CN113938155B - 一种无线会议音频传输方法、系统、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线会议音频传输方法、系统、装置及介质，方法包括通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据；通过无线单元向会议系统主机发送发言请求，当请求通过时，接收无线发射主机分配的服务器I P地址；当采样数据达到预设数目时，触发中断服务器函数，产生接收中断信号；根据接收中断信号，将采样数据发送至消息队列，通过消息队列处理线程以阻塞方式接收消息队列中的采样数据，并将采样数据转换为声音分贝；当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机。本发明能够实现高水准、低延时和抗干扰的音频传输，可广泛应用于无线通信技术领域。

Description

一种无线会议音频传输方法、系统、装置及介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种无线会议音频传输方法、系统、装置及介质。

背景技术

随着科学技术的不断发展，会议系统逐渐由纯模拟音频向网络数字音频的转换。数字音频传输主要分为有线网络和无线网络两大方式，由于对数字音频传输实时性的要求，网络带宽成为音频传输的硬性条件。数字音频传输多采用有线网络方式，但是其施工难度大。现有无线会议系统通过2.4GHz频段或红外线进行数字音频传输。而2.4GHz频段无线音频传输方法容易受到如蓝牙、遥控器等总多干扰源的干扰，抗干扰能力较差。红外线无线音频传输方法通过红外线进行音频传输，但是容易受到日光、等离子的干扰，且在红外线被遮挡时传输效率极低，不利于大型会议的开展。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种无线会议音频传输方法、系统、装置及介质，以实现数字化控制、高水准低延时的音频传输。

一方面，本发明提供了一种无线会议音频传输方法，包括：

通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据；

通过无线单元向会议系统主机发送发言请求，当请求通过时，接收无线发射主机分配的服务器IP地址；

当采样数据达到预设数目时，触发中断服务器函数，产生接收中断信号；

根据接收中断信号，将采样数据发送至消息队列，通过消息队列处理线程以阻塞方式接收消息队列中的采样数据，并将采样数据转换为声音分贝；

当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器IP地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机。

可选地，方法还包括：

通过无线发射主机配置声卡驱动，并开启DMA双缓存接收由无线单元发送的采样数据；

通过音频解码模块将采样数据进行解析并放入音频数据缓存区；

当接收到接收中断信号时，从音频数据缓存区将解析后的采样数据转换为模拟音频；

通过Dante模块采集模拟音频并发送至会议系统主机。

可选地，方法还包括：

通过会议系统主机接收由无线发射主机发送的模拟音频；

通过U段信号发送模块将模拟音频发射至无线单元。

可选地，方法还包括：

当声音分贝小于第一阈值时且时间小于第二阈值时，不进行数据传输。

可选地，方法还包括：

通过U段信号接收模块接收由会议系统主机发送的模拟音频；

通过数字调音芯片对模拟音频进行调音，并经过模拟放大电路进行放大后传送至监听喇叭。

可选地，通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据，包括：

开启DMA双缓存采用802.11n和802.11ac双频双空间流技术对音频数据进行采样，得到采样数据。

可选地，当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器IP地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机，包括：

采用128位AES加密技术和WPA/WPA2无线安全技术将采样数据发送至无线发射主机。

另一方面，本发明实施例还公开了一种无线会议音频传输系统，包括会议系统主机、无线发射主机和无线单元；

其中，无线单元，用于根据会议系统主机的控制信号采集音频数据，并发送音频数据至无线发射主机；

无线发射主机，用于将音频数据转换为模拟音频并发送至会议系统主机；

会议系统主机，用于向无线单元发送控制信号，并接收由无线发射主机发送的模拟音频。

另一方面，本发明实施例还公开了一种电子装置，包括处理器以及存储器；

存储器用于存储程序；

处理器执行程序实现如前面的方法。

另一方面，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有程序，程序被处理器执行实现如前面的方法。

另一方面，本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机装置的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机装置执行前面的方法。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明实施例通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据；通过无线单元向会议系统主机发送发言请求，当请求通过时，接收无线发射主机分配的服务器IP地址；当采样数据达到预设数目时，触发中断服务器函数，产生接收中断信号；根据接收中断信号，将采样数据发送至消息队列，通过消息队列处理线程以阻塞方式接收消息队列中的采样数据，并将采样数据转换为声音分贝；当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器IP地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机。本发明的无线会议系统能够通过5GwiFi信号实现高水准、低延时和抗干扰的音频传输。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的无线单元的处理流程图；

图2为本发明实施例提供的无线发射主机的处理流程图；

图3为本发明实施例提供的会议系统主机的处理流程图；

图4为本发明实施例提供的无线会议音频传输系统的结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，本发明实施例提供了一种无线会议音频传输方法，包括：

通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据；

通过无线单元向会议系统主机发送发言请求，当请求通过时，接收无线发射主机分配的服务器IP地址；

当采样数据达到预设数目时，触发中断服务器函数，产生接收中断信号；

根据接收中断信号，将采样数据发送至消息队列，通过消息队列处理线程以阻塞方式接收消息队列中的采样数据，并将采样数据转换为声音分贝；

当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器IP地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机。

进一步作为优选的实施方式，参照图2，方法还包括：

通过无线发射主机配置声卡驱动，并开启DMA双缓存接收由无线单元发送的采样数据；

通过音频解码模块将采样数据进行解析并放入音频数据缓存区；

当接收到接收中断信号时，从音频数据缓存区将解析后的采样数据转换为模拟音频；

通过Dante模块采集模拟音频并发送至会议系统主机。

进一步作为优选的实施方式，参照图3，方法还包括：

通过会议系统主机接收由无线发射主机发送的模拟音频；

通过U段信号发送模块将模拟音频发射至无线单元。

进一步作为优选的实施方式，方法还包括：

当声音分贝小于第一阈值时且时间小于第二阈值时，不进行数据传输。

进一步作为优选的实施方式，方法还包括：

通过U段信号接收模块接收由会议系统主机发送的模拟音频；

通过数字调音芯片对模拟音频进行调音，并经过模拟放大电路进行放大后传送至监听喇叭。

进一步作为优选的实施方式，通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据，包括：

开启DMA双缓存采用802.11n和802.11ac双频双空间流技术对音频数据进行采样，得到采样数据。

进一步作为优选的实施方式，当声音分贝大于或等于第一阈值时，根据服务器IP地址通过5GWiFi信号将采样数据发送至无线发射主机，包括：

采用128位AES加密技术和WPA/WPA2无线安全技术将采样数据发送至无线发射主机。

参照图4，本发明实施例还公开了一种无线会议音频传输系统，包括会议系统主机、无线发射主机和无线单元；

其中，无线单元，用于根据会议系统主机的控制信号采集音频数据，并发送音频数据至无线发射主机；

无线发射主机，用于将音频数据转换为模拟音频并发送至会议系统主机；

会议系统主机，用于向无线单元发送控制信号，并接收由无线发射主机发送的模拟音频。

本发明的一种实施例为：本发明实施例通过对无线单元配置声卡驱动，采用16位48000Hz采样频率对音频进行采样，采样得到的数据PCM音频数据，并开启DMA双缓存，DMA(直接存储器访问)用于在外设与存储器之间以及存储器与存储器之间提供高速数据传输，可以在无需任何CPU操作的情况下通过DMA快速移动数据，这样节省CPU资源，以供其他设备使用。采用802.11n和802.11ac双频双空间流技术，提供最高约1.2Gbps的千兆WiFi接入，满足室内大容量，高吞吐量的应用需求，实现15mS内音频延时。无线单元向会议系统主机申请发言，当申请通过时，接收无线发射主机自动分配的服务器IP地址。在配置好DMA传输的数据项的数目后，使能RXDMA接收中断，DMA流控制器会根据预先设置好的数据项的数目来确定是否DMA传输完成，当接收的数据项数目达到预设数目时，触发中断服务器函数，会产生相应的接收中断。接收中断到来，数据采集自动转至另一缓存区，并将当前采集的音频数据发生至消息队列。通过消息队列处理线程以阻塞方式接收消息队列传来的消息，接收到消息后，将PCM音频数据转化为声音分贝，根据声音分贝大小，确定是否进行音频数据传输。第一阈值为50分贝，第二阈值为2秒，当声音分贝大小超出或等于50分贝时，记录当前时间T,将音频数据根据获取的服务器IP地址传至无线发射主机。当声音分贝连续小于50分贝2秒时，将T置0，不再进行数据发送。这样在没有用户说话的环境下，不用传输数据，可有效减少WiFi信号数据传输的压力。通过5GWiFi信号发送音频数据，利用5GHz多信道进行音频传输，能够拥有更强的抗干扰能力，提供更大的带宽和传输速度，并不受移动电话和其他蓝牙设备干扰，确保实现最佳的信号接收。同时采用128位AES加密技术，支持WPA/WPA2无线安全技术，防止窃听和非授权访问，提供更高的会议系统机密性。

本发明实施例的无线发射主机通过音频解码模块接收到音频数据，将数据解析后放入对应通道的音频数据缓存区，当接收中断到来，从音频数据缓存区取一包音频数据发送至声卡，将音频数据转化为模拟音频。无线发射主机由3个音频解码模块组成，每个音频解码模块可同时接收两个无线单元发送的网络数据，并转化为模拟音频。3个音频解码模块一共6路模拟音频，相当于6个无线单元同时讲话。通过6路模拟音频信号硬件混音后，经Dante模块进行音频数据采集，转发至会议系统主机。其中Dante模块是基于Dante网络通讯协议的一个用于音频采集及播放的模块，可以与会议系统主机进行网络音频数据传输。在以太互联网络的OSI第三层即网络层进行无压缩的网络音频传输，在实现了数据交换的同时，可以进行路由、通信流量控制、分组传输、差错控制、QoS服务等更高级的任务，最高采样48KHz的高质量音频数据。并且采用单播传播方式，即点到点的数据传送方式，使发送端与接收端建立在一个独立的链路通道上，不影响其他数据传输，占用的带宽也相对较窄。无线发射主机最大实现6路音频同时传输，也可扩展增加传播路数。

本发明实施例的会议系统主机通过U段无线发射模块采集由无线发射主机发送的模拟音频，在无线单元需要监听音频时，可以通过U段信号发送模块将模拟音频发射至无线单元。无线单元通过U段信号接收模块接收由会议系统主机发送的模拟音频；通过数字调音芯片对模拟音频进行调音，并经过模拟放大电路进行放大后传送至监听喇叭。U段信号接收模块用于无线单元监听，在有保密会议要求时，通过会议系统主机，可以设置监听关闭。

本发明的另一种实施例为：一种无线会议音频传输系统，包括会议系统主机、无线发射主机和无线单元；其中，无线单元，用于根据会议系统主机的控制信号采集音频数据，并发送音频数据至无线发射主机；无线发射主机，用于将音频数据转换为模拟音频并发送至会议系统主机；会议系统主机，用于向无线单元发送控制信号，并接收由无线发射主机发送的模拟音频。本无线会议音频传输系统还可以包括PC远程控制模块、扩展AP路由器、中控系统主机、有线会议单元、音频扩声模块、视频混合矩阵模块、告警模块、AUX输入模块、摄像头模块和POE交换机。PC远程控制模块，用于向交换机模块发送控制信号。扩展AP路由器包括第三方5GwiFi路由器，用于扩展无线单元的连接数量，并且增强WiFi信号辐射范围。中控系统主机，用于对会议系统主机进行控制，实现对摄像跟踪和单元开关。本发明实施例可通过网线连接有线单元，通过网线传输网络音频数据，接收信息并将信息发送至会议系统主机。音频扩声模块，用于接收会议系统主机的音量控制信号对系统的音量进行控制。视频混合矩阵模块，用于接收会议系统主机的切换信号对视频进行切换。摄像头模块，用于对视频进行采集并将采集的视频信号发送至会议系统主机。告警模块，用于向会议系统主机发送告警信号。在外界告警触发时，会产生短路电平，此时会议系统主机会向所有会议单元及PC远程控制模块发送告警触发指令，会议单元及PC远程控制模块显示屏上会显示告警信息，用于紧急提醒人员撤离。AUX输入模块，用于为会议系统主机提供告警音源与背景音源。POE交换机，用于连接扩增有线单元的连接数量，还可以对有线单元进行充电。PC远程控制模块以客户端模式通过TCP协议向会议系统主机保持连接。管理员操作PC远程控制模块，配置会务信息，做会前准备，例如：会场布局，添加会议人员信息，会议日程，议题设置(表决议题、选举议题、评级议题)，签到设置，单元表决设置等。选择会议日程开始会议，选择对应的控制任务界面，发起签到或者投票表决。会议系统主机收到PC远程控制模块发来的控制信息，解析数据，相对应单元发起签到或者投票表决命令。会议单元会根据对应命令，执行对应功能，并将信息实时传入会议系统主机，会议系统主机返回单元状态信息到PC远程控制模块，用于PC端后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果，并将表决结果投影放大显示。

与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种电子装置，包括处理器以及存储器；存储器用于存储程序；处理器执行程序实现如前面的方法。

与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有程序，程序被处理器执行实现如前面的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机装置的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机装置执行图1所示的方法。

综上，本发明实施例具有以下优点：

(1)本发明实施例采用128位AES加密技术，支持WPA/WPA2无线安全技术，防止窃听和非授权访问，提供更高的会议系统机密性。

(2)本发明实施例可支持WiFi会议系统和全数字会议系统同时使用，具有超大系统容量，通过5GWiFi信号进行音频传输，抗干扰能力强。

(3)本发明实施例通过PC远程控制模块实现丰富的会议应用功能，支持投票表决功能、会议签到功能满足日常会议应用所需。

(4)本发明实施例采用802.11n和802.11ac双频双空间流技术，提供最高约1.2Gbps的千兆WiFi接入，满足室内会议大容量，高吞吐量的应用需求。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或装置(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或装置取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或装置而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或装置或结合这些指令执行系统、装置或装置而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种无线会议音频传输方法，其特征在于，包括：

通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据；

通过所述无线单元向会议系统主机发送发言请求，当请求通过时，接收无线发射主机分配的服务器IP地址；

当所述采样数据达到预设数目时，触发中断服务器函数，产生接收中断信号；

根据所述接收中断信号，将所述采样数据发送至消息队列，通过消息队列处理线程以阻塞方式接收所述消息队列中的采样数据，并将所述采样数据转换为声音分贝；

当所述声音分贝大于或等于第一阈值时，根据所述服务器IP地址通过5GWiFi信号将所述采样数据发送至无线发射主机；

通过无线发射主机配置声卡驱动，并开启DMA双缓存接收由无线单元发送的采样数据；

通过音频解码模块将所述采样数据进行解析并放入音频数据缓存区；

当接收到接收中断信号时，从所述音频数据缓存区将解析后的采样数据转换为模拟音频；

通过Dante模块采集所述模拟音频并发送至会议系统主机。

2.根据权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过会议系统主机接收由无线发射主机发送的模拟音频；

通过U段信号发送模块将所述模拟音频发射至无线单元。

3.根据权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述声音分贝小于所述第一阈值时且时间小于第二阈值时，不进行数据传输。

4.根据权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过U段信号接收模块接收由所述会议系统主机发送的模拟音频；

通过数字调音芯片对所述模拟音频进行调音，并经过模拟放大电路进行放大后传送至监听喇叭。

5.根据权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，所述通过无线单元配置声卡驱动，并开启DMA双缓存对音频数据进行采样，得到采样数据，包括：

所述开启DMA双缓存采用802.11n和802.11ac双频双空间流技术对音频数据进行采样，得到采样数据。

6.根据权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，所述当所述声音分贝大于或等于第一阈值时，根据所述服务器IP地址通过5GWiFi信号将所述采样数据发送至无线发射主机，包括：

采用128位AES加密技术和WPA/WPA2无线安全技术将所述采样数据发送至无线发射主机。

7.一种无线会议音频传输系统，应用如权利要求1所述的一种无线会议音频传输方法，其特征在于，包括会议系统主机、无线发射主机和无线单元；

其中，所述无线单元，用于根据所述会议系统主机的控制信号采集音频数据，并发送所述音频数据至所述无线发射主机；

所述无线发射主机，用于将所述音频数据转换为模拟音频并发送至所述会议系统主机；

所述会议系统主机，用于向所述无线单元发送控制信号，并接收由无线发射主机发送的所述模拟音频。

8.一种电子装置，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

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