[发明专利]一种音频传感器板及多跳语音传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体无线传感器网络技术领域，ZigBee低速率短距离无线个域网通信技术领域，尤其涉及一种易组装的多媒体无线传感器网络音频节点及其多跳语音传输方法。

背景技术

随着多媒体技术、无线通信技术和电子技术的不断发展，多媒体无线传感器网络技术引起了社会的普遍关注。以视频、音频、图像、文本为基本元素的多媒体应用在视频监控、目标识别与跟踪、语音识别与交互、虚拟现实等领域中具有广阔的应用前景。

多媒体无线传感器网络作为传感器网络的重要发展趋势之一，除了具有传感器网络的共性特点之外，还具有网络数据吞吐量大、数据处理任务复杂、媒体格式多样化等特点。在多媒体无线传感器网络中，存在视频、音频、图像、文本等多种媒体信息，数据格式类型复杂，涉及到视频压缩解压缩、音频编解码、数据传输等多种数据处理任务，特别是视频和音频数据，数据量较大，对于无线传感器网络的带宽以及节点的处理能力提出了较高的技术挑战。同时，视频、音频应用多为实时性较强的应用，因此已有的无线传感器网络休眠节能方法很难应用到多媒体无线传感器网络中。对于多媒体无线传感器网络应用，主要存在如下挑战：低成本、低功耗硬件平台设计，超高压缩率的数据压缩与存储，软件协议节能控制策略，实时媒体传输，网络拥塞控制等。

目前已有的多媒体无线传感器网络平台，普遍存在硬件成本过高，功耗较大，很难适用于低功耗、自组织的无线传感器网络。同时，已有的多媒体无线传感器网络节点多为一体化设计，其硬件体系结构不具有可扩展性和复用性，仅仅适用于自身项目的需要。当应用场合发生变化时，所有硬件需要重新设计。因此基于模块化设计思想，研发具有通用接口的多媒体无线传感器网络音频/视频传感器板具有重大意义。此外，目前已有的语音节点多为点对点传输，支持多跳的无线传输节点不多，特别是具有自组织功能，能支持动态Mesh无线传感器网络的语音节点尚未公开发表，因此如何实现语音数据在无线传感器网络中的多跳传输也是一个重要的研究课题。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种音频传感器板及多跳语音传输方法，以实现语音编解码和实时、多跳语音传输。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种音频传感器板，包括：微处理器单元，用于根据ZigBee(紫蜂)核心板转发的音频采集、播放或停止指令，对音频数据进行相应的处理；音频压缩解压缩单元，用于将从AD/DA转换单元接收到的数据进行音频压缩，并发送到所述微处理器单元，将从所述微处理器单元接收到的数据进行音频解压缩，并发送到所述AD/DA转换单元；AD/DA转换单元，用于将从语音信号单元接收到的音频信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送到所述音频压缩解压缩单元，将从所述音频压缩解压缩单元接收到的数字信号转换为音频信号，并将所述音频信号发送到所述语音信号单元；通用接口单元，所述音频传感器板通过所述通用接口单元与ZigBee核心板连接；语音信号单元，用于采集音频信号并发送到所述AD/DA转换单元，播放从所述AD/DA转换单元接收到的音频信号。

其中，所述音频传感器板还包括电源单元，用于通过所述通用接口单元给所述音频传感器板供电。

本发明实施例的技术方案还提供一种多跳语音传输系统，所述系统包括：第一音频传感器板，用于采集音频数据，并通过第一ZigBee核心板自动搜寻ZigBee网络并作为终端设备加入所述ZigBee网络；第一ZigBee核心板，用于对所述第一音频传感器板采集的音频数据进行封装，并将封装后的音频数据发送到所述ZigBee网络；ZigBee网络，用于对所述第一ZigBee核心板发送的音频数据进行多跳传输；第二ZigBee核心板，用于将从所述ZigBee网络接收到的音频数据发送到第二音频传感器板；第二音频传感器板，用于通过所述第二ZigBee核心板自动搜寻ZigBee网络并作为终端设备加入所述ZigBee网络，并对从所述第二ZigBee核心板接收到的音频数据进行播放。