CN109918038A - 一种音频播放速度同步方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种音频播放速度同步方法及***，用于实现：播放装置接收移动终端发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；将缓冲区划分为多个分段，每个分段存储对应的音频数据包；播放缓冲区音频数据，预设时间后检测缓冲区剩余音频数据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；循环执行对剩余音频数据包的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。本发明的有益效果为：调节过程收敛，对音质影响小，无需频繁调整。

Description

一种音频播放速度同步方法及***

技术领域

本发明涉及一种音频播放速度同步方法及***，属于计算机领域。

背景技术

音频应用产品中，通常会通过蓝牙或者USB接收手机或者电脑发送过来的音频数据，数 据缓冲起来再播放。手机以它自己的频率发送，音频处理器以它的频率播放，由于两者不是 共用时钟源，频率会有偏差。当手机发送的速度比音频处理器播放的速度快时，长时间播放 后缓冲区积累的数据会越来越多，从而导致数据存不下；当手机发送的速度比音频处理器播 放速度慢时，长时间播放后缓冲区数据越来越少，导致无数据播放。这两种情况都会引起声 音的断续。

目前比较常用的解决方法是通过动态微调音频处理器的播放速度来保证缓冲区的数据不 会积累满，也不会空。

参考图1，以最大允许误差为±1％为例，当数据量达到最大阈值时，说明手机发送的数 据比音频处理器播放快，则调快播放速度，之后数据量会慢慢变少，当减少到最小阈值时， 说明手机发送数据比音频处理器播放慢，则调慢播放速度。如此反复调节保证缓冲区一直有 数据在播放。然而这么种方案会存在调节过程不收敛，播放速度一直在变化，影响音频指标。

发明内容

本发明提供了一种音频播放速度同步方法及***，使播放速度逼近手机发送数据的速度， 调节结果收敛，最大化减小调节对音质的影响。

本发明的技术方案包括一种音频播放速度同步方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S10，播放装置接收移动终端发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；S20，将 缓冲区划分为多个分段，每个分段存储对应的音频数据包；S30，播放缓冲区音频数据，预设 时间后检测缓冲区剩余音频数据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；S40，循环执行步骤 S30对剩余音频数据包的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。

根据所述的音频播放速度同步方法，其中S10具体包括：所述播放装置通过蓝牙或USB 数据连接线与移动终端进行音频数据的发送及接收。所述播放装置通过蓝牙或USB数据连接 线与移动终端进行音频数据的发送及接收。

根据所述的音频播放速度同步方法，其中S20具体包括：将缓冲区域划分为8个分段， 每一段对应移动终端发送一个包的音频数据，以及对缓冲区的数据量的初始阈值T0、最小阈 值T1及最大阈值T2进行自定义设定。

根据所述的音频播放速度同步方法，其中S30具体包括：S31，数据量到达初始阈值后播 放缓冲区中积累的音频数据，音频处理器的播放速度为f＝F，其中F为理论播放速度，f为当 前播放速度；S32，每播完一个数据包对缓冲区的剩余音频数据量进行检测。若剩余音频数据 量小于最小阈值，则根据F及最大速度误差增加音频处理器播放速度，使数据量调整回到初 始阈值；若剩余音频数据量大于最大阈值，则根据F及最大速度误差降低音频处理器播放速 度，使数据量调整回到初始阈值。S33，根据上次播放速度以及速度误差计算校正后的播放速 度，以此速度播放音频数据。

根据所述的音频播放速度同步方法，其中S32具体包括：在播放m包数据后，若剩余音 频数据量小于最小阈值，其中速度误差α＝(T0-T1)/m，则调整后的播放速度为F*(1-e％)； 在播放m包数据后，若剩余音频数据量大于最大阈值，其中速度误差α＝(T0-T2)/m，则调整 后的播放速度为F*(1+e％)；其中，±e％为最大播放速度误差。

根据所述的音频播放速度同步方法，其中S40具体包括：同时算出校正后的播放速度为 f＝f*(1-α),并以此速度播放之后的音频数据；重复执行所述步骤S32，使音频处理器播放速度不断逼近移动终端的音频发送速度。

本发明的技术方案还包括一种音频播放速度同步***，用于执行上述任意所述方法，其 特征在于，该***包括：缓冲模块，用于使用播放装置接收移动终端发送的音频数据，使用 缓冲区接收一定量的音频数据；分段模块，用于将缓冲区划分为多个分段，每个分段存储对 应的音频数据包；调整模块，用于播放缓冲区音频数据，预设时间后检测缓冲区剩余音频数 据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；同步模块，循环执行调整模块对剩余音频数据包 的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。

本发明的有益效果为：调节过程收敛，对音质影响小，无需频繁调整。

附图说明

图1所示为根据现有技术实施方式的示意图；

图2所示为根据本发明实施方式的方法流程图；

图3所示为根据本发明实施方式的***框图；

图4a、4b、4c为根据本发明实施方式的缓冲区变化示意图；

图5为现有技术的调整变化示意图；

图6所示为根据本发明实施方式的调整变化示意图。

具体实施方式

本发明的技术方案适用于音频播放装置的音频播放速度同步，以下将结合实施例和附图 对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明 的目的、方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它 可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本 公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关 系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术 语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述 具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的 所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元 件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公 开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元 件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地 说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

图2所示为根据本发明实施方式的方法流程图。具体包括：S10，播放装置接收移动终端 发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；S20，将缓冲区划分为多个分段，每个 分段存储对应的音频数据包；S30，播放缓冲区音频数据，预设时间后检测缓冲区剩余音频数 据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；S40，循环执行步骤S30对剩余音频数据包的检测 及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。

图3所示为根据本发明实施方式的***框图。具体包括：缓冲模块，用于使用播放装置 接收移动终端发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；分段模块，用于将缓冲 区划分为多个分段，每个分段存储对应的音频数据包；调整模块，用于播放缓冲区音频数据， 预设时间后检测缓冲区剩余音频数据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；同步模块，循 环执行调整模块对剩余音频数据包的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送 速度同步。

图4a、4b、4c为根据本发明实施方式的缓冲区变化示意图。具体如下：

假设理论播放速度为F,最大播放速度误差为±e％。把缓冲区分成8段，每一段对应手 机发送一个包的音频数据，每一个包理论播放时间为T。设置播放初始阈值为4，调节最小数 据量阈值为2，最大阈值为6。

步骤一，如图4a，初始数据量为缓冲区的大小的一半：首次播放时先积累4包数据量。 此时音频处理器的播放速度为f＝F。

步骤二，如图4b及4c，其中图4b为数据量到达最小阈值，图4c为数据量到达最大阈值。

当播放了m包数据后可能会出现两种情况：

情况一：缓冲区数据量到达最小阈值。说明音频处理器播放速度比手机发送速度快。速 度误差为α＝2/m。需要调慢播放速度，速度为F*(1–e％)，使数据量快速回到初始 阈值。

情况二：如图4c，缓冲区数据量到达最大阈值。说明音频处理器播放速度比手机发送速 度慢。速度误差为α＝-2/m。需要调快播放速度，速度为F*(1+e％)，使数据量回到 初始阈值。

步骤三：

经过步骤二后，数据量回到初始阈值。同时算出校正后的播放速度为f＝f*(1-α),以 此速度播放。由于计算是有误差的，一次速度估计不够精确，需要重复步骤二，步骤三，使 音频处理器播放速度不断逼近手机的速度。重复迭代几次后速度偏差会很小，从而很长一段 时间内都不再需要调节。

图5为现有技术的调整变化示意图。数据量达到最大阈值时，说明手机发送的数据比音 频处理器播放快，则调快播放速度，之后数据量会慢慢变少，当减少到最小阈值时，说明手 机发送数据比音频处理器播放慢，则调慢播放速度。如此反复调节保证缓冲区一直有数据在 播放。

图6所示为根据本发明实施方式的调整变化示意图。使播放速度逼近手机发送数据的速 度，调节结果收敛，无需动态调整，最大化减小调节对音质的影响。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在 非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术- 包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置 的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附 图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机***通信。然而，若 需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。 此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他 方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一 个或多个计算机***的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例 如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述 计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不 限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计 算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非 暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如 硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储 介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器 可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数 据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非 暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机 本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储 至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本 发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形 对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以 相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/ 或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (7)

1.一种音频播放速度同步方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S10，播放装置接收移动终端发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；

S20，将缓冲区划分为多个分段，每个分段存储对应的音频数据包；

S30，播放缓冲区音频数据，预设时间后检测缓冲区剩余音频数据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；

S40，循环执行步骤S30对剩余音频数据包的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。

2.根据权利要求1所述的音频播放速度同步方法，其特征在于，所述S10具体包括：

所述播放装置通过蓝牙或USB数据连接线与移动终端进行音频数据的发送及接收。

所述播放装置通过蓝牙或USB数据连接线与移动终端进行音频数据的发送及接收。

3.根据权利要求1所述的音频播放速度同步方法，其特征在于，所述S20具体包括：

将缓冲区域划分为8个分段，每一段对应移动终端发送一个包的音频数据，以及对缓冲区的数据量的初始阈值T0、最小阈值T1及最大阈值T2进行自定义设定。

4.根据权利要求3所述的音频播放速度同步方法，其特征在于，所述S30具体包括：

S31，数据量到达初始阈值后播放缓冲区中积累的音频数据，音频处理器的播放速度为f＝F，其中F为理论播放速度，f为当前播放速度；

S32，每播完一个数据包对缓冲区的剩余音频数据量进行检测。若剩余音频数据量小于最小阈值，则根据F及最大速度误差增加音频处理器播放速度，使数据量调整回到初始阈值；若剩余音频数据量大于最大阈值，则根据F及最大速度误差降低音频处理器播放速度，使数据量调整回到初始阈值。

S33，根据上次播放速度以及速度误差计算校正后的播放速度，以此速度播放音频数据。

5.根据权利要求4所述的音频播放速度同步方法，其特征在于，所述S32具体包括：

在播放m包数据后，若剩余音频数据量小于最小阈值，其中速度误差α＝(T0-T1)/m，则调整后的播放速度为F*(1-e％)；

在播放m包数据后，若剩余音频数据量大于最大阈值，其中速度误差α＝(T0-T2)/m，则调整后的播放速度为F*(1+e％)；

其中，±e％为最大播放速度误差。

6.根据权利要求4所述的音频播放速度同步方法，其特征在于，所述S40具体包括：

同时算出校正后的播放速度为f＝f*(1-α),并以此速度播放之后的音频数据；

重复执行所述步骤S32，使音频处理器播放速度不断逼近移动终端的音频发送速度。

7.一种音频播放速度同步***，用于执行如权利要求1-6任意所述方法，其特征在于，该***包括：

缓冲模块，用于使用播放装置接收移动终端发送的音频数据，使用缓冲区接收一定量的音频数据；

分段模块，用于将缓冲区划分为多个分段，每个分段存储对应的音频数据包；

调整模块，用于播放缓冲区音频数据，预设时间后检测缓冲区剩余音频数据包，根据剩余音频数据包调整播放速度；

同步模块，循环执行调整模块对剩余音频数据包的检测及调整播放速度直至完成播放速度与移动终端发送速度同步。