[发明专利]基于APE格式的音频信号压缩处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理的技术领域，特别是涉及一种基于APE格式的音频信号压缩处理系统及方法。

背景技术

APE作为一种无损压缩音频格式，因出现较早，在全世界特别是中国大陆有着广泛的用户群。与MP3这类有损压缩格式不可逆转地删除数据以缩减源文件体积不同，APE这类无损压缩格式，是以更精炼的记录方式来缩减体积，还原后数据与源文件一样，从而保证了文件的完整性。APE由软件Monkey'saudio压制得到，开发者为MatthewT.Ashland，源代码开放。

相较同类文件格式FLAC，APE具有以下优点：

(1)有查错能力但不提供纠错功能，能够保证文件的无损和纯正；

(2)压缩率约为55％，比FLAC高，体积大概为原CD的一半，便于存储。

现有技术中，一般可以通过软件方法来进行音频数字信号的无损压缩。然而，通过软件实现APE格式的音频信号的无损压缩需要消耗系统的CPU资源，导致处理速度相对较慢。对于硬件性能不强的设备，如智能手机、平板电脑等，则会严重影响到用户体验。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于APE格式的音频信号压缩处理系统及方法，利用硬件高效的计算速度快速实现APE格式的音频信号的无损压缩，提高了系统处理速度，增强了用户体验。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于APE格式的音频信号压缩处理系统，包括系统配置寄存器与状态寄存器、DMA控制器、系数存储模块、计算模块、状态存储模块和自适应系数生成模块；所述系统配置寄存器与状态寄存器、所述计算模块和所述状态存储模块均与所述DMA控制器相连，所述计算模块分别与所述系数存储模块和所述状态存储模块相连，所述自适应系数生成模块分别与所述系数存储模块和所述状态存储模块相连；所述系统配置寄存器与状态寄存器与系统控制总线相连，用于读取所述系统控制总线传送来的系统工作状态信息和DMA控制器的配置信息；所述DMA控制器与DMA总线相连，用于读取所述DMA总线传送来的音频数据和加速状态信息，并发送至计算模块和状态存储模块。所述状态存储模块用于存储APE算法的加速状态信息；所述自适应系数生成模块用于根据APE算法的加速状态信息生成APE算法的自适应系数；所述系数存储模块用于存储所述自适应系数生成模块生成的APE算法的自适应系数；所述计算模块用于根据APE算法的自适应系数和音频数据执行APE算法。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理系统，其中：所述计算模块通过定点MAC计算来实现。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理系统，其中：所述加速状态信息包括当前码流编码时的APE计算系数状态以及编码是否处在忙碌状态信息。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理系统，其中：所述自适应系数生成模块采用状态机实现，采用在前音频码流的加速状态信息来生成当前音频码流的自适应系数。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理系统，其中：所述系数存储模块采用寄存器。

同时，本发明还提供一种基于APE格式的音频信号压缩处理方法，包括以下步骤：

步骤S1、系统配置寄存器与状态寄存器读取系统控制总线传送来的系统工作状态信息和DMA控制器的配置信息；

步骤S2、DMA控制器读取DMA总线传送来的音频数据和加速状态信息；

步骤S3、自适应系数生成模块根据APE算法的加速状态信息生成APE算法的自适应系数；

步骤S4、计算模块根据APE算法的自适应系数和音频数据执行APE算法。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理方法，其中：所述计算模块通过定点MAC计算来执行APE算法。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理方法，其中：所述加速状态信息包括当前码流编码时的APE计算系数状态以及编码是否处在忙碌状态信息。

根据上述的基于APE格式的音频信号压缩处理方法，其中：所述自适应系数生成模块采用状态机实现，采用在前音频码流的加速状态信息来生成当前音频码流的自适应系数。

如上所述，本发明的基于APE格式的音频信号压缩处理系统及方法，具有以下有益效果：

(1)通过硬件电路有效提高了APE格式的音频信号的无损压缩的处理速度；

(2)在电子类产品特别是语音识别业务处理上具有重要的使用价值；

(3)提高了用户体验。

附图说明