[發明專利]一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法及系統

有效

• 申請號: 201711486136.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108281149B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 白曉陽
• 申請（專利權）人: 芯原微電子（北京）有限公司;芯原微電子（上海）股份有限公司;芯原微電子（成都）有限公司
• 主分類號: G10L19/02
• 分類號: G10L19/02;G10L19/26;G10L25/45;H03H17/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1：初始化階段，由輸入輸出采樣率的比率來計算加blackman窗的FIR濾波器的系數矩陣，并存儲到指定表格中；

步驟2：輸入一幀原始采樣率數據；

步驟3：對第k個輸出采樣點，根據輸入輸出采樣率的比率，并根據輸入時間計數進行調整，通過定位對應的一組加blackman窗的FIR濾波器的輸入的中心點在輸入數據幀中位置，以此中心位置選出一組用于計算此第k個輸出采樣點的輸入采樣點；

步驟4：根據步驟3確定的中心采樣點的偏移位置和輸入輸出采樣率的最大公約數求出對應的濾波器系數在系數表格中的對應行；

步驟5：將步驟3得到的樣點與步驟4得到的濾波系數進行運算得到一個輸出采樣點的值；

步驟6：重復步驟3，4，5計算完本幀數據；

步驟7：調整輸入時間計數，保存沒有用完的本幀輸入數據；

步驟8：重復步驟2～7直到碼流結束；

其中，所述輸入時間計數為輸入采樣點數乘以輸入輸出采樣率的比率得到的值。

2.根據權利要求1所述的一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于：

對于步驟1，計算FIR濾波器系數的公式是：

計算blackman窗函數系數的公式是：

兩者相乘得到插值算法所需的系數：

coeff[j][i]＝bkwn×fir

其中，BPC是輸入輸出采樣率的最大公約數，fcn是輸入輸出采樣率的比率，L是濾波器窗口的大小，j和i是行和列的坐標，

j和i的取值范圍為：0≤j≤2×BPC+1；0≤i≤L-1。

3.根據權利要求1所述的一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于：

所述步驟3中，計算第k個輸出采樣點對應的窗的中心輸入采樣點的位置，是用k乘以輸入輸出采樣率的比率，但是因為處理過程是按照一幀一幀數據處理的，每一幀的數據有可能不會正好用盡，所以這個值還要根據上幀遺留下來的采樣點數進行調整。

4.根據權利要求1所述的一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于：

所述步驟4中，預先計算出的完整表格是一個2×BPC+1行，L列，上下對稱的表格；為了節省存儲空間，只留下BPC+1行；所以當該步計算出的表格行偏移大于表格行數時，需要把它反轉一下。

5.根據權利要求1所述的一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于：

所述步驟5是一個乘加并累積，部分輸入數據需要從上幀保留的未用完的數據中提取。

6.一種基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換系統，采用如權利要求1-5中任意一項所述的基于加Blackman窗的FIR濾波器的音頻采樣率轉換方法，其特征在于：

由輸入輸出采樣率的比率來計算加blackman窗的FIR濾波器的系數矩陣，并存儲到指定表格中；輸入一幀原始采樣率數據；通過輸入一幀原始采樣率數據得到多個輸出采樣點的值，將輸出的第k個采樣點的值，根據輸入輸出采樣率的比率，并根據輸入時間計數進行調整，通過定位對應的一組加blackman窗的FIR濾波器的輸入的中心點在輸入數據幀中位置，從而得到的樣點；根據步驟3確定的中心采樣點的偏移位置和輸入輸出采樣率的最大公約數求出對應的濾波器系數在系數表格中的對應行；得到的樣點與得到的濾波系數進行運算得到一個輸出采樣點的值；計算完本幀數據；調整輸入時間計數，保存沒有用完的本幀輸入數據；直到碼流結束。