CN115167806B - 一种网络音频广播渐变音频处理方法及服务器 - Google Patents

一种网络音频广播渐变音频处理方法及服务器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种网络音频广播渐变音频处理方法及服务器，该方法包括S1：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元的音频信息，并分发；S2：驱使网络播放终端根据音渐变标志判断是否需要渐变，若否，则将音频流音量作为播放音量，若是，则执行S3：判断当前播放音量是否符合条件，若是，则播放音频，若否，则调用音量比例表，获得B值；S4：通过公式：S＝A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，返回执行S3。在本发明中，***主机通过USB驱使单片机处理单元对音频信息进行处理，减少***主机控制复杂度，不需要应用层参与音量控制，并且使用音量比例表，对数据进行去浮点数运算，使用整数运算，大大提高计算机运算效率。

Description

一种网络音频广播渐变音频处理方法及服务器
技术领域
本发明涉及音频传输技术领域，尤其涉及一种网络音频广播渐变音频处理方法及服务器。
背景技术
在音乐播放中，往往需要利用音量渐进渐出功能，实现音乐舒适过渡功能。即开始播放时，声音从小到大，逐渐上升。关闭播放时，声音从大到小，逐渐降低。而传统音乐播放都是本机播放，控制音乐播放时，控制本机音量进行渐进渐出变化即可。而在音频广播场合，音源和播放源往往不是单一设备，而是由***主机与多个播放终端组成，***主机负责发送音频流到播放终端进行播放音乐，而音乐渐进渐出效果则由主机控制。
现有的网络音频广播技术，其实现渐进渐出功能，主要是由***主机通过网络，发送指令控制播放终端，并在音频播放或停止时，发送音量控制指令，控制网络播放终端声音渐进渐出。现有技术主要存在以下问题：第一，音量控制与音频流分开，可能会造成音量变化与声音不同步；第二，主机控制逻辑复杂，有多个播放终端时，需要向多个播放终端发送控制指令，容易受网络丢包干扰，丢失控制指令无法控制终端渐进渐出。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种网络音频广播渐变音频处理方法，其能解决现有技术中的网络音频广播渐变中容易出现音量变化与声音不同步以及容易受网络丢包干扰，丢失控制指令无法控制终端渐进渐出的问题。
本发明的目的之而在于提供一种网络音频广播渐变音频处理服务器，其能解决现有技术中的网络音频广播渐变中容易出现音量变化与声音不同步以及容易受网络丢包干扰，丢失控制指令无法控制终端渐进渐出的问题。
为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
一种网络音频广播渐变音频处理方法，包括以下步骤：
S1：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息，并通过网络分发到网络播放终端，其中，所述音频信息包括音频ID、音频流音量、渐变标志和渐变时长字段；
S2：驱使网络播放终端根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要进行音量渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3；
S3：判断当前播放音量是否符合条件，若是，则以当前播放音量播放音频，结束音量渐变，若否，则调用音量比例表，获得音量比例表中与当前播放音量相对应的B值，并执行S4；
S4：通过公式：S＝A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，返回执行S3；其中S为调整后的播放音量，A为当前播放音量。
优选的，所述S1具体由以下步骤实现：
S11：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息；
S12：驱使***主机通过USB传输音频帧到单片机处理单元上，并将音频帧和音频信息组成UDP包，通过网络分发到网络播放终端。
优选的，所述S2具体由以下步骤实现：
驱使网络播放终端对UDP包进行解包，提取音频流音量、渐变标志与渐变时长，并根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3。
优选的，所述S2和S3还包括以下步骤：
判断渐变标志是否属于渐进标志，若是，则将渐变条件储存为当前播放音量等于音频流音量，若否，则渐变条件储存为播放音量为0。
优选的，所述S4具体由以下步骤实现：
通过公式：S＝A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，等待一个渐变时长，返回执行S3；其中S为调整后的播放音量，A为当前播放音量。
为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
一种网络音频广播渐变音频处理服务器，包括储存器和处理器；
储存器，用于储存程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如上述的网络音频广播渐变音频处理方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：***主机通过USB驱使单片机处理单元对音频信息进行处理，减少***主机控制复杂度，不需要应用层参与音量控制，同时控制音量变化的渐变标志以及渐变时长与音频帧同步组合传输，并且使用音量比例表，对数据进行去浮点数运算，使用整数运算，大大提高计算机运算效率。
附图说明
图1为本发明中所述的网络音频广播渐变音频处理方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
在本发明中，***主机包括arm嵌入式平台，arm嵌入式平台通过USB接口与单片机处理单元连接，其中arm嵌入式平台负责处理应用控制，单片机处理单元负责实时音频流分发，用户可使用电脑客户端(APP、网页等)通过网络登录到***主机，从而控制广播***。优选的，所述单片机处理单元通过千兆网络与网络播放终端连接。
实施例一：
如图1所示，一种网络音频广播渐变音频处理方法，包括以下步骤：
S1：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息，并通过网络分发到网络播放终端，其中，所述音频信息包括音频ID、音频流音量、渐变标志和渐变时长字段；
具体的，通过将渐变标志和音频帧结合使得网络播放终端能够同时获得渐变标准和音频帧，降低延迟性，在本实施例中，所述S1具体由以下步骤实现：
S11：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息；
具体的，***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息，其中音频信息包括音频ID、音频流音量、渐变标志和渐变时长字段，所述音频ID为音频流识别号，所述音频流音量的范围为0-100，所述渐变标志包括表示无渐变的0、表示渐进的1和表示渐出的2，其中1、2和0均可根据实际需求进行自定义设置，在本实施例中，帧头标识、音频流ID、音频流音量、渐变标志和渐变时长依次排列组成音频信息。
S12：驱使***主机通过USB传输音频帧到单片机处理单元上，并将音频帧和音频信息组成UDP包，通过网络分发到网络播放终端。
具体的，***主机通过USB传输音频帧到单片机处理单元上，并将音频帧和音频信息组成UDP包，其中UDP包头、音频信息、音频数据长度和音频数据组成UDP包，进一步的，在分发之前，单片机处理单元将分发至不同的目标IP的UDP包组成一个三层的网络数据包，通过网络分发到网络播放终端。
S2：驱使网络播放终端根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要进行音量渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3；
具体的，网络播放终端获得网络数据包之后，对网络数据包进行解析，从而判断当前音频流是否需要渐变，在本实施例中，所述S2具体由以下步骤实现：
驱使网络播放终端对UDP包进行解包，提取音频流音量、渐变标志与渐变时长，并根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3。
具体的，当音频数据中的渐变标志为0，则表示当前音频流无需进行音量渐变，将音频流音量储存为播放音量，播放音频，当渐变标志不为0，则进一步判断渐变标志是否属于渐进标志，若是，则将渐变条件储存为当前播放音量等于音频流音量，若否，则渐变条件储存为播放音量为0。
S3：判断当前播放音量是否符合条件，若是，则以当前播放音量播放音频，若否，则调用音量比例表，获得音量比例表中与当前播放音量相对应的B值，并执行S4；
具体的，当渐变标志为渐进标志时，则判断当前播放音量是否等于音频流音量，若是，则以当前播放音量播放音频，结束音量渐变，若否，则调用音量比例表，获得音量比例表这种与当前播放音量相对应的B值继续进行音量渐变处理。
当渐变标志为渐出标志时，则判断当前播放音量是否等于0，则以当前播放音量播放音频，结束音量渐变，若否，则调用音量比例表，获得音量比例表这种与当前播放音量相对应的B值继续进行音量渐变处理。
优选的，设定每级音量调整为-0.2db，通过公式：20lg(Vo/Vi)＝0.2db，获得Vo/Vi＝0.977，即每一级衰减0.2db时，音频输出与音频输入之比为0.977，其中Vo为音频输出，Vi为音频输入，由此可得，Vo/Vi＝0.977^(100-X)，根据Vo/Vi＝0.977^(100-X)，以及Vi＝65536(因为***音频使用的是16位数据，所以使用65536作为基准),算出每级音量对应的Vo值，形成音量比例表，以实现去浮点化运算，能高速运算出经过音量调整后的数字音频。其中音量比例表如下所示：
[0,6706,6862,7022,7185,7353,7524,7699,7879,8062,8250,
8442,8639,8840,9046,9257,9472,9693,9919,10150,10386,
10628,10876,11129,11388,11654,11925,12203,12487,12778,13076,
13380,13692,14011,14337,14671,15013,15363,15720,16087,16461,
16845,17237,17639,18050,18470,18900,19341,19791,20252,20724,
21207,21701,22206,22723,23253,23794,24348,24916,25496,26090,
26698,27319,27956,28607,29273,29955,30653,31367,32098,32845,
33610,34393,35194,36014,36853,37712,38590,39489,40409,41350,42313,43299,44307,45339,46395,47476,48582,49714,50872,52057,53269,54510,55780,57079,58409,59769,61161,62586,64044,65536]
S4：通过公式：S＝A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，返回执行S3；其中S为调整后的播放音量，A为当前播放音量。
具体的，通过公式：S＝A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，并以当前播放音量进行播放一个渐变时长，然后返回执行S3；其中S为调整后的播放音量，A为当前播放音量.
在本实施例中，当当前播放音量为100，那么100相对应的B值位65536，所以S＝100，即当当前播放音量为100时，无衰减。当当前播放音量为50，S＝50*B/65536＝50*0.31，相当于音量衰减2/3，衰减率约为-10.1db。
实施例二：
一种网络音频广播渐变音频处理服务器，包括储存器和处理器；
储存器，用于储存程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如实施例一所述的网络音频广播渐变音频处理方法。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种网络音频广播渐变音频处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息，并通过网络分发到网络播放终端，其中，所述音频信息包括音频ID、音频流音量、渐变标志和渐变时长字段；
S2：驱使网络播放终端根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要进行音量渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3；
S3：判断当前播放音量是否符合条件，若是，则以当前播放音量播放音频，结束音量渐变，若否，则调用音量比例表，获得音量比例表中与当前播放音量相对应的B值，并执行S4；
S4：通过公式：S=A*B/65536，获得调整后的播放音量，将调整后的播放音量储存成当前播放音量，等待一个渐变时长，返回执行S3；其中S为调整后的播放音量，A为当前播放音量；
其中，所述S1具体由以下步骤实现：
S11：驱使***主机通过USB配置单片机处理单元里的音频流中的音频信息；
S12：驱使***主机通过USB传输音频帧到单片机处理单元上，并将音频帧和音频信息组成UDP包，通过网络分发到网络播放终端。
2.如权利要求1所述的网络音频广播渐变音频处理方法，其特征在于，所述S2具体由以下步骤实现：
驱使网络播放终端对UDP包进行解包，提取音频流音量、渐变标志与渐变时长，并根据音频数据中的渐变标志判断当前音频流是否需要渐变，若否，则将音频流音量储存为播放音量，播放音频，若是，则执行S3。
3.如权利要求2所述的网络音频广播渐变音频处理方法，其特征在于，所述S2和S3还包括以下步骤：
判断渐变标志是否属于渐进标志，若是，则将渐变条件储存为当前播放音量等于音频流音量，若否，则渐变条件储存为播放音量为0。
4.一种网络音频广播渐变音频处理服务器，其特征在于：包括储存器和处理器；
储存器，用于储存程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求1-3任意一项所述的网络音频广播渐变音频处理方法。
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