[发明专利]固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法

说明书

本申请公开一种固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法，包含以下步骤：依据设定带宽，计算多个帧中的各帧可无损压缩的预定最大能量值；读取各帧的原始音信数据；计算各帧的原始音信数据的能量值；以及判断各帧的原始音信数据的能量值是否大于预定最大能量值，若是，将帧的原始音信数据进行有损压缩，若否，将帧的原始音信数据进行无损压缩。

技术领域

本申请涉及音信数据流的压缩方法，特别是涉及一种固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法。

背景技术

数字音信数据通常以一帧帧(frame)方式编码后经由有线或无线网络传送到接收端译码后播放。编码的方法分为有损压缩(lossy compression)和无损压缩(losslesscompression)二种。无损压缩在解压后可以得到和压缩前完全一致的音信数据，但相对有损压缩，无损压缩的压缩效率通常较差，有损压缩则把人耳通常无法辨别的声音细微差异移除。一般的使用者在意使用方便和稳定，而追求高音质的音乐爱好者则希望音信失真的程度越小越好，最好能达到原音重现。

为解决前述问题，MPEG-4SLS提出一个混合有损与无损压缩的方法以满足二种使用者的不同需求，其在有损压缩的基底上再把与原始音信数据差异部分附加上去，播放时可以根据需求只传送有损压缩的部分或是全部的数据，如进阶音信编码(Advanced AudioCoding,AAC)有损压缩的基底附加差异部分来完成无损压缩。然而，MPEG-4SLS相比于AAC的带宽128Kbps大幅增加，也不再是固定带宽了，反而增加了网络传输及处理的复杂度与不稳定。

发明内容

基于此，本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法，其包含以下步骤：依据设定带宽，计算多个帧中的各帧可无损压缩的预定最大能量值；读取各帧的原始音信数据；计算各帧的原始音信数据的能量值；以及判断各帧的原始音信数据的能量值是否大于预定最大能量值，若是，将帧的原始音信数据进行有损压缩以产生音信有损压缩数据，若否，将帧的原始音信数据进行无损压缩以产生音信无损压缩数据。

根据示例实施例，所述固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法还包含以下步骤：计算各帧的原始音信数据的音信信号的多个波形中的各波形的振幅的平方值；将多个波形分别的多个平方值进行加总，以产生能量总值；以及将能量总值除以多个波形的数量，以取得平均能量值，取平均能量值的对数值，以计算出各帧的原始音信资料的能量，以下列方程式表示：E＝log((x₁²+x₂²+…+x_n²)/n)，其中E代表各帧的原始音信资料的能量，x₁至x_n分别代表多个波形分别的多个振幅，n代表多个波形的数量。

根据示例实施例，所述固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法还包含以下步骤：判断各帧的原始音信资料的能量值是否大于预定最大能量值，若是，将帧的原始音信数据进行有损压缩以产生音信有损压缩数据，若否，执行下一步骤；判断目前帧的上一帧是否为无损压缩，若是，将目前帧的原始音信数据进行无损压缩以产生音信无损压缩数据，不执行后续步骤，若否，依序执行后续步骤；将上一帧的原始音信资料套用改进的离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform,MDCT)的窗函数(window function)，根据时域混迭消除法(Time-Domain Aliasing Cancellation,TDAC)，以计算出函数音信数据；以及将函数音信数据与目前帧的原始音信数据进行无损压缩，以产生音信无损压缩数据。

根据示例实施例，所述固定带宽音信数据的有损或无损压缩的动态切换方法还包含以下步骤：依据设定带宽，计算出各帧的原始音信数据压缩后允许的一预定最大长度；判断各帧的音信无损压缩数据的数据长度是否大于预定最大长度，若否，保留音信无损压缩数据，若是，将帧的原始音信数据进行有损压缩以产生音信有损压缩数据，取代具有数据长度大于预定最大长度的音信无损压缩数据。