法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-06-03
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明涉及大型会议同声传译技术领域，尤其涉及一种基于WiFi的无线同声传译方法、服务器以及系统。
背景技术
在大型的国际会议上，参会人员普遍来自不同的地方，所以参会人员所擅长的语言种类也不尽相同，因此会议上的同声传译工作尤其重要，传统的国际会议采用有线的形式进行音频数据传输，使得现场的布线工程量相当庞大，并且会议期间的能源消耗也是不容小觑的，导致大型的国际会议的开展成本相当高昂。
近年来，随着无线技术的发展，部分大型会议室开始使用无线的的形式进行音频数据的同声传译，其中主要分为三种形式：U段无线同传、2.4G无线同传和红外无线同传。其中，U段无线同传技术和2.4G无线同传技术普遍存在容易受同频干扰（例如现场的无线设备以及2.4G的WiFi）和可用信道少无法进行有效的监听的明显缺陷，导致U段无线同传技术和2.4G无线同传技术无法应用到大型的国际会议上，而红外无线同传需要结合会议现场环境部署多个红外发射面板，并且要通过工程计算进行摆放，容易受遮挡影响，不能绕开障碍物，安装与建筑美观性较差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于WiFi的无线同声传译方法，其能解决现有的无线同传技术普遍存在的传输质量差以及容易受环境干扰的问题。
本发明的目的之二在于提供一种基于WiFi的无线同声传译服务器，其能解决现有的无线同传技术普遍存在的传输质量差以及容易受环境干扰的问题。
本发明的目的之三在于提供一种基于WiFi的无线同声传译系统，其能解决现有的无线同传技术普遍存在的传输质量差以及容易受环境干扰的问题。
为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于WiFi的无线同声传译方法，包括以下步骤：
S1：通过若干同声传译采集终端与WiFi同传主机交互，驱使WiFi同传主机向同声传译采集终端分配通道编码，通过同声传译采集终端实时采集外界的语音信号，生成音频数据，并通过有线网络发送至WiFi同传主机；
S2：驱使WiFi同传主机赋予音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码，将音频数据压缩成压缩音频包，并通过无线AP将压缩音频包转发至目标区域；
S3：驱使WiFi同传接收终端获取外界的通道选择指令，以获取与通道选择指令相对应的压缩音频包。
优选的，所述同声传译采集终端通过网络手拉手方式连接至WiFi同传主机。
优选的，所述S1具体由以下步骤实现：
S11：通过若干同声传译采集终端与WiFi同传主机交互，驱使WiFi同传主机向同声传译采集终端分配通道编码，并将同声传译采集终端储存至同传音频队列中；
S12：通过若干同声传译采集终端实时采集外界的语音信号；
S13：驱使同声传译采集终端将语音信号转换为PCM音频数据；
S14：驱使同声传译采集终端将PCM音频数据打包成UDP音频数据包，并通过以太网接口发送至WiFi同传主机。
优选的，所述S2具体由以下步骤实现：
S21：通过WiFi同传主机将UDP音频数据包解析成PCM音频数据，赋予PCM音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码，将PCM音频数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包；
S22：驱使WiFi同传主机通过无线AP将UDP组播包转发至目标区域。
优选的，所述S21具体由以下步骤实现：
S211：通过WiFi同传主机将UDP音频数据包解析成PCM音频数据，并赋予PCM音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码；
S212：判断当前PCM音频数据的数量是否达到预设值，若是，则执行S213 ，若否，则进行补零操作，生成静音数据，将未向WiFi同传主机发送PCM音频数据的同声传译采集终端的通道编码赋予静音数据，并执行S214；
S213：将PCM音频数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包，并执行S22；
S214：将PCM音频数据和静音数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包，并执行S22。
优选的，所述通道选择指令包括通道编码。
优选的，所述S3具体由以下步骤实现：
S31：驱使WiFi同传接收终端获取外界的通道选择指令；
S32：通过WiFi同传接收终端进行信号搜索，周期地切换信道进行监听，以获取通道编码；
S33：判断UDP组播包中的通道编码是否与通道选择指令相对应，若是，则执行S34，若否，则执行S32；
S34：WiFi同传接收终端停止信号搜索，将UDP组播包中的PCM音频数据和静音数据的其中一种输出至音频输出终端。
为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于WiFi的无线同声传译服务器，包括储存器和处理器；
储存器，用于储存程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如上述的基于WiFi的无线同声传译方法。
为了达到上述目的之三，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于WiFi的无线同声传译系统，包括若干同声传译采集终端、WiFi同传主机、无线AP、WiFi同传接收终端、音频输出终端和如上述的基于WiFi的无线同声传译服务器，所述同声传译采集终端、WiFi同传主机、无线AP、WiFi同传接收终端和音频输出终端均与基于WiFi的无线同声传译服务器连接，所述同声传译采集终端通过网络手拉手方式连接至WiFi同传主机，所述WiFi同传主机通过无线AP与WiFi同传接收终端的输入端连接，所述WiFi同传接收终端的输出端与音频输出终端连接。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：采用有线的方式将若干个同声传译采集终端实时采集到的语言信号及时发送至WiFi同传主机，降低延迟，再将WiFi同传主机的音频数据通过无线AP转发至目标区域，以供会议现场中所有的WiFi同传接收终端选择性接收，并发送至参会者收听，无需限制会议现场中WiFi同传接收终端的数量，减少会议室内的线路布设，简化会议室内同声传译设备的数量及布局，降低会议成本，提高会议效率。
附图说明
图1为本发明中所述的基于WiFi的无线同声传译方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
在本发明中，无线AP所使用的WiFi为5GWiFi，其具有多信道、带宽高的特点，无线AP可自行检测信道干净度，并切换至干净信道，所述同声传译采集终端的采样率为48KHz，所述同声传译采集终端可以为话筒和麦克风等，所述音频输出终端可以为扬声器、音响或者耳机等设备。
实施例一：
如图1所示，一种基于WiFi的无线同声传译方法，包括以下步骤：
S1：通过若干同声传译采集终端与WiFi同传主机交互，驱使WiFi同传主机向同声传译采集终端分配通道编码，通过同声传译采集终端实时采集外界的语音信号，生成音频数据，并通过有线网络发送至WiFi同传主机；
在本实施中，所述同声传译采集终端通过网络手拉手方式连接至WiFi同传主机。即多个话筒通过网线串联的方式连接（即手拉手连接）；具体的，所述S1具体由以下步骤实现：
S11：通过若干同声传译采集终端与WiFi同传主机交互，驱使WiFi同传主机向同声传译采集终端分配通道编码，并将同声传译采集终端储存至同传音频队列中；
在本实施例中，预先驱使连接在WiFi同传主机的所有同声传译采集终端与WiFi同传主机交互，以使WiFi同传主机向同声传译采集终端分配通道编码，并将同声传译采集终端储存至同传音频队列中，优选的，同传音频队列中的同声传译采集终端是通过手拉手的连接方式连接到WiFi同传主机一个以太网口中，进一步的，所述同传音频队列中的同声传译采集终端的数量为16个。
S12：通过若干同声传译采集终端实时采集外界的语音信号；
具体的，在大型的国际会议上，若干同声传译采集终端分别采集多个语种的传译，例如话筒1采集的是英语、话筒2采集的是法语和话筒3采集的是德语，采集时间是同步进行的，并且话筒3的数据输出端与话筒2的数据输入端连接，话筒2的数据输出端与话筒1的数据输入端，话筒1的数据输出端与WiFi同传主机，增加WiFi同传主机连接的同声传译采集终端的数量，减少通信线缆的布置和中继设备的数据，优化资源和设备布局。
S13：驱使同声传译采集终端将语音信号转换为PCM音频数据；
具体的，将同声传译采集终端采集到的语音信号从模拟信号转换成PCM音频数据（数字信号），避免数据在传输过程中出现失真的问题。
S14：驱使同声传译采集终端将PCM音频数据打包成UDP音频数据包，并通过以太网接口发送至WiFi同传主机。
具体的，将PCM音频数据打包成UDP音频数据包，减少数据在发送阶段的时延，并且WiFi同传主机无需维持复杂的连接状态表，降低WiFi同传主机的资源消耗，使得WiFi同传主机通过有线连接方式（以太网接口）实时获取同声传译采集终端采集音频。
S2：驱使WiFi同传主机赋予音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码，将音频数据压缩成压缩音频包，并通过无线AP将压缩音频包转发至目标区域；
具体的，当WiFi同传主机获取同声传译采集终端发送的音频数据，需要对同一译文的音频内容进行处理，以便于参会者在会议上及时切换至适合的传译音频，优选的，所述S2具体由以下步骤实现：
S21：通过WiFi同传主机将UDP音频数据包解析成PCM音频数据，赋予PCM音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码，将PCM音频数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包；
优选的，对不同同声传译采集终端发送的PCM音频数据赋予不同的通道编码，以便于参会者选择相应的音频进行收听，同时利用SBC算法充分压缩音频数据，以保证音频的音质，具体的，所述S21具体由以下步骤实现：
S211：通过WiFi同传主机将UDP音频数据包解析成PCM音频数据，并赋予PCM音频数据与同声传译采集终端相对应的通道编码；
具体的， WiFi同传主机将话筒1发送过来的UDP音频数据包解析成PCM音频数据，同时将话筒1对应的通道编码赋予PCM音频数据，并同样处理话筒2、话筒3……。
S212：判断当前PCM音频数据的数量是否达到预设值，若是，则执行S213 ，若否，则进行补零操作，生成静音数据，将未向WiFi同传主机发送PCM音频数据的同声传译采集终端的通道编码赋予静音数据，并执行S214；
具体的，通过WiFi同传主机判断当前同步音频队列中的同声传译采集终端发送的PCM音频数据的数量是否达到预设值，优选的，同步音频队列中的同声传译采集终端的数量为16，即在本实施例中，WiFi同传主机通过解析同步音频队列中的同声传译采集终端发送的UDP音频数据包应当获得16路PCM音频数据，当PCM音频数据的数量小于16路时，则进行补零操作，生成静音数据，并将未向WiFi同传主机发送PCM音频数据的同声传译采集终端的通道编码赋予静音数据，例如，在根据同步音频队列上排列1-10的话筒1-10都有向WiFi同传主机发送包含有PCM音频数据的UDP音频数据包，则将话筒1-10对应的通道编码赋予PCM音频数据，可设定通道编码与话筒在同步音频队列上序号相同，即排在话筒1的通道编码为1，也可以按等差数列、倒序或其他自定义的形式对通道编码进行预先设置。此时，话筒11-16没有向WiFi同传主机发送包含有PCM音频数据的UDP音频数据包，则在进行补零操作，6路生成静音数据，分别将话筒11-16对应的通道编码赋予相应的静音数据。
S213：将PCM音频数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包，并执行S22；
具体的，当同步音频队列中的同声传译采集终端的数量等于16时，则对16路的PCM音频数据进行多路音频的SBC算法压缩，再将压缩后的音频数据打包成UDP组播包，其中UDP组播包中包含16路的音频数据，每路音频数据都有通道编码。
S214：将PCM音频数据和静音数据通过SBC算法压缩成压缩音频包，并组成UDP组播包，并执行S22；
具体的，当同步音频队列中的同声传译采集终端的数量小于16时，则对若干路的PCM音频数据和若干路的静音数据进行多路音频的SBC算法压缩，再将压缩后的音频数据打包成UDP组播包，其中UDP组播包中包含若干路的音频数据和若干路的静音数据，每路音频数据和静音数据都对应有通道编码。
S22：驱使WiFi同传主机通过无线AP将UDP组播包转发至目标区域。
具体的，WiFi同传主机将打包后的UDP组播包过无线AP将UDP组播包转发至目标区域，以使目标区域的WiFi同传接收终端能够搜索到相应的UDP组播包。
S3：驱使WiFi同传接收终端获取外界的通道选择指令，以获取与通道选择指令相对应的压缩音频包。
具体的，参会者通过输入设备（鼠标、键盘或者设置在音频输出终端上的按钮）向WiFi同传接收终端输入通道选择指令，以获取与通道选择指令相对应的压缩音频包，从而收听对应的音频，优选的，所述通道选择指令包括通道编码，在本实施例中，所述S3具体由以下步骤实现：
S31：驱使WiFi同传接收终端获取外界的通道选择指令；
具体的，参会者通过输入设备（鼠标、键盘或者设置在音频输出终端上的按钮）向WiFi同传接收终端输入通道选择指令，其中通道选择指令可由主办方预先告知参会者或者告知参会者相应的规则，由参会者自行输入通道选择指令，或者由工作人员预先输入通道选择指令。
S32：通过WiFi同传接收终端进行信号搜索，周期地切换信道进行监听，以获取通道编码；
具体的，WiFi同传接收终端在其所在的区域内进行信号搜索，并周期地切换信道进行监听，以获取无线AP发出的UDP组播包内的通道编码，同时优化WiFi同传接收终端的WiFi模式。
S33：判断UDP组播包中的通道编码是否与通道选择指令相对应，若是，则执行S34，若否，则执行S32；
具体的，将监听获取到的通道编码与通道选择指令中包含的通道编码进行对比，若该UDP组播包中的通道编码与参会者输入的通道选择指令中的通道编码相对应，则表示该UDP组播包中的有参会者想收听的音频，执行S34，若无相对应的，则继续执行S32，直至搜索到与参会者输入的通道选择指令中的通道编码相对应的通道编码为止。
S34：驱使WiFi同传接收终端停止信号搜索，将UDP组播包中的PCM音频数据和静音数据的其中一种输出至音频输出终端。
具体的，WiFi同传接收终端停止信号搜索，并进入正常音频监听状态，当参会者再次输入通道选择指令，优先监听WiFi同传接收终端获得通道选择指令前接收的UDP组播包中的通道编码是否与参会者输入的通道选择指令中的通道编码相对应，优选的，将接收到的UDP组播包进行解析、解压获得PCM音频数据或者静音数据，再经过DAC进行数模转换，输送至音频输出终端，以供用户收听。
实施例二：
一种基于WiFi的无线同声传译服务器，包括储存器和处理器；
储存器，用于储存程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如实施例一所述的基于WiFi的无线同声传译方法。
实施例三：
一种基于WiFi的无线同声传译系统，包括若干同声传译采集终端、WiFi同传主机、无线AP、WiFi同传接收终端、音频输出终端和如实施例二所述的基于WiFi的无线同声传译服务器，所述同声传译采集终端、WiFi同传主机、无线AP、WiFi同传接收终端和音频输出终端均与基于WiFi的无线同声传译服务器连接，所述同声传译采集终端通过网络手拉手方式连接至WiFi同传主机，所述WiFi同传主机通过无线AP与WiFi同传接收终端的输入端连接，所述WiFi同传接收终端的输出端与音频输出终端连接。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
