CN106559706B - 一种音频数据的处理方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法、装置和系统，涉及信息处理技术领域，用于避免未被播放的音频数据被覆盖的同时满足各种实时音频处理系统的需要。该音频数据的处理方法包括：获取音频数据；将所述音频数据存储在缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；根据所述阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据，将所述读指针更新到所述写指针所在的位置。本发明应用于电视系统中。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种音频数据的处理方法、装置和系统。
背景技术
随着电子技术的不断发展，现有的电视、电脑、移动终端(如手机、Pad等)都具有播放音频数据的功能，而为了实现对音频数据的实时播放，需要不断地捕获音频数据，并同时进行读取和播放。
在现有技术中，采用环形缓冲区来对捕获到音频数据进行存储，其中，环形缓冲区包括写指针和读指针，当写指针到达环形缓冲区的尾地址时，会立即从环形缓冲区的首地址开始，继续存储数据。但是，由于对音频数据的捕获和读取是并行执行的，当读指针所指向位置的音频数据还未被读取，而该位置又重新捕获到了新的音频数据时，容易造成未被读取的音频数据被新捕获的音频数据覆盖的问题，导致声音漏播、跳播的问题，进而无法满足各种实时音频处理系统的需要。
发明内容
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法、装置和系统，用于避免未被播放的音频数据被覆盖的同时满足各种实时音频处理系统的需要。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法，包括：
获取音频数据；
将所述音频数据存储在缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
若检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；
根据所述阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；
将所述读指针更新到所述写指针所在的位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种音频数据的处理装置，包括：
获取单元，获取音频数据；
存储单元，用于将所述获取单元获取的音频数据存储在缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元，用于检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元，用于若检测单元检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；
读取单元，用于根据所述触发单元触发的阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；
更新单元，用于将所述读指针更新到所述写指针所在的位置。
第三方面，本发明实施例提供了一种音频数据的处理系统，包括：
输入模块，用于接收多个通路输入的音频数据；
通路切换模块，用于切换不同的通路；
音频捕获模块，用于捕获不同通路的音频数据；
缓冲区，用于缓存所述音频捕获模块捕获的音频数据；以及
控制读取模块，用于控制读取所述缓冲区中的音频数据；
其中，所述控制读取模块包括：
获取单元，用于获取所述音频捕获模块捕获的音频数据；
存储单元，用于将所述获取单元获取的音频数据存储在所述缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元，用于检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元，用于若检测单元检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；
读取单元，用于根据所述触发单元触发的阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；以及
更新单元，用于将所述读指针更新到所述写指针所在的位置；
所述系统还包括音频后处理模块，用于对所述读取单元读取的音频数据进行预设音效处理；以及
音频播放模块，用于播放所述音频后处理模块处理的音频数据。
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法、装置和系统，通过获取音频数据，并将音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断；根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据，并将读指针更新到写指针所在的位置。也就是说，本发明实施例通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中从读指针到写指针所指向的音频数据，即读取指定位置指定长度的音频数据，同时，在音频数据读取完毕后，将缓冲区中的读指针更新到写指针所在的位置，这样，在实现完整、连续的捕获音频数据的基础上，可以对未被播放的音频数据可以进行有效的读取，解决未被播放的音频数据被覆盖时导致的声音漏播、跳播的问题，同时，采用中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种音频数据的处理方法的流程示意图一；
图2为本发明实施例提供的缓存环形区的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种音频数据的处理方法的流程示意图二；
图4为本发明实施例提供的读取读指针和写指针之间音频数据的示意图一；
图5为本发明实施例提供的读取读指针和写指针之间音频数据的示意图二；
图6为本发明实施例提供的一种音频数据的处理方法的流程示意图三；
图7为本发明实施例提供的初始化WDMA的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的初始化音频数据所在通路的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的一种音频数据的处理方法的流程示意图四；
图10为本发明实施例提供的一种音频数据的处理方法的流程示意图五；
图11为本发明实施例提供的一种音频数据的处理装置的结构示意图一；
图12为本发明实施例提供的一种音频数据的处理装置的结构示意图二；
图13为本发明实施例提供的一种音频数据的处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法，如图1所示，该方法具体包括：
步骤101、获取音频数据。
本发明实施例以应用于电视系统领域为例，由于现有的电视通路包括模拟通路、数字通路和多媒体通路，模拟通路包括ATV Demod通路、AV通路、分量通路、VGA(英文全称：Video Graphics Array，中文：视频图形阵列)通路，数字通路包括HDMI(英文全称：HighDefinition Multimedia Interface，中文：高清晰度多媒体接口)通路等；多媒体通路包括DMP(英文全称：Digital Media Player，中文：数字媒体播放器)等，因此，该音频数据可以为来源于多个电视通路的脉冲编码调制(英文全称：Pulse Code Modulation，简称：PCM)的音频数据。
具体的，本发明实施例采用直接内存写入(英文全称：Write Direct MemoryAccess，简称：WDMA)来捕获音频数据，其中，WDMA会管理一段物理上连续的内存区域，该内存区域用于暂存WDMA实时捕获到的所在电视通路的音频数据。
步骤102、将音频数据存储在缓冲区中，其中，缓冲区中包括写指针和读指针。
在电视系统领域中，音频数据会通过AXI(Advanced eXtensible Interface)总线存储在与WDMA对应的缓冲区中。其中，AXI是一种总线协议，是一种面向高性能、高宽带、低延迟的片内总线。
在本发明的一个优选的实施例中，存储音频数据的缓冲区为与WDMA对应的环形缓冲区(Ring Buffer)，该环形缓冲区中包括写指针(write pointer，wpt)和读指针(readpointer，rpt)，其中，wpt表示捕获到的音频数据在Ring Buffer的存储位置，rpt表示读取的音频数据在Ring Buffer的存储位置。因此，WDMA的音频捕获及处理工作主要是依靠其写指针和读指针来完成的。其中，wpt主要由WDMA自己维护，rpt主要由CPU控制。
具体的，参照图2所示，为WDMA的wpt、rpt及其维护的Ring Buffer的逻辑关系示意图。其中，st_addr(start address)表示Ring Buffer的起始地址(或首地址)，end表示RingBuffer的尾地址。初始化时，wpt和rpt均为0，即相当于对应Ring Buffer的起始地址。当WDMA捕获所在电视通路的音频数据时，捕获到的音频数据会从wpt的起始地址进行存储，另外，由于缓冲区为环形缓冲区，因此，当wpt到达该Ring Buffer的尾地址时，会自动跳转到Ring Buffer的首地址，继续从Ring Buffer的起始位置开始存储音频数据，如此以RingBuffer式管理捕获到的音频数据的存储空间，可以有效解决用于捕获的内存空间浪费的问题，同时，也取消了音频捕获的时间限制，支持无限时间长度的音频捕获。
步骤103、检测缓冲区中的写指针和读指针的差值是否大于或等于预设阈值。
其中，该预设阈值小于缓冲区的长度。可选的，预设阈值的大小可以根据RingBuffer的长度进行设定。示例的，若Ring Buffer的长度为M，则可以将预设阈值设置为RingBuffer长度的1/M。
步骤104、若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断。
步骤105、根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据。
由于缓冲区为环形缓存区，因此，会出现写指针大于读指针的情况、以及写指针小于读指针的情况，针对上述描述，在本发明的一种优选的实施例中，如图3所示，步骤105具体包括如下子步骤：
105a、根据阈值中断，检测写指针是否大于读指针。
105b、若检测到写指针大于读指针，则获取从读指针到写指针之间的音频数据。
105c、若检测到写指针小于读指针，则获取从读指针到缓冲区的尾地址之间的音频数据、以及从缓冲区的起始地址到写指针之间的音频数据。
具体的，参照图4和图5所示，其中，图4为写指针大于读指针的情况，当写指针大于读指针时，则获取从读指针到写指针之间的音频数据，即获取[rpt,wpt]之间的音频数据，如图4中斜线所示部分；图5为读指针大于写指针的情况，当写指针小于读指针时，则获取从读指针到缓冲区的尾地址之间的音频数据、以及从缓冲区的首地址到写指针之间的音频数据，即获取从[rpt,end]以及[st_addr,wpt]两段的音频数据，如图5中双斜线所示部分。需要说明的是，上述读指针和写指针之间的音频数据包括读指针和写指针所指向的音频数据，即两个端点所指向的音频数据。
步骤106、将读指针更新到写指针所在的位置。
根据上述步骤所描述的，在读取读指针和写指针之间的音频数据后，需将读指针更新到写指针所在的位置，以便于后续在此进行读取。
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法、装置和系统，通过获取音频数据，并将音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断；根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据，并将读指针更新到写指针所在的位置。也就是说，本发明实施例通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中从读指针到写指针所指向的音频数据，即读取指定位置指定长度的音频数据，同时，在音频数据读取完毕后，将缓冲区中的读指针更新到写指针所在的位置，这样，在实现完整、连续的捕获音频数据的基础上，可以对未被播放的音频数据可以进行有效的读取，解决未被播放的音频数据被覆盖时导致的声音漏播、跳播的问题，同时，采用中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要。
实施例二
根据实施例一所述的音频数据的处理方法，当采用WDMA捕获音频数据，在获取音频数据之前，需要对WDMA进行初始化，另外，由于WDMA捕获的是所在电视通路的音频数据，因此，在通路切换之后，捕获音频数据之前，需要对所在的电视通路进行初始化，在初始化完成之后，开始捕获音频数据。具体的，如图6所示，本发明实施例提供的音频数据的处理方法包括：
步骤201、初始化WDMA。
如图7所示，初始化WDMA具体包括：
201a、设定WDMA对应的环形缓冲区的首地址。
其中，WDMA捕获到的音频数据将暂存于该起始地址的内存空间中。
步骤201b、设定环形缓冲区的长度。
通常，将环形缓冲区的长度配置为1152的倍数，待捕获的音频数据的单位大小设置为1152*2*2(即一帧MPEG2音频数据的大小)个字节。其中，1152为采样的点数，第一个2表示每个采样点2字节大小，第二个2表示每个音频采样点包括2个声道(左声道和右声道)。示例的，可以将Ring Buffer的长度设置为80*(1152*2*2)个字节。
步骤201c、设定预设阈值大小。
当WDMA的wpt与rpt的差值为该预设阈值时，即触发阈值中断。CPU响应该中断后，可以实时地将该笔音频数据拷贝到文件中存储，也可以调用音频读取模块将该笔音频数据读取，进行一系列音频后处理动作后再调用音频播放模块，实现播放。通常，将预设阈值的大小设置为WDMA对应的Ring Buffer的N等分。根据步骤103中所示例的，可以将预设阈值设置为10*(1152*2*2)个字节，即Ring Buffer长度的八分之一。
步骤201d、设定环形缓冲区的读指针。
具体的，设置WDMA对应的Ring Buffer的rpt，初始化时，该rpt会自动关联到设定的Ring Buffer的起始地址。其中，wpt由WDMA自己维护，无需CPU配置，初始化从其起始地址开始捕获音频数据。
步骤201e、重置WDMA。
步骤201f、启动WDMA。
最后，重置WDMA，启动WDMA，使WDMA开始工作。
步骤202、初始化音频数据所在的通路。
如图8所示，初始化音频数据所在的通路具体包括：
步骤202a、对通路的锁相环进行配置。
其中，锁相环(Phase Locked Loop，PLL)是指一种电路或模块，它用于在通信的接收机中，其作用是对接收到的信号进行处理，并从其中提取某个时钟的相位信息，或者说，对于接收到的信号，仿制一个时钟信号，使得这两个信号从某种角度来看是同步的。
步骤202b、对通路的时钟(Clock)进行配置。
步骤202c、对通路正常工作所需的寄存器进行配置。
步骤202d、对功率放大器进行配置。
步骤202e、对集成电路内置音频总线(Inter-IC Sound，IIS)传输进行配置。
步骤202f、对数字音频接口传输进行配置。
步骤202g、对通路选择进行配置。
步骤202h、对所选择通路的采样率进行配置。
对于通路初始化，主要包括所在通路的时钟(PLL、CLOCK)的配置；通路正常工作所需的寄存器配置，如音量大小，是否静音等；功率放大器(如TAS5707)的配置；IIS传输配置；SPDIF(Sony/Philip Digital Interface Format，Sony/Philip数字音频接口)传输配置；通路选择配置，如选择HDMI通路还是ATV通路；所选择通路的采样率配置，如ATV通路的采样率为35.15625Khz、VGA通路的采样率为48Khz。
在对WDMA初始化和音频数据所在通路初始化后，执行步骤203-步骤207，其中，对于步骤203-步骤208的描述可以参考实施例一中步骤101-步骤106所描述的，在此不再赘述。
步骤203、获取音频数据。
步骤204、将音频数据存储在缓冲区中，其中，缓冲区中包括写指针和读指针。
步骤205、检测缓冲区中的写指针和读指针的差值是否大于或等于预设阈值。
步骤206、若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断。
步骤207、根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据。
步骤208、将读指针更新到写指针所在的位置。
由于WDMA的rpt由CPU维护，因此，每次响应阈值中断处理程序并做相应动作后，都要更新一下rpt，将其更新到触发本次中断时wpt所在的位置，如此，便可完整、连续的捕获音频数据。
本发明实施例提供了一种音频数据的处理方法、装置和系统，通过获取音频数据，并将音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断；根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据，并将读指针更新到写指针所在的位置。也就是说，本发明实施例通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中从读指针到写指针所指向的音频数据，即读取指定位置指定长度的音频数据，同时，在音频数据读取完毕后，将缓冲区中的读指针更新到写指针所在的位置，这样，在实现完整、连续的捕获音频数据的基础上，可以对未被播放的音频数据可以进行有效的读取，解决未被播放的音频数据被覆盖时导致的声音漏播、跳播的问题，同时，采用中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要。
实施例三
在实施例一或实施例二的基础上，本发明实施例还提供了一种音频数据的处理方法，如图9所示，包括：
步骤301、获取音频数据。
步骤302、将音频数据存储在缓冲区中，其中，缓冲区中包括写指针和读指针。
步骤303、检测缓冲区中的写指针和读指针的差值是否大于或等于预设阈值。
若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值等于预设阈值，则执行步骤304-步骤306；若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值不等于预设阈值，则执行步骤307-步骤309。
步骤304、若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断。
步骤305、根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据。
步骤306、将读指针更新到写指针所在的位置。
需要说明的是，对于步骤301-步骤306的描述可以参考实施例一中对步骤101-步骤106的描述，在此不再赘述。
步骤307、若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于预设阈值时，则检测写指针与读指针的差值是否等于缓冲区的长度。
若检测到写指针与读指针的差值等于缓冲区的长度，则执行步骤308。
步骤308、若检测到写指针与读指针的差值等于缓冲区的长度，则触发过载(Overrun)中断。
步骤309、根据过载中断执行相应的操作。
当过载中断触发时，则意味着阈值中断一直没有得到触发，提醒CPU查明原因并做出相应的处理，即调用过载中断执行相应的操作。具体的，步骤309具体包括：
309a、检测阈值中断是否被屏蔽。
309b、若检测到阈值中断被屏蔽，则使能阈值中断。
其中，阈值中断被屏蔽可能是由于CPU负载较重或者其他高优先级的中断导致阈值中断未被触发处理。若检测到阈值中断被屏蔽时，重新使能阈值中断，按照步骤305所示的，获取读指针和写指针之间的音频数据。
309c、若检测到阈值中断未被屏蔽，则检测WDMA是否异常。
309d、若检测到WDMA异常，则重置并重启WDMA。
示例的，当通路切换时，系统的锁相环和时钟会发生变化，而这种变化会使得WDMA工作异常，因此，当切换通路配置完成后，在过载中断处理程序中需重置(reset)并重启(start)WDMA。这样，才可以保证阈值中断得到正常触发。
基于实施例一或实施例二中所述的音频数据的处理方法，通过获取音频数据，并将音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断；根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据；在检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于预设阈值时，同时检测到写指针与读指针的差值等于缓冲区的长度时，执行过载中断，并做出相应的处理。
也就是说，本发明实施例通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中指定位置指定长度的音频数据，解决音频数据被覆盖的问题(即声音漏播、跳播问题)，同时，采用中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要。另外，在不满足阈值中断的情况下，通过过载中断以确定阈值中断未被触发的原因是阈值中断被屏蔽，还是WDMA发生异常，并根据阈值中断未被触发的原因执行相应的处理，通过过载中断可以更加有效的进行容错处理。
实施例四
在电视系统中，用户观看到的是包含音频和视频结合的画面，因此，在获取音频数据的同时获取视频数据，且需要保证音频数据和视频数据同步，才能得到较好的画面质量，提高用户体验。
具体的，在刚开始获取信号源发送的音频数据和视频数据时，音频数据和视频数据是同步的，但是在电视系统中的视频后处理(包括但不限于对亮度、对比度、饱和度、锐度等处理)的链路通常都比较长且比较耗时，因此，会出现音频数据和视频数据不同步的现象，因此，在捕获音频数据的同时，还需要解决音视频不同步的问题。具体的，如图10所示，该音频数据的处理方法还包括：
步骤401、获取音频数据。
步骤402、将音频数据存储在缓冲区中，其中，缓冲区中包括写指针和读指针。
步骤403、检测缓冲区中的写指针和读指针的差值是否大于或等于预设阈值。
步骤404、若检测到缓冲区中的写指针和读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断。
步骤405、根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据。
步骤406、将读指针更新到写指针所在的位置。
需要说明的是，对于步骤401-步骤406的描述可以参考实施例一中对步骤101-步骤106的描述，在此不再赘述。
步骤407、检测音频数据与对应的视频数据是否同步。
步骤408、若检测到音频数据滞后于对应的视频数据，则将预设阈值调小。
步骤409、若检测到音频数据超前于对应的视频数据，则将预设阈值调大。
由于在具体通路下WDMA采样音频数据的速率是固定的，后续读取的速率和采样的速率是相同的，因此，通过阈值中断从Ring Buffer中读取的音频数据的大小，即设置的阈值中断的大小，决定了何时将该笔音频数据读取并进行播放，而读取数据的时机正是决定音频数据和视频数据是否同步的关键。
示例的，假设WDMA的阈值中断大小为8*(1152*2*2)字节，所处的HDMI通路的采样率为48Khz，每个音频采样点为2个字节，那一秒钟的音频数据量为48000*2字节。那么，一个WDMA的阈值中断所对应的延迟时间为8*(1152*2*2)/(48000*2)＝0.384s＝384ms，因此，通过适配WDMA Threshold中断的大小，达到音视频数据同步的目的。
若检测到音频数据滞后于对应的视频数据时，说明读取音频数据的速度慢了些，则将WDMA的Threshold中断的大小调小一些，这样触发阈值中断的时间就会短一些，读取音频数据的速度就会快一些，这样，对音频数据的播放速度就会快一些，直到适配到音视频同步的状态。
若检测到音频数据超前于对应的视频数据时，则说明读取音频数据的速度快了些，则将WDMA的Threshold中断调大一些，这样触发阈值中断的时间就会长一些，读取音频数据的速度就会慢一些，这样，对音频数据的播放速度就会慢一些，直到适配到音视频同步的状态。
基于本发明实施例所述的音频数据的处理方法，通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中指定位置指定长度的音频数据，解决未被读取的音频数据被覆盖的问题，同时，在采用阈值中断对缓冲区中读指针和写指针之间的音频数据读取之后，判定该音频数据与对应的视频数据是否同步，在不同步的情况下，通过对预设阈值大小的调整，实现音频数据和对应的视频数据同步的目的。因此，采用本发明实施例所提供的音频数据的处理方法，通过阈值中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要，另外，还可以通过对预设阈值大小的调整，实现音视频数据的同步。
实施例五
本发明实施例提供了一种音频数据的处理装置，该处理装置中各个功能单元与实施例一至实施例四中所描述的音频数据的处理方法相对应。如图11所示，该处理装置120包括：
获取单元1201，获取音频数据；
存储单元1202，用于将获取单元1201获取的音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元1203，用于检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元1204，用于若检测单元1203检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断，预设阈值小于缓冲区的长度；
读取单元1205，用于根据触发单元1204触发的阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据；
更新单元1206，用于将读指针更新到写指针所在的位置。
可选的，如图12所示，该处理装置120还包括：调节单元1207；
其中，检测单元1203，还用于检测音频数据与对应的视频数据是否同步；
调节单元1207，用于若检测单元1203检测到音频数据滞后于对应的视频数据，则调小预设阈值；
调节单元1207，还用于若检测单元1203检测到音频数据超前于对应的视频数据，则调大预设阈值。
可选的，获取单元1201，具体用于采用直接内存写入WDMA捕获音频数据。
可选的，缓冲区为与WDMA对应的环形缓冲区；
检测单元1203，还用于根据阈值中断，检测写指针是否大于读指针；
读取单元1205，具体用于若检测单元1203检测到写指针大于读指针，则读取从读指针到写指针之间的音频数据；
读取单元1205，具体用于若检测单元1203检测到写指针小于读指针，则读取从读指针到缓冲区的尾地址之间的音频数据、以及从缓冲区的首地址到写指针之间的音频数据。
可选的，如图12所示，该处理装置120还包括：执行单元1208；
检测单元1203，还用于检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于预设阈值时，检测写指针与读指针的差值是否等于缓冲区的长度；
触发单元1204，还用于若检测单元1203检测到写指针与读指针的差值等于缓冲区的长度，则触发过载中断；
执行单元1208，用于根据过载中断执行相应的操作。
可选的，执行单元1208，具体用于：
检测阈值中断是否被屏蔽；
若检测到阈值中断被屏蔽，则使能阈值中断；
若检测到阈值中断未被屏蔽，则检测WDMA是否异常；
若检测到WDMA异常，则重置并重启WDMA。
可选的，如图12所示，该处理装置120还包括：初始化单元1209；
所述初始化单元1209，用于初始化所述WDMA，具体用于：
设定所述WDMA对应的环形缓冲区的起始地址；
设定所述环形缓冲区的长度；
设定所述预设阈值；
设定所述环形缓冲区的读指针；
重置所述WDMA；
启动所述WDMA。
可选的，初始化单元1209，还用于初始化所述音频数据所在通路，具体用于：
对所述通路的锁相环进行配置；
对所述通路的时钟进行配置；
对所述通路正常工作所需的寄存器进行配置；
对功率放大器进行配置；
对集成电路内置音频总线IIS传输进行配置；
对数字音频接口传输进行配置；
对通路选择进行配置；
对所选择通路的采样率进行配置。
本发明实施例提供了一种音频数据的处理装置，通过获取音频数据，并将音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断；根据阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据，并将读指针更新到写指针所在的位置。也就是说，本发明实施例通过判断缓冲区中写指针和读指针之间是否满足阈值中断，在满足阈值中断的情况下，读取缓冲区中从读指针到写指针所指向的音频数据，即读取指定位置指定长度的音频数据，同时，在音频数据读取完毕后，将缓冲区中的读指针更新到写指针所在的位置，这样，在实现完整、连续的捕获音频数据的基础上，可以对未被播放的音频数据可以进行有效的读取，解决未被播放的音频数据被覆盖时导致的声音漏播、跳播的问题，同时，采用中断的形式可以保证音频读取动作延时短，可以满足各种实时音频处理系统的需要。
实施例六
本发明实施例还提供了一种音频数据的捕获系统，如图13所示，该系统包括：
输入模块1401，用于接收多个通路输入的音频数据；
通路切换模块1402，用于切换不同的通路；
音频捕获模块1403，用于捕获不同通路的音频数据；
缓冲区1404，用于缓存音频捕获模块1403捕获的音频数据；以及
控制读取模块1405，用于控制读取缓冲区1404中的音频数据；
其中，控制读取模块1405包括：
获取单元，用于获取音频捕获模块1403捕获的音频数据；
存储单元，用于将获取单元获取的音频数据存储在缓冲区中，缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元，用于检测缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元，用于若检测单元检测到缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于预设阈值，则触发阈值中断，预设阈值小于缓冲区的长度；
读取单元，用于根据触发单元触发的阈值中断，读取读指针和写指针之间的音频数据；以及
更新单元，用于将读指针更新到写指针所在的位置；
所述系统还包括音频后处理模块1406，用于对读取单元读取的音频数据进行预设音效处理；以及
音频播放模块1407，用于播放音频后处理模块1406处理的音频数据。
进一步的，如图13所示，该系统还包括：文件存储模块1408；其中，文件存储模块1408，用于将音频捕获模块1403捕获的音频数据存储在文件中；音频播放模块1407还用于播放文件存储模块1408中存储的音频数据。
对于控制读取模块1405可以参考实施例五中对音频数据的处理装置的描述，在此不再赘述；另外，对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
具体的，对于输入模块1401为音频数据的输入来源，包括ATV Demod、AV、Component、VGA、HDMI等电视通路；
通路切换模块1402负责上述各电视通路进行切换，并打通所切换的电视通路；
音频捕获模块1403负责捕获各电视通路中的音频数据，该模块主要由CPU控制WDMA实现，其中包括音频缓冲区，音频缓冲区为一片暂存捕获的音频数据的内存区域；
文件存储模块1408将音频捕获模块1403捕获的所切换到的电视通路上的音频数据实时存储在文件中，该音频数据可以用作电视产品的开机音乐，也可以通过网络或USB接口，作为本地音频进行播放，播放的过程中可以通过感官验证音频捕获模块捕获到的音频数据的正确性。另外，还可以作为软硬件研发人员实现相关音频后处理功能(例如：采样率转换(英文：Sample Rate Convert)的测试源用；
控制读取模块1405将音频数据由音频缓冲区经由AXI(Advanced eXtensibleInterface)高速总线读取到音频信号线上，该模块主要由CPU控制RDMA实现，读取音频捕获模块捕获到的音频数据，并将其通过音频数据传输线送往音频后处理模块1406；
音频后处理模块1406用于对控制读取模块1405读取的音频数据进行一系列音效方面的处理，如AVC(Automatic Volume Control，自动音量控制)、SRC、EQ(Equalizer，均衡)、Balance(均衡)等；
音频播放模块1407，将经过音频后处理单元1406处理后的音频数据，或文件存储模块1408存储的音频数据经由喇叭、耳机、Spdif或Subwoofer播放输出。
对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，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方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种音频数据的处理方法，其特征在于，包括：
获取音频数据；
将所述音频数据存储在缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；若检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；若所述缓冲区的长度为M，则所述预设阈值为所述缓冲区长度的1/M；
根据所述阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；
将所述读指针更新到所述写指针所在的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据之后，所述方法还包括：
检测所述音频数据与对应的视频数据是否同步；
若检测到所述音频数据滞后于对应的视频数据，则调小所述预设阈值；
若检测到所述音频数据超前于对应的视频数据，则调大所述预设阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取音频数据包括：
采用直接内存写入WDMA捕获音频数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述缓冲区为与所述WDMA对应的环形缓冲区，所述根据所述阈值中断，获取所述读指针和所述写指针之间的音频数据包括：
根据所述阈值中断，检测所述写指针是否大于所述读指针；
若检测到所述写指针大于所述读指针，则读取从所述读指针到所述写指针之间的音频数据；
若检测到所述写指针小于所述读指针，则读取从所述读指针到所述缓冲区的尾地址之间的音频数据、以及从所述缓冲区的首地址到所述写指针之间的音频数据。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，若检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于所述预设阈值，所述方法还包括：
检测所述写指针与所述读指针的差值是否等于所述缓冲区的长度；
若检测到所述写指针与所述读指针的差值等于所述缓冲区的长度，则触发过载中断；
根据所述过载中断执行相应的操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据过载中断执行相应的操作包括：
检测所述阈值中断是否被屏蔽；
若检测到所述阈值中断被屏蔽，则使能所述阈值中断；
若检测到所述阈值中断未被屏蔽，则检测所述WDMA是否异常；
若检测到所述WDMA异常，则重置并重启所述WDMA。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取音频数据之前，所述方法还包括：
初始化所述WDMA，至少包括如下步骤：
设定所述WDMA对应的环形缓冲区的起始地址；
设定所述环形缓冲区的长度；
设定所述预设阈值；
设定所述环形缓冲区的读指针；
重置所述WDMA；
启动所述WDMA。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取音频数据之前，所述方法还包括：
初始化所述音频数据所在通路，至少包括如下步骤：
对所述通路的锁相环进行配置；
对所述通路的时钟进行配置；
对所述通路正常工作所需的寄存器进行配置；
对功率放大器进行配置；
对集成电路内置音频总线IIS传输进行配置；
对数字音频接口传输进行配置；
对通路选择进行配置；
对所选择通路的采样率进行配置。
9.一种音频数据的处理装置，其特征在于，包括：
获取单元，获取音频数据；
存储单元，用于将所述获取单元获取的音频数据存储在缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元，用于检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元，用于若检测单元检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；若所述缓冲区的长度为M，则所述预设阈值为所述缓冲区长度的1/M；
读取单元，用于根据所述触发单元触发的阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；
更新单元，用于将所述读指针更新到所述写指针所在的位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：调节单元；
所述检测单元，还用于检测所述音频数据与对应的视频数据是否同步；
所述调节单元，用于若检测单元检测到所述音频数据滞后于对应的视频数据，则调小所述预设阈值；
所述调节单元，还用于若检测单元检测到所述音频数据超前于对应的视频数据，则调大所述预设阈值。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取单元，具体采用直接内存写入WDMA捕获音频数据。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述缓冲区为与所述WDMA对应的环形缓冲区，
所述检测单元，还用于根据所述阈值中断，检测所述写指针是否大于所述读指针；
所述读取单元，具体用于若检测单元检测到所述写指针大于所述读指针，则读取从所述读指针到所述写指针之间的音频数据；
所述读取单元，具体用于若检测单元检测到所述写指针小于所述读指针，则读取从所述读指针到所述缓冲区的尾地址之间的音频数据、以及从所述缓冲区的首地址到所述写指针之间的音频数据。
13.根据权利要求9-12任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：执行单元；
所述检测单元，还用于检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于所述预设阈值时，检测所述写指针与所述读指针的差值是否等于所述缓冲区的长度；
所述触发单元，还用于若检测单元检测到所述写指针与所述读指针的差值等于所述缓冲区的长度，则触发过载中断；
所述执行单元，用于根据所述过载中断执行相应的操作。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述执行单元，具体用于：
检测所述阈值中断是否被屏蔽；
若检测到所述阈值中断被屏蔽，则使能所述阈值中断；
若检测到所述阈值中断未被屏蔽，则检测所述WDMA是否异常；
若检测到所述WDMA异常，则重置并重启所述WDMA。
15.一种音频数据的处理系统，其特征在于，所述系统包括：
输入模块，用于接收多个通路输入的音频数据；
通路切换模块，用于切换不同的通路；
音频捕获模块，用于捕获不同通路的音频数据；
缓冲区，用于缓存所述音频捕获模块捕获的音频数据；以及
控制读取模块，用于控制读取所述缓冲区中的音频数据；
其中，所述控制读取模块包括：
获取单元，用于获取所述音频捕获模块捕获的音频数据；
存储单元，用于将所述获取单元获取的音频数据存储在所述缓冲区中，所述缓冲区中包括写指针和读指针；
检测单元，用于检测所述缓冲区中的写指针与读指针的差值是否大于或等于预设阈值；
触发单元，用于若检测单元检测到所述缓冲区中的写指针与读指针的差值大于或等于所述预设阈值，则触发阈值中断，所述预设阈值小于所述缓冲区的长度；若所述缓冲区的长度为M，则所述预设阈值为所述缓冲区长度的1/M；
读取单元，用于根据所述触发单元触发的阈值中断，读取所述读指针和所述写指针之间的音频数据；以及
更新单元，用于将所述读指针更新到所述写指针所在的位置；
所述系统还包括音频后处理模块，用于对所述读取单元读取的音频数据进行预设音效处理；以及
音频播放模块，用于播放所述音频后处理模块处理的音频数据。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 266555 Qingdao economic and Technological Development Zone, Shandong, Hong Kong Road, No. 218 Patentee after: Hisense Visual Technology Co., Ltd. Address before: 266555 Qingdao economic and Technological Development Zone, Shandong, Hong Kong Road, No. 218 Patentee before: QINGDAO HISENSE ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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