CN109348464A - 用于低功耗蓝牙接收端设备的数据传输方法及接收端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法及接收端设备,所述方法包括:通过BLE接口接收音频和/或视频数据;将所述接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。通过本申请的方案,使得将BLE技术用于音频和/或视频数据传输时,不容易造成内存溢出,且能够播放流畅,解决了BLE技术不能用于处理音频和/或视频传输的问题。
Description
技术领域
本申请涉及数据传输技术领域,尤其涉及一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法及接收端设备。
背景技术
现有的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,以下简称:BLE)设备的交互技术是很多的,但是很少用于音频数据的传输,因为音频的实时性要求比较高,数据量又大,而BLE设备的内存和通信速率都有限,用于音频是非常困难的一件事情,而且经典蓝牙已经很好的解决了这些问题,市面上的蓝牙音箱几乎都是用经典蓝牙来做的,无论音质,流畅度,都非常好,所以极少人会选择用BLE来做音频方面的应用。
但是BLE又有非常灵活的特点,低功耗和多连接,一旦突破开发的技术问题,有可能会有比传统蓝牙音频更独特的效果,特别是在翻译市场的应用,为此需要针对BLE用于音频会遇到的问题进行研究。BLE用于音频的技术难点主要是速率不均衡导致的播放不流畅问题,经典蓝牙已经通过硬件机制和底层协议解决了这些问题,但是BLE要解决这个问题就必须自己来设计这些应用逻辑。
人听到声音速率是恒定的,要求传输的数据也要能稳定,这样才能流畅播放,当数据不稳定,多了会造成内存空间溢出问题,少了会造成没有数据源导致播放卡顿问题,所以接收音频数据需要对BLE蓝牙速率过快和过慢问题进行处理。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方式。
发明内容
有鉴于此,本申请提出一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法及接收端设备,通过BLE接口接收音频和/或视频数据,在达到播放要求时进行播放,并在缓冲区数据量达到上、下限时,通知发送端设备暂停或者继续发送数据,通过该方案,使得将BLE技术用于音频和/或视频数据传输时,不容易造成内存溢出,且能够播放流畅,解决了BLE技术不能用于处理音频和/或视频传输的问题。
根据本申请的一个方面,提供一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法,包括:通过BLE接口接收音频和/或视频数据;将所述接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。
进一步地,当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放,包括:当缓冲区中的数据量达到播放下限值,从缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;其中,播放下限值小于接收下限值。
进一步地,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放,包括:从所述缓冲区中读出数据,写入集成电路内置音频总线(I2S)的直接内存存取(DMA)区域,由播放单元进行播放;和/或,接收上限值大于接收下限值。
进一步地,设置一报警标志位,当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,进一步判断所述报警标志位是否为无效,如是,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为有效;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,进一步判断所述报警标志位是否为有效,如是,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为无效。
进一步地,所述报警标志位被初始化为无效。
根据本申请的另一个方面,提供一种低功耗蓝牙(BLE)接收端设备,包括:BLE接口,用于收发数据,播放单元,用于播放音频和/或视频数据,处理器,用于执行如下指令:通过所述BLE接口接收音频和/或视频数据;将所述接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放;当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。
进一步地,当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放,包括:当缓冲区中的数据量达到播放下限值,从缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放;其中,播放下限值小于接收下限值。
进一步地,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放,包括:从所述缓冲区中读出数据,写入集成电路内置音频总线(I2S)的直接内存存取(DMA)区域,由所述播放单元进行播放;和/或,接收上限值大于接收下限值。
进一步地,设置一报警标志位;当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,进一步判断所述报警标志位是否为无效,如是,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为有效;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,进一步判断所述报警标志位是否为有效,如是,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为无效。
进一步地,所述报警标志位被初始化为无效。
根据本申请提出的一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法及接收端设备,通过BLE接口接收音频和/或视频数据,在达到播放要求时进行播放,并在缓冲区数据量达到上、下限时,通知发送端设备暂停或者继续发送数据,通过该方案,使得将BLE技术用于音频和/或视频数据传输时,不容易造成内存溢出,且能够播放流畅,解决了BLE技术不能用于处理音频和/或视频传输的问题。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请的一种低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的一实施例的示意图;
图2示出了本申请的一种用于BLE接收端设备的数据传输方法的一实施例的示意图;
图3示出了本申请的一种用于BLE主/从机之间的数据传输时序图的一实施例的示意图;
图4示出了本申请的BLE数据接收流程图的一实施例的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
常规的主从机交互逻辑是收到音频和/或视频数据,就立即解析并执行播放。这个在数据量少,并且交互少的时候,可以直接使用,但是对于数据多且要求播放流畅的需求是远远不够的。当发送和接收播放速率完全一致,并且达到声音和/或视频播放速率,这时声音和/或视频播放会是流畅的,不需要做什么数据缓冲,但是实际的应用中BLE通信速率是动态的,无线通信会受到各种其它的干扰,速率会发生变化,会发生过快或过慢两种情况,对应出现缓冲空间不够或者播放不流畅等问题。本申请即着力解决这个问题。
图1示出了本申请的一种低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的一实施例的示意图。
如图1所示,所述BLE接收端设备100包括BLE接口110、处理器120和播放单元130。
BLE接收端设备100包括但不限于穿戴式设备如BLE耳机、音箱、翻译器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等等能够采用BLE技术进行音频和/或视频传输的电子设备。
图2示出了本申请的一种用于BLE接收端设备的数据传输方法的一实施例的示意图。
如图2所示,该方法包括如下步骤:
S1、通过BLE接口接收音频和/或视频数据;
S2、将接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;
S3、当缓冲区中的数据量达到播放要求,从缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;
S4、当缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;
S5、当缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。
在一实现方式中,BLE接收端设备100包括BLE接口110,在步骤S1,BLE接收端设备通过其BLE接口110从BLE发送端设备接收音频和/或视频数据。所述音频数据例如用于同声传译的音频数据、同声传译的结果数据、音乐数据等等。视频数据例如视频电话的数据、影视播放的数据等等。
在步骤S2中,BLE接收端设备100建立接收数据缓冲区,将接收到的音频和/或视频数据存储到该缓冲区中。由于系统资源有限,只能建立一定程度的缓冲,只要能平衡内存资源紧缺及播放流畅需求,例如建立能够播放10s的数据量的缓冲区,可以理解的,不限于10s。
在步骤S3中,当缓冲区中的数据量达到播放要求,从缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放。该播放要求例如包括播放下限的数据量,只有当缓冲区数据量达到这个量的时候,才把缓冲区的数据提取出来,由BLE接收端设备100的播放单元130播放。当出现发送过慢时,如果一来数据就播放的话,由于数据跟不上播放,会出现听起来断断续续卡顿的情况,听感很差,所以播放需要有一定的数据量才能进行播放,在一个实现方式中,策略是缓冲500ms(根据调试的情况可做其他选择)的数据,然后把缓冲区的数据提取出进行播放,这样如果声音很长,速率不够,会自动缓冲成多段500ms音频播放,如此至少每段播放都是流畅的,保证了听感。当缓冲区数据被取出播放后,缓冲区数据会越来越少,就会有越来越多的缓冲区空间可以用来接收新的音频和/或视频数据。本申请无论在播放开始还是播放过程中均适用播放要求的限制,从而避免了很多人只考虑了开始播放的缓冲,没有考虑到播放过程中的缓冲,而导致只能是开始流畅后面播放过程断断续续的问题。这是本申请的一个重要创新点之一,可以保证声音全过程都是流畅的。
在一个实现方式中,播放单元与BLE芯片通过集成电路内置音频总线(I2S)通信,从缓冲区中读出的数据,写入I2S的直接内存存取(DMA)区域,从而通过播放单元进行播放。
在步骤S4中,当缓冲区的数据量达到接收上限值,BLE接收端设备100通知BLE发送端设备(图中未示出)暂停发送音频和/或视频数据。在步骤S5中,当缓冲区的数据量达到接收下限值,BLE接收端设备100通知BLE发送端设备(图中未示出)继续发送音频和/或视频数据。可以理解的,上述的接收上限值优选大于接收下限值。
图3示出了本申请的一种用于BLE主/从机之间的数据传输时序图的一实施例的示意图。
BLE主机例400(BLE发送端设备)如为手机,BLE从机300(BLE接收端设备)例如为BLE耳机,音频数据如音乐或者通话语音数据,从BLE主机发送到BLE从机进行播放。如图所示,BLE主机400发送起始包(S410),BLE从机300开始准备接收音频数据(S310),BLE主机400顺序发送音频数据包1至N(S420至S440),BLE从机300在接收数据包1后开始反复查询接收缓冲区查询数据量(S311),当数据缓冲量达到播放要求(S312),开始从缓冲区中取出数据进行播放(S320),当数据缓冲量达到上限(例如缓冲区快满了),则通知主机400停止发送数据(S313),而随着缓冲区中被取出数据进行播放,数据缓冲量越来越少,当数据缓冲量达到下限(例如数据快播放完了),则通知主机400继续发送数据(S314),主机400继续发送数据包N+1至N+N(S450至S470),如此往复,直至发送结束包(S480)。在从机300端,播放过程中,如果遇到发送速率慢或者暂无数据可发送时,导致没有数据可播放则等待新的缓冲数据进入(S321),暂停播放(S330),直到达到播放要求,再次播放(S340),如此往复,直至收到本次音频数据接收结束指令(S350),然后播完最后一帧数据(S351),结束本次播放(S360)。
在一个实现方式中,满足播放要求的播放下限值小于缓冲区的接收下限值,例如,播放下限值为500ms,接收下限值为1s,这样,能够在缓冲量达到下限值时,仍有一定量的数据可以播放,从而确保在播放过程中的边缓冲边播放都足够播放流畅。
在一个实现方式中,还设置一报警标志位,当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,进一步判断所述报警标志位是否为无效,如是,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为有效;当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,进一步判断所述报警标志位是否为有效,如是,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为无效。通过该报警标志位的设置,确保经历一个单次的满和缺的循环才重新发送暂停或继续的通知命令,而不会在满足上/下限时一直重复发送通知命令,提高了工作效率。可选地,报警标志位初始化为无效,即未到达上限值。
图4示出了本申请的BLE数据接收流程图的一实施例的示意图。
该流程在BLE音频和/或视频数据接收端设备上执行,其处理单元CPU查询接收数据缓冲区存在数据情况(S501),查询是否收到结束命令(S502),如是,置位查询警报状态标志为0(可以理解,0可以表示无效,其他任何预设的值都可以用于代表无效)且本次数据接收结束(S503);如否(未接收到结束命令),查询接收数据缓冲区是否达到接收缓冲上限警报值(即接收上限值)(S504),如否(未达到上限),执行步骤S507,如是(达到上限),查询警报状态标志(即警报标志位)是否为0(S505);如S505的查询结果为是(警报状态标志为0),向主机发送停止命令,要求主机停止发送数据,置位警报状态标志为1(S506)然后跳转至步骤S507;如S505的查询结果为否(警报状态标志不为0),执行步骤S507:查询接收数据缓冲区是否低于接收缓冲下限警报值(即接收下限值);如步骤S507查询结果为否,返回至步骤S501;如步骤S507查询结果为是,进一步查询警报状态标志是否为1(S508);如S508的查询结果为否,返回至步骤S501,如S508的查询结果为是,执行步骤S509:向主机发送停止命令,要求主机继续发送数据,置位警报状态标志为0,然后返回至步骤S501。
为了更清楚地阐述本申请,下面描述一个示例,可以理解的,本申请不限于该描述:
1、建立接收数据缓冲区,由于单片机资源有限,只能建立一定程度的缓冲,以10s的数据量为例。
2、BLE主机向BLE从机发送数据,BLE从机把接收到的数据放入数据缓冲区,并反复查询缓冲区的数据情况,如果超过预设的快要满的数据量条件(如缓冲到8s的时间长度就警报),那么向主机发送一条警报提醒命令,告知暂停发送数据;
3、同时缓冲区数据达到一定量的时候(如500ms时间长度)开始进行播放,会把缓冲区的数据提取出来播放,这样缓冲区数据会越来越少,当数据少到快要不够放的条件时(如只剩下2s的时间长度),向主机发送一条继续发送数据的指令,这样接收缓冲区就会有新的数据再进入,并且播放仍在继续;
4、如果数据又超过预设的缓冲快满的条件,又发送警报提醒命令告知主机暂停发送,低于不够放的条件又给主机发送继续命令,如此循环。
5、当主机在任何时刻发送数据结束命令时,便不再发送通知请求,也不再判断缓冲区的情况,此时就把缓冲区音频数据播放完该过程就结束了。
6、当发送速率变低的时候,播放的数据消耗光了,便会暂停,等待新的缓冲数据达到需要的播放量或者收到结束包,都可以再进行播放,直到结束。
以上对本申请的用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法及接收端设备,通过BLE接口接收音频和/或视频数据,在达到播放要求时进行播放,并在缓冲区数据量达到上、下限时,通知发送端设备暂停或者继续发送数据,通过该方案,使得将BLE技术用于音频和/或视频数据传输时,不容易造成内存溢出,且能够播放流畅,解决了BLE技术不能用于处理音频和/或视频传输的问题。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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,磁盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于低功耗蓝牙(BLE)接收端设备的数据传输方法,其特征在于,包括:
通过BLE接口接收音频和/或视频数据;
将所述接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;
当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;
当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;
当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放,包括:
当缓冲区中的数据量达到播放下限值,从缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放;
其中,播放下限值小于接收下限值。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据进行播放,包括:
从所述缓冲区中读出数据,写入集成电路内置音频总线(I2S)的直接内存存取(DMA)区域,由播放单元进行播放;
和/或,
接收上限值大于接收下限值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
设置一报警标志位;
当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,进一步判断所述报警标志位是否为无效,如是,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为有效;
当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,进一步判断所述报警标志位是否为有效,如是,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为无效。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:
所述报警标志位被初始化为无效。
6.一种低功耗蓝牙(BLE)接收端设备,其特征在于,包括:
BLE接口,用于收发数据,
播放单元,用于播放音频和/或视频数据,
处理器,用于执行如下指令:
通过所述BLE接口接收音频和/或视频数据;
将所述接收的音频和/或视频数据存储到缓冲区中;
当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放;
当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据;
当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
当所述缓冲区中的数据量达到播放要求,从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放,包括:
当缓冲区中的数据量达到播放下限值,从缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放;
其中,播放下限值小于接收下限值。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
从所述缓冲区中读出音频和/或视频数据由所述播放单元进行播放,包括:
从所述缓冲区中读出数据,写入集成电路内置音频总线(I2S)的直接内存存取(DMA)区域,由所述播放单元进行播放;
和/或,
接收上限值大于接收下限值。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
设置一报警标志位;
当所述缓冲区的数据量达到接收上限值,进一步判断所述报警标志位是否为无效,如是,通知BLE发送端设备暂停发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为有效;
当所述缓冲区的数据量达到接收下限值,进一步判断所述报警标志位是否为有效,如是,通知BLE发送端设备继续发送音频和/或视频数据,并置所述报警标志位为无效。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:
所述报警标志位被初始化为无效。
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