CN108399928B - 车载音频的随机播放方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车载音频的随机播放方法，包括：获取所有音频数据的节奏；按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序；获取车辆当前所在位置的交通指数和车辆当前的速度参数；依据所述交通指数和速度参数创建一序列；依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联，且各音频数据对应的元素互不重复；随机选取序列中的元素；播放选取的元素对应的音频数据。为每个音频数据设置符合当前行驶状态的播放概率，从而实现根据当前路况和车辆状态播放合适节奏的音乐，降低了音频娱乐系统对驾驶员的不良影响。

Description

车载音频的随机播放方法
技术领域
本发明涉及车载多媒体技术领域，尤其涉及一种车载音频的随机播放方法。
背景技术
车载音频娱乐系统可播放包括MP3、WMA、CD等音频文件，虽然音频娱乐系统是现代汽车的上的普遍配置，但是娱乐功能与车主驾驶安全性之间一直都是一个需要相互平衡优化的问题。娱乐功能对车主的注意力或情绪的影响越强，就越有可能发生危险交通事故。事实上车载音频娱乐系统播放的音乐对车主情绪有直接的影响，音乐与人体情绪的关系是音乐心理学的一个分支，在国际心理学领域上有专门研究人类情绪与音乐的关系的学术期刊《Psychology of Music》。
在现有的车载音频播放装置上，普遍没有结合驾驶情况和音频对驾驶员心理情绪的影响，来对音频播放进行优化性控制。因此，公开号为CN 104750685 A的中国专利中提到一种利用场景与音乐对应关系，在不同场景中推荐不同音乐的方法，但该方法无法自动将音乐根据各种复杂场景进行对应分类，需要手动的建立分类关系；公开号为CN 104978983A的中国专利也提到了根据外部环境优化音频播放内容的应用场景，但是该专利根据音乐文件中的标签信息来进行音乐分类和推荐，对于大多数音乐文件来说，并没有完善的标签来标明音乐风格，因此也需要手动设置音乐标签，而如果音乐标签设置错误，反而会起到反效果。如处于极度拥堵的道路情况时，如果播放节奏过强的摇滚类音乐，很有可能增加车主的烦躁情绪，加大了发生刮擦事故意外的概率；处于路况良好，车速稳定的高速路况时，如果长时间播放舒缓音乐，则可能诱导车主进入晕晕欲睡状态，降低车主的反应速度，增大发生高速事故风险的概率。
因此，有必要提出一种车载音频娱乐系统在随机播放模式下的曲目挑选控制方案，实现在特定的路况下以较大的概率播放合适节奏的音乐，降低音频娱乐系统对驾驶员造成不良影响的可能性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种车载音频的随机播放方法，能够根据当前路况和车辆状态播放合适节奏的音乐，以降低音频娱乐系统对驾驶员的不良影响。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种车载音频的随机播放方法，包括：
获取所有音频数据的节奏；
按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序；
获取车辆当前所在位置的交通指数和车辆当前的速度参数；
依据所述交通指数和速度参数创建一序列；
依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联，且各音频数据对应的元素互不重复；
随机选取序列中的元素；
播放选取的元素对应的音频数据。
本发明的有益效果在于：根据音频数据的节奏高低即可自动的得到音频数据排列顺序，解决了现有技术中只能手动设置音乐标签和音乐标签难以确保设置准确的问题；车辆处于不同行驶状态时，依据该排列顺序将音乐数据与序列中不同数量元素关联，从而为每个音乐数据被分配了一个与其排列顺序相关的播放概率，再通过随机选取序列中的元素的方式，播放元素对应的音频数据。本发明能够为每个音频数据设置符合当前行驶状态的播放概率，从而实现根据当前路况和车辆状态播放合适节奏的音乐，降低了音频娱乐系统对驾驶员的不良影响。
附图说明
图1为本发明实施例的车载音频的随机播放方法的流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序；依据车辆当前的交通指数和速度参数创建一序列，依据音频数据的排列顺序将音频数据和序列中不同数量的元素关联。
本发明涉及的技术术语解释：
Figure BDA0001220819830000031
请参照图1，本发明提供：
一种车载音频的随机播放方法，包括：
获取所有音频数据的节奏；
按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序；
获取车辆当前所在位置的交通指数和车辆当前的速度参数；
依据所述交通指数和速度参数创建一序列；
依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联，且各音频数据对应的元素互不重复；
随机选取序列中的元素；
播放选取的元素对应的音频数据。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：为每个音频数据设置符合当前行驶状态的播放概率，从而实现根据当前路况和车辆状态播放合适节奏的音乐，降低了音频娱乐系统对驾驶员的不良影响。
进一步的，所述速度参数包括速度的平均值和速度的方差；依据所述交通指数和速度参数创建一序列；依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
若所述平均值小于第一预设车速、方差大于第一预设方差且交通指数大于第一预设指数，则判定当前行驶状态为第一状态；
若所述平均值大于第二预设车速、方差小于第二预设方差且交通指数小于第二预设指数，则判定当前行驶状态为第二状态；所述第一预设车速小于第二预设车速，第一预设方差大于第二预设方差，第一预设指数大于第二预设指数；
若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联。
从上述描述可知，交通指数取值范围为0至10，每2个数一等级，分别对应“畅通”、“基本畅通”、“轻度拥堵”、“中度拥堵”、“严重拥堵”五个级别，数值越高，表明交通拥堵状况越严重。而在不同的交通指数情况下，通常整个路网的车速的平均值和方差会在某个范围内，如拥堵指数大于8时，速度的平局值小于20公里每小时，速度的方差大于50。因此，结合交通指数和速度参数能够准确确定车辆当前的行驶状态。并在确定为拥堵状态(即第一状态)和畅通状态(即第二状态)后，重新对各音频数据的播放概率进行设定。其中，第一预设车速的优选范围为15到20公里每小时，第二预设车速的优选范围为60到80公里每小时，第一预设方差的优选范围为45到50，第二预设方差的优选范围为8到12，第一预设指数的优选范围为8到9，第二预设指数的优选范围为1到2。
进一步的，按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序具体为：按照所述音频数据的节奏从低到高对所有音频数据进行排序。
从上述描述可知，排序越后的音频数据的节奏越高，即节奏越快。需要说明的是，还可按照所述音频数据的节奏从高到低对音频数据进行排序。
进一步的，若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
若当前行驶状态为第一状态，则创建一序列；顺序在所述序列中选取组数与音频数据的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递增；
依据音频数据的排列顺序和元素组合的顺序将音频数据与元素组合一一关联；
若当前行驶状态为第二状态，则创建一序列；顺序在所述序列中选取组数与音频数据的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递减；
依据音频数据的排列顺序和元素组合的顺序将音频数据与元素组合一一关联。
从上述描述可知，当前行驶状态为第一状态，即处于较拥堵的状态时，需要播放节奏高的音频数据以缓解驾驶员的疲劳感，因此将排序越后的音频数据与越多的元素关联，从而提高了节奏高的音频数据的播放概率；同理，当前行驶状态为第二状态，即处于较通畅的状态时，通过将排序越前的音频数据与越多的元素关联，实现提高节奏低的音频数据的播放概率。
进一步的，若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
获取音频数据的数量以及排列顺序；
若当前行驶状态为第一状态，则创建一序列，对每一音频数据关联其与所述序列中的K个元素；
若当前行驶状态为第二状态，则创建一序列，对每一音频数据关联其与所述序列中的N-K+1个元素；
所述N为音频数据的总数量，K为各音频数据的排列序号。
从上述描述可知，上述对各音频数据关联的元素数量的选取是本发明的一个较优方案，也可以为其他选取方式，只要满足第一状态时节奏高的音乐数据关联的元素数量大于节奏低的音乐数据关联的元素数量、第二状态时节奏低的音乐数据关联的元素数量大于节奏高的音乐数据关联的元素数量即可。
进一步的，随机选取序列中的元素具体包括：
生成一个随机数，将所述随机数整除N(N+1)/2得到余数；
获取排序值与所述余数值相同的元素。
进一步的，播放选取的元素对应的音频数据具体包括：
判断选取的元素对应的音频数据是否播放过；
若未播放过，则播放选取的元素对应的音频数据；
若已播放过，则播放离选取的元素最近的元素对应且未播放过的音频数据。
从上述描述可知，本发明有效避免了重复播放。上述播放选取的元素对应的音频数据之后，还可将该选取的元素对应的音频数据设置为已播放，若所有音频数据都已经播放过，则将所有音频数据设为未播放。
进一步的，与音频数据关联的所有元素的序号为连续的序号。
从上述描述可知，被关联的所有元素的序号为连续的序号，能够避免出现查找不到对应音频数据的情况。
进一步的，与同一音频数据关联的元素的序号为连续的序号。
从上述描述可知，将连续序号的元素与同一音频数据管理，能够进一步增大音频数据的播放概率。
进一步的，获取所有音频数据的节奏；按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序具体包括：
获取所有音频数据；
对一音频数据进行采样；
依据各采样点的采样数值生成各采样点的能量信号；生成所述一音频数据的节奏点缓存队列；
预设最大值M和最大位置I为零；
从所述一音频数据的时间轴为零的时刻开始顺序扫描能量信号值；
比较当前采样点的能量信号值与M的大小；
若当前采样点的能量信号值大于M，则将当前采样点的能量信号值作为M的值，并将当前采样点作为I的值；
若当前采样点的能量信号值小于等于M，则计算当前采样点与I的距离；判断所述距离是否大于预设值；若是，则将I的值添加至节奏点缓存队列中；将M和I清零；
判断能量信号是否扫描完成；
若否，则继续比较其他采样点能量信号值Pi与M的大小；
若是，则计算节奏点缓存队列中相邻节奏点的平均距离；将平均距离转化为节奏参数，所述节奏参数为每分钟包含的节拍数；
继续计算得到其他音频数据的节奏参数；
按照所述节奏参数从小到大对所有音频数据进行排序。
从上述描述可知，采用上述方法识别节奏，相对较简易，计算量也比较低，适合在车载嵌入式系统里实现。
本发明的实施例一为：
一种车载音频的随机播放方法，包括：
S101：获取所有可播放的歌曲的节奏；按照歌曲的节奏从低到高对所有可播放的歌曲进行排序；
S102：利用GPS获取车辆当前的位置；通过2G/3G/4G等无线网络，将所述位置上传到实时路况服务器，查询得到拥堵指数；计算当前时刻到之前5分钟的时间段内车辆的速度的平均值和方差；
S103：若上述平均值小于15千米每小时、方差大于50且交通指数大于8，则判定当前行驶状态为第一状态，即拥堵状态；若上述平均值大于60千米每小时、方差小于10且交通指数小于2，则判定当前行驶状态为第二状态，即畅通状态；
S104：若当前行驶状态为第一状态，则创建序列1；获取所有可播放的歌曲的总数量；顺序在序列1中选取组数与所有可播放的歌曲的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递增，且各元素互不重复；依据歌曲的排列顺序和元素组合的顺序将歌曲与元素组合一一关联；
若当前行驶状态为第二状态，则创建序列2；获取所有可播放的歌曲的总数量；顺序在序列2中选取组数与所有可播放的歌曲的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递减，且各元素互不重复；依据歌曲的排列顺序和元素组合的顺序将歌曲与元素组合一一关联；
若当前行驶状态为除第一状态和第二状态之外的状态，则创建序列3，将每首歌曲与序列3中的一个元素关联，且各歌曲关联的元素互不重复；
S105：随机从S104创建的序列中选取一元素；
S106：播放随机选取的元素对应的歌曲。
本发明的实施例二为：
一种车载音频的随机播放方法，包括：
S201：获取所有可播放的歌曲的节奏；按照歌曲的节奏从低到高对所有可播放的歌曲进行排序；
S202：创建序列1；获取所有可播放的歌曲的总数量；顺序在序列1中选取组数与所有可播放的歌曲的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递增，且各元素互不重复；依据歌曲的排列顺序和元素组合的顺序将歌曲与元素组合一一关联；
S203：创建序列2；获取所有可播放的歌曲的总数量；顺序在序列2中选取组数与所有可播放的歌曲的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递减，且各元素互不重复；依据歌曲的排列顺序和元素组合的顺序将歌曲与元素组合一一关联；
S204：创建序列3，将每首歌曲与序列3中的一个元素关联，且各歌曲关联的元素互不重复；
S205：利用GPS获取车辆当前的位置；通过2G/3G/4G等无线网络，将所述位置上传到实时路况服务器，查询得到拥堵指数；计算当前时刻到之前5分钟的时间段内车辆的速度的平均值和方差；
S206：若上述平均值小于15千米每小时、方差大于50且交通指数大于8，则判定当前行驶状态为第一状态，即拥堵状态；若上述平均值大于60千米每小时、方差小于10且交通指数小于2，则判定当前行驶状态为第二状态，即畅通状态；
S207：若当前行驶状态为第一状态，则选取序列1；若当前行驶状态为第二状态，则选取序列2；若当前行驶状态为除第一状态和第二状态之外的状态，则选取序列3；
S208：随机从S207选取的序列中选取一元素；
S209：播放随机选取的元素对应的歌曲。
需要说明的是，上述S202、S203和S204的顺序可互换。
本发明的实施例三为：
一种车载音频的随机播放方法，与上述实施例一的区别在于：
上述S104具体为：
S1041：获取音频数据的数量N以及排列顺序；
S1042：若当前行驶状态为第一状态，则创建序列1，序列1中包含N(N+1)/2个元素，对每一首歌曲关联其与所述序列1中连续的K个元素；所述N为可播放的歌曲的总数量，K为各歌曲的排列序号；如歌曲排序为1-10，序列1包含元素a1-a55，将歌曲1与a1关联，歌曲2与a2和a3关联；
若当前行驶状态为第二状态，则创建序列2，序列2中包含N(N+1)/2个元素，对每一首歌曲关联其与序列2中的N-K+1个元素；
若当前行驶状态为除第一状态和第二状态外的状态，则创建序列3，序列3中包含N个元素，将各歌曲分别与序列3中的一个元素关联，每首歌曲关联的元素互不重复；
上述S105具体为：
S1051：生成一个随机数，若当前行驶状态为第一状态，则将所述随机数整除N(N+1)/2得到余数Y1，在序列1中获取排序值与所述余数Y1值相同的元素；若当前行驶状态为第二状态，则将所述随机数整除N(N+1)/2得到余数Y2，在序列2中获取序号与所述余数Y2值相同的元素；若当前行驶状态为除第一状态和第二状态外的状态，则将所述随机数整除N得到余数Y3，在序列3中获取排序值与所述余数Y3值相同的元素；上述排序值代表元素在序列中所在的位置，当元素的序号设置与歌曲的排序设置一致时(如歌曲排序是从1开始的自然数，元素序号也是从1开始)，则元素的排序值即为元素的序号，如余数Y1为4，则在序列1中获取序号为a4对应的歌曲；
上述S106具体为：
S1061：判断依据余数获取的元素对应的歌曲是否已播放过；
S1062：若未播放过，则播放获取的元素对应的歌曲；若已播放过，则播放离获取的元素最近的元素对应且未播放过的歌曲；如a2对应的歌曲2已播放过，而a1和a2均离a3最近，且a1对应歌曲1，a3对应歌曲2，则播放a1对应的歌曲1；
S1063：判断剩余未播放歌曲数量是否为0；
S1064：若是，则将所有歌曲设置为未播放；若否，则返回步骤S1051。
本发明的实施例四为：
一种车载音频的随机播放方法，与上述实施例三的区别在于：
S101：获取所有可播放的歌曲的节奏；按照歌曲的节奏从低到高对所有可播放的歌曲进行排序，具体包括：
S1011：获取所有可播放的歌曲；
S1012：选取一未检测过的歌曲，对该未检测过的歌曲进行采样；
S1013：依据各采样点的采样数值生成各采样点的能量信号；生成该未检测过的歌曲的节奏点缓存队列；
S1014：预设最大值M和最大位置I为零；
S1015：从所述未检测过的歌曲的时间轴为零的时刻开始顺序扫描能量信号值；
S1016：比较当前采样点的能量信号值与M的大小；
S1017：若当前采样点的能量信号值大于M，则将当前采样点的能量信号值作为M的值，并将当前采样点作为I的值；
S1018：若当前采样点的能量信号值小于等于M，则计算当前采样点与I的距离；判断所述距离是否大于200毫秒；若是，则将I的值添加至节奏点缓存队列中；将M和I清零；
S1019：判断能量信号是否扫描完成；
S10110：若否，则继续比较其他采样点能量信号值Pi与M的大小；若是，则计算节奏点缓存队列中相邻节奏点的平均距离；将平均距离转化为节奏参数，所述节奏参数为每分钟包含的节拍数；其中平均距离越长，表示节奏点时间间隔越远，音乐平缓，平均距离越短，表示节奏点时间间隔越近，音乐节奏快，而节奏参数直接反映了节奏的快慢；
S10111：继续计算得到其他音频数据的节奏参数；
S10112：按照所述节奏参数从小到大对所有音频数据进行排序。
综上所述，本发明提供的车载音频的随机播放方法，能够自动将歌曲根据节奏进行拍照，并在车辆处于不同路况和车辆状态时，对各歌曲的播放概率进行调整，以达到播放节奏适合当前行驶状态的音乐，有效降低了音频娱乐系统对驾驶员的不良影响。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载音频的随机播放方法，其特征在于，包括：
获取所有音频数据的节奏；
按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序；
获取车辆当前所在位置的交通指数和车辆当前的速度参数；
依据所述交通指数和速度参数创建一序列；
依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联，且各音频数据对应的元素互不重复；
随机选取序列中的元素；
播放选取的元素对应的音频数据。
2.根据权利要求1所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，所述速度参数包括速度的平均值和速度的方差；依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
若所述速度的平均值小于第一预设车速、方差大于第一预设方差且交通指数大于第一预设指数，则判定当前行驶状态为第一状态；
若所述速度的平均值大于第二预设车速、方差小于第二预设方差且交通指数小于第二预设指数，则判定当前行驶状态为第二状态；所述第一预设车速小于第二预设车速，第一预设方差大于第二预设方差，第一预设指数大于第二预设指数；
若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联。
3.根据权利要求2所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序具体为：按照所述音频数据的节奏从低到高对所有音频数据进行排序。
4.根据权利要求3所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
若当前行驶状态为第一状态，则创建一序列；顺序在所述序列中选取组数与音频数据的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递增；
依据音频数据的排列顺序和元素组合的顺序将音频数据与元素组合一一关联；
若当前行驶状态为第二状态，则创建一序列；顺序在所述序列中选取组数与音频数据的总数量相同的元素组合，所述元素组合中的元素数量顺序递减；
依据音频数据的排列顺序和元素组合的顺序将音频数据与元素组合一一关联。
5.根据权利要求3所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，若当前行驶状态为第一状态或第二状态，则创建一序列，依据音频数据的排列顺序从所述序列中选取不同数量的元素，将音频数据和选取获得的所述不同数量的元素关联具体包括：
获取音频数据的数量以及排列顺序；
若当前行驶状态为第一状态，则创建一序列，对每一音频数据关联其与所述序列中的K个元素；
若当前行驶状态为第二状态，则创建一序列，对每一音频数据关联其与所述序列中的N-K+1个元素；
所述N为音频数据的总数量，K为各音频数据的排列序号。
6.根据权利要求5所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，随机选取序列中的元素具体包括：
生成一个随机数，将所述随机数整除N(N+1)/2得到余数；
获取排序值与所述余数值相同的元素。
7.根据权利要求5所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，播放选取的元素对应的音频数据具体包括：
判断选取的元素对应的音频数据是否播放过；
若未播放过，则播放选取的元素对应的音频数据；
若已播放过，则播放离选取的元素最近的元素对应且未播放过的音频数据。
8.根据权利要求1所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，与音频数据关联的所有元素的序号为连续的序号。
9.根据权利要求1所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，与同一音频数据关联的元素的序号为连续的序号。
10.根据权利要求1所述的车载音频的随机播放方法，其特征在于，获取所有音频数据的节奏；按照所述音频数据的节奏的高低顺序对所有音频数据进行排序具体包括：
获取所有音频数据；
对一音频数据进行采样；
依据各采样点的采样数值生成各采样点的能量信号；生成所述一音频数据的节奏点缓存队列；
预设最大值M和最大位置I为零；
从所述一音频数据的时间轴为零的时刻开始顺序扫描能量信号值；
比较当前采样点的能量信号值与M的大小；
若当前采样点的能量信号值大于M，则将当前采样点的能量信号值作为M的值，并将当前采样点作为I的值；
若当前采样点的能量信号值小于等于M，则计算当前采样点与I的距离；判断所述距离是否大于预设值；若是，则将I的值添加至节奏点缓存队列中；将M和I清零；
判断能量信号是否扫描完成；
若否，则继续比较其他采样点能量信号值Pi与M的大小；
若是，则计算节奏点缓存队列中相邻节奏点的平均距离；将平均距离转化为节奏参数，所述节奏参数为每分钟包含的节拍数；
继续计算得到其他音频数据的节奏参数；
按照所述节奏参数从小到大对所有音频数据进行排序。
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