括聲音重建模塊，所述聲音重建模塊用于將譯碼后的聲音信號(hào)進(jìn)行重建；

所述聲音重建模塊先進(jìn)行IDCT反變換，再利用基于幾何特征的內(nèi)插重建聲音信號(hào)。

優(yōu)選地，內(nèi)插時(shí)采用兩點(diǎn)間公式內(nèi)插的方法重建聲音信號(hào)。

優(yōu)選地，所述編碼方式為哈夫曼(Huffman)編碼。

優(yōu)選地，所述基于角度誤差限定的分段幾何特征擬合包括：

預(yù)先設(shè)定角度誤差；

從波形第一個(gè)點(diǎn)開始，連接第二個(gè)點(diǎn)并尋找其延長線與時(shí)域波形上的交點(diǎn)；

判斷交點(diǎn)是否在預(yù)先設(shè)定的角度誤差范圍內(nèi)，從而判斷第三個(gè)點(diǎn)是否可以保留，從而實(shí)現(xiàn)壓縮。

優(yōu)選地，所述分段擬合壓縮模塊用于壓縮信號(hào)的低頻部分；所述離散余弦變換壓縮模塊用于壓縮信號(hào)的高頻部分。

一種應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮方法，包括以下步驟：

S1：基于角度誤差限定對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行分段幾何特征擬合的壓縮，得到一次壓縮后聲音信號(hào)；

S2：基于離散余弦變換對(duì)一次壓縮后的聲音信號(hào)進(jìn)行二次壓縮；

S3：將二次壓縮后的聲音信號(hào)進(jìn)行傳輸；

S4：將傳輸完成的聲音信號(hào)進(jìn)行重建。

(三)有益效果

本發(fā)明綜合了基于角度誤差限定的分段擬合的潛壓縮和基于離散余弦變換的壓縮構(gòu)建了一個(gè)聲音壓縮系統(tǒng)。由于角度誤差限定的分段擬合側(cè)重于低頻部分的壓縮，而基于離散余弦變換的壓縮則側(cè)重于壓縮高頻部分，兩步壓縮在低頻和高頻部分同時(shí)進(jìn)行了壓縮，取得了很好的壓縮效果。該系統(tǒng)應(yīng)用于異常聲音檢測系統(tǒng)，能夠有效地改善異常聲音系統(tǒng)中聲音信號(hào)傳輸模塊的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的基于角度誤差限定的分段擬合示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的基于角度誤差限定的分段擬合原理圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明中的聲音壓縮系統(tǒng)使用了一種改進(jìn)的基于離散余弦變換的聲音信號(hào)壓縮的方法，即采用了基于角度誤差限定分段擬合和基于離散余弦變換的壓縮相結(jié)合的方式，與其他的聲音壓縮系統(tǒng)相比有更低的壓縮率。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮系統(tǒng)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種應(yīng)用于異常聲音檢測的聲音壓縮系統(tǒng)，包括：分段擬合壓縮模塊1、離散余弦變換壓縮模塊2、編碼模塊3、譯碼模塊4和聲音重建模塊5。