WO2019157886A1 - 一种高速传输音频数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种传输音频数据的方法和设备，所述方法包括：基于物理层帧头对包含音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。采用本申请实施例后，能够提高传输音频数据的速率，进而支持更高的高清音频数据的传输。

Description

一种高速传输音频数据的方法和装置
本申请要求于2018年02月14日提交中国国家知识产权局、申请号为201810151616.7、申请名称为“一种高速传输音频数据的方法和装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种传输音频数据的方法和装置。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展，手机、平板电脑等便携设备成为人们日常生活的必需品，蓝牙技术已成为这些便携设备的标配。
基于蓝牙技术收听蓝牙音乐是蓝牙最有价值的应用之一。高级音频分发协议(Advanced Audio Distribution Profile，A2DP)用于应用实现蓝牙音乐的播放功能。采用传统蓝牙技术，音频数据通过设备之间的异步面向连接的逻辑传输(Asynchronous Connection-oriented，ACL)连接传输，目前蓝牙设备能够提供的最大物理速率为3兆比特每秒(Mb/s)。
然而，受限于当前蓝牙规范物理速率的限制，蓝牙播放音频都采用压缩比比较大的有损压缩方式传输，无法支持更高的高清音频数据的传输。
发明内容
本申请实施例提供了一种传输音频数据的方法和装置，能够提高传输音频数据的速率，进而支持更高的高清音频数据的传输。
第一方面，本申请实施例提供一种传输音频数据的方法，所述方法包括：
基于物理层帧头对包含音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。
在上述方法中，以第一数字调制方式调制物理层帧头，以第二数字调制方式调制PDU，由于采用两个不同的调制方式分别调制物理层帧头和PDU，PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，因此可以支持高清音频数据的传输。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：生成所述BLE的物理信道的调制方式标识；基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及确定所述PDU采用所述第二数字调制方式；发送所述调制方式标识。
在上述方法中，通过调制方式标识，可以确定物理层帧头采用的调制方式，以及PDU采用的调制方式，这样接收设备可以基于确定的调制方式解调PDU。在一种可能的 设计中，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的N倍，所述N为大于1的整数。
在上述方法中，采用第二数字调制方式调制的PDU，可以在BLE的物理信道上以数据传输速率传输高清音频数据。
在一种可能的设计中，所述PDU包括控制层帧头和负载payload，其中，所述payload用于承载所述音频数据，所述控制层帧头包括用于指示所述音频数据的长度的指示信息。
在上述方法中，接收设备可以基于控制层帧头中的音频数据的长度的指示信息，验证接收的音频数据是否完整。
在一种可能的设计中，所述BLE的物理信道的带宽是2兆赫兹MHz；或，所述BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
在上述方法中，通过不同物理信道的带宽可以分别以不同的数据传输速率传输音频数据。
在一种可能的设计中，所述第一数字调制方式包括高斯频移键控GFSK，所述第二数字调制方式包括四相相对相移键控DQPSK或8相位差分相移键控8DPSK。
在上述方法中，第一数字调制方式采用GFSK，第二数字调制方式采用DQPSK或8DPSK，这样可以兼容BLE模式和EDR模式，在高速传输音频数据的同时还可以降低功耗。
在一种可能的设计中，所述GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间。
在上述方法中，在GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间，则可以使用原有的硬件设备，从而节省硬件资源。
在一种可能的设计中，所述在所述BLE的物理信道上，发送断开音频连接命令。
在上述方法中，通过断开音频连接命令断开发送设备与接收设备之间的连接，避免发送设备和接收设备的功耗，避免资源浪费。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：通过逻辑链路控制和适配协议L2CAP查询编解码器CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。
在上述方法中，通过L2CAP查询编码参数并进行对原始音频数据进行编码，可以确保音频的正常播放。
第二方面，本申请实施例提供一种传输音频数据的方法，所述方法包括：在蓝牙低功耗BLE的物理信道上接收音频数据包，所述音频数据包包括物理层帧头和协议数据单元PDU；采用第一数字调制方式解调所述物理层帧头，采用第二数字调制方式解调所述PDU，获得音频数据，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值。
在上述方法中，在BLE的物理信道上接收音频数据包，以第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU。由于接收的音频数据包的PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，提高了传输 音频数据的速率，可以支持高清音频数据的传输。在一种可能的设计中，所述方法还包括：接收所述BLE的物理信道的调制方式标识；基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于所述调制方式标识确定所述PDU采用所述第二数字调制方式。
在上述方法中，可以依据调制方式标识确定第一数字调制方式，以及确定第二数字调制方式，进而成功解调音频数据。
在一种可能的设计中，所述第一数字调制方式的调制速率等于所述数据传输速率，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的N倍，所述N为大于1的整数。
在上述方法中，采用第二数字调制方式调制的PDU，可以在BLE的物理信道上以数据传输速率传输高清音频数据。
在一种可能的设计中，所述获得音频数据之后，还包括：向发送设备回复确认消息，所述确认消息用于指示音频数据的接收状态。
在上述方法中，向发送设备回复确定消息，以告知发送设备，接收设备是否接收到音频数据。
第三方面，本申请实施例提供一种传输音频数据的装置，所述装置包括基带处理器和发射器，所述基带处理器，基于物理层帧头对包含所述音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；所述发射器，在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。
在上述装置中，以第一数字调制方式调制物理层帧头，以第二数字调制方式调制PDU，由于采用两个不同的调制方式分别调制物理层帧头和PDU，PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，因此可以支持高清音频数据的传输。
在一种可能的设计中，所述装置还包括音频编解码器CODEC，用于生成所述BLE的物理信道的调制方式标识；所述基带处理器，用于依据所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及确定所述PDU采用所述第二数字调制方式；所述发射器，用于发送所述调制方式标识。
在一种可能的设计中，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的N倍，所述N为大于1的整数。
在一种可能的设计中，所述PDU包括控制层帧头和负载payload，其中，所述payload用于承载所述音频数据，所述控制层帧头包括用于指示所述音频数据的长度的指示信息。
在一种可能的设计中，所述BLE的物理信道的带宽是2兆赫兹MHz；或，所述BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
在一种可能的设计中，所述第一数字调制方式包括高斯频移键控GFSK，所述第二 数字调制方式包括四相相对相移键控DQPSK或8相位差分相移键控8DPSK。
在一种可能的设计中，所述GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间。
在一种可能的设计中，所述装置还包括音频编解码器CODEC，所述CODEC，用于通过逻辑链路控制和适配协议L2CAP查询CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；所述CODEC，还用于依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。
第四方面，本申请实施例提供一种传输音频数据的装置，所述装置包括接收器和基带处理模块，所述接收器，用于在蓝牙低功耗BLE的物理信道上接收音频数据包，所述音频数据包包括物理层帧头和协议数据单元PDU；所述基带处理模块，用于采用第一数字调制方式解调所述物理层帧头，采用第二数字调制方式解调所述PDU，发送音频数据，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
在上述装置中，在BLE的物理信道上接收音频数据包，以第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU。PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，可以支持高清音频数据的传输。
在一种可能的设计中，所述装置还包括音频编解码器CODEC，所述接收器，用于接收所述BLE的物理信道的调制方式标识；所述CODEC，用于基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于所述调制方式标识确定所述PDU采用所述第二数字调制方式。
在一种可能的设计中，所述数据传输速率的数值为所述第二数字调制方式的调制速率的数值的N倍，所述N为大于1的整数。第五方面，本申请实施例一种传输音频数据的装置，其特征在于，所述装置包括封装模块和发射模块，所述封装模块，基于物理层帧头对包含所述音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；所述发射模块，在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。
在一种可能的设计中，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的N倍，所述N为大于1的整数。
在一种可能的设计中，所述PDU包括控制层帧头和负载payload，其中，所述payload用于承载所述音频数据，所述控制层帧头包括用于指示所述音频数据的长度的指示信息。
在一种可能的设计中，所述BLE的物理信道的带宽是2兆赫兹MHz；或，所述BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
在一种可能的设计中，所述第一数字调制方式包括高斯频移键控GFSK，所述第二数字调制方式包括四相相对相移键控DQPSK或8相位差分相移键控8DPSK。
在一种可能的设计中，所述GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间。
在一种可能的设计中，所述装置还包括编解码模块，所述编解码模块，用于通过逻辑链路控制和适配协议L2CAP查询CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；所述编解码模块，还用于依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。
第六方面，本申请实施例提供一种高速传输音频数据的装置，所述装置包括接收模块和解调模块，所述接收模块，用于在蓝牙低功耗BLE的物理信道上接收音频数据包，所述音频数据包包括物理层帧头和协议数据单元PDU；所述解调模块，用于采用第一数字调制方式解调所述物理层帧头，采用第二数字调制方式解调所述PDU，发送音频数据，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
在一种可能的设计中，所述装置还包括编解码模块，所述接收模块，用于接收所述BLE的物理信道的调制方式标识；所述编解码模块，用于基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于所述调制方式标识确定所述PDU采用所述第二数字调制方式。
在一种可能的设计中，所述数据传输速率的数值为所述第二数字调制方式的调制速率的数值的N倍，所述N为大于1的整数。
本申请的第七方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得该计算机或处理器执行上述第一方面或者第二方面或者其任一种可能的设计中所述的方法。
本申请的第八方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得该计算机或处理器执行上述第一方面或者第二方面或者其任一种可能的设计中所述的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种典型的蓝牙系统的总体框架图；
图2是本申请实施例提供的一种蓝牙系统的总体结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种蓝牙系统的传输音频数据的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种查询音频编解码能力的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的一种音频编解码配置流程示意图；
图6是本申请实施例提供的一种创建音频连接流程示意图；
图7是本申请实施例提供的一种音频传输信道分布示意图；
图8是本申请实施例提供的一种高清音频物理帧结构示意图；
图9是本申请实施例提供的一种前导码的格式示意图；
图10是本申请实施例提供的一种音频PDU的数据格式示意图；
图11是本申请实施例提供的一种音频PDU包头结构示意图；
图12是本申请实施例提供的一种断开音频连接的流程示意图；
图13是本申请实施例提供的一种传输音频数据的方法流程示意图；
图14是本申请另一个实施例提供的一种传输音频数据的方法流程示意图；
图15是本申请实施例提供的一种传输音频数据的设备结构示意图；
图16是本申请实施例提供的一种传输音频数据的设备结构示意图；
图17是示出能够实现根据本申请实施例的传输音频数据的方法和设备的计算设备的示例性硬件架构的结构图。。
具体实施方式
参见图1，图1是本申请实施例提供的一种典型的蓝牙系统的总体框架图。如图所示，蓝牙设备包括蓝牙主机(Bluetooth Host)和蓝牙模块(Bluetooth Module)。蓝牙主机在应用程序(Application)和高层协议(Higher Layer)的控制下通过主机控制接口(Host Controller Interface，HCL)与蓝牙模块交互数据。蓝牙主机经由蓝牙模块中的主机控制器(Host Controller)、链路管理(LinkManager)、蓝牙音频(Bluetooth audio)、基带与链路控制、及射频(Radio Frequency)与其他的蓝牙系统交互数据。
图2是本申请实施例提供的一种蓝牙系统的总体结构示意图，该蓝牙系统包括音频源设备201、蓝牙控制器203、音频接收设备202和蓝牙控制器204。音频源设备201将音频数据通过蓝牙控制器203、蓝牙控制器204发送至音频接收设备202。
发送设备包括音频源设备201和蓝牙控制器203；接收设备包括音频接收设备202和蓝牙控制器204。在本申请实施例中，以发送设备向接收设备发送音频数据为例进行说明。应当理解，接收设备也可以采用同样的技术方案向发送设备发送音频数据。
在一种可选的情况中，音频源设备201的结构与音频接收设备202的结构是相同的。下面以音频源设备的结构为例进行说明，音频源设备201包括蓝牙主机协议栈模块2011、音频编码模块2012和串行通信模块2013。
在进行音频数据传输时，蓝牙主机协议栈模块2011可以通过音频编码模块2012与音频接收设备202协商音频编码的相关参数。进一步的，蓝牙主机协议栈模块2011可以通过串行通信模块2013传输音频数据。
示例性的，蓝牙控制器203包括脉冲编码调制模块2014、串行通信模块2015、ACL和音频管理连接模块2016、蓝牙基带模块2017和无线射频模块2018。
脉冲编码调制模块2014将编码器参数传输至ACL和音频连接管理模块2016；串行通信模块2015将音频数据传输至ACL和音频连接管理2016。ACL和音频连接管理模块2016将数据通过蓝牙基带模块2017和无线射频模块2018传输至蓝牙控制器204。
接收设备的蓝牙控制器204的结构和功能请参考蓝牙控制器203部分的描述，此处不再赘述。
下面结合图2和图3对本申请实施例提供的一种音频数据传输的方法进行说明，该音频数据传输的方法具体包括：
S1：创建异步面向连接的逻辑传输(Asynchronous Connection-oriented logical transport，ACL)连接。
示例性的，音频源设备通过蓝牙主机协议栈模块2011与音频接收设备202创建ACL连接。其中，ACL连接可以是传统蓝牙的ACL连接或BLE的ACL连接。
进一步的，音频源设备通过逻辑链路控制和适配协议(Logical Link Control and Adaptation Protocol，L2CAP)层的协议，协商音频源设备和音频接收设备之间的CODEC参数。
S2、ACL连接处于低功耗状态。
示例性的，在没有播放音频或音频播放暂停的情况下，ACL连接处于低占空比的低功耗状态。
作为一个示例，在没有播放音频或音频播放暂停的情况下，采用呼吸模式，通过连接参数更新，设置为长间隔连接模式。呼吸模式是通过减少发送设备发送数据的时隙数并相应减少接收设备监听的时隙数，从而达到节省电源的目的。
S3、发送设备与接收设备创建音频连接。
发送设备与接收设备创建音频连接，以用于高清音频数据传输。
S4、传输音频数据。
示例性的，音频数据是由音频源设备201将应用层的音频脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)数据进行压缩编码(有损或无损)后通过主机控制器接口(Host Controller Interface，HCI)，或集成电路内置音频总线(Inter—IC Sound，I2S)接口传给蓝牙控制器203。
S5、生成PDU。
参见图2，图2中串行通信模块2015接收来自HCI接口的音频数据后，或脉冲编码调制模块2014接收来自音频CODEC模块2012的音频数据后，将音频数据传给ACL和音频连接管理模块2016。ACL和音频连接管理模块2016对音频数据做封装，生成PDU。
示例性的，PDU包括控制层帧头(Header)和负载(payload)，payload用于承载音频数据，应当理解，payload中承载的音频数据可以包括对原始音频数据经过编码之后的音频数据，可选的该音频数据还可以包括经过加密以及完整性校验的音频数据。
示例性的，图10是本申请实施例提供的一种PDU数据格式示意图，在一种可选的情况中，如果payload是加密传输，MIC是对加密数据的完整性校验位；如果Payload是非加密传输，MIC字段不存在。
示例性的，图11是本申请实施例提供的一种PDU的控制层帧头Header的结构示意图，Header包括下一个序列号(Next Sequence Number，NESN，)、序列号(Sequence Number，SN)和更多数据(More Data，MD)字段用于与对端设备进行传输，复用BLE ACL包的传输机制。其中，NESN的长度是1位；SN的长度是1位；MD的长度是1位；保存供将来使用(Reserve for future use，RFU)，RFU的长度是2位。示例性的，Header中包括用于指示payload的长度的指示信息，示例性的，在图11中，该长度指示信息为Length，可选的，Length的长度是11位，有效值为0-2047。
S6、封装PDU。
参见图2，蓝牙基带模块2017，按照ACL和音频连接管理模块2016协商好的时序参数，封装PDU。示例性的，时序参数包括PDU的最大传输长度、PDU的最小传输间隔、PDU的最大传输间隔和PDU的连接锚点时间。PDU的连接锚点时间是指相对于当前传输的消息的起点位置之后的时间点。示例性的，基于物理层帧头对PDU进行封装，即在PDU前添加一个物理层帧头，在一种可选的情况中，该物理层帧头采用调制系数为0.45-0.55之间的GFSK调制方式进行调制。物理层帧头可以采用GFSK2M/4M的帧头。示例性的，可以将封装后的PDU称作音频数据包，图8为本申 请实施例提供的一种音频数据包的物理帧结构示意图。
下面对物理帧中的部分字段进行介绍。
(1)前导码(Preamble)
参见图9，图9是本申请实施例中前导码的格式示意图。
Preamble的时间是固定的8微秒。高清2MHz信道的Preamble有16个比特；高清4MHz信道的Preamble有32个比特。“1010”或者“0101”比特的格式是由access address的第一个比特是1还是0确定的。
作为一个示例，access address的第一个比特是1，则Preamble是“1010”开头；access address的第一个比特是0，则Preamble是“0101”开头。
(2)参见图9，access address有32个比特，格式复用蓝牙BLE协议。
(3)参见图8，GFSK的trailer有12个全0比特。
(4)参见图8，保护间隔(Guard time)是计算从最后一个GFSK的trailer比特结束开始到DPSK同步字(sync word)的第一个比特开始的间隔时间。
作为一个示例，Guard time可以是5微秒，但考虑到实现的波动，允许guard time有+/-0.25微秒以内的变化。Guard time的数值可以全为0，也可以为0101的重复。
(5)参见图8，DQPSK调整方式的sync word是11个符号，沿用蓝牙协议的EDR DQPSK设计，第一个符号是任意相位(reference)，后面10个符号的比特是0，1，1，1，0，1，1，1，0，1，-1，1，1，1，0，1，0，1，1。
8DPSK调整方式的sync word是11个符号，沿用蓝牙协议的EDR 8DPSK设计，第一个符号是reference，后面10个符号的比特是0，1，0，1，1，1，0，1，0，1，1，1，0，1，0，1，1，1，1，1，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0。
(6)参见图8，CRC设计沿用BLE PDU的CRC结构，总共24个比特。LFSR函数是X24+X10+X9+X6+X4+X3+X+1。
(7)参见图8，DPSK的trailer是2个符号的全0比特。
DQPSK调整方式的trailer bit是{00，00}，D8PSK调整方式的trailer bit是{000，000}。
S7、发送封装后的PDU。
无线射频模块2018将包括音频数据的PDU发送至无线射频模块2028。
S8、蓝牙控制器204接收数据。
无线射频模块2028对空口的数据进行接收后，传输至蓝牙基带模块2027进行解调，然后传输至ACL和音频连接管理模块2027。
ACL和音频连接管理模块2027负责提取音频数据并做缓存，将音频数据传递至串行通信模块2025或脉冲编码调制模块2024。
S9、音频接收设备202接收音频数据。
串行通信模块2025或脉冲编码调制模块2024，将音频数据传输至音频CODEC模块2022或串行通信模块2023。
S10、蓝牙主机协议栈模块2021接收音频数据。
音频CODEC模块2022或串行通信模块2023，将音频数据传输至蓝牙主机协议栈模块2021。
S11、播放音频数据。
蓝牙主机协议栈模块2021对音频数据进行解码后传输至音频应用。音频应用就可以通过音频收设备202的音频接口播放音频数据。
在一种可选的情况中，音频接收设备202向音频源设备201回复确认消息，该确认消息用于指示音频数据的接收状态。在一个示例中，确认消息可以采用BLE的EMPTY包。由于采用EMPTY是采用GFSK调制方式，抗干扰能力高，有利于用音频源设备201接收。
示例性的，图4是本申请实施例提供的一种协商音频编解码的流程示意图，可以具体包括：
401、音频源设备发送消息GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQ。
在发送设备与接收设备之间建立ACL连接之后，发送设备可以查询接收设备音频编解码CODEC参数，相应的，接收设备也可以查询接收设备的CODEC参数。
参见图5，图5是本申请实施例提供的一种查询音频编解码能力的流程示意图，音频解码能力查询是基于逻辑链路控制和适配协议(Logical Link Control and Adaptation Protocol，L2CAP)信道进行的。
发送设备与接收设备在传输音频数据之前，音频源设备201通过发送设备的蓝牙控制器203、接收设备的蓝牙控制器204以及音频接收设备201查询CODEC参数。
首先，音频源设备201通过发送设备的蓝牙控制器203、接收设备的蓝牙控制器204以及音频接收设备202，发送消息GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQ以获知CODEC索引。CODEC索引包括CODEC参数的标识。作为一个示例：CODEC索引包括CODEC 0和CODEC 1。
如表1所示，是本申请实施例提供的一种GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQ的消息格式的示例。
表1
Figure PCTCN2019070803-appb-000001
表1中，会话标识：有效范围可以取从1到128。
该消息的命令标识为GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_REQ，取值为1。
编解码(CODEC)索引从0开始，示例性的，当CODEC索引为0xff，则返回所有的CODEC能力。
402、音频接收设备202发送GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP。
然后，音频接收设备202通过接收设备的蓝牙控制器204、发送设备的蓝牙控制器203以及音频源设备201，发送GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP对CODEC能力查询请求信息进行响应，从而音频源设备201获知CODEC参数。作为一个示例：CODEC索引包括CODEC 0和CODEC 1，在消息GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP中包括CODEC 0参数和CODEC 1参数。
如表2所示，是本申请实施例提供的一种GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP的格式的示例。
表2
Figure PCTCN2019070803-appb-000002
表2中，会话标识的有效范围可以取从1到128；
命令标识:GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP为2。
如表3所示，是本申请实施例提供的一种CODEC参数的数据结构的示例。
表3
Figure PCTCN2019070803-appb-000003
应当理解，表1至表3中所示的消息格式只是本申请实施例提供的示例性说明，而非对消息格式的限定，表格中的给出的参数的取值和范围也是可选的，本申请对消息格式以及参数取值不做限定。
示例性的，音频源设备根据获取的CODEC能力配置编解码器CODEC的具体参数，例如协商好音频源设备和音频接收设备进行音频数据传输的编码类型、传输方式、 采样率、音频通道等，以确保音频源设备和音频接收设备采用一致的CODEC参数。
图5是本申请实施例提供的一种音频编解码配置流程示意图，该音频编解码配置流程具体包括：
501、音频源设备201发送消息AUDIO_CONFIG_CODEC_REQ。
首先，音频源设备201通过发送设备的蓝牙控制器203、接收设备的蓝牙控制器204以及音频接收设备202，发送消息AUDIO_CONFIG_CODEC_REQ，以按照CODEC索引选取CODEC参数。作为一个示例：CODEC索引包括CODEC 0和CODEC 1，则可以在消息GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP中返回CODEC 0参数和CODEC 1参数。
如表4所示，是本申请实施例提供的一种AUDIO_CONFIG_CODEC_REQ的消息格式的示例。
表4
Figure PCTCN2019070803-appb-000004
表4中，会话标识从1开始，用于区分不同的请求。
命令标识:AUDIO_CONFIG_CODEC_REQ为3。
CODEC索引：有效值从0开始，示例性的，该CODEC索引可以从表2所示的GET_AUDIO_CODEC_CAPACITY_RSP消息返回的CODEC列表中选取。
502、音频接收设备202发送消息AUDIO_CONFIG_CODEC_CFM。
然后，音频接收设备202通过接收设备的蓝牙控制器204和发送设备的蓝牙控制器203将消息AUDIO_CONFIG_CODEC_CFM发送给音频源设备201，用于将CODEC参数的配置状态告知音频源设备201。作为一个示例：配置状态为0，则说明配置CODEC参数成功；配置状态不为0，则说明配置CODEC参数失败。
如表5所示，是本申请实施例提供的一种AUDIO_CONFIG_CODEC_CFM的消息格式的示例。
表5
Figure PCTCN2019070803-appb-000005
表5中，会话标识从1开始，对应收到的AUDIO_CONFIG_CODEC_REQ消息的会话标识；
命令标识:AUDIO_CONFIG_CODEC_CFM为4；
配置状态：0，为成功；其他值为出错。
示例性的，为了便于理解音频创建音频连接的过程即S3，图6为本申请实施例提供的一种创建音频连接的方法的信令流程图，该方法包括：
601、音频源设备201向蓝牙控制器203发送Setup audio stream命令
应当理解，在音频源设备向音频接收设备发送数据之前，需要创建音频连接，由于在本申请实施例中，音频流传输的物理信道的数据传输速率包括4Mb/s、6Mb/s、8Mb/s或12Mb/s。因此，在创建音频连接的过程中，需要确定音频流传输的物理信道。
示例性的，音频源设备201向蓝牙控制器203发送Setup audio stream命令，以便告知音频接收设备音频流在哪个物理信道传输。作为一个示例，0代表4Mb/s速率物理信道；1代表6Mb/s速率物理信道；2代表8Mb/s速率物理信道；3代表12Mb/s速率物理信道。通过数字可以获知音频流传输的物理信道。
示例性的，表6是本申请实施例提供的一种Setup audio stream命令的格式。其中，Phy Type可以用来标识音频流传输的物理信道。
表6
Figure PCTCN2019070803-appb-000006
602、蓝牙控制器203向音频源设备201发送Setup audio command Complete Event消息。
示例性的，蓝牙控制器203基于Setup audio command Complete Event消息通知音频源设备201执行Setup audio stream消息的结果，可选的，蓝牙控制器203通过Setup audio command Complete Event消息为本次音频流分配音频连接标识。
示例性的，表7是本申请实施例提供的一种Setup audio command Complete Event消息的格式。
表7
Figure PCTCN2019070803-appb-000007
在一种可选的情况中，当蓝牙控制器返给音频源设备的Setup audio command Complete Event消息的“status”为0时，代表音频流建立命令执行成功；可选的，当“status”为1时，代表音频流建立命令参数无效。
603、音频源设备201向蓝牙控制器203发送Enable audio stream命令。
示例性的，Enable audio stream命令用于使能或去使能audio stream命令，即音频源设备同意或不同意以Setup audio command Complete Event事件分配的音频连接标识传输本次音频流。
示例性的，本申请实施例提供的一种Enable audio stream命令的格式如表8所示：
表8
Figure PCTCN2019070803-appb-000008
示例性的，当Enable audio stream中的“enable”为0时，表示音频源设备不同意以分配的音频连接标识传输本次音频流；可选的，当Enable audio stream中的“enable”为1时，表示音频源设备同意以分配的音频连接标识传输本次音频流。
604、蓝牙控制器203向音频源设备201发送Enable audio stream command Status消息。
Enable audio stream command Status消息用于返回执行Enable audio stream command命令后的状态，也即告知音频源设备Enable audio stream命令是否执行成功。
Enable audio stream command Status消息示例性的，本申请实施例提供的一种Enable audio stream command Status消息的格式如表9所示：
表9
Figure PCTCN2019070803-appb-000009
605、蓝牙控制器203向蓝牙控制器204发送AUDIO_CONNECTION_REQ消息，用于请求在发送设备和接收设备之间建立音频连接。
示例性的，本申请实施例提供的一种AUDIO_CONNECTION_REQ消息格式如表10所示：
表10
Figure PCTCN2019070803-appb-000010
Figure PCTCN2019070803-appb-000011
606、蓝牙控制器204向音频接收设备202发送Audio stream req event消息，用于通知音频接收设备202有一个音频连接请求。
示例性的，本申请实施例提供的一种Audio stream req event消息格式如表11所示：
表11
Figure PCTCN2019070803-appb-000012
607、音频接收设备202向蓝牙控制器204发送Audio stream accept command消息，用于音频接收设备202通知蓝牙控制器204可以接受音频连接请求。
示例性的，本申请实施例提供的一种Audio stream accept command消息格式如表12所示：
表12
消息参数 说明 取值范围
Audio connection handle 音频连接标识 0-256
示例性的，Audio stream accept command消息中携带有音频连接标识，可选的，该音频连接标识可以是0-256的任一个整数，通过该音频连接标识确定当前音频数据流在那条音频连接上传输。
608、蓝牙控制器204向蓝牙控制器203发送AUDIO_CONNECTION_RSP消息。示例性的，AUDIO_CONNECTION_RSP消息可以采用ACL的控制PDU消息，用以通过参数向蓝牙控制器203回复消息状态。作为一个示例：参数是0，回复消息状态为接受AUDIO_CONNECTION_REQ消息；参数是1，回复消息状态为无效；参数是2，回复消息状态为系统忙；参数是3，回复消息状态为资源不足。
示例性的，本申请实施例提供的一种AUDIO_CONNECTION_RSP消息格式如表13所示：
表13
Figure PCTCN2019070803-appb-000013
609、蓝牙控制器203向蓝牙控制器204发送AUDIO_CONNECTION_CONFIRM消息，用于说明可以接受音频连接请求。
示例性的，本申请实施例提供的一种AUDIO_CONNECTION_CONFIRM消息格式如表14所示：
表14
Figure PCTCN2019070803-appb-000014
Figure PCTCN2019070803-appb-000015
610、蓝牙控制器203向音频接收设备201发送Audio connection ready event消息。
蓝牙控制器203基于该Audio connection ready event消息通知音频源设备201音频连接已建立，以及蓝牙控制器204也可以基于该Audio connection ready event消息通知音频接收设备202音频连接已建立，双方可以进行音频数据的传输。
示例性的，本申请实施例提供的一种Audio connection ready event事件的消息结构表15所示：
表15
Figure PCTCN2019070803-appb-000016
611、音频源设备201向蓝牙控制器203发送Audio stream data。
音频数据是由音频源设备201将应用层的音频脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)数据进行压缩编码(有损或无损)后通过主机控制器接口(Host Controller Interface，HCI)，或集成电路内置音频总线(Inter—IC Sound，I2S)接口传给蓝牙控制器203。
612、蓝牙控制器203向蓝牙控制器204发送LL_AUDIO_DATA。
蓝牙控制器203将包括音频数据的PDU发送给蓝牙控制器204。
下面结合图7，对音频数据的调制进行说明。
参见图7，图7是本申请实施例中音频传输信道分布示意图。
蓝牙基本速率(Basic Rate，BR)和EDR模式是基于1MHz的带宽，信道中心频点在2402MHz，2403MHz，2404MHz，…，2479MHz，2480MHz，总共有79个信道。
BLE是基于2MHz的带宽，信道中心频点在2402MHz，2404MHz，2406MHz，…，2478MHz，2480MHz，总共有40个信道。
在本申请实施例中，高清音频传输有两种带宽2MHz和4MHz。为了蓝牙信道的共存和减少与已有蓝牙信道互相之间的干扰，高清2MHz模式使用同样的BLE 2M的物理信道分布，而高清4MHz模式利用BLE 2M的物理信道的聚合，把相邻两个2MHz的物理信道组合成一个4MHz的物理信道，其中4MHz的物理信道的中心频点等于该相邻两个2MHz的物理信道中心频点的平均值。高清4MHz模式总共有20个信道，符合许多国家对跳频系统至少20个信道的准入要求。
在一种可选的情况中，蓝牙协议的语音传输使用EDR模式，帧头采用调制系数0.32的GFSK方式调制，payload采用DQPSK或8DPSK调制，符号率1MHz。DQPSK的比特速率等于符号率的2倍即2Mbps，8DPSK的比特速率等于符号率的3倍即3Mbps。 应当理解，本申请实施例中，符号率还可以称作调制速率，比特率还可以称作数据传输速率。
EDR的特点是提高了蓝牙技术的数据传输速率，达到了2.1Mbps。除了可以获得更稳定的音频流传送和更低的耗电量之外，还可充分利用带宽优势同时连接多个蓝牙设备。
BLE是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术。BLE利用许多智能手段最大限度地降低功耗。具体可以采用可变连接时间间隔，这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外，因为BLE采用非常快速的连接方式，因此平时可以处于节能状态，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路。
在本申请实施例中，可以基于物理层帧头对包含音频数据的PDU进行封装，得到音频数据包。物理层帧头由第一数字调制方式调制，PDU由第二数字调制方式调制。其中，第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。这样，在BLE的物理信道上，就可以以数据传输速率发送音频数据包。应当理解，调制方式的调制速率即为符号率，单位为赫兹Hz，数据传输速率即为比特率，单位为pbs，调制方式的调制速率的数值与数据传输速率的数值通常存在一个比例关系，示例性的，GFSK调制方式一个符号携带一个比特信息，因此GFSK调制方式的调制速率(符号率)＝数据传输速率(比特率)，DQPSK调制方式一个符号携带2个比特信息，因此2*DQPSK调制方式的调制速率(符号率)＝数据传输速率(比特率)，8DPSK调制方式一个符号携带3个比特信息，因此3*DQPSK调制方式的调制速率(符号率)＝数据传输速率(比特率)，应当理解，由于调制速率与数据传输速率的单位不同，上述比例关系表示数值之间的比例，不考虑单位。
数字信号三种的调制方法分别为调幅、调频和调相，其他各种调制方法都是上述三种方式的改进组合。GMSK是最小频移键控(Minimum Shift Keying，MSK)的一种改进，是在MSK调制器之前插入了高斯低通预调制滤波器，从而可以提高频谱利用率和通信质量。
作为一个示例，帧头的调制方式可以是GFSK。此外，考虑GFSK的调制系数等于BLE的GFSK的调制系数时，可以使用原有的硬件设备，无需更新设备，从而节省硬件资源。BLE的GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间，也就是说GFSK大于等于0.45，且小于等于0.55。
在本申请实施例中，传输音频数据可以基于EDR模式，为了能够与蓝牙BLE模式结合，物理层帧头的GFSK的调制系数等于BLE的GFSK的调制系数。即：物理层帧头采用调制系数在0.45-0.55之间的GFSK方式，payload采用DQPSK或8DPSK。
在本申请实施例中，物理层帧头的调制方式称为第一数字调制方式；payload的调制方式称为第二数字调制方式。第一数字调制方式、第二数字调制方式与数据传输速率的关系可以是：第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值；第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
以第一数字调制方式调制物理层帧头，以第二数字调制方式调制PDU，由于采用 两个不同的调制方式分别调制物理层帧头和PDU，则物理层帧头的调制速率不同于PDU的调制速率，PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，因此可以支持高清音频数据的传输。
作为一个示例，数据传输速率为第二数字调制方式的调制速率的N倍，N为大于1的整数。
在本申请实施例中，物理层帧头可以采用的调制方式是GFSK；payload采用的调制方式是DQPSK或8DPSK。
对于GFSK调制方式，数据传输速率＝1倍GFSK的调制速率；
对于DQPSK调制方式，数据传输速率＝2倍DQPSK的调制速率；
对于8DPSK调制方式，数据传输速率＝3倍8DPSK的调制速率。
在本申请实施例中，高清2MHz模式调制速率是2MHz，高清2MHz模式的GFSK的数据传输速率等于2MHz，高清2MHz模式的DQPSK数据传输速率等于调制速率的2倍即4Mbps，8DPSK数据传输速率等于调制速率的3倍即6Mbps。
高清4MHz模式调制速率是4MHz，高清4MHz模式的GFSK的数据传输速率等于4MHz，高清4MHz模式的DQPSK数据传输速率等于调制速率的2倍即8Mbps，8DPSK数据传输速率等于调制速率的3倍即12Mbps。
由上述的内容可知，在高清2MHz模式，最高数据传输速率等于6Mbps；在高清4MHz模式，最高数据传输速率等于12Mbps。
显然，利用本申请实施例中的技术方案，数据传输速率的数值大于3Mb/s，这样能够支持高清音频数据的传输。
参见表16，表16是蓝牙语音语比特速率的对应关系。由表16中的内容可知，在本申请实施例中，可以基于EDR模式在2M带宽或4M带宽的物理信道传输音频数据。对于帧头采用调制系数等于BLE的调制系数的GFSK调制。对于Payload采用DQPSK或8DPSK调制。这样，就可以在BLE信道上以EDR模式传输音频数据。
表16
Figure PCTCN2019070803-appb-000017
音频源设备收到确定消息后，则可以断开音频连接。音频数据通过音频源设备201、蓝牙控制器203、蓝牙控制204传输至音频接收设备202。
参见图12，图12是本申请实施例中断开音频连接的流程示意图。
1201、音频源设备201向蓝牙控制器203发送Enable audio stream命令。
音频源设备201向蓝牙控制器203发送Enable audio stream命令，用于向蓝牙控制器203申请断开音频连接。
示例性的，本申请实施例提供一种Enable audio stream命令的消息格式参见表17，其中enable参数等于0。0表示将断开音频连接。
表17
命令参数 说明 取值范围
Audio connect handle 音频连接标识 0-256
enable 0：将断开音频连接 0
1202、蓝牙控制器203向音频源设备201发送Enable audio stream command Status消息。
蓝牙控制器203向音频源设备201发送Enable audio stream command Status消息，以向音频源设备201返回执行Enable audio stream命令后的状态。
示例性的，本申请实施例提供一种Enable audio stream command Status消息的消息格式参见表9。
1203、蓝牙控制器203向蓝牙控制器204发送AUDIO_DISCONNECT_REQ消息。
蓝牙控制器203向蓝牙控制器204发送AUDIO_DISCONNECT_REQ消息，以确定需要断开音频连接的标识。
示例性的，本申请实施例提供一种AUDIO_DISCONNECT_REQ消息格式参见表18。
表18
消息参数 说明 取值范围
Audio connection handle 音频连接标识 0-256
Reason 断开音频连接的原因 0-256
1204、蓝牙控制器204向蓝牙控制器203发送AUDIO_DISCONNECT_CFM消息。
蓝牙控制器204向蓝牙控制器203发送AUDIO_DISCONNECT_CFM消息，确定需要断开音频连接的标识。
示例性的，本申请实施例提供一种AUDIO_DISCONNECT_CFM消息格式参见表19。
表19
Figure PCTCN2019070803-appb-000018
1205、蓝牙控制器203向音频源设备201，蓝牙控制器204向音频接收设备202发送Audio stream disconnected event事件。
蓝牙控制器203向音频源设备201，蓝牙控制器204向音频接收设备202发送Audio stream disconnected event事件，用于告知音频连接是否成功断开。
示例性的，本申请实施例提供一种Audio stream disconnected event事件格式参见表20。
表20
Figure PCTCN2019070803-appb-000019
至此，本申请实施例中，首先协商音频编解码，然后配置音频编解码。创建音频连接后，在音频源设备201与音频接收设备202之间通过蓝牙控制器204和蓝牙控制器203传输音频。最后，断开音频连接。
参见图13，图13是本申请实施例提供的一种传输音频数据的方法流程示意图，本申请实施例的执行主体可以是发送设备，具体包括：
S1301、基于物理层帧头对包含音频数据的PDU进行封装，得到音频数据包，物理层帧头由第一数字调制方式调制，PDU由第二数字调制方式调制，其中，第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
发送设备需要向接收设备发送音频数据。发送设备依据第一数字调制方式调制帧头。作为一个示例，数据信号的调制方式可以是GFSK。
为了能够与蓝牙BLE模式结合，帧头可以采用调制系数在0.45-0.55之间的GFSK方式。PDU用于承载音频数据，PDU由第二数字调制方式调制。作为一个示例，PDU可以采用DQPSK或8DPSK进行调制。
S1302、在BLE的物理信道上，以数据传输速率发送音频数据包。
发送设备能够在BLE的物理信道上发送音频数据包。这样接收设备可以在BLE的物理信道上接收封装后的PDU。
本申请实施例中，以第一数字调制方式调制物理层帧头，以第二数字调制方式调制PDU，由于采用两个不同的调制方式分别调制物理层帧头和PDU，PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，因此可以支持高清音频数据的传输。
在本申请的一个实施例中，CODEC生成BLE的物理信道的调制方式标识，这样就可以基于调制方式标识确定物理层帧头采用第一数字调制方式，以及确定PDU采用第二数字调制方式；发送所述调制方式标识。通过调制方式标识，可以确定物理层帧头采用的调制方式，以及PDU采用的调制方式，这样发送设备可以利用确定的调制方式分别调制物理层帧头和PDU。
在本申请的一个实施例中，数据传输速率为第二数字调制方式的调制速率的N倍。采用第二数字调制方式调制的PDU，可以在BLE的物理信道上以数据传输速率传输高 清音频数据。在本申请的一个实施例中，控制层帧头包括用于指示音频数据的长度的指示信息。这样，接收设备可以基于控制层帧头中的音频数据的长度的指示信息，验证接收的音频数据是否完整。
在本申请的一个实施例中，BLE的物理信道的带宽是2MHz；或，BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。在本申请实施例中通过不同的带宽可以分别以不同的传输速率传输音频数据。
在本申请的一个实施例中，第一数字调制方式包括GFSK，第二数字调制方式包括DQPSK或8DPSK。这样可以兼容BLE模式和EDR模式，在高速传输音频数据的同时还可以降低功耗。
在本申请的一个实施例中，在GFSK的调制系数可以介于0.45和0.55之间，这样则可以使用原有的硬件设备实现本申请实施例中的技术方案，从而节省硬件资源。
在本申请的一个实施例中，可以通过L2CAP查询编解码器CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。可选的，该音频数据还可以是经过加密或者完整性校验等过程的音频数据。
作为一个示例：对于CODEC参数，位置为位0，设置为1，表示编码参数支持16位采样率16000；位置为位1，设置为1，表示编码参数支持16位采样率32000。
在本申请实施例中，通过L2CAP查询编码参数并进行对原始音频数据进行编码，可以确保音频的正常播放。
参见图14，图14是本发明另一个实施例提供的一种传输音频数据的方法流程示意图，本申请实施例的执行主体可以是接收设备，具体包括：
S1401、在BLE的物理信道上接收音频数据包，音频数据包包括物理层帧头和PDU。
接收设备可以在BLE的物理信道上接收发送设备发送的音频数据包，其中，BLE的物理信道的带宽是2MHz，或4MHz。
S1402、采用第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU，获得音频数据，其中，第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
接收设备采用第一数字调制方式解调音频数据包的物理层帧头，采用第二数字调制方式解调音频数据包的PDU，获得音频数据。
作为是一个示例，物理层帧头是依据GFSK调制的，即可以采用GFSK解调音频数据包的物理层帧头。
采用第二数字调制方式解调音频数据包的PDU，进而获得音频数据。作为一个示例，第二数字调制方式是DQPSK或8DPSK，由DQPSK或8DPSK解调音频数据包的PDU，进而获得音频数据。
本申请实施例中，在BLE的物理信道上接收音频数据包，以第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU。PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，可以支持高清音频数据的传输。在本申请的一个实施例中，接收设备可以接收BLE的物理信道的调制方式标识。这样，接收设备按照该调制方式标识可以获知物理层帧头 采用所述第一数字调制方式，以及PDU采用所述第二数字调制方式，进而成功解调音频数据。
在本申请的一个实施例中，接收设备接收到或未接收到音频数据，需要向发送设备回复确定消息，确认消息用于指示音频数据的接收状态。示例性的，音频数据的接收状态包括已接收到音频数据和/或未接收到音频数据。
作为一个示例，可以采用BLE的EMPTY包，即向发送设备回复BLE的EMPTY包，以指示音频数据的接收状态。由于BLE的EMPYT包是采用GFSK调试方式，抗干扰能力强，因此有利于发送设备接收。
参见图15，图15是本申请实施例提供的一种传输音频数据的设备结构示意图，其中传输音频数据的设备与图13中传输音频数据的方法相对应。图15中的传输音频数据的设备具体包括：
音频源设备1501向将音频数据发送至基带处理器1502，基带处理器1502对包含音频数据的PDU进行封装后，由发射器1503发送音频数据包。
音频源设备1501，向基带处理器发送音频数据。
基带处理器1502，基于物理层帧头对包含音频数据的PDU进行封装，得到音频数据包，物理层帧头由第一数字调制方式调制，PDU由第二数字调制方式调制，其中，第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
发射器1503，在BLE的物理信道上，以数据传输速率发送音频数据包。
示例性的，音频源设备1501可以是功放机、多媒体控制台、数字调音台、音频采样卡、合成器等。
在本申请实施例中，以第一数字调制方式调制物理层帧头，以第二数字调制方式调制PDU，由于采用两个不同的调制方式分别调制物理层帧头和PDU，PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，因此可以支持高清音频数据的传输。
在本申请实施例中，数据传输速率可以为第二数字调制方式的调制速率的N倍，N为大于1的整数。
在本申请实施例中，PDU包括控制层帧头和payload，其中，payload用于承载音频数据，控制层帧头包括用于指示音频数据的长度的指示信息。
在本申请实施例中，BLE的物理信道的带宽是2MHz；或，BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
在本申请实施例中，第一数字调制方式可以包括GFSK，第二数字调制方式可以包括DQPSK或8DPSK。
在本申请实施例中，GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间，即GFSK的调制系数大于等于0.45，且小于等于0.55。
在本申请实施例中，音频源设备1501还包括音频CODEC15011，音频CODEC15011用于生成BLE的物理信道的调制方式标识。基于该调制方式标识，基带处理器1501可以确定PDU采用的调制方式，这样音频发送设备的基带处理器1501可以根据确定的调制方式分别对物理层帧头和PDU进行调制，进一步的，发射器1502 将物理信道的调制方式标识发送给接收设备，这样接收设备可以利用对应的调制方式分别解调物理层帧头和PDU。
在本申请实施例中，音频CODEC15011，通过L2CAP查询CODEC参数，CODEC参数包括音频数据的编码参数；进一步的，CODEC15011依据编码参数对原始音频数据进行编码，得到音频数据。通过L2CAP查询编码参数并进行对原始音频数据进行编码，可以确保音频的正常播放。
参见图16，图16是本申请实施例提供的一种接收设备的结构示意图，其中传输音频数据的设备与图14中传输音频数据的方法相对应。
图16中的传输音频数据的设备具体包括：接收器1601、基带处理器1602和音频接收设备1603。
接收器1601在BLE的物理信道上接收音频数据包，基带处理器1602解调音频数据包得到音频数据，音频接收设备1603接收基带处理器1602发送的音频数据。
接收器1601，在BLE的物理信道上接收音频数据包，音频数据包包括物理层帧头和PDU。
基带处理器1602，采用第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU，得到payload中承载的音频数据，其中，第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
音频接收设备1603，从基带处理器1602接收所述音频数据。
采用本申请实施例，在BLE的物理信道上接收音频数据包，以第一数字调制方式解调物理层帧头，采用第二数字调制方式解调PDU。PDU的调制方式的调制速率低于数据传输速率，即同一个符号可以携带更多的比特，进而提高了传输音频数据的速率，可以支持高清音频数据的传输。在本申请的一个实施例中，音频接收设备1603还包括音频CODEC16031。
接收器1601，用于接收所述BLE的物理信道的调制方式标识。
音频CODEC16031，用于基于调制方式标识确定物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于调制方式标识确定PDU采用第二数字调制方式。
这样，可以依据调制方式标识确定第一数字调制方式，以及确定第二数字调制方式，进而成功解调音频数据。
在本申请的一个实施例中，数据传输速率为第二数字调制方式的调制速率的N倍，N为大于1的整数。
在本申请的一个实施例中，接收器1601接收到或未接收到音频数据，需要向发送设备回复确定消息，确认消息用于指示音频数据的接收状态。示例性的，音频数据的接收状态包括已接收到音频数据和/或未接收到音频数据。
作为一个示例，可以采用BLE的EMPTY包，即向发送设备回复BLE的EMPTY包，以指示音频数据的接收状态。由于BLE的EMPYT包是采用GFSK调试方式，抗干扰能力强，因此有利于发送设备接收。
图17是本申请实施例提供的一种示例性的传输音频数据的硬件架构图。如图17所示，计算设备1700包括输入设备1701、输入接口1702、处理器1703、存储器1704、 输出接口1705、以及输出设备1706。
其中，输入接口1702、处理器1703、存储器1704、以及输出接口1705通过总线1710相互连接，输入设备1701和输出设备1706分别通过输入接口1702和输出接口1705与总线1710连接，进而与计算设备1700的其他组件连接。
具体地，输入设备1701接收来自外部的输入信息，并通过输入接口1702将输入信息传送到处理器1703；处理器1703基于存储器1704中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器1704中，然后通过输出接口1705将输出信息传送到输出设备1706；输出设备1706将输出信息输出到计算设备1700的外部供用户使用。
计算设备1700可以执行本申请上述的通信方法中的各步骤。
处理器1703可以是一个或多个中央处理器(英文：Central Processing Unit，CPU)。在处理器1701或处理器1701是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。
存储器1704可以是但不限于随机存储存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、硬盘等中的一种或多种。存储器1704用于存储程序代码。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

Claims (23)

  1. 一种传输音频数据的方法，其特征在于，所述方法包括：
    基于物理层帧头对包含音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；
    在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。
  2. 根据权利要求1所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：生成所述BLE的物理信道的调制方式标识；
    基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及确定所述PDU采用所述第二数字调制方式；
    发送所述调制方式标识。
  3. 根据权利要求1或2所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的数值的N倍，所述N为大于1的整数。
  4. 根据权利要求1至3任一所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述PDU包括控制层帧头和负载payload，其中，所述payload用于承载所述音频数据，所述控制层帧头包括用于指示所述音频数据的长度的指示信息。
  5. 根据权利要求1至4任一所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述BLE的物理信道的带宽是2兆赫兹MHz；或，所述BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
  6. 根据权利要求1至5任一所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述第一数字调制方式包括高斯频移键控GFSK，所述第二数字调制方式包括四相相对相移键控DQPSK或8相位差分相移键控8DPSK。
  7. 根据权利要求6所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间。
  8. 根据权利要求1至7任一所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    通过逻辑链路控制和适配协议L2CAP查询编解码器CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；
    依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。
  9. 一种传输音频数据的方法，其特征在于，所述方法包括：
    在蓝牙低功耗BLE的物理信道上接收音频数据包，所述音频数据包包括物理层帧头和协议数据单元PDU；
    采用第一数字调制方式解调所述物理层帧头，采用第二数字调制方式解调所述PDU，获得音频数据，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值。
  10. 根据权利要求9所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    接收所述BLE的物理信道的调制方式标识；
    基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于所述调制方式标识确定所述PDU采用所述第二数字调制方式。
  11. 根据权利要求9或10所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述数据传输速率的数值为所述第二数字调制方式的调制速率数值的N倍，所述N为大于1的整数。
  12. 根据权利要求9至11任一所述传输音频数据的方法，其特征在于，所述获得音频数据之后，还包括：
    回复确认消息，所述确认消息用于指示所述音频数据的接收状态。
  13. 一种音频数据的设备，其特征在于，所述装置包括基带处理器和发射器，
    所述基带处理器，基于物理层帧头对包含所述音频数据的协议数据单元PDU进行封装，得到音频数据包，所述物理层帧头由第一数字调制方式调制，所述PDU由第二数字调制方式调制，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于所述数据传输速率的数值；
    所述发射器，在蓝牙低功耗BLE的物理信道上，以所述数据传输速率发送所述音频数据包。
  14. 根据权利要求13所述装置，其特征在于，所述装置还包括音频编解码器CODEC，用于生成所述BLE的物理信道的调制方式标识；
    所述基带处理器，用于依据所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及确定所述PDU采用所述第二数字调制方式；
    所述发射器，用于发送所述调制方式标识。
  15. 根据权利要求13或14所述装置，其特征在于，所述数据传输速率为所述第二数字调制方式的调制速率的N倍，所述N为大于1的整数。
  16. 根据权利要求13至15所述装置，其特征在于，所述PDU包括控制层帧头和负载payload，其中，所述payload用于承载所述音频数据，所述控制层帧头包括用于指示所述音频数据的长度的指示信息。
  17. 根据权利要求13至16任一所述装置，其特征在于，所述BLE的物理信道的带宽是2兆赫兹MHz；或，所述BLE的物理信道的带宽是4MHz，4MHz带宽的物理信道由相邻两个2MHz带宽的物理信道组合而成。
  18. 根据权利要求13至17任一所述装置，其特征在于，所述第一数字调制方式包括高斯频移键控GFSK，所述第二数字调制方式包括四相相对相移键控DQPSK或8相位差分相移键控8DPSK。
  19. 根据权利要求13至18任一所述装置，其特征在于，所述GFSK的调制系数介于0.45和0.55之间。
  20. 根据权利要求1至19任一所述装置，其特征在于，所述装置还包括音频编解码器CODEC，
    所述CODEC，用于通过逻辑链路控制和适配协议L2CAP查询CODEC参数，所述CODEC参数包括所述音频数据的编码参数；
    所述CODEC，还用于依据所述编码参数对原始音频数据进行编码，得到所述音频数据。
  21. 一种传输音频数据的装置，其特征在于，所述装置包括接收器和基带处理模块，
    所述接收器，用于在蓝牙低功耗BLE的物理信道上接收音频数据包，所述音频数据包包括物理层帧头和协议数据单元PDU；
    所述基带处理模块，用于采用第一数字调制方式解调所述物理层帧头，采用第二数字调制方式解调所述PDU，发送音频数据，其中，所述第一数字调制方式的调制速率的数值等于数据传输速率的数值，所述第二数字调制方式的调制速率的数值小于数据传输速率的数值。
  22. 根据权利要求21所述装置，其特征在于，所述装置还包括音频编解码器CODEC，
    所述接收器，用于接收所述BLE的物理信道的调制方式标识；
    所述CODEC，用于基于所述调制方式标识确定所述物理层帧头采用所述第一数字调制方式，以及基于所述调制方式标识确定所述PDU采用所述第二数字调制方式。
  23. 根据权利要求21或22所述装置，其特征在于，所述数据传输速率的数值为所述第二数字调制方式的调制速率的数值的N倍，所述N为大于1的整数。
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