CN113037413B

CN113037413B - 一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质

Info

Publication number: CN113037413B
Application number: CN202110265093.0A
Authority: CN
Inventors: 魏作贤; 李俊
Original assignee: Chengdu Dexin Digital Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Dexin Digital Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2021-03-11
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2041-03-11
Also published as: CN113037413A

Abstract

本申请公开了一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质，音频发送端在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；音频接收端接收到调频信息包后，根据调频信息包中的时间信息对音频信息包对应的音频流进行时延调整。采用用于记录调频同步网的信息的调频信息包来传输音频数据的时间信息，无需生成随路音频信令以传输时间信息，即无需进行随路音频信令的编码、解码，以及音频接收端的解码器无需获取全球定位系统时间来计算得到时间信息，且不需要将时间信息叠加入音频数据，从而大大降低了音频发送端和音频接收端解码器的计算量，降低了调频同步实现的难度、减少调频同步操作对音频数据的影响，进而提升了音频传输质量。

Description

一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质

技术领域

本申请涉及调频同步广播技术领域，特别是涉及一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质。

背景技术

调频同步广播是指利用位于不同地点的两部或更多部发射机使用同一频率播出同样节目内容的广播形式。调频同步广播网的组建可以很好的解决使用单一频率进行大面积调频广播的问题。然而，由于音频信号从电台的播放控制中心到各发射台激励器的距离不同、传输链路路由不同、信号传输过程中的复用解复用方式不同等，造成各发射台激励器的音频时延可能出现一定的差异，且这种差异还有可能是变动的，这将导致发射台之间的相干区的收听质量较差。

对于上述问题的现有解决办法，在申请号为CN200910147606.7的专利文件中，是由音频输入端生成一个随路音频信令，该随路音频信令中的同步帧包含作为时标信号的参考点，每秒发送一次，完全与全球定位系统的1PPS 信号对齐。将数字音频信号与随路音频信令调制后的FSK波形相加后进行传输，音频流和随路音频信令的传输延时和处理延时始终保持一致，音频接收端的解码器需要对音频流和随路音频信令进行解调，将随路音频信令与全球定位系统时间信息进行对比解算出音频流的时间信息，通过该时间信息控制音频流的输出时间。

但是应用上述办法，需要对随路音频信令进行FSK调制和FSK解调，计算复杂，且随路音频信令叠加在音频流中进行编码和解码，影响了音频流的质量，且需要通过复杂的间接计算获得时间信息，导致时间信息的精度难以保证。

发明内容

本申请的目的是提供一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质，用于降低调频同步实现难度、减少调频同步操作对音频数据的影响，进而提升音频传输质量。

为解决上述技术问题，本申请提供一种调频同步方法，基于音频发送端，包括：

在生成音频数据包后，将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；

将所述调频信息包发送至音频接收端，以使所述音频接收端根据所述调频信息包中的所述时间信息对所述音频数据包对应的音频流进行时延调整；

其中，所述调频信息包用于记录所述音频发送端所在调频同步网的信息。

可选的，所述时间信息具体为对应的所述音频数据包在所述音频发送端的发送时间。

可选的，所述将所述调频信息包发送至音频接收端，具体为：

将所述调频信息包和所述音频数据包以时分复用的方式发送至所述音频接收端；

其中，所述调频信息包和所述音频数据包具有不同的标志码。

可选的，所述音频接收端根据所述调频信息包中的所述时间信息对所述音频数据包对应的音频流进行时延调整，具体包括：

所述音频接收端的解码器将所述音频数据包进行解码，得到所述音频流；

所述音频接收端将所述音频流存入预设的音频流存储空间；

调频激励器解析所述调频信息包得到所述时间信息后，根据所述调频激励器的内部时钟时间与所述时间信息对所述音频流进行时延调整。

可选的，所述生成音频数据包，具体为：

将所述音频数据进行固定长度的封装，并将封装后的音频数据进行编码压缩，得到音频帧，以所述音频帧为所述音频数据包；

相应的，所述调频激励器解析所述调频信息包得到所述时间信息后，根据所述调频激励器的内部时钟时间与所述时间信息对所述音频流进行时延调整，具体为：

按所在单频网的最大延迟时间，所述调频激励器将所述调频激励器的内部时钟时间与所述时间信息进行偏移一致后，输出第一个所述音频流，而后按照固定的采样周期输出其余所述音频流。

可选的，所述将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包，具体包括：

当调频同步广播系统初始化时，进入所述将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包步骤；

自所述调频同步广播系统初始化时起，每间隔预设周期进入所述将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种调频同步装置，包括：

写入单元，用于在生成音频数据包后，将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；

发送单元，用于将所述调频信息包发送至音频接收端，以使所述音频接收端根据所述调频信息包中的所述时间信息对所述音频数据包对应的音频流进行时延调整；

其中，所述调频信息包用于记录音频发送端所在调频同步网的信息。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种调频同步系统，包括：音频发送端和音频接收端；

其中，所述音频发送端用于在生成音频数据包后，将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；将所述调频信息包发送至音频接收端；

所述音频接收端用于根据所述调频信息包中的所述时间信息对所述音频数据包对应的音频流进行时延调整；

为解决上述技术问题，本申请还提供一种调频同步设备，包括：

存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述调频同步方法的步骤；

处理器，用于执行所述指令。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述调频同步方法的步骤。

本申请所提供的调频同步方法，音频发送端在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；音频接收端接收到调频信息包后，根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整。采用用于记录调频同步网的信息的调频信息包来传输音频数据的时间信息，无需生成随路音频信令以传输时间信息，即无需进行随路音频信令的编码、解码，以及音频接收端的解码器无需获取全球定位系统时间来计算得到时间信息，且不需要将时间信息叠加入音频数据，从而大大降低了音频发送端和音频接收端解码器的计算量，降低了调频同步实现的难度、减少调频同步操作对音频数据的影响，进而提升了音频传输质量。

本申请还提供了一种调频同步装置、系统、设备、存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种调频同步方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种音频数据压缩编码示意图；

图3为本申请实施例提供的一种音频数据解码示意图；

图4为本申请实施例提供的一种调频同步装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种调频同步设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质，用于降低调频同步实现难度、减少调频同步操作对音频数据的影响，进而提升音频传输质量。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种调频同步方法的流程图。

如图1所示，基于音频发送端，本申请实施例提供的调频同步方法包括：

S101：在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包。

S102：将调频信息包发送至音频接收端，以使音频接收端根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整。

其中，调频信息包用于记录音频发送端所在调频同步网的信息。

调频同步广播系统中，音频发送端通常在电台的播放控制中心，音频接收端通常为发射机。音频发送端对采样得到的音频信号进行编码，生成音频数据包，将音频数据包发送至音频接收端。音频接收端的解码器对音频数据包进行解码，得到音频流，音频接收端的激励器控制音频流的输出。其中，为了标识音频数据包的信息，音频发送端还会将调制信息包（FMIP）一并发送至音频接收端。调制信息包用于记录音频发送端所在调频同步网的信息，其中携带的数据包括但不限于单频网信息和无线电数据系统（Radio Data System，RDS）信息，其中单频网信息包括时间戳信息、最大延时时间、发射机控制信息等。调频信息包不需要进行编码和解码，在传输过程中是透明传输的，不改变包的内容。在本申请实施例提供的调频同步方法中，将音频数据包对应的时间信息也写入调频信息包，取代生成并传输随路音频信令的方式来传递音频数据包的时间信息。

对于步骤S101来说，音频发送端根据采样得到的音频数据进行封装、压缩编码后，得到音频数据包。在生成音频数据包后，音频发送端将音频数据包对应的时间信息加入调频信息包。该时间信息可以为对应的音频数据包在音频发送端的发送时间，也可以为音频数据包的生成时间，或其他与音频接收端预先约定的时间。该时间信息可以选用全球定位系统时间。

对于步骤S102来说，音频发送端可以利用音频数据包的传输链路将调频信息包发送至音频接收端。优选的，将调频信息包和音频数据包以时分复用的方式发送至音频接收端。其中，调频信息包和音频数据包具有不同的标志码。

步骤S102中音频接收端根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整，具体可以包括：

音频接收端的解码器将音频数据包进行解码，得到音频流；

音频接收端将音频流存入预设的音频流存储空间；

调频激励器解析调频信息包得到时间信息后，根据调频激励器的内部时钟时间与时间信息对音频流进行时延调整。

音频接收端的解码器只需对音频数据包进行解码得到音频流，而不用对调频信息包进行操作。调频激励器直接解析调频信息包，得到其中的时间信息和其他信息，即可结合音频流的时间信息和本地的时钟信息对音频流的输出时延进行调整。从而在整个调频同步广播系统中，实现各音频接收端的音频流的同频发布。

本申请实施例提供的调频同步方法，音频发送端在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；音频接收端接收到调频信息包后，根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整。采用用于记录调频同步网的信息的调频信息包来传输音频数据的时间信息，无需生成随路音频信令以传输时间信息，即无需进行随路音频信令的编码、解码，以及音频接收端的解码器无需获取全球定位系统时间来计算得到时间信息，且不需要将时间信息叠加入音频数据，从而大大降低了音频发送端和音频接收端解码器的计算量，降低了调频同步实现的难度、减少调频同步操作对音频数据的影响，进而提升了音频传输质量。

图2为本申请实施例提供的一种音频数据压缩编码示意图；图3为本申请实施例提供的一种音频数据解码示意图。

在上述实施例的基础上，在本申请实施例提供的调频同步方法中，步骤S101中生成音频数据包，具体为：

将音频数据进行固定长度的封装，并将封装后的音频数据进行编码压缩，得到音频帧，以音频帧为音频数据包；

相应的，上述实施例中调频激励器解析调频信息包得到时间信息后，根据调频激励器的内部时钟时间与时间信息对音频流进行时延调整，具体为：

按所在单频网的最大延迟时间，调频激励器将调频激励器的内部时钟时间与时间信息进行偏移一致后，输出第一个音频流，而后按照固定的采样周期输出其余音频流。

通过对音频数据以组帧的方式进行传输，通过固定长度的封装，可以保证每个帧之间的数据在编解码后保持一致，压缩后的编码数据简称为音频帧。在上述实施例中提到，可以将调频信息包和音频帧按照时分复用的方式传输，两种数据包通过不同的标志码进行区分，调频信息包的发送周期没有严格的时间限定。

则在音频发送端自音频数据生成音频帧后和对应的调频信息包采用时分复用的方式进行传输的方式可以参考图2所示。如图2所示，将音频数据中固定长度的音频流进行音频压缩编码得到对应的音频帧，音频帧按照音频流的顺序进行传输，将音频帧对应的调频信息包（FMIP）插入音频帧之间进行传输。

在音频接收端，解码器对音频帧进行解码，得到左右声道的音频流，不对调频信息包进行处理。解码后的音频流与调频信息包的顺序和图2中的顺序一致，如图3所示。

音频接收端的调频激励器在接收到解码器输出的数据后，先进行包的分离，调用信息解析脚本解析调频信息包得到时间信息，该时间信息就是当前调频信息包后的音频流的第一个音频数据输出的时刻。音频流进入预设的音频流存储空间进行暂存。当前调频激励器的内部时钟时间与调频信息包携带的时间信息进行一定的偏移输出一致后，输出该音频流的第一个音频数据，之后就可以按照固定的采样周期输出其余的音频流。输出的音频数据进入调频编码模块进行后续的处理。其中，为保证各发射机能够实现调频同步，调频激励器在进行偏移输出时，按所在单频网的最大延迟时间进行偏移。

在此基础上，可以看到，当音频接收端进行一次时延调整后，后续的音频数据可以在此调整的基础上进行输出，则不必要在每个调频信息包中均加入时间信息。则图1中步骤S101中将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包，具体可以包括：

当调频同步广播系统初始化时，进入将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包步骤；

自调频同步广播系统初始化时起，每间隔预设周期进入将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包步骤。

在具体实施中，根据系统不同的时间点，选择性地执行步骤S101中将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包的步骤。该时间点可以是调频同步广播系统初始化之后第一次传输音频数据时，以及自调频同步广播系统初始化时起，每间隔预设周期执行一次调频同步。其余时间，调频信息包可以照常与音频数据包一同发送，但不携带时间信息，音频接收端也无需执行调频同步工作。

上文详述了调频同步方法对应的各个实施例，在此基础上，本申请还公开了与上述方法对应的调频同步装置、系统、设备及存储介质。

图4为本申请实施例提供的一种调频同步装置的结构示意图。

如图4所示，本申请实施例提供的调频同步装置包括：

写入单元401，用于在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；

发送单元402，用于将调频信息包发送至音频接收端，以使音频接收端根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整；

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种调频同步系统，包括：音频发送端和音频接收端；

其中，音频发送端用于在生成音频数据包后，将与音频数据包对应的时间信息加入调频信息包；将调频信息包发送至音频接收端；

音频接收端用于根据调频信息包中的时间信息对音频数据包对应的音频流进行时延调整；

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图5为本申请实施例提供的一种调频同步设备的结构示意图。

如图5所示，本申请实施例提供的调频同步设备包括：

存储器510，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项实施例所述的调频同步方法的步骤；

处理器520，用于执行所述指令。

其中，处理器520可以包括一个或多个处理核心，比如3核心处理器、8核心处理器等。处理器520可以采用数字信号处理DSP（Digital Signal Processing）、现场可编程门阵列FPGA（Field－Programmable Gate Array）、可编程逻辑阵列PLA（Programmable LogicArray）中的至少一种硬件形式来实现。处理器520也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器CPU（CentralProcessing Unit）；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器520可以集成有图像处理器GPU（Graphics Processing Unit），GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器520还可以包括人工智能AI（Artificial Intelligence）处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器510可以包括一个或多个存储介质，该存储介质可以是非暂态的。存储器510还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器510至少用于存储以下计算机程序511，其中，该计算机程序511被处理器520加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的调频同步方法中的相关步骤。另外，存储器510所存储的资源还可以包括操作系统512和数据513等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统512可以为Windows。数据513可以包括但不限于上述方法所涉及到的数据。

在一些实施例中，调频同步设备还可包括有显示屏530、电源540、通信接口550、输入输出接口560、传感器570以及通信总线580。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对调频同步设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的调频同步设备，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如上所述的调频同步方法，效果同上。

需要说明的是，以上所描述的装置、设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本申请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，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

为此，本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如调频同步方法的步骤。

该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器ROM（Read-Only Memory）、随机存取存储器RAM（Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例中提供的存储介质所包含的计算机程序能够在被处理器执行时实现如上所述的调频同步方法的步骤，效果同上。

以上对本申请所提供的一种调频同步方法、装置、系统、设备、存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、系统、设备及存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种调频同步方法，其特征在于，基于音频发送端，包括：

其中，所述调频信息包用于记录所述音频发送端所在调频同步网的信息；所述时间信息为所述音频数据包的发送时间对应的时间戳或所述音频数据包的生成时间对应的时间戳；

所述将所述调频信息包发送至音频接收端，具体为：将所述调频信息包和所述音频数据包以时分复用的方式发送至所述音频接收端；

2.根据权利要求1所述的调频同步方法，其特征在于，所述音频接收端根据所述调频信息包中的所述时间信息对所述音频数据包对应的音频流进行时延调整，具体包括：

所述音频接收端将所述音频流存入预设的音频流存储空间；

3.根据权利要求2所述的调频同步方法，其特征在于，所述生成音频数据包，具体为：

4.根据权利要求3所述的调频同步方法，其特征在于，所述将与所述音频数据包对应的时间信息加入调频信息包，具体包括：

5.一种调频同步装置，其特征在于，包括：

其中，所述调频信息包用于记录音频发送端所在调频同步网的信息；所述时间信息为所述音频数据包的发送时间对应的时间戳或所述音频数据包的生成时间对应的时间戳；

6.一种调频同步系统，其特征在于，包括：音频发送端和音频接收端；

7.一种调频同步设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令，所述指令包括权利要求1至4任意一项所述调频同步方法的步骤；

处理器，用于执行所述指令。

8.一种存储介质，其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至4任意一项所述调频同步方法的步骤。