CN101770772A - 嵌入式网络卡拉ok娱乐装置及其声像控制方法 - Google Patents
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Abstract
嵌入式网络卡拉OK娱乐装置及其声像控制方法，涉及家用卡拉OK系统。现有技术存在歌源受限、用户体验同质化、影音效果一般等缺陷，本发明包括嵌入式处理器、声音处理系统、视频编解码器和存储器，麦克风通过声音处理系统与嵌入式处理器相连，所述的嵌入式处理器还连接有网络控制器。娱乐装置使用时，通过嵌入式处理器对该媒体文件进行实时处理，形成动态背景与滚动字幕输出视频信号，同时将解码后的音乐音频与麦克风混响音频进行混合放大，输出音频信号；所述的娱乐装置经网络连接远程服务器，当装置的本地储存器内无演唱者需要歌曲时，则通过网络从远程服务器上下载相应歌曲的媒体文件。提高了卡拉OK系统的歌源丰富性、娱乐性与互动性，提升了用户体验和影音效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及家用卡拉OK系统，特别涉及一种基于网络化服务的嵌入式卡拉OK娱乐装置及声像控制方法。
【背景技术】
在如今充满竞争与挑战的社会，人们的生活节奏显得紧张而忙碌，同时也对休闲娱乐的时间、地点、形式等提出了更高的要求。卡拉OK作为一种喜闻乐见的休闲娱乐项目，一直备受人们青睐。
目前，家庭卡拉OK大多还是建立在传统的VCD/DVD与功放设备上实现的，不仅歌源受限、而且部署携带不方便；市面上的家用卡拉OK系统大多是基于MIDI音乐，虽然MIDI音乐文件占用存储空间小，对处理器要求也较低，但是，音乐由几种乐器音进行合成，音质差，现场效果不尽人意，而且采用专用的固化存储卡，曲目受限，无法满足用户个性化需求。
【发明内容】
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种嵌入式网络卡拉OK娱乐装置及其声像控制方法，通过声像合成和网络技术来提高卡拉OK系统的歌源丰富性、娱乐性与互动性，提升用户体验和影音效果
为此，本发明采用以下技术方案：
嵌入式网络卡拉OK娱乐装置，包括麦克风，其特征在于：它还包括嵌入式处理器、与嵌入式处理器相连的声音处理系统、视频编解码器和存储器，麦克风通过声音处理系统与嵌入式处理器相连，所述的嵌入式处理器还连接有网络控制器。
预先将原唱音乐、伴奏音乐、背景图像、歌词字幕信息进行融合，形成卡拉OK媒体文件，娱乐装置使用时，通过嵌入式处理器对该媒体文件进行实时分割、处理、渲染与合成，形成动态背景与滚动字幕输出视频信号，同时将解码后的音乐音频与麦克风混响音频进行混合放大，输出音频信号；所述的娱乐装置经网络连接远程服务器，当装置的本地储存器内无演唱者需要歌曲时，则通过网络从远程服务器上下载相应歌曲的媒体文件。
本发明利用网络技术克服了现有技术中歌源受限的缺陷，用户不仅可以演唱本地设备中的歌曲，还可以通过从远程服务器下载来获取所需要的歌曲资源，原唱音乐和伴奏音乐都可采用较高品质，现场效果好，原唱音乐、伴奏音乐、背景图像、歌词字幕等信息融合成一个文件，传输方便。
作为对上述技术方案的完善和补充，本发明进一步采取如下技术措施或者这些技术措施的任意组合：
它还包括摄像头，该摄像头通过视频编解码器与嵌入式处理器相连。摄像头对演唱者进行实时拍摄与轮廓提取，并将演唱者真实形象画面与滚动字幕进行融合，作为卡拉OK背景影像，能提升个性体验与演唱者表演欲望，增强卡拉OK现场效果与娱乐性。
所述的存储器支持外插存储卡(闪存卡)，如SD卡、CF卡、U盘等。通过外插闪存卡作为媒体文件存储设备，用户可基于本地闪存卡存储内容进行点歌，用户也可通过网络连接到服务器进行歌曲预约点歌，在服务器预约的歌曲能通过网络自动从后台下载到本地闪存卡。使用方式更加灵活，闪存卡便于携带，通用性强，用户可在闪存卡上建立一个适合自己的歌曲信息库，更好地满足个性化需求。
所述的远程服务器包括歌曲推荐模块，远程服务器根据演唱者的情况主动推荐歌曲。
所述的娱乐装置将演唱者影音信号以流媒体形式通过网络发布，供其他在线用户欣赏，形成虚拟网络卡拉OK厅的概念，进一步提高系统的互动性与娱乐性。
卡拉OK媒体文件包括：文件头，保存歌曲基本信息以及媒体文件的物理组织；原唱音乐与伴奏音乐，采用MP3音频格式，分两个声道存储；背景图片组，保存若干张JPG、BMP等格式图片，分辨率支持VGA及以上分辨率，有利于发挥家庭高清电视机的优势；歌词字幕，保存歌词文字与字幕时间戳信息。MP3音频质量好，应用广泛。
处理器对媒体文件的处理过程包括：根据媒体文件头对文件各部分进行分割为4个部分：原唱音乐、伴奏音乐、背景图片组、歌词字幕；将原唱音乐与伴奏音乐进行解码，并选择其中一个通道与麦克风输入音频进行混合放大，输出到音乐播放设备；将背景图片组与歌词字幕进行渲染、合成，并配合音频解码流程进行同步动画处理，如果媒体文件中“背景图片组”没有具体的图片信息或用户另有设置时，则显示装置中已设定好的其他图片或用户提供的图片，保持歌词滚动与音乐播放的一致性，输出到视频播放设备。
有益效果：本发明采用嵌入式系统、构架简单，通过嵌入式处理器对自定义的媒体文件进行实时处理即可完成卡拉OK基本影音功能，音源采用MP3，比当前家用卡拉OK通常采用的MIDI格式有较大的音质提升；不仅支持网络点歌预约、后台下载，以及歌曲推荐服务，同时支持卡拉OK的现场录制与网络实时发布，比当前家用卡拉OK设备拥有更好的用户体验与互动娱乐性；支持摄像头对演唱者进行现场拍摄与轮廓提取，并作为卡拉OK背景进行实时播放，提升个性体验与演唱者表演欲望。
【附图说明】
图1为本发明娱乐装置的总体框架图；
图2为本发明娱乐装置的设备接口图；
图3为本发明娱乐装置的媒体文件处理的原理示意图；
图4为网络服务与共享互动的拓扑图。
【具体实施方式】
如图1所示的嵌入式网络卡拉OK娱乐装置，声音处理系统包括音频处理器、混合/放大器、混响/回声器，连接麦克风和音响设备，嵌入式处理器(能否举出具体采用什么处理器)负责全装置的控制和主要处理功能，它分别与键盘、类SD卡的闪存卡、SDRAM内存、EEPROM存储器、以太网(网络)控制器、视频编解码器相连。以太网控制器通过互相网连接至远程服务器，视频编码器输出PAL/NTSC或VGA信号，连接到模拟电视机或数字电视机(显示器)进行显示，摄像头与视频解码器或USB接口连接，本装置还可连接耳机、遥控等外设(图2)。
先建立统一的卡拉OK媒体文件(KAR文件)格式，通过对原唱音乐、伴奏音乐、背景图片组、歌词字幕进行合并，生成统一的卡拉OK媒体文件(KAR文件)。KAR文件包含五个组成部分：文件头，保存歌曲基本信息以及KAR文件的物理组织；原唱音乐与伴奏音乐采用改进的MP3音频格式，分两个声道存储；背景图片组，保存若干张(支持0-255张)JPG、BMP等格式图片，分辨率支持VGA及以上分辨率，有利于发挥家庭高清电视机的优势；歌词字幕，保存歌词文字与字幕时间戳信息。
演唱时，采用嵌入式处理器对KAR文件进行实时处理，如图3所示。其步骤为：1)根据KAR文件头信息，把KAR文件分割为4个部分：原唱音乐、伴奏音乐、背景图片组、歌词字幕；2)将原唱音乐与伴奏音乐进行解码，并选择其中一个通道与麦克风输入音频进行混合放大，输出到音乐播放设备；3)将背景图片组与歌词字幕进行渲染、合成，并配合音频解码流程进行同步动画处理，如果媒体文件中“背景图片组”没有具体的图片信息或用户另有设置时，则显示装置中已设定好的其他图片或用户提供的图片，保持歌词滚动与音乐播放的一致性，输出到视频播放设备；4)可对背景图片影像与摄像头实时拍摄影像进行切换，增强卡拉OK现场效果。
KAR文件的本地存储、网络下载、个性化推荐以及网络实时发布方式。KAR文件在嵌入式网络卡拉OK系统中采用标准的闪存卡(如SD卡)进行存储，用户可以方便的将歌曲拷贝到闪存卡中进行点歌演唱；用户也可通过网络从服务器预约点歌，预约歌曲将从服务器自动后台下载到本地闪存卡中；服务器可根据用户点歌习惯与爱好进行统计分析，了解用户喜爱的歌手以及歌曲类型，个性化、有针对性地向用户进行新歌推荐；用户可对自己的现场演唱影音进行实时编码录制，实现本地存储与回放，同时建立流媒体服务进行实时发布，供其他在线用户欣赏(图4)。
Claims (9)
1.嵌入式网络卡拉OK娱乐装置，包括麦克风，其特征在于：它还包括嵌入式处理器、与嵌入式处理器相连的声音处理系统、视频编解码器和存储器，麦克风通过声音处理系统与嵌入式处理器相连，所述的嵌入式处理器还连接有网络控制器。
2.根据权利要求1所述的嵌入式网络卡拉OK娱乐装置，其特征在于：它还包括摄像头，该摄像头可通过视频解码器或USB接口与嵌入式处理器相连。
3.根据权利要求1所述的嵌入式网络卡拉OK娱乐装置，其特征在于：所述的存储器包括外插存储卡。
4.根据权利要求1所述娱乐装置的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于：预先将原唱音乐、伴奏音乐、背景图像、歌词字幕信息进行融合，形成卡拉OK媒体文件；娱乐装置使用时，通过嵌入式处理器对该媒体文件进行实时分割、处理、渲染与合成，形成动态背景与滚动字幕输出视频信号，同时将解码后的音乐音频与麦克风混响音频进行混合放大，输出音频信号；所述的娱乐装置经网络连接远程服务器，当装置的本地储存器内无演唱者需要歌曲时，则通过网络从远程服务器上下载相应歌曲的媒体文件。
5.根据权利要求4所述的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于：所述的远程服务器包括歌曲推荐模块。
6.根据权利要求4或5所述的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于：所述的娱乐装置包括摄像头，摄像头对演唱者进行实时拍摄与轮廓提取，并将演唱者真实形象画面与滚动字幕进行融合，作为卡拉OK背景影像。
7.根据权利要求6所述的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于：所述的娱乐装置将演唱者影音信号以流媒体形式通过网络发布。
8.根据权利要求6所述的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于卡拉OK媒体文件包括：文件头，保存歌曲基本信息以及媒体文件的物理组织；原唱音乐与伴奏音乐，采用MP3音频格式，分两个声道存储；背景图片组，保存若干格式图片，分辨率支持VGA及以上分辨率；歌词字幕，保存歌词文字与字幕时间戳信息。
9.根据权利要求8所述的网络卡拉OK声像控制方法，其特征在于处理器对媒体文件的处理过程包括：根据媒体文件头对文件各部分进行分割为4个部分：原唱音乐、伴奏音乐、背景图片组、歌词字幕；将原唱音乐与伴奏音乐进行解码，并选择其中一个通道与麦克风输入音频进行混合放大，输出到音乐播放设备；将背景图片组与歌词字幕进行渲染、合成，并配合音频解码流程进行同步动画处理，当媒体文件中的背景图片组无图片信息时，则显示装置中的预设图片；当用户另有设置时，则显示用户提供的图片，保持歌词滚动与音乐播放的一致性，输出到视频播放设备。
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