[實(shí)用新型]時(shí)鐘偏移補(bǔ)償設(shè)備和時(shí)鐘偏移補(bǔ)償系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721700114.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208063217U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·根蒂利;R·圣尼諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L7/00
• 分類號(hào): H04L7/00;H04J3/06;H04W56/00;H04W4/80
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

本公開(kāi)涉及時(shí)鐘偏移補(bǔ)償設(shè)備和時(shí)鐘偏移補(bǔ)償系統(tǒng)。一種設(shè)備包括收發(fā)器，在操作中，收發(fā)器在由確定的連接間隔分開(kāi)的連接事件期間通過(guò)無(wú)線通信鏈路與遠(yuǎn)程設(shè)備交換數(shù)據(jù)分組。該設(shè)備包括數(shù)據(jù)處理電路，在操作中數(shù)據(jù)處理電路測(cè)量與遠(yuǎn)程設(shè)備相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)連續(xù)連接事件之間的持續(xù)時(shí)間的指示，并且基于所測(cè)量的持續(xù)時(shí)間的指示和確定的連接間隔來(lái)調(diào)整比特速率。本實(shí)用新型的設(shè)備和系統(tǒng)減少了時(shí)鐘偏移，從而減少了音頻流式傳輸期間音頻發(fā)射的延時(shí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及音頻數(shù)據(jù)流式傳輸期間的時(shí)鐘偏移補(bǔ)償。

背景技術(shù)

在分布式音頻應(yīng)用中，發(fā)送器和接收器硬件可能不同步，并且因此可能具有不同的時(shí)鐘：因?yàn)闀r(shí)鐘以稍微不同的速率計(jì)數(shù)，所以不同步的時(shí)鐘在一些時(shí)間之后將有所不同。兩個(gè)自由運(yùn)行時(shí)鐘的頻率差通常被稱為時(shí)鐘偏移。這種頻率差會(huì)隨時(shí)間累積并引起不一致：考慮僅由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(發(fā)送器節(jié)點(diǎn)和接收器節(jié)點(diǎn))構(gòu)成的系統(tǒng)，取決于兩個(gè)時(shí)鐘中的哪一個(gè)更快，發(fā)送器節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生比接收器所預(yù)期消耗的更多或更少的數(shù)據(jù)。在所考慮的場(chǎng)景中，數(shù)據(jù)由發(fā)送器節(jié)點(diǎn)以寫(xiě)頻率f_write發(fā)送、被存儲(chǔ)在接收器節(jié)點(diǎn)中的臨時(shí)緩沖區(qū)中、然后以讀頻率f_read被消耗。

可能出現(xiàn)兩種不同的情況：

-如果讀頻率f_read小于寫(xiě)頻率f_write，則接收器節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)達(dá)到其上限，導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出；

-如果讀頻率f_read大于寫(xiě)頻率f_write，則接收器節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)達(dá)到其下限，導(dǎo)致緩沖區(qū)欠載。

在這兩種情況下，音頻信號(hào)可能沒(méi)有被正確再現(xiàn)，并且可能在音頻流中引入可聽(tīng)的偽像。

補(bǔ)償這種效應(yīng)的基本方法是接收器插入或移除幀，以避免緩沖區(qū)欠載或溢出狀況：?jiǎn)蝹€(gè)幀被簡(jiǎn)單地丟棄或重復(fù)，以便將緩沖區(qū)保持在期望值處。

其他解決方案基于更復(fù)雜的方法，在不引起強(qiáng)烈的不連續(xù)的情況下，試圖復(fù)制或丟棄數(shù)據(jù)分組。類似的方法是簡(jiǎn)單地監(jiān)測(cè)緩沖區(qū)隊(duì)列長(zhǎng)度并改變回放速度，以便保持隊(duì)列接近于限定的值。如果隊(duì)列太短，則回放速度會(huì)變慢，以從接收器緩沖區(qū)中去除更少的樣本。如果隊(duì)列太長(zhǎng)，則回放必須加速，以從緩沖區(qū)中獲得更多的樣本。

在文獻(xiàn)中還存在更復(fù)雜的解決方案來(lái)解決時(shí)鐘偏移：一個(gè)想法是嘗試估計(jì)發(fā)送器與接收器時(shí)鐘之間的時(shí)鐘差，并且因此校正流式傳輸以補(bǔ)償時(shí)鐘差。為了估計(jì)時(shí)鐘偏差，一些解決方案依賴于加時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)分組：每個(gè)音頻分組被標(biāo)記有包含發(fā)送器本地時(shí)間的發(fā)送器時(shí)間戳，而接收器在每個(gè)分組到達(dá)時(shí)獲得其時(shí)間戳。這兩個(gè)測(cè)量之間的差別用于計(jì)算時(shí)鐘偏移，因此計(jì)算發(fā)送器與接收器之間的采樣率之差。然后將所估計(jì)的時(shí)鐘偏移用作針對(duì)采樣率轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率，采樣率轉(zhuǎn)換器從流緩沖區(qū)獲取其輸入并向音頻硬件發(fā)送其輸出。采樣率轉(zhuǎn)換器將防止緩沖區(qū)上溢和下溢，并且采樣率轉(zhuǎn)換器從緩沖區(qū)中讀取的幀數(shù)將等于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收的幀數(shù)。只要采樣率變化足夠低，由采樣率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的音高(pitch)變化就將不是可聽(tīng)的，并且利用使用了足夠好的算法的采樣率轉(zhuǎn)換器，將不會(huì)存在可聽(tīng)的混疊。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了時(shí)鐘偏移補(bǔ)償設(shè)備和時(shí)鐘偏移補(bǔ)償系統(tǒng)。