CN1832482A - 支持网络中至少两个设备之间协同操作的方法及系统 - Google Patents

支持网络中至少两个设备之间协同操作的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在网络中的至少两个设备之间配置通信参数的方法和系统，其中第一设备支持内容保护，第二设备可能支持也可能不支持内容保护。所述设备都支持蓝牙通信。第一设备可以确定第二设备是否支持内容保护。如果第二设备不支持内容保护，第一设备将使用不要求内容保护的配置与第二设备进行数据通信。如果第二设备支持内容保护，第一设备将使用要求内容保护的配置进行数据通信。如果使用内容保护的数据通信失败，第一设备将回到不要求内容保护的配置与第二设备进行数据通信。

Description

支持网络中至少两个设备之间协同操作的方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术，更具体地说，涉及一种在网络中的至少两个支持蓝牙功能的设备之间进行协同操作的方法和系统。
背景技术
蓝牙无线技术因为能够使通信从有线连接中解放出来，因此被认为是个人连通技术的革新。蓝牙是一种小型化、低廉的无线解决方案的规范，它能够提供移动计算机、移动电话以及其它便携和手持设备之间的链接。
蓝牙无线技术是一种国际化的、开放的标准，它允许智能设备之间无线的、短距离的通信。这种技术允许任何类型的蓝牙兼容设备——从计算机和蜂窝电话到键盘和耳机——建立其自己的连接，而不需要电线、电缆或者用户的其它任何连接。蓝牙目前普遍应用于众多消费产品中，包括膝上电脑、个人数字助理、蜂窝电话和打印机，并不断出现更多的产品。
蓝牙规范定义了协议和应用框架(profile)以建立诸如无线耳机之类的无线流音频设备。这些规范在设计上考虑了内容保护机制的使用，因此音频内容在两个设备之间传递时可以加密。
内容保护是可选的，而且蓝牙规范在应该怎样使用内容保护方面仅给出很少的指导。因此有可能有些产品需要内容保护而有些不需要。这造成了协同操作(interoperability)进退两难的局面：如果一个设备使用内容保护而另一个不使用时，我们需要做什么？仅简单地不允许连接可能过于严格而且也不能被用户所接受。然而允许连接又将完全撤销内容保护。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有(或：传统)技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
如附图所示和/或结合附图所做的描述、及权利要求书中所做的更充分的阐述，本发明涉及一种信息通信的系统和/或方法。
根据本发明的一方面，提供一种处理网络中至少两个设备之间协同操作的方法，包括：
在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信；
根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信；
通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信。
优选地，在本发明的方法中，所述配置第一设备包括配置在通信协议下使用的参数。
优选地，在本发明的方法中，所述参数包括流速率、模式、信号采样参数和幅度参数中的至少一种。
优选地，在本发明的方法中，如果第二设备不支持内容保护，配置第一设备使其使用不要求内容保护的通信协议。
优选地，在本发明的方法中，如果第二设备支持内容保护，配置第一设备使其使用要求内容保护的通信协议。
优选地，在本发明的方法中，如果使用要求内容保护的通信协议进行通信失败，配置第一设备使其使用不要求内容保护的通信协议。
根据本发明的一个方面，提供一种计算机可读的存储器，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包含至少一个用于处理网络中至少两个设备之间协同操作的代码段，当计算机执行该至少一个代码段时使得计算机执行以下步骤：
在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信；
根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信；
通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信。
优选地，在本发明的计算机可读的存储器中，用于配置第一设备的代码包括用于配置在通信协议下使用的参数的代码。
优选地，在本发明的计算机可读的存储器中，所述参数包括流速率、模式、信号采样参数和幅度参数中的至少一种。
优选地，在本发明的计算机可读的存储器中，如果第二设备不支持内容保护，用于配置第一设备的代码使其使用不要求内容保护的通信协议。
优选地，在本发明的计算机可读的存储器中，如果第二设备支持内容保护，用于配置第一设备的代码使其使用要求内容保护的通信协议。
优选地，在本发明的计算机可读的存储器中，如果使用要求内容保护的通信协议进行通信失败，用于配置第一设备的代码使其使用不要求内容保护的通信协议。
根据本发明的一个方面，提供一种处理网络中至少两个设备之间协同操作的系统，包括，
至少一个能够在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路的处理器，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
至少一个能够确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信的处理器；
至少一个能够根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信的处理器；
至少一个能够通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信的处理器。
优选地，在本发明的系统中，配置所述第一设备包括配置在通信协议下使用的参数。
优选地，在本发明的系统中，所述参数包括流速率、模式、信号采样参数和幅度参数中的至少一种。
优选地，在本发明的系统中，如果第二设备不支持内容保护，所述至少一个能够配置第一设备的处理器使用不要求内容保护的通信协议对第一设备进行配置。
优选地，在本发明的系统中，如果第二设备支持内容保护，所述至少一个能够配置第一设备的处理器使用要求内容保护的通信协议对第一设备进行配置。
优选地，在本发明的系统中，如果使用要求内容保护的通信协议进行通信失败，所述至少一个能够配置第一设备的处理器使用不要求内容保护的通信协议对第一设备进行配置。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是典型的蓝牙(BT)流音频设备的示意图；
图2是简化的典型协议栈的示意图；
图3是蓝牙硬件实施例的示意图；
图4是用于流音频的蓝牙协议栈的示意图；
图5是AVDTP协议特征的示意图；
图6是用于重放流音频的硬件实施的示意图；
图7a是依照本发明实施例的典型系统的高级框图；
图7b是依照本发明实施例的建立流音频的典型流程图；
图7c是依照本发明实施例的典型音频流；
图8是依照本发明实施例的在基于内容保护的两设备之间建立通信的典型方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及支持两台设备之间通过无线连接传输数据的方法和系统，更具体地，本发明的实施例提供了一种用于改进设备之间的协同操作性的机制，其中所述的设备在传输音频流时使用内容保护。虽然下面讨论的本发明的各个方面与采用蓝牙技术的音频内容相关，应当理解，本发明的实施例也可应用到采用其它通信技术的系统中。此外，本发明也可以应用于传输任何内容，如音频、视频等。
本发明的多方面涉及蓝牙技术，尤其涉及蓝牙音频/视频分发应用框架(AVDTP)和高级音频分发应用框架(A2DP)规范。关于蓝牙技术的更详细的描述已在申请日为2004年12月21日、申请号No.11/019,072的美国专利申请中公开，本申请参考并结合其全部内容。
蓝牙兴趣小组最近已经开发出定义怎样通过蓝牙连接传输流音频的规范。该规范引发出全新类的音频设备，如无线立体声耳机、无线扬声器、无线便携式MP3播放器等等。随着流音频的新蓝牙规范的引入，许多新的蓝牙产品迅速地出现，如无线立体声耳机和无线文件流应用。蓝牙流音频系统由三个蓝牙规范加上多个ISO/IEC音频标准和RFC因特网标准定义。
图1是典型的蓝牙(BT)流音频设备的示意图。图1示出了立体声耳机104、移动电话106、支持蓝牙技术的立体声系统108、个人电脑(PC)110和102、立体声扬声器102a和102b。立体声耳机104可以从储存在移动电话106上的MP3文件中接收流音频。耳机104也可作为用于接听电话的标准蓝牙电话耳机。支持蓝牙技术的立体声系统108可以从储存在PC 110上的MP3文件中接收流音频，解决了如何将MP3文件从PC 110传输到立体声系统108的问题。PC 102可以通过一对蓝牙无线扬声器102a和102b播放立体声音频，因此使桌面摆脱了许多连线的混乱状态。
蓝牙是工作在2.4GHz免许可频段的跳频扩频技术(FHSS)的无线系统。其低功率传输使得工作范围大约为10米。设备彼此连接形成一个称为微微网(piconet)的网络，在一个微微网中可以有多达7个活动设备。设备之间的最大数据呑吐量大约为723kbps，该数据传输能力在微微网中各设备之间共享。
蓝牙有一个协议栈，用来传输数据和实现应用中所要求的高级特性。根据不同的目的，协议栈包括各种不同的协议设计。各种应用框架(profile)或应用程序可以存放在协议栈中。蓝牙还可包括用于链路管理和基带控制的低层协议栈。
图2是简化的典型协议栈的示意图。图2示出了典型的蓝牙协议栈201，它包括应用框架协议(profile protocol)202，蓝牙管理实体(BTM)协议204，射频通信(RFCOMM)协议206，服务发现协议(SDP)208，逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)210，主控制器接口(HCI)212和低层栈214。应用框架协议202包括一个或多个应用的应用框架，可以使用它与蓝牙协议栈连接。BTM协议204通过与蓝牙模块相结合可以使各种设备进行无线通信。RFCOMM协议206可用来提供基于L2CAP协议的RS-232串行端口仿真。RFCOMM协议206可用于在基带上仿真RS-232控制和数据信号，为较高级服务提供两种传输能力，如使用串行线作为传输机制的OBEX(对象交换)。
SDP 208用于询问蓝牙设备信息、蓝牙设备服务和服务特性。L2CAP 210用于支持高层协议复用、数据包分割和重组以及服务品质(QoS)。L2CAP 210允许高层协议和应用发送和接收长达64K字节的数据包。HCI 212可用于为基带控制器、链路管理器提供命令接口，访问硬件状态和控制寄存器。
蓝牙硬件通常是包括一个或两个芯片的高度集成系统。图3是典型的蓝牙硬件实施例的示意图。图3示出的蓝牙硬件包括蓝牙基带集成电路(IC)305和无线IC 301。无线IC 301包括蓝牙无线电路303。基带IC 305包括蓝牙基带电路307、ARM7处理器309、随机存储器(RAM)311、只读存储器(ROM)313、语音编解码器321、串行外设接口(SPI)319、通用串行总线(USB)317和通用异步收发器(UART)315。无线IC 301可在一个单独的芯片上实现。ARM7处理器309可用来操作所有需要的软件，例如包括低层栈、高层栈和内嵌应用框架。这种单个CPU的实现方案提供了小型、低功率、低成本的解决方案。
蓝牙链路723kbps的呑吐量适用于MP3和/或其它编解码格式的流音频。蓝牙流音频通过三种蓝牙规范来定义，包括协议和应用框架(profiles)：AVDTP、GAVDP和A2DP。音/视频分布式传输协议(AVDTP)是特别为蓝牙流音频和流视频而设计的协议，它可执行配置、打开和/或关闭两个设备之间的数据流的信令。A/V数据流可以使用实时协议(RTP)数据包来传输。在协议栈中，AVDTP位于L2CAP之上，并且能够使用分开的L2CAP信道来传输信令和数据。通用音频/视频分发应用框架(GAVDP)是一个概要性应用框架，它定义了应用程序如何使用AVDTP。高级音频分发应用框架(A2DP)也定义了蓝牙流音频应用怎样工作。它定义了怎样为MPEG和/或其它编解码器获得和设置音频编解码参数。A2DP还可定义将音频流数据分组到数据包的媒质有效载荷格式，还可包括称为SBC(sub-band codec，子波段编解码)的新的音频编解码规范。
当两个遵从A2DP的设备希望开始传输音频内容数据流时，这些设备首先需要建立数据流连接。在建立过程中，这些设备将选择最合适的音频流参数。例如，配置的服务可以是应用服务能力或传输服务能力。
应用服务能力包括如音频编解码能力和内容保护能力。编解码参数可以是如采样频率、信道模式、块长度、子波段、分配方法、最小和最大的比特池值等。最小和最大的比特池值表明了在ACP中比特池值的范围。使用比特池值和其它编解码参数，如采样频率、信道(channel)模式、块(block)长度，子波段(sub_band)的数量、比特率(bit_rate)和音频流的帧长度(frame_length)可以计算如下：
bit_rate＝8*frame_length*fs/nrof_subbands/nrof_blocks，
对单声道和双声道信道模式
frame_length＝4+(4*nrof_subbands*nrof_channels)/8+[nrof_blocks*
nrof_channels*bitpool/8]，
对立体声和混合立体声信道模式
frame_length＝4+(4*nrof_subbands*nrof_channels)/8+[join*nrof_subbands*
nrof_blocks*bitpool/8]，
其中，fs、nrof_subbands、nrof_blocks、nrof_channels、bitpool分别表示频率、子波段的数量、块的数量、信道的数量和比特池值。当使用立体声时，join＝1，其它情况下为0。
传输服务能力可以更加智能化地操纵流数据包。传输服务能力包括的服务有基本服务、报告服务、恢复服务、多路复用服务、稳健(robust)报头压缩服务。
一旦设备建立了数据流连接，作为数字音频流源的源设备和作为数字音频流接收器的接收设备将分别准备发送和接收音频流。源设备使用“发送音频流”的过程来发送音频数据给接收设备，而接收设备使用“接收音频流”的过程来接收音频数据。在“发送音频流”的过程中，源设备将音频数据编码成与接收设备解码能力相兼容的格式。当使用内容保护时，内容保护报头在加密音频内容之前。然后在源设备的AVDTP实体中采用所选择的传输服务，流音频可以通过传输信道发送出去。然后，接收设备的AVDTP实体采用所选择的传输服务，可以从传输信道中接收音频数据流。如果使用了内容保护，接收设备将会处理内容保护头，对其进行分析并解密相关的加密内容。然后根据所选择的编码格式对音频数据进行解码。
图4是流音频的蓝牙协议栈的示意图。如图4所示，流音频蓝牙协议栈401包括A2DP 402、蓝牙管理实体(BTM)协议404、GAVDP/AVDTP 406、服务发现协议(SDP)408、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)410、主控制器接口(HCI)412和低层栈414。除了图4中所示的蓝牙规范，蓝牙流音频中还采用了几个ISO/IEC和因特网RFC规范，如表1中所示。
  规范   描述
  ISO/IEC 11172 3部分   MPEG音频
  ISO/IEC 13818 3部分   MPEG音频
  ISO/IEC 13818 7部分   MPEG高级音频
  ISO/IEC 14496 3部分   MPEG高级音频
  RFC 1889   实时协议(RTP)
  RFC 2733   RTP纠错
  RFC 3095   数据包报头压缩
  RFC 2250   RTP有效负载格式
  RFC 3016   RTP有效负载格式
  RFC 3119   RTP有效负载格式
    表1-蓝牙流音频中采用的其它规范
大部分蓝牙流A/V系统是在AVDTP协议下实现的。图5是AVDTP协议特征的示意图。如图5所示，AVDTP协议包括蓝牙协议栈501部分，可以分为四个子系统：信令502、流管理504、恢复506和适配层508。AVDTP信令消息502用来发现、配置、打开和关闭两个设备之间的数据流。有11种消息类型，其中某些消息是可选的。
流管理器504的媒体传输性能可以用来传输包括音频数据的RTP数据包，这个特性是AVDTP所要求的。流管理器504的报告性能使得能够利用RFC1889定义的协议来交换链路质量信息，诸如抖动和包丢失。这是一个可选的性能。恢复性能506将额外的包含纠错数据的数据包添加到包传输中。这个性能可以使丢失的数据包得以恢复。恢复机制由RFC 2733定义。这是一个可选的性能，并且要求额外的ROM和/或RAM。
根据RFC 3095的定义，适配层508的报头压缩性能允许压缩RTP报头。当使用AVDTP时，RTP报头可以减少5至7个字节。相对于实现该性能所做的努力这点节省可能是不值得的，尤其是当使用大的媒体包时。AVDTP适配层508的复用性能允许媒体、报告和/或恢复数据包共享L2CAP信道，因此导致了较少的L2CAP信道和较好的基带信道使用能力。对于使用含报告和恢复的多路同步数据流的设备来说，这种复用性能是有用的。
实现蓝牙流音频的设备需要考虑几个问题，这些问题没有完全包括在蓝牙规范里。例如这些问题涉及到可选性能的实现，多路数据流的支持和/或数据流量和同步问题等，它们中的一个或多个超出了蓝牙规范的范围。
图6是用于重放流音频的硬件实施的示意图。如图6所示，用于流音频重放的硬件实施部分包括蓝牙基带集成电路(IC)605、无线IC 601和音频IC 623。无线IC 601包括蓝牙无线电路603。音频IC 623包括MP3解码器625和立体声编解码电路627。基带IC 605包括蓝牙基带电路607、ARM7处理器609、随机访问存储器(RAM)611、只读存储器(ROM)613、语音编解码器621、串行外设接口(SPI)619、通用串行总线(USB)617和通用异步收发器(UART)615。无线IC 601和音频IC 623可在不同的芯片上实现。ARM7处理器609可用来操作所有需要的软件，例如包括低层栈、高层栈和内嵌应用框架。通过蓝牙链路接收的数据可以由协议栈来处理，并传递给应用层。应用层得到音频流数据并通过硬件接口将其传递给音频IC 623。音频IC 623对数字音频解码并将其转换为模拟信号。
对于AVDTP的实现，最小性能要求是需要支持多路数据流。对于如图1所示的简单的流音频设备，可以不要求诸如恢复、报告、报头压缩和复用等可选性能，因为没有这些性能，蓝牙设备也足以适应操作。
在蓝牙链路上很难用一个恒定的比特率来传输数据。如果数据发送太慢，音频解码器将消耗完数据流，从而引起一个可听觉的错误，丢失数据包也会引起同样的问题。另一方面，如果数据发送太快，数据会在音频解码器上缓冲，最终当设备用完缓冲空间时，将引起堵塞或数据丢失。由于在AVDTP和L2CAP中没有建立流量控制机制，所以需要采用别的机制来防止数据丢失。音频源或者发送数据流的设备使用的机制依赖于源的类型。假如源是直播的，音频流数据由音频编码器提供，那么编码器自身需要能提供恒定的比特率。如果源来自于文件，那么需要用定时器来维持恒定的比特率。
表2a和表2b描述了音频帧大小、数据率、采样频率和帧周期之间的典型关系。基于这些数据表，可以利用适当的定时器来发送音频数据包。在本发明的一个具体实施例中，一个设备正在发送来自于文件中的MP3流，它采用128kbps比特率编码、采样频率为48KHz。如表2a所示，这意味着384字节长的音频帧每隔24.0ms被发送一次。如果设备简单地设置定时器周期为24.0ms，并且每周期完时都发送数据包，那么就可以维持恒定的比特率了。在本发明的另一个具体实例中，设备发送SBC格式的音频流，它采用128kbps比特率编码和48KHz的采样频率，如表2a和表2b所示，42字节长的SBC格式的音频帧每隔2.667ms需发送一次。因此，源需要被配置成每隔2.667ms可以发送42字节的帧。在这点上，恒定的比特率可以在传输过程中得到维持。
                                                     音频帧大小vs.数据率和采样频率
                    SBC                     MP3
  64kbps   128kbps   320kbps   64kbps   128kbps   320kbps
  48kHz   20   42   108   192   384   960
  44.1kHz   22   46   118   209   418   1045
  32kHz   32   64   162   228   576   1440
                       表2a-SBC和MP3的音频帧大小
        音频帧周期vs.采样频率
  SBC   MP3
  48kHz   2.667ms   24.0ms
  44.1kHz   2.902ms   26.122ms
  32kHz   4.0ms   36.0ms
    表2b-SBC和MP3的音频帧周期
如表2b所示的SBC和MP3音频帧周期的各种典型值，SBC帧小，周期短。一些设备很难在如此短的间隔里使用定时器或处理数据。因此，与其在非常短的间隔里发送包括单一帧的小数据包，不如在一个较长的间隔里发送包括几个帧的大数据包。MP3帧最大的长度可以与AVDTP传输信道的L2CAP MTU相对应，因此音频帧不需要通过AVDTP数据包分割。
考虑一个例子，数据包每隔24ms发送一次，如果定时器不是太精确以致数据包实际每隔20ms或29ms发送一次，那将发生什么情况呢？假如数据包迟滞到达，音频解码器将用完数据。因此，如果希望每个数据包按时发送，即使定时器稍微不准确也可能引起故障。为了防止发生这种故障，可以在数据流里提供空闲(slack)。如果接收数据流的设备可以缓冲至少几个数据包，当数据流开始传输时，大量的数据包可以尽快地传输。这也有助于解决时间器不精确以及因包丢失造成数据延迟的问题。缓冲的数据包的总量依赖于接收数据流的设备的具体实施。接收数据流的设备也可以改进流量。不管发送数据流多快或者多慢，接收数据流的设备都可以通过延迟重放来平滑流量直到接收到大量的数据包。这也有助于解决时间器不精确以及因包丢失造成数据延迟的问题。
当在设备之间有多个数据流传递时，数据流的重放可以是同步的。考虑图1所示的无线PC扬声器，PC可以将蓝牙音频流传送给每个扬声器。在这个例子中，实际有两个同步问题。第一，两个扬声器的音频重放需要彼此同步；第二，音频重放需要与PC上的显示内容同步。虽然蓝牙规范不包括同步问题，我们可以使用该系统的一些特性来解决这些同步问题。
每个蓝牙设备有一个自由运行的系统时钟，它决定跳频收发机的计时。在微微网中，从设备要同步于主系统的时钟。两个扬声器都同步于PC的蓝牙时钟。取决于蓝牙芯片的实施，对于应用，能够使定时器与PC的时钟同步。可以使用PC时钟与数据包里的RTP表述时间截共同协力使重放同步。因此，可以用微微网的计时作为两个扬声器之间的同步源。
同步问题的第二部分归结为从PC发送音频流的时间到扬声器重放音频流的时间之间的延迟是多长。研究表明在这样的情况下大于80ms的延迟可以被感觉到。然而，根据前面的讨论，对于接收数据流的设备，可以在重放前缓冲少许音频帧，有助于在链路上维持恒定的数据率。80ms的极限将是缓冲多少帧的上限。例如，采样率为44.1KHz的MP3数据流的帧周期为26.122ms。因此，为使延迟保持在对应于这一极限的计时之下，缓冲应不多于三个帧。
在本发明的一个具体实施例中，两个设备之间相互传送流音频，其中有一个设备可以使用或不使用内容保护。在这点上，音频的品质可以调整，通过允许连接而撤销内容保护是常用的方式。在某些场合，两个设备都可以支持内容保护，因此，可以得到高品质音频。虽然无论是否使用内容保护，这些设备仍拥有连接能力，使得用户至少可以听到受限形式的音频内容。
通过设置音频编码器的流速率可以调整数字音频流的品质，较高的流速率将有较好的音频品质。取决于所使用的具体编解码器，也可以对其它参数进行调整。
本发明的多发面可用于编解码，允许对高速率数据流(如MP3或SBC)进行不同品质的编码。在这点上，音频品质可以通过流速率调整，例如，可以设置高流速率或低流速率，高流率可以提供更好的音频品质。例如，当内容为音乐时在高流速率时有较好的品质，如200kbit/秒，没有内容保护时，低流率如128kbit/秒。如果内容是语音，也可以用更低的流速率，如80kbit/秒。音频品质也可以用其它的编解码参数来调整，如模式，它可以是单声道或者立体声。
例如对于SBC，诸如块的数量、子波段的个数、响度(loudness)或SNR(信噪比)和比特池等参数都会影响音频品质。块的数量指的是用来编码特定音频帧的音频采样数目。子波段的数量指的是根据频率波段划分的音频采样块的数量。当对音频信号进行编码时，块的数量和子波段的数据将影响音频信号怎样分配成块。例如，使用多个子波段表明将音频信号分成较小的更具体的块，然后对它编码，这样可以得到更好的音频品质。另外，在采样音频帧以进行编码时，使用合适数量的块可以使流音频得到优化。可以用响度或信噪比SNR作为采样的量化计量单位，对音乐内容来说，选择响度比使用SNR能产生更好的结果。响度和SNR与音频信号的振幅有关，响度可以表明音频信号的振幅，SNR可以表明音频信号的振幅与加在其上的噪声振幅之间的关系。
在源设备和接收设备之间的信令处理过程中使用的SBC编解码特定信息因素可以是，如采样频率、信道模式、块长度、子波段、分配方法、最小和最大的比特池值。采样频率是指对音频流进行编码所采用的采样频率。接收设备的解码器至少可以支持44.1KHz和48KHz的采样频率。源设备的编码器至少可以支持44.1KHz和48KHz采样频率中的一种。信道模式参数是指编码的信道模式，例如，对于SBC，接收设备的解码器需要支持单声道、双声道、立体声和混合立体声，而源设备的编码器至少需要支持单声道，以及双声道、立体声和混合立体声3种中的一种。块长度参数是指对流音频进行编码用的尺寸，例如对于SBC，设备可以支持4、8、12和16的块尺寸。子波段参数是指对流音频进行编码用的子波段数量，例如对于SBC，子波段数量可以是4或8。接收设备的解码器需要两者都支持，而源设备的编码器需要支持8个子波段，4个子波段数可支持也可不支持。分配方法参数是指分配方法是响度还是SNR。比特池参数是指用于编码数据流的比特分配池的大小，例如对于SBC，可以用最大和最小比特池值计算前面所提到的音频流的比特率和帧长度。决定比特率的编解码信息可包含在SBC帧报头里，并随音频流重复地发送给接收设备。通过不停地改变比特池参数，源设备能动态的改变比特率。表3是源设备编码器的典型设置示意图。
 SBC编码设备*                       中品质                      高品质
        单声道       混合立体声           单声道       混合立体声
 采样频率(kHz)   44.1   48   44.1   48   44.1   48   44.1   48
 比特池值   19   18   35   33   31   29   53   51
 帧长(字节)   46   44   83   79   70   66   119   115
 比特率(kb/s)   127   132   229   237   193   198   328   345
                  *其它设置：块长＝16，分配方法＝响度，子波段＝8
                       表3-源设备的SBC参数的典型设置
参数配置取决于音频信号的内容，如是语音还是音乐。例如，对于语音内容，单声道和立体声之间的模式转换对品质的影响不象对音乐内容那么大。例如当使用SBC时，信道模式可以是单声道、双声道、立体声和混合立体声中的一种。
图7a是依照本发明实施例的典型系统的高级框图。该系统包括试图通过通信链路705连接的设备701和703。设备701和703可以是蓝牙流音频设备。设备701支持内容保护，设备703可以支持或可以不支持内容保护。例如，设备701和703可以是能够通过通信信道705进行数据通信的设备，这些数据可以是音频流、视频流等。本发明的一个实施例中，设备701和703可以是网络(如个人区域网)的一部分。
本发明的一个实施例中，设备701支持内容保护，设备703不支持内容保护。在这个实施例中，当试图进行连接时，可以没有内容保护的方式连接成功。也可能有设备701和703都支持内容保护的情况，但是，内容保护可能不工作，例如，设备701和703内容保护的版本不同，或传输信号加密的密钥交换(keyexchange)不工作。在这种情况下，内容保护机制可能失败，但是在没有内容保护的情况下连接仍然能完成。有内容保护的通信在设备701和703都能成功。
本发明的一个具体实施例中，可以根据两个设备701和703之间通信中是否使用内容保护来配置编解码。为保证最佳的通信条件，可以使用多种编解码配置。AVDTP借助于进程(procedure)(诸如能力获知(Get Capabilities)和流配置进程)提供内容保护识别和协商(negotiation)的方法。
图7b是依照本发明实施例的发起音频流的典型流程图。最初，源设备711和接收设备713处于空闲状态715。源设备711可以发起一个进程，如数据流端点(SEP)发现进程717，该进程可以反馈回每个数据流端点的媒体类型信息和数据流端点标识(SEID)。能力获知进程719用来收集接收设备713的服务能力。如上文所述，服务能力可以是应用服务能力或传输服务能力。对于A2DP来说，应用服务能力包括音频编解码能力和内容保护能力。基于收集到的SEP信息和服务能力，源设备711可以为接收设备713和源设备711自身决定最合适的音频流参数(编解码器、内容保护和传输服务)。然后源设备711请求接收设备713使用流配置进程721配置接收设备的音频参数，通过表明相应的本地和远程SEID对，向源设备711和接收设备713表明本地和远程的SEP的映射。另外，作为流配置进程的结果，在每个源设备711和接收设备713所对应的流端点之间存在一种关系。源设备也可以配置自身的音频参数。然后通过流建立进程723建立信道。在这点上，设备711和713的状态都是开725的。
图7c是依照本发明实施例的典型音频流的示意图。一旦在源设备711和接收设备713之间建立起信道，设备的状态是开725的。通过用户的发起操作或者内部事件，源设备711可以发起一个流开始进程727，然后设备711和713的状态都改变为流729。一旦流开始进程727完成，音频流就会开始。
在源设备和接收设备之间处理音频流的过程中，用来获得音频数据流的进程可以利用安全控制进程，它可以为内容保护而定义，可以根据所使用的内容保护方法而变化。
图8是依照本发明实施例的基于内容保护能力在两设备之间建立通信的典型方法的流程图。步骤801中，在两个设备(如图7a的设备701和703)之间建立一个新的蓝牙连接，其中两设备中有一个(如设备701)支持内容保护。步骤803中可以决定另一个设备(如设备703)是否支持内容保护。如果设备703支持内容保护，那么在步骤805中，设备701中的编解码器需要配置成支持内容保护的数据通信，并且在步骤809中两个设备之间发生通信。假如设备703不支持内容保护，那么在步骤807中，设备701中的编解码器需要配置成不支持内容保护的数据通信，之后在步骤809中，两个设备之间发生通信。
本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行所述程序控制计算机系统，使其按所述方法运行。在计算机系统中，利用处理器和存储单元来实现所述方法。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
本申请参考了申请日为2004年12月21日、申请号为No.11/019,072的美国专利，本文参考并结合其全部主题内容。

Claims (10)

1、一种处理网络中至少两个设备之间协同操作的方法，包括：
在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信；
根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信；
通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述配置第一设备包括配置在通信协议下使用的参数。
3、根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数包括流速率、模式、信号采样参数和幅度参数中的至少一种。
4、根据权利要求1所述的方法，如果第二设备不支持内容保护，配置第一设备使其使用不要求内容保护的通信协议。
5、根据权利要求1所述的方法，如果第二设备支持内容保护，配置第一设备使其使用要求内容保护的通信协议。
6、一种计算机可读的存储器，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包含至少一个用于处理网络中至少两个设备之间协同操作的代码段，当计算机执行该至少一个代码段时使得计算机执行以下步骤：
在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信；
根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信；
通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信。
7、根据权利要求6所述的计算机可读的存储器，其中，用于配置第一设备的代码包括用于配置在通信协议下使用的参数的代码。
8、一种处理网络中至少两个设备之间协同操作的系统，包括，
至少一个能够在网络中的第一设备和第二设备之间建立蓝牙通信链路的处理器，其中，第一设备支持含内容保护的数据通信；
至少一个能够确定第二设备是否支持含内容保护的数据通信的处理器；
至少一个能够根据对第二设备是否支持含内容保护的数据通信的确定结果，配置第一设备以进行数据通信的处理器；
至少一个能够通过所建立的蓝牙通信链路在第一设备和第二设备之间进行数据通信的处理器。
9、根据权利要求8所述的系统，其中，配置所述第一设备包括配置在通信协议下使用的参数。
10、根据权利要求9所述的系统，其中，所述参数包括流速率、模式、信号采样参数和幅度参数中的至少一种。
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