CN117854514A - 一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法及系统，涉及无线通信领域，包括：得到特征识别音频代码；得到混合待传输音频；得到音频混合代码；将音频混合代码传输至无线耳机；得到混合音频；获取识别位置处的特征解码音频；得到噪声片段音频；得到噪声拟合函数；得到噪声估计代码；得到音频降噪代码；在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码；使用无线耳机通信传输的解码方案，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频。通过设置音频插入模块、编解码模块、位置识别模块、函数拟合模块和代码删减模块，能在一定程度上，消除噪声的影响，进而保证音质保真的效果。

Description

一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体是涉及一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法及系统。

背景技术

通信是现代社会中的重要一环，而编码和解码则是通信技术中的重要环节。在数据转换和传输过程中，编码和解码起着至关重要的作用，确保数据能够准确、高效地传递。无线耳机通信时，音频被编码传输至无线耳机，在无线耳机解码输出为音频。

但音频被编码传输至无线耳机时，由于存在噪声的影响，因此，编码得到的代码中存在噪声代码，由此，在无线耳机解码输出的音频中包含噪声，会影响音质保真的效果。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的音频被编码传输至无线耳机时，由于存在噪声的影响，因此，编码得到的代码中存在噪声代码，由此，在无线耳机解码输出的音频中包含噪声，会影响音质保真的效果的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，包括：

获取无线耳机通信传输的编码方案，所述编码方案使用二进制进行编码；

使用固定音频片段作为特征识别音频，在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，将特征识别音频代码存储在无线耳机中；

将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，所述音频混合代码由至少一个片段代码按时间顺序排列构成；

将音频混合代码传输至无线耳机；

根据无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案，所述解码方案使用二进制进行解码；

在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频；

在混合音频中获得识别位置，识别位置在混合音频中的位置与特征位置在音频混合代码中的位置对应，获取识别位置处的特征解码音频；

将特征解码音频与特征识别音频作差，得到噪声片段音频；

按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数，使用噪声拟合函数估计无线耳机音频编码时的噪声；

产生与噪声拟合函数对应的噪声估计信号，使用无线耳机通信传输的编码方案，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码；

将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码；

在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码；

使用无线耳机通信传输的解码方案，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频。

优选的，所述将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频包括以下步骤：

获取待传输音频的初始位置，以初始位置作为基础设置至少一个插入位置，在每个插入位置插入特征识别音频；

首个插入位置与初始位置间距预设时间间隔，相邻所述插入位置之间间距预设时间间隔。

优选的，所述在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置包括以下步骤：

将音频混合代码中按时间顺序排列的片段代码与进行特征识别音频代码比对；

当片段代码相同位次的数字与特征识别音频代码相同位次的数字一致时，则该位次为重合位次，否则，该位次不为重合位次；

若重合位次在片段代码中的占比超过预设比例，则片段代码被判定为特征识别音频代码，片段代码所在位置被判定为特征识别音频代码的位置；

若否，则不作任何处理。

优选的，所述在混合音频中获得识别位置包括以下步骤：

使用解码方案对音频混合代码进行解码时，对按时间顺序排列的至少一个片段代码进行解码，得到至少一个片段音频；

按顺序拼接至少一个片段音频，得到混合音频；

获取被判定为特征识别音频代码的片段代码所对应的片段音频，作为目标片段音频；

将目标片段音频在混合音频中的位置作为识别位置。

优选的，所述对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数包括以下步骤：

等间距分割噪声图像，得到至少一个噪声拟合点；

对至少一个噪声拟合点的横坐标和纵坐标进行拟合，得到拟合函数，将所述拟合函数作为噪声拟合函数。

优选的，所述将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码包括以下步骤：

获取构成音频混合代码的按时间顺序排列的至少一个片段代码；

获取构成噪声估计代码的按时间顺序排列的至少一个片段估计代码；

将位置相同的片段代码与片段估计代码作差，得到片段降噪代码，作差的计算规则采用二进制计算规则进行；

将至少一个片段降噪代码按时间顺序排列汇总，得到音频降噪代码。

优选的，所述在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码包括以下步骤：

获取被识别为特征识别音频代码的片段代码，作为目标片段代码；

将目标片段代码与片段估计代码作差得到的片段降噪代码，作为目标片段降噪代码；

在音频降噪代码中目标片段降噪代码所在位置，去除目标片段降噪代码，得到音频实际代码。

一种音质保真的无线耳机通信解码优化系统，用于实现上述的音质保真的无线耳机通信解码优化方法，包括：

数据获取模块，所述数据获取模块获取无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案；

编解码模块，所述编解码模块在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频；

音频插入模块，所述音频插入模块将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

位置识别模块，所述位置识别模块在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，在混合音频中获得识别位置；

图像绘制模块，所述图像绘制模块按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

函数拟合模块，所述函数拟合模块对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数；

代码删减模块，所述代码删减模块在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过设置音频插入模块、编解码模块、位置识别模块、函数拟合模块和代码删减模块，在特征识别音频代码所在的特征位置及其对应位置，识别获取目标片段降噪代码，使用目标片段降噪代码重构得到编码时的噪声，进而在无线耳机获取的音频代码中删除噪声代码，从而能在一定程度上，消除噪声的影响，进而保证音质保真的效果。

附图说明

图1为本发明的音质保真的无线耳机通信解码优化方法流程示意图；

图2为本发明的将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频流程示意图；

图3为本发明的在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置流程示意图；

图4为本发明的在混合音频中获得识别位置流程示意图；

图5为本发明的对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数流程示意图；

图6为本发明的将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码流程示意图；

图7为本发明的在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1所示，一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，包括：

获取无线耳机通信传输的编码方案，所述编码方案使用二进制进行编码；

即对传输的信号进行采样，得到至少一个一个采样点，对采样点的信号使用二进制数字表示；

使用固定音频片段作为特征识别音频，在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，将特征识别音频代码存储在无线耳机中；

将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，所述音频混合代码由至少一个片段代码按时间顺序排列构成；

将音频混合代码传输至无线耳机；

根据无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案，所述解码方案使用二进制进行解码；

在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频；

在混合音频中获得识别位置，识别位置在混合音频中的位置与特征位置在音频混合代码中的位置对应，获取识别位置处的特征解码音频；

将特征解码音频与特征识别音频作差，得到噪声片段音频；

按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数，使用噪声拟合函数估计无线耳机音频编码时的噪声；

产生与噪声拟合函数对应的噪声估计信号，使用无线耳机通信传输的编码方案，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码；

将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码；

在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码；

使用无线耳机通信传输的解码方案，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频。

参照图2所示，将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频包括以下步骤：

获取待传输音频的初始位置，以初始位置作为基础设置至少一个插入位置，在每个插入位置插入特征识别音频；

首个插入位置与初始位置间距预设时间间隔，相邻所述插入位置之间间距预设时间间隔；

将特征识别音频插入待传输音频中，则编码时的环境噪声会作用于特征识别音频上，而由于在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，将特征识别音频代码存储在无线耳机中，因此，可以对被噪声影响的特征识别音频进行比对，从而得出噪声的片段信息，根据噪声的片段信息重构噪声，进而可以反向消除噪声，进而消除噪声在整个音频代码中的作用。

参照图3所示，在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置包括以下步骤：

将音频混合代码中按时间顺序排列的片段代码与进行特征识别音频代码比对；

当片段代码相同位次的数字与特征识别音频代码相同位次的数字一致时，则该位次为重合位次，否则，该位次不为重合位次；

若重合位次在片段代码中的占比超过预设比例，则片段代码被判定为特征识别音频代码，片段代码所在位置被判定为特征识别音频代码的位置；

若否，则不作任何处理；

在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置的目的是对为了在混合音频中获得识别位置，同时，也可以对特征位置的特征识别音频代码进行处理。

参照图4所示，在混合音频中获得识别位置包括以下步骤：

使用解码方案对音频混合代码进行解码时，对按时间顺序排列的至少一个片段代码进行解码，得到至少一个片段音频；

按顺序拼接至少一个片段音频，得到混合音频；

获取被判定为特征识别音频代码的片段代码所对应的片段音频，作为目标片段音频；

将目标片段音频在混合音频中的位置作为识别位置；

在混合音频中获得识别位置可以获取识别位置处的特征解码音频，进而通过特征解码音频与特征识别音频作差，得到噪声片段音频，根据噪声片段音频的位置，可以使用噪声片段音频对原有的噪声进行重构，当相邻的识别位置的时间间距足够小时，则使用噪声片段音频对原有的噪声进行重构的精度越高。

参照图5所示，对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数包括以下步骤：

等间距分割噪声图像，得到至少一个噪声拟合点；

对至少一个噪声拟合点的横坐标和纵坐标进行拟合，得到拟合函数，将所述拟合函数作为噪声拟合函数。

参照图6所示，将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码包括以下步骤：

获取构成音频混合代码的按时间顺序排列的至少一个片段代码；

获取构成噪声估计代码的按时间顺序排列的至少一个片段估计代码；

将位置相同的片段代码与片段估计代码作差，得到片段降噪代码，作差的计算规则采用二进制计算规则进行；

将至少一个片段降噪代码按时间顺序排列汇总，得到音频降噪代码；

噪声拟合函数对编码时的噪声进行重构，因此，可以根据重构的噪声，在无线耳机收到的信号中消除噪声，进而保证音质的还原度。

参照图7所示，在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码包括以下步骤：

获取被识别为特征识别音频代码的片段代码，作为目标片段代码；

将目标片段代码与片段估计代码作差得到的片段降噪代码，作为目标片段降噪代码；

在音频降噪代码中目标片段降噪代码所在位置，去除目标片段降噪代码，得到音频实际代码；

由于音频降噪代码中存在特征识别音频代码，而无线耳机实际播放的音频中不能含有特征识别音频代码，因此，需要去除特征识别音频代码，由于特征识别音频代码的特征位置是确定的，因此可以根据特征位置，对特征识别音频代码进行去除。

一种音质保真的无线耳机通信解码优化系统，用于实现上述的音质保真的无线耳机通信解码优化方法，包括：

数据获取模块，所述数据获取模块获取无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案；

编解码模块，所述编解码模块在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频；

音频插入模块，所述音频插入模块将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

位置识别模块，所述位置识别模块在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，在混合音频中获得识别位置；

图像绘制模块，所述图像绘制模块按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

函数拟合模块，所述函数拟合模块对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数；

代码删减模块，所述代码删减模块在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码。

上述音质保真的无线耳机通信解码优化系统的工作过程如下：

步骤一：数据获取模块获取无线耳机通信传输的编码方案，所述编码方案使用二进制进行编码；

步骤二：使用固定音频片段作为特征识别音频，编解码模块在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，将特征识别音频代码存储在无线耳机中；

步骤三：音频插入模块将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

步骤四：编解码模块对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，所述音频混合代码由至少一个片段代码按时间顺序排列构成；

步骤五：将音频混合代码传输至无线耳机；

步骤六：数据获取模块根据无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案，所述解码方案使用二进制进行解码；

步骤七：位置识别模块在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，编解码模块使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频；

步骤八：位置识别模块在混合音频中获得识别位置，识别位置在混合音频中的位置与特征位置在音频混合代码中的位置对应，获取识别位置处的特征解码音频；

步骤九：将特征解码音频与特征识别音频作差，得到噪声片段音频；

步骤十：图像绘制模块按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

步骤十一：函数拟合模块对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数，使用噪声拟合函数估计无线耳机音频编码时的噪声；

步骤十二：产生与噪声拟合函数对应的噪声估计信号，使用无线耳机通信传输的编码方案，编解码模块对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码；

步骤十三：将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码；

步骤十四：代码删减模块在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码；

步骤十五：使用无线耳机通信传输的解码方案，编解码模块对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频。

再进一步的，本方案还提出一种存储介质，其上存储有计算机可读程序，计算机可读程序被调用时执行上述的音质保真的无线耳机通信解码优化方法。

可以理解的是，存储介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；光介质例如，DVD；或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk，SSD等。

综上所述，本发明的优点在于：通过设置音频插入模块、编解码模块、位置识别模块、函数拟合模块和代码删减模块，在特征识别音频代码所在的特征位置及其对应位置，识别获取目标片段降噪代码，使用目标片段降噪代码重构得到编码时的噪声，进而在无线耳机获取的音频代码中删除噪声代码，从而能在一定程度上，消除噪声的影响，进而保证音质保真的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，包括：

获取无线耳机通信传输的编码方案，所述编码方案使用二进制进行编码；

使用固定音频片段作为特征识别音频，在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，将特征识别音频代码存储在无线耳机中；

将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，所述音频混合代码由至少一个片段代码按时间顺序排列构成；

将音频混合代码传输至无线耳机；

根据无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案，所述解码方案使用二进制进行解码；

在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频；

在混合音频中获得识别位置，识别位置在混合音频中的位置与特征位置在音频混合代码中的位置对应，获取识别位置处的特征解码音频；

将特征解码音频与特征识别音频作差，得到噪声片段音频；

按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数，使用噪声拟合函数估计无线耳机音频编码时的噪声；

产生与噪声拟合函数对应的噪声估计信号，使用无线耳机通信传输的编码方案，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码；

将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码；

在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码；

使用无线耳机通信传输的解码方案，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频。

2.根据权利要求1所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频包括以下步骤：

获取待传输音频的初始位置，以初始位置作为基础设置至少一个插入位置，在每个插入位置插入特征识别音频；

首个插入位置与初始位置间距预设时间间隔，相邻所述插入位置之间间距预设时间间隔。

3.根据权利要求2所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置包括以下步骤：

将音频混合代码中按时间顺序排列的片段代码与进行特征识别音频代码比对；

当片段代码相同位次的数字与特征识别音频代码相同位次的数字一致时，则该位次为重合位次，否则，该位次不为重合位次；

若重合位次在片段代码中的占比超过预设比例，则片段代码被判定为特征识别音频代码，片段代码所在位置被判定为特征识别音频代码的位置；

若否，则不作任何处理。

4.根据权利要求3所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述在混合音频中获得识别位置包括以下步骤：

使用解码方案对音频混合代码进行解码时，对按时间顺序排列的至少一个片段代码进行解码，得到至少一个片段音频；

按顺序拼接至少一个片段音频，得到混合音频；

获取被判定为特征识别音频代码的片段代码所对应的片段音频，作为目标片段音频；

将目标片段音频在混合音频中的位置作为识别位置。

5.根据权利要求4所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数包括以下步骤：

等间距分割噪声图像，得到至少一个噪声拟合点；

对至少一个噪声拟合点的横坐标和纵坐标进行拟合，得到拟合函数，将所述拟合函数作为噪声拟合函数。

6.根据权利要求5所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述将音频混合代码减去噪声估计代码，得到音频降噪代码包括以下步骤：

获取构成音频混合代码的按时间顺序排列的至少一个片段代码；

获取构成噪声估计代码的按时间顺序排列的至少一个片段估计代码；

将位置相同的片段代码与片段估计代码作差，得到片段降噪代码，作差的计算规则采用二进制计算规则进行；

将至少一个片段降噪代码按时间顺序排列汇总，得到音频降噪代码。

7.根据权利要求6所述的一种音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，所述在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码包括以下步骤：

获取被识别为特征识别音频代码的片段代码，作为目标片段代码；

将目标片段代码与片段估计代码作差得到的片段降噪代码，作为目标片段降噪代码；

在音频降噪代码中目标片段降噪代码所在位置，去除目标片段降噪代码，得到音频实际代码。

8.一种音质保真的无线耳机通信解码优化系统，用于实现如权利要求1-7任一项所述的音质保真的无线耳机通信解码优化方法，其特征在于，包括：

数据获取模块，所述数据获取模块获取无线耳机通信传输的编码方案，形成无线耳机通信传输的解码方案；

编解码模块，所述编解码模块在无噪环境中预先对特征识别音频进行编码，得到特征识别音频代码，对混合待传输音频进行编码，得到音频混合代码，使用解码方案对音频混合代码进行解码，得到混合音频，对噪声估计信号进行编码，得到噪声估计代码，对音频实际代码进行解码，得到降噪后的实际音频；

音频插入模块，所述音频插入模块将特征识别音频插入待传输音频中，得到混合待传输音频；

位置识别模块，所述位置识别模块在音频混合代码中识别特征识别音频代码的位置，作为特征位置，在混合音频中获得识别位置；

图像绘制模块，所述图像绘制模块按照识别位置的发生时间，在坐标系中，绘制噪声片段音频关于时间的图像，得到间断的噪声图像；

函数拟合模块，所述函数拟合模块对噪声图像进行拟合，得到噪声拟合函数；

代码删减模块，所述代码删减模块在音频降噪代码中去除特征位置的特征识别音频代码，得到音频实际代码。