多输出音源的识别方法以及基于该方法的车载多音源系统与流程

本发明涉及车载多媒体声音输出领域，特别涉及一种多输出音源的识别方法以及基于该方法的车载多音源系统。

背景技术：

在后装市场上，需要在原车对媒体娱乐系统上通过切换显示和声音输出的方式加装后装多媒体娱乐系统来扩展如多媒体播放，夜视系统，BVS和导航等功能，后装主机与原车主机通常共用一套音响系统以及一套显示系统，通过处理器在不同情况下切换音源输出。当显示系统从后装主机信号切换到原车主机信号输出时，通过原车系统的外围的总线等信号，无法判断在切换回原车主机信号之后，系统是再继续播放后装主机的音源，还是切换到了原车主机的音源，这样会导致在两主机之间切换的过程中音源出现的错误，如多媒体音源，但在用户从原装界面返回后装界面时，播放的位置会变化，导致用户体验不良。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的缺陷，提供多多输出音源的识别方法以及基于该方法的车载多音源系统。

一种车载多音源系统输出音源的识别方法，所述车载多音源系统包括原车主机、后装主机、显示模块以及扬声器，所述原车主机与所述后装主机有显示数据和声音数据的交互，后装主机向所述显示模块发送所述原车主机的第一显示数据或所述后装主机的第二显示数据；所述原车主机向所述扬声器发送所述后装主机或者所述原车主机的声音数据。所述输出音源的识别方法包括：

S10．所述后装主机判断所述显示模块输出的数据类型；当所述显示模块输出第一显示数据时，所述后装主机获取所述原车主机输出的声音数据作为第一声音数据，同时获取自身输出的声音数据作为第二声音数据并做采样延迟处理，使所述第二声音数据与所述第一声音数据时域同步；

S20．所述后装主机分别将所述第一声音数据和第二声音数据分解成若干帧，将分解后的所述第一声音数据和第二声音数据进行比较，获得代表相似程度的对比值；

S30.当对比值不处于预设的阈值时，所述后装主机暂停输出第二声音数据，否则继续输出。

为了避免单一维度造成判断不稳定，所述步骤S10中，所述后装主机还对所述第一声音数据和所述第二声音数据做频域转换，获得对应的第一频域数据和第二频域数据，并利用第一频域数据和第二频域数据作为新的第一声音数据和第二声音数据执行S20。

优选地，所述步骤S20具体包括：

S211. 逐帧获取所述第一声音数据和第二声音数据的差值；

S212. 根据帧序以及每一帧序对应的所述差值拟合出一线性回归函数；

S213. 计算该回归函数的斜率，并以该斜率作为所述对比值。

其他实施例中，所述步骤S20具体包括：

S221. 以帧为单位分别计算所述第一声音数据和第二声音数据的方差；

S222. 对所述第一声音数据方差与第二声音数据的方差做减法运算；

S223. 获得方差差值，并以该方差差值作为所述对比值。

其他实施例中，所述步骤S20具体包括：

S231. 分别对所述第一声音数据和第二声音数据做归一化处理；

S232. 逐帧获取归一化处理后的所述第一声音数据和第二声音数据的差值；

S233. 将每帧的差值相加，获得差值和，并以该差值和作为所述对比值。

进一步的，所述采样延迟处理的延迟时间采用阶跃信号作为延迟处理校准。

进一步的，所述频域转换为傅里叶变换。

上述车载多音源系统输出音源的识别方法中，所述后装主机还可以直接向所述扬声器输出声音数据。

另外，本发明还公开一种基于上述识别方法的车载多音源系统，所述车载多音源系统包括原车主机、后装主机、显示模块以及扬声器，所述原车主机与所述后装主机有显示数据和声音数据的交互，后装主机向所述显示模块发送所述后装主机的第一显示数据或所述原车主机的第二显示数据；所述原车主机向所述扬声器发送所述后装主机或者所述原车主机的声音数据；

所述后装主机还包括用于获取所述原车主机输出的第一声音数据以及所述后装主机输出第二声音数据的模块、用于处理所述声音数据和将所述声音数据转换成频域数据的模块、用于比较第一声音数据和第二声音数据的模块以及根据比较结果控制所述后装主机声音数据输出的模块。

优选的，所述原装主机和所述扬声器之间还设置有扬声控制模块，所述后装主机连接所述扬声控制模块，所述养生控制模块控制根据指令向所述扬声器输出第一声音数据或第二声音数据。

本发明所产生的有益效果：通过声音数据采集并作运算判断的方法，能够高效识别多音源系统的输出音源，避免错误，提高用户使用体验。同时本发明还通过原车主机和后装主机分别控制声音数据和显示数据的输出，提高系统利用率。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

图2为本发明的方法流程图。

图3为本发明的第一实施例中比较方法流程图。

图4为本发明的第二实施例中比较方法流程图。

图5为本发明的第三实施例中比较方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的多输出音源的识别方法以及基于该方法的车载多音源系统作进一步的描述。

一种多输出音源的识别方法，包括一具有多个音源的车载多音源系统，车载多音源系统包括原车主机、后装主机、显示模块以及扬声器，原车主机与后装主机有显示数据和声音数据的交互，即原车主机和后装主机之间可以通过音频通信接口相互获取声音数据，但是向扬声器输出声音数据的工作则依靠原装主机进行，为了方便描述，我们把原车主机输出的数据定义为第一声音数据，后装主机输出的数据定义为第二声音数据。另外，只能由后装主机向显示模块发送显示数据，同理地，我们定义原车主机的显示数据为第一显示数据，后装主机的显示数据为第二显示数据。如图1所示。

其具体的输出音源的识别方法如图2所示，包括：

S10．首先判断显示模块显示的数据类型，在显示模块显示后装主机的第二显示数据时，输出音源自然为后装主机的音源，当显示模块显示的数据由第二显示数据切换到第一显示数据时，即显示模块输出原车主机的显示数据时，由于后装主机无法判断此时用户需要系统输出原车主机的声音数据还是后装主机的声音数据，后装主机则开始获取原车主机输出的声音数据作为第一声音数据，同时获取自身输出的声音数据作为第二声音数据。

这里考虑到原车主机的声音输出和后装主机的声音输出可能会不同步，因为原车主机声音输出相对于后装主机会有一定的滞后，因此采样之前对后装主机的声音数据增加采样延迟处理。通常情况下延迟时间为毫秒级，可以在通过阶跃信号进行校准。优选的情况下可以为方波信号，采用远大于延迟时间的1Hz的方波信号进行校准。从而保证第一声音数据和第二声音数据的时域同步。

在其他实施例中，为了避免数据单一造成判断不稳定，后装主机还对第一声音数据和第二声音数据做频域转换，转换方式可以为傅里叶变换或者其他相类似的方法，获得对应的第一频域数据和第二频域数据，并利用第一频域数据和第二频域数据作为新的第一声音数据和第二声音数据执行S20。优选地，也可以同时采用时域比较和频域比较获得更加准确的判断结果。

S20．在获取到一定的声音数据后，后装主机根据需要分别将第一声音数据和第二声音数据分解成的若干帧，优选地，总帧数用n表示，其中i表示帧的序号。再结合帧的顺序以及每一帧对应的第一声音数据和第二声音数据进行运算比较处理，从而获得代表相似程度的对比值。

S30. 当对比值不处于预设的阈值时，则判断当前原车主机向扬声器输出的声音数据不是后装主机的第二声音数据，后装主机暂停向原车主机输出第二声音数据，避免产生错误。如果对比值处于预设的阈值内，这判定原车主机在输出后装主机的第二声音数据，后装主机继续向原车主机输出第二声音数据。

其中，步骤S20的运算比较方法可以有多种，本发明在给予上述的方法情况下提出三种不同的实施例，如下所示。

实施例一：

对第一声音数据和第二声音数据的差值做线性回归判断，如图3所示，包括如下步骤：

S211. 逐帧获取第一声音数据和第二声音数据的差值，一共获得n个差值；

S212. 将帧设为横坐标x，按序号设定第i帧x_i的，将第一声音数据和第二声音数据的差值为纵坐标y，第i帧对应的差值为y_i，根据这n组数据拟合出一条直线，且根据实际情况，简化为一元线性回归，为直线方程y=kx+b。

S213. 计算该一元线性回归方程的斜率 ，为横坐标的平均值，为纵坐标的平均值，并以该斜率作为对比值。

如果原车主机输出的第一声音数据与后装主机输出的第二声音数据相同，则斜率k的至应该趋近于0，可以在误差范围内设置以0为中心的一个阈值范围，如果斜率k在阈值范围内，继续输出第二声音数据，否则停止输出。

在此实施例中，一般后装主机内置音频处理模块即可以较好地处理数据，而不需要后装主机处理器配合计算，计算效率比较高，通信成本也低。

实施例二：

通过分别计算第一声音数据和第二声音数据的方差特征值进行判断，如图4所示，包括如下步骤：

S221. 以帧为单位分别对第一声音数据和第二声音数据计算方差，获得第一声音数据的方差，第二声音数据的方差

S222. 对第一声音数据方差与第二声音数据的方差做减法运算；

S223. 获得方差差值，并以该方差差值作为对比值。

通常情况下，如果原车主机输出的第一声音数据与后装主机输出的第二声音数据相同，则两方差应该是相同的，即对比值为0。可以在误差范围内设置以0为中心的一个阈值范围，如果方差差值在阈值范围内，继续输出第二声音数据，否则停止输出。

实施例三：

对第一声音数据和第二声音数据做归一化处理后逐帧做差，并根据差值和判断，如图5所示，包括如下步骤：

S231. 分别对第一声音数据和第二声音数据做MIN-MAX归一化处理：，其中：X*是归一化之后的数值；X是归一化之前的数值；min是本次采样数据组的最小值；max是本次采样数据组的最大值。

S232. 逐帧获取归一化处理后的第一声音数据和第二声音数据的差值,其中。

S233. 将每帧的差值相加，获得差值和，并以该差值和作为对比值。

通常情况下，如果原车主机输出的第一声音数据与后装主机输出的第二声音数据相同，则他们每帧的差值应该是为0，差值和也因该为0，即对比值为0。可以在误差范围内设置以0为中心的一个阈值范围，如果方差差值在阈值范围内，继续输出第二声音数据，否则停止输出。

优选的，在上述3个实施例的基础上，车载多音源系统输出音源的识别方法中，后装主机还可以直接向扬声器输出声音数据，在某些特定情况下可以不需要开启原车主机即可完成声音输出。

另外，本发明还公开一种基于上述识别方法的车载多音源系统，如图1所示，在图1中，虚线表示显示数据传输路径，实线表示声音数据传输路径。车载多音源系统包括原车主机、后装主机、显示模块以及扬声器，原车主机与后装主机有显示数据和声音数据的交互，后装主机向显示模块发送后装主机的第一显示数据或原车主机的第二显示数据；原车主机向扬声器发送后装主机或者原车主机的声音数据；

后装主机还包括用于获取原车主机输出的第一声音数据以及后装主机输出第二声音数据的模块、用于处理声音数据和将声音数据转换成频域数据的模块、用于比较第一声音数据和第二声音数据的模块以及根据比较结果控制后装主机声音数据输出的模块。优选情况下后装主机还设有DSP音频处理模块，其与后装主机的处理器连接，能够对音频信号做频域转换，比较计算等处理，与处理器配合可提高后装主机处理效率。

优选的，原装主机和扬声器之间还设置有扬声控制模块，后装主机连接扬声控制模块，养生控制模块控制根据指令向扬声器输出第一声音数据或第二声音数据。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。