CN102413216B - 实现Android智能移动终端语音通话的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种实现Android智能移动终端语音通话的方法及系统，该方法包括步骤：a：创建应用层到通信模块的PCM语音传输通道和指令控制通道；b：PCM语音模块读取通信模块的下行语音数据，经编码格式转化后，通过Android系统音频输出接口进行播放；c：PCM语音模块通过Android系统音频输入接口采集语音数据，经编码格式转化后，发送到通信模块，实现上行语音数据的发送。本发明实现简单，快速，模块化程度高，并大大节省了硬件成本和开发资源；系统兼容性好，便于通信模块在Android下语音通话功能的推广。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现Android智能移动终端语音通话的方法及系统。
背景技术
PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。它是音频模拟信号经过采样、量化、编码后产生的数字信号表示形式。脉冲编码调制是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。脉冲编码调制的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD 讨论会发布和推出的。脉冲编码调制的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。
Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。
在目前的移动通信领域中，Android平台正迅速成为了众多移动智能终端厂商的首选平台和解决方案。由于移动通信模块(如3G模块)产品型号多样，不同厂家通信模块硬件结构不同，且硬件输入/输出的音频（语音）信号编码不同，格式不统一。使得OEM产商要在Android解决方案上支持移动通话功能变得很艰难。
OEM( Original Equipment Manufacturer )是受托厂商按原厂之需求与授权，依特定的条件而生产。所有的设计图等都完全依照下游厂商的设计来进行制造加工。而在目前的Android终端（如平板）市场中，OEM厂商一般是技术方案的提供者，他们会设计提供几款通用的方案供具体应用开发商使用。
现有的，解决Android系统上移动通话功能常采用硬件的方式设计，通过将通信模块的音频接口与音频设备连接。还需要在驱动层实现相应的音频驱动，进行音频编码的调解，以及控制音源的切换、输入、输出等。但是，会带来以下几个问题：
1、由于不同通信模块的输入、输出的音频硬件接口标准不同，OEM厂商方案设计上需要根据不同的模块对设备主板进行相应修改。这就造成解决方案不通用，或者有的设计方案干脆就放弃了语音功能的实现，而由客户自行修改，进行二次开发。开发难度大。
2、由于通信模块音频编码不同，需要采用不同厂家的调制/解调器（Codec）设备，以及该设备的驱动开发、输入/输出设备的调试，开发难度大。
3、由于是采用了硬件上的连接，需要处理不同输入/输出设备的音频数据和通讯模块之间的互相传输，并且还需要支持系统声音音量控制等功能的软件实现，增加了软/硬件的上的设计难度。
4、由于采用了上述的实现方案，也失去了Android系统支持的音频设备的管理，多路复用，音频流的路由，声音策略控制，输入/输出设备的动态切换，多道音频并行处理等一系列新功能；降低了系统的兼容性和系统的友好性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现Android智能移动终端语音通话功能的方法及系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种实现Android智能移动终端语音通话功能的方法，包括步骤：
a：创建应用层到通信模块的PCM语音传输通道和指令控制通道；
b：PCM语音模块读取通信模块的下行语音数据，经编码格式转化后，通过Android系统音频输出接口进行播放；
c：PCM语音模块通过Android系统音频输入接口采集语音数据，经编码格式转化后，发送到通信模块，实现上行语音数据的发送。
优选的， 所述步骤a具体包括：
a1：用户发送语音通话请求；
a2：通信控制模块向通信模块发送指令，请求建立语音通话链路；
a3：通信控制模块开启PCM语音模块，处理PCM语音通话；
d：PCM语音模块开启通信模块语音通道。
优选的， 步骤b之后还包括：
向通信控制模块发送通话结束请求；
通信控制模块将请求转化为相应指令发送给通信模块，要求结束通话链路。
优选的， 所述Android智能移动终端包括：手机、平板设备及装载Android操作系统并具备语音通信模块的终端设备。
一种实现Android智能移动终端语音通话功能的系统，包括：通信控制模块、PCM语音模块、通信模块及Android系统；
Android系统用于创建应用层到通信模块的PCM语音传输通道和指令控制通道；
通信控制模块用于接收或发送指令到通信模块，建立语音通话链路；
PCM语音模块用于读取通信模块的下行语音数据，经编码格式转化后，通过Android系统音频输出接口进行播放；以及用于通过Android系统音频输入接口采集语音数据，经编码格式转化后，发送到通信模块，实现上行语音数据的发送。
优选的，所述通信控制模块还用于开启PCM语音模块，处理PCM语音通话。
优选的，所述PCM语音模块还用于开启通信模块语音通道，进行PCM语音数据的传输。
优选的，所述Android智能移动终端包括：手机、平板设备及装载Android操作系统并具备语音通信模块的终端设备。
本发明与现有技术相比，本发明基于Android框架层处理通信模块PCM格式语音数据的传输，快速实现语音通话功能，并由Android的无线接口层（Radio Interface Layer，即通信控制模块）实现语音通话的流程控制，与应用层以及Android音频系统层实现无缝集成和对接。实现简单，快速，模块化程度高，并大大节省了硬件成本和开发资源；系统兼容性好，便于通信模块在Android下语音通话功能的推广。
附图说明
图1 是Android智能移动终端语音通话功能的层次结构框图；
图2 是Android智能移动终端语音通话功能的主动呼叫信令流程图；
图3 是Android智能移动终端语音通话功能的被动呼叫信令流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，本发明Android智能移动终端语音通话功能的层次结构，包括：应用层用户端、通信控制模块、PCM语音模块、通信模块及Android音频系统；
应用层用户端用于向Android无线接口层的通信控制模块发出开始语音通话的请求；
通信控制模块用于向无线通信模块发出指令，请求建立语音通话链路。无线通信模块用于将通话建立的结果通知给通信控制模块，以便做相应的处理。
当通话链路建立成功后，通信控制模块用于开启PCM语音功能模块，处理PCM语音通话。
PCM语音模块用于开启通信模块的语音通道，进行PCM语音数据的传输。如将收到的下行（PCM）语音数据（或经过编码转化后）发给Android音频系统进行播放，或将从Android音频系统采集到的声音数据（或经过编码转化后）发给通信模块进行上行语音数据的发送。
同时，PCM语音模块还用于打开Android音频系统的音频处理接口，以便在Android终端设备中进行声音的播放和采集。
Android音频系统用于进行声音的播放和采集，下行声音数据流经Android系统的流控制和声音策略的控制后，声音自动发送到相应的音频输出设备播放。而上行语音数据的产生是经过Android音频系统根据声音策略和路由，自动选择相应的声音输入设备（如Mic、内置或外置话筒），采集来自Android终端用户的声音数据。
Android音频系统还用于进行音频设备的管理，音频流的路由，声音策略控制，输入/输出设备的动态切换，多道音频并行处理，以及音量控制等功能。
本发明中，Android智能移动终端语音通话功能的可分为：
1）主动呼叫，如图2所示，由用户主动发起电话呼叫时，根据通讯模块返回的通话链路建立成功的消息，打开PCM语音模块实现语音通话。具体实现流程包括：
步骤1：用户发起语音通话请求；
步骤2：通信控制模块接收到请求后，将请求转化为通信模块的指令，发给通信模块；
步骤3：通信控制模块等待硬件通信模块成功建立通话链路；
步骤4：通信模块通话链路建立后，通信控制模块通知PCM语音模块开始进行语音通话的处理；
步骤5：PCM语音模块以一个独立进程或线程运行，处理通话的下行语音。打开通信模块对应的语音口字符设备文件，建立通信模块语音数据的传输通道，读取来自通信模块的下行语音数据。
步骤6：同时打开Android音频系统的音频处理设备（或接口），将接收来自通信模块的下行语音数据，发给Android音频系统的音频处理设备（或接口）进行处理。声音数据流经过Android音频系统的流控制和声音策略的控制后，声音自动发送到相应的音频输出设备。
步骤7：如步骤5，6所述，PCM语音模块在处理下行通话语音的同时处理上行通话语音。此时还需要打开Android音频系统的声音输入设备（或接口）。Android音频系统根据声音策略和路由控制，自动选择并打开相应的声音输入设备（或接口），通过该设备（或接口）读取来自Android终端Mic、内置或外置话筒等输入设备录下的声音数据。
步骤8：再将输入的声音数据转化成通信模块所要求的数据格式，发送给通信模块，从而实现了上行语音数据的发送。
在结束通话之前，反复执行上述步骤5、6、7、8，连续处理上下行语音，实现双方通话。
步骤9：客户向通信控制功能模块请求结束本次通话。
步骤10：通信控制模块将请求转化为相应的指令，发送给通信模块，要求结束通话链路。
步骤11：通知PCM语音模块，关闭通话语音数据的处理。
2）被动呼叫，如图3所示，当用户的移动终端作为被呼叫方时，根据通讯模块的来电通知和通话链路建立等消息，打开PCM语音数据处理功能实现语音通话。
具体实现流程包括：
步骤21：通信模块向通信控制模块发送来电呼叫请求；
步骤22：通信控制模块通知用户接听来电；
步骤23：通信控制模块向通信模块发送指令，请求建立通话链路；
步骤24：通信模块通话链路建立后，通信控制模块通知PCM语音模块开始进行语音通话的处理；
步骤25：PCM语音模块以一个独立进程或线程运行，处理通话的下行语音。打开通信模块对应的语音口字符设备文件，建立通信模块语音数据的传输通道，读取来自通信模块的下行语音数据。
步骤26：同时打开Android音频系统的音频处理设备（或接口），将接收来自通信模块的下行语音数据，发给Android音频系统的音频处理设备（或接口）进行处理。声音数据流经过Android音频系统的流控制和声音策略的控制后，声音自动发送到相应的音频输出设备。
步骤27：如步骤25，26所述，PCM语音模块在处理下行通话语音的同时处理上行通话语音。此时还需要打开Android音频系统的声音输入设备（或接口）。Android音频系统根据声音策略和路由控制，自动选择并打开相应的声音输入设备（或接口），通过该设备（或接口）读取来自Android终端Mic、内置或外置话筒等输入设备录下的声音数据。
步骤28：再将输入的声音数据转化成通信模块所要求的数据格式，发送给通信模块，从而实现了上行语音数据的发送。
在结束通话之前，反复执行上述步骤25、26、27、28，连续处理上下行语音，实现双方通话。
步骤29：通信模块向通信控制功能模块请求结束本次通话。
步骤210：通信控制模块通知PCM语音模块，关闭通话语音数据的处理。
上述被动呼叫流程与主动呼叫流程类似，其中，最关键的部分是PCM语音数据处理方法，两者实现方式一样，都是对通讯模块的PCM语音数据和Android系统的音频输入、输出设备进行处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种实现Android智能移动终端语音通话的方法，其特征在于，包括步骤：
a：创建应用层到通信模块的PCM语音传输通道和指令控制通道,具体的：通信控制模块接收应用层用户端发送的语音通话请求，或者接收通信模块发送的来电呼叫请求并通知应用层用户端接听来电；通信控制模块向通信模块发送指令请求建立语音通话链路；当通话链路建立成功后，通信控制模块开启PCM语音模块，处理PCM语音通话；PCM语音模块开启通信模块的语音通道，进行PCM语音数据的传输；
b：PCM语音模块读取通信模块的下行语音数据，经编码格式转化后，通过Android系统音频输出接口进行播放；
c：PCM语音模块通过Android系统音频输入接口采集语音数据，经编码格式转化后，发送到通信模块，实现上行语音数据的发送。
2.如权利要求1所述的实现Android智能移动终端语音通话的方法，其特征在于，步骤b之后还包括：
向通信控制模块发送通话结束请求；
通信控制模块将请求转化为相应指令发送给通信模块，要求结束通话链路。
3.如权利要求1所述的实现Android智能移动终端语音通话的方法，其特征在于，所述Android智能移动终端包括：手机、平板设备及装载Android操作系统并具备语音通信模块的终端设备。
4.一种实现Android智能移动终端语音通话的系统，其特征在于，包括：通信控制模块、PCM语音模块、通信模块及Android系统；
Android系统用于创建应用层到通信模块的PCM语音传输通道和指令控制通道；
通信控制模块用于接收应用层用户端发送的语音通话请求，或者接收通信模块发送的来电呼叫请求并通知应用层用户端接听来电；接收或发送指令到通信模块，建立语音通话链路，当通话链路建立成功后，开启PCM语音模块；
PCM语音模块用于开启通信模块的语音通道，进行PCM语音数据的传输；读取通信模块的下行语音数据，经编码格式转化后，通过Android系统音频输出接口进行播放；以及用于通过Android系统音频输入接口采集语音数据，经编码格式转化后，发送到通信模块，实现上行语音数据的发送。
5.如权利要求4所述的实现Android智能移动终端语音通话的系统，其特征在于，所述Android智能移动终端包括：手机、平板设备及装载Android操作系统并具备语音通信模块的终端设备。
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