CN101536457A - 用于双模式双向音频通信的队列控制器的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于双模式I/O设备的队列控制器及其方法，以及用于诸如蓝牙链路的短距离无线电链路的传输的方法，该短距离无线电链路是可以通过第一传送或第二传送的双向实时音频通信信号。所描述的队列控制器可以在预计到异类音频分组类型的情形中，将具有异类分组类型的单个输入队列变换为具有同类分组类型的队列。根据可以基于操作条件或传送选择的控制信号，第一控制信号或第二控制信号可以控制单个输入队列变换。在选定传送之后，可以由队列控制器来对单个输入队列进行处理，所述队列控制器被配置用于将具有异类分组类型的单个输入队列变换为具有同类分组类型的队列。

Description

用于双模式双向音频通信的队列控制器的方法和设备

技术领域

[0001]公开了通信设备及其方法，并且更具体地，公开了用于双模式双向音频终端设备和音频网关设备的队列控制器和队列控制器的方法。

背景技术

[0002]蓝牙无线技术提供了一种方式，利用该方式许多无线设备可以不用连接器、线、或线缆来相互通信。蓝牙技术使用免费和全球可用的免许可2.4GHz工业、科学、和医药(ISM)频谱，用于低功率的用途，允许在10到100米范围内的两个蓝牙设备共享达2.1Mbps吞吐量的数据。每个蓝牙设备可以与多个其他设备同时通信。

[0003]当前对蓝牙技术的普通使用包括那些用于耳机、蜂窝车载套件和适配器的使用。另外，蓝牙技术当前用于将打印机、键盘、或鼠标不用线缆地连接到个人计算机。由于蓝牙技术可以有利于大量数据的递送，所以计算机可以使用蓝牙通过移动电话连接到因特网。蓝牙设备可以连接以形成微微网(piconet)，其由主机和多达七个从设备组成。在微微网中可以建立两种类型的连接：同步面向连接(SCO)的链路，和异步无连接(ACL)链路。SCO链路基于用于语音传输的时隙的固定和定期分配，提供具有不变带宽的面向电路的服务。还有扩展的同步面向连接的分组(eSCO)，其具有与SCO分组相同的功能，但允许更多的分组类型、数据类型、和有限的重传。另一方面，ACL连接提供了用于数据和控制信号传输的面向分组的服务。传统上，SCO上的语音通信是由语音编解码器或编码器/解码器来双向处理的，而在ACL上的立体声通信是由立体声编解码器来单向处理的，其在没有音频返回路径的情况下由源来编码并且由接收器(sink)来解码。在通信设备中，存在两个分离的编解码器，一个用于在SCO上处理单声道音频，而另一个用于在ACL上处理立体声音频。

[0004]无线局域网(WLAN)正变得与很多不同类型的产品兼容。尽管企业最初安装WLAN，以便可以在不需要昂贵的布线的情况下就可以在网络上使用台式计算机，但是WLAN的功能已经演进到允许移动通信设备，诸如无线电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)和数字相机，连接到WLAN用于因特网接入和无线因特网协议语音(VoIP)电话服务。无线保真度的缩写，WiFi是用于WLAN的产品兼容性标准集的商标。诸如蜂窝电话的移动通信设备的制造商使设备具有WiFi能力，以便当用户漫游到WiFi热点时，电话可以将其通信协议从使用许可的、有限频谱的蜂窝频带转变到使用可用的免许可频谱的WiFi通信协议。在室内情形中，从诸如基于全球移动通信系统标准(GSM)的蜂窝网络转变到WiFi协议可能会是特别有益的，因为蜂窝网络在室内会丢失其信号强度而WLAN在热点内会有强信号。

[0005]蓝牙2.4GHz无线电频带靠近在2.3GHz或2.5GHz操作的特定收发信机的频带，例如基于IEEE 802.16e的全球微波接入互操作性(WiMAX)的收发信机。在蓝牙设备之间的音频信号通信可能与其他信号，诸如WiFi和基于其他标准的无线技术(诸如WiMAX)在时间上冲突，因此由于不足的阻塞性能和重叠的频谱分配降低了接收机的敏感度。由于蓝牙保护频带仅20MHz，所以存在与例如WiFi和WiMAX的邻近信道干扰。同步连接，具体是SCO，例如在耳机中使用的同步连接，在对发射和接收的调度上不灵活，结果是同时使用两个无线电设备，尤其是在具有由WiMAX基站调度的分组的移动设备上的“802.16e”收发信机中，导致了干扰问题。尽管使用eSCO的同步连接具有有限的能力来调度分组传输，但是由于有限的重传窗口，它们仍将与其他无线技术之间存在定期冲突，并且相比SCO链路，使用更多的带宽和系统资源。蓝牙核心简档描述了用于与WiFi共存的减轻干扰的解决方案。先进跳频(AFH)是这样的一种技术：该技术收缩可用带宽以防止使用与其它技术一样的ISM频带部分。然而，这并不解决来自其他技术的邻近信道干扰问题，其他技术例如具有高发射功率和差邻近信道抑制的WiMAX。当蓝牙和WiFi或WiMAX共处时，AFH可能是不够的，而可以使用诸如分组传输仲裁(PTA)的共存合作方法。然而，当蓝牙SCO和eSCO活动时，PTA可能显著地影响WiFi数据速率。

[0006]蓝牙设备，并且尤其是耳机因其可以提供给用户在不同环境中无缝操作的同时进行通信的能力，所以受到欢迎。因此，提供改进的经由蓝牙的语音质量对于移动设备制造商已经变得重要。如果对经由蓝牙的音频质量作出改进，将是有益的。

附图说明

[0007]在附图的不同视图中，相同的附图标记指示相同或功能上类似的单元，并且将附图与下列详细说明一起并入说明书之中，并构成说明书的一部分，用于进一步说明各种实施例，并解释根据本发明的各种原理和优点。

[0008]图1说明被配置用于经由短距离无线电链路进行发射和/或接收的两个输入/输出(I/O)设备的系统；

[0009]图2是用来说明现有技术的单向ACL传送以及用来说明在单向ACL传送和具体的双向传送之间的差异的图；

[0010]图3示出两个设备，每个设备都装备有单个源音频编解码器以便两个设备都可以执行此处所描述的过程；

[0011]图4是包括模式控制器的结构图；

[0012]图5说明队列控制器的输入和输出；

[0013]图6是根据实施例的包括队列控制器的双模式无线设备和/或系统的多个设备的方法的流程图；

[0014]图7说明可以是诸如图1的I/O设备的队列控制器的一部分的过程组件；

[0015]图8说明根据第一控制信号的硬切换情境；

[0016]图9说明按第一控制信号所指示的来对软切换进行处理；以及

[0017]图10示出诸如图1的耳机的具有蓝牙能力的I/O设备的一些结构组件。

[0018]技术人员将理解出于简明的目的来说明附图中的单元，而且不必对其按比例进行绘制。例如，为了有助于增进对本发明的实施例的理解，图中一些单元的尺寸可能相对其它单元被夸大。

具休实施方式

[0019]为了在接收和发射音频通信的同时提高I/O设备的语音质量，I/O设备可以在第一传送和第二传送之间转变，第一传送和第二传送可以是SCO传送和ACL传送。可以配置硬件和/或软件形式的开关来实现传送选择，由此在第一传送和第二传送之间转变音频通信信号。通过引用在2006年10月31日，基本同时提交的METHODS ANDDEVICES FOR DUAL MODE BIDIRECTIONAL AUDIOCOMMUNICATION，已经收到的序号为____________，专利号为__________，将对该I/O设备、I/O设备的系统及其方法的描述并入。

[0020]公开的是用于双模式I/O设备的队列控制器及其方法，以及用于诸如蓝牙链路的短距离无线电链路的传输的方法，该短距离无线电链路是可以通过第一传送或第二传送的双向实时音频通信信号。所描述的队列控制器对将要由编码器/解码器处理的单个输入队列进行变换，使得在预计了异类音频分组类型的情形中，将具有异类分组类型的单个输入队列变换为具有同类分组类型的队列。应当理解，单个输入队列可以是包含待处理的音频数据的缓冲器。输入可以与音频分组的源相关并且不限于仅描述单个队列。来自待发送给编码器的下行链路音频流或待作为上行链路音频发送的来自换能器(transducer)的音频分组将构成两个单个输入队列。同类分组类型指具有相同编码器参数的一组音频分组，而异类分组类型指具有不同编码器参数的一组音频分组。可以依赖于改变流控制信号来使用硬和软切换。根据控制信号，第一控制信号或第二控制信号可以控制单个输入队列变换。改变流信号可以基于操作条件和传送选择。在选定传送之后，可以通过被配置用于将具有异类分组类型的单个输入队列变换为具有同类分组类型的队列的队列控制器来对单个输入队列进行处理。

[0021]当传递音频，尤其是语音数据时，传送选择及由此的改变流信号可以基于传送的优点和缺点。使SCO/eSCO和ACL模式可用可以允许用户在不同的操作条件之下对语音质量或数据吞吐量进行最优化。从这点上，术语SCO或SCO模式将包括eSCO的功能。应当理解，语音通信是双向音频通信的示例。

[0022]在一些嘈杂的RF环境中，经由ACL的语音可能得到比SCO更好的音频质量。在任一情况中，用户可以从更好的蓝牙语音质量受益并且可以具有依赖于情况来使用任一模式(SCO或ACL)的灵活性。具体而言，在SCO和ACL之间的转变可以基于特定的准则，诸如信号质量指示符或网络基础设施，例如，当从GSM小区切换到WiFi接入点或WiMAX基站时。

[0023]提供即时公开用于以使能方式解释制作和使用根据本发明的各种实施例的的最佳模式。进一步提供本公开用于增强对发明原理和发明优点的理解和评价，而不是以任何方式来限制本发明。尽管这里已说明和描述了本发明的优选实施例，但是清楚的是，本发明并不受限于此。在不偏离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，那些具有本公开益处的本领域的技术人员可以做出各种修改、改变、变化、替换和等效。应当理解，诸如第一和第二、上和下等的关系术语(如果有的话)的使用，仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作进行区分，而不是必然要求或意指这些实体或动作之间的任何实际这种关系或顺序。

[0024]至少某些发明功能和发明原理可以用软件程序或指令和诸如专用集成电路之类的集成电路(IC)来实施或在其之中实施。为了简要并使得根据本发明的原理和概念变得模糊的任何风险最小化，这类软件和IC(如果有的话)的讨论将限于优选实施例之内的原理和概念的要素。

[0025]图1说明被配置用于经由短距离无线电链路进行发射和/或接收的两个I/O设备102和104的系统100。短距离无线电链路可以是蓝牙链路，其为双向实时音频通信信号，并且可以顺序地或同时通过同步电路交换传送或异步分组交换传送来发送该短距离无线电链路。系统100可以包括两个以上的设备。将第一设备102描述为无线音频终端，诸如蓝牙耳机、蓝牙免提车载套件、具有附属立体声扬声器的移动电话或蓝牙适配器。将第二设备104描述为音频网关，诸如移动通信设备、计算机、蓝牙耳机或蓝牙免提车载套件。就功能和一些、绝大部分或所有蓝牙结构而言，第二设备104可以与第一设备102相配套。然而，功能和/或结构对每个设备也可以是唯一的。

[0026]可以将移动通信设备104实施为蜂窝电话(也称为移动电话)。移动通信设备104代表已经针对在各种网络中使用而开发的很多种类的设备。这类手持通信设备包括，例如：蜂窝电话、消息收发设备、个人数字助理(PDA)、集成通信调制解调器的笔记本电脑或膝上电脑、移动数据终端、专用博弈设备、集成无线调制解调器的视频博弈设备等。可以将任何这些便携设备称为移动站或用户设备。此处，无线通信技术可以包括，例如：语音通信、传递数字数据的能力、SMS消息收发、因特网接入、多媒体内容接入和/或因特网协议语音(VoIP)。

[0027]将设备102和104描述为每个分别具有控制器106和108。它们还可以包括一个或多个收发信机110和112。每个设备102和104可以进一步包括语音编解码器，也可以将该语音编解码器分别称为编码器/解码器111和113。可以互换使用术语编码器、编码器/解码器、模数(A/D)和数模(D/A)转换器、和编解码器。另外，设备102和104可以分别包括可以存储指令模块118和119的存储器114和116。

[0028]如此处所述，设备102的模块118和设备104的119可以执行方法的特定过程。方法的步骤可以涉及模块，并且模块可以从此处讨论的方法中推断和/或由其意指。如下所述，可以用诸如一个或多个预存储的指令集合的形式在软件和/或硬件中实施该模块，其可以如下讨论地促进移动站或电子设备的操作。模块可以在工厂安装或者可以在分配之后安装，例如通过下载操作。以下将更详细地讨论根据模块的操作。

[0029]建立模块120和121用于从单个源收发实时音频信号。SCO通信模块122和123用于经由短距离无线电链路101，通过同步电路交换传送与另一I/O设备双向传递实时音频信号。ACL通信模块124和125用于经由短距离无线电链路101，通过异步分组交换传送与另一I/O设备双向传递实时音频信号。选择模块126和127用于基于操作条件，选择用于实时音频信号通信的一个传送。

[0030]队列控制器模块140和141用于管理编码器或解码器队列中的分组。以下更加具体地讨论队列控制器的过程。尽管依据队列控制器140来示出，但是队列控制器模块140和141都可以包括模块。输入流接收模块128可以用于接收至少一个输入流，该至少一个输入流为音频分组流。改变流模块129可以用于接收控制信号，以通过对第一控制信号和第二控制信号中的至少一个进行处理来变换单个输入队列。第一控制信号可以用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变。第二控制信号可以用来在输入流内在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变。队列控制器可以进一步包括确定模块130，用于基于第一编码器参数和第二编码器参数来确定是否单个输入队列预计包含异类音频分组类型。队列控制器还可以包括变换模块131，用于在预计到异类音频分组类型的情形之中，将单个输入队列从具有异类分组类型变换为具有同类分组类型的队列。队列控制器模块可以进一步包括发射模块132，用于发射具有同类分组类型的输出音频分组流。另外，队列控制器140和/或141可以包括插入模块133，用于将至少一个空分组插入队列，和/或包括分组隐藏模块134，用于隐藏队列中的至少一个分组。尽管示出了参照队列控制器模块140的上述具体模块，但是如上所述，也可以参照没有示出的队列控制器模块141来对其进行考虑。

[0031]参照设备102，图1进一步说明了收发信机110耦合到控制器106，并且可以将收发信机110配置为根据用于从单个源收发实时音频信号的建立模块120，建立短距离无线电链路，并且在该短距离无线电链路上通过同步电路交换(SCO)传送136和异步分组交换传送(ACL)138来双向传递实时音频信号101。例如，在具有单个源语音编解码器111的耳机102和具有单个源语音编解码器113的手持装置104之间的双向通信中，可以分别从每个设备102和104的单个源编解码器111和编解码器113来对作为短距离无线电链路101的SCO传送136和ACL传送138的传输进行处理。即，设备102和/或104中的任一或两者可以分别包括双向单个源编解码器111和/或113。两个设备102和104的系统100可以在短距离无线电链路101上通过同步电路交换传送136和异步分组交换传送138顺序地或同时进行双向通信。

[0032]图2是用来说明现有技术的单向ACL传送以及用来说明SCO传送和单向ACL传送相对SCO传送和具体的双向传送之间的转变的差异的图。在图2中，将诸如立体声耳机202的音频终端示出为具有编解码器215a。耳机202具有一个编解码器215a，该编解码器215a作用为语音编码器/解码器，并且当电话204具有作为编码的音频分组的两个分离源的两个设备(语音编码器/解码器215b和立体声编码器215c)时，作用为立体声解码器。两个编解码器215b和215c可以是分离的组件。电话语音编解码器215b对通过SCO传送的双向音频分组进行编码和解码，而立体声分组源215c仅对通过ACL传送的单向音频分组进行编码。所以，耳机202经由通过一个传送，即仅为SCO传送，的音频信号进行通信。在即时公开中，如下所述，ACL传送对于音频通信可以是双向的。所以，下述的耳机302(见图3)经由通过两个传送，即SCO传送和ACL传送，的音频信号进行通信。如下所述，公开的队列控制器340(见图3)可以对通过ACL传送的单向和双向音频分组进行处理。

[0033]图3示出两个设备302和304，每个设备分别装备有单个源音频编解码器311和313，使得两个设备都可以执行所述过程。将队列控制器340示出为在耳机302之上，但是也可以将其包括在电话304之上。ACL传送338可以承载针对双向的音频传输编码的分组类型和/或针对单向的立体声编码的分组类型。SCO传送336可以承载针对双向通信编码的分组类型。双向ACL传送和SCO传送一起形成短距离无线电链路301。根据本公开，所述的具有单个源语音编解码器313的手持装置304相比仅能够通过SCO传送来传递双向音频的手持装置204(见图2)可以与具有单个源语音编解码器311的耳机302一起更好地操作。

[0034]图4是包括模式控制器456的结构图400。模式控制器456可以包括由判定控制器442指示的判定制定级(level)，由同步控制器446指示的准备级，以及由开关444结合队列控制器440指示的执行级。判定控制器442可以根据选择模块126和127(见图1)接收与操作条件相关的信号。判定控制器442可以接收来自下述的一个或多个的信号：功率管理准则输入428、RF质量测量输入430、网络准则输入432、和手动控制输入434。判定控制器442可以相应地判定何时从SCO转变到ACL，或反之亦然。

[0035]准备级可以包含同步控制器446。在时间/信令消息在耳机102(见图1)和手持装置104之间交换以对转变进行同步之后，执行级可以在SCO和ACL之间提供开关444。可以手动激活和/或自动激活硬件和/或软件开关444，该硬件和/或软件开关444用于对用于实时音频信号通信的传送中的一个传送进行选择，并且基于操作条件来在可能是默认传送的SCO传送436和ACL传送438之间进行选择。当判定控制器442判定进行转变时，可以由处于执行级的软件和/或硬件开关444和队列控制器440来执行转变操作。可以在开关444和诸如编解码器(D/A-A/D)的编码器/解码器411之间执行队列控制器440操作。

[0036]开关444的输出由队列控制器440来进行处理，其可以被配置为在同步传送436和异步传送438的传输之间递送至少一个分组。即，在根据选择模块126(见图1)选择了传送时，在同步电路交换传送和异步分组交换传送之间的转变可以由队列控制器440来进行处理，可以将队列控制器440配置为在无线音频终端和音频网关中的至少一个处于音频通信时，将至少一个分组递送到编码器/解码器。

[0037]图5说明队列控制器540的输入和输出。如上所述，例如，所述的双模式耳机102(见图1)可以具有单个D/A和A/D编码器/解码器511，其可以支持通过SCO或ACL传送的多种类型的编码的音频分组，该SCO或ACL传送承载音频，尤其是语音有效负载。编码器/解码器可以具有针对包括第一队列562(见图5)和包括第二队列564的相应上行链路和下行链路音频路径的两个单个输入队列，所述第一队列562用于例如来自I/O设备的麦克风的上行链路音频分组，所述第二队列564用于例如去往I/O设备的扬声器的下行链路音频分组。来自SCO和ACL链路的分组可以具有不同的编码器参数，诸如不同的分组大小、分组类型、或采样速率。因此，当在SCO和ACL模式之间转变时，模式控制器456(见图4)可以监视缓冲器。

[0038]图5说明上述的队列控制器的一些过程。为了防止正在处理下行链路队列564的编码器511接收不到所需数据并由此呈现为不可操作的，当在模式之间转变时可以刷新(flush)和/或清除队列内容，并且分组生成器566可以在模式转变期间填充队列。即，队列的异类性可以使得下行链路音频的解码器或上行链路音频的接收器呈现为不可操作。例如，可以采取措施以基于第一编码器参数和第二编码器参数来确定是否队列564预计包含异类音频分组类型。异类分组类型可以源自用于SCO和ACL模式的不同编码，诸如不同的采样速率和量化。如果队列包含具有不同编码的分组，则队列564可以从具有异类分组类型改变为具有同类分组类型的队列。在一个实施例中，在流中断的情形中，分组生成器566可以提供空分组。在另一实施例中，分组生成器566可以使用分组隐藏或内插法，来增强用户可察觉的体验质量。来自空分组生成器566的空分组可以在队列562或队列564中被处理。应当理解，对于利用队列562的上行链路音频路径，该过程类似地工作，并且对于适当操作两者可以同时发生。

[0039]如上所述，可以顺序地或同时处理SCO传送和ACL传送。如下所述，对软切换或硬切换考虑不同的条件。由于可以由编码器/解码器511来处理单个输入流的有效负载，所以在传送发生改变时，就建立新链路所花费的时间而言，可能存在处理开销。在软切换中，可以存在同时对两个传送进行处理的时间段。在第一传送继续通过队列控制器输入队列时，可以对第二传送进行缓冲。一旦缓冲了第二传送的分组，则可以刷新第一传送并且第二传送可以填充队列。以此方式，存在对两个传送的同时处理。如下详细讨论的，“先连后断(make beforebreak)”的软切换过程可以涉及分组隐藏。在软切换中，对于用户来说传送之间的转换可能是不可觉察的。软切换可能比硬切换耗费更多的功率。

[0040]在硬切换中，来自第一传送的分组可被刷新并且来自第二传送的分组可以顺序地被填充，但是代价是当传送改变时，要花费时间来建立新的链路。在顺序处理中，开关的特征可以是硬切换，并且由于顺序传送之间的时间延迟，对于用户来说可能是可觉察的。如下详细所述，在“先断后连(break before make)”的硬切换过程可能涉及空分组和/或分组隐藏。

[0041]应当理解，队列控制器540和切换过程有稍许不同但可以将其考虑为是内部相关的。队列控制器540在编码器参数改变的情形中可以防止对去往和来自D/A和A/D的脉冲编码调制(PCM)数据的缓冲器欠载或溢出。例如，当从采样速率为8KHz的情形变为采样速率为16KHz或甚至44.1KHz的情形时，可以改变编码器参数，于是从SCO音频变为宽带ACL分组化音频或甚至为立体声音频。在任何下述实例中可能需要队列控制器540：其中，由于在该实例中缓冲器中的8KHz音频分组不能由操作于另一采样速率16KHz的编解码器消耗，并将导致编码器变得不可操作，因此改变了编码器参数。

[0042]在上述情形中，可以刷新8KHz的样本并用分组来填充以防止D/A没有数据。当诸如采样速率和分组大小的编码器参数改变时，空分组或一些形式的分组隐藏可以填充分组。

[0043]在设备102(见图1)终止了用于音频的SCO连接并随后提出用于音频的ACL连接或反之亦然的情形下，可以利用硬切换、或“先断后连”连接。类似地，在设备102终止用于音频的SCO信道之前，提出用于音频的ACL信道的情形下，可以利用软切换、或“先连后断”连接，这样在一小段时间内，可以同时广播两个连接。

[0044]软切换可以在没有信息丢失的情况下发生，并因此对用户来说转变看起来可以是无缝的。然而，软切换可能需要更多的处理功率和存储器来维持。所以，对切换的限制可以是特定于实施方式和硬件的，尽管功率/电池寿命可以是控制，特别地，在电池功率低时利用硬切换。软切换可能不需要空分组传输，并且对用户来说硬切换可能是可觉察的，这是因为连接可能中断并且可能丢失足够的信息。

[0045]如上所述，切换可以与队列控制器相关。具体地，描述了四个示例情境，因为队列控制器540的操作和切换机制可以不必是依赖性的。当软或硬切换改变编码器参数时，可以利用队列控制器540。例如，当从SCO变为ACL时，采样速率可以从8KHz变为16KHz以改进话音质量，或者当从ACL转变为SCO时，采样速率可以从16KHz变为8KHz，因为SCO可能仅支持较低音频质量。

[0046]如上所述，以下讨论了四种情境。硬切换可以包括两种情境，具体而言，相同的编码器参数，和编码器参数的改变。硬切换情形可能要求队列控制器540来发送空分组，或者隐藏分组丢失，因为连接可能中断，信息将丢失，并且然后将重新建立新连接。关于每个的步骤可以是：

1.接收信号以改变传送；

2.停止通过SCO或ACL链路来发送分组；

3.开始通过ACL或SCO链路来发送分组；以及

4.刷新来自通过先前SCO或ACL链路发送的下行链路或上行链路队列的分组，生成分组以代替丢失的分组，并且将来自新ACL或SCO链路的分组填充到相应的下行链路和上行链路队列。

[0047]在软切换具有相同的编解码器参数的情形中，因为在该情境中不应当丢失数据，因此可以不需要空分组传输或隐藏分组丢失。步骤可以是：

1.接收信号以改变传送；

2.开始通过附加ACL或SCO链路来发送分组；

3.停止通过当前SCO或ACL链路来发送分组；以及

4.刷新来自通过先前SCO或ACL链路发送的下行链路或上行链路队列的分组，并且将来自新ACL或SCO链路的分组填充到相应的下行链路和上行链路队列。

[0048]编码器参数改变情形中的软切换可能要求使用队列控制器540来插入新分组，不是因为数据丢失了，而是因为如前述附图所说明的，采样速率改变了。在该情境中，步骤可以是：

1.接收信号以改变传送；

2.开始通过ACL或SCO链路来发送分组；

3.停止通过SCO或ACL链路来发送分组；以及

4.刷新来自通过先前SCO或ACL链路发送的下行链路或上行链路队列的分组，并且将来自新ACL或SCO链路的分组填充到相应的下行链路和上行链路队列。

[0049]仍参照图5，计时器567可以在通过短距离无线电链路发送音频信息的两个设备之间，以及在由队列控制器540监视的下行链路和上行链路队列564和562之间实施同步。状态机568可以是控制对应于状态或条件改变的信号的事件驱动器，并且可以将改变流信号757(见图7)递送到开关444(见图4)以及同类队列转换器/编码器755(见图7)。ACL路径569可以是图10中到块1083、1085和1086的相同的相应路径，用于随后通过空中链路进行处理。SCO路径570可以是图10中到块1082的相同的相应路径，用于随后通过空中链路进行处理。

[0050]图6是根据实施例的双模式无线设备和/或系统的多个设备的方法600的流程图。如图1所示，根据建立模块120和/或121(见图1)，可以建立短距离无线电链路620用于从单个源接收的实时音频信号。还如图1所示，可以根据同步面向连接(connection oriented)通信模块122和/或123以及异步无连接通信模块124和/或125来通过使用同步电路交换传送模式(例如，SCO)636和/或使用异步分组交换传送模式(例如，ACL)638的无线电链路来双向622和/或624传递实时音频信号。图4说明基于如上所述的操作条件428、430、432和434并且根据用于选择626传送636/638中之一的选择模块126和/或127(见图1)来选择一个传送用于实时音频信号通信。图4示出由队列控制器640根据队列控制器模块140和/或141来处理用于在一个传送和另一传送之间进行转变的开关444。

[0051]由队列控制器640处理转变用于对针对单个输入队列通信的音频数据进行编码和解码的方法，可以包括：接收至少一个输入流，该至少一个输入流为音频分组流650；并且接收控制信号以通过对至少下述之一进行处理来变换单个输入队列651：用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变的第一控制信号757(见图7)和/或用来在输入流内，在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变的第二控制信号758(见图7)。队列控制器的方法进一步包括：基于第一编码器参数和第二编码器参数，来确定652是否单个输入队列预计包含异类音频分组类型，在预计到异类音频分组类型的情形中，将单个输入队列从具有异类分组类型变换为653具有同类分组类型的队列，并随后发射654具有同类分组类型的输出音频分组流。队列控制器的方法可应用于下行链路和上行链路队列564/562(见图5)。可以将包括队列控制器模块140和/或141的模块118和/或119(见图1)存储在设备102和/或104的存储器114和/或115之中，所述队列控制器模块140和/或141包括用于这些过程的指令。应当理解，在上述方法中可以包括更少或更多的步骤。

[0052]图7说明可以是诸如I/O设备702的队列控制器740的一部分的过程组件，并且示出针对下行链路队列564(见图5)和下行链路音频路径的过程，但是该方法对于上行链路队列562和上行链路音频路径是相类似的。如上所述，可以存在两个传送的选择，例如，ACL和SCO，其可能具有不同编码器参数的分组。还可以存在通过是单向或双向的ACL传送进行通信的选择，并且因此即使传送是相同的，也可能需要编码器参数的改变用于处理。图7说明了在该示例中可能来自ACL传送的第一音频分组流769，以及可能来自SCO传送的第二音频分组流770。如所讨论的，第一分组流769和第二分组流770都可以通过ACL传送但具有不同的编码器参数。编码器参数可以是至少下述之一：分组大小、分组类型、采样速率和信道数目。应当理解，可以考虑其他编码器参数。

[0053]队列控制器740可以是对传送无知的，但是考虑编码的音频分组的类型。在分组到达队列控制器740的时间之前，将协议开销从音频有效负载去除。可以由队列控制器来考虑对于编解码器音频是如何被编码的。一般而言，不同类型的VoIP和蜂窝网络可以使用不同的音频编码，所以可能需要队列控制器来针对编解码器713准备单个输入队列762。因此，对用于任何协议的任何传送的音频和/或语音的编码和/或解码处于本讨论范围之内。

[0054]一种I/O设备对用于通信的音频数据进行编码的方法，该设备包括单个输入队列的队列控制器，可以包括：接收至少一个输入流，该至少一个输入流是音频分组流，是第一音频分组流769和/或第二音频分组流770。同类队列转换器/编码器755可以通过对第一控制信号757进行处理来变换单个输入队列，该第一控制信号757用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变。同类队列转换器/编码器755还可以通过对控制信号进行处理，以根据第二控制信号758来改变编码器参数以变换单个输入队列，该第二控制信号758用来在一个输入流内，在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变。针对图8和9更加详细地讨论输入流和编码器参数。状态机568(见图5)可以是控制对应于状态或条件改变的信号的事件驱动器，并且可以将改变流信号递送到开关444(见图4)以及同类队列转换器/编码器755。

[0055]队列控制器740的方法包括：基于第一编码器参数和第二编码器参数，来确定是否单个输入队列预计包含异类音频分组类型，并且随后在预计到异类音频分组类型的情形中，通过分组生成和/或插入功能766，将单个输入队列762从具有异类分组类型变换为具有同类分组类型的队列。随后，队列控制器740可以将具有同类分组类型的输出音频分组流759发射到诸如编码器/解码器713。

[0056]图8说明硬切换情境，而图9说明根据第一控制信号757(见图7)用于下行链路音频路径的软切换情境。用于上行链路音频路径的过程将是对称的。队列控制器的方法可以包括：根据与第一控制信号757(见图7)相同的改变流控制信号868，在第一编码器参数和第二编码器参数相同或不同时，对硬切换进行处理。该处理可以包括：刷新具有来自第一输入流869的分组的单个输入队列，通过分组生成/插入功能766(见图7)来生成分组以代替丢失的分组，并且利用来自第二输入流870的分组来填充单个输入队列862用于去往编码器/解码器813的同类输出分组流859。

[0057]图9说明根据与第一控制信号757(见图7)相同的改变流控制信号968，当第一编码器参数和第二编码器参数相同或不同时，按第一控制信号757所指示(见图7)的，处理用于下行链路音频路径的软切换。用于上行链路音频路径的过程将是对称的。处理可以包括：刷新具有来自第一输入流969的分组的单个输入队列962，并且利用来自第二输入流970的分组来填充单个输入队列962用于去往编码器/解码器913的同类输出分组流959。在软切换中，可能需要适当的定时和同步446(见图4)。在具有或没有编解码器参数改变的软切换同步的情况下，可能不需要生成分组，因为可能没有分组丢失。当编码器参数在没有转变传送的情形下改变时，可能需要生成分组。

[0058]当第一编码器参数和第二编码器参数不同时，按第二控制信号758(见图7)所指示的，处理可以包括：刷新具有第一编码器参数的分组的单个输入队列，并且利用第二编码器参数的分组来填充单个输入队列862和/或962。分组生成/插入功能766(见图7)用于将至少一个空分组插入在队列中和/或隐藏队列中的至少一个分组。

[0059]图10描述诸如耳机102(见图1)的具有蓝牙能力的I/O设备的一些结构组件1000。以上讨论了模式控制器1056、开关1044、队列控制器1040和编码器1011。麦克风1080可以将输入提供给编码器1011，并且扬声器1081可以接收来自解码器1011的输出。当使用SCO音频传送时，在基带处理器1082的硬件内发生连续可变斜率增量(CVSD)编码。

[0060]当使用ACL音频传送时，在应用层1084内发生音频压缩或解压缩1083。ACL音频分组符合诸如实时传输协议(RTP)、用户数据报协议(UDP)、和因特网协议(IP)1085的数据协议。分组可以经受报头压缩/解压缩1086。可以使用诸如多功能按钮来访问用户接口1087用于对在一个传送到另一传送之间的转变进行手动控制。

[0061]蓝牙简档1088可以使用ACL传送。该简档可以包括关于免提简档(HFP)的信令，以及关于串口简档(SPP)、个人区域联网简档(PAN)、服务发现应用简档(SDAP)、和通用接入简档(GAP)的数据。另外，ACL分组可以进一步符合以下协议：诸如，逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、链路管理协议(LMP)、服务发现协议(SDP)、和蓝牙网络封装协议(BNEP)1089。射频通信协议(RFCOMM)提供对在L2CAP内的串口的模拟。

[0062]如以上具体描述的，在发射和接收音频信号、并且尤其是语音信号期间，蓝牙设备可以在同步电路交换传送和异步分组交换传送之间转变，针对语音每个都具有特定特性和优点并且相互排斥，除了例如在它们可能被同时发射的转变过程期间。使用两个传送用于双向音频信号的能力连同在两者之间进行无缝切换的能力，可以显著提高经由蓝牙的语音质量和用户的免提体验。在诸如蓝牙耳机和具有蓝牙能力的手持装置的系统中，一个或另一个设备可以基于操作条件和/或手动激活来对用于实时音频信号通信的传送中的一个传送进行选择。蓝牙设备并且尤其是耳机因其提供给用户在不同环境中无缝操作的同时进行通信的能力，所以受到欢迎。因此，提供改进的经由蓝牙的语音质量对于移动设备制造商来说已经变得重要。如上所述，对双向音频通信并且尤其是经由蓝牙的语音质量所做的改进会是有益的。

[0063]本公开意图解释如何制作和使用根据本技术的各种实施例，而不是限定其真实、期望、和合理的范围和精神。上述描述不是意图是穷尽的或受限于所公开的精确形式。鉴于上述教导，修改和变化是可能的。挑选并描述了实施例，以提供对上述技术的原理和其实际应用的最佳说明，并使得本领域的普通技术人员能够使用各种实施例中的技术，并做出适用于预计特定使用的各种修改。所有这些修改和变化处于由所附权利要求，在专利的该申请的待决期间可能进行的修改，以及当根据被合理、合法和公平赋予的范围来进行解释时由其所有等效，所确定的本发明的范围之内。

Claims (21)

1.一种I/O设备对用于通信的音频数据进行编码的方法，所述设备包括单个输入队列的队列控制器，所述方法包括：

接收至少一个输入流，所述至少一个输入流是音频分组流；以及

接收控制信号，以通过对至少下述之一进行处理来对所述单个输入队列进行变换：

第一控制信号，用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变；以及

第二控制信号，用来在所述输入流内在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变；

其中所述队列控制器的方法包括：

基于所述第一编码器参数和所述第二编码器参数，确定所述单个输入队列是否预计包含异类音频分组类型；

在预计到异类音频分组类型的情形中，将所述单个输入队列从具有异类分组类型变换为具有同类分组类型的队列；以及

发射具有同类分组类型的输出音频分组流。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述第一编码器参数和所述第二编码器参数相同或不同时，按所述第一控制信号所指示的，对硬切换进行处理，所述处理包括：

对具有来自所述第一输入流的分组的单个输入队列进行刷新；

生成分组以代替丢失的分组；以及

用来自所述第二输入流的分组来填充所述单个输入队列。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述第一编码器参数和所述第二编码器参数相同或不同时，按所述第一控制信号所指示的，对软切换进行处理，所述处理包括：

对具有来自所述第一输入流的分组的所述单个输入队列进行刷新；以及

填充具有来自所述第二输入流的分组的所述单个输入队列。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述第一编码器参数和第二编码器参数不同时，按所述第二控制信号所指示的，所述处理包括：

对具有所述第一编码器参数的分组的单个输入队列进行刷新；并且

用具有所述第二编码器参数的分组来填充所述单个输入队列。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将至少一个空分组插入所述队列中。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

隐藏所述队列中的至少一个分组。

7.如权利要求1所述的方法，其中编码器参数是至少下述之一：分组大小、分组类型、采样速率和信道数目。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述输入流是同步电路交换传送。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述同步电路交换传送是蓝牙同步面向连接的或扩展同步面向连接的传送。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述输入流是异步分组交换传送。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述异步分组交换传送是蓝牙异步面向连接传送。

12.一种对用于通信的音频数据进行编码的I/O设备，所述设备包括单个输入队列的队列控制器，所述设备包括：

输入流接收模块，用于接收至少一个输入流，所述至少一个输入流为音频分组流；以及

改变流接收模块，用于接收控制信号，以通过对至少下述之一进行处理来对所述单个输入队列进行变换：

第一控制信号，用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变；以及

第二控制信号，用来在所述输入流内在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变；

其中所述队列控制器包括：

确定模块，用于基于所述第一编码器参数和所述第二编码器参数，来确定所述单个输入队列是否预计包含异类音频分组类型；

变换模块，用于在预计到异类音频分组类型的情形中，将所述单个输入队列从具有异类分组类型变换为具有同类分组类型的队列；以及

发射模块，用于发射具有同类分组类型的输出音频分组流。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述队列控制器的所述变换模块包括：

插入模块，用于将至少一个空分组插入所述队列中。

14.如权利要求12所述的设备，其中所述队列控制器的所述变换模块包括：

分组隐藏模块，用于隐藏所述队列中的至少一个分组。

15.如权利要求12所述的设备，其中编码器参数是至少下述之一：分组大小、分组类型、采样速率和信道数目。

16.如权利要求12所述的设备，其中所述设备是具有蓝牙能力的设备。

17.一种对用于通信的音频数据进行编码的I/O设备，包括：

控制器；

耦合到所述控制器的收发信机，所述收发信机被配置用于建立短距离无线电链路，并且通过所述短距离无线电链路上的同步电路交换传送和异步分组交换传送来双向传递来自实时音频信号的单个源的实时音频信号；以及

开关，用于基于操作条件，对用于实时音频信号通信的所述传送中的一个传送作出传送选择；

其中，由队列控制器来处理开关，所述队列控制器被配置为在所述同步传送和所述异步传送的传输之间递送至少一个分组。

18.如权利要求17所述的设备进一步包括：

输入流接收模块，用于接收至少一个输入流，所述至少一个输入流为音频分组流；以及

改变流接收模块，用于接收控制信号以通过对至少下述之一进行处理来对所述单个输入队列进行变换：

第一控制信号，用来在具有第一编码器参数的第一输入流和具有第二编码器参数的第二输入流之间进行转变；以及

第二控制信号，用来在所述输入流内在第一编码器参数和第二编码器参数之间进行转变；

其中所述队列控制器包括：

确定模块，用于基于所述第一编码器参数和所述第二编码器参数，来确定所述单个输入队列是否预计包含异类音频分组类型；

变换模块，用于在预计到异类音频分组类型的情形中，将所述单个输入队列从具有异类分组类型变换为具有同类分组类型的队列；以及

发射模块，用于发射具有同类分组类型的输出音频分组流。

19.如权利要求18所述的设备，其中编码器参数是至少下述之一：分组大小、分组类型、采样速率和信道数目。

20.如权利要求17所述的设备，其中所述设备是具有蓝牙能力的音频终端设备。

21.如权利要求17所述的设备，其中所述设备是具有蓝牙能力的音频网关设备。

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