本發(fā)明涉及車載音頻，特別涉及一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、車載音頻領(lǐng)域中，隨著車內(nèi)音頻采集設(shè)備和音頻播放設(shè)備的不斷增加，亟須一種將音頻數(shù)據(jù)按需求傳輸?shù)杰噧?nèi)各位置進(jìn)行播放和從車內(nèi)各位置采集音頻數(shù)據(jù)并傳輸至音頻處理器的高效率低成本的傳輸方案，在傳輸音頻數(shù)據(jù)的同時(shí)，還需要音頻處理器根據(jù)需求對音頻播放設(shè)備和音頻采集設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，這就需要傳輸方案同時(shí)支持控制信息的傳輸及應(yīng)答，現(xiàn)行系統(tǒng)中，主要采用菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，僅支持半雙工傳輸方式，只能通過?？吭谥鞴?jié)點(diǎn)的音頻處理器對其他從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，傳輸效率較低，在多個(gè)音頻處理器場景下，這種單一的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無法滿足控制需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，本發(fā)明通過構(gòu)建樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，涵蓋菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景，音頻數(shù)據(jù)與控制信息采用相同的路由傳輸協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)任意節(jié)點(diǎn)間控制信息的傳輸。

2、本發(fā)明提供的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，

3、主機(jī)、音頻傳輸網(wǎng)絡(luò)和外圍設(shè)備；

4、所述音頻傳輸網(wǎng)絡(luò)包括形成樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多個(gè)音頻傳輸節(jié)點(diǎn)，其中根節(jié)點(diǎn)與所述主機(jī)和至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn)相連，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)連接所述外圍設(shè)備；

5、所述主機(jī)，用于獲取所述音頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，并根?jù)獲取的所述拓?fù)湫畔⒃谒龈?jié)點(diǎn)和各級子節(jié)點(diǎn)中建立對應(yīng)的路由表；

6、所述音頻傳輸節(jié)點(diǎn)用于獲取其它音頻傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的解析結(jié)果查詢所述路由表以獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑，按照所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑將所述數(shù)據(jù)幀傳輸至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；以及，根據(jù)獲取的音頻數(shù)據(jù)和控制信息生成待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，查詢所述路由表獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的傳輸路徑，按照所述傳輸路徑將所述待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀傳輸至下一音頻傳輸節(jié)點(diǎn)；

7、所述外圍設(shè)備用于根據(jù)與其連接的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)獲取的音頻數(shù)據(jù)和控制信息，應(yīng)用該目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對音頻數(shù)據(jù)的處理；以及，用于采集音頻數(shù)據(jù)和控制信息輸入至與其連接的子節(jié)點(diǎn)。

8、進(jìn)一步的，所述子節(jié)點(diǎn)中的非葉子節(jié)點(diǎn)包括上行通信接口、至少兩個(gè)下行通信接口、外設(shè)接口和數(shù)據(jù)處理與路由模塊；

9、所述上行通信接口用于接收上一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)傳來的下行數(shù)據(jù)幀，并將該下行數(shù)據(jù)幀發(fā)送至數(shù)據(jù)處理與路由模塊；

10、所述下行通信接口用于接收下一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)傳來的上行數(shù)據(jù)幀，并將該上行數(shù)據(jù)幀發(fā)送至數(shù)據(jù)處理與路由模塊；

11、所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊用于對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，根據(jù)控制寄存器的設(shè)置將數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)從所述外設(shè)接口輸出，將所述外設(shè)接口輸入的數(shù)據(jù)添加至所述上行數(shù)據(jù)幀或所述下行數(shù)據(jù)幀中，再通過所述上行通信接口或所述下行通信接口向下一音頻傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)送。

12、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)幀包括依次排布的前導(dǎo)碼、同步子幀、若干數(shù)據(jù)片段和尾幀；

13、所述前導(dǎo)碼采用不符合曼徹斯特編碼規(guī)則的序列，所述同步子幀采用曼徹斯特編碼規(guī)則的序列；

14、所述同步子幀包括同步控制子幀和同步應(yīng)答子幀，根節(jié)點(diǎn)以預(yù)定頻率周期性的發(fā)送所述同步控制子幀，子節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述根節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步控制子幀和鎖相環(huán)來產(chǎn)生自身的工作時(shí)鐘，并將所述同步控制子幀通過下行通信接口發(fā)送至下一級子節(jié)點(diǎn)，直到葉子節(jié)點(diǎn)收到所述同步控制子幀后，通過上行通信接口返回所述同步應(yīng)答子幀。

15、進(jìn)一步的，所述若干數(shù)據(jù)片段包括簡單數(shù)據(jù)段、控制信息數(shù)據(jù)段和路由數(shù)據(jù)段；其中，所述簡單數(shù)據(jù)段包括傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)和第一校驗(yàn)值；所述控制信息數(shù)據(jù)段包括片段類型、源節(jié)點(diǎn)信息、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息、控制信息和第二校驗(yàn)值；所述路由數(shù)據(jù)段包括片段類型、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息、音頻數(shù)據(jù)和第三校驗(yàn)值。

16、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊還用于通過控制寄存器來控制接收到的數(shù)據(jù)幀中的哪些簡單數(shù)據(jù)段被當(dāng)前音頻傳輸節(jié)點(diǎn)使用，并指示收到的音頻數(shù)據(jù)存放在哪些簡單數(shù)據(jù)段中以向下一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)送。

17、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊還用于解析收到的所述控制信息數(shù)據(jù)段，得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息；

18、若當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊根據(jù)控制信息進(jìn)行操作，將響應(yīng)信息按照控制信息數(shù)據(jù)段的格式插入至反向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀中，并將當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，將控制信息的發(fā)起節(jié)點(diǎn)作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；

19、若當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)不是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊查詢所述路由表以確定所述控制信息數(shù)據(jù)段由哪個(gè)輸出端口向下一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)傳輸。

20、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊還用于解析收到的所述路由數(shù)據(jù)段，得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息；

21、若當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊將收到的路由數(shù)據(jù)段中的音頻數(shù)據(jù)通過當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)的外設(shè)接口輸出；

22、若當(dāng)前的音頻傳輸節(jié)點(diǎn)不是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊查詢所述路由表以確定所述路由數(shù)據(jù)段由哪個(gè)輸出端口向下一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)傳輸。

23、進(jìn)一步的，當(dāng)所述音頻傳輸節(jié)點(diǎn)中所述至少兩個(gè)下行通信接口都接收到上行數(shù)據(jù)幀時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理與路由模塊對兩路上行數(shù)據(jù)幀進(jìn)行合并，再通過所述上行通信接口發(fā)送至上一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)。

24、進(jìn)一步的，所述子節(jié)點(diǎn)中的葉子節(jié)點(diǎn)具有上行通信接口且不具有下行通信接口，當(dāng)所述葉子節(jié)點(diǎn)收到同步控制子幀后，通過所述上行通信接口向上一級音頻傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步應(yīng)答子幀。

25、進(jìn)一步的，將根節(jié)點(diǎn)配置為同時(shí)具有上行通信接口和下行通信接口的節(jié)點(diǎn)，令根節(jié)點(diǎn)通過下行通信接口發(fā)送含有同步控制子幀的數(shù)據(jù)幀，若在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到下行通信接口返回的同步應(yīng)答子幀，則確定該下行通信接口連接有下一級節(jié)點(diǎn)；

26、通過同步控制子幀將所述根節(jié)點(diǎn)的下一級節(jié)點(diǎn)配置為同時(shí)具有上行通信接口和下行通信接口的節(jié)點(diǎn)，所述根節(jié)點(diǎn)的下一級節(jié)點(diǎn)通過下行通信接口將上一級傳來的同步控制子幀繼續(xù)往更下一級節(jié)點(diǎn)發(fā)送，若下行通信接口在預(yù)定時(shí)間內(nèi)能收到同步應(yīng)答子幀，則確定該下行通信接口連接有更下一級節(jié)點(diǎn)，若在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未收到同步應(yīng)答子幀，則確定該下行通信接口不存在更下一級節(jié)點(diǎn)；

27、重復(fù)上述步驟直至不能發(fā)現(xiàn)更下一級的節(jié)點(diǎn)，對已發(fā)現(xiàn)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)賦予獨(dú)立的編號，以獲取音頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，并根?jù)獲取的拓?fù)湫畔⒃诿總€(gè)音頻傳輸節(jié)點(diǎn)中建立對應(yīng)的路由表。

28、本發(fā)明提供的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，具有如下有益效果：本發(fā)明構(gòu)建樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)音頻傳輸系統(tǒng)，涵蓋菊花鏈系統(tǒng)應(yīng)用場景，采用全雙工傳輸方式，上行數(shù)據(jù)幀與下行數(shù)據(jù)幀可以同時(shí)傳輸，支持更高的音頻采樣頻率與更多的節(jié)點(diǎn)數(shù)量；構(gòu)建各節(jié)點(diǎn)路由表，在簡單數(shù)據(jù)段基礎(chǔ)上引入路由數(shù)據(jù)段，兼顧音頻數(shù)據(jù)傳輸效率與靈活性，音頻數(shù)據(jù)和控制信息采用相同的路由傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了任意節(jié)點(diǎn)間音頻數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，消除了現(xiàn)行菊花鏈系統(tǒng)中只能停靠在主節(jié)點(diǎn)的音頻處理器控制其他從節(jié)點(diǎn)外圍設(shè)備的局限性。

技術(shù)特征：

1.一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)進(jìn)一步用于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的音頻傳輸系統(tǒng)，涉及車載音頻技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)包括：主機(jī)，用于獲取音頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⒉⒔⒙酚杀恚灰纛l傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括形成樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多個(gè)音頻傳輸節(jié)點(diǎn)，音頻傳輸節(jié)點(diǎn)用于獲取其它音頻傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀并解析，根據(jù)路由表傳輸數(shù)據(jù)幀至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，還用于根據(jù)獲取的音頻數(shù)據(jù)和控制信息生成待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并查詢路由表傳輸數(shù)據(jù)幀直至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；外圍設(shè)備，用于應(yīng)用與其連接的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對音頻數(shù)據(jù)的處理，以及用于采集音頻數(shù)據(jù)和控制信息。本發(fā)明構(gòu)建樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)，控制信息和音頻數(shù)據(jù)采用相同路由協(xié)議，實(shí)現(xiàn)任意節(jié)點(diǎn)間音頻數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率與系統(tǒng)靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：郝智泉,鄒吉林,劉昕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：慷智集成電路（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6