一种基于单芯片的网络音频传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于单芯片的网络音频传输系统，包括主控模块和网络收发模块，所述主控模块通过网络接口与网络收发模块进行数据交互，所述主控模块包括有音频处理线程和业务逻辑处理线程；所述网络接口用于识别接收到的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据，并将音频数据传输至音频处理线程，将用户数据传输至业务逻辑处理线程。本发明专利技术还公开了一种基于单芯片的网络音频传输方法。本发明专利技术的基于单芯片的网络音频传输系统通过将接收到的网络数据分离为音频数据和用户数据，音频数据进入音频处理线程，用户数据进入协议栈与系统处理线程，使得网络上用户数据与音频数据互不影响，大大提高处理效率，减少重复处理。

A Network Audio Transmission System and Method Based on Single Chip

The invention discloses a network audio transmission system based on a single chip, which includes a main control module and a network transceiver module. The main control module interacts with the network transceiver module through a network interface, which includes an audio processing thread and a business logic processing thread. The network interface is used to identify the received network data, and the network data includes voice. Frequency data and user data, and audio data transmission to the audio processing threads, user data transmission to the business logic processing threads. The invention also discloses a network audio transmission method based on a single chip. By separating the received network data into audio data and user data, audio data enters the audio processing thread and user data enters the protocol stack and the system processing thread, the network audio transmission system based on a single chip makes the user data and audio data on the network not affect each other, greatly improves the processing efficiency and reduces repetitive processing.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单芯片的网络音频传输系统及方法
本专利技术涉及一种网络音频传输领域，尤其涉及一种基于单芯片的网络音频传输系统及方法。
技术介绍
目前，市面上网络音频传输方案包括AVB方案、Cobranet方案和dante方案；其实现形式各不相同，有使用服务器的，有使用单片机的。在一个音频传输系统中，要实现远距离、无干扰、易布线这样的特性，网络音频传输方案是一种高性价比的解决方案。而当中，AVB方案和Cobranet方案则只支持2层网络通讯，并不适用于IP网络，也不适应现代组网要求。dante方案则满足以上几点低延迟，支持IP网络要求。但该方案并不支持应用层功能扩展，只有单一的音频传输功能，用户不能根据自身需求订制系统，业务功能扩展功能需多芯片实现，产品成本高，不集成音频处理与编解码功能，造成用户使用受限。传统IP广播系统搭建复杂，服务器成本高，网络延时普遍比较大，达到100ms，采样率一般为16K，音质方面不尽人意。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种基于单芯片的网络音频传输系统，其能解决用户数据与音频数据互不影响的技术问题。本专利技术的目的之二在于提供一种基于单芯片的网络音频传输方法，其能解决用户数据与音频数据互不影响的技术问题。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种基于单芯片的网络音频传输系统，包括主控模块和网络收发模块，所述主控模块通过网络接口与网络收发模块进行数据交互，所述主控模块包括有音频处理线程和业务逻辑处理线程；所述网络接口用于识别接收到的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据，并将音频数据传输至音频处理线程，将用户数据传输至业务逻辑处理线程。进一步地，所述主控模块为多核控制芯片，所述多核控制芯片用于实现网络音频收发、I2S接口音频采集、内部音频处理和音频缓存管理。进一步地，还包括存储模块，所述存储模块为SRAM高速缓存模块，且所述主控模块还设置有SD卡接口，所述SD卡接口用于与外部存储器相接。进一步地，所述主控模块中设置有FATFS文件模块，所述FATFS文件模块用于读取外部存储器内的音频原始数据。进一步地，所述主控模块用于将接收到的存储模块传输音频存储数据进行处理后，通过网络接口输出至网络收发模块。进一步地，所述主控模块的型号为SH-02780-V0.1-ENET，所述存储模块的型号为ISSI-IS42S16400J-7TI，所述网络收发模块的型号为SMSC-LAN8710A-EZC。进一步地，所述主控模块还设置有外设驱动接口，所述外设驱动接口用于驱动外接设备。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种基于单芯片的网络音频传输方法，包括以下步骤：接收步骤：接收网络收发模块传输的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据；数据分离步骤：对接收到的网络数据进行分离以得到音频数据和用户数据；数据处理步骤：将音频数据传输至音频处理线程进行处理，将用户数据传输至业务逻辑处理线程进行处理。进一步地，所述音频数据设置有关键采样数据。进一步地，对网络数据设置独立的数据包检验算法。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的基于单芯片的网络音频传输系统通过将接收到的网络数据分离为音频数据和用户数据，音频数据进入音频处理线程，用户数据进入协议栈与系统处理线程，使得网络上用户数据与音频数据互不影响，大大提高处理效率，减少重复处理。附图说明图1为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统的结构框图；图2为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统的结构图；图3为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统的主控芯片的电路原理图；图4为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统的网络收发模块的电路原理图；图5为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统的存储模块的电路原理图；图6为实施例一的基于单芯片的网络音频传输系统中各个功能模块的结构说明图；图7为实施例二的基于单芯片的网络音频传输方法的流程图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例一：如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种基于单芯片的网络音频传输系统，包括主控模块和网络收发模块，所述主控模块通过网络接口与网络收发模块进行数据交互，所述主控模块包括有音频处理线程和业务逻辑处理线程；所述主控模块为多核控制芯片，所述多核控制芯片用于实现网络音频收发、I2S接口音频采集、内部音频处理和音频缓存管理。所述主控模块中设置有FATFS文件模块，所述FATFS文件模块用于读取外部存储器内的音频原始数据。所述主控模块用于将接收到的存储模块传输音频存储数据进行处理后，通过网络接口输出至网络收发模块。利用芯片多核实时处理多线程特性，通过网络底层驱动优化，在经过协议栈前就实现按端口进行数据分发与过滤，合理分配网络收发部分，协议处理部分，音效处理部分，音频收发处理部分，实现超高实时性,低成本高集成化的网络音频传输方案，支持TCP/IP协议，支持现有3层网络架构，可支持8路音频采集，8路IP音频输入，64路不同IP音频输出。所述网络接口用于识别接收到的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据，并将音频数据传输至音频处理线程，将用户数据传输至业务逻辑处理线程。在进行具体的信息处理的时候，将接收到的数据分为两种形式的数据，这样的话，更加便于提高信息处理的效率，能够更加合理的分配信息处理的资源。如图3和图5所示，还包括存储模块，所述存储模块为SRAM高速缓存模块，且所述主控模块还设置有SD卡接口，所述SD卡接口用于与外部存储器相接。其中主控模块中的SDIO-DATA2、SDIO-DATA3、SDIO-CS、MMCO-3.3V、SDIO-CLK、GND、SDIO-DATA0、SDIO-DATA1和MMCO-CD共同组成SD卡接口，其通过这些接口引脚与外界的SD卡相接用于读取SD卡中的数据信息。主控模块的SD-ADQ0—SD-ADQ12、SD-DQ13/BA0、SD-DQ13/BA1和SD-DQ15依次与存储模块中的DQ0—DQ15相接，从而完成数据的读取。所述主控模块的型号为SH-02780-V0.1-ENET，所述存储模块的型号为ISSI-IS42S16400J-7TI，所述网络收发模块的型号为SMSC-LAN8710A-EZC。所述主控模块还设置有外设驱动接口，所述外设驱动接口用于驱动外接设备。由于现有网络音频方案满足不了低成本，低延时，高扩展性，本专利技术一种低成本高系统集成度的单芯片多核网络传输方案，使用16核芯片的高并行实时性，自主专利技术IP网络音频传输协议-爱递思音频协议，相对于现有音频协议比较固化不同时支持多种编码格式，多采样率等，该协议兼用多通道，多采样率，多种编码格式,支持现有3层IP网络，使用8路混音处理技术，带ADPCM编解码，并且通过16核芯片带来的效率提升，实现了高清48K16bit最低3.5毫秒延时的PCM音频数据传输，可与各种外设互联，支持业务逻辑功能扩展，包括串口屏驱动，手机APP控制等各种界面交互功能。实现低延时，高清音频，高集成化的网络音频传输方案。如图6所示，芯片通过多线程处理网络音频收发，I2S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，包括主控模块和网络收发模块，所述主控模块通过网络接口与网络收发模块进行数据交互，所述主控模块包括有音频处理线程和业务逻辑处理线程；所述网络接口用于识别接收到的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据，并将音频数据传输至音频处理线程，将用户数据传输至业务逻辑处理线程。

【技术特征摘要】
1.一种基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，包括主控模块和网络收发模块，所述主控模块通过网络接口与网络收发模块进行数据交互，所述主控模块包括有音频处理线程和业务逻辑处理线程；所述网络接口用于识别接收到的网络数据，所述网络数据包括音频数据和用户数据，并将音频数据传输至音频处理线程，将用户数据传输至业务逻辑处理线程。2.如权利要求1所述的基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，所述主控模块为多核控制芯片，所述多核控制芯片用于实现网络音频收发、I2S接口音频采集、内部音频处理和音频缓存管理。3.如权利要求1所述的基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块为SRAM高速缓存模块，且所述主控模块还设置有SD卡接口，所述SD卡接口用于与外部存储器相接。4.如权利要求3所述的基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，所述主控模块中设置有FATFS文件模块，所述FATFS文件模块用于读取外部存储器内的音频原始数据。5.如权利要求3所述的基于单芯片的网络音频传输系统，其特征在于，所述主控模块用于将接收到的存储模块传输音频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张常华，
申请(专利权)人：广州市保伦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44