[发明专利]用于生猪的音频信号的压缩方法及系统

权利要求书

1.一种用于生猪的音频信号的压缩方法，其特征在于，所述压缩方法包括：

获取所述音频信号；

将所述音频信号转换为数字信号模式；

对所述音频信号进行加重处理；

对加重处理后的所述音频信号执行归一化操作；

对归一化操作后的所述音频信号进行加窗分帧处理；

对加窗分帧处理后的所述音频信号进行端点检测以确定所述音频信号的有效信号部分；

提取所述有效信号部分以作为预处理后的所述音频信号；

采用谱减法压缩预处理后的所述音频信号。

2.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述加重处理的传递函数为公式(1)，

H(z)＝1-αz^-1， (1)

其中，H(z)为高通滤波器的所述传递函数，z为对所述音频信号进行处理过程中的变化z域，α为预加重系数；

所述加重处理包括：

根据公式(2)执行所述加重处理，

s(n)＝x(n)-αx(n-1)， (2)

其中，s(n)为加重处理后的音频信号，x(n)为所述音频信号的n时刻的语音采样值，x(n-1)为所述音频信号的n-1时刻的语音采样值。

3.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述加窗分帧处理包括：

根据公式(3)和公式(4)处理所述音频信号，

q＝s(n)*w(n)， (3)

其中，q为加窗分帧处理后的所述音频信号，s(n)为加窗分帧处理前的所述音频信号，w(n)为汉明窗函数，N为所述汉明窗函数的窗长。

4.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述端点检测包括：

根据公式(5)至公式(6)确定所述音频信号的有效信号部分，

其中，E_n为所述音频信号的短时能量，M为所述音频信号的帧数，q_n为所述音频信号的第n帧；

其中，Z_n为所述音频信号的平均过零率，q_n为所述音频信号的第n帧，M为所述音频信号的帧数。

5.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述谱减法包括：

采用公式(7)至公式(13)对所述音频信号进行稀疏化操作，

y(n)＝q(n)+d(n)， (7)

其中，y(n)为带有噪音的音频信号Y(n)的第n帧，q(n)为所述音频信号中的纯净部分，d(n)为所述音频信号中的噪音部分D(n)的第n帧；

其中，Y(ω)为带有噪音的音频信号Y(n)的极坐标形式，|Y(ω)|为对应的幅度谱，为带有噪音的音频信号Y(n)的相位谱，为音频信号Y(n)的相位，

其中，D(ω)为所述音频信号中的噪音部分D(n)极坐标形式，|D(ω)|为对应的幅度谱，为噪音部分D(n)的相位谱，为噪音部分D(n)的相位，

其中，f(ω)为所述音频信号的极坐标形式，Y(ω)为带有噪音的音频信号Y(n)的极坐标形式，为D(ω)的估计值，为带有噪音的音频信号Y(n)的相位谱，为音频信号Y(n)的相位，

其中，F(k)为所述音频信号f的DCT变换，f(i)为所述音频信号f的第i帧，n为所述音频信号f的帧数，

F＝α·f， (13)

其中，F为稀疏化处理后的所述音频信号，α为标准正交基，f为稀疏化处理前的所述音频信号；

根据公式(14)至公式(16)构建所述音频信号的观测矩阵以得到压缩后的所述音频信号，

M≥cKlog(N/K)＜＜N， (15)

其中，ε∈(0，1)，θ为M×N的预设的测量矩阵，F为稀疏化处理后的所述音频信号，K为稀疏度的值，α为标准正交基，f为稀疏化处理前的所述音频信号，A为所述观测矩阵，为传感矩阵。

6.一种用于音频信号的压缩系统，其特征在于，所述压缩系统包括处理器，所述处理器用于执行如权利要求1至5任一所述的压缩方法。