JP2021513805A - 高速オーディオデータ伝送方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

オーディオデータ伝送方法及びデバイスが開示される。当該方法は、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化するステップであり、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい、ステップと、データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信するステップとを含む。この出願の実施形態によれば、オーディオデータ伝送レートが増加でき、したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートされる。

Description

［関連出願への相互参照］
この出願は、2018年2月14日に中国国家知識産権局に出願された「HIGH-SPEED AUDIO DATA TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS」という名称の中国特許出願第201810151616.7号に対する優先権を主張し、その全内容を参照により援用する。
［技術分野］
本発明は、通信分野に関し、特に、オーディオデータ伝送方法及び装置に関する。
モバイル通信技術の急速な発展によって、携帯電話及びタブレットコンピュータのようなポータブルデバイスは、人々の生活における必需品となっており、ブルートゥース技術は、これらのポータブルデバイスにとって標準的な構成となっている。
ブルートゥース技術に基づいてブルートゥース音楽を聴くことは、ブルートゥースの最も価値のあるアプリケーションのうちの1つである。アドバスト・オーディオ・ディストリビューション・プロファイル(Advanced Audio Distribution Profile, A2DP)は、ブルートゥース音楽を再生する機能を実現するアプリケーションに使用される。従来のブルートゥース技術に基づいて、オーディオデータは、デバイスの間の非同期接続指向論理トランスポート(Asynchronous Connection-oriented, ACL)接続を使用することにより伝送され、現在、ブルートゥースデバイスは、毎秒3メガビット(Mb/s)の最大物理レートを提供できる。
しかし、現在のブルートゥース仕様における物理レートに制限されて、ブルートゥースを使用することにより再生されるオーディオは、比較的高い圧縮率を有する非可逆圧縮モードで伝送され、より高品位なオーディオデータの伝送はサポートできない。
この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送レートを増加させるためのオーディオデータ伝送方法及び装置を提供し、それにより、より高品位なオーディオデータの伝送をサポートする。
第1の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送方法を提供する。当該方法は、
オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化するステップであり、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい、ステップと、データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信するステップとを含む。
上記の方法では、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダ及びPDUは、2つの異なる変調方式を使用することにより変調されるので、PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させる。したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
可能な設計では、当該方法は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するステップと、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するステップと、変調方式識別子を送信するステップとを更に含む。
上記の方法では、物理層フレームヘッダにより使用される変調方式及びPDUにより使用される変調方式は、変調方式識別子に基づいて決定できる。このように、受信デバイスは、決定された変調方式に基づいてPDUを復調できる。可能な設計では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
上記の方法では、高品位オーディオデータは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調されたPDUに基づいて、データ伝送レートで、BLE物理チャネル上で伝送できる。
可能な設計では、PDUは、制御層フレームヘッダ及びペイロードpayloadを含み、payloadは、オーディオデータを搬送するために使用され、制御層フレームヘッダは、オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む。
上記の方法では、受信デバイスは、制御層フレームヘッダ内のオーディオデータの長さについての指示情報に基づいて、受信したオーディオデータが完全であるか否かを検証できる。
可能な設計では、BLE物理チャネルの帯域幅は2メガヘルツMHzであるか、或いは、BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの帯域幅を有する物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される。
上記の方法では、オーディオデータは、異なる物理チャネルの帯域幅を使用することにより、異なるデータ伝送レートで伝送できる。
可能な設計では、第1のデジタル変調方式は、ガウス周波数シフトキーイングGFSKを含み、第2のデジタル変調方式は、差動直交位相シフトキーイングDQPSK又は8差動位相シフトキーイング8DPSKを含む。
上記の方法では、第1のデジタル変調方式はGFSKであり、第2のデジタル変調方式はDQPSK又は8DPSKである。このように、BLEモードとEDRモードとの間の互換性が実現され、オーディオデータが高速で伝送される一方で、電力消費が低減できる。
可能な設計では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲である。
上記の方法では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲内に入り、それにより、元のハードウェアデバイスが使用でき、それにより、ハードウェアリソースを節約する。
可能な設計では、オーディオ接続終了コマンドがBLE物理チャネル上で送信される。
上記の方法では、送信デバイス及び受信デバイスの電力消費を回避し、リソースの無駄を回避するために、送信デバイスは、オーディオ接続終了コマンドを使用することにより受信デバイスから切断される。
可能な設計では、当該方法は、論理リンク制御及び適応プロトコルL2CAPを使用することにより、コーデックcodecパラメータを照会するステップであり、codecパラメータは、オーディオデータの符号化パラメータを含む、ステップと、オーディオデータを取得するために、符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化するステップとを含む。
上記の方法では、通常のオーディオ再生を確保するために、符号化パラメータは、L2CAPを使用することにより照会され、元のオーディオデータが符号化される。
第2の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送方法を提供する。当該方法は、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するステップであり、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含む、ステップと、オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調するステップであり、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい、ステップとを含む。
上記の方法では、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で受信され、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより復調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより復調される。受信したオーディオデータパケットのPDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させ、高品位オーディオデータの伝送をサポートする。可能な設計では、当該方法は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するステップと、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、変調方式識別子に基づいて、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するステップとを更に含む。
上記の方法では、第1のデジタル変調方式及び第2のデジタル変調方式は、変調方式識別子に基づいて決定でき、次いで、オーディオデータが正常に復調できる。
可能な設計では、第1のデジタル変調方式の変調レートは、データ伝送レートに等しく、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
上記の方法では、高品位オーディオデータは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調されたPDUに基づいて、データ伝送レートで、BLE物理チャネル上で伝送できる。
可能な設計では、オーディオデータを取得した後に、当該方法は、確認メッセージを送信デバイスに返信するステップであり、確認メッセージは、オーディオデータの受信状態を示すために使用される、ステップを更に含む。
上記の方法では、受信デバイスがオーディオデータを受信したか否かを送信デバイスに通知するために、確認メッセージが受信デバイスに返信される。
第3の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、ベースバンドプロセッサと、送信機とを含み、ベースバンドプロセッサは、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化し、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さく、送信機は、データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信する。
上記の装置について、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダ及びPDUは、2つの異なる変調方式を使用することにより変調されるので、PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させる。したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
可能な設計では、当該装置は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するように構成されたオーディオコーデックcodecを更に含み、ベースバンドプロセッサは、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成され、送信機は、変調方式識別子を送信するように構成される。
可能な設計では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
可能な設計では、PDUは、制御層フレームヘッダ及びペイロードpayloadを含み、payloadは、オーディオデータを搬送するために使用され、制御層フレームヘッダは、オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む。
可能な設計では、BLE物理チャネルの帯域幅は2メガヘルツMHzであるか、或いは、BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの帯域幅を有する物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される。
可能な設計では、第1のデジタル変調方式は、ガウス周波数シフトキーイングGFSKを含み、第2のデジタル変調方式は、差動直交位相シフトキーイングDQPSK又は8差動位相シフトキーイング8DPSKを含む。
可能な設計では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲である。
可能な設計では、当該装置は、オーディオコーデックcodecを更に含み、codecは、論理リンク制御及び適応プロトコルL2CAPを使用することにより、codecパラメータを照会するように構成され、codecパラメータは、オーディオデータの符号化パラメータを含み、codecは、オーディオデータを取得するために、符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化するように更に構成される。
第4の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、受信機と、ベースバンド処理モジュールとを含み、受信機は、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するように構成され、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含み、ベースバンド処理モジュールは、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調し、オーディオデータを送信するように構成され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
上記の装置では、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で受信され、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより復調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより復調される。PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させ、高品位オーディオデータの伝送をサポートする。
可能な設計では、当該装置は、オーディオコーデックcodecを更に含み、受信機は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するように構成され、codecは、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、変調方式識別子に基づいて、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成される。
可能な設計では、データ伝送レートの値は、第2のデジタル変調方式の変調レートの値のN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。第5の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、カプセル化モジュールと、送信モジュールとを含み、カプセル化モジュールは、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化し、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さく、送信モジュールは、データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信する。
可能な設計では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
可能な設計では、PDUは、制御層フレームヘッダ及びペイロードpayloadを含み、payloadは、オーディオデータを搬送するために使用され、制御層フレームヘッダは、オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む。
可能な設計では、BLE物理チャネルの帯域幅は2メガヘルツMHzであるか、或いは、BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの帯域幅を有する物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される。
可能な設計では、第1のデジタル変調方式は、ガウス周波数シフトキーイングGFSKを含み、第2のデジタル変調方式は、差動直交位相シフトキーイングDQPSK又は8差動位相シフトキーイング8DPSKを含む。
可能な設計では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲である。
可能な設計では、当該装置は、コーデックモジュールを更に含み、コーデックモジュールは、論理リンク制御及び適応プロトコルL2CAPを使用することにより、codecパラメータを照会するように構成され、codecパラメータは、オーディオデータの符号化パラメータを含み、コーデックモジュールは、オーディオデータを取得するために、符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化するように更に構成される。
第6の態様によれば、この出願の実施形態は、高速オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、受信モジュールと、復調モジュールとを含み、受信モジュールは、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するように構成され、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含み、復調モジュールは、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調し、オーディオデータを送信するように構成され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
可能な設計では、当該装置は、コーデックモジュールを更に含み、受信モジュールは、BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するように構成され、コーデックモジュールは、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、変調方式識別子に基づいて、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成される。
可能な設計では、データ伝送レートの値は、第2のデジタル変調方式の変調レートの値のN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
この出願の第7の態様は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供する。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は命令を記憶し、命令がコンピュータ又はプロセッサ上で実行されたとき、コンピュータ又はプロセッサは、第1の態様若しくは第2の態様又はこれらの可能な設計のうちいずれか1つによる方法を実行することが可能になる。
この出願の第8の態様は、命令を含むコンピュータプログラムプロダクトを提供し、命令がコンピュータ又はプロセッサ上で実行されたとき、コンピュータ又はプロセッサは、第1の態様若しくは第2の態様又はこれらの可能な設計のうちいずれか1つによる方法を実行することが可能になる。
この出願の実施形態による典型的なブルートゥースシステムの全体フレームワーク図である。 この出願の実施形態によるブルートゥースシステムの全体概略構造図である。 この出願の実施形態によるブルートゥースシステムにおけるオーディオデータ伝送の概略フローチャートである。 この出願の実施形態による、オーディオコーデック能力を照会する概略フローチャートである。 この出願の実施形態によるオーディオコーデックを構成する概略フローチャートである。 この出願の実施形態によるオーディオ接続を作成する概略フローチャートである。 この出願の実施形態によるオーディオ伝送チャネルの分布の概略図である。 この出願の実施形態による高品位オーディオ物理フレームの概略構造図である。 この出願の実施形態によるプリアンブルフォーマットの概略図である。 この出願の実施形態によるオーディオPDUデータフォーマットの概略図である。 この出願の実施形態によるオーディオPDUパケットヘッダの概略構造図である。 この出願の実施形態によるオーディオ接続を終了する概略フローチャートである。 この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送方法の概略フローチャートである。 この出願の他の実施形態によるオーディオデータ伝送方法の概略フローチャートである。 この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送装置の概略構造図である。 この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送装置の概略構造図である。 この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送方法及びデバイスを実現できるコンピューティングデバイスの例示的なハードウェアアーキテクチャの構造図である。
図１は、この出願の実施形態による典型的なブルートゥースシステムの全体フレームワーク図である。図に示すように、ブルートゥースデバイスは、ブルートゥースホスト(Bluetooth Host)と、ブルートゥースモジュール(Bluetooth Module)とを含む。ブルートゥースホストは、アプリケーションプログラム(Application)及び上位層プロトコル(Higher Layer)の制御下で、ホストコントローラインタフェース(Host Controller Interface, HCL)を通じてブルートゥースモジュールとデータを交換する。ブルートゥースホストは、ブルートゥースモジュール内のホストコントローラ(Host Controller)と、リンクマネージャ(LinkManager)と、ブルートゥースオーディオ(Bluetooth audio)と、ベースバンド及びリンク制御と、無線周波数(Radio Frequency)とを使用することにより、他のブルートゥースシステムとデータを交換する。
図２は、この出願の実施形態によるブルートゥースシステムの全体概略構造図である。ブルートゥースシステムは、オーディオソースデバイス201と、ブルートゥースコントローラ203と、オーディオ受信デバイス202と、ブルートゥースコントローラ204とを含む。オーディオソースデバイス201は、ブルートゥースコントローラ203及びブルートゥースコントローラ204を使用することにより、オーディオデータをオーディオ受信デバイス202に送信する。
送信デバイスは、オーディオソースデバイス201と、ブルートゥースコントローラ203とを含む。受信デバイスは、オーディオ受信デバイス202と、ブルートゥースコントローラ204とを含む。この出願のこの実施形態では、送信デバイスがオーディオデータを受信デバイスに送信する例が説明のために使用される。受信デバイスはまた、同じ技術的解決策を使用することにより、オーディオデータを送信デバイスに送信してもよいことが理解されるべきである。
任意選択の場合、オーディオソースデバイス201の構造は、オーディオ受信デバイス202の構造と同じである。オーディオソースデバイスの構造が以下の説明のための例として使用される。オーディオソースデバイス201は、ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2011と、オーディオ符号化モジュール2012と、シリアル通信モジュール2013とを含む。
オーディオデータを伝送するとき、ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2011は、オーディオ符号化モジュール2012を使用することにより、オーディオ受信デバイス202とオーディオ符号化関連パラメータを交渉してもよい。さらに、ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2011は、シリアル通信モジュール2013を使用することにより、オーディオデータを伝送してもよい。
例えば、ブルートゥースコントローラ203は、パルス符号変調モジュール2014と、シリアル通信モジュール2015と、ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016と、ブルートゥースベースバンドモジュール2017と、無線周波数モジュール2018とを含む。
パルス符号変調モジュール2014は、エンコーダパラメータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送する。シリアル通信モジュール2015は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理2016に伝送する。ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016は、ブルートゥースベースバンドモジュール2017及び無線周波数モジュール2018を使用することにより、データをブルートゥースコントローラ204に伝送する。
受信デバイスのブルートゥースコントローラ204の構造及び機能については、ブルートゥースコントローラ203の説明を参照し、詳細については、ここでは再び説明しない。
この出願の実施形態において提供されるオーディオデータ伝送方法について、図２及び図３を参照して以下に説明する。オーディオデータ伝送方法は、以下のステップを具体的に含む。
S1:非同期接続指向論理トランスポート(Asynchronous Connection-oriented logical transport, ACL)接続を作成する。
例えば、オーディオソースデバイスは、ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2011を使用することにより、オーディオ受信デバイス202へのACL接続を作成する。ACL接続は、従来のブルートゥース ACL接続又はBLE ACL接続でもよい。
さらに、オーディオソースデバイスは、論理リンク制御及び適応プロトコル(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)層プロトコルを使用することにより、オーディオソースデバイス及びオーディオ受信デバイスについてのcodecパラメータを交渉する。
S2:ACL接続は低エネルギー状態にある。
例えば、オーディオが再生されないとき、或いは、オーディオ再生が一時的に停止されたとき、ACL接続は、短いデューティサイクルで低エネルギー状態にある。
一例では、オーディオが再生されないとき、或いは、オーディオ再生が一時的に停止されたとき、休息モードが使用され、休息モードは、長間隔の接続モードを設定するように接続モードを更新することにより実現される。休息モードでは、電力を節約するために、送信デバイスによりデータを送信するスロット数が低減され、受信デバイスにより聴くスロット数が対応して低減される。
S3:送信デバイスは受信デバイスへのオーディオ接続を作成する。
送信デバイスは、高品位オーディオデータの伝送のために、受信デバイスへのオーディオ接続を作成する。
S4:オーディオデータを伝送する。
例えば、オーディオソースデバイス201がプリケーション層でオーディオパルス符号変調(Pulse Code Modulation, PCM)データに対して圧縮符号化(非可逆又は可逆)を実行した後に、オーディオデータは、ホストコントローラインタフェース(Host Controller Interface, HCI)又は集積回路間サウンドバス(Inter-IC Sound, I2S)インタフェースを通じてオーディオソースデバイス201によりブルートゥースコントローラ203に伝送される。
S5:PDUを生成する。
図２を参照すると、シリアル通信モジュール2015がHCIインタフェースからオーディオデータを受信した後に、シリアル通信モジュール2015は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送するか、或いは、パルス符号変調モジュール2014がオーディオcodecモジュール2012からオーディオデータを受信した後に、パルス符号変調モジュール2014は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送する。PDUを生成するために、ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016は、オーディオデータをカプセル化する。
例えば、PDUは、制御層フレームヘッダ(Header)及びペイロード(payload)を含む。payloadは、オーディオデータを搬送するために使用される。payloadで搬送されるオーディオデータは、元のオーディオデータを符号化することにより取得されたオーディオデータを含んでもよく、任意選択で、オーディオデータは、代替として、暗号化及び完全性検査が実行されたオーディオデータを含んでもよいことが理解されるべきである。
例えば、図１０は、この出願の実施形態によるPDUデータフォーマットの概略図である。任意選択の場合、payloadが伝送のために暗号化された場合、MICは、暗号化データの完全性検査ビットであり、或いは、payloadが伝送のために暗号化されていない場合、MICフィールドは存在しない。
例えば、図１１は、この出願の実施形態によるPDU制御層フレームヘッダheaderの概略構造図である。headerは、次シーケンス番号(Next Sequence Number, NESN)フィールドと、シーケンス番号(Sequence Number, SN)フィールドと、ピアデバイスとの伝送を実行するために使用される更なるデータ(More Data, MD)フィールドとを含む。BLE ACLパケットの伝送メカニズムが再利用される。NESNの長さは1ビットであり、SNの長さは1ビットであり、MDの長さは1ビットであり、将来使用のための予備(Reserve for future use, RFU)フィールドの長さは2ビットである。例えば、ヘッダは、payloadの長さを示すために使用される指示情報を含む。例えば、図１１において、長さの指示情報は、Lengthにより表され、任意選択で、Lengthの長さは11ビットであり、有効な値は、0から2047の範囲である。
S6:PDUをカプセル化する。
図２を参照すると、ブルートゥースベースバンドモジュール2017は、ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016により交渉された時系列パラメータに基づいてPDUをカプセル化する。例えば、時系列パラメータは、PDUの最大伝送長、PDUの最小伝送間隔、PDUの最大伝送間隔及びPDUの接続アンカー時間を含む。PDUの接続アンカー時間は、現在伝送されているメッセージの開始点位置の後の時点である。例えば、PDUは、物理層フレームヘッダに基づいてカプセル化され、すなわち、1つの物理層フレームヘッダがPDUの前に追加される。任意選択の場合、物理層フレームヘッダは、0.45から0.55の範囲の変調度を有するGFSK変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダは、GFSKの2M/4Mフレームヘッダを使用してもよい。例えば、カプセル化されたPDUは、オーディオデータパケットと呼ばれてもよい。図８は、この出願の実施形態によるオーディオデータパケットの物理フレームの概略構造図である。
物理フレーム内のいくつかのフィールドについて、以下に説明する。
(1)プリアンブル(Preamble)
図９は、この出願の実施形態によるプリアンブルフォーマットの概略図である。
preambleの時間は常に8マイクロ秒である。高品位2MHzチャネルのpreambleは16ビットを含み、高品位4MHzチャネルのpreambleは32ビットを含む。ビットフォーマット「1010」又は「0101」は、access addressの最初のビット「1」又は「0」に基づいて決定される。
例えば、access addressの最初のビットが1である場合、preambleは「1010」で始まり、或いは、access addressの最初のビットが0である場合、preambleは「0101」で始まる。
(2)図９を参照すると、access addressは32ビットを含み、ブルートゥースBLEプロトコルにおけるフォーマットが再利用される。
(3)図８を参照すると、GFSKのトレーラは、12個の全ゼロビットを含む。
(4)図８を参照すると、ガード時間(Guard time)は、GFSKの最後のトレーラビットからDPSK同期ワード(sync word)の最初のビットまでの間隔である。
一例では、guard timeは5マイクロ秒でもよいが、実際の変動を考慮して、guard timeは+/-0.25マイクロ秒以内で変化することが許容される。guard timeの値は、全て0でもよく、或いは、繰り返しの0101でもよい。
(5)図８を参照すると、DQPSK変調方式のsync wordは11シンボルであり、ブルートゥースプロトコルにおけるEDR DQPSK設計に従う。最初のシンボルはいずれかの位相(reference)であり、最後の10シンボルのビットは0、1、1、1、0、1、1、1、0、1、-1、1、1、1、0、1、0、1及び1である。
8DPSK変調方式のsync wordは11シンボルであり、ブルートゥースプロトコルにおけるEDR 8DPSK設計に従う。最初のシンボルはreferenceであり、最後の10シンボルのビットは0、1、0、1、1、1、0、1、0、1、1、1、0、1、0、1、1、1、1、1、1、0、1、0、0、1、0、0、1及び0である。
(6)図８を参照すると、CRC設計は、BLE PDUのCRC構造に従い、すなわち、CRCは、合計で24ビットを含む。LFSR関数は、X24+X10+X9+X6+X4+X3+X+1である。
(7)図８を参照すると、DPSKのトレーラは2シンボルの全ゼロビットである。
DQPSK変調方式のトレーラビットは{00,00}であり、D8PSK変調方式のトレーラビットは{000,000}である。
S7:カプセル化されたPDUを送信する。
無線周波数モジュール2018は、オーディオデータを含むPDUを無線周波数モジュール2028に送信する。
S8:ブルートゥースコントローラ204はデータを受信する。
無線周波数モジュール2028は、エアインタフェースからデータを受信し、次いで、復調のためにデータをブルートゥースベースバンドモジュール2027に伝送し、次いで、データをACL及びオーディオ接続管理モジュール2027に伝送する。
ACL及びオーディオ接続管理モジュール2027は、オーディオデータを抽出し、オーディオデータをバッファリングし、オーディオデータをシリアル通信モジュール2025又はパルス符号変調モジュール2024に伝送する役目をする。
S9:オーディオ受信デバイス202はオーディオデータを受信する。
シリアル通信モジュール2025又はパルス符号変調モジュール2024は、オーディオデータをオーディオcodecモジュール2022又はシリアル通信モジュール2023に伝送する。
S10:ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2021はオーディオデータを受信する。
オーディオcodecモジュール2022又はシリアル通信モジュール2023は、オーディオデータをブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2021に伝送する。
S11:オーディオデータを再生する。
ブルートゥースホストプロトコルスタックモジュール2021は、オーディオデータを復号し、オーディオデータをオーディオアプリケーションに伝送する。オーディオアプリケーションは、オーディオ受信デバイス202のオーディオインターフェイスを通じてオーディオデータを再生できる。
任意選択の場合、オーディオ受信デバイス202は、確認メッセージをオーディオソースデバイス201に返信し、確認メッセージは、オーディオデータの受信状態を示すために使用される。一例では、確認メッセージはBLE空パケットでもよい。空パケットはGFSK変調方式を使用するので、耐干渉能力が強く、それにより、オーディオソースデバイス201による受信を容易にする。
例えば、図４は、この出願の実施形態によるオーディオコーデックパラメータを交渉する概略フローチャートである。交渉は以下のステップを具体的に含んでもよい。
401:オーディオソースデバイスはGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQメッセージを送信する。
送信デバイスと受信デバイスとの間にACL接続が確立された後に、送信デバイスは、受信デバイスのオーディオコーデックcodecパラメータを照会してもよく、対応して、受信デバイスもまた、受信デバイスのcodecパラメータを照会してもよい。
図５は、この出願の実施形態によるオーディオコーデック能力を照会する概略フローチャートである。オーディオ復号能力は、論理リンク制御及び適応プロトコル(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)チャネルに基づいて照会される。
送信デバイスがオーディオデータを受信デバイスに送信する前に、オーディオソースデバイス201は、送信デバイス203のブルートゥースコントローラ、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204及びオーディオ受信デバイス201を使用することにより、codecパラメータを照会する。
まず、オーディオソースデバイス201は、codecインデックスを習得するために、送信デバイスのブルートゥースコントローラ203、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204及びオーディオ受信デバイス202を使用することにより、GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQメッセージを送信する。codecインデックスは、codecパラメータの識別子を含む。一例では、codecインデックスは、codec0及びcodec1を含む。
表１は、この出願のこの実施形態において提供されるGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQメッセージの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
表１において、セッション識別子の有効範囲は1から128でもよい。
メッセージのコマンド識別子はGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQであり、1の値を有する。
コーデック(CODEC)インデックスは0から始まる。例えば、codecインデックスが0xffであるとき、全てのcodec能力が返信される。
402:オーディオ受信デバイス202はGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPを送信する。
次いで、オーディオ受信デバイス202は、コーデック能力照会要求情報に応答するために、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204、送信デバイスのブルートゥースコントローラ203及びオーディオソースデバイス201を使用することによりGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPを送信し、それにより、オーディオソースデバイス201は、codecパラメータを習得する。一例では、codecインデックスは、codec0及びcodec1を含み、GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPメッセージは、0のcodecパラメータ及び1のcodecパラメータを含む。
表２は、この出願のこの実施形態において提供されるGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
表２では、セッション識別子の有効範囲は1から128でもよい。
コマンド識別子はGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPであり、2の値を有する。
表３は、この出願のこの実施形態において提供されるcodecパラメータのデータ構造の例を示す。
Figure 2021513805
表１から表３に示すメッセージフォーマットは、この出願の実施形態における説明の単なる例であり、メッセージフォーマットを限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。表に示すパラメータの値及び範囲も任意選択である。この出願では、メッセージフォーマットもパラメータ値も限定されない。
例えば、オーディオソースデバイス及びオーディオ受信デバイスが一致したcodecパラメータを使用することを確保するために、取得されたコーデック能力に基づいて、オーディオソースデバイスは、特定のコーデックcodecパラメータ、例えば、オーディオソースデバイスとオーディオ受信デバイスとの間でオーディオデータを伝送するための交渉された符号化タイプ、伝送モード、サンプリングレート及びオーディオチャネルを構成する。
図５は、この出願の実施形態によるオーディオコーデックを構成する概略フローチャートである。オーディオコーデック構成手順は、以下のステップを具体的に含む。
501:オーディオソースデバイス201はAUDIO_CONFIG_CODEC_REQメッセージを送信する。
まず、オーディオソースデバイス201は、codecインデックスに基づいてcodecパラメータを選択するために、送信デバイスのブルートゥースコントローラ203、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204及びオーディオ受信デバイス202を使用することによりAUDIO_CONFIG_CODEC_REQメッセージを送信する。一例では、codecインデックスがcodec0及びcodec1を含む場合、0のcodecパラメータ0及び1のcodecパラメータがGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPメッセージで返信されてもよい。
表４は、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_CONFIG_CODEC_REQメッセージの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
表４では、セッション識別子は1から始まり、異なる要求の間を区別するために使用される。
コマンド識別子はAUDIO_CONFIG_CODEC_REQであり、3の値を有する。
codecインデックスの有効な値は0から始まる。例えば、codecインデックスは、表２に示すGET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSPメッセージで返信されるcodecリストから選択されてもよい。
502:オーディオ受信デバイス202はAUDIO_CONFIG_CODEC_CFMメッセージを送信する。
次いで、オーディオ受信デバイス202は、codecパラメータの構成状態をオーディオソースデバイス201に通知するために、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204及び送信デバイスのブルートゥースコントローラ203を使用することにより、AUDIO_CONFIG_CODEC_CFMメッセージをオーディオソースデバイス201に送信する。一例では、構成状態が0である場合、これは、codecパラメータが正常に構成されていることを示し、或いは、構成状態が0でない場合、これは、codecパラメータが正常に構成されていないことを示す。
表５は、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_CONFIG_CODEC_CFMメッセージの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
表５では、セッション識別子は1から始まり、受信したAUDIO_CONFIG_CODEC_REQメッセージのセッション識別子に対応する。
コマンド識別子はAUDIO_CONFIG_CODEC_CFMであり、4の値を有する。
構成状態については、0は正常を示し、他の値はエラーを示す。
例えば、オーディオ接続を作成するプロセス、すなわち、S3の理解を容易にするために、図６は、この出願の実施形態によるオーディオ接続を作成するための方法のシグナリングフローチャートである。当該方法は以下のステップを含む。
601:オーディオソースデバイス201はSetup audio streamコマンドをブルートゥースコントローラ203に送信する。
オーディオソースデバイスがデータをオーディオ受信デバイスに送信する前に、オーディオ接続が作成される必要があることが理解されるべきである。この出願のこの実施形態では、オーディオストリームを伝送するための物理チャネルのデータ伝送レートは、4Mb/s、6Mb/s、8Mb/s又は12Mb/sを含む。したがって、オーディオ接続を作成するプロセスにおいて、オーディオストリームを伝送するための物理チャネルが決定される必要がある。
例えば、オーディオソースデバイス201は、オーディオストリームが伝送される物理チャネルをオーディオ受信デバイスに通知するために、Setup audio streamコマンドをブルートゥースコントローラ203に送信する。一例では、0は4Mb/sのレートにおける物理チャネルを示し、1は6Mb/sのレートにおける物理チャネルを示し、2は8Mb/sのレートにおける物理チャネルを示し、3は12Mb/sのレートにおける物理チャネルを示す。オーディオストリームを伝送するための物理チャネルは、番号を使用することにより習得できる。
例えば、表６は、この出願のこの実施形態において提供されるSetup audio streamコマンドのフォーマットを示す。Phy typeは、オーディオストリームを伝送するための物理チャネルを識別するために使用されてもよい。
Figure 2021513805
602:ブルートゥースコントローラ203はSetup audio command Complete Eventメッセージをオーディオソースデバイス201に送信する。
例えば、ブルートゥースコントローラ203は、Setup audio command Complete Eventメッセージに基づいて、Setup audio streamメッセージを実行した結果をオーディオソースデバイス201に通知する。任意選択で、ブルートゥースコントローラ203は、Setup audio command Complete Eventメッセージを使用することにより、オーディオ接続識別子を現在のオーディオストリームに割り当てる。
例えば、表７は、この出願のこの実施形態において提供されるSetup audio command Complete Eventメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
任意選択の場合、ブルートゥースコントローラによりオーディオソースデバイスに返信されたSetup audio command Complete Eventメッセージの「status」が0であるとき、これは、オーディオストリーム設定コマンドが正常に実行されたことを示し、或いは任意選択で、「status」が1であるとき、オーディオストリーム設定コマンドパラメータが無効であることを示す。
603:オーディオソースデバイス201はEnable audio streamコマンドをブルートゥースコントローラ203に送信する。
例えば、Enable audio streamコマンドは、オーディオストリームコマンドを有効又は無効にするため、すなわち、オーディオソースデバイスが、Setup audio command Complete Eventイベントを使用することにより割り当てられたオーディオ接続識別子を使用することにより、現在のオーディオストリームを伝送することに同意するか合意しないかに使用される。
例えば、表８は、この出願のこの実施形態において提供されるEnable audio streamコマンドの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
例えば、Enable audio stream内の「enable」が0であるとき、これは、オーディオソースデバイスが割り当てられたオーディオ接続識別子を使用することにより現在のオーディオストリームを伝送することに同意しないことを示し、或いは、任意選択で、Enable audio stream内の「enable」が1であるとき、これは、オーディオソースデバイスが割り当てられたオーディオ接続識別子を使用することにより現在のオーディオストリームを伝送することに同意することを示す。
604:ブルートゥースコントローラ203はEnable audio stream command Statusメッセージをオーディオソースデバイス201に送信する。
Enable audio stream command Statusメッセージは、Enable audio stream commandコマンドが実行された後に状態を返信するため、すなわち、Enable audio streamコマンドが正常に実行されたか否かをオーディオソースデバイスに通知するために使用される。
Enable audio stream command Statusメッセージについて、例えば、表９は、この出願のこの実施形態において提供されるEnable audio stream command Statusメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
605:ブルートゥースコントローラ203は、送信デバイスと受信デバイスとの間のオーディオ接続を設定することを要求するために、AUDIO_CONNECTION_REQメッセージをブルートゥースコントローラ204に送信する。
例えば、表１０は、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_CONNECTION_REQメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
606:ブルートゥースコントローラ204は、オーディオ接続要求が存在することをオーディオ受信デバイス202に通知するために、Audio stream req eventメッセージをオーディオ受信デバイス202に送信する。
例えば、表１１は、この出願のこの実施形態において提供されるAudio stream req eventメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
607:オーディオ受信デバイス202は、Audio stream accept commandメッセージをブルートゥースコントローラ204に送信し、それにより、オーディオ受信デバイス202は、ブルートゥースコントローラ204に対してオーディオ接続要求を受け入れるように命令する。
例えば、表１２は、この出願のこの実施形態において提供されるAudio stream accept commandメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
例えば、Audio stream accept commandメッセージは、オーディオ接続識別子を搬送する。任意選択で、オーディオ接続識別子は、0から256の範囲のいずれかの整数でもよく、現在のオーディオデータストリームが伝送されているオーディオ接続は、オーディオ接続識別子を使用することにより決定される。
608:ブルートゥースコントローラ204はAUDIO_CONNECTION_RSPメッセージをブルートゥースコントローラ203に送信する。例えば、AUDIO_CONNECTION_RSPメッセージは、ACL制御PDUメッセージでもよく、パラメータを使用することによりメッセージ状態をブルートゥースコントローラ203に返信するために使用される。一例では、パラメータが0であるとき、返信されるメッセージ状態は「AUDIO_CONNECTION_REQメッセージを受け入れる」であり、或いは、パラメータが1であるとき、返信されるメッセージ状態は「無効なパラメータ」であり、或いは、パラメータが2であるとき、返信されるメッセージ状態は「システムビジー」であり、或いは、パラメータが3であるとき、返信されるメッセージ状態は「不十分なリソース」である。
例えば、表１３は、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_CONNECTION_RSPメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
609:ブルートゥースコントローラ203は、オーディオ接続要求が受け入れられることができることを示すために、AUDIO_CONNECTION_CONFIRMメッセージをブルートゥースコントローラ204に送信する。
例えば、表１４は、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_CONNECTION_CONFIRMメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2021513805
610: ブルートゥースコントローラ203は、Audio connection ready eventメッセージをオーディオ受信デバイス201に送信する。
ブルートゥースコントローラ203は、Audio connection ready eventメッセージに基づいて、オーディオ接続が既に確立されていることをオーディオソースデバイス201に通知するか、或いは、ブルートゥースコントローラ203は、Audio connection ready eventメッセージに基づいて、オーディオ接続が既に確立されていることをオーディオ受信デバイス201に通知してもよく、次いで、オーディオデータは、オーディオソースデバイス201とオーディオ受信デバイス202との間で伝送できる。
例えば、表１５は、この出願のこの実施形態において提供されるAudio connection ready eventイベントのメッセージ構造を示す。
Figure 2021513805
611:オーディオソースデバイス201はオーディオストリームデータをブルートゥースコントローラ203に送信する。
オーディオソースデバイス201がアプリケーション層でオーディオパルス符号変調(Pulse Code Modulation, PCM)データに対して圧縮符号化(非可逆又は可逆)を実行した後に、オーディオデータは、オーディオソースデバイス201によりホストコントローラインタフェース(Host Controller Interface, HCI)又は集積回路間サウンドバス(Inter-IC Sound, I2S)インタフェースを通じてブルートゥースコントローラ203に伝送される。
612:ブルートゥースコントローラ203はLL_AUDIO_DATAをブルートゥースコントローラ204に送信する。
ブルートゥースコントローラ203は、オーディオデータを含むPDUをブルートゥースコントローラ204に送信する。
オーディオデータの変調について、図７を参照して以下に説明する。
図７は、この出願の実施形態によるオーディオ伝送チャネルの分布の概略図である。
ブルートゥース基本レート(Basic Rate, BR)及びEDRモードは1MHzの帯域幅に基づき、チャネル中心周波数は2402MHz、2403MHz、2404MHz、...、2479MHz及び2480MHzであり、合計で79個のチャネルが存在する。
BLEは2MHzの帯域幅に基づき、チャネル中心周波数は2402MHz、2404MHz、2406MHz、...、2478MHz及び2480MHzであり、合計で40個のチャネルが存在する。
この出願の実施形態では、高品位オーディオ伝送のための2つの帯域幅、すなわち、2MHz及び4MHzが存在する。ブルートゥースチャネルの共存のため、且つ、既存のブルートゥースチャネルの間の干渉を低減するため、高品位2MHzモードでは、同じBLE 2MHz物理チャネルが分布し、高品位4MHzモードでは、BLE 2MHz物理チャネルは、2つの隣接する2MHz物理チャネルを4MHz物理チャネルに組み合わせるように集約され、4MHz物理チャネルの中心周波数は、2つの隣接する2MHz物理チャネルの中心周波数の平均値に等しい。高品位4MHzモードでは、合計で20個のチャネルが存在し、これは、多くの国における周波数ホッピングシステムのための少なくとも20個のチャネルについてのアクセス要件に適合する。
任意選択の場合、ブルートゥースプロトコルにおけるボイス伝送はEDRモードで実行され、フレームヘッダは0.32の変調度を有するGFSK方式を使用することにより変調され、ペイロードはDQPSK又は8DPSKを使用することにより変調され、シンボルレートは1MHzである。DQPSKのビットレートはシンボルレートの2倍、すなわち、2Mbpsであり、8DPSKのビットレートはシンボルレートの3倍、すなわち、3Mbpsである。この出願のこの実施形態では、シンボルレートはまた、変調レートとも呼ばれてもよく、或いは、ビットレートはまた、データ伝送レートとも呼ばれてもよい。
EDRの特徴は、ブルートゥース技術のデータ伝送レートを2.1Mbpsに増加させることである。より安定したオーディオストリーム伝送及びより低い電力消費を達成することに加えて、帯域幅の利点が、複数のブルートゥースデバイスを接続するために十分に使用できる。
BLEは低コストであり、短距離であり、相互運用性があり、ロバストな無線技術である。BLEは、電力消費を最小化するために多くのインテリジェントな手段を使用する。具体的には、可変接続時間間隔が使用されてもよく、間隔は、特定のアプリケーションに基づいて数ミリ秒から数秒に設定されてもよい。さらに、BLEは非常に高速な接続方法を使用するので、通常では電力節約状態が維持できる。この場合、リンクの両端は、ピアエンドが依然として接続されていることのみを認識している。リンクは、必要なときにのみ有効にされ、次いで、リンクは可能な限り最短な時間で無効にされる。
この出願のこの実施形態では、オーディオデータを含むPDUは、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいてカプセル化されてもよい。物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。このように、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で、データ伝送レートで送信できる。変調方式の変調レートは、ヘルツHzの単位でのシンボルレートであり、データ伝送レートは、pbsの単位でのビットレートであり、通常では変調方式の変調レートの値とデータ伝送レートの値との間に比例関係が存在することが理解されるべきである。例えば、GFSK変調方式における1つのシンボルは1つの情報ビットを搬送し、したがって、GFSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しく、DQPSK変調方式における1つのシンボルは2つの情報ビットを搬送し、したがって、2*DQPSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しく、8DPSK変調方式における1つのシンボルは3つの情報ビットを搬送し、したがって、3*DQPSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しい。変調レートの単位はデータ伝送レートの単位とは異なるので、上記の比例関係は、単位にかかわらず、値の間の比例を示すことが理解されるべきである。
デジタル信号についての3つの変調方法、すなわち、振幅変調、周波数変調及び位相変調が存在する。他の様々な変調方法は、3つの方法の改良した組み合わせである。GMSKは最小シフトキーイング(Minimum Shift Keying, MSK)の改良であり、スペクトル利用率を増加させて通信品質を改善するために、MSK変調器の前にガウス低域ローパス事前変調フィルタを挿入するものである。
一例では、フレームヘッダの変調方式はGFSKでもよい。さらに、GFSKの変調度がBLEにおけるGFSKの変調度に等しいとき、デバイスを更新する必要なく、元のハードウェアデバイスが使用でき、それにより、ハードウェアリソースを節約する。BLEにおけるGFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲であり、すなわち、BLEにおけるGFSKの変調率は0.45以上且つ0.55以下である。
この出願のこの実施形態では、オーディオデータは、EDRモードに基づいて伝送される。ブルートゥースBLEモードと組み合わせるために、物理層フレームヘッダのGFSKの変調度は、BLEにおけるGFSKの変調度に等しい。すなわち、物理層フレームヘッダは、0.45から0.55の範囲の変調度を有するGFSK方式を使用し、payloadは、DQPSK又は8DPSKを使用する。
この出願のこの実施形態では、物理層フレームヘッダについての変調方式は第1のデジタル変調方式と呼ばれ、payloadについての変調方式は第2のデジタル変調方式と呼ばれる。第1のデジタル変調方式と第2のデジタル変調方式とデータ伝送レートとの関係は以下の通りでもよい。第1のデジタル変調方式の変調レートの値がデータ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値がデータ伝送レートの値よりも小さい。
物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダ及びPDUは、2つの異なる変調方式を使用することにより変調されるので、物理層フレームヘッダの変調レートはPDUの変調レートと異なり、PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させる。したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
一例では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
この出願のこの実施形態では、物理層フレームヘッダにより使用できる変調方式はGFSKであり、ペイロードにより使用できる変調方式はDQPSK又は8DPSKである。
GFSK変調方式について、データ伝送レートはGFSKの変調レートに等しい。
DQPSK変調方式について、データ伝送レートはDQPSKの変調レートの2倍である。
8DPSK変調方式について、データ伝送レートは8DPSKの変調レートの3倍である。
この出願のこの実施形態では、高品位2MHzモードの変調レートは2MHzであり、高品位2MHzモードにおけるGFSKのデータ伝送レートは2MHzであり、高品位2MHzモードにおけるDQPSKのデータ伝送レートは変調レートの2倍、すなわち、4Mbpsであり、8DPSKのデータ伝送レートは変調レートの3倍、すなわち、6Mbpsである。
高品位4MHzモードの変調レートは4MHzであり、高品位4MHzモードにおけるGFSKのデータ伝送レートは4MHzであり、高品位4MHzモードにおけるDQPSKのデータ伝送レートは変調レートの2倍、すなわち、8Mbpsであり、8DPSKのデータ伝送レートは変調レートの3倍、すなわち、12Mbpsである。
上記の内容から、高品位2MHzモードでは、最高のデータ伝送レートは6Mbpsであり、高品位4MHzモードでは、最高のデータ伝送レートは12Mbpsであることが習得できる。
明らかに、この出願のこの実施形態における技術的解決策に基づいて、データ伝送レートの値は3Mb/sより大きい。このように、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
表１６は、ブルートゥースボイスとビットレートの対応関係を示す。表１６における内容から、この出願のこの実施形態では、オーディオデータは、EDRモードに基づいて2MHzの帯域幅又は4MHzの帯域幅を有する物理チャネル上で伝送できることが習得できる。フレームヘッダは、BLE変調度に等しい変調度を有するGFSKを使用することにより変調されてもよい。payloadはDQPSK又は8DPSKを使用することにより変調される。このように、オーディオデータは、BLEチャネル上でEDRモードで伝送できる。
Figure 2021513805
確認メッセージを受信した後に、オーディオソースデバイスは、オーディオ接続を終了してもよい。オーディオデータは、オーディオソースデバイス201、ブルートゥースコントローラ203及びブルートゥースコントローラ204を使用することにより、オーディオ受信デバイス202に伝送される。
図１２は、この出願の実施形態によるオーディオ接続を終了する概略フローチャートである。
1201:オーディオソースデバイス201は、Enable audio streamコマンドをブルートゥースコントローラ203に送信する。
オーディオソースデバイス201は、オーディオ接続を終了するようにブルートゥースコントローラ203に適用するために、Enable audio streamコマンドをブルートゥースコントローラ203に送信する。
例えば、この出願のこの実施形態において提供されるEnable audio streamコマンドのメッセージフォーマットについては、表１７を参照し、enableパラメータは0であり、0はオーディオ接続を終了することを示す。
Figure 2021513805
1202:ブルートゥースコントローラ203は、Enable audio stream command Statusメッセージをオーディオソースデバイス201に送信する。
ブルートゥースコントローラ203は、Enable audio stream command Statusメッセージをオーディオソースデバイス201に送信し、Enable audio streamコマンドが実行された後に状態をオーディオソースデバイス201に返信する。
例えば、この出願のこの実施形態において提供されるEnable audio stream command Statusメッセージのメッセージフォーマットについては、表９を参照する。
1203:ブルートゥースコントローラ203はAUDIO_DISCONNECT_REQメッセージをブルートゥースコントローラ204に送信する。
ブルートゥースコントローラ203は、オーディオ接続を終了するための識別子が必要であることを決定するために、AUDIO_DISCONNECT_REQメッセージをブルートゥースコントローラ204に送信する。
例えば、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_DISCONNECT_REQメッセージのフォーマットについては、表１８を参照する。
Figure 2021513805
1204:ブルートゥースコントローラ204はAUDIO_DISCONNECT_CFMメッセージをブルートゥースコントローラ203に送信する。
ブルートゥースコントローラ204は、オーディオ接続を終了するための識別子が必要であることを決定するために、AUDIO_DISCONNECT_CFMメッセージをブルートゥースコントローラ203に送信する。
例えば、この出願のこの実施形態において提供されるAUDIO_DISCONNECT_CFMメッセージのフォーマットについては、表１９を参照する。
Figure 2021513805
1205:ブルートゥースコントローラ203は、オーディオソースデバイス201及びブルートゥースコントローラ204を使用することにより、Audio stream disconnected eventイベントをオーディオ受信デバイス202に送信する。
ブルートゥースコントローラ203は、Audio stream disconnected eventイベントをオーディオソースデバイス201に送信し、ブルートゥースコントローラ204は、オーディオ接続が正常に終了したか否かを通知するために、Audio stream disconnected eventイベントをオーディオ受信デバイス202に送信する。
例えば、この出願のこの実施形態において提供されるAudio stream disconnected eventイベントのフォーマットについては、表２０を参照する。
Figure 2021513805
これまでで、この出願のこの実施形態では、オーディオコーデックパラメータがまず交渉され、次いで、オーディオコーデックパラメータが構成される。オーディオ接続が形成された後に、オーディオソースデバイス201は、ブルートゥースコントローラ204及びブルートゥースコントローラ203を使用することにより、オーディオ受信デバイス202と共にオーディオを伝送する。最後に、オーディオ接続が終了する。
図１３は、この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送方法の概略フローチャートである。この出願のこの実施形態は、送信デバイスにより実行される。オーディオデータ伝送方法は、以下のステップを具体的に含む。
S1301:オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むPDUをカプセル化し、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
送信デバイスは、オーディオデータを受信デバイスに送信する必要がある。送信デバイスは、第1のデジタル変調方式に基づいてフレームヘッダを変調する。一例では、データ信号についての変調方式はGFSKでもよい。
ブルートゥース BLEモードと組み合わせるために、フレームヘッダは、0.45から0.55の範囲の変調度を有するGFSK方式を使用してもよい。PDUは、オーディオデータを搬送するために使用され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。一例では、PDUは、DQPSK又は8DPSKを使用することにより変調されてもよい。
S1302:データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信する。
送信デバイスは、BLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信できる。このように、受信デバイスは、BLE物理チャネル上でカプセル化されたPDUを受信できる。
この出願のこの実施形態では、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダ及びPDUは、2つの異なる変調方式を使用することにより変調されるので、PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させる。したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
この出願の実施形態では、コーデックは、BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成し、それにより、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用し、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することが決定でき、変調方式識別子を送信する。物理層フレームヘッダにより使用される変調方式及びPDUにより使用される変調方式は、変調方式識別子に基づいて決定できる。このように、送信デバイスは、決定された変調方式を使用することにより、物理層フレームヘッダ及びPDUを変調できる。
この出願の実施形態では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍である。高品位オーディオデータは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調されたPDUに基づいて、データ伝送レートで、BLE物理チャネル上で伝送できる。この出願の実施形態では、制御層フレームヘッダは、オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む。このように、受信デバイスは、制御層フレームヘッダ内のオーディオデータについての指示情報に基づいて、受信したオーディオデータが完全であるか否かを検証できる。
この出願の実施形態では、BLE物理チャネルの帯域幅は2MHzであるか、或いは、BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの帯域幅を有する物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される。この出願のこの実施形態では、オーディオデータは、異なる帯域幅を使用することにより、異なる伝送レートで伝送できる。
この出願の実施形態では、第1のデジタル変調方式は、GFSKを含み、第2のデジタル変調方式は、DQPSK又は8DPSKを含む。このように、BLEモードとEDRモードとの間の互換性が実現され、オーディオデータが高速で伝送される一方で、電力消費が低減できる。
この出願の実施形態では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲であり、それにより、元のハードウェアデバイスがこの出願のこの実施形態における技術的解決策を実現するために使用でき、それにより、ハードウェアリソースを節約する。
この出願の実施形態では、コーデックcodecパラメータは、L2CAPを使用することにより照会されてもよく、codecパラメータは、オーディオデータの符号化パラメータを含み、オーディオデータを取得するために、元のオーディオデータは、符号化パラメータに基づいて符号化される。任意選択で、オーディオデータは、暗号化又は完全性検査のような処理が実行されたオーディオデータでもよい。
一例では、codecパラメータが0のインデックスを有し、0で示される場合、これは、符号化パラメータが16ビットのサンプリングレート16000をサポートすることを示し、或いは、codecパラメータが1のインデックスを有し、1で示される場合、これは、符号化パラメータが16ビットのサンプリングレート3200をサポートすることを示す。
この出願のこの実施形態では、通常のオーディオ再生を確保するために、符号化パラメータは、L2CAPを使用することにより照会され、元のオーディオデータが符号化される。
図１４は、本発明の他の実施形態によるオーディオデータ伝送方法の概略フローチャートである。この出願のこの実施形態は、受信デバイスにより実行されてもよい。オーディオデータ伝送方法は、以下のステップを具体的に含む。
S1401:BLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信し、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びPDUを含む。
受信デバイスは、BLE物理チャネル上で、送信デバイスにより送信されたオーディオデータパケットを受信してもよく、BLE物理チャネルの帯域幅は2MHz又は4MHzである。
S1402:オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調し、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
受信デバイスは、オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することによりオーディオデータパケットの物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりオーディオデータパケットのPDUを復調する。
一例では、物理層フレームヘッダはGFSKに基づいて変調され、すなわち、オーディオデータパケットの物理層フレームヘッダは、GFSKを使用することにより復調されてもよい。
オーディオデータを取得するために、オーディオデータパケットのPDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより復調される。一例では、第2のデジタル変調方式は、DQPSK又は8DPSKであり、オーディオデータを取得するために、オーディオデータパケットのPDUは、DQPSK又は8DPSKを使用することにより復調される。
この出願の実施形態では、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で受信され、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより復調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより復調される。PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させ、高品位オーディオデータの伝送をサポートする。この出願の実施形態では、受信デバイスは、BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信してもよい。このように、受信デバイスは、オーディオデータを正常に復調するために、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用し、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを習得してもよい。
この出願の実施形態では、受信デバイスがオーディオデータを受信したとき或いは受信しなかったとき、確認メッセージが送信デバイスに返信される必要があり、確認メッセージは、オーディオデータの受信状態を示すために使用される。例えば、オーディオデータの受信状態は、オーディオデータが既に受信されていること及び/又はオーディオデータが受信されていないことを含む。
一例では、オーディオデータの受信状態を示すために、BLE空パケットが使用されてもよく、すなわち、BLE空パケットが送信デバイスに返信される。BLE空パケットはGFSK変調方式を使用するので、耐干渉能力が強く、それにより、送信デバイスによる受信を容易にする。
図１５は、この出願の実施形態によるオーディオデータ伝送装置の概略構造図である。オーディオデータ伝送装置は、図１３におけるオーディオデータ伝送方法に対応する。図１５におけるオーディオデータ伝送装置は、以下を具体的に含む。
オーディオソースデバイス1501は、オーディオデータをベースバンドプロセッサ1502に送信し、ベースバンドプロセッサ1502は、オーディオデータのPDUをカプセル化し、次いで、送信機1503は、オーディオデータパケットを送信する。
オーディオソースデバイス1501は、オーディオデータをベースバンドプロセッサに送信する。
ベースバンドプロセッサ1502は、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むPDUをカプセル化し、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
送信機1503は、データ伝送レートで、BLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを送信する。
例えば、オーディオソースデバイス1501は、電力増幅器、マルチメディアコンソール、デジタルオーディオミキサ、オーディオサンプリングカード、シンセサイザ等でもよい。
この出願のこの実施形態では、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダ及びPDUは、2つの異なる変調方式を使用することにより変調されるので、PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させる。したがって、高品位オーディオデータの伝送がサポートできる。
この出願のこの実施形態では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍でもよく、Nは1よりも大きい整数である。
この出願のこの実施形態では、PDUは、制御層フレームヘッダ及びpayloadを含み、payloadは、オーディオデータを搬送するために使用され、制御層フレームヘッダは、オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む。
この出願のこの実施形態では、BLE物理チャネルの帯域幅は2MHzであるか、或いは、BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの帯域幅を有する物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される。
この出願のこの実施形態では、第1のデジタル変調方式は、GFSKを含んでもよく、第2のデジタル変調方式は、DQPSK又は8DPSKを含んでもよい。
この出願のこの実施形態では、GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲であり、すなわち、GFSKの変調度は、0.45以上且つ0.55以下である。
この出願のこの実施形態では、オーディオソースデバイス1501は、オーディオコーデック15011を更に含む。オーディオコーデック15011は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するように構成される。ベースバンドプロセッサ1501は、変調方式識別子に基づいて、PDUにより使用される変調方式を決定してもよい。このように、オーディオ送信デバイスのベースバンドプロセッサ1501は、決定された変調方式を使用することにより、物理層フレームヘッダ及びPDUを変調できる。さらに、送信機1502は、物理チャネルの変調方式識別子を受信デバイスに送信し、それにより、受信デバイスは、対応する変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダ及びPDUを復調できる。
この出願のこの実施形態では、オーディオコーデック15011は、L2CAPを使用することにより、codecパラメータを照会し、codecパラメータは、オーディオデータの符号化パラメータを含む。さらに、コーデック15011は、オーディオデータを取得するために、符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化する。通常のオーディオ再生を確保するために、符号化パラメータは、L2CAPを使用することにより照会され、元のオーディオデータが符号化される。
図１６は、この出願の実施形態による受信デバイスの概略構造図であり、オーディオデータ伝送デバイスは、図１４のオーディオデータ伝送方法に対応する。
図１６におけるオーディオデータ送信デバイスは、受信機1601と、ベースバンドプロセッサ1602と、オーディオ受信デバイス1603とを具体的に含む。
受信機1601は、BLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信し、ベースバンドプロセッサ1602は、オーディオデータを取得するために、オーディオデータパケットを復調し、オーディオ受信デバイス1603は、ベースバンドプロセッサ1602により送信されたオーディオデータを受信する。
受信機1601は、BLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信し、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びPDUを含む。
ベースバンドプロセッサ1602は、payloadで搬送されたオーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調し、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
オーディオ受信デバイス1603は、ベースバンドプロセッサ1602からオーディオデータを受信する。
この出願のこの実施形態では、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で受信され、物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより復調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより復調される。PDUについての変調方式の変調レートは、データ伝送レートよりも低く、すなわち、同じシンボルがより多くのビットを搬送でき、それにより、オーディオデータ伝送レートを増加させ、高品位オーディオデータの伝送をサポートする。この出願の実施形態では、オーディオ受信デバイス1603は、オーディオコーデック16031を更に含む。
受信機1601は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するように構成される。
オーディオコーデック16031は、変調方式識別子に基づいて、物理層フレームヘッダが第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、変調方式識別子に基づいて、PDUが第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成される。
このように、第1のデジタル変調方式及び第2のデジタル変調方式は、変調方式識別子に基づいて決定でき、次いで、オーディオデータが正常に復調できる。
この出願のこの実施形態では、データ伝送レートは、第2のデジタル変調方式の変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である。
この出願のこの実施形態では、受信機1601がオーディオデータを受信したとき或いは受信しなかったとき、確認メッセージが送信デバイスに返信される必要があり、確認メッセージは、オーディオデータの受信状態を示すために使用される。例えば、オーディオデータの受信状態は、オーディオデータが既に受信されていること及び/又はオーディオデータが受信されていないことを含む。
一例では、オーディオデータの受信状態を示すために、BLE空パケットが使用されてもよく、すなわち、BLE空パケットが送信デバイスに返信される。BLE空パケットはGFSK変調方式を使用するので、耐干渉能力が強く、それにより、送信デバイスによる受信を容易にする。
図１７は、この出願の実施形態に従ってオーディオデータを伝送するためのハードウェアアーキテクチャの例示的な図である。図１７に示すように、コンピューティングデバイス1700は、入力デバイス1701と、入力インタフェース1702と、プロセッサ1703と、メモリ1704と、出力インタフェース1705と、出力デバイス1706とを含む。
入力インタフェース1702、プロセッサ1703、メモリ1704及び出力インタフェース1705は、バス1710を使用することにより互いに接続される。入力デバイス1701及び出力デバイス1706は、コンピューティングデバイス1700の他のコンポーネントに接続するために、入力インタフェース1702及び出力インタフェース1705をそれぞれ使用することによりバス1710に接続される。
具体的には、入力デバイス1701は、外部入力情報を受信し、入力インタフェース1702を使用することにより、入力情報をプロセッサ1703に伝送する。プロセッサ1703は、出力情報を生成するように、メモリ1704に記憶されたコンピュータ実行可能命令に従って入力情報を処理し、出力情報をメモリ1704に一時的に或いは永続的に記憶し、次いで、出力インタフェース1705を通じて出力情報を出力デバイス1706に伝送する。出力デバイス1706は、ユーザによる使用のために、出力情報をコンピューティングデバイス1700の外部に出力する。
コンピューティングデバイス1700は、この出願における上記の通信方法のステップを実行してもよい。
プロセッサ1703は、1つ以上の中央処理装置(英語:Central Processing Unit, CPU)でもよい。プロセッサ1701又はプロセッサ1701が1つのCPUであるとき、CPUはシングルコアCPU又はマルチコアCPUでもよい。
メモリ1704は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ(EPROM)、コンパクトディスク読み取り専用メモリ(CD-ROM)、ハードディスク等のうち1つ以上でもよいが、これらに限定されない。メモリ1704は、プログラムコードを記憶するように構成される。
上記の実施形態の全部又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらのいずれかの組み合わせを使用することにより実現されてもよい。上記の実施形態の一部又は全部がコンピュータプログラムプロダクトの形式で実現されるとき、コンピュータプログラムプロダクトは、1つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされて実行されたとき、この出願の実施形態による手順又は機能が全部或いは部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、コンピュータネットワーク又は他のプログラム可能装置でもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶されてもよく、或いは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体から他のコンピュータ読み取り可能記憶媒体に伝送されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ又はデジタル加入者回線(DSL))又は無線(例えば、赤外線、無線又はマイクロ波)方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンタから、他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンタに伝送されてもよい。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータによりアクセス可能ないずれかの使用可能媒体、又は1つ以上の使用可能媒体を統合するサーバ又はデータセンタのようなデータ記憶デバイスでもよい。使用可能媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク又は磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブSolid State Disk(SSD))等でもよい。
この明細書における実施形態は、全て漸進的に記載されている。実施形態における同じ或いは同様の部分については、これらの実施形態の間で参照が行われてもよく、各実施形態は、他の実施形態との差異に焦点を当てている。特に、装置及びシステムの実施形態は、基本的に方法の実施形態と同様であり、したがって、簡単に説明しており、関連する部分については、方法の実施形態における説明に参照が行われてもよい。
第4の態様によれば、この出願の実施形態は、オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、受信機と、ベースバンド処理モジュールとを含み、受信機は、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するように構成され、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含み、ベースバンド処理モジュールは、オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調するように構成され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
第6の態様によれば、この出願の実施形態は、高速オーディオデータ伝送装置を提供する。当該装置は、受信モジュールと、復調モジュールとを含み、受信モジュールは、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するように構成され、オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含み、復調モジュールは、オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することによりPDUを復調するように構成され、第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。
図１は、この出願の実施形態による典型的なブルートゥースシステムの全体フレームワーク図である。図に示すように、ブルートゥースシステムは、ブルートゥースホスト(Bluetooth Host)と、ブルートゥースモジュール(Bluetooth Module)とを含む。ブルートゥースホストは、アプリケーションプログラム(Application)及び上位層プロトコル(Higher Layer)の制御下で、ホストコントローラインタフェース(Host Controller Interface, HCL)を通じてブルートゥースモジュールとデータを交換する。ブルートゥースホストは、ブルートゥースモジュール内のホストコントローラ(Host Controller)と、リンクマネージャ(LinkManager)と、ブルートゥースオーディオ(Bluetooth audio)と、ベースバンド及びリンク制御と、無線周波数(Radio Frequency)とを使用することにより、他のブルートゥースシステムとデータを交換する。
パルス符号変調モジュール2014は、エンコーダパラメータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送する。シリアル通信モジュール2015は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送する。ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016は、ブルートゥースベースバンドモジュール2017及び無線周波数モジュール2018を使用することにより、データをブルートゥースコントローラ204に伝送する。
図２を参照すると、シリアル通信モジュール2015がHCIインタフェースからオーディオデータを受信した後に、シリアル通信モジュール2015は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送するか、或いは、パルス符号変調モジュール2014がオーディオ符号化モジュール2012からオーディオデータを受信した後に、パルス符号変調モジュール2014は、オーディオデータをACL及びオーディオ接続管理モジュール2016に伝送する。PDUを生成するために、ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016は、オーディオデータをカプセル化する。
図２を参照すると、ブルートゥースベースバンドモジュール2017は、ACL及びオーディオ接続管理モジュール2016により交渉された時系列パラメータに基づいてPDUをカプセル化する。例えば、時系列パラメータは、PDUの最大伝送長、PDUの最小伝送間隔、PDUの最大伝送間隔及びPDUの接続アンカー時間を含む。PDUの接続アンカー時間は、現在伝送されているメッセージの開始点位置の後の時点である。例えば、PDUは、物理層フレームヘッダに基づいてカプセル化され、すなわち、1つの物理層フレームヘッダがPDUの前に追加される。任意選択の場合、物理層フレームヘッダは、0.45から0.55の範囲の変調度を有するGFSK変調方式を使用することにより変調される。物理層フレームヘッダは、GFSKの2MHz/4MHzフレームヘッダを使用してもよい。例えば、カプセル化されたPDUは、オーディオデータパケットと呼ばれてもよい。図８は、この出願の実施形態によるオーディオデータパケットの物理フレームの概略構造図である。
無線周波数モジュール2028は、エアインタフェースからデータを受信し、次いで、復調のためにデータをブルートゥースベースバンドモジュール2027に伝送し、次いで、データをACL及びオーディオ接続管理モジュール2026に伝送する。
ACL及びオーディオ接続管理モジュール2026は、オーディオデータを抽出し、オーディオデータをバッファリングし、オーディオデータをシリアル通信モジュール2025又はパルス符号変調モジュール2024に伝送する役目をする。
送信デバイスと受信デバイスとの間にACL接続が確立された後に、送信デバイスは、受信デバイスのオーディオコーデックcodecパラメータを照会してもよく、対応して、受信デバイスもまた、送信デバイスのcodecパラメータを照会してもよい。
図４は、この出願の実施形態によるオーディオコーデック能力を照会する概略フローチャートである。オーディオコーデック能力は、論理リンク制御及び適応プロトコル(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)チャネルに基づいて照会される。
送信デバイスがオーディオデータを受信デバイスに送信する前に、オーディオソースデバイス201は、送信デバイス203のブルートゥースコントローラ、受信デバイスのブルートゥースコントローラ204及びオーディオ受信デバイス202を使用することにより、codecパラメータを照会する。
例えば、ブルートゥースコントローラ203は、Setup audio command Complete Eventメッセージに基づいて、Setup audio streamコマンドを実行した結果をオーディオソースデバイス201に通知する。任意選択で、ブルートゥースコントローラ203は、Setup audio command Complete Eventメッセージを使用することにより、オーディオ接続識別子を現在のオーディオストリームに割り当てる。
例えば、表８は、この出願のこの実施形態において提供されるEnable audio streamコマンドの例示的なフォーマットを示す。
Figure 2021513805
例えば、Enable audio streamコマンド内の「enable」が0であるとき、これは、オーディオソースデバイスが割り当てられたオーディオ接続識別子を使用することにより現在のオーディオストリームを伝送することに同意しないことを示し、或いは、任意選択で、Enable audio streamコマンド内の「enable」が1であるとき、これは、オーディオソースデバイスが割り当てられたオーディオ接続識別子を使用することにより現在のオーディオストリームを伝送することに同意することを示す。
Enable audio stream command Statusメッセージは、Enable audio streamコマンドが実行された後に状態を返信するため、すなわち、Enable audio streamコマンドが正常に実行されたか否かをオーディオソースデバイスに通知するために使用される。
610: ブルートゥースコントローラ203は、Audio connection ready eventメッセージをオーディオ受信デバイス202に送信する。
この出願のこの実施形態では、オーディオデータを含むPDUは、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいてカプセル化されてもよい。物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調される。第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値よりも小さい。このように、オーディオデータパケットは、BLE物理チャネル上で、データ伝送レートで送信できる。変調方式の変調レートは、ヘルツHzの単位でのシンボルレートであり、データ伝送レートは、bpsの単位でのビットレートであり、通常では変調方式の変調レートの値とデータ伝送レートの値との間に比例関係が存在することが理解されるべきである。例えば、GFSK変調方式における1つのシンボルは1つの情報ビットを搬送し、したがって、GFSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しく、DQPSK変調方式における1つのシンボルは2つの情報ビットを搬送し、したがって、2*DQPSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しく、8DPSK変調方式における1つのシンボルは3つの情報ビットを搬送し、したがって、3*DQPSK変調方式の変調レート(シンボルレート)はデータ伝送レート(ビットレート)に等しい。変調レートの単位はデータ伝送レートの単位とは異なるので、上記の比例関係は、単位にかかわらず、値の間の比例を示すことが理解されるべきである。
この出願のこの実施形態では、オーディオソースデバイス1501は、オーディオコーデック15011を更に含む。オーディオコーデック15011は、BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するように構成される。ベースバンドプロセッサ1502は、変調方式識別子に基づいて、PDUにより使用される変調方式を決定してもよい。このように、オーディオ送信デバイスのベースバンドプロセッサ1502は、決定された変調方式を使用することにより、物理層フレームヘッダ及びPDUを変調できる。さらに、送信機1503は、物理チャネルの変調方式識別子を受信デバイスに送信し、それにより、受信デバイスは、対応する変調方式を使用することにより物理層フレームヘッダ及びPDUを復調できる。
コンピューティングデバイス1700は、この出願における上記のオーディオデータ伝送方法のステップを実行してもよい。
上記の実施形態の全部又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらのいずれかの組み合わせを使用することにより実現されてもよい。上記の実施形態の一部又は全部がコンピュータプログラムプロダクトの形式で実現されるとき、コンピュータプログラムプロダクトは、1つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされて実行されたとき、この出願の実施形態による手順又は機能が全部或いは部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、コンピュータネットワーク又は他のプログラム可能装置でもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶されてもよく、或いは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体から他のコンピュータ読み取り可能記憶媒体に伝送されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ又はデジタル加入者回線(DSL))又は無線(例えば、赤外線、無線又はマイクロ波)方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンタから、他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンタに伝送されてもよい。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータによりアクセス可能ないずれかの使用可能媒体、又は1つ以上の使用可能媒体を統合するサーバ又はデータセンタのようなデータ記憶デバイスでもよい。使用可能媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク又は磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(SSD))等でもよい。

Claims (23)

  1. オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化するステップであり、前記物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、前記PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、前記第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、前記第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、前記データ伝送レートの前記値よりも小さい、ステップと、
    前記データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上で前記オーディオデータパケットを送信するステップと
    を含むオーディオデータ伝送方法方法。
  2. 前記BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するステップと、
    前記変調方式識別子に基づいて、前記物理層フレームヘッダが前記第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、前記PDUが前記第2のデジタル変調方式を使用することを決定するステップと、
    前記変調方式識別子を送信するステップと
    を更に含む、請求項１に記載のオーディオデータ伝送方法。
  3. 前記データ伝送レートは、前記第2のデジタル変調方式の前記変調レートの前記値のN倍であり、Nは1よりも大きい整数である、請求項１又は２に記載のオーディオデータ伝送方法。
  4. 前記PDUは、制御層フレームヘッダ及びペイロードpayloadを含み、前記payloadは、前記オーディオデータを搬送するために使用され、前記制御層フレームヘッダは、前記オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のオーディオデータ伝送方法。
  5. 前記BLE物理チャネルの帯域幅は2メガヘルツMHzであるか、或いは、前記BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの前記帯域幅を有する前記物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のオーディオデータ伝送方法。
  6. 前記第1のデジタル変調方式は、ガウス周波数シフトキーイングGFSKを含み、前記第2のデジタル変調方式は、差動直交位相シフトキーイングDQPSK又は8差動位相シフトキーイング8DPSKを含む、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のオーディオデータ伝送方法。
  7. 前記GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲である、請求項６に記載のオーディオデータ伝送方法。
  8. 前記論理リンク制御及び適応プロトコルL2CAPを使用することにより、コーデックcodecパラメータを照会するステップであり、前記codecパラメータは、前記オーディオデータの符号化パラメータを含む、ステップと、
    前記オーディオデータを取得するために、前記符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化するステップと
    を含む、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のオーディオデータ伝送方法。
  9. ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するステップであり、前記オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含む、ステップと、
    オーディオデータを取得するために、第1のデジタル変調方式を使用することにより前記物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することにより前記PDUを復調するステップであり、前記第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、前記第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、前記データ伝送レートの前記値よりも小さい、ステップと
    を含むオーディオデータ伝送方法。
  10. 前記BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するステップと、
    前記変調方式識別子に基づいて、前記物理層フレームヘッダが前記第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、前記変調方式識別子に基づいて、前記PDUが前記第2のデジタル変調方式を使用することを決定するステップと
    を更に含む、請求項９に記載のオーディオデータ伝送方法。
  11. 前記データ伝送レートの前記値は、前記第2のデジタル変調方式の前記変調レートの前記値のN倍であり、Nは1よりも大きい整数である、請求項９又は１０に記載のオーディオデータ伝送方法。
  12. 前記オーディオデータを取得した後に、
    確認メッセージを返信するステップであり、前記確認メッセージは、前記オーディオデータの受信状態を示すために使用される、ステップを更に含む、請求項９乃至１１のうちいずれか１項に記載のオーディオデータ伝送方法。
  13. ベースバンドプロセッサと、送信機とを含むオーディオデータデバイスであって、
    前記ベースバンドプロセッサは、オーディオデータパケットを取得するために、物理層フレームヘッダに基づいて、前記オーディオデータを含むプロトコルデータユニットPDUをカプセル化し、前記物理層フレームヘッダは、第1のデジタル変調方式を使用することにより変調され、前記PDUは、第2のデジタル変調方式を使用することにより変調され、前記第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、前記第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、前記データ伝送レートの前記値よりも小さく、
    前記送信機は、前記データ伝送レートで、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上で前記オーディオデータパケットを送信する、デバイス。
  14. 前記BLE物理チャネルの変調方式識別子を生成するように構成されたオーディオコーデックcodecを更に含み、
    前記ベースバンドプロセッサは、前記変調方式識別子に基づいて、前記物理層フレームヘッダが前記第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、前記PDUが前記第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成され、
    前記送信機は、前記変調方式識別子を送信するように構成される、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記データ伝送レートは、前記第2のデジタル変調方式の前記変調レートのN倍であり、Nは1よりも大きい整数である、請求項１３又は１４に記載の装置。
  16. 前記PDUは、制御層フレームヘッダ及びペイロードpayloadを含み、前記payloadは、前記オーディオデータを搬送するために使用され、前記制御層フレームヘッダは、前記オーディオデータの長さを示すために使用される指示情報を含む、請求項１３乃至１５のうちいずれか１項に記載の装置。
  17. 前記BLE物理チャネルの帯域幅は2メガヘルツMHzであるか、或いは、前記BLE物理チャネルの帯域幅は4MHzであり、4MHzの前記帯域幅を有する前記物理チャネルは、2MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つの隣接する物理チャネルを組み合わせることにより形成される、請求項１３乃至１６のうちいずれか１項に記載の装置。
  18. 前記第1のデジタル変調方式は、ガウス周波数シフトキーイングGFSKを含み、前記第2のデジタル変調方式は、差動直交位相シフトキーイングDQPSK又は8差動位相シフトキーイング8DPSKを含む、請求項１３乃至１７のうちいずれか１項に記載の装置。
  19. 前記GFSKの変調度は、0.45から0.55の範囲である、請求項１３乃至１８のうちいずれか１項に記載の装置。
  20. オーディオコーデックcodecを更に含み、
    前記codecは、前記論理リンク制御及び適応プロトコルL2CAPを使用することにより、codecパラメータを照会するように構成され、前記codecパラメータは、前記オーディオデータの符号化パラメータを含み、
    前記codecは、前記オーディオデータを取得するために、前記符号化パラメータに基づいて元のオーディオデータを符号化するように更に構成される、請求項１乃至１９のうちいずれか１項に記載の装置。
  21. 受信機と、ベースバンド処理モジュールとを含むオーディオデータ伝送装置であって、
    前記受信機は、ブルートゥース低エネルギーBLE物理チャネル上でオーディオデータパケットを受信するように構成され、前記オーディオデータパケットは、物理層フレームヘッダ及びプロトコルデータユニットPDUを含み、
    前記ベースバンド処理モジュールは、第1のデジタル変調方式を使用することにより前記物理層フレームヘッダを復調し、第2のデジタル変調方式を使用することにより前記PDUを復調し、オーディオデータを送信するように構成され、前記第1のデジタル変調方式の変調レートの値は、データ伝送レートの値に等しく、前記第2のデジタル変調方式の変調レートの値は、前記データ伝送レートの前記値よりも小さい、装置。
  22. オーディオコーデックcodecを更に含み、
    前記受信機は、前記BLE物理チャネルの変調方式識別子を受信するように構成され、
    前記codecは、前記変調方式識別子に基づいて、前記物理層フレームヘッダが前記第1のデジタル変調方式を使用することを決定し、前記変調方式識別子に基づいて、前記PDUが前記第2のデジタル変調方式を使用することを決定するように構成される、請求項２１に記載の装置。
  23. 前記データ伝送レートの前記値は、前記第2のデジタル変調方式の前記変調レートの前記値のN倍であり、Nは1よりも大きい整数である、請求項２１又は２２に記載の装置。
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