低成本跨平臺藍(lán)牙高級音頻分發(fā)框架設(shè)計.pdf

1、高級音頻分發(fā)框架（Advanced Audio Distribution Profile，簡稱A2DP）定義了在藍(lán)牙設(shè)備間進(jìn)行點到點的實時高品質(zhì)音頻傳輸?shù)南嚓P(guān)協(xié)議和規(guī)范。最高可提供300~400kbps的單向有效載荷，CD音頻（碼率：1411kbps）經(jīng)該框架有損傳輸后，可與經(jīng)MP3/AAC編碼器有損壓縮后音質(zhì)相當(dāng)。現(xiàn)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、無線立體聲耳機(jī)和車載娛樂系統(tǒng)等設(shè)備中。目前，市面上支持A2DP應(yīng)用的設(shè)備中，大部分都是通過集成藍(lán)牙模組來

2、實現(xiàn)功能。這些模組實現(xiàn)了獨立的藍(lán)牙子系統(tǒng)，通常包含了微控制器（Micro Controller Unit，簡稱MCU）、數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor，簡稱DSP）、內(nèi)存、閃存和通信接口等來支持藍(lán)牙協(xié)議棧和應(yīng)用層軟件的運(yùn)行。而很多嵌入式設(shè)備，如掌上電腦、智能手機(jī)和車載導(dǎo)航設(shè)備等，其處理器的運(yùn)算能力大強(qiáng)于模組的MCU，完全有能力代替模組來運(yùn)行大部分藍(lán)牙協(xié)議棧和應(yīng)用層組件。因此，本課題通過對藍(lán)牙協(xié)議棧和現(xiàn)有

3、模組方案的分析，提出了基于高性能嵌入式處理器和藍(lán)牙控制器芯片共同運(yùn)行藍(lán)牙協(xié)議棧和A2DP組件的優(yōu)化方案。該方案通過主控制器接口（Host Controller Interface，簡稱HCI）實現(xiàn)。該接口是藍(lán)牙核心協(xié)議的一部分，把藍(lán)牙協(xié)議棧劃分成主機(jī)和控制器兩部分，并為主機(jī)訪問控制器端定義了統(tǒng)一的軟硬件接口。該接口的定義對于在具體硬件基礎(chǔ)上自主靈活地構(gòu)建藍(lán)牙協(xié)議棧和應(yīng)用起著決定性作用。這樣，藍(lán)牙設(shè)備只需集成藍(lán)牙控制器芯片，由高性能處理器

4、運(yùn)行主機(jī)端協(xié)議棧和A2DP組件，即可實現(xiàn)功能。從而，大提高了藍(lán)牙設(shè)備的處理器利用率和降低了硬件成本。與模組方案相比，新方案最大的問題是如何保證該設(shè)計的跨平臺性和可移植性。新設(shè)計的具體實現(xiàn)，如主機(jī)端協(xié)議棧、A2DP組件和子帶音頻編碼器（Sub-band Codec，簡稱SBC）等都將運(yùn)行在目標(biāo)設(shè)備中，與目標(biāo)設(shè)備的軟硬件環(huán)境密切相關(guān)。本課題通過操作系統(tǒng)、HCI和音頻硬件操作抽象層的設(shè)計解決了這個難題。核心設(shè)計和具體嵌入式軟硬件環(huán)境被這些抽象