CN102354278A - 一种音频数据的处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音频数据的处理方法和设备，方法包括：应用处理器(AP)与无线(modem)模块通过通用串行总线(USB)相连，且modem模块内的编译码器(codec)通过参数配置虚拟为声卡设备；AP通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。通过本发明，能够解决现有AP+modem方案中的modem模块的codec资源没有得到充分利用，造成资源浪费的问题。

Description

一种音频数据的处理方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种音频数据的处理方法和设备。
背景技术
随着手机、掌上电脑(pad)等手持设备的普及，人类已进入到了多媒体广泛发展的时代。在各种手持设备中，音频设备是必不可缺的，有时设备音质的好坏甚至直接关系到产品价格的定位。
在现有技术中，很多智能手机与pad产品都是使用应用处理器(AP，Application Processor)+调制解调器(modem)模块的方案设计的。modem模块通常也称为无线模块，在modem模块中，包含了丰富的硬件资源，如音频codec(编译码器)、各种丰富的外设接口等。在使用AP+modem产品的音频方案设计中大多增加一个外部codec作为声卡设备。这考虑到一些原因：使用AP集中控制codec，编程方便；一些对音质要求苛刻的产品也需要外扩codec。当codec的控制集中在AP侧时，modem模块就仅仅起到传递原始音频数据的作用。
在目前AP+modem方案的手机、Pad等产品中，modem模块的资源没有得到充分的利用，如modem模块内部包含codec，而在使用中仅仅使用了外部的codec作为声卡设备，这就造成了codec资源的浪费，也不利于更好的提高用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种音频数据的处理方法和设备，以解决现有AP+modem方案中的modem模块的codec资源没有得到充分利用，造成资源浪费的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种音频数据的处理方法，应用处理器(AP)与无线(modem)模块通过通用串行总线(USB)相连，且所述modem模块内的编译码器(codec)通过参数配置虚拟为声卡设备，该方法包括：
所述AP通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；
所述modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。
所述modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理，具体为：
所述modem模块根据接收的音频控制命令，从自身内部ARM的音频数据存储区中提取相应的音频数据，提取的音频数据经modem模块内部的数字信号处理(DSP)模块处理后提供给所述codec；所述codec对音频数据进行处理后输出给外部音频设备。
从ARM的音频数据存储区中提取的音频数据为：所述ARM固有的音频数据，或所述AP通过虚拟出的USB音频通道传输给所述modem模块、且由所述modem模块的ARM暂时存储的音频数据。
该方法进一步包括：所述AP通过向modem模块发送音频控制命令，对所述modem模块内的codec的音频参数进行配置。
该方法进一步包括：
所述AP外接外部声卡设备，通过与所述外部声卡设备和modem模块分别相连的切换开关，控制所述外部声卡设备和modem模块内的codec协调工作。
本发明还提供了一种音频数据的处理设备，包括：AP和modem模块，所述AP与modem模块通过USB相连，且所述modem模块内的codec通过参数配置虚拟为声卡设备；
所述AP，用于通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；
所述modem模块，用于根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。
所述modem模块进一步用于，根据接收的音频控制命令，从自身内部ARM的音频数据存储区中提取相应的音频数据，提取的音频数据经modem模块内部的DSP模块处理后提供给所述codec，由所述codec对音频数据进行处理后输出给外部音频设备。
所述从ARM的音频数据存储区中提取的音频数据为：所述ARM固有的音频数据，或所述AP通过虚拟出的USB音频通道传输给所述modem模块、且由所述modem模块的ARM暂时存储的音频数据。
所述AP进一步用于，通过向modem模块发送音频控制命令，对所述modem模块内的codec的音频参数进行配置。
该设备还包括：与AP相连的外部声卡设备，以及与所述外部声卡设备和modem模块分别相连的切换开关；
所述AP通过通用输入/输出(GPIO)命令控制所述切换开关协调所述外部声卡设备和modem模块内的codec协调工作。
本发明所提供的一种音频数据的处理方法和设备，AP与modem模块通过USB相连，且modem模块内的codec通过参数配置虚拟为声卡设备，AP通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。通过本发明，解决了现有AP+modem方案中的modem模块的codec资源没有得到充分利用，造成资源浪费的问题；且本发明能够有效利用modem模块自带的codec通过USB扩展出一个新的声卡，从而能够达到节省成本的目的；另外，由于本发明中的音频数据直接在modem模块进行处理后输出给外部音频设备，能够满足音频通讯实时性的要求，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例一的音频数据的处理设备的结构示意图；
图2为本发明实施例二的音频数据的处理设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
为解决现有AP+modem方案中的modem模块的codec资源没有得到充分利用，而造成资源浪费的问题，本发明所提供的一种音频数据的处理方法和设备，旨在通过模块虚拟声卡的方式，将modem模块内的codec虚拟为声卡设备；将AP与modem模块之间通过通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)相连，且USB需要虚拟出至少两个接口，一个接口用于音频控制命令的交互，一个接口作为虚拟声卡设备的音频通道。这样AP就可以通过USB控制modem模块内的codec执行对音频数据的相应处理，从而将modem模块的codec资源充分利用起来，避免了资源浪费。
本发明实施例一所提供的一种音频数据的处理设备，如图1所示，主要包括：AP、modem模块和外部音频设备。AP与modem模块通过USB相连，且modem模块内的codec通过参数配置虚拟为声卡设备；AP用于通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；modem模块用于根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。外部音频设备为扬声器、耳机等等，用于实现音频的播放。
modem模块内部包括：ARM、codec和数字信号处理(DSP，Digital SignalProcessing)模块，ARM的音频数据存储区中存储音频数据，modem模块根据接收的音频控制命令，从自身内部ARM的音频数据存储区中提取相应的音频数据，提取的音频数据经modem模块内部的DSP模块处理后提供给codec，由codec对音频数据进行处理后输出给外部音频设备进行音频播放。其中，从ARM的音频数据存储区中提取的音频数据可以为：ARM固有的音频数据(即ARM中永久存储)，或AP通过虚拟出的USB音频通道传输给modem模块、且由modem模块的ARM暂时存储的音频数据。
较佳的，AP还可以通过向modem模块发送音频控制命令，对modem模块内的codec的音频参数进行配置，如配置立体声、单声道、音量大小等等。
下面对上述设备实现的音频数据处理方法进一步详细说明。
如图1所示，modem模块中的codec的配置可满足绝大多数应用需求，通过参数配置，开通codec的各项功能，使其具备作为虚拟声卡的基本功能。AP与modem模块通过USB相连，modem模块的codec通过USB模拟为声卡设备。当需要播放音频时，例如MP3格式的音乐，首先使用AP的音频软件解码器转化为脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation)音频数据，然后将PCM音频数据通过USB发送到modem模块内ARM的音频数据存储区内暂存；modem模块内部会将PCM音频数据从ARM传输到DSP模块进行DSP处理后，由DSP模块传输到codec。codec的配置可以根据需要进行设置。经过codec处理后将音频输出到外部音频设备，如speaker、扬声器等设备，完成音频的播放。在这个过程中，AP可以通过AT(Access Terminal，调制解调器命令语言)命令来设置声卡的一些配置，如立体声或单声道、音量的大小等配置。modem模块与AP之间的USB音频数据传输通道抽象成一个USB声卡设备，主要是采用USB规范定义的标准USB audio class(USB音频设备类)枚举成一个USB声卡设备。在modem模块侧，为了控制方便，可以建立一个新的任务sc_task来进行相应音频的控制。一般来说，***只有在听音乐、看视频等多媒体应用或者通话时才会使用音频。在AP发起音频任务时，仅仅将modem模块看做USB声卡，通过访问声卡完成音频的控制。音频的控制具体由modem模块控制codec来完成。
下面以来电与拨号这两个应用场景为例，来说明AP与modem模块相互配合完成音频控制的过程。
在AP与modem模块正常启动后，当modem模块侧有来电呼入时，modem模块会上报来电信息至AP。AP接收到来电后，首先判断当前是否正在播放音频，如果正在播放，则先停止播放，并记录下当前停止播放的位置，以便在通话结束后恢复播放。目前标准的音频函数都会提供这些API(ApplicationProgramming Interface)接口，可以调用相应的函数完成播放、暂停与恢复等操作。在停止播放当前音频后，此时要进行来电铃声的播放。播放来电铃声有两种方法：一是从AP侧发送铃声到modem模块进行播放(在modem模块的ARM内暂存)，二是将来电铃声复制到modem模块侧(作为modem模块内ARM的固有数据)。考虑到接听与音频通道切换的无缝，将来电铃声提前复制到模块侧更为有利。这样AP侧可以通过发送AT+RING(响铃)命令来通知modem模块播放来电铃声。当接听时，AP会发送接听AT命令给modem模块，modem模块接收到该命令后，会停止铃声的播放，根据通话配置控制codec切换到相应的音频通道，之后就可以进行通话了。在这个过程中，可以通过AT命令来进行一些音频的设置，控制音量的大小等等。在通话完毕后，AP会恢复暂停的音频播放。需要说明的是，在通话完毕后，modem模块会切换音频通道到AP音频播放状态(默认值)，然后等待AP侧USB音频数据的发送。同样的原理，当来新信息时，由于信息提示音可以固定存储在modem模块中，因此modem模块会从相应的音频数据存储区中提取信息提示音并完成播放。
拨打电话的音频设置过程与来电相似。在拨打电话时，AP向modem模块发送拨号AT命令之前，首先判断当前是否正在播放音频，如果有，则暂停播放。modem模块接收到拨号命令后，会进行通话音频通道的切换，完成相应的音频配置；在通话完毕后，再根据需要恢复相应的音频设置，恢复音频播放。
以上实施例说明了仅使用modem模块中的codec作为整个***音频控制codec的情况。在实际应用中，可以根据实际情况进行灵活选择，如：对某些对音频要求很高的***，可以使用外部codec作为主音频控制设备，而将modem模块模拟成一块备用声卡，从而提供一些较为复杂的音频控制。这种结构也称为双声卡的结构，以下就双声卡相互配合完成音频控制的过程进行说明。
如图2所示，双声卡结构的音频数据处理设备中，AP分别与modem模块和外部声卡设备相连，且设备中的切换开关分别与AP、modem模块和外部声卡设备相连。AP通过通用输入/输出(GPIO，General Purpose Input Output)来控制切换开关进行音频通道的切换，如：可以通过GPIO控制切换开关将modem模块的codec的输出通道切换至扬声器，将外部声卡设备的输出通道切换至耳机，这样可以完成两路音频的输出，可以边听歌边打电话。对于一些特定的机器，如情侣机，可以提供两个耳机插槽，提供两路独立的音频输出，这样一台设备就可以当成两台音乐播放器来用。也可以提供一个音频用户界面(UI)控制菜单，根据播放音频的场合在主音频控制设备(外部声卡设备)与副音频控制设备(modem模块内的codec)之间进行选择。除了上述应用外，将模块的声卡作为备用声卡，当***的主声卡出现问题时，还存在一备用的声卡设备，不会影响整个***的音频使用，可以大大延长音频***的使用寿命。另外，协调控制两块声卡的音频输出可以实现一些复杂的音乐特效播放，这符合用户对音乐播放效果越来越高的需求。上述的应用，都是需要由AP通过GPIO控制切换开关来协调外部声卡设备和modem模块内的codec协调工作(音频通道的切换等等)来实现的。
综上所述，通过本发明的虚拟声卡配置及其相应的音频数据处理方法，解决了现有AP+modem方案中的modem模块的codec资源没有得到充分利用，造成资源浪费的问题；且本发明能够有效利用modem模块自带的codec通过USB扩展出一个新的声卡，即在不影响音频控制效率的基础上节省一块声卡设备，从而能够达到节省成本的目的。另外，由于本发明中的音频数据直接在modem模块进行处理后输出给外部音频设备，能够满足音频通讯实时性的要求，提高用户体验。再有，modem模块的codec可以作为外部主声卡设备的备用，通过主、备声卡的协调工作，能够实现一些复杂的音乐特效播放，扩展一些绚丽多彩的音频功能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种音频数据的处理方法，其特征在于，应用处理器(AP)与无线(modem)模块通过通用串行总线(USB)相连，且所述modem模块内的编译码器(codec)通过参数配置虚拟为声卡设备，该方法包括：
所述AP通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；
所述modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。
2.根据权利要求1所述音频数据的处理方法，其特征在于，所述modem模块根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理，具体为：
所述modem模块根据接收的音频控制命令，从自身内部ARM的音频数据存储区中提取相应的音频数据，提取的音频数据经modem模块内部的数字信号处理(DSP)模块处理后提供给所述codec；所述codec对音频数据进行处理后输出给外部音频设备。
3.根据权利要求2所述音频数据的处理方法，其特征在于，从ARM的音频数据存储区中提取的音频数据为：所述ARM固有的音频数据，或所述AP通过虚拟出的USB音频通道传输给所述modem模块、且由所述modem模块的ARM暂时存储的音频数据。
4.根据权利要求1、2或3所述音频数据的处理方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述AP通过向modem模块发送音频控制命令，对所述modem模块内的codec的音频参数进行配置。
5.根据权利要求1、2或3所述音频数据的处理方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述AP外接外部声卡设备，通过与所述外部声卡设备和modem模块分别相连的切换开关，控制所述外部声卡设备和modem模块内的codec协调工作。
6.一种音频数据的处理设备，其特征在于，包括：AP和modem模块，所述AP与modem模块通过USB相连，且所述modem模块内的codec通过参数配置虚拟为声卡设备；
所述AP，用于通过虚拟出的USB命令通道向modem模块发送音频控制命令；
所述modem模块，用于根据接收的音频控制命令，控制内部的codec执行对音频数据的相应处理。
7.根据权利要求6所述音频数据的处理设备，其特征在于，所述modem模块进一步用于，根据接收的音频控制命令，从自身内部ARM的音频数据存储区中提取相应的音频数据，提取的音频数据经modem模块内部的DSP模块处理后提供给所述codec，由所述codec对音频数据进行处理后输出给外部音频设备。
8.根据权利要求7所述音频数据的处理设备，其特征在于，所述从ARM的音频数据存储区中提取的音频数据为：所述ARM固有的音频数据，或所述AP通过虚拟出的USB音频通道传输给所述modem模块、且由所述modem模块的ARM暂时存储的音频数据。
9.根据权利要求6、7或8所述音频数据的处理设备，其特征在于，所述AP进一步用于，通过向modem模块发送音频控制命令，对所述modem模块内的codec的音频参数进行配置。
10.根据权利要求6、7或8所述音频数据的处理设备，其特征在于，该设备还包括：与AP相连的外部声卡设备，以及与所述外部声卡设备和modem模块分别相连的切换开关；
所述AP通过通用输入/输出(GPIO)命令控制所述切换开关协调所述外部声卡设备和modem模块内的codec协调工作。
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