CN103856314B - 一种音频通讯自适应波特率方法、装置及u盾 - Google Patents
一种音频通讯自适应波特率方法、装置及u盾 Download PDFInfo
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Abstract
本发明适用于音频通信技术领域，提供了一种音频通讯自适应波特率方法、装置及Ｕ盾，包括：接收移动终端发送的数据流，该数据流包括不同频率的音频模拟信号：对连续两个该音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个该音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；根据预设转换方式将该第一采样值和该第二采样值转换为二进制数；识别该二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据该同步码的识别结果，配置第一采样值和该第二采样值的转换方式；根据配置的该转换方式，与移动终端进行通信；其中，预设转换方式为将第一采样值转换为二进制数0，第二采样值转换为二进制数1的方式。
Description
技术领域
本发明属于音频通信技术领域，尤其涉及一种音频通讯自适应波特率方法、装置及U盾。
背景技术
音频key是用于在网络环境和移动终端环境里识别身份的数字证书的载体，可接收移动终端输出的音频模拟信号，为网银支付提供安全签名认证、二次确认等保护功能。移动终端与音频key通讯时，音频key接收移动终端发送的音频模拟信号，再将捕获到的信号进行模拟信号和数字信号之间的转换，完成解码。
然而，不同的移动终端输出的音频模拟信号的波特率不同，在电子通信领域，波特率（Baud rate）即调制速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的变化。通常，在调制过程中，通过不同频率的载波信号进行调制，调制后，不同的移动终端会输出不同频率的音频模拟信号，频率可能是1KHZ，也可能是10KHZ,因此当音频key固定采用一种波特率解码时，音频key不能适应不同波特率的信号，因此音频key将无法与不同的移动终端通信，导致音频key的兼容性低。当音频key采用多种波特率速率择佳通信，由于移动终端和音频key之间没有一个可预见的稳定信道，因此需要音频key和移动终端都能自适应不同速率的信号，这无疑提高了适用音频key的移动终端的要求，降低了音频key的兼容性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种音频通讯自适应波特率方法，旨在解决音频key不能适应不同波特率的信号，导致音频key无法与不同的移动终端通信，音频key的兼容性低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种音频通讯自适应波特率方法，包括：
接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；
根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信。
其中，所述预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式；
其中，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率不同，存在频率区间。
本发明实施例的另一目的在于提供一种音频通讯自适应波特率装置，包括：
接收单元，用于接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
采样单元，用于对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；
转换单元，用于根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
还用于识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
通信单元，用于根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信。
其中，所述预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式；
其中，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率不同，存在频率区间。
本发明实施例的另一目的在于提供一种U盾，包括权利要求上述的音频通讯自适应波特率装置。
在本发明实施例中，根据同步码的识别结果，配置第一采样值和第二采样值的转换方式；根据配置的转换方式，与移动终端进行通信，从而实现对不同频率的音频模拟信号的自适应，使得音频key能适应不同波特率的信号，使得音频key可以与不同的移动终端通信，提高了音频key的兼容性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的音频通讯自适应波特率方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的音频通讯自适应波特率装置的结构框图。
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。
图1是本发明实施例提供的一种音频通讯自适应波特率方法的实现流程图，详述如下：
在步骤S101中，接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
其中，U盾（USB Key）接收移动终端发送的数据流，数据流包括不同频率的音频模拟信号。
其中，U盾包括但不限于音频key。
其中，移动终端包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑。
在步骤S102中，对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；
连续两个音频模拟信号是根据U盾接收到的时间进行排序的，例如U盾按时间先后，分别接收到音频模拟信号A、音频模拟信号B、音频模拟信号C，音频模拟信号A、音频模拟信号B为连续两个所述音频模拟信号，音频模拟信号B、音频模拟信号C为连续两个所述音频模拟信号。
在步骤S103中，根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
其中，预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式。
在步骤S104中，识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
其中，识别二进制数的同步码是预设位数的字符串。
其中，预设同步码可以为用户自定义，也可以由系统自定义，预设同步码以字符串表示，可以是任意字符串，例如F0AA。
其中，识别二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，可以判断出预设转换方式是否正确，当正确时，配置预设转换方式对音频模拟信号进行转换，当不正确时，配置与预设转换方式不同的转换方式对音频模拟信号进行转换，预设转换方式不同的转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数1，所述第二采样值转换为二进制数0的方式。
在步骤S105中，根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信。
其中，根据配置的转换方式，把后续音频模拟信号的采样值转换为二进制数，从而实现对不同频率的音频模拟信号的自适应，使得音频key能适应不同波特率的信号，使得音频key可以与不同的移动终端通信,提高了音频key的兼容性。
作为本发明的一个优选实施例，所述识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式，包括:
若识别生成的同步码与预设同步码相同，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数0，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数1的转换方式；
若识别生成的同步码为取反后的预设同步码，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数1，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数0的转换方式。
作为本发明的一个优选实施例，还包括：
将连续两个所述音频模拟信号的周期相减，生成周期区间；
将所述连续两个所述音频模拟信号的周期相比，生成分配比例；
根据所述分配比例对所述周期区间进行分配，生成分配的周期区间，即周期越大分得的周期区间也越大；
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值；
根据所述音频模拟信号的周期范围得到其频率范围，根据其频率范围对接收到的音频模拟信号进行二进制数转换。其中，周期较大的音频模拟信号指的是连续两个所述音频模拟信号中，周期比另一个音频模拟信号的周期大的音频模拟信号。
其中，周期较小的音频模拟信号指的是连续两个所述音频模拟信号中，周期比另一个音频模拟信号的周期小的音频模拟信号。
其中，在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值
其中，两个音频模拟信号中各自的周期加上分配的周期区间，相应增加了周期范围，各个音频模拟信号的周期范围内的采样值，均根据步骤S105中根据配置的所述转换方式，进行转换，从而即使音频模拟信号在转输的过程中出现了偏差，也可以成功解码。
作为本发明的一个优选实施例，所述将连续两个所述音频模拟信号之间的周期相比，生成分配比例之前，包括：
检测所述周期区间是否大于预设区间阈值，是则，将连续两个所述音频模拟信号之间的周期相减，生成周期区间。
作为本发明的一个优选实施例，在在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值的步骤之后，还包括：
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期加上周期误差范围，得到其周期范围的最大值，将周期较小的音频模拟信号的周期减去周期误差范围，得到其周期范围的最小值。
其中，把周期区间分配给两个所述音频模拟信号，形成周期范围，即对应的大周期信号分配了比大周期小的一段范围，小周期信号分配了比小周期大的一段范围；
由于波形失真时，周期大小偏移方向无规律，对应的应给大周期信号分配比大周期大的一段范围，小周期信号分配比小周期小的一段范围；
根据上述分配周期区间的数据，将大周期信号分配的那段范围作为其周期误差范围累加到大周期之上形成比大周期大的一段范围；
根据上述分配周期区间的数据，将小周期信号分配的那段范围作为其周期误差范围累减到小周期之下形成比小周期小的一段范围；当然，该周期误差范围也可以提前预置为某一固定数值或与接收到的音频信号频率相关的数值，如接收到的音频信号频率的十分之一等，本实施例对具体的设置方法不做限定。
将所述的大周期信号之上与之下的范围连接到一起形成大周期信号的解码范围1，对应的将所述小周期信号之上与之下的范围连接到一起形成小周期信号的解码范围2；
将上述解码范围1与解码范围2可同步转换为所述连续两个所述音频模拟信号中各个音频模拟信号的频率范围。
为便于说明，以连续两个所述音频模拟信号为例，设连续两个所述音频模拟信号中，周期较大的为8S，周期较小的为2S，则周期相减，生成周期区间的步骤具体如下：8S-2S=6S。
将所述连续两个所述音频模拟信号之间的周期相比，生成分配比例；具体如下：8S：2S=4：1。
根据所述分配比例对所述周期区间进行分配，生成分配的周期区间，即周期越大分得的周期区间也越大；具体如下：
6S*(4/4+1)=4.8S，该较大的周期区间分配给周期为8S的音频模拟信号；
6S*(1/4+1)=1.2S，该较小的周期区间分配给周期为2S的音频模拟信号；
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值，具体如下：
周期为8S的音频模拟信号减去其分配的周期区间，即：8S-4.8S=3.2S，得到3.2S到8S的周期范围对应的音频模拟信号转化为与8S相同的二进制数；周期为2S的音频模拟信号加上其分配的周期区间，即：2S+1.2S=3.2S，得到2S到3.2S的周期范围对应的音频模拟信号转化为与2S相同的二进制数；中间值3.2S具体转化为0还是1可以具体设定，不做限制。
图2是本发明实施例提供的一种音频通讯自适应波特率装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图2，该音频通讯自适应波特率装置，包括：
接收单元21，用于接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
采样单元22，用于对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；
转换单元23，用于根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
还用于识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
通信单元24，用于根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信；
其中，所述预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式；
其中，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率不同，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率存在频率区间。
进一步地，在该装置中，所述转换单元，还用于
若识别生成的同步码与预设同步码相同，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数0，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数1的转换方式；
若识别生成的同步码为取反后的预设同步码，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数1，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数0的转换方式。
进一步地，在该装置中，还包括生成单元，用于
将连续两个所述音频模拟信号之间的周期相减，生成周期区间；
将所述连续两个所述音频模拟信号之间的周期相比，生成分配比例；
根据所述分配比例对所述周期区间进行分配，生成分配的周期区间，即周期越大分得的周期区间也越大；
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值。
进一步地，在该装置中，还包括生成单元，用于
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期加上周期误差范围，得到其周期范围的最大值，将周期较小的音频模拟信号的周期减去周期误差范围，得到其周期范围的最小值。
作为本发明一个实施例，提供一种U盾，其包括权利要求上述的音频通讯自适应波特率装置。
本发明实施例提供的装置可以应用在前述的方法实施例中，详情参见上述实施例的描述，在此不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种音频通讯自适应波特率方法，其特征在于，包括：
接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟信号进行采样，得到第二采样值；
根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信；
其中，所述预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式；
其中，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率不同，存在频率区间；
其中，识别二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，可以判断出预设转换方式是否正确，当正确时，配置预设转换方式对音频模拟信号进行转换，当不正确时，配置与预设转换方式不同的转换方式对音频模拟信号进行转换，预设转换方式不同的转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数1，所述第二采样值转换为二进制数0的方式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式，包括:
若识别生成的同步码与预设同步码相同，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数0，所述第二频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数1的转换方式；
若识别生成的同步码为取反后的预设同步码，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数1，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数0的转换方式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数的步骤之后，还包括：
将连续两个所述音频模拟信号的周期相减，生成周期区间；
将所述连续两个所述音频模拟信号的周期相比，生成分配比例；
根据所述分配比例对所述周期区间进行分配，生成分配的周期区间，即周期越大分得的周期区间也越大；
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值；
根据所述音频模拟信号的周期范围得到其频率范围，根据其频率范围对接收到的音频模拟信号进行二进制数转换。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值的步骤之后，还包括：
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期加上周期误差范围，得到其周期范围的最大值，将周期较小的音频模拟信号的周期减去周期误差范围，得到其周期范围的最小值。
5.一种音频通讯自适应波特率装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收移动终端发送的数据流，所述数据流包括不同频率的音频模拟信号：
采样单元，用于对连续两个所述音频模拟信号中第一频率音频模拟信号进行采样，得到第一采样值，对连续两个所述音频模拟信号中第二频率音频模拟 信号进行采样，得到第二采样值；
转换单元，用于根据预设转换方式将所述第一采样值和所述第二采样值转换为二进制数；
还用于识别所述二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，根据所述同步码的识别结果，配置所述第一采样值和所述第二采样值的转换方式；
通信单元，用于根据配置的所述转换方式，与所述移动终端进行通信；
其中，所述预设转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数0，所述第二采样值转换为二进制数1的方式；
其中，所述第一采样值所在音频模拟信号的频率与所述第二采样值所在音频模拟信号的频率不同，存在频率区间；
其中，识别二进制数的同步码是预设同步码还是取反后的预设同步码，可以判断出预设转换方式是否正确，当正确时，配置预设转换方式对音频模拟信号进行转换，当不正确时，配置与预设转换方式不同的转换方式对音频模拟信号进行转换，预设转换方式不同的转换方式为将所述第一采样值转换为二进制数1，所述第二采样值转换为二进制数0的方式。
6.根据权利要求5所述的音频通讯自适应波特率装置，其特征在于，所述转换单元，还用于
若识别生成的同步码与预设同步码相同，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数0，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数1的转换方式；
若识别生成的同步码为取反后的预设同步码，则根据所述同步码的识别结果，配置将所述第一频率音频模拟信号的采样值转换为二进制数1，所述第二频率音频模拟信号的采样值的转换为二进制数0的转换方式。
7.根据权利要求5所述的音频通讯自适应波特率装置，其特征在于，还包括生成单元，用于
将连续两个所述音频模拟信号之间的周期相减，生成周期区间；
将所述连续两个所述音频模拟信号之间的周期相比，生成分配比例；
根据所述分配比例对所述周期区间进行分配，生成分配的周期区间，即周期越大分得的周期区间也越大；
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期减去其分配的周期区间，得到其周期范围的最小值，将周期较小的音频模拟信号的周期加上其分配的周期区间，得到其周期范围的最大值。
8.根据权利要求7所述的音频通讯自适应波特率装置，其特征在于，还包括生成单元，用于
在所述连续两个所述音频模拟信号中，将周期较大的音频模拟信号的周期加上周期误差范围，得到其周期范围的最大值，将周期较小的音频模拟信号的周期减去周期误差范围，得到其周期范围的最小值。
9.一种U盾，其特征在于，包括权利要求5至8任意一项所述的音频通讯自适应波特率装置。
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