1.本发明涉及音频通信技术领域,具体涉及一种音频丢包数据接收方法、装置、音频播放设备及系统。
背景技术:2.如今,真正的无线立体声(tws)非常流行。这是因为tws实现了两个耳塞和手机之间的无线传输,给消费者带来了非常方便。在ble 5.2协议之前,在蓝牙协议中,手机不可能同时连接两个耳机。在这种情况下,在蓝牙协议中,业界生成不同的私有协议来实现tws,如嗅探、基本中继和双高级音频分发配置文件(dual-a2dp)。然而,这些技术都不能完全克服人体造成的深度衰落对无线环境下tws稳定性的严重威胁。
3.在过去,请参考图1,为传统的蓝牙耳机与手机通信方式示意图,蓝牙协议只支持单个a2dp,出现了只有一个耳塞或两个耳塞通过有线连接的耳机。
4.请参考图2,为蓝牙通信协议的时序示意图,其中,slot n、slot n+1
……
slot n+5,表示时隙n、时隙n+1
……
时隙n+5,tx表示发送数据,rx表示接收数据,error表示接收出错,correct表示接收正确,audio packet 1、audio packet 2分别示意了音频数据包1、音频数据包2,在蓝牙通信协议中,通信遵循基本确认(basic acknowledge,ack):当否定确认时(negative acknowledge,nack)手机需要重新传输当前音频内容,直到手机从扬声器(如耳塞)获得ack,才能传输下一个音频内容。大量的重传会导致严重的延迟或音频播放不连续。此外,蓝牙协议采用时分多路复用接入(tdma)和跳频技术来缓解冲突。
5.随着技术的发展,真无线耳机(true wireless stereo,tws)该解决方案实现了两个耳塞和手机之间的无线,给消费者带来了非常方便。请参考图3,为现有真无线耳机与手机的一种通信方式示例示意图,左、右耳机分别通过无线链路1、无线链路2接收/监听手机的音频数据,左、右耳机通过无线链路3进行无线数据交互,针对真无线耳机,业界产生了不同的技术,包括:嗅探、转发、和双a2dp。然而,这些技术都不能完全克服人体造成的深衰落对无线环境下tws稳定性的严重威胁。
6.tws的性能基本上完全取决于无线链路1、无线链路2和无线链路3的无线情况,如图3所示,如果其中一个链路有问题,不同技术下的tws性能都会降低。
7.1、嗅探技术
8.请参考图4a和图4b,为现有嗅探技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图4a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图4b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图,如图4a和图4b所示,用户在听音乐时,手机将数据包发送给主耳机(master earbud),从耳机(slave earbud)正在嗅探(sniffing)。如果从端接收到正确的数据包,在主端向手机返回ack或否定应答(n-ack)之前,从端向主端发送一个提示数据包。否则,从端不向主端发送任何信息。如果主耳机正确地接收到从耳机发来的提示包和从手机发来的数据包,主耳机将ack返回给手机并请求下一个数据包。如果没有,则主耳机返回nack给手机,并请求重新发送数据包,直到两个耳机都正确接收到数据
包,同时提示包和ack都正确接收。由于两个耳机之间没有数据包传输,因此嗅探的优点是可以解决十字头问题。然而,该技术的缺点是它要求从手机到两个耳机的通道不能有深度衰落。但是,从手机到耳机的某些方向一定存在会导致深度衰落。
9.2、转发技术
10.请参考图5a和图5b,为现有转发技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图5a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图5b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图,如图5a和图5b所示,手机只将数据包发送给主耳机(master earbud)。主耳机(master earbud)正确接收到报文后,将报文转发给从耳机(slave earbud)。该技术不仅存在方向问题,而且存在交叉头问题。
11.3、双a2dp技术
12.请参考图6a和图6b,为现有转发技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图6a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图6b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图,如图6a和图6b所示,主耳机(master earbud)和从耳机(slave earbud)采用异步无连接(asynchronous connectionless,acl)传送音频数据,分别通过手机端获取音频数据,该技术成本高。
13.因此,在不额外增加成本的前提下,针对丢包转发,如何减小人体造成的深度衰落所带来的信号不稳定性所带来的影响成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素:14.基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种音频丢包数据接收方法、装置、音频播放设备及系统,以在不额外增加成本的前提下,针对丢包转发,减小人体造成的深度衰落所带来的信号不稳定性所带来的影响。
15.为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
16.第一方面,本发明实施例公开了一种音频丢包数据接收方法,应用于第二音频播放设备,其中,第二音频播放设备从音源设备接收音频数据,音源设备还向第一音频播放设备发出音频数据,方法包括:
17.步骤s100,当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息;
18.步骤s200,通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,纠错数据包用于针对当前音频数据进行纠错,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据;
19.步骤s300,比较第一链路接收数据的信号功率强度和第二链路接收信号的信号功率强度,得到功率强度比较结果;
20.步骤s400,基于功率强度比较结果选择解调通过第一链路接收的数据或者解调通过第二链路接收的数据,以解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。
21.可选地,步骤s300包括:
22.步骤s310,对通过第一链路和第二链路接收的数据进行分离得到第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n);
23.步骤s320,分别对第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n)进行前导码
功率估计得到估计结果,估计结果包括:第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n);
24.步骤s330,将第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n)二者中较大的所在链路确定为信号功率强较强的链路。
25.可选地,在步骤s320中,通过解调阈值差值修正第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)。
26.可选地,纠错数据包被拆分为至少两个子纠错数据包;
27.在步骤s200中,在不同的时隙按序逐次接收至少两个子纠错数据包,其中,各个子纠错数据包被分配在不同的时隙。
28.可选地,当在当前次时隙中错误接收当前次的子纠错数据包时,则在下一次接收子纠错数据包的时隙中重新接收当前次的子纠错数据包,其中,第一音频播放设备在下一次接收子纠错数据包的时隙中重发当前次的子纠错数据包。
29.可选地,当在当前次时隙中完整接收到音源设备重发的当前音频数据时,则终止后续子纠错数据包的接收。
30.第二方面,本发明实施例公开了一种音频丢包数据接收装置,应用于第二音频播放设备,其中,第二音频播放设备从音源设备接收音频数据,音源设备还向第一音频播放设备发出音频数据,装置包括:
31.提示信息发送模块,用于当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息;
32.同频接收模块,用于通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,纠错数据包用于针对当前音频数据进行纠错,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据;
33.功率比较模块,用于比较第一链路接收数据的信号功率强度和第二链路接收信号的信号功率强度,得到功率强度比较结果;
34.解调纠错模块,用于基于功率强度比较结果选择解调通过第一链路接收的数据或者解调通过第二链路接收的数据,以解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。
35.可选地,功率比较模块包括:
36.信号分离单元,用于对通过第一链路和第二链路接收的数据进行分离得到第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n);
37.前导码估计单元,用于分别对第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n)进行前导码功率估计得到估计结果,估计结果包括:第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n);
38.链路选择单元,用于将第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n)二者中较大的所在链路确定为信号功率强较强的链路。
39.可选地,在链路选择单元中,通过解调阈值差值修正第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)。
40.可选地,纠错数据包被拆分为至少两个子纠错数据包,
41.在同频接收模块200中,在不同的时隙按序逐次接收至少两个子纠错数据包,其
中,各个子纠错数据包被分配在不同的时隙。
42.可选地,当在当前次时隙中错误接收当前次的子纠错数据包时,则在下一次接收子纠错数据包的时隙中重新接收当前次的子纠错数据包,其中,第一音频播放设备在下一次接收子纠错数据包的时隙中重发当前次的子纠错数据包。
43.可选地,当在当前次时隙中完整接收到音源设备重发的当前音频数据时,则终止后续子纠错数据包的接收。
44.第三方面,本发明实施例公开了一种音频设备,包括:
45.处理器,用于实现上述第一方面公开的方法。
46.第四方面,本发明实施例公开了一种音频信号处理系统,包括:第一音频播放设备和第二音频播放设备;第一音频播放设备和第二音频播放设备为一对角色可互换的音频播放设备对,
47.第一音频播放设备具有上述第二方面公开的装置;
48.第二音频播放设备具有上述第二方面公开的装置。
49.可选地,还包括:
50.音源设备,用于向第一音频播放设备和第二音频播放设备提供音频数据。
51.第五方面,本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,存储介质中存储的计算机程序用于被执行实现上述第一方面公开的方法。
52.第六方面,本发明实施例公开了一种音频设备的芯片,其上具有集成电路,集成电路被设计成用于实现上述第一方面公开的方法。
53.【有益效果】
54.依据本发明实施例公开的一种音频丢包数据接收方法、装置、音频播放设备及系统,当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息,从而可以使第一音频播放设备转发用于针对当前音频数据进行纠错的纠错数据包,而后,通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据,由此,可以比较第一链路和第二链路接收信号的信号功率强度,选择解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。由于在同一预设频段接收第一链路和第二链路的信号,因此,无需额外增加硬件成本,满足了不额外增加成本的前提;第一链路和第二链路在空间位置不同,因此,在接收信号时可以相同到不同位置的信号,也就是在丢包纠错的情况下,可以获得较优的空间分集增益,减小了人体造成的深度衰落所带来的信号不稳定性所带来的影响,可以通过更优的链路来接收数据,提高了带宽效率,具有更好的鲁棒性和性能。
55.本发明的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
56.以下将参照附图对根据本发明实施例进行描述。图中:
57.图1为传统的蓝牙耳机与手机通信方式示意图;
58.图2为蓝牙通信协议的时序示意图;
59.图3为现有真无线耳机与手机的一种通信方式示例示意图;
60.图4a和图4b为现有嗅探技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图4a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图4b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图;
61.图5a和图5b为现有转发技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图5a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图5b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图;
62.图6a和图6b为现有转发技术真无线耳机接收手机数据包过程的一种示例示意图,图6a为现有真无线耳机接收手机数据包的一种原理示例示意图,图6b为现有真无线耳机接收手机数据包的一种时序示例示意图;
63.图7为本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法流程图;
64.图8为本实施例公开的一种音频信号处理系统结构示意图;
65.图9为本实施例公开的一种用户收听音源设备音频信号示例示意图;
66.图10、图11和图12,为本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法示例时序示意图,其中,图10为第一示例时序示意图,图11为第二示例时序示意图,图10为第三示例时序示意图;
67.图13为本实施例公开的装置一种音频丢包数据接收装置结构示意图;
68.图14为本实施例公开的一种音频丢包数据处理电路结构示意图。
具体实施方式
69.为了在不额外增加成本的前提下,针对丢包转发,减小人体造成的深度衰落所带来的信号不稳定性所带来的影响,本发明实施例公开了一种音频丢包数据接收方法,请参考图7,为本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法流程图,该方法应用于第二音频播放设备,其中,第二音频播放设备从音源设备接收音频数据,音源设备还向第一音频播放设备发出音频数据。
70.请参考图8,为本实施例公开的一种音频信号处理系统结构示意图,该音频信号处理系统包括:音源设备1a、第一设备1b和第二设备1c,其中,音源设备1a用于提供音频数据,具体地,音源设备1a用于向第一设备1b和第二设备1c提供无线音频数据,例如蓝牙音频数据;第一设备1b和第二设备1c分别为第一音频播放设备和第二音频播放设备;第一设备1b与音源设备1a通过主链路进行数据交互,收发音频数据;第二设备1c与第一设备1b通过第一链路进行数据交互,第二设备还用于通过第二链路接收音源设备提供的音频数据;本实施例中,第一设备1b和第二设备1c可以是蓝牙耳机、蓝牙音箱。在具体实施过程中,第一设备1b和第二设备1c可以角色切换,在此不再赘述。
71.请参考图7,本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法包括:步骤s100、步骤s200、步骤s300和步骤s400,其中:
72.步骤s100,当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息。请参考图9,为本实施例公开的一种用户收听音源设备音频信号示例示意图,其中,左耳机、右耳机对应为第一音频
播放设备、第二音频播放设备,手机对应为音源设备。在具体实施过程中,左耳机和右耳机均包含了收发天线,左耳机与手机通过第三链路进行数据交互(例如接收手机发出的数据),左耳机与右耳机通过第一链路进行数据交互,右耳机通过第二链路监听手机发出的数据。本实施例中,手机按标准协议向左耳机、右耳机发送数据,当右耳机未成功接收/监听到手机发送的当前音频数据时,通过第一链路向左耳机发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息。
73.步骤s200,通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据。本实施例中,所称第一音频播放设备转发的纠错数据包用于针对当前音频数据进行纠错,在第二音频播放设备接收到该纠错数据包后,可以基于该纠错数据包对当前音频数据进行纠错。本实施例中,第二音频播放设备同时通过第一链路、第二链路来接收第一音频播放设备、音源设备发送的数据。所称预设频段可以依据经验来确定,具体地,可以利用预设频段中的一些频点来接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,利用预设频段中的另一些频点来接收音源设备重发的当前音频数据。
74.需要说明的是,在无线通信中,由于收发天线在同一时段可以工作在多个频点构成的频段中,基于此,本实施例中,通过分配预设频段中的频点,可以同时接收第一音频播放设备、音源设备的数据,并且无需额外增加硬件设备,例如无需额外增设天线等。
75.需要说明的是,本实施例中所称“同时”在时间上可以存在一定的时间点的先后,而非完全相等的时间点。
76.步骤s300,比较第一链路接收数据的信号功率强度和第二链路接收信号的信号功率强度,得到功率强度比较结果。
77.在具体实施例中,可以对接收到的数据进行分离,以区分第一音频播放设备信号和音源设备信号,而后对二者信号的功率进行比较。具体地,步骤s300包括步骤s310、步骤s320和步骤s330,其中:
78.步骤s310,对通过所述第一链路和第二链路接收的数据进行分离得到第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n)。具体地,可以通过频移和低通滤波将来自音源设备和第一音频播放设备的信号进行分离,分离的信号分别表示为公式(1):
[0079][0080]
其中,ye(n)为来自第一音频播放设备的信号,yc(n)为来自音源设备的信号;f(k)为滤波器;r(n)表示接收到的信号;e-j
为变频器,fc是音源设备的信号频率,fe是第一音频播放设备的信号频率。
[0081]
步骤s320,分别对第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n)进行前导码功率估计得到估计结果。本实施例中,所称估计结果包括:第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n)。
[0082]
本实施例中,选择前导码进行功率估计得到估计结果,而无需对整个信号进行功率估计,可以减少运算量,提高估计效率。
[0083]
步骤s330,将第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n)二者中较大的所在链路确定为信号功率强较强的链路。请参考图9,用户在佩戴耳机后,由
于第一链路和第二链路在空间位置不同,因此,第一链路和第二链路受人体带来的信号衰落程度也不同,本实施例中,为了更好地接收数据,通过比较前导码功率的大小,可以确定信号功率强较强的链路,从而使从耳机通过信号功率强较强的链路来接收音频数据。具体地,可以采用如下公式(2)来确定信号功率强较强的链路:
[0084][0085]
其中,y
ep
(n)为第一音频播放设备前导码功率,y
cp
(n)为音源设备前导码功率。
[0086]
基于此,采用不平等mcs(编码调制方案)分集,能够提高分集性能,音频播放设备可以使用dbpsk或使用卷积编码(cc)的dqpsk传输数据包。在可选的实施例中,在步骤s320中,通过解调阈值差值修正第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n),由此,公式(2)可以修改为公式(3):
[0087][0088]
其中,y
ep
(n)+η为修正后的第一音频播放设备前导码功率,y
cp
(n)为音源设备前导码功率,η为解调阈值之间的差值。
[0089]
步骤s400,基于功率强度比较结果选择解调通过第一链路接收的数据或者解调通过第二链路接收的数据。本实施例中,选择前导码功率强度较大的所在链路作为解调对象,从而,可以解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。具体地,如果第一链路接收数据的信号功率强度大于第二链路接收信号的信号功率强度,则选择解调通过第一链路接收的数据,也就是,通过第一链路接收数据并解调;反之,如果第一链路接收数据的信号功率强度小于第二链路接收信号的信号功率强度,则选择解调通过第二链路接收的数据,也就是,通过第二链路接收数据并解调。
[0090]
dbpsk和带有卷积编码(cc)的dqpsk会使数据包的长度加倍,超出了蓝牙协议对长度的限制;为了克服标准协议带来的数据长度限制,在可选的实施例中,纠错数据包被拆分为至少两个子纠错数据包;在步骤s200中,在不同的时隙按序逐次接收至少两个子纠错数据包,其中,各个子纠错数据包被分配在不同的时隙。本实施例中,所称按序逐次接收是指完成一次的收发工作后,再接收下一个子纠错数据包。请参考图10,为本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法中一种示例情形时序图,其中,slot n、slot n+1
……
slot n+5表示第n个时隙、第n+1个时隙
……
第n+5个时隙;tx表示发送,rx表示接收;audio packet表示音频数据包,correct表示正确接收,error表示错误接收,ack(acknowledge)表示确认应答,nack(negative acknowledge)表示否定应答。请参考图10,纠错数据包被拆分为子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2,子纠错数据包mcs 1-1被分配在第n+1个时隙中,子纠错数据包mcs 1-2被分配在第n+4个时隙中,也就是,第二音频播放设备按序先接收子纠错数据包mcs 1-1,而后,在后续的时隙中接收子纠错数据包mcs 1-2。
[0091]
本实施例中,纠错数据包被拆分为至少两个子纠错数据包,各个子纠错数据包被分配在不同的时隙,可以克服标准协议带来的数据长度限制,从而能够完整收发纠错数据包。
[0092]
在可选的实施例中,当在当前次时隙中错误接收当前次的子纠错数据包时,则在下一次接收子纠错数据包的时隙中重新接收当前次的子纠错数据包,其中,第一音频播放
设备在下一次接收子纠错数据包的时隙中重发当前次的子纠错数据包。具体地,以纠错数据包被拆分为子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2为例,当第二音频播放设备在当前次时隙中错误接收当前次的子纠错数据包mcs 1-1时,第二音频播放设备向第一音频播放设备发送接收失败/错误的提示信息,而后,第一音频播放设备在接下来的时隙继续发送子纠错数据包mcs 1-1,待第二音频播放设备成功接收了子纠错数据包mcs 1-1后,再开始收发子纠错数据包mcs 1-2。
[0093]
在可选的实施例中,当在当前次时隙中完整接收到音源设备重发的当前音频数据时,则终止后续子纠错数据包的接收。本实施例中,第二音频播放设备选择通过第二链路接收音源设备重发的当前音频数据时,当第二音频播放设备完整接收重发的当前音频数据,即可向第一音频播放设备发送表示成功纠错的提示信息,从而终止后续子纠错数据包的接收,由此,节省了收发功耗和不必要的带宽占用。
[0094]
为便于本领域技术人员理解,请参考图10、图11和图12,为本实施例公开的一种音频丢包数据接收方法示例时序示意图,其中,图10为第一示例时序示意图,图11为第二示例时序示意图,图10为第三示例时序示意图。需要说明的是,下述描述中,仅针对图10、图11和图12存在的差异进行描述,本领域技术人员依据下述描述,能够重构完整的技术方案,也就是,图10、图11和图12示例的技术手段相互可以穿插,具体地:
[0095]
请参考图10,示例了第二音频播放设备成功接收子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2。假设音源设备发送的音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备接收数据正确,第二音频播放设备监听接收数据错误,第一音频播放设备发出指令“nack”请求音源设备重发,第一音频播放设备将接收正确的音频数据包(audio packet)1拆分为数据包1-1和数据包1-2。
[0096]
在slot n时间段,音源设备发出音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备接收成功(correct),第二音频播放设备接收错误(error),第二音频播放设备发送tx指令“hint”给第一音频播放设备,表示第二音频播放设备未成功接收当前音频数据的提示信息,第一音频播放设备接收到第二音频播放设备的提示;具体地,可以紧挨着音频数据包(audio packet)1收发之后发送tx指令“hint”,从而提高时效;
[0097]
在slot n+1时间段,第一音频播放设备接收到第二音频播放设备发送tx指令“hint”后,知晓没有成功接收当前的音频数据包,因此,第一音频播放设备发送指令“nack”给音源设备,表示否定应答;音源设备收到第一音频播放设备发送的“nack”指令,同时,第一音频播放设备发送指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备“音源设备准备重发数据,注意监听接收”;具体地,第一音频播放设备可以先发nack否定应答,而后再发指令“hint”给第二音频播放设备,从而,音源设备基于nack否定应答可以准备重发音频数据包(audio packet)1,第二音频播放设备基于主音频设备发送的hint指令可以准备接收第一音频播放设备、音源设备发送的数据;
[0098]
在slot n+2时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备将先前接收正确的数据包1,拆分为子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2,同时,第一音频播放设备将子纠错数据包mcs 1-1转发给第二音频播放设备,第二音频播放设备监听音源设备发送的音频数据包(audio packet)1,以及接收第一音频播放设备转发的子纠错数据包mcs 1-1,子纠错数据包mcs 1-1的前导码可以承载“不是完整的数据包”的信
息。第二音频播放设备接收到子纠错数据包mcs 1-1后,第二音频播放设备发出指令“hint”给第一音频播放设备,表示“成功接收子纠错数据包mcs 1-1”,第一音频播放设备接收到指令“hint”;
[0099]
在slot n+3时间段,由于第二音频播放设备接收的子纠错数据包mcs 1-1不是完整的数据包,因此,第一音频播放设备发送指令“nack”给音源设备,音源设备接收后,第一音频播放设备再发指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备准备接收音频数据包(audio packet)1和子纠错数据包mcs 1-2,音源设备再次重发音频数据包(audio packet)1;
[0100]
在slot n+4时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备将子纠错数据包mcs 1-2转发给第二音频播放设备;第二音频播放设备接收到子纠错数据包mcs 1-2,将接收到的子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2进行合并,第二音频播放设备监听接收到音源设备的音频数据包(audio packet)1,进行比对,确定是正确的数据包,第二音频播放设备发出指令“hint”给第一音频播放设备,表示成功纠错当前的音频数据,第一音频播放设备接收到指令;
[0101]
在slot n+5时间段,第一音频播放设备发送指令“ack”给音源设备,音源设备接收到指令“ack”后,第一音频播放设备发送指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备准备监听音源设备发送新的音频数据包(audio packet)。
[0102]
参考图11,示例了第二音频播放设备成功接收子纠错数据包mcs 1-1,错误接收子纠错数据包mcs 1-2。假设音源设备发送的音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备接收数据正确,第二音频播放设备监听接收数据错误,第一音频播放设备发出指令“nack”请求音源设备重发,第一音频播放设备将接收正确的音频数据包(audio packet)1拆分为子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2。
[0103]
在slot n时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备将子纠错数据包mcs 1-1转发给第二音频播放设备,第二音频播放设备接收到子纠错数据包mcs 1-1,不满足完整数据包条件,第二音频播放设备向第一音频播放设备发出指令“hint”,表示“成功接收子纠错数据包mcs 1-1”;
[0104]
在slot n+1时间段,第一音频播放设备发送指令“nack”给音源设备,请求音源设备重发音频数据包(audio packet)1,同时发出指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备准备重新监听并接收数据包;
[0105]
在slot n+2时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备转发子纠错数据包mcs 1-2,第二音频播放设备基于前导码确定错误接收子纠错数据包mcs 1-2,不满足正确的条件,第二音频播放设备向第一音频播放设备发出指令“hint”,请求重发;
[0106]
在slot n+3时间段,第一音频播放设备向音源设备发出指令“nack”,再次请求重发音频数据包(audio packet)1,同时,第一音频播放设备向第二音频播放设备发出指令“hint”,提示准备监听和接收数据包;
[0107]
在slot n+4时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备再次转发子纠错数据包mcs 1-2,第二音频播放设备将子纠错数据包mcs 1-1和子纠错数据包mcs 1-2进行合并,满足正确的条件,第二音频播放设备向第一音频播放设备发出指令“hint”,表示成功纠错当前的音频数据,第一音频播放设备接收到指令;
[0108]
在slot n+5时间段,第一音频播放设备发送指令“ack”给音源设备,音源设备接收到指令“ack”后,第一音频播放设备发送指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备准备监听音源设备发送新的音频数据包(audio packet)。
[0109]
参考图11,示例了第二音频播放设备成功接收音源设备重发的音频数据包(audio packet)。假设音源设备发送的音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备接收数据正确,第二音频播放设备监听接收数据错误,第一音频播放设备发出指令“nack”请求音源设备重发,第一音频播放设备将接收正确的音频数据包(audio packet)1拆分为数据包1-1和数据包1-2。
[0110]
在slot n时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)1,第一音频播放设备将数据包1-1转发给第二音频播放设备,第二音频播放设备监听获取来自音源设备的音频数据包(audio packet)1,第二音频播放设备经过分析,监听的音频数据包(audio packet)1是正确的音频数据包(audio packet)1后,向第一音频播放设备发出指令“hint”,该指令“hint”包含内容“第二音频播放设备正确监听接收到音源设备的音频数据包(audio packet)1”;
[0111]
在slot n+1时间段,第一音频播放设备发送指令“ack”给音源设备,请求音源设备发新的音频数据包(audio packet)2,同时发出指令“hint”给第二音频播放设备,提示第二音频播放设备准备监听并接收音频数据包(audio packet)2;
[0112]
也就是,在slot n+1时间段之后,直接进入新的音频数据收发周期,而无需再收发子纠错数据包,即终止了终止后续子纠错数据包的接收。
[0113]
在slot n+2时间段,音源设备发出数据包2,第一音频播放设备接收错误,第二音频播放设备接收正确,第二音频播放设备向第一音频播放设备发出指令“hint”,第二音频播放设备将数据包拆分为子纠错数据包2-1和子纠错数据包2-2;
[0114]
在slot n+3时间段,第一音频播放设备向音源设备发出指令“nack”,请求重发音频数据包(audio packet)2,同时,第一音频播放设备向第二音频播放设备发出指令“hint”,提示准备监听和发出子纠错数据包2-1;
[0115]
在slot n+4时间段,音源设备重发数据包2,第二音频播放设备转发子纠错数据包2-1,第一音频播放设备基于前导码确定子纠错数据包2-1不满足完整数据包的条件;
[0116]
在slot n+5时间段,第一音频播放设备向音源设备发出指令“nack”,同时,第一音频播放设备向第二音频播放设备发出指令“hint”,提示第二音频播放设备准备发送另一个子纠错数据包2-2;
[0117]
在slot n+6时间段,音源设备重发音频数据包(audio packet)2,第二音频播放设备转发子纠错数据包2-2,第一音频播放设备将子纠错数据包-1和子纠错数据包2-2合并,确定满足完整数据包的条件,可以进行下一周期的音频数据包收发。
[0118]
本实施例还公开了一种音频丢包数据接收装置,应用于第二音频播放设备,其中,第二音频播放设备从音源设备接收音频数据,音源设备还向第一音频播放设备发出音频数据,请参考图13,为本实施例公开的装置一种音频丢包数据接收装置结构示意图,该音频丢包数据接收装置包括:提示信息发送模块100、同频接收模块200、功率比较模块300和解调纠错模块400,其中:
[0119]
提示信息发送模块100用于当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息;
[0120]
同频接收模块200用于通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,纠错数据包用于针对当前音频数据进行纠错,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据;
[0121]
功率比较模块300用于比较第一链路接收数据的信号功率强度和第二链路接收信号的信号功率强度,得到功率强度比较结果;
[0122]
解调纠错模块400用于基于功率强度比较结果选择解调通过第一链路接收的数据或者解调通过第二链路接收的数据,以解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。
[0123]
可选地,功率比较模块300包括:
[0124]
信号分离单元,用于对通过所述第一链路和第二链路接收的数据进行分离得到第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n);
[0125]
前导码估计单元,用于分别对第一音频播放设备信号ye(n)和音源设备信号yc(n)进行前导码功率估计得到估计结果,估计结果包括:第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n);
[0126]
链路选择单元,用于将第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)和音源设备前导码功率y
cp
(n)二者中较大的所在链路确定为信号功率强较强的链路。
[0127]
可选地,在链路选择单元中,通过解调阈值差值修正第一音频播放设备前导码功率y
ep
(n)。
[0128]
可选地,纠错数据包被拆分为至少两个子纠错数据包,
[0129]
在同频接收模块200中,在不同的时隙按序逐次接收至少两个子纠错数据包,其中,各个子纠错数据包被分配在不同的时隙。
[0130]
可选地,当在当前次时隙中错误接收当前次的子纠错数据包时,则在下一次接收子纠错数据包的时隙中重新接收当前次的子纠错数据包,其中,第一音频播放设备在下一次接收子纠错数据包的时隙中重发当前次的子纠错数据包。
[0131]
可选地,当在当前次时隙中完整接收到音源设备重发的当前音频数据时,则终止后续子纠错数据包的接收。
[0132]
为了便于本领域技术人员理解,请参考图14,为本实施例公开的一种音频丢包数据处理电路结构示意图,该音频丢包数据处理电路应用于第二音频播放设备,需要说明的是,由于第一音频播放设备和第二音频播放设备角色可互换,因此,该音频丢包数据处理电路也可以应用于第一音频播放设备,该音频丢包数据处理电路包括:无线接收模块1、选频滤波模块2、检测模块3、解调模块4和校验模块5,其中:
[0133]
无线接收模块1用于在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,期间,第二音频播放设备在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据。无线接收模块1可以采用现有的天线及阻抗电路、adc等来实现。所称预设频段可以依据经验来确定,具体地,可以利用预设频段中的一些频点来接收第二音频播放设备转发的纠错数据包,利用预设频段中的另一些频点来接收音源设备重发的当前音频数据。
[0134]
需要说明的是,在无线通信中,由于收发天线在同一时段可以工作在多个频点构
成的频段中,基于此,本实施例中,通过分配预设频段中的频点,可以同时接收第一音频播放设备、音源设备的数据,并且无需额外增加硬件设备,例如无需额外增设天线等。
[0135]
需要说明的是,本实施例中所称“同时”在时间上可以存在一定的时间点的先后,而非完全相等的时间点。
[0136]
选频滤波模块2连接至无线接收模块1。本实施例中,选频滤波模块2对无线接收模块1输出的信号进行分离并分别滤波处理,得到滤波处理后的第一音频播放设备信号和滤波处理后的音源设备信号。具体地,无线接收模块1同时接收了第一音频播放设备、音源设备的数据,因此,需要对无线接收模块1输出的信号进行分离,分别得到第一音频播放设备的数据、音源设备的数据,而后,分别对第一音频播放设备的数据、音源设备的数据进行相应的滤波处理,从而可以得到处理后的第一音频播放设备信号和音源设备信号。
[0137]
请参考图14,在可选的实施例中,选频滤波模块2包括:第一数据处理通道21和第二数据处理通道22,其中:第一数据处理通道21对无线接收模块1输出的信号进行分离并处理,得到处理后的音源设备信号;第二数据处理通道22对无线接收模块1输出的信号进行分离并处理,得到处理后的第二音频播放设备信号。具体而言,第一数据处理通道21和第二数据处理通道22均连接至无线接收模块1,第一数据处理通道21和第二数据处理通道22接收无线接收模块1输出的信号后,各自按各自的方式对无线接收模块1输出的信号进行分离并处理,从而使得第一数据处理通道21输出处理后的音源设备信号,第二数据处理通道22输出第一音频播放设备信号。在具体实施例中,第一数据处理通道21、第二数据处理通道22可以分别由各自的例如低中频解调装置、选频滤波装置来实现,在具体实施例中,低中频解调装置用于将低中频信号搬移至基带,选频滤波装置用于滤除想要信号以外的频谱分量。
[0138]
作为示例,可以采用如下得到音源设备信号:
[0139][0140]
其中,yc(n)为得到的音源设备的信号;r(n)是无线接收模块1接收到的信号;是第一数据处理通道21的本地载波;f(k)是第一数据处理通道21中的选频滤波器;表示卷积操作;fc是音源设备重发数据包的信号频点;n表示为第n采样时刻;k表示为第k个滤波器系数。
[0141]
作为示例,可以采用如下得到第一音频播放设备信号:
[0142][0143]
其中,ye(n)为得到的第一音频播放设备信号;r(n)是无线接收模块1接收到的信号;是第二数据处理通道22的本地载波;f(k)是第二数据处理通道22的选频滤波器;表示卷积操作;fe是第一音频播放设备转发数据包的信号频点;n表示为第n采样时刻;k表示为第k个滤波器系数。
[0144]
检测模块3连接至选频滤波模块2,其中,检测模块3包括第一检测单元31和第二检测单元32,分别对应连接至第一数据处理通道21和第二数据处理通道22。在具体实施例中,第一检测单元31、第二检测单元32分别可以通过各自的前导码检测装置和功率检测装置来实现,前导码检测装置用于对各自通道上的信号进行前导码检测,功率检测装置用于对各自通道上的信号进行功率强度检测。
[0145]
解调模块4通过开关可选择连接至第一检测单元31或第二检测单元32,具体地,选
择连接至信号功率强较强的通道,也就是,选择连接至信号功率强较强的链路。解调模块4可以由例如dpsk解调装置或gfsk解调装置来实现。
[0146]
校验模块5连接至解调模块4和蓝牙基带6之间,校验模块5用于对解调模块4解调输出的信号进行校验,具体地,可以通过例如crc校验装置来进行crc校验。在可选的实施例中,校验模块5还可以包括维特比译码装置,校验模块5解调输出的信号经过维特比译码装置进行维特比译码后送入例如crc校验装置来进行crc校验。
[0147]
本实施例还公开了一种音频设备,包括:
[0148]
处理器,用于实现上述实施例公开的方法。
[0149]
本实施例还公开了一种音频信号处理系统,包括:第一音频播放设备和第二音频播放设备;第一音频播放设备和第二音频播放设备为一对主从角色可互换的音频播放设备对,第一音频播放设备具有上述实施例公开的装置;第二音频播放设备具有上述实施例公开的装置。例如,第一音频播放设备和第二音频播放设备为一对耳机,再如,第一音频播放设备和第二音频播放设备为一对音箱。
[0150]
在可选的实施例中,还包括:
[0151]
音源设备,用于向第一音频播放设备和第二音频播放设备提供音频数据。音源设备可以是例如手机、平板等具有音频数据发送功能的终端。
[0152]
本实施例还公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,存储介质中存储的计算机程序用于被执行实现上述实施例公开的方法。
[0153]
本实施例还公开了一种音频设备的芯片,其上具有集成电路,集成电路被设计成用于实现上述实施例公开的方法。
[0154]
依据本发明实施例公开的一种音频丢包数据接收方法、装置、音频播放设备及系统,当第二音频播放设备未成功接收音源设备发送的当前音频数据时,向第一音频播放设备发送表示未成功接收当前音频数据的提示信息,从而可以使第一音频播放设备转发用于针对当前音频数据进行纠错的纠错数据包,而后,通过第一链路在预设频段接收第一音频播放设备转发的纠错数据包,期间,第二音频播放设备通过第二链路在同一预设频段接收音源设备重发的当前音频数据,由此,可以比较第一链路和第二链路接收信号的信号功率强度,选择解调信号功率强度较强的数据,对当前音频数据进行纠错。由于在同一预设频段接收第一链路和第二链路的信号,因此,无需额外增加硬件成本,满足了不额外增加成本的前提;第一链路和第二链路在空间位置不同,因此,在接收信号时可以相同到不同位置的信号,也就是在丢包纠错的情况下,可以获得较优的空间分集增益,减小了人体造成的深度衰落所带来的信号不稳定性所带来的影响,可以通过更优的链路来接收数据,提高了带宽效率,具有更好的鲁棒性和性能。
[0155]
需要说明的是,本发明中采用步骤编号(字母或数字编号)来指代某些具体的方法步骤,仅仅是出于描述方便和简洁的目的,而绝不是用字母或数字来限制这些方法步骤的顺序。本领域的技术人员能够明了,相关方法步骤的顺序,应由技术本身决定,不应因步骤编号的存在而被不适当地限制。
[0156]
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
[0157]
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本
原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本发明的权利要求范围内。