多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质论文和设计-卢斌

全文摘要

本发明公开了一种多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质，属于计算机技术领域。所述设备包括：多个子操作系统及相应硬件，多个所述子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，所述音频调度单元包括数据接收模块、通信模块、驱动模块及音频管理模块，所述数据接收模块用于接收其他子操作系统发送的数据，所述通信模块用于保持多个所述子操作系统相互通信，所述驱动模块用于实现对所述硬件的初始化、驱动和访问，所述音频管理模块用于根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。本发明提供的多系统音频管理方案提高了音频输出系统的稳定性，提升了音频调度性能。

主设计要求

1.一种多系统音频管理设备，其特征在于，所述设备包括：多个子操作系统及相应硬件，所述多个子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，所述音频调度单元包括数据接收模块、通信模块、驱动模块及音频管理模块，所述数据接收模块用于接收其他子操作系统发送的数据，所述通信模块用于保持所述多个子操作系统相互通信，所述驱动模块用于实现对所述硬件的初始化、驱动和访问，所述音频管理模块用于根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

设计方案

2.根据权利要求1所述的多系统音频管理设备，其特征在于，所述通信模块用于：

初始化阶段，广播告知其他子操作系统相应硬件初始化状况或获得其他子操作系统相应硬件初始化状况；

运行阶段，进行所述多个子操作系统相应的当前音频状态及其音频调度策略的实时分享。

3.根据权利要求1所述的多系统音频管理设备，其特征在于，所述驱动模块用于设置其子操作系统相应硬件的驱动程序和访问接口。

4.根据权利要求1所述的多系统音频管理设备，其特征在于，所述音频管理模块用于：

当各子操作系统的实时通信状况包括发生死机或运行异常时，判断正常运行的子操作系统运行情况和音频占用情况是否允许接管，如果有多个子操作系统均允许接管，根据所述音频调度策略，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

5.根据权利要求4所述的多系统音频管理设备，其特征在于，所述音频调度策略包括焦点竞争机制策略，所述焦点竞争机制策略包括：

根据所述多个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

6.根据权利要求5所述的多系统音频管理设备，其特征在于，根据所述多个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作，包括：

对于各子操作系统之间，高优先级始终抢占低优先级，同等优先级新请求会抢占原先的音频占用，如果发生低优先级请求时，则所述低优先级请求进行等待，当超时后请求失败，再次进行请求。

7.一种多系统音频管理方法，其特征在于，多个子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，对所述多个子操作系统中的每个均独立进行音频调度，具体包括：

接收其他子操作系统发送的数据，实现对多个子操作系统相应硬件进行访问，并保持多个子操作系统相互通信，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

8.根据权利要求7所述的多系统音频管理方法，其特征在于，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理，包括：

当各子操作系统的实时通信状况包括发生死机或运行异常时，判断正常运行的子操作系统运行情况和音频占用情况是否允许接管，如果有多个子操作系统均允许接管，根据多个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

9.一种多系统音频管理设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由所述可执行指令来执行权利要求7至8中任一项所述的多系统音频管理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至8中任一项所述的多系统音频管理方法的步骤。

设计说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质。

背景技术

当前已经存在一些方法可以实现同一设备上多系统音频的管理，例如，如图1示出的现有技术中一种多系统音频管理框架，各系统运行于同一内核之上，通过内核的音频调度单元对音频进行管理，而各系统通过向内核申请资源和权限进行访问，并由内核音频调度单元调度所有的音频输出及混合策略。当接收到来自任一系统的音频资源访问请求，获取各个系统的音频服务运行状态；根据音频服务运行状态，通过预定的分配规则确定音频资源在所述多系统中的分配方式，根据优先级，音频类型等进行规则切换，其核心在于位于内核当中的音频调度单元负责所有音频的资源集中调度。然而实践中可能存在一种情况，若内核中的音频调度单元出现异常，则音频调度会失效，所有系统都无法播放音频。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质，确保无论哪个系统出现异常，整个设备中的音频不会出现混乱，仍然可以正常进行调度使用，提高了音频输出系统的稳定性，提升了音频调度性能。

所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种多系统音频管理设备，所述设备包括：多个子操作系统及相应硬件，多个所述子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，所述音频调度单元包括数据接收模块、通信模块、驱动模块及音频管理模块，所述数据接收模块用于接收其他子操作系统发送的数据，所述通信模块用于保持多个所述子操作系统相互通信，所述驱动模块用于实现对所述硬件的初始化、驱动和访问，所述音频管理模块用于根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

进一步地，所述通信模块用于：

初始化阶段，广播告知其他子操作系统相应硬件初始化状况或获得其他子操作系统相应硬件初始化状况；

运行阶段，进行多个所述子操作系统相应的当前音频状态及其音频调度策略的实时分享。

进一步地，所述驱动模块用于设置其子操作系统相应硬件的驱动程序和访问接口。

进一步地，所述音频管理模块用于：

进一步地，所述音频调度策略包括焦点竞争机制策略，所述焦点竞争机制策略包括：

根据多个所述子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

进一步地，根据多个所述子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作，包括：

第二方面，提供了一种多系统音频管理方法，对多个子操作系统中的每个均独立进行音频调度，具体包括：

接收其他子操作系统发送的数据，实现对多个子操作系统相应硬件进行初始化、驱动和访问，并保持多个子操作系统相互通信，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

进一步地，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理，包括：

第三方面，提供了一种多系统音频管理设备，包括：

处理器；

存储器，用于存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由所述可执行指令来执行上述任一项所述的多系统音频管理方法的步骤。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的多系统音频管理方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过多个子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，音频调度单元包括数据接收模块、通信模块、驱动模块及音频管理模块，将位于内核当中的音频调度单元在每个子操作系统当中都有实现，且每个子操作系统的音频调度单元之间可以互相通信，互相了解每个子操作系统的状况，当一个子操作系统出现异常时，由下一个子操作系统进行接管，不会导致音频无法播放；

2、且由于现有技术方案对内核进行了限定，运行之上的系统必须为Linux系统的扩展，大大降低了系统的可应用性，而改进后所有的系统不限定运行于同一个内核之上，则每个子操作系统可以拥有自己的操作系统且不受限，每个OS可以运行不同类型的操作系统，如Linux、RTOS、Android等都可以同时运行，大大提高了音频输出系统的稳定性，提升音频调度性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是现有技术中一种多系统音频管理框架示意图；

图2是本发明实施例提供的多系统音频管理设备结构框架示意图；

图3是图2中音频调度单元11的结构组成示意图；

图4是图2中音频调度单元22的结构组成示意图；

图5是图2中音频调度单元33的结构组成示意图；

图6是本发明实施例提供的多系统音频管理设备结构示意图；

图7本发明实施例提供的多系统音频管理过程中系统初始化硬件访问流程图；

图8是本发明实施例提供的多系统音频管理过程中音频资源运行示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质，将位于内核当中的音频调度单元在每个子操作系统当中都有实现，且每个子操作系统的音频调度单元之间可以互相通信，互相了解每个子操作系统的状况，当一个子操作系统出现异常时，由下一个子操作系统进行接管，不会导致音频无法播放，且由于现有技术方案对内核进行了限定，运行之上的系统必须为Linux系统的扩展，大大降低了系统的可应用性，而改进后所有的系统不限定运行于同一个内核之上，则每个子操作系统可以拥有自己的操作系统且不受限，每个OS可以运行不同类型的操作系统，如Linux、RTOS、Android等都可以同时运行，大大提高了音频输出系统的稳定性。因此本发明实施例提供的多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质可应用于涉及多系统音频管理调度的多种应用场景。

本发明实施例提供的多系统音频管理设备，多个子操作系统及相应硬件，多个子操作系统中的每个均相应设置一个音频调度单元，音频调度单元包括数据接收模块、通信模块、驱动模块及音频管理模块，数据接收模块用于接收其他子操作系统发送的数据，通信模块用于保持多个子操作系统相互通信，驱动模块用于实现对硬件的初始化、驱动和访问，音频管理模块用于根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。在下面的实施例中示例性地多个子操作系统的数量为3，事实上，在具体进行实施时对多个子操作系统的数量不作特别限制。另外需要注意的是，下述“子操作系统”和“系统”表述均指代子操作系统。

图2是本发明实施例提供的多系统音频管理设备结构框架示意图。图3是图2中音频调度单元11的结构组成示意图。图4是图2中音频调度单元22的结构组成示意图。图5是图2中音频调度单元33的结构组成示意图。

如图2所示，本发明实施例提供的多系统音频管理设备，3个子操作系统及相应硬件，3个子操作系统分别为系统1、系统2和系统3，其中系统1相应设置音频调度单元11，系统2相应设置音频调度单元22，系统3相应设置音频调度单元33。具体地，音频调度单元11又包括数据接收模块111、通信模块112、驱动模块113和音频管理模块114；音频调度单元22又包括数据接收模块221、通信模块222、驱动模块223和音频管理模块224；音频调度单元33又包括数据接收模块331、通信模块332、驱动模块333和音频管理模块334。其中，数据接收模块111、221、331，用于接收其他子操作系统发送的数据，通信模块112、222、332用于保持多个子操作系统相互通信，驱动模块113、223、333用于实现对硬件的初始化、驱动和访问，音频管理模块114、224、334用于根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

当数据接收模块111、221、331所在的子操作系统执行初始化音频硬件设备成功后，其拥有可直接使用的音频硬件使用权限，而其他子操作系统要想对硬件资源进行访问使用，必须通过其进行代理。数据接收模块111、221、331在这里起到的作用即为接收其他子操作系统发送过来的数据。

进一步地，通信模块112用于：初始化阶段，广播告知其他子操作系统2、3相应硬件初始化状况或获得其他子操作系统2、3相应硬件初始化状况；运行阶段，进行多个子操作系统1、2、3相应的当前音频状态及其音频调度策略的实时分享。通信模块222用于：初始化阶段，广播告知其他子操作系统1、3相应硬件初始化状况或获得其他子操作系统1、3相应硬件初始化状况；运行阶段，进行多个子操作系统1、2、3相应的当前音频状态及其音频调度策略的实时分享。通信模块332用于：初始化阶段，广播告知其他子操作系统1、2相应硬件初始化状况或获得其他子操作系统1、2相应硬件初始化状况；运行阶段，进行多个子操作系统1、2、3相应的当前音频状态及其音频调度策略的实时分享。

进一步地，驱动模块113用于设置其子操作系统1相应硬件的驱动程序和访问接口，其中驱动程序负责对硬件设备进行初始化时使用。驱动模块223用于设置其子操作系统2相应硬件的驱动程序和访问接口，其中驱动程序负责对硬件设备进行初始化时使用。驱动模块333用于设置其子操作系统3相应硬件的驱动程序和访问接口，其中驱动程序负责对硬件设备进行初始化时使用。在一优选实施方式中，所有子操作系统共有一套或一个相关硬件。

进一步地，音频管理模块114、224、334分别用于：当各子操作系统1、2、3的实时通信状况包括发生死机或运行异常时，判断正常运行的子操作系统运行情况和音频占用情况是否允许接管，如果有多个子操作系统（例如系统2、系统3）均允许接管，根据音频调度策略，相应子操作系统（例如系统2）选择执行相应接管操作。也就是说，当通信模块112、222、332发现某个系统死机或发生掉线等异常时，会让其音频管理模块知晓，并决定是否进行硬件资源的接管等。音频管理模块114、224、334分别包含策略栈信息和资源使用情况记录、具有申请优先级的判断等功能。优选地，音频管理模块114、224、334在每个系统内的数据结构都是一样的，数据内容也是一样的，系统启动后，通过通信模块112、222、332相互通信后写入并存储。

进一步地，上述音频调度策略包括焦点竞争机制策略，焦点竞争机制策略可以通过应用层进行定义，其中焦点竞争机制策略包括：根据3个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

进一步地，3个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作过程，可以按照以下方式执行：

对于各子操作系统1、2、3之间，应用层定义好音频焦点竞争机制策略的所播放音频类型优先级后，各系统会严格按照策略进行调度，对于各个系统之间，高优先级始终能够抢占低优先级，同等优先级新的请求会抢占原先的资源占用，而低优先级的申请时，如果此时有高优先级应用正在使用硬件，那么其请求进行等待，当超时后会失败，用户可以尝试稍后再次申请硬件的使用。这里，所播放音频类型包括音乐播放、来电播放、导航播报、语音播报等现有技术中任何可能的音频类型，本发明实施例不对其加以特别限定。

示例性地，电话，导航，音乐优先级依次降低，当第一系统恰巧在播放导航路况声音时，此时第二系统如果要播放音乐，会处于等待状态，稍后进行音乐播放，而此时第三系统如果来电话，则会打断导航的声音播报，播放电话的铃声等。优先级策略调度将所有系统认为是同样的条件，不以子操作系统为考虑因素，只以应用播放的音频类型为考虑对象。

本发明实施例还提供了一种多系统音频管理方法，对多个子操作系统中的每个均独立进行音频调度，具体包括：接收其他子操作系统发送的数据，实现对多个子操作系统相应硬件进行初始化、驱动和访问，并保持多个子操作系统相互通信，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理。

进一步地，根据音频调度策略和各子操作系统的实时通信状况对其子操作系统进行音频调度管理，包括：当各子操作系统的实时通信状况包括发生死机或运行异常时，判断正常运行的子操作系统运行情况和音频占用情况是否允许接管，如果有多个子操作系统均允许接管，根据多个子操作系统所播放音频类型优先级，相应子操作系统选择执行相应接管操作。

值得注意的是，上述多系统音频管理方法的具体实施过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。

另外，本发明实施例还提供了一种多系统音频管理设备。图6是本发明实施例提供的多系统音频管理设备结构示意图，如图6所示，本发明实施例提供的多系统音频管理设备4包括处理器41和存储器42，存储器42用于存储有处理器41的可执行指令；其中，处理器41配置为经由所述可执行指令来执行上述多系统音频管理方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述多系统音频管理方法的步骤。

图7本发明实施例提供的多系统音频管理过程中系统初始化硬件访问流程图。图8是本发明实施例提供的多系统音频管理过程中音频资源运行示意图。图7和图8示出了本发明实施例提供的多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质的一优选实施方式。本方案可优化内部软件功能设计，当设备有安装该架构软件时，设备上电运行，会自动加载，进行判断处理运行。

如图7所示，当设备上电运行时，硬件设备会被顺序地安排给排在第一位的系统进行初始化，所有系统的初始化都遵循同样的流程处理，首先在各系统之间检测是否有其他系统初始化过硬件设备，如果没有被初始化过，则当前系统会对硬件设备进行初始化，且其拥有直接的硬件访问权限。之前启动的系统执行同样操作，会检测到硬件已经被初始化过，直接进行与之前第一位的系统进行通信，通过音频调度单元之间互相通信，完成资源的使用和共享。

如图8所示，当系统1死机或出现异常无法工作时，其余系统的音频调度单元通过通信模块的监听，得知系统1出现异常，之后系统2会接管音频硬件，进行硬件初始化工作，并告知其他在线的所有操作系统，此时，系统2将变成获得硬件直接操作权限，并对其他系统的音频进行接收和处理工作。同时，系统1会进行复位，在复位后，先进行上电检测，检测发现已经有系统对音频硬件进行了初始化，那么其不会对硬件进行初始化，只会与系统2进行通信，通过系统2进行代理转发，操作音频硬件资源。同理，当系统2出现异常，也会顺位由系统3进行接管；当系统3出现异常，由顺位的系统4进行接管，如此循环，让音频硬件始终在线可操作，不用整个设备断电重启。

需要说明的是：上述实施例提供的多系统音频管理设备在触发多系统音频管理业务时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的多系统音频管理方法、多系统音频管理设备、计算机可读存储介质与多系统音频管理设备实施例属于同一构思，其具体实现过程详见设备实施例，这里不再赘述。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

综上所述，本发明实施例提供的多系统音频管理设备、方法及计算机可读存储介质，相比现有技术，具有以下有益效果：

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本申请实施例中是参照根据本申请实施例中实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和\/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和\/或方框图中的每一流程和\/或方框、以及流程图和\/或方框图中的流程和\/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和\/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和\/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和\/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例中范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

设计图

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