CN101364417B

CN101364417B - 一种音频快速播放方法及装置

Info

Publication number: CN101364417B
Application number: CN2008101493123A
Authority: CN
Inventors: 孙增国
Original assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: CN101364417A

Abstract

本发明涉及多媒体播放领域，尤其涉及一种快速播放音频的技术。一种音频快速播放方法及装置，包括：根据接收的用户操作信息解析出的音频播放请求，调用音频播放程序；所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中；所述音频播放控制器根据写入的音频数据生成数据帧传送到音频播放装置，所述音频播放装置根据接收的数据帧通过音响设备进行音频播放。由于直接以一定速率向音频播放控制器的音频数据寄存器写入音频数据，不必通过调用系统驱动程序来进行打开音频文件、进行各种音频播放参数的设置，从而缩短音频开始播放的延时时间，达到快速播放音频的目的。

Description

一种音频快速播放方法及装置

技术领域

本发明涉及多媒体播放领域，尤其涉及一种快速播放音频的技术。

背景技术

播放音频的硬件设备可以有多种类型、多种型号，但其音频输出原理都是利用DAC(Digital-Analog Converter，模拟到数字信号转换器)进行声音的输出：将音频数据(数字信号)发送到DAC中，DAC输出相应的模拟信号(模拟电压或电流)，该模拟信号经扬声器或者耳机等音响设备输出，从而实现音频播放。

为了控制音频播放装置进行音频播放，通常需要一个音频播放控制器来协调、控制音频播放装置，以达到音频播放需求(如图1所示)。常用的音频播放装置可以是音频编解码WM9713芯片(也称AC97编解码芯片)、音频播放控制器可以是AC(Audio Codec，音频编码)97控制器。

系统在通过音频硬件设备进行音频播放时，通常都是调用系统的相关驱动程序来实现对硬件音频播放装置(例如音频编解码WM9713芯片)进行音频播放控制。

如图2所示，现有技术中对硬件音频播放装置进行音频播放控制，具体包括如下步骤：

S201、接收到音频播放请求，调用相应的音频播放程序。

接收的音频播放请求比如可以是MP3播放请求，或者播放操作音的请求(例如鼠标点击时播放声音的请求、或者进行选中、删除等操作时播放声音的请求)。根据接收的音频播放请求，调用相应的音频播放程序。

S202、音频播放程序打开相应的音频文件。

S203、音频播放程序设置采样率参数。

S204、音频播放程序设置采样格式参数。

S205、音频播放程序设置声道参数。

S206、音频播放程序从音频文件获得音频数据，并将获得的音频数据写入到DMA buffer。

S207、DMA(Direct Memory Access，直接内存存储)控制器根据设置的参数将DMAbuffer的音频数据输出到音频播放控制器。

DMA控制器设置的参数将DMA buffer的音频数据以一定速率写入到音频播放控制器中特定的寄存器中。例如，设置的声道参数为左声道参数，则DMA控制器将DMA buffer的音频数据以一定速率写入到音频播放控制器的左声道寄存器中。

S208、音频播放控制器将音频数据传送到音频播放装置。

音频播放控制器根据写入到寄存器中的数据按照协议组成一帧数据后，将该帧数据发送给音频播放装置。

以AC97控制器和AC97编解码芯片为例(如图3所示)，AC97编解码芯片传送数据遵循AC-LINK数字序列接口协议。根据该协议，AC97控制器和AC97编解码芯片之间传输信号的接线包括：传输复位信号AC97_RESET的接线，传输输出数据信号AC97_SDATA_OUT的接线，传输时钟信号AC97_BITCLK的接线，传输同步信号AC97_SYNC的接线和传输输入数据信号AC97_SDATA_IN的接线。

在AC97_SDATA_OUT和AC97_SDATA_IN传递的数据流中，每256位构成被称为一帧(frame)，每帧又分成13个时隙(slot time)，其中：slot0被称为标签段(tag phase)，为16位，而余下的slotl直至slot12，每个时隙为20位，被称为数据段(data phase)。

slot0的各位作用如下：bit15：表明该帧是否有效；bit14-2：表明哪个slot有效；bit1-0：表明该帧发往哪个AC97编解码芯片(因一个AC97控制器可以与多个AC97编解码芯片连接)。

slot1和slot2主要用于读写AC97编解码芯片的寄存器：slotl中为寄存器的索引值，而slot2中为要读写的数据。

slot3和slot4中为左、右声道的音频数据。通过DMA控制器往AC97控制器的左、右声道音频数据寄存器写入音频数据，AC97控制器将写入到左、右声道音频数据寄存器的音频数据转到slot3和slot4中，组成一帧数据后，AC97控制器将该帧数据发送到AC97编解码芯片。

slot5中则为混合音频数据。通过DMA控制器往AC97控制器的MODR(Modem Data Register，调制数据寄存器)写入音频数据，AC97控制器根据写入到MODR寄存器(即混合音频数据寄存器)的音频数据转到slot5，组成一帧数据后，传送到AC97编解码芯片中。AC97编解码芯片将slot5中的混合音频数据分别与slot3、slot4中的音频数据进行混合后，分别输出到左、右通道，左、右通道分别根据输入的混合数据输出相应的模拟信号。这样，在原左、右输出音频的基础上还可以混合输出一个背景声音。

以上左、右声道音频数据寄存器以及MODR寄存器都可以统称为音频数据寄存器。这些音频数据寄存器通常是多个双字节的先入先出队列，这样便于对接收的数据进行缓冲。例如，在AC97控制器中的MODR寄存器具有16个双字节的队列。

AC97编解码芯片根据接收的数据帧输出相应的模拟信号到音响设备，进行音频输出。

S209、音频播放装置中的DAC转换器根据输入的音频数据输出模拟信号到音响设备，由音响设备实现音频输出。

音频播放装置根据接收的帧数据向相应声道的DAC转换器中输入音频数据，由的DAC转换器输出模拟信号到音响设备，由音响设备实现音频输出。

本发明的发明人发现，由于现有技术进行音频播放的方法需要打开文件、调用许多参数设置的驱动程序，而这些打开、或调用的操作需要占用较多的系统资源以及时间，从而在接收到音频播放请求时，不能快速进行相关的音频播放；也就是说，在接收到音频播放请求后需要延迟一段时间系统才能输出音频。

发明内容

本发明实施例提供了一种音频快速播放方法及装置，用以达到快速输出音频的目的。

一种音频快速播放方法，包括：

根据接收的用户操作信息解析出的音频播放请求，调用音频播放程序；

所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，其中，所述音频数据数组中的音频数据是预先根据要播放的音频文件中的信息以设定采样率进行转换的；所述特定速率根据所述采样率确定；

所述音频播放控制器根据写入的音频数据生成数据帧传送到音频播放装置，所述音频播放装置根据接收的数据帧进行音频播放。

所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，具体包括：

所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据通过直接内存存储DMA控制器写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，在每次延时函数的延时时间到达时，所述DMA控制器向音频播放控制器的音频数据寄存器写入一个音频数据；所述系统延时函数的延时时间根据所述速率确定。

或者，所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，具体包括：

在每次延时函数的延时时间到达时，所述音频播放程序直接向音频播放控制器的音频数据寄存器写入一个音频数据；所述延时函数的延时时间根据所述速率确定。

在调用音频播放程序之前，还包括：

根据接收的用户操作信息还解析出其它操作请求；以及

根据音频播放请求调用音频播放程序一段时间后，再根据所述其它操作请求进行其它操作。

一种音频快速播放装置，包括：音频播放控制器，用于根据接收的音频数据生成数据帧并输出；音频播放装置，用于根据接收的数据帧进行音频播放；所述装置还包括：

操作信息解析模块，用于根据接收的用户操作信息解析出音频播放请求；

音频数据写入模块，用于根据解析出的音频播放请求将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到所述音频播放控制器的音频数据寄存器中，其中，所述音频数据数组中的音频数据是预先根据要播放的音频文件中的信息以设定采样率进行转换的；所述特定速率根据所述采样率确定。

本发明实施例由于直接以一定速率向音频播放控制器的音频数据寄存器写入音频数据，就不必通过调用系统驱动程序来进行打开音频文件、进行各种音频播放参数的设置，从而在播放音频的过程中更节约系统资源、并缩短了音频开始播放的延时时间，达到快速播放音频的目的。

图1为现有技术的硬件音频播放装置和音频播放控制装置示意图；

附图说明

图2为现有技术的音频播放方法流程图；

图3为现有技术的AC97控制器和AC97编解码芯片的连接示意图；

图4为本发明实施例的音频播放方法流程图；

图5为本发明实施例的音频播放装置框图。

具体实施方式

本发明实施例根据用户操作信息解析出音频播放请求后，调用的音频播放程序控制以特定速率将预先根据音频文件中的信息转换的音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，从而达到播放一定采样率的音频的目的。由于以特定速率直接向音频播放控制器的音频数据寄存器写入音频数据，就不必再通过调用系统驱动程序来进行打开文件操作、设置音频播放的采样率、声道参数等，从而缩短了音频开始播放的时间，达到快速播放音频的目的。

本发明实施例提供的快速播放音频的方法，流程图如图4所示，包括如下步骤：

S401、将要播放的音频文件中的信息根据设定的采样率w转换为音频播放程序中的音频数据数组中的数据。

通常播放的音频以一定格式的音频文件进行保存，为了能够对音频播放控制器的音频数据寄存器直接写入音频数据，需要将不同格式的音频文件都转换为音频数据寄存器所能接受的音频数据，再将这些音频数据存入到音频播放程序中的音频数据数组。例如，AC97控制器的MODR寄存器为32位的，其中低16位有效，则可以将音频文件中的信息转换为16位的音频数据。

对于同一个音频文件采用不同的采样率来转换音频数据会有不同的结果。一般来说，采样率越高生成的音频数据就越多，根据该音频数据进行播放的效果就越好。

通常可以根据实际需要来确定采样率。例如，确定该音频的播放采用48K的采样率就可以达到要求了，那么可以通过音频编辑器(比如Audacity软件)将截取的一段音频片段，转换为采样率为48K，单声道，8位采样的原始数据采样格式(RAW格式)文件，再通过编辑软件(比如UltraEdit软件)打开该文件，将里面的数据转换为0x开始的四位16进制数据。

S402、根据接收的用户的操作信息解析出音频播放请求后，调用音频播放程序。

在接收到用户的操作信息后，比如某个按键、或某几个按键组合的信息后，对用户的操作信息进行解析，并确定有音频播放请求后(比如点击触摸屏按键即实现快速发声的点屏音播放请求)，则调用相应的音频播放程序(点屏音播放程序)。

S403、音频播放程序将音频数据数组中的数据以一定速率直接写入到音频播放控制器的音频数据寄存器。

音频播放程序将音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器的速率等于采样率w，这样就可以保证播放的音频不失真。

如果音频播放程序将音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器的速率小于采样率w，那么播放的音频会偏慢；

如果音频播放程序将音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器的速率大于采样率w，那么播放的音频会变快，如同快进的效果。

音频播放程序将音频数据以一定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器，具体可以有如下方法：

通过DMA控制器将音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器，并且DMA控制器根据系统延时函数来控制写入音频数据的速率。具体为，在延时函数延时时间到达时，DMA控制器即控制向音频播放控制器的音频数据寄存器写入一个音频数据。延时函数(比如系统延时函数schedule_timeout)的延时时间可以根据采样率w计算出来(比如延时时间等于1/w)。

方法二

也可以是音频播放程序直接向音频数据寄存器写入音频数据，并且通过延时函数(比如自定义的延时函数udelay())来控制向音频数据寄存器写入音频数据的速率。比如，对于模拟48K采样率的音频播放，即向音频数据寄存器以速率48K写入音频数据。这样，每发送一个音频数据需要20.8微秒的延时，为了取得这个延时，可以采用发送6个数据共花费125微秒的方法，6个数据中5个数据的延迟时间可以设为21微秒，1个数据的延迟时间可以设为20微秒；也就是，每6个数据中的发送5个数据时延时函数udelay()延时时间设置为21微秒，发送1个数据时延时函数udelay()延时时间设置为20微秒。这样就精确的模拟了48K采样率音频数据的播放。

音频播放控制器的音频数据寄存器可以是左、右声道音频数据寄存器、或者混合音频数据寄存器，本领域技术人员可以根据具体情况决定。

S404、音频播放控制器根据接收的音频数据生成数据帧传送到音频播放装置。

S405、音频播放装置根据接收的数据帧输出相应的模拟信号到音响设备进行音频播放。

通过上述方法，由于直接以一定速率向音频播放控制器的音频数据寄存器写入音频数据，就不必通过调用系统驱动程序来进行各种音频播放的参数设置，从而在播放音频的过程中更节约系统资源、并缩短开始播放的延时时间，达到快速音频播放的目的。而且本发明实施例的方案更适合应用于要求快速发音、且发音量小的音频播放请求，例如点屏音播放请求。在用户点屏后，应该立即发出相应的声音，如果声音延迟过大，就会导致用户对点屏操作的误解(以为点屏无效或者点错了)，而通常点屏音的播放非常简短，比如只是“嘟”的一声，那么应用上述的方案能够达到快速播放点屏音的效果。

虽然上述方法节省了许多步骤、也节约了系统资源，但是如果在接收到用户的操作信息后，还解析出系统还需要进行一些其它操作，比如界面更新、后台计算、数据传输等。那么如果同时调用音频播放程序并进行其它操作，就可能出现系统资源抢占的情况。一种避免系统资源抢占的方法是：先调用音频播放程序，在调用音频播放程序的一段时间后再进行其它操作。例如，用户点击触摸屏的按键后，由于按键抖动的原因，系统会在短时间(比如1ms)内接收到多个(比如10个)按键信号，则可以在接收到第m(比如2)个按键信号时调用音频播放程序，在接收到第k(比如3)个按键信号时进行震动操作，在接收到第n(比如4)个按键信号时进行界面更新等应用程序的操作。其中，m小于k，k小于n。由于将音频播放程序与执行其它操作的程序的执行时间错开，从而能够更好的保证音频的快速播放、以及无失真。

由于多数系统同时配有耳机和扬声器。那么在执行上述步骤S403之前，可以先确定系统是否接有耳机，如果是，则设置耳机声音通道；若否，则设置扬声器声音通道，并打开功放芯片(用于音频放大的芯片)，并在完成音频播放后关闭功放芯片。

此外，在进行该次音频播放以前，系统有可能正在进行其它音频的播放。而在该次音频播放完后，还需要继续进行其它音频的播放。那么在上述步骤S403之前还需要保存当前通道参数，具体操作是将音频播放控制器中的寄存器的值进行保存，在该次音频播放完后，再将保存的寄存器值重新写入到音频播放控制器中，以恢复音频播放控制器中各寄存器的值，这样便恢复了初始通道的参数。

本发明实施例提供的一种快速播放音频的装置，如图5所示，包括：用户操作信息解析模块501、音频数据写入模块502、音频播放控制器503、音频播放装置504。

用户操作信息解析模块501用于根据接收的用户操作信息解析出音频播放请求。

音频数据写入模块502用于根据解析出的音频播放请求将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中；所述音频数据数组中的音频数据是将要播放的音频文件中的信息以设定采样率进行转换的；所述特定速率根据所述采样率确定。

音频播放控制器503根据接收的音频数据生成数据帧传送到音频播放装置504。

音频播放装置504根据接收的数据帧输出相应的模拟信号到音响设备输出音频。

进一步，用户操作信息解析模块501还用于根据接收的用户操作信息还解析出其它操作请求，并在输出所述音频播放请求一段时间后，再输出其它操作请求。

音频播放装置504还用于在写入音频数据前，将音频播放控制器中的寄存器的值进行保存；以及在所有音频数据都写入后，将保存的寄存器值重新写入到音频播放控制器中。

本发明实施例由于直接以一定速率向音频播放控制器的音频数据寄存器写入音频数据，就不必通过调用系统驱动程序来进行打开音频文件、进行各种音频播放参数的设置，从而在播放音频的过程中更节约系统资源、并缩短了音频开始播放的延时，达到快速播放音频的目的。

进一步，由于将音频播放程序与执行其它操作的程序的执行时间错开，从而能够更好的保证音频的快速播放、以及音频播放无失真。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种音频快速播放方法，其特征在于，包括：

所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，其中，所述音频数据数组中的音频数据是预先根据要播放的音频文件中的信息以设定采样率进行转换的，所述特定速率根据所述采样率确定；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音频播放程序将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器中，具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在调用音频播放程序之前，还包括：

根据接收的用户操作信息还解析出其它操作请求；以及

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用户操作信息为点击触摸屏按键操作信息、音频播放请求为点屏音播放请求；以及

所述在调用音频播放程序一段时间后，再根据所述其它操作请求进行其它操作，具体包括：

在接收到用户操作信息中第m个按键信号时，调用音频播放程序；

在接收到用户操作信息中第n个按键信号时，根据所述其它操作请求进行其它操作；所述m小于n。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器之前，还包括：

所述音频播放程序确定系统是否接有耳机，如果是，则设置耳机声音通道；若否，则设置扬声器声音通道。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将音频数据数组中的音频数据依次以特定速率写入到音频播放控制器的音频数据寄存器之前，还包括：

所述音频播放程序将音频播放控制器中的寄存器的值进行保存；以及

在所有音频数据写入到音频播放控制器的音频数据寄存器后，还包括：

所述音频播放程序将保存的寄存器值重新写入到音频播放控制器中。

8.一种音频快速播放装置，包括：

音频播放控制器，用于根据接收的音频数据生成数据帧并输出；

音频播放装置，用于根据接收的数据帧进行音频播放；

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述操作信息解析模块还用于根据接收的用户操作信息还解析出其它操作请求，并在输出所述音频播放请求一段时间后，再输出其它操作请求。