专利名称：自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及广播信号切换领域，尤其涉及一种利用时间差来自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法和装置。
背景技术：
数字音频广播(Digital Audio Broadcasting，简称DAB)是继AM、FM传统模拟广播之后的第三代广播——数字信号广播。相比于传统的FM调频收音机，它提供类似于CD 级的立体声音质量，并具备数字信号传输抗干扰和抗电波衰减的特性，DAB广播十分适用于在激烈的移动环境中使用，例如车载。但是，虽然DAB标准比FM在某些方面比较优越，但是由于其载波频率较高，其信号穿透力较差，在一些遮挡较为严重的地方，往往就收不到信号，导致无法收听，而此时，作为模拟信号的FM，虽然声音质量受到了一定的影响，但还是可以收听的。由于DAB —个最为主要的应用为车载应用，而车辆会到处移动，所以这种情况还是经常会发生的。目前，很多的频道，往往FM和DAB同时播放，如果当DAB的信号不好时可以自动切换到FM信号，而在DAB信号正常的时候切换到DAB信号上，就可以在不降低收听质量的前提下在收听的连续性上有所提高。但是，在现有的一些自动切换为DAB信号和FM信号的解决方案中，并没有很好的估计DAB与FM之间可能在接收上存在的时间差，并且没有对自动切换进过程行平滑处理， 因此导致声音连续性效果差。
发明内容
本发明的目的是提供自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，以通过同时监听DAB信号以及FM信号，通过功率计算两个信号的时差，并在切换信号时进行平滑处理输出混合信号。为实现上述目的，本发明提供了一种自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，该方法包括将获取到的同一节目源的数字音频广播信号和调频信号分别进行解码；将解码后的数字音频广播信号和调频信号分别进行缓存，所述解码后的数字音频广播信号中包含DAB解码信号和信号质量信息；读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号和调频信号，并且根据所述缓存的所述解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和调频信号之间的时间差；以及根据所述信号质量信息和所述时间差，选择所述缓存的数字音频广播中的DAB解码信号或解码后的调频信号作为切换信号，或者混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号。所述将解码后的数字音频广播信号和调频信号分别进行缓存具体为，所述解码后CN 102255680 A
说明书
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的数字音频广播信号和调频信号分别通过先进先出缓存器进行缓存。所述根据缓存的解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号和调频信号之间的时间差具体为当所述信号质量信息表征为未缓存有存在数字音频广播信号不好时写入的数据时，获取所述数字音频广播信号的每一帧的第一功率和调频信号的每一帧的第二功率；获取所述第一功率和第二功率的相关值函数；选取所述相关值函数自变量的最大值；将所述最大值与所述数字音频广播信号的每一帧的采样点的值的乘积作为所述时间差。在所述混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号时，进行平滑处理。所述进行平滑处理具体为若当前选取的是解码后的调频数据，且当所述信号质量信息表征为未缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出数字音频广播信号；或者若当前选取的是解码后的数字视频广播数据，且当所述信号质量信息表征为缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出调频信号。本发明的再一目的是提供自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，以通过同时监听DAB信号以及FM信号，通过功率计算两个信号的时差，并在切换信号时进行平滑处理输出混合信号。为了实现上述目的本发明还提供了一种自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，该装置包括数字音频广播信号解码器，用于将获取到的同一节目源的数字音频广播信号进行解码；
调频信号解码器，用于将获取到的同一节目源的调频信号进行解码；数字音频广播信号缓存器，用于将解码后的数字音频广播信号进行缓存，所述解码后的数字音频广播信号中包含信号质量信息；调频信号缓存器，用于将解码后的调频信号进行缓存；同步时间计算器，用于读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号和调频信号， 并且根据所述缓存的所述解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号DAB解码信号和调频信号之间的时间差；以及信号选通混合控制器，用于根据所述信号质量信息和所述时间差，选择所述缓存的解码后的数字音频广播信号DAB解码信号或调频信号作为切换信号，或者混合所读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号DAB解码信号和调频信号作为切换信号。所述数字音频广播信号缓存器和调频信号缓存器分别为先进先出缓存器。所述同步时间计算器具体包括
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功率获取单元，用于当所述信号质量信息表征为未缓存有存在数字音频广播信号不好时写入的数据时，获取所述数字音频广播信号的每一帧的第一功率和调频信号的每一帧的第二功率；相关函数值获取单元，用于获取所述第一功率和第二功率的相关值函数；确定单元，用于选取所述相关值函数自变量的最大值，将所述最大值与所述数字音频广播信号的每一帧的采样点的值的乘积作为所述时间差。所述信号选通混合控制器包括平滑处理器，用于在所述混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号时，进行平滑处理。所述平滑处理器具体包括第一信号输出单元，用于若当前选取的是解码后的调频数据，且当所述信号质量信息表征为未缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出数字音频广播信号；和/或第二信号输出单元，用于当前选取的是解码后的数字视频广播数据，且当所述信号质量信息表征为缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出调频信号。本发明通过自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法和装置实现了利用功率计算时间差来获取对应的DAB信号和FM信号，进行自动切换，并且在过程中为了使声音连续，进行了平滑处理。
图1为本发明自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法的流程图；图2为本发明自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置的结构示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，为本发明自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法的流程图。 图2为本发明自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置的结构示意图。由图2可以看出，该自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置是由数字音频广播信号(DAB)解码器 21、调频信号(FM)解码器22、数字音频广播信号缓存器23、调频信号缓存器M、同步时间计算器25和信号选通混合控制器沈组成的。该装置还可包括播放器27。结合图1和图2，描述本发明方法，具体包括以下步骤步骤11，DAB解码器和FM解码器将获取到的同一节目源的数字音频广播信号和调频信号分别进行解码；步骤12，DAB缓存器和FM缓存器将解码后的数字音频广播信号和调频信号分别进行缓存，所述解码后的数字音频广播信号中包含DAB解码信号和信号质量信息；在每当DAB解码器对DAB信号进行解码时，该DAB解码器不仅对一帧DAB信号进行解码，同时还得到信号质量信息，因此解码后的DAB信号中，不仅包括有DAB解码信号，还有信号质量信息，随后一起写入到DAB缓存器的缓冲区中；所述解码后的数字音频广播信号和调频信号分别通过先进先出缓存器进行缓存，长度大致为0. 5-2秒。
步骤13，同步时间计算器读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号和调频信号，并且根据所述缓存的所述解码后调频信号的功率，DAB解码信号的功率和信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号中DAB解码信号和调频信号之间的时间差；步骤14，信号选通混合控制器根据所述信号质量信息和所述时间差，选择所述缓存的解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号或调频信号作为切换信号，或者混合所读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号的DAB解码信号和调频信号作为切换信号。由于DAB编码方式是在频域进行有损编码，而频域编码利用了人耳对于声音相位不敏感的特性，故解码还原后，其时域上的信息在细节上的形态已经发生了较大变化，但相位的变化并不引起一段稍长时间能量的变化，故可以计算一段时间信号的能量，然后再通过相关的方式计算时间。设DAB缓冲器中的数据由M个采样点，依时间顺序分别D0、D1、D2、D3......DM-I，
FM缓冲器中的数据由N个采样点，依时间顺序分别分别为F0、F1、F2、F3.......FN-1，数据
的采样率为S (即Da与Da-I之间或1 与的时间相差1/S)，DAB信号每帧包括L个采样点。需要大致计算时间差t，也就是Da与！^-t为同一时间的信号。因此，步骤13具体为当DAB解码出一帧写入到DAB缓冲区中时，若此缓冲区中不存在DAB信号不好时写入的数据，即DAB缓存器中所缓存的信号质量信息表征为未缓存有存在数字音频广播信号不好时写入的数据。步骤131，获取DAB解码信号的每一帧长的第一功率和解码后的调频信号的每一帧长的第二功率；即计算缓存器中DAB解码信号每一帧长的功率PDO、PD1、PD2.......PDm，其中
权利要求
1.一种自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，其特征在于，包括 将获取到的同一节目源的数字音频广播DAB信号和调频信号分别进行解码；将解码后的数字音频广播信号和调频信号分别进行缓存，所述解码后的数字音频广播信号中包含DAB解码信号和信号质量信息；读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号和调频信号，并且根据所述缓存的所述解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和调频信号之间的时间差；以及根据所述信号质量信息和所述时间差，选择所述缓存的数字音频广播中的DAB解码信号或解码后的调频信号作为切换信号，或者混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号。
2.根据权利要求1所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，其特征在于，所述将解码后的数字音频广播信号和调频信号分别进行缓存具体为，所述解码后的数字音频广播信号和调频信号分别通过先进先出缓存器进行缓存。
3.根据权利要求1所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，其特征在于，所述根据缓存的解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息， 获取所述解码后的数字音频广播信号和调频信号之间的时间差具体为当所述信号质量信息表征为未缓存有存在数字音频广播信号不好时写入的数据时， 获取所述数字音频广播信号的每一帧的第一功率和调频信号的每一帧的第二功率； 获取所述第一功率和第二功率的相关值函数； 选取所述相关值函数自变量的最大值；将所述最大值与所述数字音频广播信号的每一帧的采样点的值的乘积作为所述时间差。
4.根据权利要求1所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，其特征在于，还包括在所述混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号时，进行平滑处理。
5.根据权利要求4所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法，其特征在于，所述进行平滑处理具体为若当前选取的是解码后的调频数据，且当所述信号质量信息表征为未缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号， 此后输出数字音频广播信号；或者若当前选取的是解码后的数字视频广播数据，且当所述信号质量信息表征为缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出调频信号。
6.一种自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，其特征在于，包括数字音频广播信号解码器，用于将获取到的同一节目源的数字音频广播信号进行解码；调频信号解码器，用于将获取到的同一节目源的调频信号进行解码； 数字音频广播信号缓存器，用于将解码后的数字音频广播信号进行缓存，所述解码后的数字音频广播信号中包含信号质量信息；调频信号缓存器，用于将解码后的调频信号进行缓存；同步时间计算器，用于读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号和调频信号，并且根据所述缓存的所述解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率，以及信号质量信息，获取所述解码后的数字音频广播信号DAB解码信号和调频信号之间的时间差；以及信号选通混合控制器，用于根据所述信号质量信息和所述时间差，选择所述缓存的解码后的数字音频广播信号DAB解码信号或调频信号作为切换信号，或者混合所读取缓存的所述解码后的数字音频广播信号DAB解码信号和调频信号作为切换信号。
7.根据权利要求6所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，其特征在于，所述数字音频广播信号缓存器和调频信号缓存器分别为先进先出缓存器。
8.根据权利要求6所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，其特征在于，所述同步时间计算器具体包括功率获取单元，用于当所述信号质量信息表征为未缓存有存在数字音频广播信号不好时写入的数据时，获取所述数字音频广播信号的每一帧的第一功率和调频信号的每一帧的第二功率；相关函数值获取单元，用于获取所述第一功率和第二功率的相关值函数；确定单元，用于选取所述相关值函数自变量的最大值，将所述最大值与所述数字音频广播信号的每一帧的采样点的值的乘积作为所述时间差。
9.根据权利要求6所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，其特征在于，所述信号选通混合控制器包括平滑处理器，用于在所述混合所缓存的所述解码后的数字音频广播信号中的DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号时，进行平滑处理。
10.根据权利要求9所述的自动切换数字音频广播信号和调频信号的装置，其特征在于，所述平滑处理器具体包括第一信号输出单元，用于若当前选取的是解码后的调频数据，且当所述信号质量信息表征为未缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出数字音频广播信号；和/或第二信号输出单元，用于当前选取的是解码后的数字视频广播数据，且当所述信号质量信息表征为缓存有数字音频广播信号不好时写入的数据时，则在下一个数字音频广播信号帧的时间里输出混合信号，此后输出调频信号。
全文摘要
本发明涉及自动切换数字音频广播信号和调频信号的方法和装置，该方法包括将数字音频广播信号和调频信号解码并缓存；根据解码后的调频信号的功率和DAB解码信号的功率以及信号质量信息，获取DAB解码信号和解码后的调频信号之间的时间差；根据信号质量信息和时间差，选择DAB解码信号或解码后的调频信号作为切换信号，或混合DAB解码信号和解码后的调频信号作为切换信号。本发明实现了利用功率计算时间差来获取对应的DAB信号和FM信号，进行自动切换，并且在过程中为了使声音连续，进行了平滑处理。
文档编号H04H20/22GK102255680SQ20111019423
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者史岩 申请人:北京海尔集成电路设计有限公司