CN115551068A - 蓝牙媒体设备时间同步 - Google Patents

Abstract

本申请公开了蓝牙媒体设备时间同步。对于包括具有控制器(425b)和时间同步算法(422a或424b)的第一、第二和第三蓝牙媒体设备(400)的设备链中的同步媒体流，第一设备格式化第一媒体分组，所述第一媒体分组包括所接收的媒体数据、第二设备地址以及同步信息，该同步信息包括包含延迟时间的分组开始时间以及到目前为止计算的累计时钟漂移。第二设备接收第一分组并格式化第二分组，该第二分组包括媒体数据、第三设备地址、更新的同步信息，该更新的同步信息包括第二分组的播放开始时间、本地时钟时间、时钟漂移以及到目前为止计算的累计时钟漂移。第二设备将第二分组传输到第三设备。同步算法开始同步播放媒体数据，包括在延迟时间后播放第一设备，在第一分组的播放开始时间后播放第二BT设备以及在第二分组的播放开始时间后播放第三设备。

Description

蓝牙媒体设备时间同步

本申请是2018年9月6日提交的名称为：“蓝牙媒体设备时间同步”的中国专利申请201880057718.0(PCT/US2018/049752)的分案申请。

技术领域

本公开总体涉及无线通信，并且更具体地涉及使用蓝牙进行的媒体数据(视频或音频数据)的无线设备通信。

背景技术

蓝牙(BT)是自组网络技术的示例，该自组网络技术是一种在速度不成问题的两个或更多个彼此接近的设备之间传送信息时通常使用的无线通信标准，包括电话、打印机、调制解调器和耳机。BT非常适合低带宽应用，包括使用电话(例如，使用BT耳机)传送声音数据或使用手持计算机(传送文件)从键盘或鼠标传送字节数据。BT特别兴趣小组(SIG)规范可用于这些通信。

BT设备支持高质量音频分发。传统用例是将音乐内容从立体声音乐播放器流式传输到耳机或扬声器。音频数据以适当的格式压缩，以有效利用有限带宽。另一个用例是例如同步电影中的图片和语音。

BT配置文件是关于在设备之间进行的基于BT的无线通信的一方面的规范。BT配置文件基于BT核心规范和任选的其他附加协议。音频/视频分发传输协议(AVDTP)包括用于协商音频流参数的信令实体以及处理流自身的传输实体。高级音频分发配置文件使用AVDTP以通过旨在用于BT传输中的视频分发配置文件的逻辑链路控制和适配层协议(L2CAP)通道将音乐流式传输到立体声耳机。

有时被称为BT音频流的高级音频分发配置文件(A2DP)授权使用AVDTP。如今，大多数智能手机都能够连接到A2DP设备并传输音频。A2DP定义了BT协议和过程，该协议和过程实现了在异步无连接(ACL)通道上以单声道或立体声形式分发高质量音频的音频内容。A2DP有效地将BT连接转换为不可见的辅助音频电缆。例如，使用A2DP音乐可以从手机流式传输到无线耳机、助听器/耳蜗植入流媒体、汽车音频，或者从笔记本电脑/台式机流式传输到无线耳机。语音可以从麦克风设备流式传输到录音机。

BT没有任何固有的方式来使各个BT设备(诸如扬声器)之间的音频同步。在BT SIG规范中，将同步代码嵌入每个BT分组的前导码中，以帮助接收设备针对每个接收到的分组进行的时序同步过程。与WiFi不同，由于用于BT传输的相对功率较低，BT具有非常有限的广播能力。此外，由于接收设备未提供基带确认(ACK)帧，因此不能保证接收到BT中的广播。可以在设备的主机处理器水平执行同步，这需要大量的额外功率并且实现起来也相对复杂。当前已知的音频同步解决方案通常仅支持以微微网拓扑配置的两个音频设备，其中通常以主设备作为音频传输器而从设备作为唯一的音频接收器。

发明内容

在所描述的用户媒体应用的示例(诸如，音频应用，包括环绕声、社交音乐播放、点播器应用以及扬声器到BT扬声器网络的自组添加)中，单独的(非电连接)BT扬声器连接相同的音频流并通过相同的BT连接从相同的音频流播放。为了使这些音频应用提供良好的音质，需要为所有BT扬声器提供精确的时间同步，以便(在播放时)用户在全部同时播放时听到它们，诸如通过标准BT A2DP。尽管所描述的实施例分布来自标准A2DP源的流式音频，但是所描述的实施例通常可用于实现A2DP的任何BT设备组，诸如用于同步电影中的图片和语音。

通过在分散网链并因此在设备链中配置BT媒体设备以及在新的BT分组中使用来自每个BT控制器的本地时钟和网络时钟的时间同步信息，BT设备的BT控制器可以经由BT从外部输出/源(source)设备(例如，A2DP源，诸如移动电话)接收媒体(例如，音频)流，并且对链中的其他BT设备(例如，扬声器)进行时间同步。所描述的分组可以包括修改后的BT SIGAVDTP分组，该分组包括添加的时序信息，该时序信息包括分组的播放开始时间(包括延迟时间)以及到目前为止在设备链中计算的累计漂移(漂移是每个设备的本地时钟与其网络时钟之间的时间差)。延迟时间被选择为使得在开始播放之前所有BT扬声器有足够时间将分组存储在其存储器中。

BT扬声器链中的第一BT媒体设备将具有时序信息的描述分组发送到第二BT媒体设备，并且第一BT媒体设备是链中所有其他BT媒体设备与之时间同步的媒体设备。第一BT媒体设备是A2DP源直接连接到的设备，该设备可以是物理上距A2DP源最远、最接近或位于两者之间的任何链位置的媒体设备。流始发者(A2DP源)可以是BT媒体设备的同步网络的一部分(如果由所描述的BT媒体设备发送)，也可以是同步网络外部的源。在音频的情况下，所描述的解决方案允许从标准A2DP源分发流式音频，该标准A2DP源通常在<30μs的时间同步中可能是任何A2DP兼容设备。

一个描述的实施例包括一种BT同步的媒体流的方法。在分散网链中配置BT媒体设备，分散网链包括第一、第二和至少第三BT媒体设备，每个BT媒体设备均包括BT控制器，该BT控制器包括运行存储的描述时间同步算法的处理器并且具有本地时钟和网络时钟。分散网是一种包括两个或更多个微微网的自组计算机网络。在分散网中，从设备可以与一个以上的微微网通信。结合分散网的操作，BT主设备可以将其各自的微微网内的移动从设备的标识中继到其主机处理器，以跟踪移动从设备的位置或携带移动设备的人员的位置。

第一BT媒体设备格式化第一BT媒体分组，该第一BT媒体分组包括接收的媒体数据、第二设备地址以及同步信息，该同步信息包括分组包括延迟时间值的开始时间以及到目前为止在链中计算的累计时钟漂移。第二BT媒体设备接收第一分组并格式化第二分组，该第二分组包括媒体数据、第三BT媒体设备的地址以及第三BT媒体设备的更新同步信息，第三BT媒体设备的更新同步信息包括第二分组的播放开始时间、第二BT控制器的本地时钟时间、第二BT控制器的时钟漂移、延迟时间，以及到目前为止计算的累计时钟漂移。第二BT媒体设备将第二分组传输到第三BT媒体设备。同步算法每个均开始同步播放媒体数据，包括在达到延迟时间后播放第一BT媒体设备，达到第一分组的播放开始时间后播放第二BT媒体设备以及达到第二分组的播放开始时间后播放第三BT媒体设备。

附图说明

图1示出包括在链中配置的BT扬声器的示例音频网络，该BT扬声器包括第一BT扬声器、第二BT扬声器和至少第三BT扬声器，它们均在具有BT扬声器中的至少一个的BT范围之内，其中第一BT扬声器从被示为A2DP源的BT数字音频流发送设备接收编码音频数据流。

图2示出具有前导码的所描述的示例媒体分组，该前导码被配置为使得同步源(SSRC)字段包含分组的播放开始时间以及到目前为止计算的累计漂移，以及媒体有效载荷字段。

图3A示出在缓冲状态下在图1所示的音频网络中使用所描述的同步信令，以通过使用分组使BT扬声器在基本相同的时间开始播放，该分组包括分组的播放开始时间(包括来自对等(主)设备的本地时钟)以及在开始说话之前使得所有BT扬声器能够将分组存储在其存储器中的延迟时间，以及累计时钟漂移。

图3B示出所描述的同步信令，该同步信令包括发送分组，该分组包括控制数据以用于通过跟踪网络时钟之间的漂移来调整在播放状态下在图1所示的音频网络中使用的BT扬声器之间的漂移并且补偿这种基于漂移的误差。与图3A中描绘的缓冲状态相同，每个分组包括分组的播放开始，以指示何时应该播放。

图4A是实现所描述的BT媒体设备时间同步的示例BT媒体设备的方框示意图。

图4B是根据一个示例实施例的所描述的BT媒体设备的方框示意图，该BT媒体设备包括通过主机控制器接口(HCI)彼此耦合的单独的主机处理器和BT控制器，其中BT控制器包括用于实现所描述的扬声器链时间同步的固件(FW)。

图5是根据一个示例实施例的用于包括BT媒体设备的媒体网络的BT同步媒体流的示例方法的流程图。

图6示出一个示例性简化示例，该简化示例示出针对3个扬声器示例的所描述的BT媒体设备同步。

具体实施方式

附图不一定按比例绘制。在附图中，相似的附图标记表示相似或等效的元件。所示的动作或事件顺序不是限制性的，因为某些动作或事件可以以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，一些所示的动作或事件可以是任选的，以实现根据本说明书的方法。

在本说明书中，如本文所用，在没有进一步限定的情况下，术语“耦合到”或“与……耦合”(等等)描述了间接或直接电连接。因此，如果第一设备“耦合”到第二设备，则该连接可以通过仅寄生在路径中的直接电连接，或者通过包括其他设备和连接的中间项的间接电连接。对于间接耦合，中间项通常不修改信号的信息，但是可以调整其电流水平、电压水平和/或功率水平。

图1示出被示为音频网络100的示例媒体网络，该音频网络100包括在链中配置的BT扬声器，该BT扬声器包括被示为扬声器1的第一BT扬声器、被示为扬声器2的第二BT扬声器和被示为扬声器3的至少第三BT扬声器，它们都在其BT扬声器临近物的BT范围内。第一BT扬声器从被示为A2DP源120的BT数字音频流发送设备接收编码音频数据流。BT扬声器链在相邻的BT扬声器之间建立主从关系。BT扬声器首先彼此无线连接以创建扬声器网络链(分散网)，并且每个分组都将由BT设备处理，如同将被处理的任何其他音频分组，不同的是每个分组与更新的时间戳一起沿链的下行方向发送到下一个BT扬声器，以便对BT扬声器进行时间同步。在BT媒体设备包括BT扬声器的情况下，如图1所示，BT扬声器可以是单声道或立体声扬声器。

BT扬声器未对接收到的流进行任何操作。流被处理，其报头被更改为包含时间同步信息，并且然后将流发送到链中的下一个BT设备以执行相同的操作。对于扬声器，可以将其布置视为扬声器链，其中扬声器中的一个连接到A2DP音频源，并且相同的音频流经网络中的扬声器设备。

时钟域被示为在扬声器链中相邻的BT扬声器之间，其中时钟域1、2、3分别被配置为主从对，其中时钟域1被示为在扬声器1和扬声器2之间，时钟域2被示为在扬声器2和扬声器3之间，并且时钟域3被示为在扬声器3和扬声器4之间(未示出)。各个时钟域由每对中的主扬声器设备设置，该主扬声器设备设置其从扬声器设备的网络时钟和本地时钟，本地时钟作为所描述的分组的分组播放时间信息(例如，在SSRC字段中，参见图2所示的示例媒体分组200中的SSRC字段210)发送，该描述的分组还包括作为其有效载荷的媒体数据。

作为链中的第一扬声器，扬声器1仅仅是时钟域1中的主设备，该主设备与作为时钟域1中从设备的扬声器2共享。扬声器2的网络时钟被设置为扬声器1的本地时钟(＝其网络时钟)，扬声器1是第一扬声器。扬声器2是时钟域2中的主设备，其与作为时钟域2中的从设备的扬声器3一起示出，使得扬声器2(为主设备)的本地时钟用作扬声器3的网络时钟。扬声器3是时钟域3中的主设备，其与作为时钟域3中的从设备的扬声器4(未示出)一起示出。如下面更详细的描述，时钟域是通过从主设备到从设备的分组传输来实现的，其中从主设备发送到从设备的所描述的分组(参见下面描述的图2中示出的媒体分组200)包括分组的播放开始和到目前为止计算的累计时钟漂移(差值)。BT时钟可以包括晶体振荡器、陶瓷谐振器、RC(电阻器、电容器)反馈振荡器或硅振荡器。

图2示出所描述的示例媒体分组200。媒体分组200使用BT分组的前导码中的现有SSRC字段210来示出，其中BT控制器从其对等BT媒体设备读取所接收的BT时钟并将其转换为BT媒体设备的本地时间，并然后在将其发送到链中的下一个BT媒体设备之前将其存储在SSRC字段210中。时间戳字段220用于存储累计扬声器的漂移。还存在媒体(例如，音频)有效载荷字段230。

尽管使用前导码进行了描述，但是时间同步信息可以存储在分组中的其他地方，诸如在媒体有效载荷字段230的开始处。SSRC字段210和时间戳字段220两者都被示例性地示为32位。所示的csrc列表是16个(二进制0到15)贡献源(CSRC)元素的数组，这些元素标识该分组中包含的有效载荷的贡献源。媒体分组200示出如何使用常规BT A2DP分组中的SSRC字段210来反映从对等(该链中先前的扬声器设备(作为主设备))BT扬声器读取所接收的BT时钟，并将其转换为扬声器的本地时间，并在将分组发送到链中的下一个BT扬声器之前再次将其存储到分组的SSRC字段210中。时间戳字段220用于存储累计的扬声器漂移。

BT时钟包括两个字段，即以帧分辨率进行计时的BT时钟以及以微秒速率进行计时的分组定时器(PT)。例如，每1250微秒经过1帧，这是一个BT时钟节拍。信息元素存储在SSRC字段210中，该字段包括BT时钟和PT，它们可以共同包括27位，其余5位(对于32位字段)用于存储预期的接收媒体设备(例如扬声器)的地址标识，以标识应通过物理总线(例如，脉冲编码调制(PCM)总线)向谁发送此分组。分组媒体有效载荷230通常包含PCM编码的音频样本。由于在分组200中考虑到了BT扬声器的时钟之间的漂移，因此该物理总线不仅是空中物理总线。

图3A示出在缓冲状态下在图1所示的音频网络100中使用的所描述的同步信令。缓冲状态将分组存储在每个BT扬声器的存储器422(例如，数据缓冲器)中，并且通过在开始音乐播放之前在BT扬声器之间发送(使用被示为P4、P3、P2和P1的分组)包括从播放提前延迟时间的时间同步数据(例如，距未来约100ms(延迟时间))以及使用各个扬声器的本地BT时钟(该本地BT时钟均不同地进行计时)对该各个扬声器进行时间同步来使各个BT扬声器在基本上相同的时间开始播放音频。

如所示出，P4、P3、P2从每对中的主扬声器设备传输到从扬声器设备，如所描述，即每个BT扬声器使用包括分组播放时间(包括延迟时间)的分组以使所有BT扬声器能够同时开始说话，分组播放时间反映了读取从对等(主)BT扬声器接收的BT时钟，将其转换为BT扬声器的本地时钟时间，以及然后在将其发送到链中的下一个BT扬声器之前将其与具有累计的扬声器漂移的时间戳字段220一起存储在SSRC字段210中。一旦达到标记(分组播放时间)，所有相应的BT扬声器将在基本上相同的时间开始播放相同的音频数据。这意味着每个BT设备都将等待确切的BT时钟和PT时钟(其中BT时钟以时隙计算，每个时隙例如为1,250μs，并且PT时钟以μs计算)，因此当达到该时隙内的确切BT时钟校正μs值时，开始播放。对于每个BT扬声器，根据从设备的网络时钟409给出从主设备接收的BT时钟和PT时钟时间，并根据本地时钟408转发BT时钟和PT时钟时间(参见下面描述的图4A中的这些时钟)。此时，所有BT扬声器的状态都更改为播放，以实现音频样本的播放。

图3B示出所描述的同步信令，该同步信令包括发送控制数据以调整在播放状态下在图1所示的音频网络100中使用的扬声器之间的漂移，以使BT扬声器跟踪网络时钟之间的漂移并补偿这种基于漂移的时序误差。与图3A所描绘的缓冲状态一样，每个分组包括分组的播放开始时间，该分组的播放开始时间包括指示何时应该播放的延迟时间。

图4A示出通常符合BT通信标准的示例BT媒体设备400的系统方框图表示。BT媒体设备400通常在所示的至少一个集成电路(IC)上形成，该集成电路在具有用于BT控制器425b的半导体表面的基板405a以及具有用于主处理器425a的半导体表面的另一个基板405b上形成。BT媒体设备400可以是可参与BT通信的任何设备。此类BT媒体设备可以是、可以包括移动电话(诸如智能手机、平板电脑、计算机、个人数字助理、照相机和具有通信功能的家用物品，诸如百叶窗和运动传感器)，或者可以是其一部分。BT媒体设备400在被配置为分散网的BT网络中并因此在设备链中与其他BT媒体设备通信。

BT媒体设备400包括经由HCI 430彼此通信的主机处理器425a和BT控制器425b。主机处理器425a包括存储器432，该存储器432存储包括HCI命令代码的HCI FW。BT控制器425b包括处理器423、包括软件422a的存储器422，以及包括RF驱动器424a的收发器424，该软件422a包括用于解析、理解并执行来自主机处理器425a的命令的源代码，RF驱动器424a适于耦合至通常在芯片外的天线418。处理器可以包括数字信号处理器(DSP)或微控制器。处理器共同实现用于BT媒体操作的BT协议栈。BT媒体设备400还包括本地时钟408和网络时钟409。

还示出了包括硬件的收发器424，该硬件包括数字逻辑424b，其可用作实现所描述的同步的软件422a的替代。收发器424包括传输器和接收器。传输器通常包括媒体访问控制(MAC)模块、编码器、调制器、快速傅里叶逆变换(IFFT)单元、数模转换(DAC)/滤波器模块和RF/天线模块。接收器通常包括RF/天线单元、模数转换(ADC)/滤波器单元、FFT单元、解调器、解码器和MAC模块。

更一般地，存储器422被配置为存储包括数据、指令或两者的信息。存储器422可以是处理器423可访问的任何存储介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓冲存储器或磁介质设备，诸如内部硬盘和可移动磁盘。还出于包括混合和频率合成的目的提供了锁相环(PLL)432。

处理器423耦合到存储器422和收发器424。在一些实施方式中，收发器424包括基带单元(图4A中未示出，但是参见图4B)和模拟单元(未示出)，用于传输和接收RF信号。基带单元可以包括用于执行基带信号处理的硬件，该基带信号处理包括数字信号处理、编码和解码、调制和解调。模拟单元可以包括用于执行模数转换(ADC)、数模转换(DAC)、滤波、增益调整、上变频和下变频的硬件。

模拟单元可以从访问点接收RF信号，并将所接收的RF信号下变频为将由基带单元处理的基带信号，或者可以从基带单元接收基带信号并且将所接收的基带信号上变频为用于上行链路传输的RF无线信号。模拟单元包括混频器，用于通过在BT网络的射频下振荡的载波信号来上变频基带信号和下变频RF信号。BT媒体设备400使用的数据速率可以在2.472GHz至2.479GHz的当前BT频带下，或者在所使用的任何未来BT频带下。

图4B是图4A中示出的BT媒体设备400的功能层描绘，该BT媒体设备现被示为400’，其示出主机处理器425a，该主机处理器包括具有BT应用的应用层440以及逻辑链路控制和适配层协议(L2CAP)层448。BT协议RFCOMM块441是在L2CAP层448之上作出的一组简单的传输协议。电话控制协议规范(TCS)442定义了在BT设备之间发送音频呼叫的方式。服务发现协议(SDP)443是定义了以较短形式表示UUTD范围(名义上为128位)的方式的规范。点对点协议(PPP 444)是用于在两个节点之间建立直接连接的数据链路(第2层)协议。传输控制协议/Internet协议(TCP/IP)445使BT设备能够承载TCP/IP流量，OBEX 446是通信协议，其可促进BT设备之间的二进制对象交换，以及AT命令接口(AT)447是命令接口，其包括用于激活模拟调制解调器上的功能的一系列机器指令。

示出了BT控制器425b，其包括链路管理器协议(LMP)426、基带部分和RF部分，它们是图4A所示的收发器424的一部分。还示出了BT控制器425b，其包括基带电路427和RF电路428。LMP 426控制并协商两个相邻BT媒体设备之间的BT连接的操作的所有方面。

所描述的时间同步可以完全由BT控制器执行，因此不需要主机处理器来同步BT媒体设备，从而节省了功率。播放开始时的同步水平通常约为30μs，这是在物理总线(诸如PCM线路)上执行命令的软件与BT媒体设备的硬件输出数据之间的未计算时间。漂移水平约为每小时4ms，这是时间同步算法在相对较长时间段内活动的累计误差。发烧级人耳可以检测到约20ms下的偏移，这意味着网络中BT扬声器之间的音频同步性能水平已经足够。

通过调度音频或具有相关视频的音频的开始(例如，如上所述，输出(source)设备和输入(sink)设备之间的同步也可以用于同步电影中的图片和语音)以在约100ms(到未来)的延迟时间之后开始播放，以便链中的其他BT扬声器在开始播放之前有时间缓冲大量样本。该100ms参数已经过测试，并且最多可与6个BT扬声器配合使用。但是，该延迟时间通常可由用户配置。通过预先向扬声器发送带有音频和延迟时间的分组并使用BT时钟同步扬声器，扬声器可以同步并开始在基本上相同的时间播放音频(约30μs差值)。

所描述的实施例可以支持6个或更多个扬声器，而如上所述的其他解决方案仅支持2个BT媒体设备(主设备和1个从设备)。通常，对所述链中的扬声器的数量没有限制。实际上，由于存在仅内部设备存储器限制，所描述的网络限于6个BT设备。在更多存储器的情况下，可以向网络添加更多扬声器。其他BT扬声器解决方案使用微微网星形拓扑，而所描述的实施例使用分散网拓扑。

所描述的解决方案还使得分组重试能够发送数据，并且如果必须重新传输任何分组，则有足够的时间来恢复。与已知的同步解决方案相比，所描述的实施例具有的优点包括：尽管所有其他同步解决方案都提供毫秒级分辨率的同步，但是所描述的实施例提供了微秒级分辨率。此外，如上所述，所描述的同步可以用于6个或更多个同步的BT扬声器，而其他解决方案限于仅2个同步的BT扬声器。

图5是根据一个示例实施例的BT同步媒体流的示例方法500的流程图。步骤501包括在分散网链中配置BT媒体设备，该分散网链包括第一、第二和第三BT媒体设备，每个BT媒体设备均包括BT控制器，该BT控制器包括运行存储的时间同步算法并具有本地和网络时钟的处理器。步骤502包括第一BT媒体设备从BT数字媒体流发送设备接收编码媒体数据流。步骤503包括第一设备的时间同步算法格式化至少第一BT媒体分组，该第一BT媒体分组包括编码媒体数据、第二BT媒体设备的地址以及第二BT媒体设备的时间同步信息，时间同步信息包括包含延迟时间的第一BT媒体分组的播放开始时间以及到目前为止在链中计算的累计时钟漂移。

步骤504包括第一BT媒体设备将第一BT媒体分组发送到第二BT媒体设备。步骤505包括第二BT媒体设备的时间同步算法格式化至少第二BT媒体分组，该第二BT媒体分组包括编码媒体数据、第三BT媒体设备的地址以及第三BT媒体设备的更新时间同步信息，第三BT媒体设备的更新时间同步信息包括第二BT媒体分组的播放开始时间以及到目前为止在设备链中计算的累计时钟漂移，第二BT媒体分组的播放开始时间包括第二BT控制器的本地时钟时间、第二BT控制器时钟的漂移和延迟时间值。步骤506包括第二BT媒体设备将第二BT媒体分组传输到第三BT媒体设备。步骤507包括时间同步算法开始同步播放编码媒体数据流，包括在达到延迟时间后播放第一BT媒体设备，达到第一BT媒体分组的播放开始时间后播放第二BT设备以及达到第二BT媒体分组的播放开始时间后播放第三BT媒体设备。

延迟时间通常为至少50ms，并且被选择为使得在开始播放之前所有BT媒体设备有足够时间将预定的多个BT媒体分组存储在其存储器中。当BT媒体设备包括BT A2DP扬声器时，它们可通过调用应用编程接口(API)以使得能够进行多室扬声器操作来跨越处于BT范围内的不同室。BT媒体设备通常在同步播放开始时提供<50μs的同步水平，并在播放期间保持该同步水平。

示例

以下实施例进一步说明了所描述的实施例，这些实施例不以任何方式限制本说明书的范围或内容。

利用约100ms(到未来)的延迟时间，针对6个BT扬声器的BT媒体分散网链的所描述的时间同步与具有音频样本和时间同步信息的BT音频分组一起使用，使得在开始播放之前链中的所有其他BT扬声器有足够的时间来缓冲大量的分组样本。BT扬声器在基本上都在相同的时间(30μs差值之内)开始播放相同的音频样本。开始播放后，第一BT扬声器将更新的BT音频分组(包括其本地时钟和网络时钟之间的漂移值)发送到第二BT扬声器，并且第二BT扬声器将更新的BT音频分组(包括其时钟之间的漂移值)发送到第三BT扬声器等，其中时钟漂移值用于更改“说话”的时间以补偿时钟漂移。

图6示出简化的音频示例，该音频示例示出了音频分组1和2(示出为AVDTP分组1和2)，该音频分组1和2已经描述了3个BT扬声器设备链示例的时间同步信息。如上所述的BT扬声器设备均包括以FW运行存储的同步算法的BT控制器，并且两个设备均具有本地时钟和网络时钟。扬声器设备1的BT控制器1从BT数字音频流发送设备(诸如A2DP源)接收编码音频数据流。

示出了BT控制器1，其本地时钟也用作其网络时钟，由于它是链中的第一设备，因此仅具有单个(相同)时钟，该时钟被示出为具有200μs的时间，所以没有时钟差。BT控制器1基于图2所示的示例媒体分组200来格式化被示出为AVDTP分组1的AVDTP分组，在图2中，SSRC字段210表示来自其本地时钟的200μs时间值以及诸如100ms的延迟时间值(延迟)。

时间戳字段220存储在作为链中的第一扬声器设备的链中的该点处为零的累计的扬声器漂移。图6所示的“X”是音频源的本地时钟(未示出)和BT控制器1的本地时钟之间的漂移。所示的分组ID为每个分组提供了唯一的标识(ID)，从而能够确保按顺序接收分组并且能够知道该分组在途中没有丢失。此外，为每个分组计算相同的差值。尽管未示出，但AVDTP分组1具有包含脉冲编码调制(PCM)编码的音频样本的媒体有效载荷，并进行寻址以标识包括BT控制器2的扬声器设备2，针对该扬声器设备，通过物理总线(诸如PCM总线)发送的AVDTP分组1进行寻址。

示出了包括BT控制器2的扬声器2设备，该设备接收AVDTP分组1。示出了BT控制器2，其本地时钟时间为625μs且其网络时钟时间为200μs(从BT控制器1接收网络时钟时间＝BT控制器1的本地时钟时间)，因此BT控制器2的时钟差(或时钟漂移)为425μs。BT控制器2再次基于图2所示的示例媒体分组200将被示为AVDTP分组2的AVDTP分组与AVDTP分组1一样进行格式化，其中SSRC字段210提供了分组2播放开始时间，其反映了BT控制器2的本地时钟(625μs)-(减去)其时钟漂移(425μs)和延迟时间值。

BT控制器2因此将从BT扬声器设备1接收到的200μs的BT时钟时间转换为扬声器2的本地时间，并将该时间同步信息存储在AVDTP分组2的SSRC字段210中。此外，AVDTP分组2被格式化为包括到目前为止在时间戳字段220中的链中的更新累计时钟漂移，该时间戳字段包括X(来自AVDTP分组1)和Y(其是BT控制器1的本地时钟和BT控制器2的本地时钟之间的漂移)，并且示出了425μs的累计时钟漂移(来自BT控制器1的值0以及来自BT控制器2的值425μs)。尽管未示出，但是AVDTP分组2具有包含相同的PCM编码的音频样本的有效载荷，并且进行寻址以标识扬声器设备3，针对该扬声器设备3，通过物理总线(诸如PCM总线)发送的AVDTP分组2进行寻址。

示出了包括BT控制器3的扬声器3设备，该设备接收AVDTP分组2。示出了BT控制器3，其本地时钟时间为150μs且其网络时钟时间为625μs(BT控制器2的本地时钟时间)，因此BT控制器3的时钟差为475μs。BT控制器3计算AVDTP分组2的播放开始时间，其反映了BT控制器3的本地时钟(150μs)-(减去)其时钟漂移(475μs)和延迟时间值。

各个时间同步算法开始同步播放相同的PCM编码的音频样本，包括在达到延迟时间后播放第一BT扬声器，在达到AVDTP分组1的播放开始时间之后开始播放第二BT设备，并且在达到AVDTP分组2的播放开始时间后开始播放第三BT媒体设备。AVDTP分组1和AVDTP分组2具有相同的分组ID和相同的音频数据，并且在分组上仅具有不同的分组时序数据。各个扬声器在播放开始时均在<30μs时间同步内开始播放，因此BT扬声器在基本上相同的时间开始播放相同的音频数据。此外，如上所述，与上述缓冲状态一样，在播放期间，每个分组都带有时间戳以指示何时播放该分组，并且在播放开始后，通过跟踪网络时钟之间的漂移并补偿该时间同步误差源来保持扬声器之间的时间同步。

尽管所描述的解决方案被描述用于分发来自标准A2DP源的流式音频，但是它们可以更一般地用于实现A2DP的任何设备组，诸如用于同步电影中的图片和语音。

在权利要求的范围内，可以对所描述的实施例进行修改，并且其他实施例也是可能的。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：

由第一设备接收编码的媒体数据；以及

由所述第一设备传输包括所述编码的媒体数据、第二设备的地址和时间同步信息的分组，其中所述时间同步信息包括所述分组的播放开始时间、所述分组的延迟时间以及时钟漂移。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述延迟时间之后播放所述编码的媒体数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述延迟时间为至少50ms。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备是蓝牙高级音频分发配置文件扬声器即蓝牙A2DP扬声器，并且所述编码的媒体数据包括A2DP音频数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述分组的前导包括所述时间同步信息。

6.一种方法，其包括：

由第一设备从第二设备接收第一分组，所述第一分组包括编码的媒体数据、所述第一设备的地址和第一时间同步信息，其中所述第一时间同步信息包括所述第一分组的播放开始时间、所述第一分组的延迟时间以及时钟漂移；以及

由所述第一设备向第三设备传输第二分组，所述第二分组包括所述编码的媒体数据，所述第二分组包括所述编码的媒体数据、所述第三设备的地址和第二时间同步信息，所述第二时间同步信息包括所述第二分组的播放开始时间，所述播放开始时间包括所述第一设备的本地时钟的时间、所述第一设备的所述本地时钟的漂移、所述第一设备的所述本地时钟的延迟时间值、所述第一设备的所述本地时钟的时钟漂移以及所述第二设备的本地时钟。

7.根据权利要求6所述的方法，其还包括在所述播放开始时间之后播放所述编码的媒体数据。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述延迟时间为至少50ms。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一设备是蓝牙高级音频分发配置文件扬声器即蓝牙A2DP扬声器，并且所述编码的媒体数据是A2DP音频数据源。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一分组的前导包括所述第一时间同步信息，并且所述第二分组的前导包括所述第二时间同步信息。

11.一种设备，其包括：

处理器；以及

非暂时性计算机可读存储介质，存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括指令以：

从第二设备接收第一分组，所述第一分组包括编码的媒体数据、所述设备的地址和第一时间同步信息，其中所述第一时间同步信息包括所述第一分组的播放开始时间、所述第一分组的延迟时间以及时钟漂移；以及

向第三设备传输第二分组，所述第二分组包括所述编码的媒体数据，所述第二分组包括所述编码的媒体数据、所述第三设备的地址和第二时间同步信息，所述第二时间同步信息包括所述第二分组的播放开始时间，所述播放开始时间包括所述设备的本地时钟的时间、所述设备的所述本地时钟的漂移、所述设备的所述本地时钟的延迟时间值、所述设备的所述本地时钟的时钟漂移以及所述第二设备的本地时钟。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述指令还包括在所述播放开始时间之后播放所述编码的媒体数据的指令。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述延迟时间为至少50ms。

14.根据权利要求11所述的设备，其中第一设备是蓝牙高级音频分发配置文件扬声器即蓝牙A2DP扬声器，并且所述编码的媒体数据是A2DP音频数据源。

15.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一分组的前导包括所述第一时间同步信息，并且所述第二分组的前导包括所述第二时间同步信息。

Images