CN101455089B - 包括多个网络输出装置的通信*** - Google Patents

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Abstract

一种在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的方法。本发明涉及一种在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的方法。所述方法包括步骤：对定位在同一个邻域中的能够播放音频广播的一组网络输出装置进行检测(11)，从该组网络输出装置中选择至少一个网络输出装置(12)，防止除了该至少一个所选择的网络输出装置之外的该组网络输出装置中的其它网络输出装置播放该音频广播(13)。

Description

包括多个网络输出装置的通信***
技术领域
本发明涉及在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的方法。
本发明还涉及一种通信***，其包括用于通过通信网络进行通信及用于播放音频广播的多个网络输出装置。
本发明最终涉及用在这种通信***中的网络输出装置。
例如，本发明涉及其中有几个网络输入装置可在不同瞬间接收同一个音频广播的移动通信。
背景技术
如今可以出现例如移动电话这样的几个不同的网络输出装置在同一个邻域(例如一个房间)中播放同一个音频广播的情形。当发生这种情形时，会产生例如回波效应之类的令人讨厌的失真。
一种典型应用是一键对讲。一键对讲是用于移动电话的一种边走边聊的业务。一键对讲是半双工且一对多的业务。当有移动电话用户发送一键对讲脉冲串时，可能出现在同一房间中实际有几个接收机的情况。当发生这种情况时，如果不采取措施阻止这种情况的发生，则每一接收机都将分别播放该声音脉冲串，并将产生很烦扰的多重回声效果。这是因为事实上人的听觉对来自同一声源的音频信号之间的延迟非常敏感。产生的延迟范围可从导致轻回波效应的几毫秒到变得很讨厌的几十毫秒、直至极为烦扰的几百毫秒。该延迟的持续时间取决于几个参量，例如：
-接收装置实施该业务的方式：例如，经蜂窝***的开放移动联盟一键对讲(OMA POC)业务规范并不指定端对端延迟以使每个实现工具都能以最佳工作来缩短延迟，即实施该发送功能和接收功能以便一方面对音频的捕获和实时转送协议(RTP)数据包的送出之间的处理时间进行控制，另一方面对RTP数据包的接收和扬声器上声音的恢复之间的时间进行控制；
-网络实施的方式：“跳跃”数目、由路由选择引起的数据包的行程时间、以及距离。
一键对讲业务总是包括起到中继及广播作用的至少一个服务器(即实现媒体数据包的一对多复制的服务器)。出于服务和记帐的原因，通常是每一运营商至少一个服务器，于是在预订不同运营商的人之间的一键对讲路径可能展现较大延迟。例如在英国同一个房间中的Alice和Bob在与离开的Charlie进行一键对讲会话。当Charlie讲话时，他的语音通过德国路由到Alice，这是因为Alice预定了一个德国运营商，而同时Charlie的声音又通过日本路由到Bob，这是因为Bob预定了一个日本运营商。在这样一个实例中，延迟会非常大(例如几秒钟)并因此令人非常烦扰。
美国专利申请2003/0198257A1公开了一种在多个网络输出装置上手动地同步数字声音广播的重放的方法。该方法可用于例如使用一个时间编码、***一个控制磁迹脉冲、或使用一个音频波形取样来进行同步的那些方法。这种手动调节方法依靠一种用于调节的图形用户接口及来自将要被同步的装置的可听脉冲。来自多个接收机的数字音频广播并不把任何可听到的延迟或回波效应呈给收听者。
类似地，由Julio Escobar、Craig Partridge和Debra Deutsch在1994年4月的IEEE/IACM Transactions on Networking vol.2no.2上发表的题为″Flow Synchronization Protocol″的文章公开了一种自适应数据流同步协议，其实现了地域分布站点的数据往返同步传递。应用方案包括数据流间的同步、在多站点会议中的信息同步传递、以及在分布计算中的用于并发控制的同步。在此情况下，通过在用于补偿延迟的更快速的输出网路装置中进行数据缓存来同步整个这些网络上的输出装置的重放。
发明内容
本发明的一个目的是提供替代现有技术的一种复杂性较小的技术方案。
为此目的，提供了一种在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的通信方法，包括步骤：
-检测步骤，对定位在同一个邻域中的能够播放该音频广播的一组网络输出装置进行检测，
-选择步骤，从该组网络输出装置中选择至少一个网络输出装置，
-防止步骤，防止除了该至少一个所选择的网络输出装置之外的该组网络输出装置中的其它网络输出装置播放该音频广播。
有益的是，该选择步骤被用于选择该组网络输出装置中首先接收该音频广播的网络输出装置。
本发明还扩展到一种通信***，其包括用于通过通信网络进行通信以及用于播放音频广播的多个网络输出装置。这种通信***包括：
-检测装置，用于对定位在同一个邻域中的能够播放该音频广播的一组网络输出装置进行检测，
-选择装置，用于从该组网络输出装置中选择至少一个网络输出装置，
-防止装置，用于防止除了该至少一个所选择的网络输出装置之外的该组网络输出装置中的其它网络输出装置播放该音频广播。
如前说明的那样，该组网络输出装置的第一网络输出装置在第二网络输出装置之前接收到该音频广播。
根据本发明的一个实施例，该第二网络输出装置包括：
-麦克风，用于接收由该第一网络输出装置播放的音频广播，
-回波消除装置，如果该音频广播已被该麦克风接收，则该回波消除装置用于对将被所述第二网络输出装置播放的同一个音频广播进行静音。
根据本发明的另一实施例，该第一输出装置包括：
-识别装置，用于识别该音频广播，
-发送装置，用于把禁动信号发送到第二网络输出装置，所述禁动信号指示了该被识别的音频广播在所述第二网络输出装置上应被静音。
从下面参考实施例的描述中，本发明的这些和其它方面将更清楚。
附图说明
现在将通过示例并参考相应的附图对本发明进行更详细的描述，其中：
图1是根据本发明的对音频广播的重放进行同步的方法的框图，
图2是根据本发明的通信***的框图，及
图3是一种声回波消除方案的框图。
具体实施方式
本发明涉及在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的方法。本发明能够在一个通信***中实施，例如在一个移动通信***中实施，该移动通信***包括用于通过通信网络进行通信的多个的网络输出装置(例如移动电话)，例如通过例如GSM或UMTS网络的移动式网络来进行通信。
本发明的目的在于对多个网络输出装置上的音频广播的重放进行同步。根据本发明，为了避免讨厌的回波效应，在一个给定邻域中的除了一个网络输出装置之外的全部网络输出装置都被静音。有益的是，该非静音的网络输出装置被选择的原因是由于其具有最小的端对端延迟。这对于对话业务来说是最佳的。这种方法实施起来也非常简单。然而对一个技术人员显见的是，该非静音的网络输出装置能够根据其它判据来选择，例如随机选择。
在同一房间中的网络输出装置用户定义了一个邻近。本发明基于这样的事实，即这些用户应该不必明确地做什么事情来设置他们的装置。相反，网络输出装置将自动地和无声地彼此″发现″并相应地配置。所有的局域网LAN技术都已经提供了这种特征，并且对于无线局域网WLAN技术(例如802.11x或蓝牙技术)来说尤其如此。所有这些网络技术都是基于由网络输出装置实现的初始“设置”或“发现”，其中的某些局域广播类型被用于查找是否存在其它网络输出装置并被用于启动在该网络输出装置和其它网络输出装置之间的协议磋商。本发明基于对一给定邻域中的局域媒体重放同步这一特征的使用，其中该给定邻域被定义为能够由局部网络技术(例如LAN局域网技术)触及的一组网络输出装置。
图1是在多个网络输出装置上对音频广播的重放进行同步的一种方法的框图。此方法包括步骤：
-检测步骤11，对定位在同一个邻域中的能够播放该音频广播的一组网络输出装置进行检测，
-选择步骤12，从该组网络输出装置中选择至少一个网络输出装置，
-防止步骤13，防止除了该至少一个所选择的网络输出装置之外的该组的其它网络输出装置播放该音频广播。
图2显示了根据本发明的通信***的方框图。此通信***包括：例如无线LAN发射机的网络输入装置21，其能够把音频广播发送到多个网络输出装置23、24。该网络输入装置能够在一个给定的区域22中发射信号。在此给定的区域之内的网络输出装置23构成了其中需要实现局域媒体重放同步的邻域。网络输出装置24在此邻域外部。
根据本发明的实施例，选择步骤12基于动态回波消除技术。在本实施例中，最快的网络输出装置产生由其它网络输出装置麦克风捕获的声音，并且该声音在被较慢装置解码时被用作消除输入来除去同一个信号。
更详细地说，图3中描述了一种声学回波消除方案。根据这种方案，网络输出装置包括麦克风31，如果存在任何由一个更快的网络输出装置所播放的音频广播S，则该麦克风31将用于对其进行接收。如果需要，该网络输出装置还包括用于预先处理经该LAN接收的音频广播AB的预处理器32，以及用于重放该预先处理的音频广播的扬声器33。该网络输出装置还包括自适应滤波器34，在自适应滤波器34的输出端具有由扬声器33传递来的回声信号SE的估计值。随后，从该麦克风传递来的信号z中减去此估计的回声信号SE，得出一个回波残留信号R。该回波残留信号被随即馈送到后处理器35。
这种解决方案提供的优点在于，对于一大群人或人们大距离散开的情况下，若干网络输出装置能够出现在该邻域的各个位置并能将它们的相邻者静音。这是由于事实上该音量随距离下降，并且快速接收信号并远离另一快速网络输出装置的网络输出装置将不被静音。本实施例的一个关键优点是网络输出装置的自适应，即如果较慢网络输出装置的用户接近一个较快网络输出装置，则该较慢网络输出装置将被静音而较快网络输出装置的用户能够清晰地听到来自该较快网络输出装置的信号。但是如果较慢网络输出装置的用户远离所述的较快网络输出装置，则来自该较快网络输出装置的音频信号太低而不能被听到，并且随后该较慢网络输出装置不被静音。
根据本发明的另一实施例，通常由于已经确定这一被选择的网络输出装置具有最短的端对端延迟，所以在WLAN上提供了一个具体的信号通知，从而使得被选择的网络输出装置能够通知其相邻的网络输出装置它们必须保持无声。
该实施方案如下。每一个网络输出装置都使用该LAN/WLAN的广播能力，并且每一个网络输出装置都收听LAN/WLAN广播。当一个网络输出装置接收该音频广播的第一媒体数据包时，除非这一网络输出装置已经通过LAN/WLAN从另一网络输出装置接收到指示该另一网络输出装置已经接收了基于同一个对话ID和媒体时间标记的同一个媒体数据包，否则这一装置将播放这一数据包并在LAN/WLAN上广播对应的对话识别符ID和媒体时间标记。
此方式下，仅有该最快的装置(即具有最小媒体传播时间的装置)将播放，并且通过广播相关的参量(例如对话识别符和媒体时间标记)来禁止在其WLAN邻域中的全部其它网络输出装置。
根据本发明方法的应用实例可被称为“安静迪斯科”。根据这一应用，人们能够根据由有限数目的网络输出装置播放的音乐跳舞而没有来自在其邻域中存在的其它网络输出装置的听音干扰。
应该指出，也能使用一种广播机制(一个装置发送内容)来实现“安静迪斯科”应用，播放来自每一个装置的同一个拷贝的优点是不消耗任何网络带宽(同步信息仅表示小量数据)，这将在网络不免费的情况下节约直接成本。而且能使用比媒体带宽低得多的某些很低带宽的网络。
应当注意上面描述的实施例并不是对本发明的限制，对于本领域的技术人员来说能够在不背离本发明的所附权利要求的精神范围内设计多种替代的变形。在权利要求中，括号内的参考标记都不应作为对权利要求的限制。动词“包括”等等不排除那些没有列在任何权利要求或整个说明书中的元件和步骤的存在。一种部件的单独的引用不排除这种部件的多个引用，反之亦然。
本发明可以借助包括若干不同部件的硬件实现，并且可以借助适当的程序控制计算机实现。在列举若干装置的装置权利要求中，这些装置的几个可以由同一个硬件项实现。在相互不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实并不表示不能使用这些措施的组合来改进本发明。

Claims (5)

1.一种包括多个网络输出装置的通信***，所述网络输出装置被用于通过通信网络进行通信以及用于播放音频广播，所述***包括：
检测装置，用于对定位在同一个邻域中的能够播放该音频广播的一组网络输出装置进行检测，
选择装置，用于从该组网络输出装置中选择至少一个网络输出装置，
防止装置，用于防止除了该至少一个所选择的网络输出装置之外的该组网络输出装置中的其它网络输出装置播放该音频广播。
2.如权利要求1的通信***，其中第一网络输出装置在第二网络输出装置之前接收到该音频广播，并且其中该第二网络输出装置包括：
麦克风，用于接收由该第一网络输出装置播放的音频广播，
回波消除装置，如果该音频广播已被该麦克风接收，则该回波消除装置用于对将被所述第二网络输出装置播放的同一个音频广播进行静音。
3.如权利要求1的通信***，其中第一网络输出装置在该组的其他网络输出装置之前接收到该音频广播，并且其中该第一网络输出装置包括：
识别装置，用于识别该音频广播，
发送装置，用于把禁动信号发送到所述其它网络输出装置，所述禁动信号指示了该被识别的音频广播应该在所述其它网络输出装置上被静音。
4.一种在如权利要求1所述的通信***中使用的网络输出装置，所述网络输出装置包括：
麦克风，用于接收音频广播，
回波消除装置，如果所述音频广播已被所述麦克风接收，则该回波消除装置用于对将被所述网络输出装置播放的同一个音频广播进行静音。
5.一种在如权利要求1所述的通信***中使用的网络输出装置，所述网络输出装置包括：
识别装置，用于识别音频广播，
发送装置，除非禁动信号已被所述网络输出装置接收到，否则该发送装置把这样的禁动信号发送到其邻域的其它网络输出装置，所述禁动信号指示了该被识别的音频广播应该在所述其它网络输出装置上被静音。
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