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基于A2DP框架的近距离无线音频通信研究
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随着蓝牙技术在电子产品中的日益普及，蓝牙音频设备也层出不穷，其中具有免提功能的蓝牙耳机和蓝牙音频网关的应用是最典型的例子。但免提单元与音频网关进行音频传输建立起来的SCO连接，仅能支持64Kb/s电信级语音质量的音频流，这也就限制了蓝牙音频质量的提高，
ssbbww. com也影响了蓝牙的娱乐消费市场。
dd dtt. com满足人们对高质量音频的需求，进一步扩大蓝牙产品市场，蓝牙特殊兴趣小组SIG组织，在蓝牙 1.1规范的应用框架基础上又单独提出了高级音频分发框架（Advanced Audio Distribution Profile，A2DP）。该框架利用
wwW.ssbbwW.coM立体声音频数据，有效负载的传输速率
www.ssbbww.com达到300～400Kb/s。A2DP框架概述
在娱乐消费市场中，A2DP实例化应用
www.hnygpx.com用音乐播放器把音频数据通过ACL连接发送到耳机wwW.ssbbwW.coM音箱上。目前的框架规范中，并不支持同步的一点对多点的广播式音频分发，而对于
dddtt发起者将数字音频流发送到Piconet网中；另一个是信宿设备，是接收信源发出的音频流的设备。
8 tt t8.com蓝牙音乐播放器是信源设备，
8ttt8与之交互的蓝牙耳机www.hnygpx.com信宿设备，信源和信宿的区别就在于wwW.SsbBww.Com，它是发起者还是接收者。
8ttt8对该框架所涉及的具体协议和其依赖框架进行分析。
1 A2DP应用框架
在典型的蓝牙音频相关框架的整体结构中，A2DP框架所处的
www.d dd tT. com如图1所示ssBbww。
服务发现应用框架（SDAP）所提供的功能，是向其他蓝牙设备提供自身所具备的服务，并且
SSBBww使用远程设备所提供的服务和功能。在实际8ttt8应用中，几乎
8 tt t8.com框架都支持服务发现协议（SDP）。蓝牙音频视频遥控应用框架（AVRCP）实现了蓝牙设备之间
www.hnygpx.com实现了蓝牙耳机的免提功能和某些蓝牙设备的音频网关功能。高级音频分发框架（A2DP）依赖于通用音频视频分发框架（GAVDP），GAVDP定义了设置音频和视频流传输的步骤，而A2DP则进一步定义了音频流传输的参数和步骤细节。
在实际8ttt8应用中，逻辑链路控制适配层协议（L2CAP）
www.hnygpx.comA2DP框架不支持多点广播式音频分发的主要原因之一。而对于
图1 蓝牙音频框架整体结构
图1中的蓝牙主机控制接口HCI层，是协议栈中软硬件的接口。这里所涉及的硬件环境是主机与主机控制器连接模型，HCI层以上
的协议（如SDP）在主机上运行，而以下的协议（如传输层的蓝牙基带协议等）由蓝牙主机控制器硬件来完成，这样既保证了底层协议传输的稳定性，又支持了上层应用协议的可扩展性。一旦在市场条件成熟，蓝牙技术的硬件部分就www.ssbbww.com被更快的硬件射频技术所取代，高层传输协议经过ssbbww移植
www.www.ssbbww.com沿袭使用，大大缩短蓝牙产品的研发周期。2 A2DP框架协议栈
A2DP是音频传输框架，它通过蓝牙传输层和对等设备，把音频数据流从音频信源（SRC）到音频信宿（SNK）进行分发，因此www.8 t tt8. com该框架所包含的协议栈也分为两个部分，具体表现如图2所示ssBbww。
图2 A2DP框架协议栈
基带协议（Baseband Protocol）、链路管理协议（LMP）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）及服务发现协议（SDP），在蓝牙核心协议规范中都有定义。而蓝牙音频视频分发传输协议AVDTP则定义了蓝牙设备之间
轻型A2DP框架协议实现
这里所提出的A2DP框架协议的实现集中在音频信源端，并未设计信宿端。之
8ttt8定义为轻型的，是
8 Tt t 8. com在A2DP规范1.0基础之上，实现了此规范所规定的强制性功能，即在信源端仅仅实现了高级音频分发的基本功能，如立体声音频的传输，只支持低
www .ddd tt. com任何的编解码能力，这是在用户层上实现的，是上层应用程序在设置阶段，通过配置协商来做相应的编码，解码和音频内容的转换工作；AVDTP模块的功能不www .ddd tt. com校验和报告，也不www .ddd tt. com媒体多路复用，校验和报告通道的建立。1 协议模块划分
A2DP框架协议划分了3个模块:A2DP模块、GAVDP模块和AVDTP模块，另外www .ddd tt. com测试协议栈所需要sSbBwW.cOm的Audio应用程序测试模块。对于www .ddd tt. com音频/视频两种数据流的传输与分发，
dddTt
www.ddd tt. com这里侧重对音频流进行讨论，8ttt8视频流相关模块（VDP）并未实现。图3是具体实现模块划分图。
图3 A2DP框架具体模块划分
2 消息传递机制
该轻型框架模块协议层之间
图4 协议间的消息传递
协议间的消息传递如图4所示ssBbww。
采用基于消息传递机制的实现方法的优点如下:
①协议层之间
www.ssbbww.com大大降低拥塞
8 tt t 8. com的发生。www.ssbbww.com在上层管理一个消息队列，统一进行消息收发，当消息向下传递过程中遭到拒绝时，www.ssbbww.com实现消息的重传功能。
，采用消息机制的方法节省了系统调度时间，更具有实时性，ssbbww. com避免了死锁的发生。
www.hnygpx.com数据结构www.ssbbww.com发现和连接。SEP在3个模块—A2DP、GAVDP、AVDTP中有着不同的结构体类型，以适应本层协议的特殊作用。以A2DP模块为例，其SEP结构体具体定义如下:
8tTt8函数，8ttt8具体分析每个模块所实现功能。8tTt8从远程设备发来的发现查询请求和得到能力请求，ssbbww. com基于用户注册的SEP信息，自动发送响应。www.ddd tt. comGAVDP模块的功能是上层A2DP模块的细化，因此www.8 t tt8. comwww.ssbbww.com将GAVDP的消息接口和A2DP模块的接口类型作一致性设计，两者消息接口类型基本
dddTt.com。8 tt t8.com的信令命令，ssbbww. com为媒体流建立传输通道，必要的话为校验和报告也建立通道，另外
www .ddd Tt. com机如图5所示ssBbww。
图5 SEP在AVDTP模块中的www .ddd Tt. com机
整个通信过程各个www .ddd Tt. com之间的跃迁靠下列消息来触发:
A:AVDT_SET_CONFIGURATION _REQ
B:AVDT_OPEN_REQ
C:AVDT_START_REQ
D:AVDT_SUSPEND_REQ
E:AVDT_CLOSE_REQ
F:AVDT_ABORT_REQ
G:AVDT_RECONFIGURE_REQ
H:AVDT_MEDIA_REQ
在空闲www .ddd Tt. com下，发送A消息之前，空闲www .ddd Tt. com下要发出一系列动作，www .ddd tt. com连接请求、发现请求和获取SNK能力请求等。从空闲态到配置态的跃迁过程，本协议栈统称为流设置过程。
在打开www .ddd Tt. com下发送C消息之后，就进入了流控www .ddd Tt. com，
www.通过H消息就www.ssbbww.com发送从SRC到SNK的媒体流数据包。
在通信过程中的任何
www .ddd Tt. com下，都www.ssbbww.com通过发送F消息，进入中止态，进而回到没有连接任何远程SEP的空闲www .ddd Tt. com。测试及结论
该轻型协议栈的实现与测试，www.ssbbww.com基于CSR先进的BlueCore4蓝牙芯片来完成。该芯片支持蓝牙2.0+EDR规范，并提供2.1Mb/s的数据传输速率，比标准蓝牙快3倍，可实现更快速的连接，同步支持多个蓝牙链路，以及音频流等更宽带宽的新兴应用。最上层的音频应用程序实现了一个简单的具有8tTt8SBC格式编解码信息的播放器，该应用程序和部分高层协议栈通过交叉编译，下载到硬件平台主机端。而播放器程序是通过调用本协议栈提供的API，进行音频数据流分发。对于8 tt t 8. com下，www.会存在音频停顿的现象。使用一种截获空中蓝牙信号并进行协议分析的工具Airsniffer，抓取流媒体传输数据包，经分析，音频数据并未丢失，
8ttt8流控机制存在问题，需要sSbBwW.cOm进一步完善。
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