CN1805324B - 一种控制个人局域网访问设备的方法和系统 - Google Patents

一种控制个人局域网访问设备的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制个人局域网访问设备的方法和系统，包括通过蓝牙设备接收至少一个蓝牙事件。所述蓝牙设备使用的线路速度可基于所述接收的蓝牙事件来控制。所述蓝牙设备使用的线路速度可基于与所述蓝牙设备有关的接收到的蓝牙事件被动态地调整。所述线路速度可通过使用线路速度算法动态地进行调整。所述线路速度算法包括可变比特率编码算法。编码数据可被使用所述线路速度的蓝牙设备发送。所述编码数据包括编码音频数据。所述线路速度可基于所述蓝牙设备的当前线路速度进行控制。

Description

一种控制个人局域网访问设备的方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体地，涉及在蓝牙连接状态下动态地改变音/视频流比特率的方法和系统。
背景技术
蓝牙无线技术为个人通信的连通性带来了重大变革，使其从有线连接中解放出来。蓝牙是用于小型化、低成本无线通信解决方案的规范，这些解决方案为移动计算机、移动电话和其他便携和手持设备之间提供链接。
蓝牙无线技术是一种国际化的开放标准，用以实现智能设备相互之间的无线、短距离通信。这一技术允许各种蓝牙兼容设备——从计算机和移动电话到键盘和耳机——建立自我连接，无需线缆、电缆或来自用户的任何直接操作。蓝牙现在已应用于大量的商业产品中，包括膝上型电脑、PDA、移动电话和打印机，还有更多的产品在不断出现。
蓝牙设备，如移动电话和PDA，正向更加复合的方向发展，如此一来，这些设备可以发送和接收音频信息。例如，蓝牙设备可利用编码器/解码器(CODEC)对音频信息进行编码，然后将编码后的信息传输给另一个蓝牙设备。类似地，还可利用该编码/解码器对从另一蓝牙设备接收到的编码音频信息进行解码。现有的蓝牙设备在编码期间，编码/解码器使用所产生的编码数据的固定比特率或线路速度。该比特率是由相互通信的蓝牙设备之间的可用带宽所决定的。但是，某些情况下，发送蓝牙设备和接收蓝牙设备之间的蓝牙连接的带宽可能会变得很窄，致使接收端蓝牙设备的音频内出现假信号(glitch)。对听者来说，该假信号是令人讨厌的、不希望出现的。
通过与本申请后续部分结合附图介绍的本发明提出的系统相比较，现有的和传统的方法的其它局限性和缺点对于本领域的普通技术人员来说是很显而易见的。
发明内容
一种基于蓝牙连接状态动态地改变音频流比特率的系统和/或方法，充分地体现在至少一幅附图和/或结合至少一幅附图所进行的描述中，并更完整地体现在权利要求中。
根据本发明的一个方面，提出一种控制个人局域网访问设备的方法，所述方法包括：
通过复合蓝牙设备接收至少一个蓝牙事件；
基于所述至少一个接收到的蓝牙事件控制所述复合蓝牙设备基于控制线路速度(line speed)。
优选地，所述方法进一步包括基于至少一个接收到的与所述复合蓝牙设备相关的蓝牙事件动态地调整所述复合蓝牙设备所使用的线路速度。
优选地，所述方法进一步包括利用线路速度算法动态地调整所述线路速度。
优选地，所述线路速度算法包括可变比特率编码算法。
优选地，所述方法进一步包括由所述复合蓝牙设备使用所述线路速度发送编码数据。
优选地，所述编码数据包括编码音频数据。
优选地，所述方法进一步包括基于所述复合蓝牙设备的当前线路速度控制所述线路速度。
优选地，所述接收到的至少一个蓝牙事件包括以下至少一个：设备入/出微微网(piconet)事件、查询开始/停止事件、刷新超时事件、主/从角色事件、服务质量(QoS)/轮询事件、节能模式事件和同时应用(simultaneous profile)事件。
优选地，所述方法进一步包括基于所述接收到的至少一个蓝牙事件从多个线路速度中选择所述线路速度。
优选地，所述方法进一步包括基于所述复合蓝牙设备的当前配置控制所述线路速度。
根据本发明的一个方面，提供一种机器可读存储器，其内存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个用于控制个人局域网访问设备的代码段，所述至少一个代码段是机器可执行的，以使该机器执行如下步骤：
通过复合蓝牙设备接收至少一个蓝牙事件；
基于所述至少一个接收到的蓝牙事件控制所述复合蓝牙设备所使用的线路速度。
优选地，所述机器可读存储器进一步包括用于动态地调整所述复合蓝牙设备所使用的线路速度的代码，其中，所述调整是基于至少一个接收到的与所述复合蓝牙设备相关的蓝牙事件而进行的。
优选地，所述计算机可读存储器进一步包括使用线路速度算法动态地调整所述线路速度的代码。
优选地，所示线路速度算法包括可变比特率编码算法。
优选地，所述机器可读存储器进一步包括用于由所述复合蓝牙设备使用所述线路速度发送编码数据的代码。
优选地，所述编码数据包括编码音频数据。
优选地，所述机器可读存储器进一步包括用于基于所述复合蓝牙设备的当前线路速度控制所述线路速度的代码。
优选地，所述接收到的至少一个蓝牙事件包括以下至少一个：设备入/出微微网事件、查询开始/停止事件、刷新超时事件、主/从角色事件、服务质量/轮询事件、节能模式事件和同时应用事件。
优选地，所述机器可读存储器进一步包括用于基于所述接收到的至少一个蓝牙事件从多个线路速度中选择所述线路速度的代码。
优选地，所述机器可读存储器进一步包括用于基于所述复合蓝牙设备的当前配置控制所述线路速度的代码。
根据本发明的一个方面，提供一种控制个人局域网访问设备的系统，所述系统包括：
用于通过复合蓝牙设备接收至少一个蓝牙事件的至少一个处理器；
所述至少一个处理器基于所述至少一个接收到的蓝牙事件控制所述复合蓝牙设备所使用的线路速度。
优选地，所述至少一个处理器基于至少一个接收到的与所述复合蓝牙设备相关的蓝牙事件动态地调整所述复合蓝牙设备所使用的线路速度。
优选地，所述至少一个处理器利用线路速度算法动态地调整所述线路速度。
优选地，所述线路速度算法包括可变比特率编码算法。
优选地，所述至少一个处理器使用所述线路速度通过所述复合蓝牙设备发送编码数据。
本发明的各种优点、目的和创新技术特征以及详细的实施例从下述的说明书和附图中可得到更完整的理解。
附图说明
图1是一些蓝牙流音频设备的示意图；
图2是典型的简化的协议栈的示意图；
图3是典型的蓝牙硬件实现的方框图；
图4是用于流音频的蓝牙协议栈的方框图；
图5是音频分布式传输(AVDTP)协议特征的方框图；
图6是典型的用于流音频播放的硬件实现的方框图；
图7是根据本发明的一个实施例基于蓝牙连接状态动态改变音频流比特率的系统的方框图；
图8是根据本发明的一个实施例中可变比特率处理算法执行的作出决定的过程的方框示意图；
图9a是根据本发明的一个实施例中从线路速度算法转换到线路速度控制算法的方框示意图；
图9b是根据本发明的一个实施例用于调整线路速度或数据率的典型算法的流程图；
图10是根据本发明的一个实施例控制个人局域网访问设备的典型步骤的流程图；
图11是根据本发明的一个实施例基于蓝牙连接状态动态改变视频流比特率的典型系统的方框图。
具体实施方式
近来，蓝牙团体已制定出了蓝牙规范，对如何通过蓝牙链路使用流音频作出了定义。这使得该技术应用到全新类的音频设备，例如无线立体声耳机、无线扬声器和无线便携式MP3播放器等等。随着用于流音频的新的蓝牙规范的引入，新的蓝牙产品如无线立体声耳机和无线文件流应用成为现实。蓝牙流音频系统是由三个蓝牙规范、多个ISO/IEC音频标准以及RFC因特网标准来定义的。
图1是一些典型蓝牙流音频设备的示意图。参考图1，其中有立体声耳机104、移动电话106、能兼容蓝牙的立体声系统108、个人计算机(PC)110和102以及立体声扬声器102a和102b。立体声耳机104可接收存储在移动电话106内的Mp3文件的流音频。耳机104还可用作为普通的蓝牙电话耳机来接听电话。蓝牙立体声系统108可接收存储在个人计算机110内的MP3文件的流音频，解决了如何将PC 110内的MP3文件传给立体声系统108的问题。PC 102可通过一对蓝牙无线扬声器102a和102b播放立体声音频，这样使桌面避免了连接线缆带来的杂乱。
蓝牙是工作在2.4GHz免许可频段的跳频(FHSS)无线通信系统。蓝牙的低功率传输范围通常在10米左右。蓝牙设备可彼此连接形成称为微微网(piconet)的网络，网内可连接多达7个有源设备。设备之间的最大数据吞吐量大约是723KB/秒，且在微微网内的设备之间共享此数据容量。
蓝牙具有一个用于传递数据并实现应用所需的高级特征的协议栈。该协议栈包括几个具有不同目的的不同协议。各种框架(profile)或应用可驻留在协议栈上。蓝牙还可包括一个用于链路管理和基带控制的底层协议栈。
图2是简化的典型的协议栈的示意图。参考图2，所示是一典型的蓝牙协议栈201。该蓝牙协议栈201包括框架层(profiles layer)202、蓝牙管理实体(BMT)层204、射频通信(RFCOMM)协议206、服务发现协议(SDP)208、逻辑链路控制和适应层协议(L2CAP)210、主控制器接口(HCI)212和底层栈(lower stack)214。框架层202可包括有用于与蓝牙协议栈连接的一个或多个应用的框架。通过与蓝牙模块相结合，蓝牙管理实体层204能够使各种设备之间进行无线通信。射频通信协议206可用于在逻辑链路控制和适应层协议上提供RS-232串口仿真，为使用串行线作为传输机制的上层服务(如对象交换协议(OBEX))提供两种传输能力。
服务发现协议208可用于查询蓝牙设备信息、蓝牙设备服务和该服务的特性。逻辑链路控制和适应层协议210可用于支持高级协议多路传输、数据包分段和重组、以及服务质量(QoS)。逻辑链路控制和适应层协议210可允许高级协议和应用发送和接收长达64KB的数据包。主控制器接口212可用于为基带控制器、链路管理器提供命令接口，并可访问硬件状态和控制寄存器。
蓝牙硬件实现(implementation)一般是由一个或两个芯片构成的高度集成的系统。图3是蓝牙硬件实现的方框图。如图3所示，该蓝牙硬件实现包括一个蓝牙基带集成电路305和一个无线集成电路301。无线集成电路301包括有一个蓝牙无线路303。基带集成电路305包括有蓝牙基带电路307、ARM7处理器309、随机存储器(RAM)311、只读存储器(ROM)313、声音编解码器321、串行外围接口(SPI)319、通用总线接口(USB)317和通用异步收发器(UART)315。无线集成电路301可用单独的芯片实现。ARM7处理器309可用于操作所有需要的软件，例如，包括底层栈、上层栈和嵌入的框架(profile)等。这种单CPU的硬件实现提供了一种小型、低功率、低成本的解决方案。
蓝牙链路的723KB/秒的吞吐量适合采用MP3和/或其他编解码格式的流音频。蓝牙流音频由三个覆盖了协议和框架的蓝牙规范来定义：音频/视频分布式传输协议(AVDTP)、通用音频/视频分布式框架(GAVDP)和高级音频分布式框架(A2DP)。音频/视频分布式传输协议(AVDTP)是专门用于蓝牙流音频和视频的协议，其可执行发信号(signaling)操作，以配置、打开和/或关闭两个设备间的数据流。音频流数据可采用实时协议(RTP)数据包来传输。音频/视频分布式传输协议(AVDTP)位于协议栈内逻辑链路控制和适应层协议的上面，可利用单独的逻辑链路控制和适应层协议信道发送信号和数据。通用音频/视频分布式框架(GAVDP)是简要说明档(abstract profile)，定义了应用层如何使用音频/视频分布式传输协议(AVDTP)。高级音频分布式框架(A2DP)定义了蓝牙数据流应用如何工作，其对如何为MPEG和/或其他编解码器获取和设置音频编解码参数作出了定义。高级音频分布式框架还定义了将音频流数据分组为数据包的媒体有效负载格式，并可包含一个称作SBC的新的音频编解码器规范。
图4是用于流音频的蓝牙协议栈的方框示意图。如图4所示，流音频的蓝牙协议栈401包括高级音频分布式框架402、蓝牙管理实体(BTM)协议404、通用音频/视频分布式框架/音频/视频分布式传输协议406、服务发现协议(SDP)408、逻辑链路控制和适应层协议410、主控制器接口412和一个底层栈414。除了图4中所示的蓝牙规范外，蓝牙流音频还使用了几个ISO/IEC和因特网RFC规范，如表1所示。
表1.用于蓝牙流音频的附加规范
Figure 2005100912145A00800011
Figure 2005100912145A00800021
整个蓝牙流音频/视频系统可在音频/视频分布式传输协议内实现。图5是音频/视频分布式传输协议特征的方框示意图。如图5所示，音频/视频分布式传输协议包括蓝牙协议栈的一部分501，可被分成四个子系统：发信号(signaling)502、数据流管理504、恢复506和适应层508。音频/视频分布式传输协议发信号(signaling)消息502用于发现、配置、打开和关闭两个设备之间的数据流，具有十一种消息类型，其中部分类型是可选择的。
数据流管理器504的媒体传输特性可被用于传递含有音频数据的RTP数据包。这一特征是音频/视频分布式传输协议所必须的特征。数据流管理器504的报告特征可利用RFC 1889定义的协议交换链路质量信息，例如抖动和数据包丢失，这一特征是可选特征。恢复特征506在数据包传输过程中增加了额外的含有纠错的数据包。这一特征使得丢失的数据包可以被恢复。该恢复机制由RFC 2733所定义，是一可选特征，需要额外的ROM和/或RAM。
适应层508的报头(header)压缩特征使RTP报头被压缩，如RFC 3095所定义。当使用音频/视频分布式传输协议时，RTP报头可减少5到7个字节。这一减少量可能与实现该特征所作出的努力不等值，特别是使用大媒体数据包的时候。音频/视频分布式传输协议适应层508的多路传输(multiplexing)特征使得L2CAP信道可以由媒体、报告和/或恢复数据包所共享，从而能利用较少的L2CAP信道和较好的基带信道容量。这一复合特征对采用同时带有报告和恢复的多路数据流的设备而言是有用的。
实现蓝牙流音频的设备需要考虑几个问题，这些问题并非被蓝牙规范全部覆盖。这些问题，例如，与可选特征的实现、多数据流支持和/或数据流动和同步问题有关。这些问题中的一个或多个超出了蓝牙规范的范围。
图6是用于流音频重放的硬件实现的示例方框图。如图6所示，用于流音频重放的蓝牙硬件实现包括蓝牙基带集成电路605、无线集成电路601和音频集成电路623。无线集成电路601包括有蓝牙无线电路603。音频集成电路623包括有Mp3解码器625和立体声编解码器电路627。基带集成电路605包括有蓝牙基带电路607、ARM7处理器609、RAM 611、ROM 613、声音编解码器621、串行外围接口(SPI)619、USB接口617和通用异步收发器(UART)615。无线集成电路601和音频集成电路623可用单独的芯片实现。ARM7处理器609可用于运行所有需要的软件，包括底层栈、上层栈和嵌入的应用(profile)等等。通过蓝牙链路接收的数据可由协议栈处理后传递给应用层。该应用层可获取音频流数据并通过硬件接口传输给音频集成电路623。音频集成电路623解码数字音频然后将音频信号转换为模拟信号。
以最少的必要特征执行音频/视频分布式传输协议还需要多路数据流支持。对于图1中所示的简单的流音频设备示例来说，可选特征如恢复、报告、报头压缩和多路传输可以不需要，因为没有这些特征蓝牙设备也能充分实现。
在蓝牙链路内维持恒定比特率的数据传输是难以实现的。如果数据传输太慢，音频解码器会将待处理的流数据用完，从而产生听得到的错误。丢失数据包也会产生同样的问题。另一方面，如果数据传输太快，数据将缓冲存储在音频解码器内，最后当设备用完缓冲空间后会产生拥塞或数据丢失。由于AVDTP或L2CAP内没有流速控制机制，则需要采用其他机制来防止数据丢失。音频源或发送数据流的设备所使用的该机制取决于音频源的类型。如果音频源是“实况转播的(live)”的，且音频流数据由音频编码器提供，则该编码器本身可提供恒定的比特率。如果音频源来自一个文件，则需要使用一计时器来维持恒定的比特率。
为了理解使用计时器的方案，可假设这样一个例子。一台设备正在发送来自一个以128KB/秒数据率和48KHz取样频率编码的文件的MP3流。如表2a所示，这意味着每24毫秒发送一个384字节长的MP3音频帧。如果该设备仅仅设置一个24毫秒周期计时器，当计时器期满时发送一个数据包，则可以维持恒定的比特率。
表2a.SBC和MP3的音频帧大小
Figure 2005100912145A00800031
表2b.SBC和MP3的音频帧周期
Figure 2005100912145A00800032
SBC帧周期短，因而帧尺寸小，如表2b中SBC和MP3音频帧周期的几种典型值所示。某些设备在使用计时器上或在如此短的周期内处理数据会存在问题。因而建议不要以非常短的周期发送含有单个帧的小数据包，而用以较长的周期内发送含有几个帧的较大数据包来代替。MP3帧的最大尺寸与AVDTP传输信道的L2CAP最大传输单元(MTU)相对应，因而音频帧经过AVDTP数据包时无需进行分段。
假设一个例子中，数据包以24毫秒的间隔发送。假设计时器不是很精确，数据包实际上以20毫秒或29毫秒的间隔发送时会出现什么情况。如果数据包延迟到达，音频解码器将会用完数据。因此，如果期望每个数据包都按时发送，则即使很轻微的误差都会产生故障。较好的方法是在数据流中提供一些备用包。假定接收数据流的设备能够缓冲存储至少一些数据包，则数据流开始的时候许多数据包可以尽可能快的速度传输。这对计时器不准确和数据因丢失而延迟也有帮助。缓冲存储的数据包的数量取决于接收数据流的设备的具体实现。接收数据流的设备也可以改善数据流。不管以多快或多慢的速度发送数据流，接收数据流的设备都能通过延迟重放直至接收到许多数据包而使数据流速平缓。这对计时器不准确和数据因丢失而延迟也有帮助。
当设备间传输的数据流不止一个时，可以同步重放数据流。假定图1所示的无线计算机扬声器的例子中，该个人计算机可传输蓝牙音频流给每个扬声器。这个例子中实际上有两个同步问题。第一，两个扬声器的音频重放需要相互同步。第二，音频重放需要与个人计算机上的显示同步。尽管蓝牙规范没有覆盖到同步问题，该系统具有的某些特征可用于解决这些同步问题。
每个蓝牙设备具有一自由运行(free running)的系统时钟，用于确定跳频收发器的定时(timing)。微微网内，从设备与主设备的系统时钟同步。因而两个扬声器都与计算机的蓝牙时钟定时同步。依据蓝牙芯片的实现，应用设备可以基于计算机时钟而设定计时器。该计算机时钟可结合数据包内的RTP显示时间戳进行同步重放。因此，可以将微微网定时作为两个扬声器的同步源。
第二个同步问题归结于从计算机发送音频流到扬声器播重放该音频流之间有多少延迟。研究表明在这种情况下大于80毫秒的延迟可以被感觉得到。但是，如前所述，在重放前希望接收数据流的设备能缓冲存储一些音频帧以助于维持链路中恒定的数据率。这80毫秒的极限将是缓冲存储多少帧的上限。例如，以44.1kHz取样的MP3数据流具有26.122毫秒的帧周期。因此，缓冲帧不得超过三个以保持该时限下的延迟。
基于蓝牙连接状态动态地改变音频流比特率的方法和系统中将会介绍一些实施例。编码音频信息可通过蓝牙发送，并且一个由蓝牙规范定义的解码器如SBC编解码器可用于基于多个蓝牙事件中的至少一个动态地改变产生的编码数据的比特率。所述编解码器可以快速(on the fly)配置所产生的数据流的比特率或线路速度。在这点上，每次对一个帧编码以便发送时，例如每几个毫秒，产生的编码帧的比特率会被改变。所述编解码器可利用可变比特率算法来动态地改变产生的编码数据的比特率。本发明可适用于任何对数据流如音频数据或视频数据实现可变比特率编码编解码器。
一般来说，比特率越高，产生的音频质量越高。但是，有些情况下需要减小数据流速率，因为还有其他因素影响蓝牙连接的带宽。某些情况下，如果数据流速率没有减小，还会对蓝牙连接的质量产生负面影响。例如，如果音频未能以适时的方式发送给设备如音频播放器，则会在音频中产生假信号(glitch)，使音频播放器的用户听觉上觉得不愉快，令人讨厌。因此，本发明的一个方面在蓝牙连接没有足够的带宽发送最佳质量的连接，而可能会出现假信号的情况下提供一种折衷。这些情况下，快速(on the fly)减小编码数据流的比特率或线路速度胜过出现假信号(glitch)。
该算法可在芯片上执行，但是部分处理需要在芯片外执行。此外，任何硬件和软件的结合都可用于动态地改变将要通过蓝牙连接传输的数据的比特率，以减轻任何不想要的蓝牙连接的带宽减小时出现的假信号产生的影响。
图7是根据本发明的实施例，基于蓝牙连接状态动态地改变音频流比特率的系统的方框图。如图7所示为音频样本702、音频编码器704、编码音频帧706、线路速度或数据率算法708和一个中央处理单元(CPU)709。
音频样本702是原始的数字音频信号，包括有为了压缩而未编码的数字音频。音频编码器704可以是SBC音频编码器、MPEG 1、2音频编码器、MPEG2、4高级音频编码(AAC)音频编码器、高级范围测试、报告和控制(ARTRAC)音频编码器或其他适合的音频编码器。音频编码器704可以是可变数率音频编码器，它包括一个线路速度控制信号，并可适于接收来自线路速度算法708的输入。编码音频帧706是输出帧，已由音频编码器704基于线路速度算法708产生的线路速度控制信号进行编码。
线路速度或数据率算法708可以是任何硬件和控制软件的结合，可用于接收蓝牙微微网事件。基于接收到的蓝牙事件，CPU 790可生成一个或多个线路速度控制信号和/或参数，用于控制该音频编码器704。在本发明的一个实施例中，控制该音频编码器704的线路速度控制信号和/或参数包括“增加线路速度”信号、“减小线路速度”信号、和/或“设置线路速度”信号。“设置线路速度”信号可用于将线路速度设置为一特定值。
操作时，音频样本702输入到可变数率音频编码器704，如MP3和蓝牙SBC。线路速度控制，作为音频编码器704的一个输入，可控制输出比特流内的编码音频帧706的比特率。输入音频样本702编码用的线路速度或比特率可通过线路速度算法708确定并控制。CPU 709可用于依据线路速度算法708接收的蓝牙微微网事件信息确定合适的线路速度或比特率。输出编码音频帧通过蓝牙连接传输给一个对等设备。
图8是根据本发明可变比特率处理算法执行的决定作出过程的方框示意图。图8示出了一个可变比特率处理算法802、一个决策矩阵和多个蓝牙微微网事件806。
可变比特率处理算法802可通过任何硬件和软件的结合来控制。决策矩阵804包括有合适的逻辑、电路和/或编码，可用于基于一个或多个当前微微网配置和/或蓝牙微微网事件806调整当前线路速度。蓝牙微微网事件806包括以下典型的事件：设备入微微网事件、查询有效事件(inquiry active event)、刷新超时(flush time out)事件、主/从角色事件、QoS/轮询间隔(poll interval)事件、节能模式事件和同时应用(simultaneous profile)事件。基于一个或多个上述事件和/或当前微微网配置，线路速度可通过可变比特率处理算法802确定，并传递给音频编码器704(图7所示)。
设备入微微网事件是指示当前连接在微微网内的设备的数量。查询有效事件指示当前蓝牙设备处于查询状态。处于查询状态的蓝牙设备可用于搜索微微网内的有效设备。刷新超时事件，或称为刷新发生事件，可在蓝牙设备不能在确定的时间期间内发送和/或接收分组数据时由该蓝牙设备生成。这样，当刷新超时出现时，蓝牙设备可刷新超时的数据。主/从角色事件指示当前蓝牙设备是处于主角色或是处于从角色。分布式网络内的蓝牙设备可以处于主设备角色并同时处于不同的蓝牙设备的从设备角色。
服务质量(QoS)/轮询间隔事件，或QoS扰乱事件，可用于指示蓝牙设备不能为连接操作提供当前QoS需求。该事件可指示蓝牙设备链路管理器不能提供一个或多个约定的QoS参数。节能模式事件可指示蓝牙设备是否处于节能模式，例如探测(sniff)模式。同时应用事件可指出蓝牙设备是否已启动对蓝牙设备同时多个应用的支持。
如图8所示，各种蓝牙微微网事件可用作决策矩阵804的输入。当前微微网配置和当前线路速度也可用作决策矩阵804的输入。当新的微微网事件发生时，决策矩阵或查找新的线路速度。根据本发明的一个实施例，特定微微网配置的线路速度可进行预先编程，决策矩阵可基于微微网事件、当前微微网配置和/或当前线路速度确定要使用的最佳或最好线路速度。本发明并不限于具有预先编程的线路速度。因此，本发明的其它实施例中，线路速度可基于微微网事件、当前微微网配置和/或当前线路速度逐渐增加或减小。
例如，可变比特率处理算法802中的决策矩阵804可以是编程的，以基于特定的微微网事件将线路速度设定为特定值。每一微微网事件，如设备入微微网事件、查询有效事件、刷新超时事件、主/从角色事件、QoS/轮询间隔事件、节能模式事件和同时应用事件，可能在不同的时间发生，而决策矩阵804可以将线路速度设置为相对于当前发生的微微网事件的预先编程的值。
根据本发明的一个实施例，当决策矩阵804接收到设备入微微网事件后，决策矩阵804将确定收到的微微网事件是否对应一个预设的线路速度，或者对应当前线路速度的预设的增长或减少量。如果决策矩阵804确定收到的微微网事件对应一个预设线路速度，则将当前线路速度设置为该预设线路速度。如果收到的微微网事件对应当前线路速度的预设增长或减少量，则决策矩阵将通过该预设量增加或减小当前线路速度。根据本发明的一个实施例，预编程线路速度可定制以满足特定设备或应用的需要或要求。例如，PC使用320、230和/或160KB/秒的预编程线路速度，而PDA使用192和160KB/秒的较低速度。
尽管可变比特率处理算法802可调整蓝牙音频比特流的线路速度，但是本发明并不限于此。因此，根据本发明的一个方面，可变比特率处理算法802还可用于调整蓝牙视频比特流的线路速度。
图9a是根据本发明的一个实施例线路速度算法到线路速度控制算法的转换的方框示意图。图9a示出了事件到线路速度算法模块902、查询处理模块904、蓝牙链路连接事件906和蓝牙链路断开事件908。
线路速度算法模块902可以利用蓝牙查询处理904的开始和结束来确定新的线路速度。只要蓝牙链路是连接着的，蓝牙链路连接事件906便传送到事件到线路速度算法模块902。类似的，只要蓝牙链路是断开的，蓝牙链路断开事件908便传送到事件到线路速度算法模块902。
图9b是根据本发明的一个实施例用于调整线路速度或数据率的算法的流程图。如图9b所示，步骤922中，蓝牙微微网事件被传送到线路速度算法。在步骤924中，测定是否查询或调页正在进行中。例如，如果在查询有效事件期间查询或调页正在进行，则线路速度可设置为160。如果查询或调页未处于进行状态，则到步骤926，测定当前蓝牙链路是否大于2。
本发明的一个实施例中，在蓝牙设备接收到一个典型的设备入微微网事件的期间，可能测定出微微网中的多个蓝牙设备和蓝牙链路。如果当前蓝牙链路的数量大于2，则线路速度可设置为192。如果当前链路数量不大于2，则到步骤928，可测定当前蓝牙链路是否等于2。如果测定当前蓝牙链路数量等于2，则线路速度可设置为238。但是，如果测定当前蓝牙链路数量不等于2，则线路速度可设置为329。需要说明的是，本发明并不限于图9b中所示的线路速度。因此，可采用其他的线路速度而不脱离本发明的各种特征。此外，该线路速度可逐渐增加或减小。
图10是根据本发明的一个实施例控制个人局域网访问设备的典型步骤的流程图。如图10所示，步骤1002中，一个蓝牙事件可由一个复合蓝牙设备接收。步骤1004中，该复合蓝牙设备使用的线路速度可基于接收到的与该复合蓝牙设备有关的蓝牙事件被动态地调整。步骤1006中，编码数据可由复合蓝牙设备使用调整后的线路速度进行发送。
图11是根据本发明的一个实施例基于蓝牙连接状态动态地改变视频流比特率的系统的方框示意图。图11示出了视频样本1102、视频编码器1104、编码视频帧1106、线路速度或数据率算法1108和中央处理单元1109。
视频样本1102包括有原始的数字视频信号。视频编码器1104包括有，例如，H.263基线编码器、MPEG-4可视简单框架编码器(Visual Simple Profileencoder)、H.263框架3(profile 3)编码器和/或H.263框架8(profile 8)编码器。视频编码器1104可以是可变速率视频编码器，包括一个线路速度控制信号，可用于接收来自线路速度算法1108的输入。编码视频帧1106是编码后的输出帧，已由视频编码器1104基于线路速度算法1108生成的线路速度控制信号对之进行编码。
线路速度或数据率算法1108可以是硬件和控制的软件的任何结合。线路速度算法1108可接收蓝牙微微网事件。基于一个或多个接收到的蓝牙事件，CPU 1109可生成一个或多个线路速度控制信号和/或参数以控制视频编码器1104。在本发明的一个典型方面，控制视频编码器1104的线路速度控制信号和/或参数包括“增大线路速度”信号、、“减小线路速度”信号、和/或一个“设置线路速度”信号。该“设置线路速度”信号可用于将线路速度设置为一具体值。
操作过程中，视频样本1102输入可变速率视频编码器1104。作为视频编码器1104的一个输入的线路速度控制可控制输出比特流中编码视频帧1106的比特率。输入视频样本1102编码时所采用的线路速度或数据率可由线路速度算法1108确定并控制。CPU 1109可根据线路速度算法1108接收的蓝牙微微网事件信息确定一个合适的线路速度或比特率。输出编码视频帧1106可通过蓝牙连接传送到对等设备。
因此，本发明的目的可通过硬件、软件、固件或其结合来实现。本发明可在至少一个计算机系统中以集中的方式实现，或者以不同部件分布在几个交互连接的计算机系统中的分布式方式实现。任何种类的电脑系统或其他能够实现本发明的方法的设备都是适用的。硬件、软件和固件的一个典型结合是安装有计算机程序的通用计算机系统，当该计算机程序被安装并执行时，可以控制该计算机系统以便实现本发明所述的方法。
本发明的一个实施例可以是一个板级产品，如单个芯片、专用集成电路(ASIC)，或者具有不同级集成在单个芯片上而系统的其他部分是分离部件。系统集成的程度主要由速度和成本因素来确定。因为高级处理器技术的完善，采用商业上可用的处理器已成为可能，其可外部实现为当前系统的专用集成电路。可选地，如果该处理器可用作ASIC核心或逻辑块，则该商业上可用的处理器可实现为ASIC设备的一部分，各种功能通过固件来实现。
本发明还可嵌入包括有能够实现本方法的各种特征的计算机程序产品中，当该程序加载到计算机系统中时能够实现本申请所述的方法。本文中所述的计算机程序是指，例如，以任何语言、代码或符号表示的一组指令，能够直接使具有信息处理能力的系统执行特定功能，或者经过以下一种或各种处理后使具有信息处理能力的系统执行特定功能：a)转换成另一种语言、代码或符号；b)以不同的材料复制。但是，本领域的普通技术人员可知的其他计算机程序的实现方法也可用于本发明。
本申请已结合一定的实施例对本发明进行了描述，本领域的普通技术人员可知，可对本发明进行各种改变或等同替换而不脱离本发明的范围。此外，根据本发明的指导进行的各种修改以适应特定的环境或材料也并未脱离本发明的范围。因此，本发明并不限于公开的那些具体实施例，本发明包括落入权利要求范围内的所有实施例。
相关申请的交叉引用
本申请引用并要求以下申请的优先权：美国临时专利申请“基于蓝牙连接状态动态地改变音频/视频流比特率的方法和系统”，临时申请号为60/600,509，申请日为2004年8月11日。
上述申请在此被本申请全部引用。

Claims (9)

1.一种控制个人局域网访问设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过蓝牙设备接收至少一个与所述蓝牙设备相关的蓝牙事件；
基于所述至少一个接收到的蓝牙事件控制所述蓝牙设备所使用的线路速度，通过线路速度算法中的决策矩阵基于所述至少一个接收到的蓝牙事件确定要使用的最佳或最好线路速度，具体包括：将音频样本输入到可变速率音频编码器，通过所述线路速度算法基于所述至少一个接收到的蓝牙事件确定并控制所述音频样本被编码的线路速度；其中，所述决策矩阵是可编程的，以基于特定的蓝牙事件将线路速度设定为特定值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述至少一个接收到的蓝牙事件动态地调整所述蓝牙设备所使用的线路速度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括利用线路速度算法动态地调整所述线路速度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个接收到的蓝牙事件包括以下至少一个：设备入/出微微网（piconet）事件、查询开始/停止事件、刷新超时事件、主/从角色事件、服务质量（QoS）/轮询事件、节能模式事件和同时应用（simultaneous profile）事件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括基于所述至少一个接收到的蓝牙事件从多个线路速度中选择所述线路速度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括基于所述蓝牙设备的当前配置控制所述线路速度。
7.一种控制个人局域网访问设备的系统，其特征在于，所述系统包括：
用于通过蓝牙设备接收至少一个与所述蓝牙设备相关的蓝牙事件的至少一个处理器；
所述至少一个处理器基于所述至少一个接收到的蓝牙事件控制所述蓝牙设备所使用的线路速度，通过线路速度算法中的决策矩阵基于所述至少一个接收到的蓝牙事件确定要使用的最佳或最好线路速度，具体包括：将音频样本输入到可变速率音频编码器，通过所述线路速度算法基于所述至少一个接收到的蓝牙事件确定并控制所述音频样本被编码的线路速度；其中，所述决策矩阵是可编程的，以基于特定的蓝牙事件将线路速度设定为特定值。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述至少一个处理器基于所述至少一个接收到的蓝牙事件动态地调整所述蓝牙设备所使用的线路速度。
9.如权利要求7所述的系统，其中，所述至少一个处理器利用线路速度算法动态地调整所述线路速度。
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