CN111954028A - 音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及投屏技术领域，公开了一种音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质，其中，所述投屏方法包括：将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。本发明的音频数据的投屏方法发送端设备发送音频数据时，运用虚拟声卡代替实体声卡获取音频数据，投屏过程中发送端设备不会发出声音，避免了发送端设备和接收端设备之间声音的干扰，提升了音频数据的投屏体验。

Description

音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及投屏技术领域，尤其涉及一种音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前基于MacOS的投屏技术，当发送端设备将音频数据发送给接收端进行播放时，发送端设备本身也会播放该音频数据，这样用户就会同时听到发送端设备和接收端设备两个终端发出的声音，由于发送端设备和接收端设备所发出的声音之间可能不同步，所以会存在相互干扰，这极大的影响音频数据的投屏质量，极大的影响了用户体验。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有基于MacOS设备投屏时，无法实现音频只在接收端设备上播放，而不在发送端设备上播放，音频数据的投屏效果不佳的技术问题。
本发明第一方面提供了一种音频数据的投屏方法，其中，所述音频数据的投屏方法包括：
将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；
使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；
在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
预先在所述接收端设备的存储空间内创建存储缓冲区；
将所述音频数据分割成若干等长的数据包；
以数据包的形式将编码后的所述音频数据发送至接收端设备的存储缓冲区中。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述以数据包的形式将编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
为每个所述数据包随机分配标识号，并生成数据包与对应标识号的列表，其中，所述标识号用于确定每个数据包的发送顺序。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前还包括：
将所述发送端设备和所述接收端设备置于同一局域网内；
建立所述发送端设备和所述接收端设备之间的所述投屏连接。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据具体包括：
将所述虚拟声卡的播放接口分配给所述应用程序；
接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据具体包括：
按照预设的时间间隔，逐步接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据之后包括：
在所述音频数据播放结束之后，将所述发送端设备上的声音输出恢复为实体声卡。
本发明第二方面提供了一种音频数据的投屏装置，包括：
设置模块，用于将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
获取模块，通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
编码模块，用于通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；
传输模块，用于使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；
解码模块，用于在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
播放模块，用于在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
本发明第三方面提供了一种音频数据的投屏设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述投屏设备执行上述的音频数据的投屏方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的音频数据的投屏方法。
附图说明
图1为本发明音频数据的投屏方法的第一个实施例示意图；
图2为本发明音频数据的投屏方法的第二个实施例示意图；
图3为本发明音频数据的投屏方法的第三个实施例示意图；
图4为本发明音频数据的投屏方法的第四个实施例示意图；
图5为本发明音频数据的投屏方法的一个示例性通讯过程图；
图6为本发明音频数据的投屏装置的一个实施例示意图；
图7为本发明音频数据的投屏设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种音频数据的投屏方法、装置、设备及存储介质。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明音频数据的投屏方法的第一个实施例包括：
101、将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
在本实施例中，虚拟声卡可以替代实体声卡进行音频数据的播放，即通过虚拟声卡代替实体声卡成为应用程序传递音频数据的媒介。
102、通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
在本实施例中，本发明应用程序的声音先传入系统音源，由于设定虚拟声卡为外放设备，所以就可以捕获到应用程序播放的音频数据。
103、将所述音频数据通过投屏连接发送至接收端设备上进行播放。
在本实施例中，发送端设备可以通过无线或有线的方式与接收端设备之间建立投屏连接，或者发送端设备的物理接口可以连接外设投屏设备，外设投屏设备通过无线或有线的方式与接收端设备之间建立连接，本发明在此不做限定。
本发明发送端设备播放音频时，是通过虚拟声卡获取到音频数据，这样发送端设备的实体声卡无法获取到音频数据，由于发送端无法通过实体声卡进行音频数据转换，发送端设备无法发声，发送端捕获音频数据，最后利用投屏程序将音频数据发送给接收端设备，以使接收端播放所述音频数据，本发明的音频数据的投屏方法在发送端设备发送音频数据时，运用虚拟声卡代替实体声卡收集播放音频数据，这样投屏过程中发送端设备本身不会发出声音，从而避免了发送端设备和接收端设备之间声音的干扰，提升音频数据的投屏效果。
参见图2，在本发明一种可选的实施例中，所述步骤103之前包括：
1021、通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩。
在本实施例中，本发明采用H264标准对音频数据进行编码，这样编码过程能够具有更高的编码效率，和更高的网络适应能力，并且H264标准采用混合编码结构，提高了编码效率，H264的编码选项较少，降低了编码时复杂度。
H264可以应用在不同场合，可以根据不同的环境使用不同的传输和播放速率，并且提供了丰富的错误处理工具，可以很好的控制或消除丢包和误码，H264标准各主要部分有访问单元分割符，附加增强信息，基本图像编码，冗余图像编码，还有即时解码新、假想参考解码、假想码流调度器。
本发明示例性的一种实施例中，音频数据的编码过程可以包括：先把音频数据中音频信号的低频信号通过一个数字滤波组处理，得到一组低频子带信号，再把该组低频子带作为一个整块信号来进行高频信号的复制，整个高频频段信号的复制方法是将高频信号按照频率由低到高划分成若干频段，每段与上述整块低频信号的带宽大致相同，然后将整块低频子带组连续复制到高频频段的每一段，整块低频子带组会被周期性地在高频频段使用若干次，直到整个需要恢复的高频频段都被复制完成为止。
参见图2，在本发明一种可选的实施例中，所述步骤103具体包括：
301、使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至所述接收端设备；
在本实施例中，RTSP是基于文本的协议，采用ISO10646字符集，使用UTF-8编码方案，RTSP是应用级协议，可以控制实时数据的发送，RTSP协议具有可扩展性，易解析，安全，多服务器支持和传输协调等特点。
302、在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
303、在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
在本发明一种可选的实施例中，所述使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
预先在所述接收端设备的存储空间内创建存储缓冲区；
在本实施例中，存储缓冲区用于接收发送端设备发送过来的音频数据的数据包，在存储缓冲区中，数据包依照预定的顺序传递给接收端设备进行解码播放，通过设置存储缓冲区接收数据包，可以有效地避免数据包实时传输造成的数据堵塞。
将所述音频数据分割成若干等长的数据包；
在本实施例中，数据包的大小依据存储缓冲区的大小来设置，在一种情况下，若音频数据的大小大于存储缓冲区的大小，那么音频数据分割出的数据包的大小可以为存储缓冲区的1/10，这样做的好处是数据包可以在传输存储缓冲区储存时实时传送给接收端设备播放，并删除播放完的数据包，防止数据包溢出丢失，提升音频数据在接收端设备上的播放效果。
以数据包的形式将编码后的所述音频数据发送至接收端设备的存储缓冲区中。
在本实施例中，数据包采用延时发送的策略发送给接收端设备，比如，在第一个数据包发送之后，经过预设的时长，再发送第二个数据包，以此来避免数据包传输过程的堵塞，示例性的预设的时长可以为第一个数据包传输完成时间的1/20。
在本发明一种可选的实施例中，所述以数据包的形式将编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
为每个所述数据包随机分配标识号，并生成数据包与对应标识号的列表，其中，所述标识号用于确定每个数据包的发送顺序。
在本实施例中，每个数据包的标识号随机分配，这样可以提高数据包传输过程中的安全性，数据包传输完成之后，再根据生成数据包与对应标识号的列表按照顺序将数据包还原成音频数据。
在本发明一种可选的实施例中，所述步骤使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前还包括：
将所述发送端设备和所述接收端设备置于同一局域网内；
在本实施例中，局域网可以为通过路由器建立的WIFI网络，发送端设备和接收端设备同时连接到这个WIFI网络上，之后通过IP地址，发送端设备和接收端设备就可以实现相互发现。
建立所述发送端设备和所述接收端设备之间的所述投屏连接。
在本实施例中，发送端设备和接收端设备之间通过声波传递连接信息，接收端设备上设置有音频播放装置，发送端设备上设置有音频采集装置，建立投屏连接时，发送端设备采集接收端设备播放的声波音频，从声波音频中获取接收端设备的设备标识，解析设备标识获得接收端设备的IP地址。
参见图3，在本发明一种可选的实施例中，所述步骤102具体包括：
201、将所述虚拟声卡的播放接口分配给所述应用程序；
在本实施例中，当进行放音时，通过声音API拦截应用程序对声音播放设备的选择，在应用程序调用声音API之后，将应用程序待播放的音频数据发送到虚拟声卡的播放接口。
202、接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
在本实施例中，本发明技术方案采用的虚拟声卡具有多个播放接口，应用程序请求播放声音时，为每个应用程序提供唯一的播放接口，这样便于对于音频数据来源的源应用程序进行追溯。
在本发明一种可选的实施例中，所述步骤202具体包括：
按照预设的时间间隔，逐步接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
在本实施例中，本发明技术方案可以实现音频数据的连续接收，当有多个应用程序请求播放音频数据时，按照请求的先后顺序和预设的时间间隔依次接收音频数据，从而音频数据堵塞，影响音频数据的投屏后的质量。获取音频数据的设备在为至少两个应用程序配置虚拟声卡时，首先建立了虚拟声卡与其中一个应用程序的绑定关系，在检测到第一应用程序触发停止获取音频数据的指令，解除第一应用程序与第一应用程序对应的虚拟声卡之间的绑定关系，释放第一应用程序对应的虚拟声卡，第一应用程序对应的虚拟声卡被释放后，将该虚拟声卡设置为未被占用的状态，接着第二应用程序绑定并使用该虚拟声卡。
参见图4，在本发明一种可选的实施例中，所述步骤303之后包括：
104、在所述音频数据播放结束之后，将所述发送端设备上的声音输出恢复为实体声卡。
在本实施例中，音频数据只有在需要投屏到接收端设备上进行播放时才需要通过虚拟声卡进行播放，在音频数据传输至接收端设备完成之后，为了不影响发送端设备正常的音频播放，需要将发送端设备上的声音输出恢复为实体声卡，具体可以在发送端设备上专门设置一个进程用于监控待投屏的音频数据是否传输完成。
参见图5，本发明一种示例性的音频数据的投屏方法的通讯流程如下：（1）在发送端设备上安装虚拟声卡驱动；（2）将发送端设备上的声音输出设备设置为虚拟设卡；（3）启动发送端设备上的应用程序播放音频数据；（4）虚拟声卡驱动得到应用程序的音频数据；（5）发送端设备对音频数据进行编码；（6）将音频数据传输到接收端设备（包括电视和电视盒子）播放。
上面对本发明实施例中音频数据的投屏方法进行了描述，下面对本发明实施例中音频数据的投屏装置进行描述，请参阅图6，本发明实施例中音频数据的投屏装置一个实施例包括：
设置模块10，用于将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
获取模块20，通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
编码模块30，用于通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；
传输模块40，用于使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；
解码模块50，用于在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
播放模块60，用于在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
在本发明一种可选的实施方式中，所述音频数据的投屏装置还包括：
创建模块，用于在所述接收端设备的存储空间内创建存储缓冲区；
分割模块，用于将所述音频数据分割成若干等长的数据包；
发送模块，用于以数据包的形式将编码后的所述音频数据发送至接收端设备的存储缓冲区中。
在本发明一种可选的实施方式中，所述音频数据的投屏装置还包括：
分配模块，用于为每个所述数据包随机分配标识号，并生成数据包与对应标识号的列表，其中，所述标识号用于确定每个数据包的传输顺序。
在本发明一种可选的实施方式中，所述音频数据的投屏装置还包括：
网络模块，用于将所述发送端设备和所述接收端设备置于同一局域网内；
连接模块，用于建立所述发送端设备和所述接收端设备之间的所述投屏连接。
在本发明一种可选的实施方式中，所述音频数据的投屏装置还包括：
分配模块，用于将所述虚拟声卡的播放接口分配给所述应用程序；
接收模块，用于接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
在本发明一种可选的实施方式中，所述接收模块还用于按照预设的时间间隔，逐步接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
在本发明一种可选的实施方式中，所述音频数据的投屏装置还包括：
恢复配置模块，用于在所述音频数据播放结束之后，将所述发送端设备上的声音输出恢复为实体声卡。
上面图6从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的音频数据的投屏装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中音频数据的投屏设备进行详细描述。
图7是本发明实施例提供的一种音频数据的投屏设备的结构示意图，该音频数据的投屏设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器70（central processing units，CPU）（例如，一个或一个以上处理器）和存储器80，一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质90（例如一个或一个以上海量存储设备）。其中，存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块（图示没标出），每个模块可以包括对音频数据的投屏设备中的一系列指令操作。更进一步地，处理器可以设置为与存储介质通信，在音频数据的投屏设备上执行存储介质中的一系列指令操作。
基于音频数据的投屏设备还可以包括一个或一个以上电源100，一个或一个以上有线或无线网络接口110，一个或一个以上输入输出接口120，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图7示出的音频数据的投屏设备结构并不构成对基于音频数据的投屏设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述音频数据的投屏方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（read-only memory，ROM）、随机存取存储器（random access memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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 (10)

1.一种音频数据的投屏方法，其特征在于，所述音频数据的投屏方法包括：
将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；
使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；
在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
2.根据权利要求1所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
预先在所述接收端设备的存储空间内创建存储缓冲区；
将所述音频数据分割成若干等长的数据包；
以数据包的形式将编码后的所述音频数据发送至接收端设备的存储缓冲区中。
3.根据权利要求2所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述以数据包的形式将编码后的所述音频数据至接收端设备之前包括：
为每个所述数据包随机分配标识号，并生成数据包与对应标识号的列表，其中，所述标识号用于确定每个数据包的发送顺序。
4.根据权利要求1所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备之前还包括：
将所述发送端设备和所述接收端设备置于同一局域网内；
建立所述发送端设备和所述接收端设备之间的所述投屏连接。
5.根据权利要求1所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据具体包括：
将所述虚拟声卡的播放接口分配给所述应用程序；
接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
6.根据权利要求5所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据具体包括：
按照预设的时间间隔，逐步接收至少一个所述应用程序发送的所述音频数据。
7.根据权利要求1所述的音频数据的投屏方法，其特征在于，所述在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据之后包括：
在所述音频数据播放结束之后，将所述发送端设备上的声音输出恢复为实体声卡。
8.一种音频数据的投屏装置，其特征在于，所述投屏装置包括：
设置模块，用于将发送端设备上的声音输出设置为虚拟声卡；
获取模块，通过所述虚拟声卡获取所述发送端设备上应用程序播放的音频数据；
编码模块，用于通过H264标准对所述音频数据进行编码压缩；
传输模块，用于使用RTSP协议发送编码后的所述音频数据至接收端设备；
解码模块，用于在所述接收端设备上通过H264标准对所述音频数据进行解码；
播放模块，用于在所述接收端设备上播放解码后的所述音频数据。
9.一种音频数据的投屏设备，其特征在于，所述投屏设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述投屏设备执行如权利要求1-7中任一项所述的音频数据的投屏方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的音频数据的投屏方法。
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