[发明专利]一种音频信号转视觉颜色信息的方法及系统

权利要求书

1.一种音频信号转视觉颜色信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对音频信号进行采样；

S2：计算音频信号的亮度V；

S3：计算音频信号的色相H和饱和度S；

S4：将亮度V、色相H和饱和度S进行RGB颜色格式转换；

S5：将S4中得到的RGB值进行颜色混合最终提取音频信号的颜色值；

其中，音频信号包括模拟音频信号和数字音频信号；

对模拟音频信号进行采样的过程如下：

在单位时间T内采样N个点为一帧信号，N=2^M，M为正整数；

对数字音频信号进行采样的过程如下：

对数字音频信号进行重采样，根据音频的采样率与重采样的频率选择增采样或减采样倍数，获取单位时间T内N个点为一帧的采样信号，N=2^M，M为正整数；

音频信号的亮度V的过程如下：

单位时间T内的音频信号的平均能量：

其中，u(n)是采样的一帧N点信号；

设音频信号的最大能量为E_max，一帧采样信号对应的亮度V：

；

对采样后的音频信号进行实时FFT得到一帧音频信号的音频频谱，令一帧音频频谱中第i个采样点的频率为f_i，该采样点的色相H_i为：

令一帧音频频谱中幅度F的最大值是F_max，最小值是F_min，一帧音频频谱中第i个采样点的颜色饱和度S_i与幅度F_i的关系为：

。

2.根据权利要求1所述的音频信号转视觉颜色信息的方法，其特征在于，所述步骤S4的过程如下：

一帧音频频谱中第i个采样点的颜色向量 (R_i,G_i,B_i)为：

。

3.根据权利要求2所述的音频信号转视觉颜色信息的方法，其特征在于，所述步骤S5的过程如下：

一帧音频频谱中N个采样点的RGB的平均值为：

。

4.一种实现如权利要求1-3任一项所述的音频信号转视觉颜色信息方法的系统，其特征在于，包括：

信号采样模块，用于采集模拟音频信号或数字音频信号；

亮度值计算模块，用于计算采集到的音频信号的亮度值V；

色相和饱和度计算模块，用于计算采集到的音频信号的色相H和饱和度S；

HSV转RGB模块，用于将亮度V、色相H和饱和度S进行RGB颜色格式转换；

RGB颜色混合模块，用于将HSV转RGB模块中得到的得到的RGB值进行颜色混合最终提取音频信号的颜色值。