CN114389762A - 一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法 - Google Patents

一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，涉及音频会议技术领域；本发明通过对双路同传信号进行解包，得到分帧数据序列和分帧标记序列，并将各路分帧实时注入缓存器中，在进行切换时，能查找下一个待播放的分帧，通过对下一分帧进行切换，能在不影响现有通信的情况下，完成信道切换，且无延迟无丢失，加入了缓存器，使数字同传更加通畅；还根据信数据质量值进行自动切换，数据质量值可以通过当前信道信噪比均值/丢包率进行衡量，数据质量值通过处理器进行实时计算，并与数据质量阈值进行实时比较和进行信道切换，从而得到更加良好的通信质量，且切换过程全程无感。

Description

一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法
技术领域
本发明涉及音频会议技术领域，尤其涉及一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法。
背景技术
随着科技的发展，我们的音频会议技术也在不断地更新换代，数字同传系统作为音频会议技术领域新兴系统，不断地在各个重要会议中发挥着关键作用。
现有的数字同传系统能接收不同翻译通道的同声传译信号，并分发给不同语言收听需求的人员进行收听。但是目前同传接收单元往往只提供单一方式的信号接收，当单路信号受到干扰时，比如红外信号存在遮挡和其他光波干扰的问题，电磁波信号存在信号可能不稳定的问题，以及干扰的问题。而单路信号受阻会直接影响同声传译质量。
为此，申请号为：201910508810.0提供了一种双备份数字同声传译系统，包括第一拾音设备、第二拾音设备、同声传译主机、数字会议主机、若干个译员机、若干个收听设备及红外辐射板；第一拾音设备连接同声传译主机；第二拾音设备连接数字会议主机；同声传译主机包括音视频处理模块、红外发射模块，音视频处理模块连接红外发射模块；红外辐射板连接红外发射模块；若干个译员机依次连接，并连接同声传译主机。本发明使得在露天强光环境下也可以实现准确地同声传译，且佩戴相应接收设备的参会人员也可以随心所欲的活动，最主要是实现同声传译的双备份、双保障、互不干扰。
但是该申请不能解决双路同传系统双链路数据切换时，通话短暂中断的问题，无法保证同传数据的连续性，此外，该申请还未考虑在单信号质量不好时进行自动/手动切换信道的功能。
因此，有必要提供新的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述之一技术问题，本发明提供的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，通过双链路数据切换处理方法对双路同传信号进行链路数据切换；所述数字同传系统包括光载波数据链路、电磁载波数据链路和处理单元，所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器包括数据解包模块，所述双路同传信号用于传输数据包，所述数据包中包括分帧数据序列和分帧标记系列；所述双链路数据切换处理方法包括自动切换模式，并通过如下步骤实现自动切换：
检测是否设置为自动切换模式,若是，则执行自动切换步骤；
自动切换步骤：
D1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
D2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
D4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
D5处理单元根据默认输出链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
D6对当前输出数字信号进行数据质量计算，得到数据质量值；
D7将数据质量值与数据质量阈值进行比较，若不小于数据质量阈值，则重复步骤D1至D6；若小于数据质量阈值，则执行换路操作，其中，数据质量阈值为人工初设值；
换路操作：
D8记录当前分帧标记和下一分帧标记；
D9在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D10将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；完成自动切换步骤；
D11重复执行自动切换步骤直至自动切换结束。
作为更进一步的解决方案，所述双链路数据切换处理方法还包括手动切换模式，所述处理器还与双模切换开关电性连接，并通过如下步骤实现手动切换：
检测是否设置为自动切换模式,若否，则执行手动切换步骤；
手动切换步骤：
S1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
S2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
S4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
S5处理单元根据双模切换开关当前选择链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
S6当处理器检测到双模切换开关进行切换时，记录当前分帧标记和下一分帧标记；
S7在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S8将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；
S9将通信数据同步切换数字信号作为当前输出数字信号进行输出，完成手动切换。
作为更进一步的解决方案，所述数字同传系统包括光路接收模块、电磁波接收模块、处理单元、编解码处理模块、链路切换单元和供电单元；所述编解码处理模块为双路编解码处理模块，并分别与光路接收模块和电磁波接收模块，形成光载波数据链路和电磁载波数据链路，所述编解码处理模块与处理单元电性连接；与所述处理单元电性连接的还有链路切换单元和供电单元；所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器与缓存器电性连接，所述缓存器包括光路缓存器和电磁缓存器。
作为更进一步的解决方案，所述光载波数据链路和电磁载波数据链路分别对光路载波信号和电磁载波信号进行采集与解码，得到双路同传信号；所述缓存器用于为处理器提供数据缓存空间，所述处理器用于对双路同传信号进行数据处理，得到输出光路数字信号和电磁波数字信号并进行单信号输出，所述链路切换单元用于对光路数字信号和电磁波数字信号进行单信号输出切换。
作为更进一步的解决方案，所述数字同传系统还设置有光路选频模块和电磁波选频模块，所述光路选频模块与光路接收模块电性连接；所述电磁波选频模块与电磁波接收模块电性连接,所述光路选频模块和电磁波选频模块选频频率实时同步。
作为更进一步的解决方案，所述缓存器为环形缓存器；所述处理器为微型MCU处理器，所述双路同传信号包括光路输入信号和电磁波输入信号，所述光路输入信号和电磁波输入信号使用统一时间轴。
作为更进一步的解决方案，还设置有链路指示灯，所述链路指示灯包括光链路指示灯和电磁波链路指示灯，所述光链路指示灯和电磁波链路指示灯分别与处理单元电性连接。
作为更进一步的解决方案，还设置有CODEC编解码器，所述CODEC编解码器与处理单元电性连接，并用于将所述处理单元的单信号输出转化编解码为模拟信号输出，通过扬声器能对模拟信号输出进行直接播放。
作为更进一步的解决方案，所述光路接收模块为红外接收模块，并选择红外光作为收发载波，所述电磁波接收模块为WIFI接收模块，并选择频率为2.4GHz或5GHz的WIFI信号作为收发载波。
与相关技术相比较，本发明提供的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法具有如下有益效果：
1、本发明通过对双路同传信号进行解包，得到分帧数据序列和分帧标记序列，并将各路分帧实时注入缓存器中，在进行切换时，能查找下一个待播放的分帧，通过对下一分帧进行切换，能在不影响现有通信的情况下，完成信道切换，且无延迟，无丢失，此外，由于加入了缓存器，还避免了信道挤兑的情况发生，使数字同传更加通畅；
2、本发明还根据信数据质量值进行自动切换，数据质量值可以通过当前信道信噪比均值/丢包率进行衡量，数据质量值通过处理器进行实时计算，并与数据质量阈值进行实时比较和进行信道切换，从而得到更加良好的通信质量，且切换过程全程无感；
3、本发明还设置有手动切换模式，手动切换模式能满足特定的通信需求，为使用者提供信道的自由选择权，使装置更具实用性；
4、本发明将红外信号和WIFI信号作为双路载波，能适应远程通信、近程通信、受限环境通信、空旷环境通信等诸多场景，使装置的适用场景大大增强，通信质量也大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法的较佳流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种数字同传系统的较佳结构示意图；
图3为本发明实施例提供的通信数据同步切换数字信号生成示意图一；
图4为本发明实施例提供的通信数据同步切换数字信号生成示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1与图4所示，本实施例提供的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，通过双链路数据切换处理方法对双路同传信号进行链路数据切换；所述数字同传系统包括光载波数据链路、电磁载波数据链路和处理单元，所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器包括数据解包模块，所述双路同传信号用于传输数据包，所述数据包中包括分帧数据序列和分帧标记系列；所述双链路数据切换处理方法包括自动切换模式，并通过如下步骤实现自动切换：
检测是否设置为自动切换模式,若是，则执行自动切换步骤；
自动切换步骤：
D1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
D2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
D4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
D5处理单元根据默认输出链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
D6对当前输出数字信号进行数据质量计算，得到数据质量值；
D7将数据质量值与数据质量阈值进行比较，若不小于数据质量阈值，则重复步骤D1至D6；若小于数据质量阈值，则执行换路操作，其中，数据质量阈值为人工初设值；
换路操作：
D8记录当前分帧标记和下一分帧标记；
D9在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D10将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；完成自动切换步骤；
D11重复执行自动切换步骤直至自动切换结束。
需要说明的是：传统的数字同传系统能接收不同翻译通道的同声传译信号，并分发给不同语言收听需求的人员进行收听。但是目前同传接收单元往往只提供单一方式的信号接收，当单路信号收到干扰时，比如红外信号存在遮挡和其他光波干扰的问题，电磁波信号存在信号可能不稳定的问题，以及干扰的问题。而单路信号受阻会直接影响同声传译质量。
为了解决上述问题，现有技术提出一种双备份数字同声传译系统，该系统能在单通道通信受阻时进行信道切换，从而增加系统的鲁棒性，但是现有系统普遍存在信号切换时通信短暂丢失、中断、跳闪的情况发生，究其原因是因为传统双通系统在进行信道切换时，各信道由于解码速率，传输速率，载波特性的不同，导致各信道时序无法同步，总是有一路信号过快或者过慢，当切换信道慢于当前信道时，便会出现时序对应的信息丢失的情况；当切换信道快于当前信道时，便会出现时序对应的信息跳闪的情况；当个信道时序相差过大，则会出现信号无法切换从而导致通信中断。
需要补充的是：本实施例所接收的双路同传信号来自于双路发射前端，双路发射前端将发射数据进行打包，再通过双路载波进行远程发射；数字同传系统对其进行解包；得到数据包中的各项数据，其中数据包内包括分帧数据序列和分帧标记序列，来自电磁波链路的分帧数据序列即由电磁波分帧片段组成，来自于光波链路的分帧数据序列即由光路分帧片段组成。
故本实施例提出一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法来解决双通信道切换时出现的通信短暂丢失、中断、跳闪等问题，本实施了通过对双路同传信号进行解包，得到分帧数据序列和分帧标记序列，并将各路分帧实时注入缓存器中，在进行切换时，能查找下一个待播放的分帧，通过对下一分帧进行切换，能在不影响现有通信的情况下，完成信道切换，且无延迟，无丢失。此外，由于加入了缓存器，使数字同传更加通畅。
具体的，本实施例所使用的分帧标记模块为现有的时序分帧软件模块，所使用的数据分帧模块为时序分帧软件模块，各软件模块编译在处理器中，所述处理器为MCU处理器及其基本外围电路。
更加具体的，本实施例还根据信数据质量值进行自动切换，数据质量值可以通过当前信道信噪比均值/丢包率进行衡量，数据质量值通过处理器进行实时计算，并与数据质量阈值进行实时比较和进行信道切换，从而得到更加良好的通信质量，且切换过程全程无感。
作为更进一步的解决方案，所述双链路数据切换处理方法还包括手动切换模式，所述处理器还与双模切换开关电性连接，并通过如下步骤实现手动切换：
检测是否设置为自动切换模式,若否，则执行手动切换步骤；
手动切换步骤：
S1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
S2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
S4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
S5处理单元根据双模切换开关当前选择链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
S6当处理器检测到双模切换开关进行切换时，记录当前分帧标记和下一分帧标记；
S7在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S8将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；
S9将通信数据同步切换数字信号作为当前输出数字信号进行输出，完成手动切换。
需要说明的是：本实施例的手动切换模式能满足特定的通信需求，为使用者提供信道的自由选择权，使装置更具实用性。
作为更进一步的解决方案，所述数字同传系统包括光路接收模块、电磁波接收模块、处理单元、编解码处理模块、链路切换单元和供电单元；所述编解码处理模块为双路编解码处理模块，并分别与光路接收模块和电磁波接收模块，形成光载波数据链路和电磁载波数据链路，所述编解码处理模块与处理单元电性连接；与所述处理单元电性连接的还有链路切换单元和供电单元；所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器与缓存器电性连接，所述缓存器包括光路缓存器和电磁缓存器。
作为更进一步的解决方案，所述光载波数据链路和电磁载波数据链路分别对光路载波信号和电磁载波信号进行采集与解码，得到双路同传信号；所述缓存器用于为处理器提供数据缓存空间，所述处理器用于对双路同传信号进行数据处理，得到输出光路数字信号和电磁波数字信号并进行单信号输出，所述链路切换单元用于对光路数字信号和电磁波数字信号进行单信号输出切换。
作为更进一步的解决方案，所述数字同传系统还设置有光路选频模块和电磁波选频模块，所述光路选频模块与光路接收模块电性连接；所述电磁波选频模块与电磁波接收模块电性连接,所述光路选频模块和电磁波选频模块选频频率实时同步。
作为更进一步的解决方案，所述缓存器为环形缓存器；所述处理器为微型MCU处理器，所述双路同传信号包括光路输入信号和电磁波输入信号，所述光路输入信号和电磁波输入信号使用统一时间轴。
作为更进一步的解决方案，还设置有链路指示灯，所述链路指示灯包括光链路指示灯和电磁波链路指示灯，所述光链路指示灯和电磁波链路指示灯分别与处理单元电性连接。
作为更进一步的解决方案，还设置有CODEC编解码器，所述CODEC编解码器与处理单元电性连接，并用于将所述处理单元的单信号输出转化编解码为模拟信号输出，通过扬声器能对模拟信号输出进行直接播放。
作为更进一步的解决方案，所述光路接收模块为红外接收模块，并选择红外光作为收发载波，所述电磁波接收模块为WIFI接收模块，并选择频率为2.4GHz或5GHz的WIFI信号作为收发载波。
需要说明的时：将红外信号和WIFI信号作为双路载波，能适应远程通信、近程通信、受限环境通信、空旷环境通信等诸多场景，使装置的适用场景大大增强，通信质量也大大提高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，通过双链路数据切换处理方法对双路同传信号进行链路数据切换；所述数字同传系统包括光载波数据链路、电磁载波数据链路和处理单元，所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器包括数据解包模块，所述双路同传信号用于传输数据包，所述数据包中包括分帧数据序列和分帧标记系列；所述双链路数据切换处理方法包括自动切换模式，并通过如下步骤实现自动切换：
检测是否设置为自动切换模式,若是，则执行自动切换步骤；
自动切换步骤：
D1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
D2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
D4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
D5处理单元根据默认输出链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
D6对当前输出数字信号进行数据质量计算，得到数据质量值；
D7将数据质量值与数据质量阈值进行比较，若不小于数据质量阈值，则重复步骤D1至D6；若小于数据质量阈值，则执行换路操作，其中，数据质量阈值为人工初设值；
换路操作：
D8记录当前分帧标记和下一分帧标记；
D9在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
D10将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；完成自动切换步骤；
D11重复执行自动切换步骤直至自动切换结束。
2.根据权利要求1所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述双链路数据切换处理方法还包括手动切换模式，所述处理器还与双模切换开关电性连接，并通过如下步骤实现手动切换：
检测是否设置为自动切换模式模式，若否，则执行手动切换步骤；
手动切换步骤：
S1通过光路接收模块和电磁波接收模块采集双路同传信号；
S2对双路同传信号进行解包，并提取分帧数据序列，其中分帧数据序列包括光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S3对双路同传信号进行解包，并提取分帧标记序列；
S4将光路分帧片段和电磁波分帧片段实时注入缓存器中；
S5处理单元根据双模切换开关当前选择链路进行光路数字信号/电磁波数字信号输出，得到当前输出数字信号，未输出的数字信号作为换路输出数字信号；
S6当处理器检测到双模切换开关进行切换时，记录当前分帧标记和下一分帧标记；
S7在缓存器中寻找当前分帧标记和下一分帧标记对应的光路分帧片段和电磁波分帧片段；
S8将下一分帧标记对应的换路输出数字信号拼接在当前输出数字信号的当前分帧标记后，得到通信数据同步切换数字信号；
S9将通信数据同步切换数字信号作为当前输出数字信号进行输出，完成手动切换。
3.根据权利要求2所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述数字同传系统包括光路接收模块、电磁波接收模块、处理单元、编解码处理模块、链路切换单元和供电单元；所述编解码处理模块为双路编解码处理模块，并分别与光路接收模块和电磁波接收模块，形成光载波数据链路和电磁载波数据链路，所述编解码处理模块与处理单元电性连接；与所述处理单元电性连接的还有链路切换单元和供电单元；所述处理单元包括处理器和缓存器，所述处理器与缓存器电性连接，所述缓存器包括光路缓存器和电磁缓存器。
4.根据权利要求3所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述光载波数据解码链路光载波数据链路和电磁载波数据链路分别对光路载波信号和电磁载波信号进行采集与解码，得到双路同传信号；所述缓存器用于为处理器提供数据缓存空间，所述处理器用于对双路同传信号进行数据处理，得到输出光路数字信号和电磁波数字信号并进行单信号输出，所述链路切换单元用于对光路数字信号和电磁波数字信号进行单信号输出切换。
5.根据权利要求4所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述数字同传系统还设置有光路选频模块和电磁波选频模块，所述光路选频模块与光路接收模块电性连接；所述电磁波选频模块与电磁波接收模块电性连接,所述光路选频模块和电磁波选频模块选频频率实时同步。
6.根据权利要求5所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述缓存器为环形缓存器；所述处理器为微型MCU处理器，所述双路同传信号包括光路输入信号和电磁波输入信号，所述光路输入信号和电磁波输入信号使用统一时间轴。
7.根据权利要求5所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，还设置有链路指示灯，所述链路指示灯包括光链路指示灯和电磁波链路指示灯，所述光链路指示灯和电磁波链路指示灯分别与处理单元电性连接。
8.根据权利要求6所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，还设置有CODEC编解码器，所述CODEC编解码器与处理单元电性连接，并用于将所述处理单元的单信号输出转化编解码为模拟信号输出，通过扬声器能对模拟信号输出进行直接播放。
9.根据权利要求8所述的一种针对数字同传系统的双链路数据切换处理方法，其特征在于，所述光路接收模块为红外接收模块，并选择红外光作为收发载波，所述电磁波接收模块为WIFI接收模块，并选择频率为2.4GHz或5GHz的WIFI信号作为收发载波。
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