本发明涉及一种基于android系统的音频功放节能控制方法。
背景技术：
功放（全称：功率放大器）是一个隐藏的能耗元件，目前鲜有产品或终端系统对其进行控制。这种对功放不加管理的缺点显而易见：一方面功放是能耗元件，不加以管理，则实时都在消耗能源；另一方面功放是一个非常重要的发热源，特别是这个发热源置于一个密闭狭小的嵌入式设备中时，设备工作温度过高的问题变得尤为突出。因此，尽量减少能耗元件不必要的工作是每个嵌入式产品的设计目标。
要改善这个缺点的难题在于：目前虽然有一些常规做法，例如增加散热片等物理方式，以及在应用程序中主动关闭功放的软件方式。但这些方法均存在局限性，其中物理方法属于补救措施并无预防发热源热量产生的效果，同时无法减少设备能耗，且在产品结构特殊、产品工作环境较为密闭等应用环境中作用并不明显；而应用程序控制方法则增加了应用程序控制逻辑，同时由于对功放的控制涉及音视频相关的多个模块程序，这大大增加了应用程序逻辑设计复杂性，且在时间上难以做到对功放的精准控制。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于android系统的音频功放节能控制方法，解决了功放耗能大、热量高以及功放电源开关难以控制的问题。
本发明是这样实现的：
基于android系统的音频功放节能控制方法，所述android系统包括应用程序、音频编解码器、功放、内核音频处理模块和音频多路通道选择器：
所述应用程序发起音频的播放、停止、暂停或恢复操作；
所述内核音频处理模块负责执行音频功能接口调用，获取音频数据，配置其内部的DMA模块工作，将音频数据发送给所述音频编解码器，并对所述功放进行控制；
所述音频编解码器：接收音频数据，该音频数据为数字信号，所述音频编解码器将音频数字信号转换为音频模拟信号，并传送给音频多路通道选择器；
所述音频多路通道选择器：接收音频模拟信号并输出给功放进行声音放大输出，对所述功放进行控制，同时提供音频输入通道的管理和音效的管理功能；
所述音频功放节能控制方法包括音频开始播放步骤和音频停止播放步骤，所述音频开始播放步骤如下：
步骤1、所述应用程序调用音频功能接口开始音频播放；
步骤2、所述内核音频处理模块执行音频功能接口调用并获取音频信息、初始化DMA模块，并准备好DMA缓冲区，然后将应用程序的音频数据拷贝到所述DMA缓冲区；
步骤3、所述内核音频处理模块判断当前音频事件类型，如果是音频开始或者停止恢复或者暂停释放事件，则打开所述功放，并跳转步骤4；否则关闭所述功放的电源，撤销之前的工作并异常退出，通过判断音频事件的类型精确控制功放电源的开启和关闭，使功放的能耗和工作温度最大化降低；所述其他音频事件是指除音频开始或者停止恢复或者暂停释放事件之外的事件；
步骤4、开始所述DMA模块的工作，所述音频数据通过DMA方式传输到所述音频编解码器；音频编解码器进行D/A数模转换，将音频数字信号转换为音频模拟信号，然后音频编解码器将音频模拟信号通过系统音频输入通道输出给所述音频多路通道选择器，音频多路通道选择器将音频模拟信号发送给所述功放进行声音放大输出，完成音频播放过程；
所述音频停止播放步骤如下：
步骤10、所述应用程序调用音频功能接口停止音频播放；
步骤20、所述内核音频处理模块执行音频功能接口调用并获取所述音频信息；
步骤30、所述内核音频处理模块判断当前音频事件类型，如果是音频停止或者挂起或者暂停事件，则关闭功放电源，并跳转步骤40；否则，打开功放的电源，撤销之前的工作并异常退出；
步骤40、停止所述DMA模块的工作，音频数据停止传输到音频编解码器，完成音频停止播放过程。
进一步地，所述音频功放节能控制方法还包括外部音频输入源控制步骤，具体如下：
步骤100、外部音频输入源发起音频操作，然后调用音频输入通道切换功能接口；
步骤200、所述音频多路通道选择器驱动获取输入通道切换命令，然后判断要切换的目标输入通道，如果是系统音频输入通道，执行步骤300；如果不是所述系统音频输入通道，则打开功放电源，执行步骤400，
步骤300、判断所述系统音频输入通道当前的音频事件类型，如果是音频开始或者停止恢复或者暂停释放事件，执行步骤400，否则，关闭功放电源；
步骤400、所述音频多路通道选择器执行输入通道切换，从而完成输入通道切换过程，然后音频多路通道选择器将当前的音频模拟信号发送给所述功放进行声音放大输出，完成音频播放过程。
进一步地，所述步骤2和步骤20中的音频信息包括：音频数据、音频数据大小、音频流类型、音频当前工作状态等。
进一步地，所述步骤100中的外部音频输入源包括喊话器音频输入源、DVR音频输入源、蓝牙音频输入源以及收音机音频输入源。
本发明具有如下优点：
由于终端上的android系统在实际使用中的大部分时间工作在系统音频输入通道，且没有音视频播放行为，因此本发明在系统实际运行的大部分时间里节省了功放上电时间，由此带来了多方面的显著有益效果：
第一，在系统运行的大部分时间里关闭了功放电源，明显节省了系统能耗；
第二，通过有效控制了功放这一系统中最大发热源的发热量，显著降低了设备的工作温度；
第三，由于能够在时间上做到对功放的精准控制，最大化降低功放的能耗和工作温度；
第四，防止了功放因电流过大（音量调节过高时电流激增）或温度过高而损毁；由于功放在不用时，电源被关闭，使得功放处于低温状态，当电流激增时，功放的温度也不会过高，因此可避免功放损毁；
第五，从应用程序设计角度看，使用本发明技术方案后，无需在应用程序框架中考虑功放的控制处理逻辑，大大简化了应用程序框架的设计；
第六，本发明实现代码在内核中自动运行，使系统真正达到了对功放的智能控制效果。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法结构示意图。
具体实施方式
基于android系统的音频功放节能控制方法，所述android系统包括应用程序、音频编解码器以及功放、内核音频处理模块以及音频多路通道选择器，
所述应用程序发起音频的播放、停止、暂停或恢复操作；所述应用程序是指安装于android系统中的各种应用程序；
所述内核音频处理模块负责执行音频功能接口调用，获取音频数据，配置其内部的DMA模块工作，将音频数据发送给所述音频编解码器，并对所述功放进行控制；所述DMA模块，英文全称为Direct Memory Access，意即直接内存访问。
所述音频编解码器：接收音频数据，该音频数据为数字信号，所述音频编解码器将音频数字信号转换为音频模拟信号，并传送给音频多路通道选择器；
所述音频多路通道选择器：接收音频模拟信号并输出给功放进行声音放大输出，对所述功放进行控制，同时提供音频输入通道的管理和音效的管理功能；
所述音频功放节能控制方法包括音频开始播放步骤和音频停止播放步骤，所述音频开始播放步骤如下：
步骤1、所述应用程序调用音频功能接口开始音频播放；
步骤2、所述内核音频处理模块执行音频功能接口调用并获取音频信息、初始化DMA模块，并准备好DMA缓冲区，然后将应用程序的音频数据拷贝到所述DMA缓冲区；所述音频信息包括：音频数据、音频数据大小、音频流类型、音频当前工作状态等。
步骤3、所述内核音频处理模块判断当前音频事件类型，如果是音频开始或者恢复或者暂停释放（暂停释放是指取消暂停操作）事件，则打开所述功放，并跳转步骤4；否则关闭所述功放的电源，撤销之前的工作并异常退出，所述其他音频事件是指除音频开始或者停止恢复或者暂停释放事件之外的事件；所述撤销之前的工作是指停止对音频功能接口的调用以及丢弃获取的音频信息；
本发明通过判断音频事件的类型精确控制功放电源的开启和关闭，使功放的能耗和工作温度最大化降低，并且在系统运行的大部分时间里关闭了功放电源，明显节省了能耗，有效控制了功放这一系统中最大发热源的发热量，可显著降低了设备的工作温度；
步骤4、开始所述DMA模块的工作，所述音频数据通过DMA方式传输到所述音频编解码器；音频编解码器进行D/A数模转换，将音频数字信号转换为音频模拟信号，然后音频编解码器将音频模拟信号通过系统音频输入通道输出给所述音频多路通道选择器，音频多路通道选择器将音频模拟信号发送给所述功放进行声音放大输出，完成音频播放过程；所述DMA方式全称Direct Memory Access，也称为成组数据传送方式，有时也称为直接内存操作，是本领域技术人员公知技术；
所述音频停止播放步骤如下：
步骤10、所述应用程序调用音频功能接口停止音频播放；
步骤20、所述内核音频处理模块执行音频功能接口调用并获取所述音频信息；所述音频信息包括：音频数据、音频数据大小、音频流类型、音频当前工作状态等。
步骤30、所述内核音频处理模块判断当前音频事件类型，如果是音频停止或者挂起或者暂停事件，则说明系统当前不需要使用功放，关闭功放电源，并跳转步骤40；否则，说明系统当前需要使用功放，打开功放的电源，撤销之前的工作并异常退出；
步骤40、停止所述DMA模块的工作，音频数据停止传输到音频编解码器，完成音频停止播放过程。
当有外部音频输入源发起音频操作时，执行外部音频输入源控制步骤，具体如下：
步骤100、外部音频输入源发起音频操作，然后调用音频输入通道切换功能接口；所述外部音频输入源包括喊话器音频输入源、DVR音频输入源、蓝牙音频输入源以及收音机音频输入源；
步骤200、所述音频多路通道选择器驱动获取输入通道切换命令，然后判断要切换的目标输入通道，如果是系统音频输入通道，执行步骤300；如果不是所述系统音频输入通道，则打开功放电源，执行步骤400；
步骤300、判断所述系统音频输入通道当前的音频事件类型，如果是音频开始或者停止恢复或者暂停释放事件，说明该音频操作执行过音频开始播放步骤，因此已将功放电源打开，直接执行步骤400，否则，关闭功放电源；
步骤400、所述音频多路通道选择器执行输入通道切换，从而完成输入通道切换过程，然后音频多路通道选择器将当前的音频模拟信号发送给所述功放进行声音放大输出，完成音频播放过程。
由于终端上的android系统再实际使用中的大部分时间工作在系统音频输入通道，且没有音视频播放行为，因此本发明在系统实际运行的大部分时间里节省了功放上电时间，由此带来了多方面的显著有益效果：
第一，在系统运行的大部分时间里关闭了功放电源，明显节省了系统能耗；
第二，通过有效控制了功放这一系统中最大发热源的发热量，显著降低了设备的工作温度；
第三，由于能够在时间上做到对功放的精准控制，最大化降低功放的能耗和工作温度；
第四，防止了功放因电流过大（音量调节过高时电流激增）或温度过高而损毁；由于功放在不用时，电源被关闭，使得功放处于低温状态，当电流激增时，功放的温度也不会过高，因此可避免功放损毁；
第五，从应用程序设计角度看，使用本发明技术方案后，无需在应用程序框架中考虑功放的控制处理逻辑，大大简化了应用程序框架的设计；
第六，本发明实现代码在内核中自动运行，使系统真正达到了对功放的智能控制效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。