CN117939407A - 一种应用于无线麦克风的低延时通信方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种应用于无线麦克风的低延时通信方法及装置。该方法应用于麦克风主机，包括：与一个或多个麦克风从机之间建立连接；基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。本发明实施例所提供的技术方案，通过在通信协议里改变数据链路层的规范模式，优化了麦克风主机与麦克风从机之间通讯的私有协议，减小了麦克风主机与麦克风从机之间的数据传输时间，降低了传输延时。

Description

一种应用于无线麦克风的低延时通信方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种应用于无线麦克风的低延时通信方法及装置。

背景技术

大多数人察觉不到100毫秒以下声音延时，当延时在100-300毫秒之间，人们可以察觉到声音有轻微停顿，超过300毫秒就会感觉声音延时很明显。

现有的麦克风从机将音频数据编码，并通过无线传输给麦克风主机。在传输过程中，由于所使用的传输协议过于复杂冗余，导致麦克风从机与麦克风主机之间的音频数据传输存在延时，该延时往往大于100毫秒，进而导致收音和播放不同步，且人耳可以轻易察觉到，从而影响了麦克风的使用效果。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于无线麦克风的低延时通信方法及装置，以减小麦克风主机与麦克风从机之间的数据传输时间，降低传输延时。

第一方面，本发明实施例提供了一种应用于无线麦克风的低延时通信方法，应用于麦克风主机，该方法包括：

与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

可选的，所述与一个或多个麦克风从机之间建立连接，包括：

按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包；

通过所述麦克风从机通过广播扫描接收所述广播包，并向所述麦克风主机回复接收包；

基于所述接收包向所述麦克风主机发送请求包；

通过所述麦克风从机基于所述请求包进入连接状态，并向所述麦克风主机回复连接包，以使所述麦克风主机进入连接状态。

可选的，所述按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包，包括：

在每两次发送所述广播包之间添加0-10毫秒的随机延时。

可选的，所述方法还包括：

若所述音频数据传输失败，则根据所述广播包中的模式参数确定重传信道，并基于所述重传信道对所述音频数据进行重传。

可选的，所述方法还包括：

在每个目标时隙接收到所述音频数据之后，根据所述音频数据的数据长度计算所述麦克风从机的数据包时间，以根据所述数据包时间进行时钟校准。

可选的，所述方法还包括：

基于所述连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的信道质量检测数据，并确定信号接收状态；

根据所述信号接收状态统计信道质量，并根据所述信道质量选取目标数据信道，再基于所述目标数据信道向所述麦克风从机发送更新包。

可选的，所述更新包指定在预设次数的所述连接等时组事件后更新信道。

第二方面，本发明实施例还提供了一种应用于无线麦克风的低延时通信装置，应用于麦克风主机，该装置包括：

连接建立模块，用于与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

音频数据传输模块，用于基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

第三方面，本发明实施例还提供了一种麦克风设备，该麦克风设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法。

本发明实施例提供了一种应用于无线麦克风的低延时通信方法，麦克风主机首先与一个或多个麦克风从机之间建立连接，然后基于连接等时组事件顺次接收每个麦克风从机传输的音频数据，其中的连接等时组事件中包括与麦克风从机一一对应的连接等时流数据。本发明实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法，通过在通信协议里改变数据链路层的规范模式，优化了麦克风主机与麦克风从机之间通讯的私有协议，减小了麦克风主机与麦克风从机之间的数据传输时间，降低了传输延时。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的连接等时组事件的示意图；

图3为本发明实施例一提供的连接等时流数据的示意图；

图4为本发明实施例二提供的应用于无线麦克风的低延时通信装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的麦克风设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法的流程图。本实施例可适用于在麦克风主机与麦克风从机之间传输信息的情况，该方法可以由本发明实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件的方式来实现，一般可集成于麦克风设备中。如图1所示，具体包括如下步骤：

S11、与一个或多个麦克风从机之间建立连接。

S12、基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

其中，麦克风主机可以是接收机，麦克风从机可以是发射机。具体的，麦克风主机与麦克风从机之间进行通讯，需要通过特定的私有协议，协议规范中有两类报文：广播报文和数据报文，设备可以利用广播报文发现和连接其他设备，一旦建立连接后，就可以开始使用数据报文进行数据传输。其中，数据报文只能被麦克风主机和麦克风从机理解，广播报文可以由麦克风主机选择发送给特定的一个或多个麦克风从机。

麦克风主机需要先与麦克风从机建立连接，然后再进行音频数据的传输，具体可以根据需要与一个或多个麦克风从机之间建立连接。可选的，所述与一个或多个麦克风从机之间建立连接，包括：按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包；通过所述麦克风从机通过广播扫描接收所述广播包，并向所述麦克风主机回复接收包；基于所述接收包向所述麦克风从机发送请求包；通过所述麦克风从机基于所述请求包进入连接状态，并向所述麦克风主机回复连接包，以使所述麦克风主机进入连接状态。具体的，麦克风主机可以在特定的目标广播信道上各发一个广播包(如ADV包)，称为一个广播事件，多久发送一个广播包，即为预设执行频率。麦克风主机与麦克风从机设置于相同的目标广播信道，麦克风主机定向广播后，麦克风从机可以进行广播扫描，则麦克风主机可以通过广播包向麦克风从机发送对码信息。麦克风从机在接收到对码信息后，可以向麦克风主机回复接收包，同时还可以记录麦克风主机的地址，以便后续的通讯。接收包中可以携带第一同意连接信号，则麦克风主机在接收到麦克风从机回复的接收包之后，可以向麦克风从机发送请求包以主动请求连接。麦克风从机在接收到请求包中的连接信号后，可以向麦克风主机回复连接包，并进入连接状态。连接包中可以携带第二同意连接信号，则麦克风主机在接收到麦克风从机回复的连接包之后，也可同时进入连接状态，从而完成麦克风主机与麦克风从机之间的连接建立。

进一步可选的，所述按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包，包括：在每两次发送所述广播包之间添加0-10毫秒的随机延时。具体的，即可以在每两个广播事件之间添加0-10毫秒的随机延时，则即使两个广播者的广播间隔相同，也可以相互避开，避免相互产生干扰。

当麦克风主机与一个或多个麦克风从机建立连接后，如图2所示，麦克风主机(Master)可以基于连接等时组(CIG，Connected Isochronous Group)事件(CIG event)顺次轮询每个麦克风从机(Slave1-Slaven)，以接收麦克风从机传输的音频数据，并可以在每经历一次连接等时组事件后进行一次跳频。其中，连接等时组事件中包括一个或多个连接等时流(CIS，Connected Isochronous Stream)数据，每个连接等时流数据与麦克风主机连接的麦克风从机一一对应，即具体可通过连接等时流数据接收对应的麦克风从机传输的音频数据，麦克风主机可以根据所连接的麦克风从机的数量设置所要占用的通道数。相应的，麦克风从机可以根据相应的信道图以及通讯间隔，在规定信道及规定时间向麦克风主机传输数据。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述方法还包括：若所述音频数据传输失败，则根据所述广播包中的模式参数确定重传信道，并基于所述重传信道对所述音频数据进行重传。具体的，在麦克风主机与麦克风从机进行数据交互的过程中，可能存在音频数据传输失败的情况，则可以通过设计重传机制来减小干扰，从而进一步提高数据传输效率，降低传输延时。其中，重传信道可以由麦克风主机发送的广播包中的模式参数(Mode)来决定，则当音频数据传输失败时，可以基于重传信道对音频数据进行重传。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述方法还包括：在每个目标时隙接收到所述音频数据之后，根据所述音频数据的数据长度计算所述麦克风从机的数据包时间，以根据所述数据包时间进行时钟校准。具体的，由于麦克风主机与麦克风从机之间的差异，导致麦克风主机和麦克风从机的本地时钟不能保持同步，这样会导致长时间通信出现延时。则为了避免这种情况，麦克风主机可以在每个目标时隙接收到音频数据之后，根据音频数据的数据长度计算麦克风从机的数据包时间来校准时钟。其中，目标时隙可以是第0(D0)时隙。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述方法还包括：基于所述连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的信道质量检测数据，并确定信号接收状态；根据所述信号接收状态统计信道质量，并根据所述信道质量选取目标数据信道，再基于所述目标数据信道向所述麦克风从机发送更新包。具体的，如图3所示，连接等时流(CIS)数据中可以包括数据交互部分(dataInterval)以及信道质量检测部分(controlInterval)，则麦克风主机可以基于连接等时组事件顺次接收每个麦克风从机传输的音频数据和信道质量检测数据，其中的信道质量检测数据即用于检测信道质量的数据。麦克风主机可以在接收到麦克风从机传输的音频数据和信道质量检测数据之后根据信号接收状态统计信道质量，并根据信道质量选取目标数据信道，以通过目标数据信道传输数据。具体麦克风主机可以每经过一段预设时长将统计的信道质量进行汇总，剔除无法通信的信道，并对剩余的信道质量进行排序，再选取前23个信道作为目标数据信道。相应的，麦克风从机的ChA可以设置为数据时隙信道，ChB可以设置为控制时隙信道，且ChB的信道值可以是当前信道未经过重映射的值，从而保证所有信道均可被扫描。在数据交互的时隙中，可以通过数据时隙信道在上述目标时隙(如D0时隙)传输音频数据，而在接下来的其他时隙(如D1-Dn)中，麦克风从机可以通过控制时隙信道传输应用控制数据，也可以传输信道质量检测数据，还可以不再交互。

在重新确定目标数据信道之后，麦克风主机可以向麦克风从机发送更新包，以使麦克风从机更新信道为目标数据信道。进一步可选的，所述更新包指定在预设次数的所述连接等时组事件后更新信道。其中，预设次数可以大于6，则麦克风从机只要在预设次数的帧中接收到一帧，即可知道要执行信道更新的时间，从而保证信道成功更新。

本发明实施例所提供的技术方案，麦克风主机首先与一个或多个麦克风从机之间建立连接，然后基于连接等时组事件顺次接收每个麦克风从机传输的音频数据，其中的连接等时组事件中包括与麦克风从机一一对应的连接等时流数据。通过在通信协议里改变数据链路层的规范模式，优化了麦克风主机与麦克风从机之间通讯的私有协议，减小了麦克风主机与麦克风从机之间的数据传输时间，降低了传输延时。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的应用于无线麦克风的低延时通信装置的结构示意图，该装置可以由硬件和/或软件的方式来实现，一般可集成于麦克风设备中，用于执行本发明任意实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法。如图4所示，该装置包括：

连接建立模块41，用于与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

音频数据传输模块42，用于基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

本发明实施例所提供的技术方案，麦克风主机首先与一个或多个麦克风从机之间建立连接，然后基于连接等时组事件顺次接收每个麦克风从机传输的音频数据，其中的连接等时组事件中包括与麦克风从机一一对应的连接等时流数据。通过在通信协议里改变数据链路层的规范模式，优化了麦克风主机与麦克风从机之间通讯的私有协议，减小了麦克风主机与麦克风从机之间的数据传输时间，降低了传输延时。

在上述技术方案的基础上，可选的，连接建立模块41，包括：

广播包发送单元，用于按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包；

接收包回复单元，用于通过所述麦克风从机通过广播扫描接收所述广播包，并向所述麦克风主机回复接收包；

请求包发送单元，用于基于所述接收包向所述麦克风从机发送请求包；

连接状态进入单元，用于通过所述麦克风从机基于所述请求包进入连接状态，并向所述麦克风主机回复连接包，以使所述麦克风主机进入连接状态。

在上述技术方案的基础上，可选的，广播包发送单元具体用于：

在每两次发送所述广播包之间添加0-10毫秒的随机延时。

在上述技术方案的基础上，可选的，该应用于无线麦克风的低延时通信装置，还包括：

数据重传模块，用于若所述音频数据传输失败，则根据所述广播包中的模式参数确定重传信道，并基于所述重传信道对所述音频数据进行重传。

在上述技术方案的基础上，可选的，该应用于无线麦克风的低延时通信装置，还包括：

时钟校准模块，用于在每个目标时隙接收到所述音频数据之后，根据所述音频数据的数据长度计算所述麦克风从机的数据包时间，以根据所述数据包时间进行时钟校准。

在上述技术方案的基础上，可选的，该应用于无线麦克风的低延时通信装置，还包括：

信道质量检测数据传输模块，用于基于所述连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的信道质量检测数据，并确定信号接收状态；

目标数据信道选取模块，用于根据所述信号接收状态统计信道质量，并根据所述信道质量选取目标数据信道，再基于所述目标数据信道向所述麦克风从机发送更新包。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述更新包指定在预设次数的所述连接等时组事件后更新信道。

本发明实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信装置可执行本发明任意实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，在上述应用于无线麦克风的低延时通信装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的麦克风设备的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性麦克风设备的框图。图5显示的麦克风设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图5所示，该麦克风设备包括处理器51、存储器52、输入装置53及输出装置54；麦克风设备中处理器51的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器51为例，麦克风设备中的处理器51、存储器52、输入装置53及输出装置54可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器52作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的应用于无线麦克风的低延时通信方法对应的程序指令/模块(例如，应用于无线麦克风的低延时通信装置中的连接建立模块41及音频数据传输模块42)。处理器51通过运行存储在存储器52中的软件程序、指令以及模块，从而执行麦克风设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用于无线麦克风的低延时通信方法。

存储器52可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据麦克风设备的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器52可进一步包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至麦克风设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置53可用于接收麦克风从机传输的数据，以及产生与麦克风设备的用户设置和功能控制有关的键信号输入等。输出装置54可用于向麦克风从机反馈数据等等。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种应用于无线麦克风的低延时通信方法，该方法包括：

与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

存储介质可以是任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的应用于无线麦克风的低延时通信方法中的相关操作。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种应用于无线麦克风的低延时通信方法，应用于麦克风主机，其特征在于，包括：

与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

2.根据权利要求1所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述与一个或多个麦克风从机之间建立连接，包括：

按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包；

通过所述麦克风从机通过广播扫描接收所述广播包，并向所述麦克风主机回复接收包；

基于所述接收包向所述麦克风从机发送请求包；

通过所述麦克风从机基于所述请求包进入连接状态，并向所述麦克风主机回复连接包，以使所述麦克风主机进入连接状态。

3.根据权利要求2所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述按照预设执行频率在目标广播信道上发送广播包，包括：

在每两次发送所述广播包之间添加0-10毫秒的随机延时。

4.根据权利要求2所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述音频数据传输失败，则根据所述广播包中的模式参数确定重传信道，并基于所述重传信道对所述音频数据进行重传。

5.根据权利要求1所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每个目标时隙接收到所述音频数据之后，根据所述音频数据的数据长度计算所述麦克风从机的数据包时间，以根据所述数据包时间进行时钟校准。

6.根据权利要求1所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的信道质量检测数据，并确定信号接收状态；

根据所述信号接收状态统计信道质量，并根据所述信道质量选取目标数据信道，再基于所述目标数据信道向所述麦克风从机发送更新包。

7.根据权利要求6所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法，其特征在于，所述更新包指定在预设次数的所述连接等时组事件后更新信道。

8.一种应用于无线麦克风的低延时通信装置，应用于麦克风主机，其特征在于，包括：

连接建立模块，用于与一个或多个麦克风从机之间建立连接；

音频数据传输模块，用于基于连接等时组事件顺次接收每个所述麦克风从机传输的音频数据；其中，所述连接等时组事件中包括一个或多个与所述麦克风从机一一对应的连接等时流数据。

9.一种麦克风设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的应用于无线麦克风的低延时通信方法。