一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，包括：一音频接口芯片；一CPU，所述CPU与所述音频接口芯片通过I2S总线连接；复数个音频编解码芯片，每个所述音频编解码芯片均与所述音频接口芯片连接。本发明专利技术还提供一种基于I2S总线采集播放多通道音频的方法，实现对多通道音频数据的合成与分解，且重新对传输的音频数据进行封装，使仅有I2S总线的芯片支持多通道音频数据的传输。

A system and method of collecting and playing multichannel audio based on I2S bus

【技术实现步骤摘要】
一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统和方法
本专利技术涉及音频传输领域，特别指一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统和方法。
技术介绍
总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。在通信设备中，常常需要同时对多路音频进行采集、播放。在这种应用场景中，经常采用PCM总线进行分时传输多路数据。PCM有longframsync和shortframesync等模式，但并不专门区分左右声道，因此可以分时传输多路数据；然而在I2S总线中，有一个专门用来区分左右声道的电平，以此来同步，低电平代表左声道，高电平代表右声道，因此只能传输两路音频数据，在此类多通道，音质要求不高的应用场景中无法使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一，在于提供一种采集播放多通道音频的系统，实现对多通道音频数据的合成与分解，且重新对传输的音频数据进行封装，使仅有I2S总线的芯片支持多通道音频数据的传输。本专利技术要解决的技术问题之一是这样实现的：一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，包括：一音频接口芯片；一CPU，所述CPU与所述音频接口芯片通过I2S总线连接；复数个音频编解码芯片，每个所述音频编解码芯片均与所述音频接口芯片连接。进一步的，所述音频接口芯片为DSP芯片或FPGA芯片。进一步的，所述音频编解码芯片与所述音频接口芯片通过I2S总线或PCM总线连接。本专利技术要解决的技术问题之二，在于提供一种采集多通道音频的方法，实现对多通道音频数据的合成与分解，且重新对传输的音频数据进行封装，使仅有I2S总线的芯片支持多通道音频数据的采集。本专利技术要解决的技术问题之二是这样实现的：一种基于I2S总线采集多通道音频的方法，需提供上述的系统，所述方法包括：根据所述音频编解码芯片的数量和采样率，提高所述I2S总线的时钟至所述采样率的x倍，使所述I2S总线可以传输2x条音频数据；提高所述I2S总线的传输字长至一设定值；所述复数个音频编解码芯片分别采集对应的音频信号，然后分别转换成PCM数据，发送给音频接口芯片；所述音频接口芯片将所述复数个PCM数据和所述PCM数据对应的通道标识合成第一复合音频数据，然后通过I2S总线发送给所述CPU；所述CPU获取所述第一复合音频数据，根据所述通道标识将所述第一复合音频数据分离为复数个PCM数据。进一步的，所述音频接口芯片将所述复数个PCM数据和所述PCM数据对应的述通道标识合成第一复合音频数据，具体包括：所述音频接口芯片获取所述PCM数据，在所述PCM数据后添加对应的通道标识；将复数个所述PCM数据与所述PCM数据对应的通道标识间隔设置，依次合成第一复合音频数据。进一步的，所述方法还包括：对分离的所述复数个PCM数据，进行自动增益补偿、回声消除和/或噪声消除。本专利技术要解决的技术问题之三，在于提供一种播放多通道音频的方法，实现对多通道音频数据的合成与分解，且重新对传输的音频数据进行封装，使仅有I2S总线的芯片支持多通道音频数据的播放。本专利技术要解决的技术问题之三是这样实现的：一种基于I2S总线播放多通道音频的方法，需提供上述的系统，包括：根据所述音频编解码芯片的数量和采样率，提高所述I2S总线的时钟至所述采样率的x倍，使所述I2S总线可以传输2x条音频数据；提高所述I2S总线的传输字长至一设定值；所述CPU将复数个上层应用的原始音频数据合成为第二复合音频数据，然后通过I2S总线发送至所述音频接口芯片；所述音频接口芯片将所述第二复合音频数据分离为复数个原始音频数据，然后发送至所述音频编解码芯片。进一步的，所述CPU将复数个上层应用的原始音频数据合成为第二复合音频数据，具体包括：所述音频接口芯片获取复数个上层应用的原始音频数据，在所述原始音频数据后添加对应的通道标识；将复数个所述原始音频数据与所述原始音频数据对应的通道标识间隔设置，依次合成第二复合音频数据。进一步的，所述方法还包括：对合成的所述第二复合音频数据，进行自动增益补偿、回声消除和/或噪声消除。本专利技术具有如下优点：通过引入音频接口芯片，实现对多通道音频数据的合成与分解，利用I2S总线协议，重新对传输的音频数据进行封装，实现在原有I2S总线系统上，支持多通道音频数据的传输。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本说明书实施例一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统结构示意图；图2为本说明书实施例一种基于I2S总线采集多通道音频的方法流程示意图；图3为本说明书实施例一种基于I2S总线播放多通道音频的方法流程示意图；图4为本说明书实施例一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统的工作流程示意图；图5为本说明书实施例一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统的音频处理模块执行流程示意图。具体实施方式请参考图1，本说明书实施例一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，包括：一音频接口芯片；一CPU，所述CPU与所述音频接口芯片通过I2S总线连接；所述音频接口芯片为DSP芯片或FPGA芯片；复数个音频编解码芯片，每个所述音频编解码芯片均与所述音频接口芯片通过I2S总线或PCM总线连接。I2S(Inter—ICSound)总线,又称集成电路内置音频总线，是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专门用于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统。在I2S总线系统中，有一个专门用来区分左右声道的电平，以此来同步，低电平代表左声道，高电平代表右声道。本说明书实施例在原有I2S总线系统基础上，引入一音频接口芯片，实现对多通道音频数据的合成与分解，且重新对传输的音频数据进行封装，使仅有I2S总线的芯片支持多通道音频数据的传输。请参考图2，本说明书实施例还提供一种基于I2S总线采集多通道音频的方法，需提供上述的系统，所述方法包括：根据所述音频编解码芯片的数量和采样率，提高所述I2S总线的时钟至所述采样率的x倍(比如采样率为8kHz，提高至采样率的2倍则为16kHz，提高至采样率的4倍则为32kHz)，使所述I2S总线可以传输2x条音频数据(假设有n个用于采集的音频信号的音频编解码芯片，则数值x的设定应满足2x≥n)；提高所述I2S总线的传输字长至一设定值；因为除了音频数据本身还需要传输通道标识，所以需要根据实际需求将传输字长提高至一设定值(比如从16bit提到高24bit或32bit)；所述复数个音频编解码芯片分别采集对应的音频信号，然后分别转换成PCM数据，发送给音频接口芯片；所述音频接口芯片将所述复数个PCM数据和所述PCM数据对应的通道标识合成第一复合音频数据，然后通过I2S总线发送给所述CPU；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，其特征在于，包括：/n一音频接口芯片；/n一CPU，所述CPU与所述音频接口芯片通过I2S总线连接；/n复数个音频编解码芯片，每个所述音频编解码芯片均与所述音频接口芯片连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，其特征在于，包括：
一音频接口芯片；
一CPU，所述CPU与所述音频接口芯片通过I2S总线连接；
复数个音频编解码芯片，每个所述音频编解码芯片均与所述音频接口芯片连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，其特征在于：所述音频接口芯片为DSP芯片或FPGA芯片。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于I2S总线采集播放多通道音频的系统，其特征在于：所述音频编解码芯片与所述音频接口芯片通过I2S总线或PCM总线连接。


4.一种基于I2S总线采集多通道音频的方法，需提供如权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述方法包括：
根据所述音频编解码芯片的数量和采样率，提高所述I2S总线的时钟至所述采样率的x倍，使所述I2S总线可以传输2x条音频数据；
提高所述I2S总线的传输字长至一设定值；
所述复数个音频编解码芯片分别采集对应的音频信号，然后分别转换成PCM数据，发送给音频接口芯片；
所述音频接口芯片将所述复数个PCM数据和所述PCM数据对应的通道标识合成第一复合音频数据，然后通过I2S总线发送给所述CPU；
所述CPU获取所述第一复合音频数据，根据所述通道标识将所述第一复合音频数据分离为复数个PCM数据。


5.根据权利要求4所述的一种基于I2S总线采集多通道音频的方法，其特征在于，所述音频接口芯片将所述复数个PCM数据和所述PCM数据对应的述通道标识合成第一复合音频数据，具体包括：
所述音频接口芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣观，郑一鸣，林勇，
申请(专利权)人：福建星网智慧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35