CN105813227B - Ble语音数据传输方法及蓝牙设备 - Google Patents
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Abstract
一种BLE语音数据传输方法及蓝牙设备,所述方法包括:与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;向所述从设备反馈响应信息,以保持与所述从设备的连接,所述响应信息中包括下行数据。采用上述方案可以实现BLE的双向语音数据传输。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙传输领域,尤其涉及一种BLE语音数据传输方法及蓝牙设备。
背景技术
蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy,BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。
随着BLE技术的发展,越来越多的设备配备了BLE通信装置,如电视机、遥控器、机顶盒以及手机等。现有的BLE技术只能实现上行语音数据传输,无法实现双向语音数据通信。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何实现BLE的双向语音数据传输。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种BLE语音数据传输方法,包括:与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;向所述从设备反馈响应信息,以保持与所述从设备的连接,所述响应信息中包括下行数据。
可选地,所述下行数据包括下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种。
可选地,所述上行数据包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种;当所述上行数据包括所述上行指令数据时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行指令数据;当所述上行数据包括所述上行语音数据包时,所述响应信息包括:连接状态标识符和所述下行语音数据包。
可选地,当所述下行数据包括下行语音数据包时,在所述向所述从设备反馈响应信息时,还包括:检测是否存在上行语音数据包的传输;当存在上行语音数据包传输时,则在向所述从设备反馈响应信息之后,接收所述从设备发送的下一个上行语音数据包,所述下一个上行语音数据包中包括标识信息,所述标识信息用于标识所述从设备是否继续有上行语音数据包待发送;当不存在上行语音数据包传输时,向所述从设备发送M个响应信息后,接收所述从设备发送的下一个上行指令数据,M为自然数。
可选地,通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据。
可选地,所述通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据包括所述上行语音数据包,且所述上行语音数据包的长度大于所述上行数据传输的预设长度时,所述语音数据包括N个上行语音数据子包,N≥1,所述上行语音数据子包长度不大于所述预设长度。
可选地,通过GATT通道向所述从设备反馈所述响应信息。
可选地,在向所述从设备反馈响应信息之后,还包括:采用单边校验方法对与所述从设备的连接的状态进行校验。
本发明实施例提供了一种蓝牙设备,包括:接收单元,适于与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;反馈单元,适于在接收到所述从设备发送的上行数据后,向所述从设备反馈用于保持与所述从设备连接的响应信息,所述响应信息中包括下行数据。
可选地,所述下行数据包括下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种。
可选地,所述上行数据包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种,当所述上行数据包括所述上行指令数据时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行指令数据;当所述上行数据包括所述上行语音数据包时,所述响应信息包括:连接状态标识符和所述下行语音数据包。
可选地,所述蓝牙设备还包括:检测单元;所述检测单元,适于当所述下行数据为下行语音数据包时,所述反馈单元在向所述从设备反馈响应信息时,检测是否存在上行语音数据包的传输;所述接收单元,适于在所述检测单元检测到存在上行语音数据包传输时,在所述反馈单元向所述从设备反馈响应信息之后,接收所述从设备发送的下一个上行语音数据包;所述下一个上行语音数据包中包括标识信息,所述标识信息用于标识所述从设备是否继续有上行语音数据包待发送;以及在所述检测单元检测到不存在上行语音数据包传输时,向所述从设备发送M个响应信息后,接收所述从设备发送的下一个上行指令数据,M为自然数。
可选地,所述接收单元,适于通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据。
可选地,所述反馈单元,适于通过GATT通道向所述从设备反馈所述响应信息。
可选地,所述蓝牙设备还包括:校验单元,适于所述反馈单元在向所述从设备反馈响应信息之后,采用单边校验方法对与所述从设备的连接的状态进行校验。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
充分利用BLE中的预留带宽,在保持与从设备的连接后,向从设备发送用于保持与从设备连接的反馈响应信息,响应信息中包括下行数据,改进了下行数据的传输方法,在向从设备发送用于保持连接的响应信息时,将下行数据携带在响应信息中,一起发送至从设备。可以实现BLE的下行语音数据包的传输。也即在实现上行语音数据包传输的同时,实现下行语音数据包的传输,从而实现BLE的双向语音数据传输。
进一步,采用单边校验方式对连接状态进行确认,保证了BLE双向语音数据传输过程中主设备与从设备之间连接的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例中一种BLE语音数据传输方法流程图;
图2是本发明实施例中一种蓝牙设备的结构示意图。
具体实施方式
由于BLE带宽限制,传输数据能力非常有限,传送单向语音数据都有一定难度。像手机、电视机、机顶盒等很多设备都迫切需要通过BLE来实现双向语音。在BLE通信中,主设备与从设备采用间隔响应的方式保持连接,比如主设备,每隔10ms向从设备发送一次消息,用于保持主设备与从设备之间的连接。现有的通信模式中,主设备大部分时间都用于发送保持连接的消息,这些保持连接的消息既占用了BLE有限的带宽,又占用了主设备的大部分时间,导致现有的BLE技术只能实现上行语音数据传输,由于BLE协议的限制,当前根本没有双向语音的技术。
在本发明实施例中,充分利用BLE协议中预留带宽,在保持与从设备的连接后,向从设备用于保持与从设备连接的反馈响应信息,响应信息中包括下行数据,改进了下行数据的传输方法,可以实现BLE的下行语音数据的传输。也即在实现上行语音数据传输的同时,实现下行语音数据的传输,从而实现BLE的双向语音数据传输。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图1,本发明实施例提供了一种BLE语音数据传输方法,以下通过具体步骤进行详细说明。
步骤S101,与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据。
在本发明实施例中,主设备与从设备上均安装有BLE蓝牙通信单元,二者之间可以建立蓝牙配对连接。在主设备与从设备成功建立蓝牙配对连接之后,从设备可以向主设备发送上行数据,主设备可以向从设备发送下行数据。
在实际应用中,从设备可以为遥控器,主设备可以为电视机。
在具体实施中,上行数据可以为上行指令数据,也可以为上行语音数据包。当上行数据为上行指令数据时,上行指令数据可以用于标识从设备向主设备发送上行语音数据请求信息,也可以标识从设备自身的状态,比如从设备当前处于初始化状态,或者处于扫描状态,又或者处于连接状态。
步骤S102,向所述从设备反馈响应信息,以保持与所述从设备的连接,所述响应信息中包括下行数据。
在本发明实施例中,主设备接收到从设备发送的上行数据后,可以向从设备反馈响应信息,以保持与从设备的连接。当从设备接收到响应信息后,即可获知当前仍与主设备处于连接状态。
在实际应用中,下行数据可以包括下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种。所述上行数据可以包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种。
在具体实施中,当所述上行数据为上行指令数据时,所述响应信息可以包括:连接状态标识符和下行指令数据。当所述上行数据为上行语音数据包时,所述响应信息可以包括:连接状态标识符和下行语音数据包。
在具体实施中,从设备向主设备发送的上行数据可以为上行指令数据。例如,当从设备与主设备建立连接时,从设备需要向主设备发送上行指令数据。
在本发明实施例中,从设备可以通过人机接口设备(Human Interface Device,HID)通道向主设备发送上行指令数据,也可以通过通用属性配置文件(Generic AttributeProfile,GATT)通道向主设备发送上行语音数据包,还可以通过BLE协议中其他的数据传输通道向主设备发送上行语音数据。
在实际应用中,主设备在接收到上行指令数据后,向从设备反馈连接状态标识符,以保持与从设备的连接,并在此之后向从设备发送下行指令数据。在本发明实施例中,连接状态标识符可以为空数据包,也可以为包括特定字符的信息。
在本发明实施例中,主设备可以通过主机控制接口(Host ControllerInterface,HCI)通道向从设备发送连接状态标识符,可以通过HID通道向从设备发送下行指令数据。
在具体实施中,从设备向主设备发送的上行数据也可以为上行语音数据包。主设备在接收到上行语音数据包后,可以向从设备反馈响应信息,响应信息包括连接状态标识符和下行语音数据包。
在实际应用中,主设备利用预留的1M带宽向从设备发送响应信息。主设备可以通过GATT通道向从设备发送连接状态标识符和下行语音数据包,也可以为通过HID通道向从设备发送连接状态标识符和下行语音数据包,还可以通过BLE协议中其他数据通道向从设备发送连接状态标识符和下行语音数据包。
例如,从设备为遥控器,主设备为电视机。遥控器采用BLE蓝牙通信单元通过HID通道向电视机发送上行指令数据A,上行指令数据A用于标识遥控器向电视机发送上行语音数据包请求。
电视机在收到上行指令数据A后,对上行指令数据A进行解析,从中获取上行指令数据A中携带的信息。电视机在获取到上行指令数据A中携带的信息后,向遥控器发送响应信息以保持与遥控器的连接,并向遥控器发送下行指令数据,以告知遥控器可以发送语音数据。
遥控器在接收到下行指令数据后,对下行指令数据进行解析,从而可以获知电视机同意发送上行语音数据包。此时,遥控器通过HID通道向电视机发送上行语音数据包。
在实际应用中,主设备在向从设备反馈的响应信息中包括下行语音数据包时,会检测是否存在上行语音数据包的传输。当存在上行语音数据包的传输时,则主设备向从设备反馈响应信息,响应信息中包括连接状态标识符和下行语音数据包。从设备可以在接下来要发送的下一个上行语音数据包中增加一个标识信息,该标识信息可以用来表示下一个上行语音数据包发送完成之后,从设备是否继续有上行语音数据包待发送给主设备。
例如,从设备为遥控器,主设备为电视机。遥控器上可以安装有扬声器,电视机可以将当前播放的视频的声音通过遥控器上的扬声器播放。那么此时电视机需要将当前播放视频的语音数据传输到遥控器上,电视机向遥控器发送下行语音数据包之前,检测此时遥控器是否有上行语音数据包传输。
当存在上行语音数据包时,在通过向遥控器反馈响应信息的时,将下行语音数据包携带在响应信息中,随同响应信息一起发送到遥控器。接下来遥控器向电视机发送上行语音数据包时,在发送的语音数据包中增加标识信息,用于标识遥控器在发送完成该上行语音数据包之后,是否继续有上行语音数据包发送至电视机。此外,该标识信息还可用于标识当前从设备与主设备的连接状态。当遥控器收到电视机发送的下行语音数据包后,进行解析,并获取下行语音数据包中的声音数据,通过扬声器播放。
在本发明实施例中,电视机在向遥控器发送下行语音数据包时,若检测到不存在上行语音数据包,则电视机在向遥控器反馈响应信息,该响应信息中携带有下行语音数据包,当从设备收到N个带有下行语音数据包的响应信息之后,可以通过HID层向电视机发送的数据状态信息,数据状态信息可以为上行指令数据。
在具体实施中,响应信息的发送方式,可以为连接状态标识符与下行语音数据包集成在一起作为一个整体同时发送。也可以为发送连接标识符信息之后,接着在预设时长内发送下行语音数据包。
在实际应用中,响应信息的发送形式可以为连接状态标识符与下行语音数据包集成在一起作为一个整体同时发送,也可以为在发送连接标识符信息之后,接着在预设时长内发送下行语音数据包。
在实际应用中,标识信息的长度可以根据实际的应用场景进行设定,在此不对标识信息的长度做限定。
在本发明实施例中,标识信息的长度可以设定为1字节。例如,设定1表示从设备还有待发送的上行语音数据包,设定0表示从设备没有待发送的上行语音数据包。
在具体实施中,主设备与从设备之间的数据传输是在连接可靠的情况下进行的。因此,在进行数据传输之前,需要对主设备与从设备之间的连接状态进行校验。在本发明实施例中,可以采用单边校验方法对主设备与从设备之间连接的可靠性进行校验。
在本发明实施例中,从设备在进行上行语音数据包传输的过程中,可能会出现上行语音数据包的长度大于预设长度的情况。当上行语音数据包的长度大于预设长度时,可以将上行语音数据包拆分成多个上行语音数据子包进行发送,每个上行语音数据子包的长度均不大于预设长度。
例如,在实际应用中,从设备通过HID通道传输上行语音数据包时。BLE协议中要求上行数据每个数据包的长度不能大于20字节,对于长度为100字节的上行语音数据包,则可以将该上行语音数据包拆分成至少5个上行语音数据子包进行发送。
在具体实施中,上行语音数据包的音质及传输的带宽可以根据经验值进行设定,也可以根据实际的应用场景进行设定。在本发明实施例中,考虑到带宽的限制,以及音质的要求,上行语音数据包的音质可以设为8KHz*16bit,并可以压缩成32Kbit/s的数据带宽。
在实际应用中,下行语音数据包的音质及传输的带宽可以根据经验值进行设定,也可以根据实际的应用场景进行设定。在本发明实施例中,考虑到带宽的限制,以及音质的要求,下行语音数据包的音质可以设为8KHz*8bit,并压缩成32Kbit/s的数据带宽。
在实际应用中,由于GATT通道的数据传输不存在数据包长度不能超过20字节的限制,因此响应信息的长度可以设置为100字节,每秒可传输40个下行语音数据包,相对于从设备通过HID通道传输的上行语音数据包,大大提升了传输效率。
由此可见,充分利用BLE中的预留带宽,在保持与从设备的连接后,向从设备发送用于保持与从设备连接的反馈响应信息,响应信息中包括下行数据,改进了下行数据传输的方法,在向从设备发送用于保持连接的响应信息时,将下行数据携带在响应信息中,一起发送至从设备。可以实现BLE的下行语音数据的传输。也即在实现上行语音数据传输的同时,实现下行语音数据的传输,从而实现BLE的双向语音数据传输。
为使得本领域的技术人员更好地理解和实现本发明,以下提供了一种可以实现上述BLE语音数据传输方法的蓝牙设备。
图2示出了本发明实施例中的一种蓝牙设备的结构示意图,所述蓝牙设备可以包括:接收单元201、反馈单元202,其中:
接收单元201,适于与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;
反馈单元202,适于在接收到所述从设备发送的上行数据后,向所述从设备反馈用于保持与所述从设备连接的响应信息,所述响应信息中包括下行数据。
由此可见,充分利用BLE中的预留带宽,在保持与从设备的连接后,向从设备发送用于保持与从设备连接的反馈响应信息,响应信息中包括下行数据,改进了下行数据传输的方法,可以实现BLE的下行语音数据的传输。也即在实现上行语音数据传输的同时,实现下行语音数据的传输,从而实现BLE的双向语音数据传输。
在本发明实施例中,所述下行数据为下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种。所述上行数据包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种。
在本发明实施例中,所述上行数据为上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种,当所述上行数据为所述上行指令数据时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行指令数据;当所述上行数据为所述上行语音数据包时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行语音数据包。
在具体实施中,所述蓝牙设备还可以包括:检测单元203,可以适于当所述下行数据为下行语音数据包时,在向所述从设备反馈响应信息时,检测是否存在上行语音数据包的传输。
在具体实施中,所述接收单元201,可以在所述检测单元检测到存在上行语音数据包传输时,在所述反馈单元202向所述从设备反馈响应信息之后,接收所述从设备发送的下一个上行语音数据包。所述下一个上行语音数据包中包括标识信息,所述标识信息用于标识所述从设备是否继续有上行语音数据包待发送。
在实际应用中,标识信息的长度可以根据实际的应用场景进行设定,在此不对标识信息的长度做限定。
在本发明实施例中,标识信息的长度可以设定为1字节。例如,设定1表示从设备还有待发送的上行语音数据包,设定0表示从设备没有待发送的上行语音数据包。
在具体实施中,所述接收单元201,可以在所述检测单元检测到不存在上行语音数据包传输时,接收所述从设备发送的下一个上行指令数据。
在具体实施中,所述接收单元201可以通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据。
在具体实施中,所述反馈单元202可以通过GATT通道向所述从设备反馈所述响应信息。
在实际应用中,当上行语音数据包的长度大于所述上行数据传输的预设长度时,将所述语音数据包拆分成N个上行语音数据子包,N≥1,所述上行语音数据子包长度均不大于所述预设长度。
在本发明实施例中,蓝牙设备还包括校验单元,适于在向所述从设备反馈响应信息之后,采用单边校验方法对与所述从设备的连接的状态进行校验。保证了BLE双向语音数据传输过程中主设备与从设备之间连接的可靠性。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (11)
1.一种BLE语音数据传输方法,其特征在于,包括:
与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;
利用预留的1M带宽向所述从设备反馈响应信息,以保持与所述从设备的连接,所述响应信息中包括下行数据;所述下行数据包括下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种;当所述下行数据为下行语音数据包时,在所述向所述从设备反馈响应信息时,还包括:检测是否存在上行语音数据包的传输;当存在上行语音数据包传输时,则在向所述从设备反馈响应信息之后,接收所述从设备发送的下一个上行语音数据包,所述下一个上行语音数据包中包括标识信息,所述标识信息用于标识所述从设备是否继续有上行语音数据包待发送;当不存在上行语音数据包传输时,向所述从设备发送M个响应信息后,接收所述从设备发送的下一个上行指令数据,M为自然数。
2.根据权利要求1所述的BLE语音数据传输方法,其特征在于,所述上行数据包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种;当所述上行数据包括所述上行指令数据时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行指令数据;当所述上行数据包括所述上行语音数据包时,所述响应信息包括:连接状态标识符和所述下行语音数据包。
3.根据权利要求1所述的BLE语音数据传输方法,其特征在于,通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据。
4.根据权利要求3所述的BLE语音数据传输方法,其特征在于,所述通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据为所述上行语音数据包,且所述上行语音数据包的长度大于所述上行数据传输的预设长度时,所述上行语音数据包包括N个上行语音数据子包,N≥1,所述上行语音数据子包长度不大于所述预设长度。
5.根据权利要求1所述的BLE语音数据传输方法,其特征在于,通过GATT通道向所述从设备反馈所述响应信息。
6.根据权利要求1所述的BLE语音数据传输方法,其特征在于,在向所述从设备反馈响应信息之后,还包括:采用单边校验方法对与所述从设备的连接的状态进行校验。
7.一种蓝牙设备,其特征在于,包括:
接收单元,适于与从设备建立连接之后,接收所述从设备发送的上行数据;
反馈单元,适于在接收到所述从设备发送的上行数据后,利用预留的1M带宽向所述从设备反馈用于保持与所述从设备连接的响应信息,所述响应信息中包括下行数据,所述下行数据包括下行指令数据以及下行语音数据包中的任一种;
检测单元,适于当所述下行数据为下行语音数据包时,在所述反馈单元向所述从设备反馈响应信息时,检测是否存在上行语音数据包的传输;
接收单元,适于在所述检测单元检测到存在上行语音数据包传输时,所述反馈单元在向所述从设备反馈响应信息之后,接收所述从设备发送的下一个上行语音数据包;所述下一个上行语音数据包中包括标识信息,所述标识信息用于标识所述从设备是否继续有上行语音数据包待发送;以及在所述检测单元检测到不存在上行语音数据包传输时,接收所述从设备发送的下一个上行指令数据。
8.根据权利要求7所述的蓝牙设备,其特征在于,所述上行数据包括上行指令数据以及上行语音数据包中的任一种,当所述上行数据包括所述上行指令数据时,所述响应信息包括:连接状态标识符和下行指令数据;当所述上行数据包括所述上行语音数据包时,所述响应信息包括:连接状态标识符和所述下行语音数据包。
9.根据权利要求7所述的蓝牙设备,其特征在于,所述接收单元,适于通过HID通道接收所述从设备发送的上行数据。
10.根据权利要求7所述的蓝牙设备,其特征在于,所述反馈单元,适于通过GATT通道向所述从设备反馈所述响应信息。
11.根据权利要求7所述的蓝牙设备,其特征在于,还包括:校验单元,适于所述反馈单元在向所述从设备反馈响应信息之后,采用单边校验方法对与所述从设备的连接的状态进行校验。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |