[发明专利]用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法和装置

说明书

本发明公开用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法和装置，其中，一种用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法，包括：对左声道数据和右声道数据进行数据预处理生成单通道音频数据；基于预设的插值算法对所述单通道音频数据进行重采样以使得在单芯片上同时进行拾音和播放。本申请的方法和装置在资源受限的嵌入式设备上，在保证音频质量的同时，能够实时完成重采样，有效降低硬件的设计成本，适用于计算能力以及资源不足的嵌入式产品，给用户较好的体验感。

技术领域

本发明属于互联网技术领域，尤其涉及用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法和装置。

背景技术

相关技术中，在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(Embedded Real-time Operation System，RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需要。

由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行。

近年来，随着智能设备的兴起，儿童故事机等教育类电子产品越来越受家长和孩子的青睐，这类设备扮演的角色是智能电子产品的终端，通过网络与服务器交互，属于典型的嵌入式应用，具有运算能力不足、内存资源有限等问题。

故事机作为一款音频类产品，播放的音源种类万千，不同的音源其采样率也不一样，充分调研了市场上的儿童故事机后，目前主流故事机采用以下两种方案：

(1)方案一：播放与录音用同一颗芯片完成。

发明人在实现本申请的过程中发现：该方案的优点是节约硬件成本，在播放不同采样率的音频时，通过动态调整芯片的频率来匹配不同的采样率，而在录音时，又修改时钟频率以符合录音的采样率。时钟频率的不断修改，使得播放与录音只能同时进行一项功能，由于vad(Voice Activity Detection,VAD)和wakeup(唤醒)功能，需要在播放音频的同时，也能实时进行录音，因此采用该方案的产品不能支持vad和wakeup功能。

(2)方案二：播放与录音由两颗芯片单独完成。

发明人在实现本申请的过程中发现：该方案使得录音与播放分开，并且可以同时进行，可以实现vad和wakeup功能，相应也会增加硬件成本，从大量的发货量来看，硬件成本的一丝增加，也会造成巨大的开销。

发明内容

本发明实施例提供一种用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法和装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明实施例提供一种用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法，包括：对左声道数据和右声道数据进行数据预处理生成单通道音频数据；基于预设的插值算法对所述单通道音频数据进行重采样以使得在单芯片上同时进行拾音和播放。。

第二方面，本发明实施例提供一种用于FreeRTOS单芯片的音频重采样装置，包括：预处理模块，配置为对左声道数据和右声道数据进行数据预处理生成单通道音频数据；以及重采样模块，配置为基于预设的插值算法对所述单通道音频数据进行重采样以使得在单芯片上同时进行拾音和播放。