[发明专利]一种降低音频编码速率的方法及系统

说明书

本发明公开了一种降低音频编码速率的方法及系统，属于音频编解码技术领域。该降低音频编码速率的方法包括：识别采样频率步骤；带宽检测步骤；码率转化步骤，将编码速率转换为编码时每帧可用的第一字节数；计算第二字节数步骤，其将第一字节数减去每帧必要开销的第三字节数得到每帧的谱系数进行量化和算术编码可用的第二字节数；计算第四字节数步骤，其通过第二字节数与第三字节数进行计算求得根据带宽新的每帧编码可用的第四字节数以及更新编码控制标志步骤，其根据第四字节数及依赖码率对编码控制标志进行更新。本发明的应用避免了在音频编码过程中运算能力的浪费，使得编码器处于最优的工作状态。

技术领域

本发明涉及音频编码技术领域，特别是一种降低音频编码速率的方法及系统。

背景技术

现有技术中，主流的蓝牙音频编码器包括：SBC音频编码器，其根据A2DP协议强制要求，使用最为广泛，所有的蓝牙音频设备支持，但音质一般；AAC-LC音频编码器，其音质较好且应用较为广泛，很多主流的手机都支持，但与SBC音频编码器相比，内存占用较大，且运算复杂度高，很多蓝牙设备都基于嵌入式平台，电池容量有限，处理器运算能力较差且内存有限；aptX系列音频编码器，其音质较好，但码率很高，aptX需要码率384kbps，而aptX-HD的码率为576kbps，且为高通独有的技术，较为封闭；LDAC音频编码器，其音质较好，但码率也很高，分别是330kbps，660kbps和990kbps，由于蓝牙设备所处的无线环境特别复杂，稳定支持如此高的码率有一定的困难，且为索尼独有的技术，也很封闭。

基于上述原因，蓝牙国际联盟Bluetooth Sig联合众多厂商推出了LC3音频编码器，其具有较低延迟、较高音质和编码增益以及在蓝牙领域无专利费等优点，受到广大厂商的关注。由于LC3音频编码器推出的初衷是要满足低功耗蓝牙领域的音频应用，所以对功耗要求非常严格，在低功耗蓝牙领域，期望移动设备的功耗较低，而音频的码率与占用的空中带宽成正比，且直接影响射频的功耗，较低的码率不仅可以降低收发端的射频功耗和空中干扰，同时也能降低编解码器的运算量。

通常，音频编码器的输入信号具有接近奈奎斯特频率(Nyquist frequency)的有效带宽，但实际应用中，存在其音频的有效带宽远小于奈奎斯特频率，此时音频编解码器存在有些编码模块不能正常工作的情形，如果按照奈奎斯特频率编码，会造成频谱能量泄露；如果仍用原先的码率编码则会造成一定的码率浪费，编码器没有工作在最优的模式；此外有效带宽的减少意味着信息量的减少，如果仍然按照奈奎斯特频率编码，则会造成运算能力的浪费问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种降低音频编码速率的方法及系统，使得音频编码器在最优的工作模式下，减少不必要的运算能力的浪费。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种降低音频编码速率的方法，其包括识别采样频率步骤，其识别输入信号的采样频率是最低采样频率时，按照标准流程进行编码，输入信号的采样频率不是最低采样频率时，进行以下步骤；带宽检测步骤，当有效带宽等于奈奎斯特频率时，按照标准流程进行编码，当有效带宽小于奈奎斯特频率时，进行以下步骤；码率转化步骤，将编码速率转换为编码时每帧可用的第一字节数；计算第二字节数步骤，其将第一字节数减去每帧必要开销的第三字节数得到每帧的谱系数进行量化和算术编码可用的第二字节数；计算第四字节数步骤，其通过第二字节数与第三字节数进行计算求得根据带宽新的每帧编码可用的第四字节数；以及更新编码控制标志步骤，其根据第四字节数及依赖码率对编码控制标志进行更新。