基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质.pdf
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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410002501.7(22)申请日 2024.01.02(71)申请人 深圳旷世科技有限公司地址 518000 广东省深圳市福田区沙头街道滨河大道与泰然九路交界西北泰然云松大厦13A(72)发明人 王丰硕(74)专利代理机构 深圳市嘉勤知识产权代理有限公司 44651专利代理师 刘自丽(51)Int.Cl.H04B 1/7163(2011.01)H04B 1/717(2011.01)H04B 1/719(2011.01)H04B 1/7176(2011.01)G10L 19/04(2013。
2、.01)G10L 19/16(2013.01)(54)发明名称基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质(57)摘要本发明实施例公开了一种基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质。该方案可以获取音频的数字信号,基于线性预测编码对数字信号进行压缩,将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号,接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。本申请实施例所提供的方案通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿。
3、等手段,实现了数据完整性以及效率都更高的音频传输。权利要求书2页 说明书11页 附图4页CN 117498892 A2024.02.02CN 117498892 A1.一种基于UWB的音频传输方法,应用于音频传输系统,所述音频传输系统包括发送端和接收端,其特征在于,包括:获取音频的数字信号,基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩;将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制所述发送端在UWB信道中发送所述脉冲信号;控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。2.如权利要求1所述的。
4、基于UWB的音频传输方法,其特征在于,所述获取音频的数字信号的步骤,包括以下至少一种:通过模数转换将接收到的模拟信号转化为所述数字信号;和/或从高清音频文件提取所述数字信号。3.如权利要求1所述的基于UWB的音频传输方法,其特征在于,所述基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩,包括:对所述数字信号进行线性预测编码,得到预测残差;对预先获取的线性预测系数和所述预测残差进行熵编码,得到编码码流,以完成对所述数字信号进行压缩。4.如权利要求1所述的基于UWB的音频传输方法,其特征在于,所述将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,包括:根据压缩后的数字信号确定脉冲形状、振幅以及频率参数;基于所述脉冲形状、振。
5、幅以及频率参数将所述数字信号映射到适用于UWB传输的脉冲序列中,以得到所述脉冲信号。5.如权利要求1所述的基于UWB的音频传输方法,其特征在于,对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,包括:根据所述解压缩后的数字信号中的前向纠错码对数据包进行检测;若检测到数据丢包,则根据所述前向纠错码发送报文到所述发送端,并控制所述发送端根据所述报文在发送缓冲区查找对应的丢包数据进行重发。6.如权利要求1所述的基于UWB的音频传输方法,其特征在于,所述对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,包括:对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理;若检测到。
6、数据丢包,则根据校验码从相关联的其他数据包当中重构所述丢包数据以进行补偿。7.如权利要求16任一项所述的基于UWB的音频传输方法,其特征在于,在发送所述脉冲信号之前,所述方法还包括:获取所述发送端的设备芯片ID;将所述设备芯片ID与随机数进行组合运算,以得到密钥,并将所述密钥发送至所述接收端,以使所述接收端根据所述密钥进行解压缩。8.一种基于UWB的音频传输装置,应用于音频传输系统,所述音频传输系统包括发送端和接收端,其特征在于,包括:权利要求书1/2 页2CN 117498892 A2压缩单元,用于获取音频的数字信号,基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩;发送单元,用于将压缩后的数字信号转。
7、化为脉冲信号,并控制所述发送端在UWB信道中发送所述脉冲信号;接收单元,用于控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;补偿单元,用于对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。9.一种终端,其特征在于,所述终端包括:存储器、处理器,其中,所述存储器上存储有应用程序处理程序,所述应用程序处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于UWB的音频传输方法的步骤。10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有多条指令,所述指令适于处理器进行加载,以执行权利要求1至7任一项所述的基于UWB的音频传输方法。
8、。权利要求书2/2 页3CN 117498892 A3基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质技术领域0001本发明涉及信息技术技术领域,具体涉及一种基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质。背景技术0002随着无线技术的发展,WIFI、BT、LEaudio等传统技术作为无线传输手段用来传输多路音频越来越成熟,人们摆脱有线的限制,随时可以享受5.1/7.1多声道的音乐,给生活提供更大的灵活性和便利性,给听觉上带来更好的娱乐体验。市场上蓝牙TWS耳机、蓝牙音响、WIFI音响等适应多声道应用场景应运而生,相应音频传输技术、音频处理算法也随之得到发展,加上出色音频解码技术,使人产生犹如身。
9、临音乐厅的感觉。0003然而目前WIFI、BT等技术,由于带宽的限制,在传输稳定性、延迟问题以及穿透障碍物的能力等方面存在一定的局限性。音频传输的稳定性对于确保音质的连贯性至关重要,而传统通信技术在特定情况下可能会受到干扰或延迟的影响,从而影响用户体验。发明内容0004本发明实施例提供一种基于UWB的音频传输方法、装置、终端及存储介质,通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,实现了数据完整性以及效率都更高的音频传输。0005本发明实施例提供一种基于UWB的音频传输方法,应用于音频传输系统,所述音频传输系统包括发送端和接收端,包括。
10、:获取音频的数字信号,基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩;将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制所述发送端在UWB信道中发送所述脉冲信号;控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。0006可选地,所述获取音频的数字信号的步骤,包括以下至少一种:通过模数转换将接收到的模拟信号转化为所述数字信号;和/或从高清音频文件提取所述数字信号。0007可选地,所述基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩,包括:对所述数字信号进行线性预测编码,得到预测残差;对预先获取的线性预测系数和所。
11、述预测残差进行熵编码,得到编码码流,以完成对所述数字信号进行压缩。0008可选地,所述将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,包括:根据压缩后的数字信号确定脉冲形状、振幅以及频率参数;基于所述脉冲形状、振幅以及频率参数将所述数字信号映射到适用于UWB传输的说明书1/11 页4CN 117498892 A4脉冲序列中,以得到所述脉冲信号。0009可选地,对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,包括:根据所述解压缩后的数字信号中的前向纠错码对数据包进行检测;若检测到数据丢包,则根据所述前向纠错码发送报文到所述发送端,并控制所述发送端根据所述报文在发送缓冲区查找对应的丢包数。
12、据进行重发。0010可选地,所述对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,包括:对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理;若检测到数据丢包,则根据校验码从相关联的其他数据包当中重构所述丢包数据以进行补偿。0011可选地,在发送所述脉冲信号之前,所述方法还包括:获取所述发送端的设备芯片ID;将所述设备芯片ID与随机数进行组合运算,以得到密钥,并将所述密钥发送至所述接收端,以使所述接收端根据所述密钥进行解压缩。0012本发明实施例还提供一种基于UWB的音频传输装置,应用于音频传输系统,所述音频传输系统包括发送端和接收端,包括:压缩单元,用于获取音频的数字信号,基于线性。
13、预测编码对所述数字信号进行压缩;发送单元,用于将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制所述发送端在UWB信道中发送所述脉冲信号;接收单元,用于控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;补偿单元,用于对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。0013本发明实施例还提供一种终端,所述终端包括:存储器、处理器,其中,所述存储器上存储有应用程序处理程序,所述应用程序处理程序被所述处理器执行时实现本发明实施例所提供的任一项所述的基于UWB的音频传输方法的步骤。0014本发明实施例还提供一种存储介质,所述存储介质存储有多条指令。
14、,所述指令适于处理器进行加载,以执行本发明实施例所提供的任一基于UWB的音频传输方法。0015本发明实施例提供的基于UWB的音频传输方法,可以获取音频的数字信号,基于线性预测编码对数字信号进行压缩,将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号,接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。本申请实施例所提供的方案通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,实现了数据完整性以及效率都更高的音频传输。说明书2。
15、/11 页5CN 117498892 A5附图说明0016为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0017图1是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输方法的第一种流程示意图;图2是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输方法的第二种流程示意图;图3是本发明实施例提供的音频传输系统的结构示意图;图4是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输装置的结构示意图;图5是本发明实施例提供的终端的结构示意图。具体实施方式。
16、0018这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。0019需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的。
17、要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。0020应该理解的是,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,。
18、其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。0021需要说明的是,在本文中,采用了诸如101、102等步骤代号,其目的是为了更清楚简要地表述相应内容,不构成顺序上的实质性限制,本领域技术人员在具体实施时,可能会先执行102后执行101等,但这些均应在本申请的保护范围之内。0022在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的。
19、实施例可以与其它实施例相结合。0023本发明实施例提供一种基于UWB的音频传输方法,该基于UWB的音频传输方法的执行主体可以是本发明实施例提供的音频发送设备。0024如图1所示,图1是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输方法的第一流程示意说明书3/11 页6CN 117498892 A6图,该基于UWB的音频传输方法的具体流程可以如下:101、获取音频的数字信号,基于线性预测编码对数字信号进行压缩。0025在一实施例中,该方法所应用的音频传输系统包括音频发送端和音频接收端,在发送端,音频信号首先需要经过数字化,并进行无损压缩,确保数据的完整性和音质不受影响。具体的,本实施例可以通过模数转换(。
20、ADC)技术将模拟信号转化为数字信号,或者直接从高清音频文件获得数字音频信号。也即获取音频的数字信号的步骤,包括以下至少一种:通过模数转换将接收到的模拟信号转化为所述数字信号;和/或从高清音频文件提取所述数字信号。0026在一实施例中,在运用基于预测和编码的原理时,可以通过分析音频样本之间的线性预测关系,从而生成差异信号(残差信号)。这些残差信号随后会通过有效的编码方案进行编码,从而在保持音质的前提下实现了数据的高效压缩。0027102、将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号。0028其中,本申请实施例提供的基于UWB的音频传输方法基于UWB(Ultra Wi。
21、de Band,超带宽)技术,UWB技术是一种利用超短脉冲或极大带宽连续波进行数据传输的无线通信技术,具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。因此通过本申请提供的方法所连接的设备由于采用UWB超宽带技术,可以实现不同设备之间更为高效、高质量且低延迟的音频传输,从而为用户提供卓越的听觉体验。0029在一实施例中,经过压缩后的音频数据经智能调制转化为适用于UWB传输的脉冲信号,这种压缩方式既保证了音频质量,又有效降低了传输所需的带宽和时间,同时减少了传输过程中的丢包风险。经过压缩和调制后的脉冲信号便可以通过。
22、UWB信道传输至接收端。0030103、控制接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩。0031进一步的,在接收端,脉冲信号被解调,并进行解压缩,从而将压缩的音频数据还原为原始的无损音频信号。具体的,调制后的UWB信号通过发送端的UWB天线传输到接收设备。UWB技术允许信号以极短的脉冲持续时间传输,从而实现高精度的时间定位和抗多径干扰能力。接收端的UWB接收器接收传输过来的UWB信号,同时UWB接收器负责将接收到的脉冲序列解调成数字信号。0032在一实施例中,对接收到的UWB脉冲信号进行解调,将其转换回数字信号的方式,可以使用先前实施的无损压缩算法,从而将解调后的数据还原为原始的无损。
23、音频数据。0033104、对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。0034在这一阶段,本申请着重解决潜在的数据包丢失问题,以确保传输的稳定性和音频的可靠性。通过引入丢包检测机制,系统能够准确判定传输过程中是否发生了数据包丢失情况。丢包检测的步骤可以包括:对解压缩后的数字信号进行校验,以确定是否丢失数据包,若是,则向发送端发送丢包通知,并控制发送方根据所述丢包通知对丢失的数据包进行重发。0035在一实施例中,为应对数据丢包,系统还可以进一步通过丢包补偿机制,以将检测到的丢包数据进行补偿,从而得到完整的音频数字信号。具体可以通过引入冗余数据和前。
24、说明书4/11 页7CN 117498892 A7向纠错等技术,在接收端对丢失的数据包进行恢复,其中,FEC(Forward Error Correction,前向纠错技术)是一种在单向通信系统中控制传输错误的技术,通过连同数据发送额外的信息进行错误恢复,以降低比特误码率,通过前向纠错码能够在一定程度上恢复丢失的数据。0036而冗余数据指的是在传输时不仅要传输原始数据,同时还要根据相关性,传输一些冗余数据,以便使解码端根据数据之间的相关性重构丢失的数据包。冗余数据的引入则进一步增加了数据的完整性和稳定性。这些技术的应用使得即使在不利的传输条件下,依然能够保持音频数据的一致性。0037除了上述两。
25、种丢包补偿方式,在另一实施例中,还可以采用交织(interleaving)技术。交织技术不是真正的丢包恢复技术,因为它不能恢复已经丢失的数据包,但是这种技术能够减少丢包带来的损失。交织技术是通过把原始数据分成若干个比IP包小的单元,在发送前,重新排序这些单元的顺序,使得每个IP包中的数据来自不同的语音帧,当发生丢帧时,只是每一帧的一部分数据丢失,不会出现一帧数据全部丢失现象,在接收端这些单元再重新排序。交织技术利用了人脑能够利用听觉感知自动恢复丢失的一部分数据的功能。当每帧数据只丢失少量数据时,对人耳听觉的影响较小,从而提高音质。由于没有输出额外的信息,所以不会增加带宽。本实施例通过上述步骤对。
26、丢包数据进行补偿可以确保音频数据的完整性。同时,系统还针对实时音频传输的低延迟需求进行了优化,发挥UWB技术的低延迟特性和经过优化的信号处理,将传输和处理引起的延迟降至最低水平。综上,本申请时实施例在实现高品质音频传输的同时,通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,成功地实现了低延迟、数据完整性和高效率的智能设备高质量音频传输。0038需要说明的是,上述电子设备可以是任何能够进行LTE通讯的设备,例如:手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、。
27、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。0039由上所述,本发明实施例提出的基于UWB的音频传输方法可以获取音频的数字信号,基于线性预测编码对数字信号进行压缩,将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号,接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。本申请实施例所提供的方案通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,实现了数。
28、据完整性以及效率都更高的音频传输。0040根据前面实施例所描述的方法,以下将作进一步详细说明。0041请参阅图2,图2是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输方法的第二种流程示意图。所述方法包括:201、获取音频的数字信号,对数字信号进行线性预测编码,得到预测残差。0042202、对预先获取的线性预测系数和预测残差进行熵编码,得到编码码流,以完成对数字信号进行压缩。0043其中,在进行线性预测编码的过程中,可以以音频样本对应的数字信号作为参考说明书5/11 页8CN 117498892 A8信号,分析音频样本之间的线性预测关系。具体的,可以基于音频样本对数字信号进行线性预测编码,得到预测残差,。
29、然后对预先获取的线性预测系数和预测残差进行熵编码,得到编码码流。通过该方法可以在保持音质的前提下实现了数据的高效压缩。0044203、根据压缩后的数字信号确定脉冲形状、振幅以及频率参数。0045204、基于脉冲形状、振幅以及频率参数将数字信号映射到适用于UWB传输的脉冲序列中,以得到脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号。0046在一实施例中,通过使用智能调制技术,可以将压缩后的音频数据映射到适用于UWB传输的脉冲序列中。这一步骤旨在将数字音频数据转化为脉冲信号,以便能够在UWB信道中进行传输。智能调制会包括选择适当的调制方案,以确保在UWB信道中传输的数据可靠性。0047具体的,本。
30、实施例可以利用选定的调制方案,将脉冲序列转化为适合在UWB信道上传输的脉冲信号。这个过程涉及到将数字信息映射到脉冲形状、振幅、频率等参数上,以形成符合UWB技术要求的信号。在这一步骤中,需要确保生成的UWB信号能够在信道中稳定传输,并且在接收端能够被准确解析。0048205、控制接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩。0049在接收端,脉冲信号被解调,并进行解压缩,从而将压缩的音频数据还原为原始的无损音频信号。其中,为进一步提升音频数据在传输中的安全性,还可以在进行解压缩时利用发送端发送的密钥来进行解压缩,该密钥则可以通过发送端进行生成并发送。在一实施例中,在发送脉冲信号之前,上。
31、述方法还可以包括:获取发送端的设备芯片ID,将设备芯片ID与随机数进行组合运算,以得到密钥,并将密钥发送至接收端,以使接收端根据密钥进行解压缩。0050206、对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。0051在一实施例中,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿的步骤,可以包括:根据解压缩后的数字信号中的前向纠错码对数据包进行检测,若检测到数据丢包,则根据前向纠错码发送报文到发送端,并控制发送端根据报文在发送缓冲区查找对应的丢包数据进行重发。具体的,可以在发送端将数据包中添加前向纠错码,前向纠错码连同数据包一起发送。
32、到接收端;接收端根据纠错码对数据进行检查和纠正。在接收端检测到数据丢包后,可以发送NACK报文到发送端;发送端根据NACK报文中的序列号,在发送缓冲区找到对应的数据包,从而重新发送到接收端。0052在另一实施例中,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿的步骤,可以包括:对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,若检测到数据丢包,则根据校验码从相关联的其他数据包当中重构丢包数据以进行补偿。具体的,在本实施例中发送端不仅要传输原始数据,同时还要根据相关性传输一些冗余数据,以便使接收端根据数据之间的相关性重构丢失的数据包。比如可以使用奇偶校验码,这种方法是每个n1个数据包就传。
33、输一个包含前面n个数据包的异或操作的校验码,当网络每n个数据包只丢失一个包时,可从别的n1个数据包重构丢失的数据包。0053在其他实施例中,还可以利用低比特率冗余编码(Lowrate Redundant Coding)来进行丢包补偿,该低比特率冗余编码是一种冗余技术,每个数据包除了包含自身的数据说明书6/11 页9CN 117498892 A9外,还包含前一帧数据经过压缩后的复制,该复制质量低,占用比特数少。当接收端丢包后,可从后面的数据包利用这个复制快速重构丢失包。0054通过这一步骤,确保音频数据能够在传输过程中经受住各种挑战,从而为用户提供稳定、可靠的音频体验。通过对丢失数据包的补偿和恢。
34、复,能够有效地应对传输中的不确定性,从而保障用户获得高质量的音频传输服务。本申请实施例提供的基于UWB的音频传输方法,相较于传统WiFi和蓝牙技术的突出改进点包括高质量宽频带传输、高数据传输速率、低干扰和稳定性、低延迟传输,以及支持高达192k音频文件的无损压缩传输。这些改进点共同确保用户能够享受到更高品质、更真实的音频体验。0055本申请实施例提供的基于UWB的音频传输方法可以应用在诸多需要高音质、低延迟的场景中,比如会议系统、会议宝、话务系统、游戏电竞耳机、AR/VR/XR装置等等。以会议场景进行举例说明,请参阅图3,图3是本发明实施例提供的音频传输系统的结构示意图。其中,UWB设备A通过。
35、网络和电脑连接,并和远程端的多个UWB设备B进行通讯(比如会议),UWB设备A和UWB设备B1、B2、B3.Bn可以通过UWB实现无线语音传输,UWB设备A、B1、B2、B3.Bn都配有麦克风和喇叭,麦克风用于采集位于不同地点的语音信息等,喇叭可以回传其他端点采集到的语音信息,以实现远距离多点双向音频传输。0056进一步的,在上述场景当中,语音的双向传输过程可以包括:UWB设备A将UWB设备B2、B3.Bn采集的实时语音/音频信息合成后传输给B1,即A听到的语音=B1+B2+B3+B4.+Bn,B1听到的语音=A+B2+B3+B4.+Bn,B2听到的语音=A+B1+B3+B4.+Bn,B3听到。
36、的语音=A+B1+B2+B4.+Bn,B4听到的语音=A+B1+B2+B3.+Bn,Bn听到的语音=A+B1+B2+B3+B4.+Bn1。除此之外,还可以对上述多个UWB设备B进行分组管理,比如UWB 设备A 可对 UWB 设备 B1,B2,B3,B4.Bn 进行分组管理。如将 B1,B2,B3 分配成一组,将B4.Bn 分配成一组。0057由上所述,本发明实施例提出的基于UWB的音频传输方法可以获取音频的数字信号,对数字信号进行线性预测编码,得到预测残差,对预先获取的线性预测系数和预测残差进行熵编码,得到编码码流,以完成对数字信号进行压缩,根据压缩后的数字信号确定脉冲形状、振幅以及频率参数,。
37、基于脉冲形状、振幅以及频率参数将数字信号映射到适用于UWB传输的脉冲序列中,以得到脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号,控制接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。本申请实施例所提供的方案通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,实现了数据完整性以及效率都更高的音频传输。0058为了实施以上方法,本发明实施例还提供一种基于UWB的音频传输装置,该基于UWB的音频传输装置应用于音频传输系统,所述音频传输系统包括发送。
38、端和接收端,终端设备如手机、平板电脑等。0059例如,如图4所示,是本发明实施例提供的基于UWB的音频传输装置的第一种结构示意图。该基于UWB的音频传输装置可以包括:压缩单元301,用于获取音频的数字信号,基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩;发送单元302,用于将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制所述发送端在说明书7/11 页10CN 117498892 A10UWB信道中发送所述脉冲信号;接收单元303,用于控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;补偿单元304,用于对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字。
39、信号。0060本发明实施例提出的基于UWB的音频传输装置,可以获取音频的数字信号,基于线性预测编码对数字信号进行压缩,将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制发送端在UWB信道中发送脉冲信号,接收端在接收到脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩,对解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。本申请实施例所提供的方案通过UWB信道传输音频信号,将传输和处理引起的延迟降至最低水平,并且通过无损压缩、解压缩和丢包补偿等手段,实现了数据完整性以及效率都更高的音频传输。0061本发明实施例还提供一种终端,如图5所示,该终端可以包括射频(RF,Radio F。
40、requency)电路601、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器602、输入单元603、显示单元604、传感器605、音频电路606、无线保真(WiFi,Wireless Fidelity)模块607、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器608、以及电源609等部件。本领域技术人员可以理解,图5中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:RF电路601可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,交由一个或者一个以上处理器608处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,RF电。
41、路601包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM,Subscriber Identity Module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)、双工器等。此外,RF电路601还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统(GSM,Global System of Mobile communication)、通用分组无线服务(GPRS ,General Packet Radio Service)、码分多址(CDMA,Code Division Multi。
42、ple Access)、宽带码分多址(WCDMA,Wideband Code Division Multiple Access)、长期演进(LTE,Long Term Evolution)、电子邮件、短消息服务(SMS,Short Messaging Service)等。0062存储器602可用于存储软件程序以及模块,处理器608通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及信息处理。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(。
43、比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器602可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器602还可以包括存储器控制器,以提供处理器608和输入单元603对存储器602的访问。0063输入单元603可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地,在一个具体的实施例中,输入单元603可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面,也称为触摸显示屏或者触说明书8/11 页11CN 117498892 A11控板,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比。
44、如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器608,并能接收处理器608发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面,输入单元603还可以包括其他输入设备。具体地,其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨。
45、迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。0064显示单元604可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元604可包括显示面板,可选的,可以采用液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)、有机发光二极管(OLED,Organic LightEmitting Diode)等形式来配置显示面板。进一步的,触敏表面可覆盖显示面板,当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器608以确定触摸事件的类型,随后处理器608根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在。
46、图5中,触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能,但是在某些实施例中,可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。0065终端还可包括至少一种传感器605,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度,接近传感器可在终端移动到耳边时,关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲。
47、击)等;至于终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。0066音频电路606、扬声器,传声器可提供用户与终端之间的音频接口。音频电路606可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出;另一方面,传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路606接收后转换为音频数据,再将音频数据输出处理器608处理后,经RF电路601以发送给比如另一终端,或者将音频数据输出至存储器602以便进一步处理。音频电路606还可能包括耳塞插孔,以提供外设耳机与终端的通信。0067WiFi属于短距离无线传输技术,终端通过WiFi模块607可以帮。
48、助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图5示出了WiFi模块607,但是可以理解的是,其并不属于终端的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。0068处理器608是终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器602内的数据,执行终端的各种功能和处理数据,从而对手机进行整体监控。可选的,处理器608可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器608可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调。
49、处理器主要处理无线通信。说明书9/11 页12CN 117498892 A12可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器608中。0069终端还包括给各个部件供电的电源609(比如电池),优选的,电源可以通过电源管理系统与处理器608逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源609还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。0070尽管未示出,终端还可以包括摄像头、蓝牙模块等,在此不再赘述。具体在本实施例中,终端中的处理器608会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程。
50、对应的可执行文件加载到存储器602中,并由处理器608来运行存储在存储器602中的应用程序,从而实现各种功能:获取音频的数字信号,基于线性预测编码对所述数字信号进行压缩;将压缩后的数字信号转化为脉冲信号,并控制所述发送端在UWB信道中发送所述脉冲信号;控制所述接收端在接收到所述脉冲信号后,解调为数字信号并进行解压缩;对所述解压缩后的数字信号进行丢包检测处理,并将检测到的丢包数据进行补偿,以得到完整的音频数字信号。0071在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对基于UWB的音频传输方法的详细描述,此处不再赘述。0072由上可知,本发明实施例的终端。
- 内容关键字: 基于 UWB 音频 传输 方法 装置 终端 存储 介质
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