数据传输方法、设备及音频设备与流程

本发明涉及数据传输技术领域，更具体地，涉及一种数据传输方法、设备及音频设备。

背景技术：

时下随着网络技术的飞速发展，用于数据传输的方式多种多样，例如，基于无线数据传输有WIFI技术、蓝牙技术、红外技术等，基于有线数据传输的光纤通信技术、USB技术等。这些技术各有优劣，例如，无线数据传输虽然无需数据线连接发送端及接收端，数据传输更便捷，但无线数据传输对传输的无线信号的发射功率、传输路径等都有较高的指标需求，相应的用于无线传输的设备成本较高，并且数据传输过程中的电磁波会对环境产生影响，而有线数据传输，数据传输更稳健可靠，但需要在发送端与接收端连接用于传输数据的线缆，并且高速率高频率的有线数据传输对连接线缆的工艺也存在较高的要求。

而随着移动互联网技术以及智能设备产业的蓬勃发展，智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等智能移动设备成为人们生活中不可或缺的部分，智能移动设备之间的交互越来越多，采用智能移动设备进行数据传输的需求也不断增多。而在智能移动设备之间的数据传输，采用无线数据传输方式例如WiFi、蓝牙等，安全问题也日益突出(WiFi传输泄露个人隐私、蓝牙传输被窃取机密资料等)，而采用有线传输，例如USB接口等，移动设备上的USB接口毕竟有限，不能满足日益增长的设备之间的数据传输需求，并且，用户若要通过移动设备传输根据自身需求实时产生的数据，是无法通过USB实现的。

因此，发明人认为，有必要基于上述现有技术中存在的问题，进行改进。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种用于数据传输的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种数据传输方法，包括以下步骤：

将数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号，通过音频接口发送，其中，预置信号参数包含信号的持续时间以及符合预置频率范围的信号频率；

通过音频接口接收所述数据音频信号，将所述数据音频信号还原为对应的数据信号。

在一个实施例中，所述数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述将数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号，通过音频接口发送的步骤包括：

当数据信号为高电平数据信号时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号通过音频接口发送；

当数据信号为低电平数据信号时，使得音频接口不发送任何信号。

在又一个实施例中，所述数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述通过音频接口接收所述数据音频信号，将所述数据音频信号还原为对应的数据信号的步骤包括：

当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为高电平数据信号；

当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为低电平数据信号。

可选地，所述预置频率范围为17千赫兹到22千赫兹。

进一步可选地，所述数据传输方法还包括，通过音频接口同时传输所述数据音频信号与普通音频信号，所述普通音频信号为用于传输待播放或待收听的音频内容的音频信号。

根据本发明的第二方面，提供一种数据传输设备，包括：

发送单元，用于将数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号，通过音频接口发送，其中，预置信号参数包含信号的持续时间以及符合预置频率范围的信号频率；

接收单元，用于通过音频接口接收所述数据音频信号，将所述数据音频信号还原为对应的数据信号。

在一个实施例中，所述数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述发送单元包括：

用于当数据信号为高电平数据信号时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号通过音频接口发送的装置；以及

用于当数据信号为低电平数据信号时，使得音频接口不发送任何信号的装置。

在又一个实施例中，数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述接收单元包括：

用于当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为高电平数据信号的装置；

用于当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为低电平数据信号的装置。

可选地，所述预置频率范围为17千赫兹到22千赫兹。

进一步可选地，所述数据传输设备，还包括：

用于通过音频接口同时传输所述数据音频信号与普通音频信号的装置，所述普通音频信号为用于传输待播放或待收听的音频内容的音频信号。

根据本发明的第三方面，还提供一种音频设备，包括音频接口和本发明第二方面提供的任意一项数据传输设备。

本发明的发明人发现，在现有技术中，尚未存在一种通过音频接口传输根据用户需求实时产生的数据的方法以及设备。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了本发明实施例提供的数据传输方法的流程图。

图2示出了本发明实施例提供的信号转换方法的一个例子示意图。

图3示出了本发明实施例提供的数据传输设备的框图。

图4示出了本发明实施例提供的数据传输方法的一个例子示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<实施例>

本实施例中，总体构思是通过现有技术中大多数移动智能设备(例如手机、平板电脑、掌上电脑、可穿戴设备等)已有的音频接口进行数据传输，提供一种新的数据传输方式。本实施例中利用音频接口进行数据传输的方法，不仅适用于已有音频接口的移动智能设备，还适用于其他已有音频接口的电子设备，例如台式计算机、数字家庭影院等，甚至包括耳机。

此外，大多数的电子设备具有的音频接口，用于输入音频信号以及输出音频接口，在一些电子设备中，音频接口以音频输入接口以及音频输出接口的两个独立接口的形式实施，例如，在台式计算机中，麦克接口作为音频输入接口，耳机接口作为音频输出接口，这两个独立接口组合成台式计算机这一电子设备的音频接口，而在另一些电子设备中，音频接口包含的音频输入接口和音频输出接口是以同一个接口的形式实施，例如手机的3.5mm音频接口。在本实施例中，只涉及音频接口具有的输入音频信号(接收音频信号)和输出音频信号(发送音频信号)的功能，不限制音频接口的具体实施形式。

本实施例中提供一种数据传输方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1100，将数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号，通过音频接口发送，其中，预置信号参数包含信号的持续时间以及符合预置频率范围的信号频率。所述数据信号是待传输的数据对应的信号，待传输的数据可以是预先存储的数据，也可以是根据用户需求实时产生的数据。在一个例子中，数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，则步骤S1100包括：当数据信号为高电平数据信号时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号通过音频接口发送；当数据信号为低电平数据信号时，使得音频接口不发送任何信号。

而数据一般可以表示为二进制的数据流形式，即由0、1组成的一串数据流，基于上述例子，可以定义1对应高电平数据信号，0对应低电平数据信号，则对于0和1组成的数据信号，在数据信号为1时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号，在数据信号为0时，使得音频接口不发送任何信号。例如，数据信号为10000001，则转换得到的数据音频信号如图2所示。

在本实施例中，数据音频信号符合预置信号参数。其中，预置信号参数包含信号的持续时间以及符合预置频率范围的信号频率。预置的频率范围，可以设置为具体实施本实施例的音频接口可支持传输的音频信号的频率范围，可以取得较好的实施效果。不同电子设备的音频接口性能一般不同，例如，目前安卓手机的音频接口一般可支持传输的音频信号的频率范围为0.1赫兹到22.5千赫兹，而苹果手机的音频接口可支持的音频信号的频率范围为0.1赫兹到200千赫兹，则可以对应实施本实施例的音频接口的具体性能确定预置的频率范围。也可以根据工程经验值进行确定，例如将预置的频率范围确定为20千赫兹到40千赫兹。

数据音频信号被接收后，能通过接收的信号频率符合预置信号参数，判断接收的信号为对应的数据音频信号还原为对应的数据。本实施例提供的数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号的方法，只涉及数据信号与数据音频信号(模拟信号)之间的转换，不涉及音频数据播放、解码等过程，实施较为简单，具有良好的扩展应用前景。

在一个例子中，还可以进一步预置数据音频信号其他的信号参数，例如幅度大小等。在数据传输时，当数据音频信号被接收后，能通过接收信号的信号参数(频率、持续时间、幅度大小)符合预置信号参数，判断接收的信号为对应的数据音频信号,还原为对应的数据。

在步骤S1100之后，进入步骤S1200，通过音频接口接收所述数据音频信号，将所述数据音频信号还原为对应的数据信号。

基于上述例子，数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，步骤S1200包括：当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为高电平数据信号；当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为低电平数据信号。

例如，待传输的数据是二进制数据流形式，定义1对应高电平数据信号，0对应低电平数据信号，若通过音频接口接收如图2所示的数据音频信号，当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时,即该数据音频信号的频率符合预置的频率范围以及信号的持续时间符合预置的信号持续时间，还原为高电平数据信号，即还原为1；当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时(在一个例子，可以是为接收到任何信号)，还原为低电平数据信号，即还原为0，最后还原得到数据信号为10000001。

另一个例子中，步骤S1100也可以这样实现，当数据信号为低电平数据信号时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号通过音频接口发送；当数据信号为高电平数据信号时，使得音频接口不发送任何信号。对应地，在步骤S1200中，当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为低电平数据信号；当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为高电平数据信号。

通过上述本实施例提供的数据传输方法，利用电子设备中已有的音频接口实现数据传输，提供一种新的数据传输方式，并且，不但可以用于传输电子设备中已存储的数据，还可以用于传输用户使用电子设备时根据自身需求实时产生的数据。例如，通过耳机自带的按钮(线控等)产生符合自身需求的控制数据或者通信数据，采用本实施例提供的数据传输方法，通过耳机的音频接口传输至手机或者台式机等。此外，本实施例提供的数据传输方法，不更改电子设备的硬件结构的基础上，也不存在复杂的音频解码、数模转换等过程，实施较为简单，具有良好的扩展应用前景。

在一个例子中，数据音频信号的预置频率范围是17千赫兹到22千赫兹。一般来说，人耳的听力敏感范围为20赫兹至接近17千赫兹，用于传输待播放或待收听的音频内容的普通音频信号的频率基本都在这个频率范围。在本例中，还可以通过音频接口同时传输所述数据音频信号与普通音频信号，所述普通音频信号为用于传输待播放或待收听的音频内容的音频信号。通过接收音频信号的频率，可以区分接收的信号为数据音频信号或是普通音频信号。通过音频接口同时传输所述数据音频信号与普通音频信号，可以提升数据传输的效率。

本实施例中，还提供一种数据传输设备3000，如图3所示，包括发送单元3100以及接收单元3200,用于实施本实施例中提供的任意一项数据传输方法，在此不再赘述。

数据传输设备3000，包括：

发送单元3100，用于将数据信号转换为符合预置信号参数的数据音频信号，通过音频接口发送，其中，预置信号参数包含信号的持续时间以及符合预置频率范围的信号频率；

接收单元3200，用于通过音频接口接收所述数据音频信号，将所述数据音频信号还原为对应的数据信号。

在一个例子中，所述数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述发送单元3100包括：用于当数据信号为高电平数据信号时，转换为符合预置信号参数的数据音频信号通过音频接口发送的装置；以及用于当数据信号为低电平数据信号时，使得音频接口不发送任何信号的装置。

在又一个例子中，所述数据信号包含高电平数据信号和低电平数据信号，所述接收单元3200包括：用于当通过音频接口接收的数据音频信号为符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为高电平数据信号的装置；用于当通过音频接口未接收到符合预置信号参数的数据音频信号时，还原为低电平数据信号的装置。

在再一个例子中，所述预置频率范围为17千赫兹到22千赫兹。基于此例，所述数据传输设备3000还包括，用于通过音频接口同时传输所述数据音频信号与普通音频信号的装置，所述普通音频信号为用于传输待播放或待收听的音频内容的音频信号。

本实施例还提供一种音频设备，包括音频接口和本实施例中提供的任意一项数据传输设备3000。此音频设备可以是手机、平板电脑、台式机、掌上电脑、笔记本电脑，还可以是耳机。

<例子>

下述将以两个数据传输设备3000，一个作为信号发送端，一个作为信号接收端，举例说明本实施例所提供的数据传输方法，如图4所示。

Step1：信号发送端将接收到的数据转换为数据音频信号后，将数据音频信号以及普通音频信号通过音频接口发送至信号接收端；

Step2：信号接收端通过音频接口接收音频信号，通过接收的音频信号是否符合预置信号参数(频率符合预置的频率范围、持续时间符合预置的持续时间)判断接收的音频信号属于数据音频信号还是普通音频信号，并通过是否有数据音频判断是高电平数据信号还是低电平数据信号，还原为对应的数据。

以上已经结合附图以及例子描述了本发明的实施例，根据本实施例，将数据信号转换为预置信号参数的数据音频信号通过音频接口进行传输，将通过音频接口接收的属于预置信号参数的音频信号识别为数据音频信号进行还原。提供了一种新的数据传输方式。不但可以用于传输电子设备中已存储的数据，还可以用于传输用户使用电子设备时根据自身需求实时产生的数据。此外，实施较为简单，具有较好的扩展应用前景。另外，本实施例中通过音频接口同时发送数据音频信号和普通音频信号，可以提升数据传输的效率。

本领域技术人员应当明白，可以通过各种方式来实现数据传输设备3000。例如，可以通过指令配置处理器来实现数据传输设备3000。例如，可以将指令存储在ROM中，并且当启动设备时，将指令从ROM读取到可编程器件中来实现数据传输设备3000。例如，可以将数据传输设备3000固化到专用器件(例如ASIC)中。可以将数据传输设备3000分成相互独立的单元，或者可以将它们合并在一起实现。数据传输设备3000可以通过上述各种实现方式中的一种来实现，或者可以通过上述各种实现方式中的两种或更多种方式的组合来实现。

本领域技术人员公知的是，随着诸如大规模集成电路技术的电子信息技术的发展和软件硬件化的趋势，要明确划分计算机系统软、硬件界限已经显得比较困难了。因为，任何操作可以软件来实现，也可以由硬件来实现。任何指令的执行可以由硬件完成，同样也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件实现方案还是软件实现方案，取决于价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等非技术性因素。因此，对于电子信息技术领域的普通技术人员来说，更为直接和清楚地描述一个技术方案的方式是描述该方案中的各个操作。在知道所要执行的操作的情况下，本领域技术人员可以基于对所述非技术性因素的考虑直接设计出期望的产品。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smal ltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。