一種音頻信號一致性對比方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音頻數(shù)據(jù)分析處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種音頻信號一致性對比方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在廣播電臺的整個傳輸、監(jiān)控鏈路中，都是針對音頻的物理指標進行檢測的，比 如：是否停播、電平偏低或偏高、反相等等。但對于音頻的內(nèi)容是否正確缺少檢測手段，例如 總控最后輸出的信號是否是直播室調(diào)音臺輸出的信號，空中發(fā)射信號是否是總控末級輸出 的信號等問題目前沒有合適的檢測手段，只有等發(fā)生了事故才能查知。
[0003] 中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2010年12月01日公開了公開號為 CN101902677A的專利文獻，名稱是音頻檢測裝置及方法，該裝置包括：MIC電路檢測模塊和 發(fā)聲電路檢測模塊;MIC電路檢測模塊，用于獲取MIC電路采樣后的正弦波信號的幅度與 頻率，根據(jù)幅度與頻率確定MIC電路是否合格，并輸出正弦波信號；發(fā)聲電路檢測模塊包 括：具有MIC電路的轉(zhuǎn)換板以及處理器；轉(zhuǎn)換板，用于采樣發(fā)聲電路輸出的模擬信號，并 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，發(fā)送至處理器；處理器，用于對數(shù)字信號的幅度與頻率進行 分析處理，判斷發(fā)聲電路是否合格。此方案無法對音頻信號進行一致性的判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能對音頻信號一致性進行準確判斷的技 術(shù)問題，提供一種可以通過對音頻的特征信號分析，檢測兩路信號內(nèi)容是否一致的音頻信 號一致性對比方法，便于廣播電臺及時發(fā)現(xiàn)播出故障。
[0005] 本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種音頻信號一 致性對比方法，包括以下步驟： 501、 從第一路音頻信號中獲取N個采樣數(shù)據(jù)作為第一路采樣數(shù)據(jù)，從第二路音頻信號 中獲取N個采樣數(shù)據(jù)作為第二路采樣數(shù)據(jù)； 502、 將第一路采樣數(shù)據(jù)后面補0擴展至長度為2N，將第二路采樣數(shù)據(jù)后面補0擴展至 長度為2N; 503、 對擴展后的第一路采樣數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換然后求共輒得到第一路數(shù)據(jù)，對 擴展后的第二路采樣數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換然后求共輒得到第二路數(shù)據(jù)，求第一路數(shù)據(jù) 和第二路數(shù)據(jù)的互相關(guān)函數(shù)，在對互相關(guān)函數(shù)進行快速傅里葉變換，得到相似性數(shù)據(jù)； 504、 選取相似性數(shù)據(jù)中絕對值的最大值，然后計算相似度值和最大值偏移量； 505、 如果相似度值大于或等于一致性閾值，則認為第一路采樣數(shù)據(jù)和第二路采樣數(shù)據(jù) 一致，對比流程結(jié)束；如果相似度小于一致性閾值，則進入步驟S06 ; 506、 判斷第一路采樣數(shù)據(jù)和第二路采樣數(shù)據(jù)是否已經(jīng)經(jīng)過近似包絡(luò)線處理，如果沒 有，則對第一路采樣數(shù)據(jù)和第二路采樣數(shù)據(jù)進行近似包絡(luò)線處理，然后重復(fù)步驟S02至 S05 ;如果已經(jīng)經(jīng)過近似包絡(luò)線處理，則判定第一路采樣數(shù)據(jù)和第二路采樣數(shù)據(jù)不一致。
[0006] 上述過程可以較為準確地判斷第一路采樣信號和第二路采樣信號的相似度。根據(jù) 計算出的偏移量對音頻信號偏移后，可以更為準確地計算音頻信號的一致性。
[0007] 作為優(yōu)選，相似度值ratio計算公式如下： ratio=fSamplemax*M/sum 式中，fSample_為相似性數(shù)據(jù)中絕對值的最大值，M為相似性數(shù)據(jù)的個數(shù)，sum為所有 相似性數(shù)據(jù)的絕對值的和。
[0008] 作為優(yōu)選，最大值偏移量offset根據(jù)以下方法確定：fSample_為相似性數(shù)據(jù)中 的第i個數(shù)據(jù)，如果i小于或等于M/2,則offset=i;如果i大于M/2,則offset=i-M/2; fSample_為相似性數(shù)據(jù)中絕對值的最大值，Μ為相似性數(shù)據(jù)的個數(shù)。
[0009] 作為優(yōu)選，近似包絡(luò)線處理具體為：將第一路采樣數(shù)據(jù)劃分為長度為2毫秒的窗 口，從每個窗口中取最大值形成第一窗口最大數(shù)據(jù)*X1 ;將第二路采樣數(shù)據(jù)劃分為長度為2 毫秒的窗口，從每個窗口中取最大值形成第二窗口最大數(shù)據(jù)*Y1 ;計算第一路采樣數(shù)據(jù)的 絕對值的均值meanXl;計算第二路采樣數(shù)據(jù)的絕對值的均值meanYl;將*X1中的各個數(shù)據(jù) 減去meanXl，所獲得的數(shù)據(jù)作為第一路采樣數(shù)據(jù)；將*Y1中的各個數(shù)據(jù)減去meanYl，所獲得 的數(shù)據(jù)作為第二路采樣數(shù)據(jù)。
[0010] 對于音量比較小且底噪明顯的音頻內(nèi)容，直接進行步驟S02-S05的計算得出的相 似度比較小，一般會小于一致性閾值，此時進行近似包絡(luò)線處理后可以消除小信號干擾，提 高判別率。
[0011] 作為優(yōu)選，所述一致性閾值的取值范圍為20-30。
[0012] 通過一定量的采樣分析后可以定位出準確的一致性閾值。
[0013] 作為優(yōu)選，當連續(xù)三次判定第一路采樣數(shù)據(jù)和第二路采樣數(shù)據(jù)不一致則認定第一 路音頻信號和第二路音頻信號不一致。
[0014] 當出現(xiàn)第一路音頻信號和第二路音頻信號不一致的情況時，可以進行預(yù)警，提示 工作人員進行修正或維護。
[0015] 本方案可以用于以下場合： 電臺總控： 用于判斷總控末級輸出信號和調(diào)音臺輸出信號的一致性； 總控末級信號和空收信號的一致性； 發(fā)射臺： 空收信號和光端機輸出信號的一致性； 監(jiān)測中心： 用戶判斷播出信號是否被干擾或者侵入； 本發(fā)明帶來的實質(zhì)性效果是，可以可靠地計算出兩路音頻信號的相似度以及偏移量， 消除了音頻信號衰減的影響，具有極高的判斷準確度。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的一種流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0018] 實施例：本實施例的一種音頻信號一致性對比方法，如圖1所示，包括以下步驟： 錄制一定采樣點個數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，首先擴展長度為兩倍，將后面的賦值為0。
[0019] floatfSample[N*2] fSample[i] = 0N<i<N*2 然后將采樣數(shù)據(jù)進行FFT變換，F(xiàn)FT算法描述如下： 根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得快 速傅氏變換算法FFT，設(shè)x(n)為N項的復(fù)數(shù)序列，由DFT變換，任一X(m)的計算都需要N次 復(fù)數(shù)乘法和N-1次復(fù)數(shù)加法，而一次復(fù)數(shù)乘法等于四次實數(shù)乘法和兩次實數(shù)加法，一次復(fù) 數(shù)加法等于兩次實數(shù)加法，即使把一次復(fù)數(shù)乘法和一次復(fù)數(shù)加法定義成一次"運算"（四次 實數(shù)乘法和四次實數(shù)加法），那么求出N項復(fù)數(shù)序列的X(m)，即N點DFT變換大約就需要 N~2次運算。在FFT中，利用WN的周期性和對稱性，把一個N項序列（設(shè)N= 2k，k為正整 數(shù)），分為兩個N/2項的子序列，每個N/2點DFT變換需要（N/2) 2次運算，再用N次運算把 兩個N/2點的DFT變換組合成一個N點的DFT變換。這樣變換以后，總的運算次數(shù)就變成 糾2*(~/2)~2 =糾(1^2)/2，節(jié)省了大約50%的運算量。
1 ^η^N 將FFT預(yù)算后的兩路采樣數(shù)據(jù)，求共輒，再進行一次FFT