CN109450490B - 一种音频数据通信设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例中提供了一种音频数据通信设备及系统,该设备用于:对待发送的音频数据按固定间隔编码后,以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;在广播发送第一广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;预定时长用于音频数据在对端的同步播放,预定时长为广播间隔的X倍,X为正整数。采用本申请实施例中提供的方案,能够实现点到多点之间音频的同步播放。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种音频数据通信设备及系统。
背景技术
蓝牙技术的广泛发展使蓝牙产品成为人们生活的一部分,尤其是以智能手机为中心的蓝牙耳机和蓝牙音箱等音频应用带给人们极大的方便。
蓝牙主要是一种点到点的通信技术,这样的网络拓扑限制了蓝牙满足人们更多更广泛的需求。
为此,蓝牙标准增加了无连接从设备广播技术(CSB:Connectionless SlaveBroadcast),实现点到多点的数据传输。
发明人发现,CSB协议无法实现点和多点之间音频的同步播放。
现有技术中音视频同步的技术,一般都是采用打时间戳(Timestamp)的方式,即将每一帧音视频数据上都加上一个播放时间,从而实现同步播放。但如果将此方法直接用于CSB协议下的点对多点之间的音频同步播放,将会导致带宽消耗增加。
可见目前还没有较完善的解决点到多点之间音频同步播放的技术问题。
发明内容
本申请实施例中提供了一种音频数据通信设备及系统,用于实现点到多点之间音频的同步播放。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种音频通信设备,包括:射频收发机,用于对数据和协议处理器编码的音频数据进行调制后以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;数据和协议处理器,用于对待发送的音频数据按固定间隔编码后,发送给射频收发机;其中,一个广播间隔在第一时隙的广播锚点时隙发送编码的M帧音频数据;预定的广播间隔为固定间隔的M倍,M为正整数;扬声器,用于在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放所述音频数据;预定时长用于音频数据在对端的同步播放,预定时长为广播间隔的X倍,X为正整数。
根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种音频通信设备,包括:射频接收机,用于以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据;数据和协议处理器,用于对音频数据进行解码;扬声器,用于在解调到第一个广播锚点时隙的锚点起,延迟预定时长后,从第一个广播锚点时隙接收到的音频数据开始,播放解码的音频数据;预定时长为广播间隔的X倍,X为正整数;预定时长为音频数据在对端的延迟播放时间。
根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种音频通信系统,包括:接收与发送设备,接收与发送设备是根据本申请实施第一方面的音频通信设备;一个或多个接收设备,接收设备是根据本申请实施第二方面的的音频通信设备。
采用本申请实施例中提供的音频数据通信设备及系统,在广播发送端,将音频数据按固定间隔,如编码帧长,编码并以预定的广播间隔广播发送;并在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;其中,一个广播间隔时长为固定间隔的M倍,一个广播间隔内发送编码的M帧音频数据,预定时长为该广播间隔的X倍,M和X均为正整数。在广播接收端,在解调到第一个广播锚点时隙的锚点开始,同样延迟广播间隔的X倍开始播放。从而在无需将时间同步数据加载到每个音频帧的情况下,实现了点与多点之间音频的同步播放。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例的实施场景示意图;
图2示出了根据本申请实施例一的接收与发送设备执行的音频数据通信方法的流程图;
图3示出了根据本申请实施例一的通信时隙分配图;
图4示出了根据本申请实施例一的在三个信道上发送同步序列的时序图;
图5中示出了根据本申请实施例二的接收设备执行的音频数据通信方法的流程图;
图6中示出了根据本申请实施例二中根据信号质量确定是否重传的方法流程图;
图7示出了根据本申请实施例三的音频通信设备的结构示意图;
图8示出了根据本申请实施例四的音频通信设备的结构示意图;
图9示出了根据本申请实施例五的音频通信系统的结构示意图;
图10示出了根据本申请实施例六的接收与发送设备的结构示意图;
图11示出了根据本申请实施例六的接收设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1示出了根据本申请实施例的实施场景示意图。
如图1所示,根据本申请实施例的通信系统10,包括:音源设备100,接收与发送设备200,一个或多个接收设备300。
在具体实施时,音源设备和接收与发送设备之间可以通过各种无线通信协议进行通信,例如,蓝牙和WiFi。具体地,音源设备和接收与发送设备之间可以根据蓝牙协议建立A2DP链路,音源设备可以把通过SBC(sub band code,子带编码)的音频数据发送给接收与发送设备。接收与发送设备在本地播放音频的同时,通过广播协议转发给一个或多个接收设备。
在具体实施时,音源设备和接收与发送设备之间也可以通过各种有线通信方式进行通信以获取音频数据,如因特网、有线局域网、USB接口协议等;或者,接收与发送设备200亦可将自身存储或录制的音频数据广播至一个或多个接收设备300,以同步播放。因此,应当理解,接收与发送设备200获取音频数据的方式和具体方案可以根据具体实施场景做出适应性的调整,如可以不具有或不使用与音源设备100通信的功能、可以无需解调或无需解码音频数据等,且这些具体实施场景均在本申请的保护范围之内。
在具体实施时,音源设备可以是如智能手机和智能电视等的音频源设备。接收与发送设备可以是具有音频播放功能的多种设备,例如智能手机、耳机、或音箱等;接收设备可以是具有音频播放功能的多种设备,例如智能手机、耳机、或音箱等。
在具体实施时,接收与发送设备200和接收设备300可以是分别仅执行各自相应功能的不同设备。具体地,接收与发送设备可以仅具有接收并解调来自音源设备的音频数据;对该音频数据进行解码;对解码后的该音频数据按固定间隔重新编码后,以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据的功能。而接收设备可以仅具有从接收与发送设备接收音频数据,并解码再与接收与发送设备端同步播放的功能。
在另一种具体实施方式中,接收与发送设备200和接收设备300也可以是是同时具备上述两种功能的设备。具体地,接收与发送设备200和接收设备300均具有从音源设备接收并解调音频数据;对该音频数据进行解码;对解码后的该音频数据按固定间隔重新编码后,以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;以及从接收与发送设备接收音频数据,并解码再与接收与发送端同步播放的功能。应当理解,此时的“发送”和“接收”是相对概念,在不同的场景下,接收与发送设备200和接收设备300的位置可以互换。例如,在某个场景下,A设备可以被作为接收与发送设备,B设备作为接收设备;而在另一场景下,也可以是由B设备作为接收与发送设备,而A设备作为接收设备。应当理解,当两个耳机中的一个被作为“接收与发送设备”时,另一个就相应的作为“接收设备”。
具体地,在接收与发送设备200和接收设备300是同时具备上述两种功能的设备时,可以根据多种方式确定接收与发送设备和接收设备,例如,可以将先接入音源设备的设备作为接收与发送设备,后接入的作为接收设备;可以将距离音源设备近的设备作为接收与发送设备,距离音源设备远的设备作为接收设备;也可以由用户在音源设备上进行选择或设置来确定,本申请对此均不作限制。
本申请实施例中,可以根据不同的应用场景为接收与发送设备以及接收设备设定不同的应用模式,并为每种应用模式配置不同的系统参数,并通过同步序列广播给接收设备。应用模式主要包括:室外高性能模式,室外低延迟模式,室内高性能模式,室内低延迟模式等。室内和室外的主要区别在于传输距离不同,干扰不同,衰落不同,音量大小不同。高性能模式和低延迟模式的主要区别在于对音频性能和延迟的要求不同,一般音频性能要求高的场景会牺牲对延迟的要求。
实施例一
图2示出了根据本申请实施例一的接收与发送设备执行的音频数据通信方法的流程图。
如图2所示,根据本申请实施例一的接收与发送设备执行的音频数据通信方法包括:
S201,接收并解调来自音源设备的音频数据。
在具体实施时,可以采用现有技术中的常用方法来实施S201,本申请在此不赘述。
S202,对该音频数据进行解码。
在具体实施时,可以采用现有技术中的常用方法来实施S202,本申请在此不赘述。
S203,对解码后的该音频数据按固定间隔重新编码后,以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送,其中,一个广播间隔在第一时隙的广播锚点时隙发送编码的M帧音频数据;预定的广播间隔为固定间隔的M倍,M为正整数。
在具体实施时,重新编码可以采用等间隔方式,固定间隔可以为编码帧长,而在一个广播间隔内发送的编码帧的数量和广播间隔为固定间隔的倍数相等,从而使得在一个广播间隔内传输的音频数据正好对应这个间隔长度的音频,或者,在一个广播间隔内传输的音频编码数据解码后的播放时间正好是一个广播间隔的时间长度。例如,一个编码帧长为10ms,即该固定间隔为10ms,令M=2,即在一个广播间隔内发送2帧音频数据;因此将两个编码帧组成一个数据包的负载数据;而广播间隔为20ms。此时,在20ms的广播间隔内传输的音频数据解码后的播放时间也就是20ms。
在具体实施时,接收与发送设备中的接收功能和发送功能可以通过时分复用(TDM,Time-Division Multiplexing)方式共享天线、射频收发机和基带处理器。
图3示出了根据本申请实施例一的通信时隙分配图。如图3所示,在本申请实施例中,广播间隔的长度是固定的。在一个广播间隔内,时隙资源被分为两部分,一部分为广播发送重新编码的音频数据的第一时隙,也可称为“广播时隙”,在从音源设备接收数据时,另一部分可以为从音源设备接收数据和发送数据的第二时隙,当音源设备和接收与发送设备之间采用蓝牙连接时,也可以将第二时隙称为“蓝牙时隙”。第二时隙可以根据是否需要从音源设备接收数据和通过什么通信方式与音源设备通信,而决定是否需要保留。
在具体实施时,一个第一时隙可以包括连续的一个广播锚点(Anchor Point)时隙和N个广播重传时隙,该广播锚点时隙用于发送重新编码的M帧音频数据,该广播重传时隙用于重传该M帧音频数据;其中,该N为非负整数。在具体实施时,N可以为2、3、4等;M可以为4、6、8等。本发明中,将广播锚点时隙的起始时间点称作锚点(Anchor Point)或广播锚点。
在具体实施时,该第二时隙包括接收时隙和发送时隙,分别用于从音源设备接收和发送数据。
在图3中,实线的F->R为广播锚点时隙,虚线的F->R为广播重传时隙。F->T为接收与发送设备和音源设备之间的发送时隙,T->F为接收与发送设备和音源设备之间的接收时隙。即,在F->T和T->F时隙,接收与发送设备同音源设备通过A2DP链路进行通信,接收音频数据。在F->R时隙,接收与发送设备把上述接收到的音频数据经过编码等处理后广播给接收设备。
在具体实施时,根据本申请实施例一所示的通信时隙中还可以包括同步时隙Sync,该同步时隙用于发送同步序列。
在具体实施时,该同步时隙可以紧跟在广播时隙的后面发送,该同步时隙的发送周期可以是广播间隔的Y倍,该Y为正整数。具体地,该Y可以是例如6、9、12、15等。
在具体实施时,同步序列可以包括以下信息:
广播间隔,用于指示连续的两个广播锚点之间的间隔时长,例如,为20ms;
应用模式,用于指示当前传输模式;其中,所述应用模式与广播间隔以及音量大小具有对应关系。
由于一个广播间隔内传输的音频数据的播放时间等于该广播间隔的时长,在接收与发送设备200和接受设备300都是以广播锚点作为同步基准点,并在延迟同样的预定时长后播放,且该预定时长也是广播间隔的整数倍,因此,本实施例中无需为每一帧音频数据加载时间戳,即可实现同步播放。
进一步的,本实施例采用单独广播发送同步序列的方式,并可通过设置同步序列的发送周期,以减少同步序列的广播次数,从而进一步节省了带宽消耗。
进一步的,本实施例中通过在同步序列中发送与音量大小具有对应关系的应用模式信息,可无需为每帧音频数据加载音量大小信息。
在具体实施时,同步序列还可以包括广播重传次数,用于指示一个第一时隙中的广播重传时隙的个数,例如为2、3、4等:从而可实现有限重传机制,在可对抗数据传输的突发性的同时减少缓存、降低音频播放的延迟。
在具体实施时,同步序列还可以包括以下信息:
蓝牙时钟,用于指示接收与发送设备的蓝牙时钟,以实现接收音频数据的同步;设备地址,用于指示接收与发送设备的地址,以使得接收侧可以区分不同的发送设备;AFH信道映射,用于协商抗干扰而使用的有用信道;编码类型和速率,用于指示该重新编码格式和速率大小,例如,音频数据采用opus编码、编码速率为100kbps。
应用模式可以与广播间隔、广播重传次数、编码类型和速率、音量大小等具有对应关系。
具体地,应用模式可以包括室外高性能模式,室外低延迟模式,室内高性能模式,室内低延迟模式等。在具体实施时,可以根据应用模式设置不同的广播间隔,广播重传次数,编码类型和编码速率,以及音量大小。例如,在室内低延迟模式时,可以设置较小的广播间隔和较大的编码速率,以及较小的音量;在室外高性能模式时,考虑到抗干扰性能,可以设置较大的广播重传次数,较低的编码速率,以及较大的音量。音量大小可以由不同的档位来表示,例如,低音量、中音量、高音量等。
为了更好的利用资源,且提供更好的抗干扰和衰落的性能,可以在L个信道上发送该同步序列,此时,每相邻两个信道上的相邻同步序列之间的间隔可以是在同一个信道上的两个相邻同步序列之间间隔的L分之一,其中,该L为正整数。当L为3时,发送同步序列的时序图如图4所示。
如图4所示,当分别在三个信道上等间隔发送根据本申请实施例中的同步序列时,每两个信道上的相邻同步序列之间的间隔可以是在同一个信道上的两个相邻同步序列之间间隔的1/3。
例如,当同步序列分别在0,37和78信道上采用2DH1数据包发送时,同步序列间隔180ms,即288slots,是广播间隔的9倍。三个信道上的同步序列相位为60ms,即96slots,是广播间隔的3倍。
S204,在广播发送起始时刻,即广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;该预定时长用于该音频数据在对端的同步播放,该预定时长为该广播间隔的X倍,该X为正整数。
在具体实施时,接收与发送设备和接收设备播放音乐对齐的时间基准为广播锚点,为解码和音频后处理预留的时间设置为固定的延迟时间长度,延迟的时间长度为广播间隔的固定倍数X。具体地,X可以根据不同的应用模式而设置。例如,X可以是5、6、7、8等。
在具体实施时,可以以在步骤S205中的同步序列中设置的应用模式中对应的音量大小在本地播放解码的音频数据。从而可以在实现多与多点同步播放的同时,实现点与多点之间的音量同步。
采用本申请实施例中的音频数据通信方法,在广播发送端,将音频数据按固定间隔,如编码帧长,编码并以预定的广播间隔广播发送;并在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;其中,一个广播间隔时长为固定间隔的M倍,一个广播间隔内发送编码的M帧音频数据,预定时长为该广播间隔的X倍,M和X均为正整数。从而在无需将时间同步数据加载到每个音频帧的情况下,可以实现点与多点之间音频的同步播放。
进一步的,本申请实施例不需要在音频数据中封装音量数据而实现音量同步。另外,本实施例也提供更好的抗干扰和衰落性能,及性能同延迟的折中,更好地在蓝牙A2DP链路和广播之间分配无线资源。
实施例二
图5中示出了根据本申请实施例二的接收设备执行的音频数据通信方法的流程图。
应当理解,本申请实施例二中的接收设备是作为通信中的接收端。因此,其采用的通信时隙、广播间隔、同步序列是与实施例一中的接收与发送设备所采用的通信时隙、广播间隔、同步序列一致的,该通信时隙、广播间隔、同步序列的实施可以参见本申请实施例一中的相关描述,重复之处不再赘述。
如图5所示,根据本申请实施例二的接收设备执行的音频数据通信方法包括:
S501,搜索并解析同步序列,以得到:蓝牙时钟;设备地址;AFH信道映射;广播间隔;广播重传次数;编码类型和速率;应用模式。
在具体实施时,除同步序列中携带的上述信息之外,接收设备还可以根据接收同步序列开始的时间点确定定时信息,该定时信息可以用于确定广播时隙开始的时间点。
在具体实施时,接收设备可以把解析得到的蓝牙时钟,设备地址,AFH信道映射,广播间隔,广播重传次数,编码类型和速率,应用模式,定时信息等保存在数据和协议处理器的存储器内。
S502,以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据。
在具体实施时,在接收设备侧,由于不涉及与音源设备之间的通信,因此仅在各个广播间隔中的第一时隙,也即广播时隙上接收音频信号,并解调为音频数据。
在具体实施时,由于每个广播时隙中均包括一个广播锚点时隙和N个广播重传时隙,在一个广播间隔内的广播锚点时隙和N个广播重传时隙传输的音频数据是相同的。因此,接收设备可以在从广播锚点时隙接收并解调到音频数据后,进根据解调后数据的信号质量,来确定是否继续在广播重传时隙接收。具体地,当信号质量较好,如解调到的音频数据CRC校验正确时,则可以停止接收,当信号质量不够好时,如解调到的音频数据CRC校验不正确,可以在该广播间隔内进一步接收广播重传时隙中重传的音频数据。
图6中示出了根据本申请实施例二中根据信号质量确定是否重传的方法流程图。
如图6所示,根据本申请实施例二的根据信号质量确定是否重传的方法包括:
S601,根据同步序列中的广播重传次数设置传输门限。
具体地,该传输门限为广播重传次数+1。
S602,在当在一个广播间隔内的广播锚点时隙开始接收音频信号时,设置传输次数为0。
S603,接收并解调该广播间隔的广播时隙中的音频数据。
S604,对解调后的音频数据进行循环冗余CRC校验。
S605,判断该音频数据的CRC校验结果是否正确;当正确时,执行S606;当不正确时,执行S607。
S606,在该广播间隔内结束对该音频数据的接收。
通过S604-606,可以将CRC正确的负载数据传输至后续处理,例如解码。
S607,保存该音频数据的负载数据和该负载数据中各数据段的信号质量,将传输次数加1。
S608,判断该音频数据的传输次数是否等于传输门限;当该传输次数不等于传输门限时,则继续执行S603;当该传输次数等于传输门限时,执行S609。
S609,根据保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理;其中,该信号质量是根据解调时各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差确定的;并执行S606。
在具体实施时,根据保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理可以包括:把解调数据之前的信号角度减去数据判决后对应的角度的差值取绝对值;再把每段信号所有符号对应的角度差绝对值累加,再求平均;并设置解调信号需要的信噪比所对应的角度差值作为判断门限;将实际角度误差平均值同此门限比较,低于门限的为正常数据,高于门限的为受干扰数据。
例如,当采用DQPSK或D8PSK调制时,可以把DQPSK或D8PSK解调数据之前的信号角度减去数据判决后对应的角度的差值取绝对值;再把每段信号所有DQPSK或D8PSK符号对应的角度差绝对值累加,再求平均;设置解调DQPSK或D8PSK信号需要的信噪比所对应的角度差值作为判断门限。
具体地,根据解调时的各负载数据中的各数据段在判决前后的信号角度差,确定该负载数据中各数据段的信号质量,具体可以包括:根据该负载数据的长度,将该负载数据分为相同长度的A个数据段,其中,各数据段中包括B个符号(symbol);B为大于等于1的自然数;A为大于1的自然数;分别计算各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度计算各符号的该复信号的角度θ和数据的角度的差的绝对值分别计算A个数据段中,各数据段的其中,为该各段负载数据中的B个符号对应的B个Δθ的平均值;根据各数据段的确定各数据段的信号质量。
例如,当采用DQPSK或D8PSK调制时,
具体地,在一种实施方式中,A可以由相关人员综合考虑计算量和想要得到的数据质量预先设置,通常而言,A越大则计算量越大,但处理后的数据质量也越高。如果预先设置了A,则可以根据负载数据的长度和A来确定B,具体地,B=负载数据的长度除以A。
在另一种实施方式中,还可以预先设置B,并根据负载数据的长度和设置的每数据段的长度B来确定段数A,具体的,A=负载数据的长度除以B。例如,将每个数据段的长度B设置为10,即每个数据段包括10个符号,则当负载数据长度为100个符号时,A=100/10=10;当负载数据长度为80个符号时,A=80/10=8;本申请对此均不作限制。
在具体实施时,各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度可以采用本领域技术人员的常用技术手段获得,本申请在此不作赘述。
在具体实施时,根据各数据段的确定各数据段的信号质量,具体可以包括:当数据段的信号质量小于等于预先设置的门限值时,确定该数据段的信号质量为第一状态;否则,确定该数据段的信号质量为第二状态。具体地,该第一状态可以是例如正常、可用等,该第二状态可以是非正常、异常、不可用等。具体地,该门限值可以设置为例如5度、8度、10度等数值。
在具体实施时,当保存的负载数据为一个时,可以将保存的负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
具体地,当在某些情况下,例如,丢包严重时;在多次重传后,只接收到一包CRC不正确的数据时,可以根据信号质量判断是否每个数据段都正常。如果每个数据段都正常,那么可以认为该负载数据没有受严重干扰影响,则送至解码,反之将负载数据作为处理后的负载数据送至解码,指示信号质量为第二状态的数据段,例如,在后续执行PLC(PacketLoss Concealment,丢包补偿)处理。
在具体实施时,当保存的负载数据为多个时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理,具体包括:从预先保存的、CRC校验结果为不正确的多个负载数据的A个相应数据段中,各自挑选出最小的数据段,并将该A个最小的数据段组合为新的负载数据;将新的负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
具体地,当有两包及两包以上CRC错误数据时,可以挑选多包中对应每数据段中质量最好的数据,即每数据段对应的角度差绝对值的平均值最小的数据,组成新的数据包。再判断新数据包是否每个数据段都正常。如果新组成的新数据包的中的各数据段的信号质量没有受严重干扰影响,则送至解码,反之,将新的负载数据作为处理后的负载数据送至解码,并指示信号质量为第二状态的数据段,并在后续按丢数据处理,例如,在后续执行PLC处理。
在具体实施时,当同步失败或接收包头即发生错误时,可以按丢包进行处理,在后续执行PLC处理。
通过在CRC校验结果为不正确,且负载数据在一个广播间隔内的传输次数用完时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用CRC校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,能够有效提高有限重传的数据可靠性,从而提高广播通信的性能。
S503,对该音频数据进行解码。
在具体实施时,采用接收与发送设备侧重新编码时采用的编码类型相应对的解码算法来进行解码。该接收与发送设备侧重新编码时采用的编码类型可以从同步序列中解析到的编码类型获得。
S504,从解调到第一个广播锚点时隙时刻起,延迟预定时长后,从该第一个广播锚点时隙接收到的音频数据开始,播放解码的音频数据;该预定时长为该广播间隔的X倍,该X为正整数;该预定时间长度为该音频数据在对端的延迟播放时间。
在具体实施时,接收与发送设备和接收设备播放音乐对齐的时间基准为广播锚点,为解码和音频后处理预留的时间设置为固定的延迟时间长度,延迟的时间长度为广播间隔的固定倍数X。具体地,X可以根据不同的应用模式而设置。例如,X可以是5、6、7、8等。
在具体实施时,可以以在S501搜索到的同步序列中的应用模式对应的音量大小在本地播放解码的音频数据。从而可以在实现多与多点同步播放的同时,实现点与多点之间的音量同步。
在具体实施时,接收设备跟接收与发送设备由于时钟偏差会导致音频采样偏差,采样偏差的积累,会导致同步丢失。为克服这个问题,本申请实施例可以根据解调时得到的同步信息确定发送音频数据的发送设备与接收音频数据的接收设备的时钟频率偏差;根据时钟频率偏差,调整播放时钟。也就是,如果基带处理器提供的同步信息表明接收设备的时钟比接收与发送设备快,则调慢音频播放的时钟。反之,则调快音频播放的时钟。
采用本申请实施例中的音频数据通信方法,在以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据后,从解调到第一个广播锚点时隙的锚点起,延迟广播间隔的X倍后,播放解码的音频数据;从而实现点与多点之间音频的同步播放。
采用本申请实施例中的音频数据通信方法,通过在CRC校验结果为不正确,且负载数据在一个广播间隔内的传输次数用完时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用CRC校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,能够有效提高有限重传的数据可靠性,从而提高广播通信的性能。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种音频通信设备,由于该音频通信设备解决问题的原理与本申请实施例一所提供的方法相似,因此该音频通信设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
实施例三
图7示出了根据本申请实施例三的音频通信设备的结构示意图。
在具体实施时,根据本申请实施例三的音频通信设备可以是具有音频播放功能的多种设备,例如智能手机、耳机、或音箱等,本申请对此不作限制。
如图7所示,根据本申请实施例三的音频通信设备700至少包括:射频收发机701,用于对数据和协议处理器编码的音频数据进行调制后以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;数据和协议处理器702,用于对待发送的音频数据进行解码;并对解码后的音频数据按固定间隔编码后,发送给射频收发机;其中,其中,一个广播间隔在第一时隙的广播锚点时隙发送编码的M帧音频数据;预定的广播间隔为固定间隔的M倍,M为正整数;扬声器703,用于在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放所述音频数据;预定时长用于音频数据在对端的同步播放,预定时长为广播间隔的X倍,X为正整数。
在具体实施时,一个广播间隔具体可以包括:第一时隙,用于广播发送编码的音频数据,一个第一时隙包括连续的一个广播锚点时隙和N个广播重传时隙,广播锚点时隙用于发送编码的M帧音频数据,广播重传时隙用于重传M帧音频数据;其中,N为非负整数。
在具体实施时,所述一个广播间隔还可以包括第二时隙,用于从外部音源设备接收数据和发送数据,所述第二时隙包括接收时隙和发送时隙;
所述射频收发机701还用于在第二时隙接收来自音源设备的音频数据,并解调;并对数据和协议处理器重新编码的音频数据进行调制后以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;
所述数据和协议处理器702,还用于对解调后的音频数据进行解码;并对解码后的所述音频数据按固定间隔重新编码。
在具体实施时,射频收发机还可以用于:以广播间隔的Y倍为周期广播发送同步序列,同步序列携带以下信息:
广播间隔,用于指示连续的两个广播锚点之间的间隔时长,例如,为20ms;
应用模式,用于指示当前传输模式;其中,所述应用模式与广播间隔以及音量大小具有对应关系。
由于一个广播间隔内传输的音频数据的播放时间等于该广播间隔的时长,音频广播的发送和接受都是以广播锚点作为同步基准点,并在延迟同样的预定时长后播放,且该预定时长也是广播间隔的整数倍,因此,本实施例中无需为每一帧音频数据加载时间戳,即可实现同步播放。
进一步的,本实施例采用单独广播发送同步序列的方式,并可通过设置同步序列的发送周期,以减少同步序列的广播次数,从而进一步节省了带宽消耗。
进一步的,本实施例中通过在同步序列中发送与音量大小具有对应关系的应用模式信息,可无需为每帧音频数据加载音量大小信息。
在具体实施时,同步序列还可以包括广播重传次数,用于指示一个第一时隙中的广播重传时隙的个数,例如为2、3、4等:从而可实现有限重传机制,在可对抗数据传输的突发性的同时减少缓存、降低音频播放的延迟。
在具体实施时,同步序列还可以包括以下信息:
蓝牙时钟,用于指示接收与发送设备的蓝牙时钟,以实现接收音频数据的同步;设备地址,用于指示接收与发送设备的地址,以使得接收侧可以区分不同的发送设备;AFH信道映射,用于协商抗干扰而使用的有用信道;编码类型和速率,用于指示该重新编码格式和速率大小,例如,音频数据采用opus编码、编码速率为100kbps。
应用模式可以与广播间隔、广播重传次数、编码类型和速率、音量大小等具有对应关系。在具体实施时,射频收发机还可以用于:当在L个信道上发送同步序列时,每相邻两个信道上的相邻同步序列之间的间隔是在同一个信道上的两个相邻同步序列之间间隔的L分之一,其中,L为正整数。
在具体实施时,扬声器具体可以用于:根据所述应用模式,以对应的预定时长和音量大小延迟播放音频数据。
采用本申请实施例中的音频通信设备,固定间隔编码并以预定的广播间隔广播发送待发送的音频数据;并在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟广播间隔的X倍后,播放解码的音频数据;能够实现点与多点之间音频的同步播放。此外,接收与发送设备与接收设备之间,采用同步序列来同步音量大小,从而实现多与多点之间音量的同步控制。
因此,本申请实施例不需要在音乐数据中封装音量和时间同步数据而实现音量和时间同步。并且,提供更好的抗干扰和衰落性能,及性能同延迟的折中,更好地在蓝牙A2DP链路和广播之间分配无线资源。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种音频通信设备,由于该音频通信设备解决问题的原理与本申请实施例二所提供的方法相似,因此该音频通信设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
实施例四
图8示出了根据本申请实施例四的音频通信设备的结构示意图。
在具体实施时,根据本申请实施例四的音频通信设备可以是具有音频播放功能的多种设备,例如智能手机、耳机、或音箱等,本申请对此不作限制。
如图8所示,根据本申请实施例四的音频通信设备800至少包括:射频接收机801,用于以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据;数据和协议处理器802,用于对音频数据进行解码;扬声器803,用于在解调到第一个广播锚点时隙时刻起,延迟预定时长后,从第一个广播锚点时隙接收到的音频数据开始,播放解码的音频数据;预定时长为广播间隔的X倍,X为正整数;预定时长为音频数据在对端的延迟播放时间。
在具体实施时,射频接收机还可以用于:搜索并解析同步序列,以得到以下信息:广播间隔,用于指示连续的两个广播锚点时隙起始时刻之间的间隔时长;应用模式,用于指示当前传输模式;其中,所述应用模式与所述广播间隔、音量大小具有对应关系;所述扬声器803在播放解码的音频数据时,根据所述应用模式,以对应的预定时长和音量大小延迟播放。
在具体实施时,所述射频接收机搜索并解析同步序列,还可以得到以下信息:
广播重传次数,用于指示一个第一时隙中的广播重传时隙的个数;和/或,
蓝牙时钟,用于指示发送设备的蓝牙时钟;和/或,
设备地址,用于指示发送设备的地址;和/或,
跳频自适应AFH信道映射,用于协商有用信道;和/或,
编码类型和速率,用于指示所述重新编码格式和速率大小;
所述应用模式与所述广播重传次数、编码类型和速率具有对应关系。
在具体实施时,根据本申请实施例四的音频通信设备还可以包括:基带处理器,用于对解调后的音频数据进行循环冗余CRC校验;当音频数据的CRC校验结果正确时,触发射频接收机在广播间隔内结束对音频数据的接收;信号质量估计器,用于从射频接收机处获取各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差;并根据解调时的,各数据段在判决前后的信号角度差确定负载数据中各数据段的信号质量;数据和协议处理器还用于从基带处理器处获取音频数据的CRC校验结果和相应的负载数据;当音频数据的CRC校验结果不正确时,保存音频数据的负载数据和负载数据中各数据段的信号质量,将传输次数加1;并判断传输次数是否等于传输门限;其中,传输门限为广播重传次数加1;当传输次数不等于传输门限时,在触发射频接收机在广播间隔内继续接收音频数据;当传输次数等于传输门限时,根据保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;其中,信号质量是根据解调时各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差确定的。
在具体实施时,信号质量估计器具体可以包括:拆分单元,用于根据负载数据的长度,将负载数据分为A个数据段,其中,各数据段中包括B个符号(symbol);B为大于等于1的自然数;A为大于1的自然数;第一计算单元,用于分别计算各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度第二计算单元,用于计算各符号的复信号的角度θ和数据的角度的差的绝对值第三计算单元,用于分别计算A个数据段中,各数据段的其中,为各段负载数据中的B个符号对应的B个Δθ的平均值;第一确定单元,用于根据各数据段的确定各数据段的信号质量。
在具体实施时,第一确定单元,具体可以用于:当数据段的信号质量小于等于预先设置的门限值时,确定数据段的信号质量为第一状态;否则,确定数据段的信号质量为第二状态。
在具体实施时,当保存的负载数据为一个时,数据和协议处理器具体可以用于:将预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
在具体实施时,当保存的负载数据为多个时,数据和协议处理器具体可以用于:从预先保存的、CRC校验结果为不正确的多个负载数据的A个相应数据段中,各自挑选出最小的数据段,并将该A个最小的数据段组合为新的负载数据;将新的负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
在具体实施时,数据和协议处理器还可以用于:根据基带处理器提供的同步信息确定发送音频数据的发送设备与接收音频数据的接收设备的时钟频率偏差;根据时钟频率偏差,调整播放时钟。
采用本申请实施例中的音频通信设备,在以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据后,从解调到第一个广播锚点时隙的锚点起,延迟广播间隔的X倍后,播放解码的音频数据;从而实现点与多点之间音频的同步播放。此外,接收与发送设备与接收设备之间,采用同步序列来同步音量大小,从而实现多与多点之间音量的同步控制。
采用本申请实施例中的音频通信设备,通过在CRC校验结果为不正确,且负载数据在一个广播间隔内的传输次数用完时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用CRC校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,能够有效提高有限重传的数据可靠性,从而提高广播通信的性能。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种音频通信系统,由于该系统解决问题的原理与本申请实施例一和二所提供的方法相似,因此该系统的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
实施例五
图9示出了根据本申请实施例五的音频通信系统的结构示意图。
如图9所示,根据本申请实施例五的音频通信系统900包括:接收与发送设备700;一个或多个接收设备800。
在具体实施时,接收与发送设备700的实施可以参见本申请实施例三中接收与发送设备700的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施时,接收设备800的实施可以参见本申请实施例四中接收设备800的实施,重复之处不再赘述。
采用本申请实施例中的音频通信系统,接收到来自音源设备的音频数据后,按固定间隔编码并以预定的广播间隔广播发送;并在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;该预定时长为该广播间隔的X倍,该X为正整数;接收设备在解调到第一个广播锚点时隙开始,也延迟广播间隔的X倍开始播放,从而实现点与多点之间音频的同步播放。
此外,接收与发送设备与接收设备之间,采用同步序列来同步音量大小,从而实现多与多点之间音量的同步控制。
采用本申请实施例中的音频通信系统,接收设备通过在CRC校验结果为不正确,且负载数据在一个广播间隔内的传输次数用完时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用CRC校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,能够有效提高有限重传的数据可靠性,从而提高广播通信的性能。
为了使本领域技术人员更好的理解本申请,下面将以一具体的实施场景为例,对本申请实施例进行详细描述。
实施例六
根据本申请实施例六的实施场景可以参考图1所示的实施场景,接收与发送设备通过射频无线通信同音源设备无线连接,并接收音源设备通过射频无线传输的音频信号。音源设备和接收与发送设备之间根据蓝牙协议建立A2DP链路,音源设备把通过SBC编码的音频数据发送给接收与发送设备。接收与发送设备在本地播放音频的同时,通过广播协议转发给多个接收设备。
在本申请实施例中,将以室内高性能模式为例解释具体的实施方案。
在本申请实施例中,接收与发送设备的结构如图10所示。具体地,根据本申请实施例六的接收与发送设备1000,包括:天线1001、射频收发机1002、基带处理器1003,数据和协议处理器1004,扬声器1005。接收与发送设备通过天线接收音源设备发到空中的无线信号,再通过射频收发机解调为数字基带信号,数字基带信号经过数字基带处理器解析出数据负载,送给数据和协议处理器解码为音频数据。数据和协议处理器可以具体包括微处理器及数据和代码的存储器。解码后的音频数据除了送给本地扬声器播放之外,还经过数据和协议处理器按固定间隔和约定编码格式重新编码后,送给基带处理器处理为数字基带信号,再通过射频收发机调制为射频信号,最后,通过天线发送给接收设备。
在本申请实施例中,接收设备的结构如图11所示。具体地,根据本申请实施例六的接收设备1100,包括:天线1101,射频收发机1102,基带处理器1103,信号质量估计器1104,数据和协议处理器1105和扬声器1106。天线收取空中信号,通过射频接收机把射频信号转换为数字基带信号,基带处理器处理数字基带数据后给数据和协议处理器提供CRC检验结果和数据负载。信号质量估计器用于估计解调数据的信号质量,并把估计的信号质量信息送给数据和协议处理器作为错误数据重构的依据。数据和协议处理器负责处理CRC检测正确和CRC错误的数据,通信协议处理,及音频后处理等。数据和协议处理器可以包括微处理器和存储器,微处理器用于执行数据和协议处理的程序,存储器用于保存数据和协议代码等。信号质量估计器通过计算解调基带数据的基带信号的判决误差来评估基带数据的质量,或者说受干扰的严重程度。
在本实施例中,接收与发送设备1000与接收设备1100之间的音频编码选用Opus编码,编码速率约100kbps;编码帧长为10ms,每帧约125bytes,每两个编码帧组成一个数据包负载,约375bytes;采用扩展长度的经典蓝牙的2DH3包类型广播,每个2DH3包占用4slots;在接收与发送设备中,接收功能和发送功能通过时分复用(TDM)方式共享天线、射频收发机和基带处理器。
在时分复用时隙中,广播间隔是固定的。在一个广播间隔内,时隙资源被分为两部分,一部分为广播时隙,一分部为蓝牙时隙。具体地,广播间隔设为20ms,共32个slots。每个广播间隔内,广播包2DH3发送3次,即anchor点发送一次,重传两次,共占用12slots。也就是说,广播间隔内的32slots中,12slots用于广播,20slots用于接收与发送设备同音源设备的A2DP链路接。
同步序列分别在0,37和78信道上采用2DH1发送。同步序列间隔180ms,即288slots,是广播间隔的9倍。三个信道上的同步序列相位为60ms,即96slots,是广播间隔的3倍。同步序列的应用模式设置为室内高性能模式,对应的音量大小为中等音量。
室内高性能模式对应的播放延迟设置为360ms。接收与发送设备从音源设备接收到A2DP数据包,缓存240ms的数据开始广播,缓存360ms开始播放;即,从广播开始延迟了120ms开始播放。接收设备收到广播数据后,也缓存120ms的数据开始播放。
具体地,当约定延迟120ms开始播放时,接收与发送设备和所有接收设备以广播锚点时隙开始的时刻为同步基准时间,每个广播间隔内接收到的广播数据,经过解码和音频后处理,在5个间隔后的第6个anchor点开始播放第一个采样数据。这样,保证接收与发送设备和所有接收设备播放的音频同步。
同时,由于将从音源设备接收到的A2DP数据缓存了240ms,可以有足够的时间解决由于无线信道突发性带来的音频丢包问题。将广播发送的音频数据缓存了120ms,可以有足够的时间解码和音频后处理,例如,丢包和丢数据的PLC处理。
在具体实施时,还可以采用接收设备基带处理器提供的同步信息来调整音频播放的数模转换器的采样频率。即,如果基带处理器提供的同步结果表明接收设备的时钟比接收与发送设备快,则调慢音频播放的数模转换器的时钟。反之,则调快音频播放数模转换器的时钟。由于蓝牙的时钟偏差规定在+/-40ppm范围内,数模转换器的时钟调整可以采用微小的调整步长。
接收设备在开始在广播时隙接收音频数据时,先根据同步序列中的广播重传次数设置有限重传的门限为3。每次在新的广播锚点开始接收新的数据包时,把重传次数设置为0。在广播时隙,接收机接收广播数据,根据基带处理器提供的CRC校验结果判断,如果CRC校验正确,结束这次广播间隔的接收,并把CRC校验正确的数据交给数据和协议处理器解码和处理。如果CRC校验错误,则保存错误数据及其对应的信号质量信息。然后,判断重传次数是否等于预设的有限重传门限。如果重传次数小于重传预设门限,则把重传次数加1,在下一个重传窗内接收广播数据。如果重传次数等于重传预设门限3,则处理保存的错误数据,并结束本次广播间隔的接收。
具体地,错误数据处理方法如下:如果没有CRC错误的数据,都同步失败或接收包头即HEC错误,按丢包处理;只有一包CRC错误数据的情况下,则根据信号质量估计器提供的数据质量判断每段数据是否正常;如果每段数据都正常,即没有受严重干扰影响,则送给音频解码器解码;反之,给音频解码器指示不正常的数据段,按丢数据处理;如果有两包及两包以上CRC错误数据的情况,分别处理每段数据,挑选多包中对应每段数据中质量最好的数据,即实际角度误差平均值最小的数据,组成新的数据包;再判断新数据包每段数据是否正常,如果对应的信号质量没有受严重干扰影响,则送给音频解码器解码,反之,给音频解码器指示不正常的数据段,按丢数据处理。丢包或丢数据通过音频后处理消除。
采用本申请实施例中的音频通信系统,接收到来自音源设备的音频数据后,按固定间隔编码并以预定的广播间隔广播发送;并在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放解码的音频数据;该预定时长为该广播间隔的X倍,该X为正整数;接收设备在解调到第一个广播锚点时隙开始,也延迟广播间隔的X倍开始播放,从而实现点与多点之间音频的同步播放。
此外,接收与发送设备与接收设备之间,采用同步序列来同步音量大小,从而实现多与多点之间音量的同步控制。
采用本申请实施例中的音频通信系统,接收设备通过在CRC校验结果为不正确,且负载数据在一个广播间隔内的传输次数用完时,根据预先保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用CRC校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,能够有效提高有限重传的数据可靠性,从而提高广播通信的性能。
采用本申请实施例中的音频通信系统,能够提供更好的抗干扰和衰落性能,及性能同延迟的折中,并且可以更好地在蓝牙A2DP链路和广播之间分配无线资源。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种音频通信设备,其特征在于,包括:
射频收发机,用于对数据和协议处理器编码的音频数据进行调制后以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;
所述数据和协议处理器,用于对待发送的所述音频数据按固定间隔编码后,发送给所述射频收发机;其中,一个所述广播间隔在第一时隙的广播锚点时隙发送编码的M帧音频数据;所述预定的广播间隔为所述固定间隔的M倍,所述M为正整数;
扬声器,用于在广播发送第一个广播锚点时隙的锚点起延迟预定时长后,播放所述音频数据;所述预定时长用于所述音频数据在对端的同步播放,所述预定时长为所述广播间隔的X倍,所述X为正整数。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,一个广播间隔包括:
第一时隙,用于广播发送编码的音频数据,所述第一时隙包括连续的一个广播锚点时隙和N个广播重传时隙,所述广播锚点时隙用于发送编码的M帧音频数据,所述广播重传时隙用于重传所述M帧音频数据;其中,所述N为非负整数。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述射频收发机还用于:
以所述广播间隔的Y倍为周期广播发送同步序列,所述同步序列携带以下信息:广播间隔,用于指示连续的两个广播锚点之间的间隔时长;
应用模式,用于指示当前传输模式;其中,所述应用模式与广播间隔以及音量大小具有对应关系;
所述扬声器在播放音频数据时,根据所述应用模式,以对应的预定时长和音量大小延迟播放;
所述Y为正整数。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述同步序列还携带以下信息:
广播重传次数,用于指示一个第一时隙中的广播重传时隙的个数;和/或,
蓝牙时钟,用于指示发送设备的蓝牙时钟;和/或,
设备地址,用于指示发送设备的地址;和/或,
跳频自适应AFH信道映射,用于协商有用信道;和/或,
编码类型和速率,用于指示重新编码格式和速率大小;
所述应用模式与所述广播重传次数、编码类型和速率具有对应关系。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述射频收发机还用于:
当在L个信道上发送所述同步序列时,每相邻两个信道上的相邻同步序列之间的间隔是在同一个信道上的两个相邻同步序列之间间隔的L分之一,其中,所述L为正整数。
6.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述一个广播间隔还包括第二时隙,用于从音源设备接收数据和发送数据,所述第二时隙包括接收时隙和发送时隙;
所述射频收发机还用于在第二时隙接收来自音源设备的音频数据,并解调;并对数据和协议处理器重新编码的音频数据进行调制后以预定的广播间隔在第一时隙上广播发送;
所述数据和协议处理器,还用于对解调后的音频数据进行解码;并对解码后的所述音频数据按固定间隔重新编码。
7.一种音频通信设备,其特征在于,包括:
射频接收机,用于以预定的广播间隔在第一时隙上接收并解调音频数据;其中,所述音频数据是发送端按固定间隔编码后以所述预定的广播间隔在所述第一时隙上广播发送的;
数据和协议处理器,用于对所述音频数据进行解码;
扬声器,用于在解调到第一个广播锚点时隙的锚点起,延迟预定时长后,从所述第一个广播锚点时隙接收到的音频数据开始,播放解码的音频数据;
所述预定时长为所述广播间隔的X倍,所述X为正整数;所述预定时长为所述音频数据在对端的延迟播放时间。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述射频接收机还用于:
搜索并解析同步序列,以得到以下信息:广播间隔,用于指示连续的两个广播锚点之间的间隔时长;应用模式,用于指示当前传输模式;其中,所述应用模式与所述广播间隔和音量大小具有对应关系;
所述扬声器在播放解码的音频数据时,根据所述应用模式,以对应的预定时长和音量大小延迟播放。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述射频接收机搜索并解析同步序列,还得到以下信息:
广播重传次数,用于指示一个第一时隙中的广播重传时隙的个数;和/或,
蓝牙时钟,用于指示发送设备的蓝牙时钟;和/或,
设备地址,用于指示发送设备的地址;和/或,
跳频自适应AFH信道映射,用于协商有用信道;和/或,
编码类型和速率,用于指示重新编码格式和速率大小;
所述应用模式与所述广播重传次数、编码类型和速率具有对应关系。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,还包括:
基带处理器,用于对解调后的音频数据进行循环冗余CRC校验;当所述音频数据的CRC校验结果正确时,触发所述射频接收机在所述广播间隔内结束对所述音频数据的接收;
信号质量估计器,用于从所述射频接收机处获取各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差;并根据解调时的,各数据段在判决前后的信号角度差确定所述负载数据中各数据段的信号质量;
所述数据和协议处理器还用于从所述基带处理器处获取所述音频数据的CRC校验结果和相应的负载数据;当所述音频数据的CRC校验结果不正确时,保存所述音频数据的负载数据和所述负载数据中各数据段的信号质量,累加所述传输次数;并判断所述传输次数是否等于传输门限;其中,所述传输门限为所述广播重传次数加1;当所述传输次数不等于传输门限时,在触发所述射频接收机在所述广播间隔内继续接收所述音频数据;当所述传输次数等于传输门限时,根据保存的、CRC校验结果为不正确的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对所述负载数据进行处理;其中,所述信号质量是根据解调时各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差确定的。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述信号质量估计器包括:
拆分单元,用于根据所述负载数据的长度,将所述负载数据分为A个数据段,其中,各数据段中包括B个符号(symbol);B为大于等于1的自然数;A为大于1的自然数;
第一计算单元,用于分别计算各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度
第二计算单元,用于计算各符号的所述复信号的角度θ和数据的角度的差的绝对值
第三计算单元,用于分别计算A个数据段中,各数据段的其中,为所述各段负载数据中的B个符号对应的B个Δθ的平均值;
第一确定单元,用于当数据段的信号质量小于等于预先设置的门限值时,确定所述数据段的信号质量为第一状态;否则,确定所述数据段的信号质量为第二状态。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,当保存的负载数据为一个时,所述数据和协议处理器用于:
将预先保存的、CRC校验结果为不正确的所述一个负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
13.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,当保存的负载数据为多个时,所述数据和协议处理器用于:
从预先保存的、CRC校验结果为不正确的多个负载数据的A个相应数据段中,各自挑选出最小的数据段,并将该A个最小的数据段组合为新的负载数据;
将所述新的负载数据作为处理后的负载数据,并指示信号质量为第二状态的数据段。
14.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述数据和协议处理器还用于:
根据基带处理器提供的同步信息确定发送所述音频数据的发送设备与接收音频数据的接收设备的时钟频率偏差;
根据所述时钟频率偏差,调整播放时钟。
15.一种音频通信系统,其特征在于,包括:
接收与发送设备,所述接收与发送设备是如权利要求1-6中任一项所述的音频通信设备;
一个或多个接收设备,所述接收设备是如权利要求7-14中任一项所述的音频通信设备。
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---|---|---|---|---|
CN1947407A (zh) * | 2004-04-09 | 2007-04-11 | 日本电气株式会社 | 音频通信方法和装置 |
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