一种音频编解码器均衡负载的方法、系统、存储介质与流程

本申请涉及音频编解码技术领域，特别是一种音频编解码器均衡负载的方法、系统、存储介质及设备。

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bluetoothsig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。

因为lc3音频编解码器的固有特性，在进行音频编码和解码过程时，lc3音频编码器的负载大于lc3音频解码器的负载，大约为1.6倍。因此会导致在音频编解码过程中，音频编码器的耗电量更快，使用时间短，由此影响整体音频编解码器的实用时间，降低用户的使用体验。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本申请提供了一种音频编解码器均衡负载的方法、系统、存储介质及设备。

在本申请的一个技术方案中，提供一种音频编解码器均衡负载的方法，其包括：电量判断步骤，当音频编码器和音频解码器的剩余电量大于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量充足，当音频编码器和音频解码器的剩余电量小于或等于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量不足；音频编码器动作步骤，当音频编码器电量充足时，音频编码器控制第一滤波器进行标准编码工作流程，当音频编码器电量不足时，音频编码器控制第一滤波器不进行标准编码工作流程；音频解码器动作步骤，当音频解码器电量充足以及第一滤波器不进行标准编码工作流程时，音频解码器控制第二滤波器进行第一滤波器的标准编码工作流程以及第二滤波器的标准解码工作流程。

在本申请的另一技术方案中，提供一种音频编解码器均衡负载的系统，其包括：电量判断模块，其对音频编码器和音频解码器的剩余电量进行检测，当音频编码器和音频解码器的剩余电量大于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量充足，当音频编码器和音频解码器的剩余电量小于或等于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量不足；音频编码器控制模块，其控制第一滤波器的工作流程，当音频编码器电量充足时，音频编码器控制模块控制第一滤波器进行标准编码工作流程，当音频编码器电量不足时，音频编码器控制模块控制第一滤波器不进行标准编码工作流程；音频解码器控制模块，其控制第二滤波器的工作流程，当音频解码器电量充足以及第一滤波器不进行标准编码工作流程时，音频解码器控制模块控制第二滤波器进行标准编码工作流程以及第二滤波器的标准解码工作流程。

在本申请的另一技术方案中，提供一种计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时可实现方案一中的音频编解码器均衡负载的方法。

在本申请的另一技术方案中，提供一种设备，其包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行方案一中的音频编解码器均衡负载的方法。

本申请的有益效果是：本申请应用时，降低音频编解码器的工作负载，降低音频编码器的使用电量，延长音频编解码器的使用时间。

附图说明

图1是本申请音频编解码器均衡负载的方法的一个具体实施方式的流程示意图；

图2是本申请中音频编码器电量判断的一个具体实例的示意图；

图3是本申请中音频解码器电量判断的一个具体实例的示意图；

图4是本申请中音频编码器的第一滤波器的一个具体实例的工作流程图；

图5是本申请中音频解码器的第二滤波器的一个具体实例的工作流程图；

图6是本申请音频编解码器均衡负载的系统的一个具体实施方式的示意图；

图7是本申请应用的一个效果示意图；

图8是本申请应用时对音频编解码结果影响示意图；

图9是本申请在lc3音频编码器端的一个具体实例示意图；

图10申请在lc3音频解器端的一个具体实例示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前主流的编解码器包括：sbc音频编码器、aac-lc音频编码器、aptx系列音频编码器、ldac音频编码器以及lc3音频编码器。由于lc3音频编解码器在进行音频编码和解码时的负载相差较大，其中音频编码器的负载大概为音频解码器负载的1.6倍，另外在lc3音频编码器中，长期后置滤波器模块的负载大约占整体编码器负载的13%，所以在lc3音频编解码器使用时，音频编码器功耗更大，电量消耗更快。所以lc3音频编码器的使用时间低于lc3音频解码器，导致lc3音频编解码器配合使用时，使用时间受到lc3音频编码器的限制。因此，需要降低音频编码器的负载，降低处于功耗受限端的音频编码器的耗电量，从而延长音频编解码器整体的使用时间，提升用户使用体验。

图1是本申请音频编解码器均衡负载的方法的一个具体实施方式的流程示意图。在该具体实施方式中，本申请的音频编解码器均衡负载的方法包括：步骤s101，电量判断步骤；步骤s102，音频编码器动作步骤；以及步骤s103，音频解码器动作步骤。下面结合具体实施例对本申请的音频编解码器均衡负载的方法进行说明。

步骤s101：电量判断步骤。在该步骤中，当音频编码器和音频解码器的剩余电量大于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量充足，当音频编码器和音频解码器的剩余电量小于或等于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量不足。

在本申请的一个实例中，音频编码器的电量阈值和音频解码器的电量阈值可根据不同的音频编码设备和音频解码设备的实际工作情况进行设置。例如，对于lc3音频编解码器，因为lc3音频编解码器的固有特性，其音频编码器的功耗大于音频解码器的功耗，因此在进行对lc3音频编码器和lc3音频解码器的电量阈值设定时，可设置lc3音频编码器的电量阈值高于lc3音频解码器的电量阈值。又例如，对于手机及蓝牙耳机的具体的音频编码设备和音频解码设备，在实际的使用中，由于手机中的电量储备要大于蓝牙耳机中的电量储备，可设置音频编码器手机端的电量阈值小于音频解码器蓝牙端的电量阈值。其中，对于具体的音频编码器和音频解码器的电量阈值的设定，可根据具体的音频编解器设备及实际使用情况进行设置，此处本申请不做具体限制。

针对不同的音频编解码设备及实际使用情况，进行动态化的电量阈值设定，更符合实际的用户需求，提升用户使用体验。

在本申请的一个实例中，对音频编解码器的电量进行判断时，可根据音频编解码器所处音频编码设备中的电量测量模块进行电量的测量。例如，对于手机、平板电脑等移动终端音频设备，可使用设备自身的电量测量模块和显示模块对剩余电量进行确定。也可以在音频编解码器中加入独立的电量测量模块，对音频编解码器的剩余电量进行测定。对于音频编解码器使用时，电量的具体测量方式，本申请不做具体限制。

图2示出了本申请中音频编码器电量判断的一个具体实例，在该实例中，将音频编码器的剩余电量与该音频编码器设定的电量阈值进行比较，判断音频编码器的电量状况。当音频编码器的剩余电量大于设定的电量阈值时，则音频编码器电量充足，当音频编码器的剩余电量小于或等于设定的电量阈值时，则音频编码器电量不足。当音频编码器电量充足时，音频编码器的第一滤波器使能状态参数设置为1，表示第一滤波器可进行标准编码工作流程；当音频编码器电量不足时，音频编码器的第一滤波器使能状态参数设置为0，表示第一滤波器不进行标准编码工作流程。

图3示出了本申请中音频解码器电量判断的一个具体实例。在该实例中，将音频解码器的剩余电量与该音频解码器设定的电量阈值进行比较，判断音频解码器的电量状况。当音频解码器的剩余电量大于设定的电量阈值时，则音频解码器电量充足，当音频解码器的剩余电量小于或等于设定的电量阈值时，则音频解码器电量不足。当音频解码器电量充足时，音频解码器的第二滤波器使能状态参数设置为1，表示第二滤波器可进行标准解码工作流程；当音频解码器电量不足时，音频解码器的第二滤波器使能状态参数设置为0，表示第二滤波器不进行标准编码工作流程。

如图1所示的具体实施方式中，本申请的音频编解码器均衡负载的方法包括步骤s102，音频编码器动作步骤。该步骤主要包括，当音频编码器电量充足时，音频编码器控制第一滤波器进行标准编码工作流程，当音频编码器电量不足时，音频编码器控制第一滤波器不进行标准编码工作流程。

具体的，根据音频编解码器的电量充足或者电量不足的不同状态，第一滤波器也处于不同的工作状态。当音频编码器电量充足时，第一滤波器进行标准编码工作流程，当音频编码器电量不足时，第一滤波器不进行标准编码工作流程。

根据音频编码器中的电量情况，第一滤波器处于相应的工作状态。这样在音频编码器电量不足时，能够降低音频编码器的功耗，减少电量的使用，从而延长音频编码器的使用时间，提升用户的使用体验。在本申请的一个具体实施例中，音频编码器中的第一滤波器为长期后置滤波器，第一滤波器的标准编码工作流程包括对编码音频的重采样和滤波器编码过程。

在该具体实施例中，长期后置滤波器占据音频编解码器较多的功耗负载，以lc3音频编解码器为例，长期后置滤波器的功耗占比可达到13%。通过对lc3音频编解码器中的长期后置滤波器的负载进行均衡，降低音频编解码的功耗，延长音频编解码器的使用时间，提升用户使用体验。

图4是本申请中音频编码器的第一滤波器的一个具体实例的工作流程示意图。在该具体实例中，当音频编码的第一滤波器使能状态参数为1时，表示音频编码器的电量充足，音频编码器中的第一滤波器进行重采样和滤波器编码的标准编码工作流程；当音频频编码器的第一滤波器使能状态参数不为1时，表示音频编码器的电量不足，此时第一滤波器激活参数设置为0，音频编码器的第一滤波器跳过重采样和滤波器编码的标准编码工作流程，不进行工作。

在该实例中，以lc3音频编码器为例，当lc3音频编码器电量充足时，音频编码器中的第一滤波器使能状态参数为1，lc3音频编码器中的第一滤波器进行重采样和第一滤波器编码的标准编码工作流程；当lc3音频编码器电量不足时，lc3音频编码器中的第一滤波器使能状态参数为0，lc3音频编码器中的第一滤波器跳过重采样和第一滤波器的标准编码工作流程，不进行工作。

如图1所示的具体实施方式中，本申请的音频编解码器均衡负载的方法包括步骤s103，音频解码器动作步骤。该步骤主要包括，当音频解码器电量充足以及第一滤波器不进行标准编码工作流程时，音频解码器控制第二滤波器进行第一滤波器的标准编码工作流程以及第二滤波器的标准解码工作流程。在本申请的一个具体实施例中，当音频解码器电量充足以及第一滤波器不进行重采样及滤波器编码的标准编码工作流程时，音频解码器的第二滤波器执行第一滤波器的重采样及滤波器编码的标准编码工作流程以及第二滤波器的滤波器解码标准解码工作流程。当音频解码器电量充足以及音频编码器电量充足时，第二滤波器不再进行第一滤波器的标准编码工作流程，而只进行第二滤波器的标准解码工作流程；当音频解码器电量不足以及音频编码器电量不足时，第二滤波器不进行滤波器解码的标准解码工作流程。

在本申请的一个具体实施例中，音频解码器对码流进行解析，获得第一滤波器的工作状态信息。通过音频解码器对码流进行解析从而了解音频编码器中的第一滤波器是否进行了重采样及滤波器编码的标准编码工作流程。

在该具体实施例中，音频解码器接收音频编码器的编码信息并进行解码，通过码流解析得到第一滤波器激活参数，当根据标准解码规范解析到第一滤波器激活参数为0时，表明音频编码器没有执行第一滤波器的标准编码流程，或者执行了第一滤波器的标准编码流程，但是对应的编码音频帧无需进行第一滤波器的标准编码过程；当根据标准解码规范解析到第一滤波器激活参数不为0时，表明音频编码器的第一滤波器进行了重采样和滤波器编码的标准编码工作流程。

在本申请的一个具体实施例中，当音频解码器电量充足以及第一滤波器进行标准编码工作流程时，第二滤波器进行标准解码工作流程；当音频解码器电量不足，音频编码器电量不足时，第二滤波器不进行标准解码工作流程。

在本申请的一个具体实施例中，音频解码器中的第二滤波器为长期后置滤波器，第二滤波器的标准解码工作流程包括对解码音频的滤波器解码过程。

在该具体实施例中，长期后置滤波器占据音频编解码器较多的功耗负载。以lc3音频编解码器为例，长期后置滤波器的功耗占比可达到13%。通过对lc3音频编解码器中的长期后置滤波器的负载进行均衡，降低音频编解码的功耗，延长音频编解码器的使用时间，提升用户使用体验。

图5是本申请中音频解码器的第二滤波器的一个具体实例的工作流程图。通过对第一滤波器的工作状态的判断，音频解码器中的第二滤波器处于相应的工作状态，进行相应的工作流程。

在该具体实例中，音频解码器接收音频编码器中的音频编信息并进行解码，通过音频解码器对码流进行解析得到音频编码器中的第一滤波器的激活参数。当根据标准解码规范解析到第一滤波器激活参数为0时，表明音频编码器没有执行第一滤波器的标准编码流程，或者执行了第一滤波器的标准编码流程但是对应的编码音频帧无需进行第一滤波器的标准编码过程。

在该具体实例中，如图5所示，对音频解码器的电量进行判断，当判断音频解码器中的第二滤波器的使能状态参数为1时，表明此时音频解码器电量充足，可进行后续的工作流程；当判断音频解码器中的第二滤波器使能状态参数不为1时，表明此时音频解码器电量不足，则直接跳过音频解码器中第二滤波器的标准解码工作流程，不进行工作。

在该实例中，如图5所示，当音频解码器中的第二滤波器的使能状态参数为1，即音频解码器电量充足时，判断根据标准解码规范解析到的第一滤波器激活参数是否为0。当第一滤波器激活参数为0时，音频解码器中的第二滤波器执行第一滤波器的标准编码工作流程，以及第二滤波器的标准解码工作流程。

在该实例中，如图5所示，判断根据标准解码规范解析到的第一滤波器激活参数是否为0，当第一滤波器激活参数不为0时，音频解码器控制第二滤波器进行包括滤波器解码的标准解码工作流程。

通过本申请音频编解码器均衡负载的方法的应用，实时监测音频编码器和音频解码器的剩余电量。当音频编码器中的电量不足时，将音频编码器中的第一滤波器的工作过程转移到音频解码器中进行完成，使得耗电量更多的音频编码器降低电量消耗，同时整体延长音频编码器和音频解码器的使用时间，提升用户体验。由于长期后置滤波器在音频编码器中占用比较多的负载损耗，对音频编解码器中的长期后置滤波器的工作过程进行调整，从而降低音频编码器的功耗，延长音频编码器的使用时间。通过将音频编码器中的长期后置滤波器模块的工作内容迁移到音频解码器中，由音频解码器中的长期后置滤波器模块进行完成，使得音频编解码器的负载得到均衡，从而使得音频编解码器的整体使用时间得到延长，并且在音频解码器中的长期后置滤波器执行音频编码器中的长期后置滤波器的功能对音频编解码的影响很小。

图6示出了本申请音频编解码器均衡负载的系统的一个具体实施方式，在该实施方式中，本申请音频编解码器均衡负载的系统包括：电量判断模块601、音频编码器控制模块602以及音频解码器控制模块603。

电量判断模块，其对音频编码器和音频解码器的剩余电量进行检测，当音频编码器和音频解码器的剩余电量大于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量充足，当音频编码器和音频解码器的剩余电量小于或等于各自的电量阈值时，音频编码器和音频解码器电量不足；

音频编码器控制模块，其控制第一滤波器的工作流程，当音频编码器电量充足时，控制第一滤波器进行标准编码工作流程，当音频编码器电量不足时，控制第一滤波器不进行标准编码工作流程；以及

音频解码器控制模块，其控制第二滤波器的工作流程，当音频解码器电量充足，第一滤波器不进行标准编码工作流程时，控制第二滤波器进行标准编码工作流程以及第二滤波器的标准解码工作流程。

在该实施例中，音频解码器接收音频编码器的编码信息并进行解码，然后获得第一滤波器的工作状态信息，从而得知第一滤波器是否进行正常的标准编码工作流程。其中标准编码工作流程包括对编码音频的重采样和滤波器编码过程，标准解码工作流程包括对解码音频的滤波器解码过程。

通过本申请音频编解码器均衡负载的系统的应用，实时监测音频编码器和音频解码器的剩余电量，音频编码器中的电量不足时，将音频编码器中的滤波器模块的工作过程在音频解码器进行完成，使得耗电量更多的音频编码器降低电量消耗，同时整体延长音频编码器和音频解码器的使用时间，提升用户体验。

在本申请的一个具体实施方式中，该实施方式还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当用户设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，用户设备执行上述各种可能的方法。

其中，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外，该asic可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的一个具体实施方式中，该具体实施方式还提供一种设备，其包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述各种可能的方法。

图7是本申请中的一个具体应用实例，该实例以lc3音频编解码器为例，因为lc3音频编解码器的固有特性，使得lc3音频编码器的负载大约是lc3音频解码器的1.6倍。由图7可知，通过本申请的音频编解码器均衡负载的方法的应用，使得lc3音频编码器与lc3音频解码器的负载比由1.6降低到大约1.2。说明本申请的音频编解码器均衡负载的方法、系统、存储介质及设备应用时，能够有效降低音频编码器的功耗负载从而延长音频编码器功耗受限端的使用时间。

图8是本申请应用时对音频编解码结果影响示意图，也表示本申请的处理流程与标准处理流程中，长期后置滤波器检测结果的差异对比。其中图8为以800帧长度的标准测试向量abba进行检测。如图8所示，横轴中所表示的数字表示该测试向量的帧数，共包括800帧；纵轴中的数字0表示在标准处理流程中长期后置滤波器对测试向量的检测结果为0，表示当前帧的长期后置滤波器不使能；纵轴中的数字1表示在标准处理流程中长期后置滤波器对测试向量的检测结果为1，表示当前帧的长期后置滤波器进行使能。由图8可知，测试结果中共出现3帧的异常结果，其对应的帧数分别为第97帧、第297帧以及第780帧。

其中，在第97帧中，标准处理流程的长期后置滤波器检测结果为1，而本申请中的长期后置滤波器检测结果为0，检测结果的差值为1，如图8中以（97,1）表示；在第297帧中，标准处理流程的长期后置滤波器检测结果为0，而本申请中的长期后置滤波器检测结果为1，检测结果的差值为-1，如图8中以（297,-1）表示；在第780帧中，标准处理流程的长期后置滤波器检测结果为0，而本申请中的长期后置滤波器检测结果为1，检测结果的差值为-1，如图8中以（780,-1）表示。

由图8可知，800帧的测试向量出现3帧误差，占比0.375%，说明在进行本申请的音频编解码器均衡负载的方法、系统、存储介质及设备应用时，通过对音频编解码器中滤波器工作负载的均衡，对原有的音频编解码效果的几乎不存在影响。本申请应用时，既降低音频编码器的功耗负载，延长功耗受限端的使用时间，同时保证音频编解码的效果，使最终的音频编解码结果保持原有的编解码品质。

图9是本申请在lc3音频编码器端应用的一个具体实例示意图。如图9所示，在阴影部分的编码端更新的长期后置滤波器部分使用本申请的音频编解码器均衡负载的方法。通过对lc3音频编码器中长期后置滤波器工作流程的控制，当lc3音频编码器电量充足时，lc3音频编码器的长期后置滤波器进行正常工作流程；当lc3音频编码器电量不足时，lc3音频编码器的长期后置滤波器不进行工作，而将具体的工作流程转移到lc3音频解码器中完成，实现了功耗更高的lc3音频编码器与功耗较低的lc3音频解码器的负载均衡，从而延长lc3音频编码器和lc3音频解码器整体的工作时间，提升用户体验。

图10是本申请在lc3音频解码器应用的一个具体实例示意图。如图10所示，在阴影部分的解码端更新的长期后置滤波器部分使用本申请的音频编解码器均衡负载的方法。当lc3音频编码器电量不足，lc3音频编码器的长期后置滤波器不进行工作且lc3音频解码器电量充足时，lc3音频解码器的长期后置滤波器将进行lc3音频编码器中长期后置滤波器的编码工作流程以及自身的lc3音频解码器中长期后置滤波器的解码工作流程。实现将功耗更高的lc3音频编码器的负载进行降低，延长lc3音频编码器的使用时间，进而整体上延长lc3音频编码器及lc3音频解码器的使用时间，避免功耗受限端的使用时间较短的限制，提升用户体验。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

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