CN115567086B - 音频传输设备、音频播放设备和音频传输与同步系统 - Google Patents

Abstract

一种音频传输设备、音频播放设备和音频传输与同步系统，该音频传输设备包括至少两个蓝牙芯片，且音频传输设备用于将经编码音频数据通过由至少两个蓝牙芯片构建的至少两个无线传输通道进行数据传输；其中，音频传输设备在获取到初始音频数据后，对初始音频数据进行编码得到包括同步标识数据的经编码音频数据；同步标识数据用于在经编码音频数据在不同的至少两个音频播放子设备上分别被解码后，实现在至少两个音频播放子设备上的音频同步播放。该音频传输设备基于多个蓝牙芯片分别向多个音频播放子设备传送包括同步标识数据的经编码音频数据，使得多个音频播放子设备能够同步播放音频，提高用户的听音体验。

Description

音频传输设备、音频播放设备和音频传输与同步系统

技术领域

本申请涉及音频传输技术领域，更具体地涉及一种音频传输设备、音频播放设备和音频传输与同步系统。

背景技术

在信息时代的今天，人们在日常生活越来越注重体验，因此人们在日常工作生活中对“听音”也要求越来越高。

目前市面上诸如蓝牙耳机、蓝牙音箱等无线编解码系统的音频传输速率最高只能达到1000Kbps左右，不能完全传输诸如最低的立体声44.1K/16Bit无损音频编码文件(1411Kbps)，使得用户无法获取无损音质听音体验。因此，需要提供能够提高听音体验的方案。

发明内容

根据本申请一方面，提供了一种音频传输设备，所述音频传输设备包括至少两个蓝牙芯片，且所述音频传输设备用于将经编码音频数据通过由所述至少两个蓝牙芯片构建的至少两个无线传输通道进行数据传输；其中，所述音频传输设备在获取到初始音频数据后，对所述初始音频数据进行编码得到包括同步标识数据的所述经编码音频数据；所述同步标识数据用于在所述经编码音频数据在不同的至少两个音频播放子设备上分别被解码后，实现在所述至少两个音频播放子设备上的音频同步播放。

在本申请的一个实施例中，所述音频传输设备包括时钟源，所述音频传输设备的所述至少两个蓝牙芯片共用所述时钟源，以实现所述至少两个蓝牙芯片之间的时钟同步；所述同步标识数据包括播放时间戳，所述播放时间戳从所述时钟源获取得到。

在本申请的一个实施例中，所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片，在对所述初始音频数据或所述初始音频数据的一部分数据进行编码时，针对每一当前帧数据均通过所述时钟源获取系统时钟，以生成播放时间戳，并将所述播放时间戳作为所述同步标识数据加入到所述初始音频数据或其一部分数据经编码后的当前帧数据中，以此得到所述经编码音频数据或所述经编码音频数据的一部分数据。

在本申请的一个实施例中，所述播放时间戳等于所述系统时钟加上预设阈值，所述预设阈值与所述经编码音频数据从所述音频传输设备传输至至少一个所述音频播放子设备的传输延迟相关联。

在本申请的一个实施例中，所述同步标识数据包括包序号标识；所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片，在对所述初始音频数据或初始音频数据的一部分数据进行编码时，在每一当前帧数据的帧头加入所述包序号标识和预设的包长度标识，并在帧尾加入预设的校验标识，以得到所述经编码音频数据或所述经编码音频数据的一部分数据；其中，所述包长度标识和所述校验标志用于确保整帧数据的完整性。

在本申请的一个实施例中，所述音频传输设备包括输入接口，所述输入接口用于将所述初始音频数据输入至所述音频传输设备的每个所述蓝牙芯片；或者，所述输入接口用于将所述初始音频数据输入至所述音频传输设备的一个所述蓝牙芯片，并由该蓝牙芯片经由与所述音频传输设备的其余蓝牙芯片之间的通信接口，全部或部分地转发至所述其余蓝牙芯片。

根据本申请另一方面，提供了一种音频播放设备，所述音频播放设备用于上述的音频传输设备接收由所述至少两个无线传输通道传输过来的所述经编码音频数据的至少一部分数据；其中，所述音频播放设备包括至少两个音频播放子设备，每个所述音频播放子设备均包括至少一个蓝牙芯片；所述音频播放子设备上的至少一个蓝牙芯片用于接收经其中一个所述无线传输通道传输过来的至少一部分所述经编码音频数据，并对接收到的该至少一部分所述经编码音频数据解码后，根据所述经编码音频数据中包括的所述同步标识数据，与其他的所述音频播放子设备进行音频同步，进而控制所述音频播放子设备播放。

在本申请的一个实施例中，所述同步标识数据包括每一帧数据的播放时间戳，每个所述音频播放子设备在与所述音频传输设备蓝牙连接后，从所述音频传输设备获取系统时钟，并通过软件定时器维持所述系统时钟；在所述音频播放子设备对其接收到的至少一部分所述经编码音频数据解码得到经解码音频数据后，当所述系统时钟指示的时间到达所述播放时间戳指示的时间时，所述音频播放子设备播放所述经解码音频数据；或者，当所述系统时钟指示的第一时间晚于所述播放时间戳指示的第二时间时，所述音频播放子设备根据所述第一时间与所述第二时间之间的差值而增大所述经解码音频数据的播放速率。

在本申请的一个实施例中，所述同步标识数据包括包序号标识；每个所述音频播放子设备在对其接收的至少一部分所述经编码音频数据进行解码得到经解码音频数据后，基于所述包序号标识在不同的所述音频播放子设备之间进行数据同步、排序和组包，以实现音频同步。

根据本申请再一方面，提供了一种音频传输与同步系统，包括根据上述的音频传输设备以及上述的音频播放设备。

在本申请的一个实施例中，所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片配置有丢包补偿机制，所述丢包补偿机制包括丢包重传策略和/或前向冗余策略，以及每个所述音频播放子设备配置有丢包补偿机制，所述丢包补偿机制包括丢包还原策略和/或错误消隐策略。

根据本申请实施例的音频传输设备基于多个蓝牙芯片分别向多个音频播放子设备传送包括同步标识数据的经编码音频数据，不仅通过由该多个蓝牙芯片构建的多路无线数据传输通道而提高了数据传输的带宽和速率，还使得多个音频播放子设备能够同步播放音频，提高用户的听音体验。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本申请实施例的音频传输设备的示意性结构框图以及其与音频播放设备的数据交互示意图。

图2示出根据本申请一个更具体实施例的音频传输设备的示意性结构框图以及其与音频播放设备的数据交互示意图。

图3示出图2所示实施例的数据流图示意图。

图4示出根据本申请另一个更具体实施例的音频传输设备的示意性结构框图以及其与音频播放设备的数据交互示意图。

图5示出图4所示实施例的数据流图示意图。

图6示出根据本申请实施例的音频播放设备的示意性结构框图以及其与音频传输设备的数据交互示意图。

图7示出根据本申请实施例的音频传输与同步系统的示意性结构框图。

具体实施方式

为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其他实施例都应落入本申请的保护范围之内。

图1示出了根据本申请实施例的音频传输设备100的示意性结构框图以及其与音频播放设备的数据交互示意图。如图1所示，音频传输设备100包括至少两个蓝牙芯片(此处为了简洁，仅在图1中示出为包括两个蓝牙芯片110(1)和110(2)，在实际应用中还可以包括更多蓝牙芯片，在后文的描述中会举例说明)，该至少两个蓝牙芯片构建至少两个无线传输通道，因此每个蓝牙芯片110(1)、110(2)能够各自经由一个无线传输通道向一个音频播放子设备传送经编码音频数据。为了简洁，仅在图1中示出包括两个音频播放子设备，音频播放子设备的数量与音频传输设备100所包括的蓝牙芯片的数量相关联，例如两者的数量相等，或者蓝牙芯片的数量大于对应连接的音频播放子设备的数量。每个音频播放子设备可通过一个蓝牙芯片构建的一个无线传输通道接收经编码音频数据，并对经编码音频数据解码后播放。其中，音频传输设备100获取到初始音频数据后，对初始音频数据进行编码，得到包括同步标识数据的经编码音频数据，该同步标识数据用于在经编码音频数据在不同的至少两个音频播放子设备上分别被解码后，实现在至少两个音频播放子设备上的音频同步播放。

在本申请的实施例中，音频传输设备100包括至少两个蓝牙芯片110(1)和110(2)，针对初始待编码的音频数据(即初始音频数据，诸如来自USB输入接口、数位同轴(SPDIF)输入接口、电路内置音频总线(I2S)输入接口等任意输入接口输入的音频数据)，每个蓝牙芯片110(1)、110(2)可以对初始音频数据或者初始音频数据的一部分数据进行编码，由于每个蓝牙芯片编码后的音频数据(经编码音频数据)均包括同步标识数据(由蓝牙芯片110(1)、110(2)在编码时加入的)，使得每个音频播放子设备对其接收到的经编码音频数据解码后，能够根据该同步标识数据同步播放各自接收的经解码音频数据，避免因经编码音频数据被不同的蓝牙芯片传送而导致不同步的问题，实现多个音频播放子设备的同步播放。

其中，对初始音频数据的一部分数据进行编码例如可以为对初始音频数据一个声道的数据进行编码(也可称为对初始音频数据进行一个声道的编码)。在一个示例中，每个蓝牙芯片110(1)、110(2)可以只需进行一个声道的编码，并仅需传送一个声道的经编码数据，与一个蓝牙芯片编码并传送至少两个声道的经编码数据相比(例如现有终端设备需要向蓝牙耳机的主耳机(左或右耳机)传送两个声道的经编码数据)，这可以大大减小单个无线传输通道所传输的数据量，降低设备对数据传输带宽的要求，从而可以大大提高音频传输速率，使其能够达到无损音频的传输速率；接收端，即每个音频播放子设备接收一个声道的经编码音频数据，对其解码后播放即可使用户获取到无损音质的听音体验。基于此，根据本申请实施例的音频传输设备100基于多个(至少两个)蓝牙芯片分别向多个(至少两个)音频播放子设备传送多个(至少两个)声道的、包括同步标识数据的经编码音频数据，使得多个(至少两个)音频播放子设备能够同步播放无损音质的音频，提高用户的听音体验。

在本申请的一个实施例中，前述的同步标识数据可以包括播放时间戳(即播放某帧音频数据的时间戳)。在该实施例中，音频传输设备100可以包括时钟源，至少两个蓝牙芯片110(1)、110(2)共用时钟源(例如共用外部晶振作为系统的时钟源)以实现时钟同步，进而使得与至少两个蓝牙芯片各自蓝牙连接的至少两个音频播放子设备实现时钟同步；播放时间戳可从时钟源获取得到。其中，每个蓝牙芯片110(1)、110(2)在对初始音频数据或其一部分数据进行编码时，针对每一当前帧数据均通过时钟源获取系统时钟，基于系统时钟生成播放时间戳，并将播放时间戳作为同步标识数据加入初始音频数据或其一部分数据经编码后的当前帧数据中，以此方式得到经编码音频数据或经编码音频数据的一部分数据(例如一个声道的经编码音频数据)；来自不同蓝牙芯片的(诸如不同声道的)经编码音频数据在解码后能够在不同的音频播放子设备上基于播放时间戳进行同步播放。在该实施例中，蓝牙芯片110(1)和110(2)在编码数据中加入播放时间戳，通过此方式实现不同声道的经编码音频数据在由各音频播放子设备解码后实现同步播放。

在该实施例中，蓝牙芯片110(1)和110(2)可以在供电启动时建立连接(诸如通过无线通信接口、通用异步收发传输器(UART)通信接口、I2C通信接口等建立连接)，蓝牙芯片110(1)可以发送数据控制指令给蓝牙芯片110(2)(或者蓝牙芯片110(2)可以发送数据控制指令给蓝牙芯片110(1))，完成时钟同步初始化。当音频传输设备100与音频播放子设备建立连接时，蓝牙芯片110(1)和110(2)将时间同步至各个音频播放子设备，各个音频播放子设备可以通过诸如构建软件定时器的方式维持系统时间。

当音频播放子设备的输入接口(诸如前文所述的USB、SPDIF或I2S等输入接口，未在图1中示出)将初始音频数据分别输入蓝牙芯片110(1)和110(2)，或者先输入其中一个蓝牙芯片110(1)，由蓝牙芯片110(1)再通过其与蓝牙芯片110(2)的通信接口(诸如安全数字输入输出(SDIO)接口、串行外设接口(SPI)、UART接口、脉冲编码调制(PCM)接口、无线通信接口等)将初始音频数据全部或部分地转发至蓝牙芯片110(2)后，蓝牙芯片110(1)可以对初始音频数据进行第一声道的编码(例如进行右声道编码)，蓝牙芯片110(2)可以对初始音频数据进行第二声道的编码(例如进行左声道编码)。在编码时，蓝牙芯片110(1)和蓝牙芯片110(2)获取当前时钟系统的时间戳(即系统时钟)，并分别在其各自编码的音频数据包(例如一帧音频数据)中加入播放时间戳(该播放时间戳例如可以包括四个字节)。其中，播放时间戳可以等于系统时钟指示的时间加上预设阈值，该预设阈值与经编码音频数据从音频传输设备100传输至音频播放子设备的传输延迟相关联(例如等于该传输延迟)。取决于环境、设备属性等因素，该预设阈值可以动态调节。完成编码后，由蓝牙芯片110(1)向其中一个音频播放子设备传送其中一个声道的经编码音频数据，由蓝牙芯片110(2)向另一个音频播放子设备传送另一个声道的经编码音频数据。

上述播放时间戳的加入，使得各个音频播放子设备在接收到各自的经编码音频数据后，经解码后能够根据播放时间戳确定每帧音频数据的播放时间起始点。由于各个音频播放子设备已经和音频传输设备100的各蓝牙芯片进行了时钟同步，因此对于各音频播放子设备，当其系统时钟指示的时间到达播放时间戳指示的时间时，可播放与该播放时间戳对应的音频数据，这样，各音频播放子设备均根据其各自声道每帧音频数据的播放时间戳播放音频，能够实现同步播放的效果。

对于任一音频播放子设备，当其对某帧音频数据解码后，发现其系统时钟指示的时间已经晚于该帧数据的播放时间戳指示的时间时，可适当增大该帧音频数据的播放速度，例如根据系统时钟指示的时间(可称为第一时间)与播放时间戳指示的时间(可称为第二时间)这两者的差值来增大该帧音频数据的播放速度，以避免影响下帧数据的准时播放。

以上描述了同步标识数据为播放时间戳的具体实施例。在上述实施例的描述，为了简洁，以音频传输设备100包括两个蓝牙芯片110(1)和110(2)，音频播放设备包括两个音频播放子设备为例来描述的，这可以应用于音频播放设备为无线蓝牙耳机的场景(因为无线蓝牙耳机包括左侧耳机和右侧耳机，即包括两个音频播放子设备)，相应地蓝牙芯片110(1)和110(2)可以分别编码左声道和右声道的音频数据，并在其中加入播放时间戳。在其他场景中，例如当音频播放设备为诸如家庭影院系统时，其例如包括六个音箱，此时音频传输设备100可以包括六个蓝牙芯片，每个蓝牙芯片向一一对应的一个音箱传送一个声道的、带有播放时间戳的经编码音频数据。

下面结合图2和图3描述音频播放设备为无线蓝牙耳机时的场景示例图，其中图2所示的为音频传输设备和无线蓝牙耳机的数据交互图，图3所示的为该交互过程中的数据流图。

如图2所示的，输入音频模块可以对应于前文所述的输入接口；主蓝牙系统级芯片(简称为主蓝牙SOC)和从蓝牙系统级芯片(简称为从蓝牙SOC)可以分别对应于前文所述的蓝牙芯片110(1)和蓝牙芯片110(2)；蓝牙耳机左设备端和右设备端即为无线蓝牙耳机的左、右耳机，对应于前文所述的两个音频播放子设备。主蓝牙SOC和从蓝牙SOC共享时钟源，彼此之间包括诸如UART或I2C数据传输接口或者无线连接接口实现时钟同步。输入音频模块经由SPDIF、PCM、SDIO等数据传输接口将初始音频数据传送至主蓝牙SOC和从蓝牙SOC(虚线所示)，或者先传送到主蓝牙SOC，再由主蓝牙SOC转发至从蓝牙SOC(实线所示)。主蓝牙SOC对初始音频数据进行左声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括播放时间戳)传送至蓝牙耳机左设备端；从蓝牙SOC对初始音频数据进行右声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括播放时间戳)传送至蓝牙耳机右设备端。反之也是可以的，即主蓝牙SOC对初始音频数据进行右声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括播放时间戳)传送至蓝牙耳机右设备端；从蓝牙SOC对初始音频数据进行左声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括播放时间戳)传送至蓝牙耳机左设备端。

在上述示例性场景中，假定将音频传输设备称为第一蓝牙设备，将无线蓝牙耳机的左、右耳机分别称为第二蓝牙设备和第三蓝牙设备，则上述交互过程中的数据流图可以如图3所示。如图3所示的，在步骤①，第一蓝牙设备开机，主蓝牙SOC和从蓝牙SOC建立连接并实现时钟同步；在步骤②，当第一蓝牙设备和第二、第三蓝牙设备建立连接时，第一蓝牙设备的系统时间同步给第二、第三蓝牙设备，第二、第三蓝牙设备创建软件定时器，维持系统时间；在步骤③，输入接口将初始音频数据输入到主蓝牙SOC和从蓝牙SOC(或者主蓝牙SOC将初始音频数据转发至从蓝牙SOC)；在步骤④，主蓝牙SOC和从蓝牙SOC分别对初始音频数据进行左声道编码或右声道编码，并获取当前的系统时间，加上预设阈值得到播放时间戳；在步骤⑤，第一蓝牙设备将左、右声道的经编码数据分别发送至与其建立蓝牙连接的第二、第三蓝牙设备；在步骤⑥，第二、第三蓝牙设备的系统时间到达播放时间戳指示的播放时间，则开始同步播放音频。

下面返回图1，描述同步标识数据的其他实施例。在本申请的另一个实施例中，同步标识数据包括包序号标识。在该实施例中，每个蓝牙芯片110(1)、110(2)在对初始音频数据或其一部分数据进行编码时，均在每一当前帧数据的帧头加入预设的包序号标识，还可以加入包长度标识，并可以在帧尾加入预设的校验标识，以此方式得到经编码音频数据或经编码音频数据的一部分数据(例如一个声道的经编码音频数据)，其中包长度标识和校验标志用于确保整帧数据的完整性；来自不同蓝牙芯片的(诸如不同声道的)经编码音频数据在不同的音频播放子设备上分别解码后，能够基于包序号进行排序和组包后进行同步播放。在该实施例中，蓝牙芯片110(1)和110(2)在编码数据中加入包序号标识，通过此方式实现不同声道的经编码音频数据在由各音频播放子设备解码后实现同步播放。

在该实施例中，区别于时间戳方式，包序号不需要维持系统时间，因此，音频传输设备100可以不需要外置晶振作为时钟源。当音频播放设备的输入接口(诸如前文所述的USB、SPDIF或I2S等输入接口，未在图1中示出)将初始音频数据分别输入蓝牙芯片110(1)和110(2)，或者先输入其中一个蓝牙芯片110(1)，由蓝牙芯片110(1)再通过其与蓝牙芯片110(2)的通信接口(诸如安全数字输入输出(SDIO)接口、串行外设接口(SPI)、UART接口、脉冲编码调制接口、无线通信接口等)将初始音频数据转发至蓝牙芯片110(2)后，蓝牙芯片110(1)可以对初始音频数据进行第一声道的编码(例如进行右声道编码)，蓝牙芯片110(2)可以对初始音频数据进行第二声道的编码(例如进行左声道编码)。在编码时，蓝牙芯片110(1)和蓝牙芯片110(2)分别在其各自编码的音频数据包的包头(例如一帧音频数据的帧头)加入包序号标识(该包序号标识例如可以包括一个字节)和包长度标识(该包长度标识例如可以包括两个字节)，再在包尾(例如一帧音频数据的帧尾)加入校验标识(该校验标识例如可以包括两个字节，例如CRC16校验码)。完成编码后，由蓝牙芯片110(1)向其中一个音频播放子设备传送其中一个声道的经编码音频数据，由蓝牙芯片110(2)向另一个音频播放子设备传送另一个声道的经编码音频数据。

上述包序号标识的加入，使得各个音频播放子设备在接收到各自的经编码音频数据后，经解码，能够得到每一帧数据的包序号、包长度和校验码，并根据包长度和结尾的校验码保证整帧数据的完整性，根据包序号的数据依次进行排序、组包；当各个音频播放子设备接收到数据控制指令进行音频播放时，根据序号播放音频数据，达到同步播放的效果。

以上描述了同步标识数据为包序号标识的实施例。在上述实施例的描述中，为了简洁，以音频传输设备100包括两个蓝牙芯片110(1)和110(2)，音频播放设备包括两个音频播放子设备为例来描述的，这可以应用于音频播放设备为无线蓝牙耳机的场景(因为无线蓝牙耳机包括左侧耳机和右侧耳机，即包括两个音频播放子设备)，相应地蓝牙芯片110(1)和110(2)可以分别编码左声道和右声道的音频数据，并在其中加入包序号标识。在其他场景中，例如当音频播放设备为诸如家庭影院系统时，其例如包括六个音箱，此时音频传输设备100可以包括六个蓝牙芯片，每个蓝牙芯片向与其一一对应的一个音箱传送一个声道的、带有包序号标识的经编码音频数据。

下面结合图4和图5描述音频播放设备为无线蓝牙耳机时的场景示例图，其中图4所示的为音频传输设备和无线蓝牙耳机的数据交互图，图5所示的为该交互过程中的数据流图。

如图4所示的，输入音频模块可以对应于前文所述的输入接口；主蓝牙SOC和从蓝牙SOC可以分别对应于前文所述的蓝牙芯片110(1)和110(2)；蓝牙耳机左设备端和右设备端即为无线蓝牙耳机的左、右耳机，对应于前文所述的两个音频播放子设备。主蓝牙SOC和从蓝牙SOC彼此之间包括诸如UART或I2C数据传输接口或者无线连接接口实现数据同步。输入音频模块经由SPDIF、PCM、SDIO等数据传输接口将初始音频数据传送至主蓝牙SOC和从蓝牙SOC(虚线所示)，或者先传送到主蓝牙SOC，再由主蓝牙SOC转发至从蓝牙SOC(实线所示)。主蓝牙SOC对初始音频数据进行左声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括包序号标识)传送至蓝牙耳机左设备端；从蓝牙SOC对初始音频数据进行右声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括包序号标识)传送至蓝牙耳机右设备端。反之也是可以的，即主蓝牙SOC对初始音频数据进行右声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括包序号标识)传送至蓝牙耳机右设备端；从蓝牙SOC对初始音频数据进行左声道的编码，相应地，将经编码音频数据(包括包序号标识)传送至蓝牙耳机左设备端。

在上述示例性场景中，假定将音频传输设备称为第一蓝牙设备，将无线蓝牙耳机的左右耳机分别称为第二蓝牙设备和第三蓝牙设备，则上述交互过程中的数据流图可以如图5所示。如图5所示的，在步骤①，输入接口将初始音频数据输入到主蓝牙SOC和从蓝牙SOC(或者主蓝牙SOC将初始音频数据转发至从蓝牙SOC)；在步骤②，主蓝牙SOC和从蓝牙SOC分别对初始音频数据进行左声道编码或右声道编码，并在音频数据包中加入包序号标识；在步骤③，第一蓝牙设备将左、右声道的经编码数据分别发送至与其建立蓝牙连接的第二、第三蓝牙设备；在步骤④，第二、第三蓝牙设备接收完成之后进行数据同步；在步骤⑤，第二、第三蓝牙设备播放同步的音频文件。

下面返回图1，描述蓝牙芯片110(1)和110(2)的一些其他内容。在本申请的实施例中，蓝牙芯片110(1)和110(2)配置有丢包补偿机制，这可以提高音频传输的可靠性。示例性地，该丢包补偿机制包括丢包重传策略和/或前向冗余策略。其中，在一个示例中，丢包重传策略可以为：音频播放子设备发现数据丢失后，即向音频传输设备100发送重传指令，例如向与该音频播放子设备对应的蓝牙芯片110(1)(或者110(2))发送重传指令，收到指令的蓝牙芯片110(1)(或者110(2))重新传输之前传送的帧。在一个示例中，前向冗余策略可以为：蓝牙芯片110(1)和110(2)在传帧时，每两帧增加一帧为前两帧的异或帧，音频播放子设备接收到的每三帧数据中任意两帧异或可得到第三帧，可播放其所需的前两帧。上述两种丢包补偿机制可以适用于丢包率不高，偶尔丢包的情况。

在本申请的实施例中，也可以由音频播放设备来进行丢包补偿。在一个示例中，每个音频播放子设备可以配置有丢包补偿机制，该丢包补偿机制例如可以包括丢包还原策略和/或错误消隐策略。其中，在一个示例中，丢包还原策略可以为：音频播放子设备结合前后帧数据，利用尽可能得到的信息，通过多种数学模型(如正弦加噪声模型、改进离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform，简称为MDCT)、伪谱等)构建丢包补偿框架，对丢失帧进行补偿还原，使丢失帧和输出信号尽可能还原，提高音频质量。在一个示例中，错误消隐策略可以为：当环境信号比较差，存在多帧丢失的情况，执行消隐的操作，直接将不完整的帧数据归零，变为静音状态，在好帧和坏帧进行切换的时候进行渐入和渐出的处理。上述两种丢包补偿机制没有额外的传输时长耗时，对音频播放子设备增加了一些计算消耗，可以适用于比较极端的环境进行的处理。

以上示例性地描述了根据本申请实施例的音频传输设备以及其与音频播放设备的数据交互，基于上面的描述，根据本申请实施例的音频传输设备基于多个蓝牙芯片分别向多个音频播放子设备传送包括同步标识数据的经编码音频数据，不仅通过由该多个蓝牙芯片构建的多路无线数据传输通道而提高了数据传输的带宽和速率，还使得多个音频播放子设备能够同步播放音频，提高用户的听音体验。其中，同步标识数据可以包括播放时间戳或包序号标识。通过添加时间戳的方式能够减少接收端设备之间的数据同步交互，延时更低；而添加包序号的方式软硬件系统设计相对更加简单，节约成本。上述音频传输设备可以实现为智能终端设备(诸如手机等)或者蓝牙适配器等；上述音频播放设备可以实现为无线蓝牙耳机或者多音箱音响设备(例如家庭影院系统)等。

下面结合图6描述根据本申请实施例的音频播放设备及其与音频传输设备的数据交互过程。由于前文已经在音频传输设备的角度上详细描述了音频播放设备与音频传输设备之间的数据交互，因此，此处为了简洁，仅描述音频播放设备的一些主要功能，其他涉及音频传输设备的操作以及其与音频传输设备的交互操作，不再赘述。

图6示出根据本申请实施例的音频播放设备200的示意性结构框图以及其与音频传输设备的数据交互示意图。如图6所示，音频播放设备200用于从前文所述的根据本申请实施例的音频传输设备(诸如音频传输设备100)接收由至少两个无线传输通道传输过来的经编码音频数据或其至少一部分数据；其中，音频播放设备200包括至少两个音频播放子设备(为了简洁，仅在图6中示出两个音频播放子设备210(1)和210(2))，每个音频播放子设备210(1)、210(2)上的至少一个蓝牙芯片用于接收经其中一个无线传输通道传输过来的至少一部分经编码音频数据(例如一个声道的经编码音频数据)，并对接收到的该至少一部分经编码音频数据解码后，根据经编码音频数据中包括的同步标识数据，与其他的音频播放子设备进行音频同步，进而控制音频播放子设备播放。

在本申请的一个实施例中，同步标识数据可以包括每一帧数据的播放时间戳(如前文结合图1、图2和图3所述的)，每个音频播放设备210(1)、210(2)在与音频传输设备蓝牙连接后，从音频传输设备获取系统时钟，并通过软件定时器维持系统时钟；在音频播放子设备210(1)、210(2)对其接收到的至少一部分经编码音频数据解码得到经解码音频数据后，当系统时钟指示的时间到达播放时间戳指示的时间时，音频播放子设备210(1)、210(2)播放经解码音频数据。

在本申请的另一个实施例中，在音频播放子设备210(1)、210(2)对其接收到的至少一部分经编码音频数据解码得到经解码音频数据后，当系统时钟指示的第一时间晚于播放时间戳指示的第二时间时，音频播放子设备210(1)、210(2)可以根据第一时间与第二时间之间的差值增大经解码音频数据的播放速率。

在本申请的另一个实施例中，同步标识数据可以包括包序号标识(如前文结合图1、图4和图5所述的)；其中，每个音频播放子设备210(1)、210(2)在对其接收的至少一部分经编码音频数据进行解码得到经解码音频数据后，基于包序号标识在不同的音频播放子设备之间进行数据同步、进行排序和组包，以实现音频同步。

在本申请的实施例中，每个音频播放子设备210(1)、210(2)可以配置有丢包补偿机制，丢包补偿机制包括丢包还原策略和/或错误消隐策略，如前文所述的。

在本申请的实施例中，每个音频播放子设备210(1)、210(2)可以包括一个蓝牙芯片，其可以用于接收至少一部分经编码音频数据，如前文所述的。

在本申请的实施例中，音频播放设备200可以实现为无线蓝牙耳机或者多音箱音响设备，向其传送经编码音频数据的音频传输设备可以实现为智能终端设备或者蓝牙适配器，如前文所述的。

基于上面的描述，根据本申请实施例的音频播放设备中包括的多个音频播放子设备能够分别从音频传输设备接收包括同步标识数据的至少一部分经编码音频数据，使得多个音频播放子设备能够同步播放音频，提高用户的听音体验。

下面结合图7描述根据本申请实施例的音频传输与同步系统300，其可以包括音频传输设备310和音频播放设备320，其中音频传输设备310可以为前文所述的音频传输设备100，音频播放设备320可以为前文所述的音频播放设备200。由于前文详细描述了音频传输设备100和音频播放设备200，以及音频播放设备200与音频传输设备100之间的数据交互，因此，此处为了简洁，不再赘述音频传输设备310和音频播放设备320的具体结构和其交互操作。

在本申请的一个实施例中，音频传输设备310的至少一个蓝牙芯片配置有丢包补偿机制，丢包补偿机制包括丢包重传策略和/或前向冗余策略，如前文所述的。此外，音频传输设备320的每个音频播放子设备配置有丢包补偿机制，丢包补偿机制包括丢包还原策略和/或错误消隐策略，如前文所述的。

基于上面的描述，根据本申请实施例的音频传输与同步系统300中的音频传输设备基于多个蓝牙芯片分别向音频播放设备的多个音频播放子设备传送包括同步标识数据的经编码音频数据，不仅通过由该多个蓝牙芯片构建的多路无线数据传输通道而提高了数据传输的带宽和速率，还使得音频播放设备的多个音频播放子设备能够同步播放音频，提高用户的听音体验。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其他实施例中所包括的某些特征而不是其他特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种音频传输设备，其特征在于，所述音频传输设备包括至少两个蓝牙芯片，且所述音频传输设备用于将经编码音频数据通过由所述至少两个蓝牙芯片构建的至少两个无线传输通道进行数据传输；

其中，所述音频传输设备在获取到初始音频数据后，对所述初始音频数据进行编码得到包括同步标识数据的所述经编码音频数据；所述同步标识数据用于在所述经编码音频数据在不同的至少两个音频播放子设备上分别被解码后，实现在所述至少两个音频播放子设备上的音频同步播放；

所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片配置有丢包补偿机制，所述丢包补偿机制包括丢包重传策略和/或前向冗余策略；和/或，每个所述音频播放子设备配置有丢包补偿机制，所述丢包补偿机制包括丢包还原策略和/或错误消隐策略。

2.根据权利要求1所述的音频传输设备，其特征在于，所述音频传输设备包括时钟源，所述音频传输设备的所述至少两个蓝牙芯片共用所述时钟源，以实现所述至少两个蓝牙芯片之间的时钟同步；所述同步标识数据包括播放时间戳，所述播放时间戳从所述时钟源获取得到。

3.根据权利要求2所述的音频传输设备，其特征在于，所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片，在对所述初始音频数据或所述初始音频数据的一部分数据进行编码时，针对每一当前帧数据均通过所述时钟源获取系统时钟，以生成播放时间戳，并将所述播放时间戳作为所述同步标识数据加入到所述初始音频数据或其一部分数据经编码后的当前帧数据中，以此得到所述经编码音频数据或所述经编码音频数据的一部分数据。

4.根据权利要求3所述的音频传输设备，其特征在于，所述播放时间戳等于所述系统时钟加上预设阈值，所述预设阈值与所述经编码音频数据从所述音频传输设备传输至至少一个所述音频播放子设备的传输延迟相关联。

5.根据权利要求1所述的音频传输设备，其特征在于，所述同步标识数据包括包序号标识；

所述音频传输设备的至少一个所述蓝牙芯片，在对所述初始音频数据或初始音频数据的一部分数据进行编码时，在每一当前帧数据的帧头加入所述包序号标识和预设的包长度标识，并在帧尾加入预设的校验标识，以得到所述经编码音频数据或所述经编码音频数据的一部分数据；其中，所述包长度标识和所述校验标识用于确保整帧数据的完整性。

6.根据权利要求1所述的音频传输设备，其特征在于，所述音频传输设备包括输入接口，

所述输入接口用于将所述初始音频数据输入至所述音频传输设备的每个所述蓝牙芯片；或者，所述输入接口用于将所述初始音频数据输入至所述音频传输设备的一个所述蓝牙芯片，并由该蓝牙芯片经由与所述音频传输设备的其余蓝牙芯片之间的通信接口，全部或部分地转发至所述其余蓝牙芯片。

7.一种音频播放设备，其特征在于，所述音频播放设备用于从权利要求1-6中的任一项所述的音频传输设备接收由所述至少两个无线传输通道传输过来的所述经编码音频数据的至少一部分数据；

其中，所述音频播放设备包括至少两个音频播放子设备，每个所述音频播放子设备均包括至少一个蓝牙芯片；所述音频播放子设备上的至少一个蓝牙芯片用于接收经其中一个所述无线传输通道传输过来的至少一部分所述经编码音频数据，并对接收到的该至少一部分所述经编码音频数据解码后，根据所述经编码音频数据中包括的所述同步标识数据，与其他的所述音频播放子设备进行音频同步，进而控制所述音频播放子设备播放。

8.根据权利要求7所述的音频播放设备，其特征在于，所述同步标识数据包括每一帧数据的播放时间戳，每个所述音频播放子设备在与所述音频传输设备蓝牙连接后，从所述音频传输设备获取系统时钟，并通过软件定时器维持所述系统时钟；

在所述音频播放子设备对其接收到的至少一部分所述经编码音频数据解码得到经解码音频数据后，当所述系统时钟指示的时间到达所述播放时间戳指示的时间时，所述音频播放子设备播放所述经解码音频数据；或者，当所述系统时钟指示的第一时间晚于所述播放时间戳指示的第二时间时，所述音频播放子设备根据所述第一时间与所述第二时间之间的差值而增大所述经解码音频数据的播放速率。

9.根据权利要求7所述的音频播放设备，其特征在于，所述同步标识数据包括包序号标识；

每个所述音频播放子设备在对其接收的至少一部分所述经编码音频数据进行解码得到经解码音频数据后，基于所述包序号标识在不同的所述音频播放子设备之间进行数据同步、排序和组包，以实现音频同步。

10.一种音频传输与同步系统，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的音频传输设备，以及根据权利要求7-9中任一项所述的音频播放设备。