[发明专利]一种应用于异常声音检测的声音压缩系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种声音压缩系统，尤其是涉及一种在异常声音检测系统中有更低的压缩率的声音压缩系统。

背景技术

在无线网络、卫星通信等现实应用中带宽资源是很有限的，在信号传输之前一般需要先压缩语音信号频带，因为语音信号在数字化以后会占用更多的带宽。然而传统的基于离散傅里叶变换法，离散余弦变换法和小波变换的压缩方式不能满足在异常声音检测系统中快速传输的需要，仍未能满足快速传输的需要。因此，亟需一种新的声音压缩系统来提高异常声音检测系统中声音压缩的性能，进而改善异常声音检测系统的性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是改善异常声音检测系统中声音压缩系统的性能。本发明提供了一种采用改进的基于离散余弦变换的压缩方法的声音压缩系统。该系统在声音压缩方面取得了更低的压缩率。

(二)技术方案

一种应用于异常声音检测的声音压缩系统，包括分段拟合压缩模块和离散余弦变换压缩模块；

所述分段拟合压缩模块对原始声音信号进行基于角度误差限定的分段几何特征拟合，得到一次压缩信号，并将一次压缩信号传输至离散余弦变换压缩模块；

所述离散余弦变换压缩模块基于离散余弦变换对一次压缩信号进行二次压缩。

优选地，所述分段拟合压缩模块利用预先设定的角度误差对时域原始声音信号进行压缩，通过设定角度误差实现波形的压缩。

优选地，所述离散余弦变换压缩模块通过离散余弦变换变换以后，设定一个阈值，将阈值以下的DCT系数化为0，实现DCT系数的压缩。

优选地，所述声音压缩系统还包括编码模块和译码模块；

所述编码模块用于将二次压缩后的声音信号进行编码；

所述译码模块接收编码后的声音信号，并对其进行译码。

优选地，还包括声音重建模块，所述声音重建模块用于将译码后的声音信号进行重建；

所述声音重建模块先进行IDCT反变换，再利用基于几何特征的内插重建声音信号。

优选地，内插时采用两点间公式内插的方法重建声音信号。

优选地，所述编码方式为哈夫曼(Huffman)编码。

优选地，所述基于角度误差限定的分段几何特征拟合包括：

预先设定角度误差；

从波形第一个点开始，连接第二个点并寻找其延长线与时域波形上的交点；

判断交点是否在预先设定的角度误差范围内，从而判断第三个点是否可以保留，从而实现压缩。

优选地，所述分段拟合压缩模块用于压缩信号的低频部分；所述离散余弦变换压缩模块用于压缩信号的高频部分。

一种应用于异常声音检测的声音压缩方法，包括以下步骤：

S1：基于角度误差限定对声音信号进行分段几何特征拟合的压缩，得到一次压缩后声音信号；

S2：基于离散余弦变换对一次压缩后的声音信号进行二次压缩；

S3：将二次压缩后的声音信号进行传输；

S4：将传输完成的声音信号进行重建。

(三)有益效果

本发明综合了基于角度误差限定的分段拟合的潜压缩和基于离散余弦变换的压缩构建了一个声音压缩系统。由于角度误差限定的分段拟合侧重于低频部分的压缩，而基于离散余弦变换的压缩则侧重于压缩高频部分，两步压缩在低频和高频部分同时进行了压缩，取得了很好的压缩效果。该系统应用于异常声音检测系统，能够有效地改善异常声音系统中声音信号传输模块的性能。

附图说明

图1为本发明实施例的应用于异常声音检测的声音压缩系统示意图；

图2为本发明实施例的基于角度误差限定的分段拟合示意图；

图3为本发明实施例的基于角度误差限定的分段拟合原理图；

图4为本发明实施例的应用于异常声音检测的声音压缩方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明中的声音压缩系统使用了一种改进的基于离散余弦变换的声音信号压缩的方法，即采用了基于角度误差限定分段拟合和基于离散余弦变换的压缩相结合的方式，与其他的声音压缩系统相比有更低的压缩率。

图1为本发明实施例的应用于异常声音检测的声音压缩系统示意图，如图1所示，本发明第一实施例提供一种应用于异常声音检测的声音压缩系统，包括：分段拟合压缩模块1、离散余弦变换压缩模块2、编码模块3、译码模块4和声音重建模块5。