[发明专利]一种物联网语音压缩与解压方法

权利要求书

1.一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，

语音压缩的过程为：连续实时截取总时长为t的语音数据，然后按t/2n的间隔时间对所述语音数据取点，当取够2n个点时作为第N帧数据；将所述第N帧数据进行高频预加重，将高频预加重后的时域数据转成频域数据，再将频域数据求模计算功率谱得到频谱，以及在所述频谱中选取各次谐波幅值，并将各次谐波幅值的最大幅值除以选取各次谐波幅值的次数得到总衰减系数；将各次谐波幅值与总衰减系数相除得到4位量化的各次谐波幅度比；将所述第N帧数据和所述频谱结合进行基波分析得到基波频率值；将所述基波频率值、各次谐波幅度比和总衰减系数按照数据传输协议的帧数据格式排列生成第N帧数据的传输序码列，其中，t取20ms-60ms,n＝7、8、9；N为正整数；

语音解压的过程为：对窄带物联网发送过来的传输序码列进行连续实时接收，接收的传输序码列与压缩方法中的数据传输协议的帧数据格式相同；将接收的传输序码列按数据传输协议的帧数据格式分离出第N帧数据的基波频率值、各次谐波幅度比以及总衰减系数；将各次谐波幅度比与总衰减系数相乘后得到各次谐波幅值；将各次谐波幅值与基波频率值进行反傅里叶变换，生成时域上的语音数据；将语音数据去高频预加重，再D/A转化后得到语音信号。

2.根据权利要求1所述的一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，语音压缩的过程中，时域数据转成频域数据的具体方式为通过傅里叶变换得到；所述基波分析具体方式为将第N帧数据和所述频谱采用最小二乘法计算每次谐波的标准间隔；所述的传输序码列通过窄带物联网传输。

3.根据权利要求2所述的一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，语音压缩的过程中，频谱中选取各次谐波幅值具体为：在20-2000Hz的频段中选取14个峰值点，得到第1～14次谐波的幅值，在2200—2600Hz频段中取最高幅值为第15次谐波幅值，3000-3600Hz频段取最高幅值为第16次谐波幅值，总共得到第1～16次谐波幅值；将第1～16次谐波幅值与总衰减系数相除得到4位量化的第1～16次谐波幅度比；其中，总衰减系数为取1～16次谐波幅值中的最大幅值除以16得到。

4.根据权利要求3所述的一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，语音压缩的过程中，当t＝50ms，n＝8时，对所述语音数据取点的间隔时间为t/2n＝50/256ms，所述传输序码列的长度为12个字节，第1个字节作为起始码，最后1个字节作为结束码，第2个字节作为基波频率值，第3至10个字节依次作为第1～16次谐波幅度比，第11个字节作为总衰减系数。

5.根据权利要求4所述的一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，语音压缩的过程中，在连续实时截取总时长为t的语音数据之前，还包括将拾音器传输过来的语音信号进行预处理、增益放大、A/D转化后得到语音数据，并将语音数据存入内存，便于连续实时帧截取。

6.根据权利要求1所述的一种物联网语音压缩与解压方法，其特征在于，将D/A转化后的语音信号经过功率放大后，传输给语音播放器发声。