Аудио переключатель

Поскольку пользователи все чаще используют несколько устройств-источников звука для выполнения своих повседневных задач, растет спрос на более простое решение для управления использованием гарнитуры на разных устройствах. Переключатель звука плавно переключает соединения гарнитуры между устройствами в зависимости от активности пользователя (например, запуск фильма) и приоритетных событий (например, входящий вызов).

Принципы UX

1. Переключение соединения должно быть быстрым и основанным на действиях пользователя.
2. Переключение соединений должно быть прозрачным для пользователей, позволяя пользователям контролировать/откатывать, если переключение нежелательно.
3. При переключении следует соблюдать конфиденциальность пользователя.

Роли

Audio Switch Seeker : Seeker — это устройство-источник звука (например, телефон или планшет), которое ищет ближайшую гарнитуру для подключения, когда это возможно.

Поставщик аудиопереключателя : обычно поставщиком является гарнитура, сообщающая о своем присутствии и состоянии соединения, чтобы Искатели могли принять решение о переключении.

Обзор требований

Для достижения умного переключения Провайдеры должны соблюдать следующие требования:

Рекламная нагрузка

Провайдер должен включить свой текущий статус подключения в рекламу, созданную на основе данных учетной записи Fast Pair, описанных в разделе «Реклама: когда невозможно обнаружить» .

Обратите внимание, что версия таблицы 4.2 — 0x1.

Поле состояния соединения

Таблица 4.1: Необработанные данные поля состояния соединения

Флаги подключения

• 0bH = при обнаружении головы

  • 1, сейчас на голове
  • 0, иначе нет на голове или нет датчика OHD

• 0bA = доступность соединения

  • 1, есть доступное соединение
  • 0, иначе

• 0bF = режим фокусировки

  • 1, теперь в сфокусированном режиме переключение соединений не разрешено для использования мультимедиа, т. е. нет переключения с A2DP на A2DP.
  • 0, иначе

• 0bR = автоматическое повторное подключение

  • 1, если текущее соединение автоматически переподключается провайдером, то есть оно не подключается пользователями (для многоточечного соединения, если одно из существующих соединений переподключается автоматически, ему должно быть присвоено значение 1)
  • 0, иначе

Состояние соединения

• 0x0: нет соединения
• 0x1: пейджинг
• 0x2: подключено, но нет передачи данных
• 0x3: Передача неаудиоданных (только при переключении, если нет, с использованием 0xF)
• 0x4: потоковая передача A2DP, AVRCP не применимо.
• 0x5: потоковая передача A2DP и ​​воспроизведение AVRCP.
• 0x6: потоковая передача HFP (телефонный/voip-вызов), включая внутриполосную и внеполосную мелодию звонка.
• 0x7: LE audio — потоковая передача мультимедиа без контроля
• 0x8: LE audio — потоковая передача мультимедиа с управлением
• 0x9: LE audio — потоковая передача вызовов
• 0xA: LE аудио — трансляция
• 0xF: временно отключить переключатель подключения (например, обновление прошивки).

Тип аудиоконтекста LE и состояние подключения

Рекомендуем, чтобы поставщик аудио LE обрабатывал все типы контекста, указанные в Assigned Numbers 6.12.3 (если только поставщик явно не поддерживает данный тип контекста), и сопоставлял тип контекста с состоянием соединения, как показано ниже.

• Разговорный: 0x9
• Медиа: 0x8
• Игра: 0x7
• Инструкция: 0x7
• Голосовые помощники: 0x9
• В прямом эфире: 0x9
• Звуковые эффекты: 0x2
• Уведомления: 0x2
• Рингтон: 0x9
• Оповещения: 0x7
• Аварийная сигнализация: 0x9

Для сценария смешанного типа контекста LE Audio, такого как воспроизведение мультимедиа во время вызова, провайдер должен использовать состояние соединения с наивысшим приоритетом, т. е. использовать 0x9 (вызов) для вышеуказанного сценария вместо 0x8 (медиа).

Растровое изображение подключенного устройства

Чтобы избежать нежелательного переключения соединения, Seeker может потребоваться знать, к какому устройству(ам) в данный момент подключена гарнитура. Например, когда гарнитура подключена к телефону, пользователь не хочет, чтобы его отвлекало переключение соединения, когда кто-то из членов его семьи запускает YouTube на планшете.

Обратите внимание, что это растровое изображение является анонимным, Искатель не может знать, какие другие устройства связаны с Поставщиком. Например, возьмем 5 связанных устройств:

• 0: ноутбук (0bx0000000)
• 1: телефонА (0b0x000000)
• 2: телефонБ (0b00x00000)
• 3: планшет (0b000x0000)
• 4: ТВ (0b0000x000)

Если в настоящее время подключены ноутбук и планшет, значение растрового изображения будет 0b10010000. Изменение порядка приемлемо, если оно неизбежно, например, когда пользователи выполняют сброс настроек гарнитуры до заводских настроек или когда количество подключенных устройств достигает верхнего предела.

Случайная разрешимая реклама

Чтобы избежать отслеживания и обеспечить соблюдение конфиденциальности пользователей, Поставщик должен повернуть и зашифровать поле с помощью ключа учетной записи с использованием AES-CTR:

 encrypted_connection_status_field = connection_status_raw_data ^ AES(Key, IV)

где

1. Ключ получается из используемого ключа учетной записи , который определен в следующем разделе.

   • Ключ генерируется функцией HKDF, IETF RFC 5869, с использованием хеш-функции SHA-256.

       Key = HKDF(account_key, NULL, UTF8("SASS-RRD-KEY"),16)
     

   • Здесь провайдер должен использовать исходный ключ учетной записи, т.е. первый байт ключа равен 0x04 и не включен в шаблон использования.

2. IV (начальный вектор) — это 2-байтовая соль данных ключа учетной записи с заполнением нулями, т. е. IV — это concat (соль, 14-байтовые НУЛИ).

3. Необработанные данные о состоянии соединения определены в таблице 4.1 . Если состояние соединения меняется, соль и RPA должны быть повторно созданы в один и тот же период времени объявления.

Это приведет к тому, что поле статуса зашифрованного соединения будет вращаться одновременно с изменением данных ключа учетной записи.

Реклама BLE будет структурирована следующим образом:

Таблица 4.2: Объявление BLE со случайными разрешимыми данными

Случайные разрешимые данные содержат:

Таблица 4.2.1: Случайные разрешимые данные

Например, если случайные разрешимые данные содержат зашифрованное поле состояния соединения, расшифрованным результатом будет поле состояния соединения .

Чтобы предотвратить несанкционированный доступ, приведенные выше данные ключа учетной записи следует слегка изменить, когда случайные разрешимые данные включены в рекламное объявление. Обычно при построении фильтра ключа учетной записи значение V создается путем объединения фильтра ключа учетной записи с солью. Вместо этого, когда также объявляются случайные разрешимые данные, значение V должно быть построено как:

 V = concat(account_key, salt, random_resolvable_data)

Если объявляются как данные батареи, так и случайные разрешимые данные, V следует построить как:

 V = concat(account_key, salt, battery_data, random_resolvable_data)

Используется ключ учетной записи

Переключение соединения осуществляется на основе учетной записи, поэтому поставщик должен включить информацию об учетной записи текущего соединения в объявление BLE. Если текущее подключенное устройство является Искателем аудиопереключателя, Поставщик должен иметь возможность получить ключ учетной записи, связанный с этим Искателем, и использовать этот ключ учетной записи для шифрования поля состояния соединения. Если подключенный источник звука не является переключателем Audio Seeker, поставщику следует использовать ключ учетной записи, который использовался последним.

Перед вычислением фильтра ключей учетной записи Поставщик должен изменить первый байт ключей учетной записи, включив в нее один из следующих шаблонов использования:

1. 0b00000100
   Этот ключ учетной записи не используется.
   Это значение по умолчанию (см. Ключ учетной записи ).
2. 0b00000101
   Этот ключ учетной записи является самым последним использованным ключом учетной записи.
   Поле статуса подключения шифруется этим ключом учетной записи. Информация о ключе учетной записи о текущем состоянии подключения отсутствует. Это может означать, что устройства не подключены или подключенное устройство не является устройством Audio Switch Seeker.
3. 0b00000110
   Этот ключ учетной записи является используемым ключом учетной записи.
   Поле статуса подключения шифруется этим ключом учетной записи, и текущее подключенное устройство связано с этим ключом учетной записи.

Схема полезной нагрузки аудиопереключателя

На рисунке ниже показана схема полезной нагрузки аудиопереключателя.

Сообщения

При подключении Искатель и Поставщик могут использовать поток сообщений для синхронизации возможности переключения аудио, запуска переключения соединения, установки и получения предпочтений переключения, уведомления о состоянии соединения и т. д. Мы создаем группу сообщений и коды сообщений, специфичные для переключателя звука, как показано ниже.

Дополнительные сведения для каждого кода сообщения приведены в следующих разделах.

Таблица 4.3: Сообщения переключения звука

MAC-адрес аудиопереключателя. Сообщения.

Чтобы обеспечить аутентификацию сообщения, все сообщения переключения аудио с дополнительными данными, отправляемые от Искателя к Поставщику, требуют кода аутентификации сообщения . Когда получено сообщение с MAC, его следует подтвердить , чтобы Искатель знал, отреагировал ли Провайдер на сообщение.

Если аутентификация сообщения прошла успешно, Провайдер должен отправить ACK для сообщения:

В случае неудачи Провайдер должен отправить NAK для сообщения:

Обратите внимание: если поставщик является отправителем, MAC не требуется.

Получите возможность переключателя звука

И поставщик аудиопереключателя, и поисковик могут проверить, поддерживает ли подключенный искатель/поставщик быстрой пары аудиопереключатель, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.1.0: Получение возможностей переключателя звука

Возможность уведомления о переключателе звука

Получив возможность получения кода сообщения переключателя аудио , искатель/поставщик переключателя аудио ответит одним из следующих флагов:

Таблица 4.3.1.1: Возможность уведомления переключателя звука

Флаги возможности переключения звука

1. Бит 0 (октет 6, старший бит): состояние переключателя звука.

   • 1, если состояние переключателя звука включено
   • 0, иначе

2. Бит 1: возможность многоточечной настройки

   • 1, если устройство поддерживает многоточечную связь и его можно включать и выключать.
   • 0, в противном случае (не поддерживает многоточечное соединение или многоточечное соединение всегда включено)

3. Бит 2: текущее состояние многоточечного режима

   • 1, если многоточка включена
   • 0, иначе

4. Бит 3: обнаружение попадания на голову

   • 1, если это устройство поддерживает обнаружение присутствия на голове (даже если обнаружение присутствия на голове сейчас отключено)
   • 0, иначе

5. Бит 4: текущее состояние обнаружения на головке

   • 1, если включено обнаружение присутствия на голове
   • 0, в противном случае (не поддерживает обнаружение присутствия или обнаружение присутствия отключено)

6. Все остальные биты зарезервированы, по умолчанию 0.

Установить многоточечное состояние

В устройствах Audio Switch Seekers мы можем предоставить пользователям возможность включать и выключать функцию многоточечной связи. Искатель установит многоточечное состояние для провайдера, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.1.2: Настройка многоточечного состояния

Установить предпочтения переключения

Переключатель аудио Искатели могут изменить предпочтения переключения многоточечного соединения и установить их для провайдера, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.2.0: Установка предпочтений переключения

Флаг предпочтения многоточечного переключения

• Бит 0 (старший бит): A2DP против A2DP (по умолчанию 0)
• Бит 1: HFP против HFP (по умолчанию 0)
• Бит 2: A2DP против HFP (по умолчанию 0)
• Бит 3: HFP против A2DP (по умолчанию 1)
• Биты 4–7: зарезервированы.
• Выше представлено как «запрос нового профиля» и «текущий активный профиль».
  • 0 для отсутствия переключения
  • 1 для переключения

Получить предпочтения переключения

Искатели переключения аудио могут запросить у провайдера предпочтения переключения многоточечного соединения, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.2.1: Получение предпочтений переключения

Уведомить о переключении предпочтений

Таблица 4.3.2.2: Предпочтение переключения уведомлений

Переключить активный источник звука (на подключенное устройство)

Переключение аудио Искатели могут запросить многоточечного провайдера переключить активный источник звука между подключенными устройствами, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.3.0: Переключение активного источника звука (на подключенное устройство)

Переключение события активного источника звука

• Бит 0 (старший бит): 1 переключение на это устройство, 0 переключение на второе подключенное устройство.
• Бит 1: 1 возобновляет воспроизведение при переключении на устройство после переключения, в противном случае 0. Возобновление воспроизведения означает, что Поставщик отправляет Искателю уведомление PLAY через профиль AVRCP. Если предыдущее состояние (до отключения) не было PLAY, Провайдеру следует игнорировать этот флаг.
• Бит 2: 1 отклонить SCO на выключенном устройстве, 0 в противном случае
• Бит 3: 1 отключает Bluetooth на выключенном устройстве, в противном случае 0.
• Биты 4–7: зарезервированы.

Искатели переключения аудио не всегда могут правильно знать свое состояние, поэтому поставщик может получить сообщение «переключиться на это устройство», когда Искатель уже является активным устройством. В этом случае, чтобы отобразить правильный пользовательский интерфейс на Seeker, поставщик может отправить NAK с причиной ошибки: 0x4 — действие резервного устройства.

Для поставщика аудио LE, у которого есть более одного члена набора, поставщик должен отключить всех участников от Seeker, в противном случае стек Bluetooth Seeker повторно подключится к поставщику.

Переключиться обратно (на отключенное устройство)

Если переключение соединения нежелательно, пользователи могут отменить переключение, а в определенных сценариях имеет смысл восстановить аудиосоединение, чтобы свести к минимуму прерывание. Искатель будет использовать приведенное ниже сообщение, чтобы инициировать обратное переключение:

Таблица 4.3.3.1: Переключиться обратно (на отключенное устройство)

Для многоточечных поставщиков, чтобы выполнить переключение соединения, поставщик может разорвать соединение с одним устройством-источником звука и приостановить аудиосеанс на другом источнике звука. Например, предположим, что многоточечная гарнитура подключена к планшету и третьему поддерживаемому устройству переключения звука. Пользователь смотрит видео на планшете, когда на его телефон поступает входящий звонок. Телефон активирует переключатель подключения на гарнитуре, поэтому для подключения к телефону необходимо разорвать соединение третьего устройства, а также приостановить сеанс мультимедиа на планшете, чтобы получить мелодию звонка с телефона. Если пользователь отклоняет вызов, телефон может попросить гарнитуру «переключиться обратно и возобновить воспроизведение». После получения этого запроса гарнитура должна повторно подключиться к третьему устройству и возобновить воспроизведение приостановленного видео на планшете.

Уведомить о событии многоточечного переключения

Чтобы пользователи знали о происходящем событии многоточечного переключения, Audio Switch Seeker может показывать пользователям уведомление. Провайдер должен уведомить подключенных Искателей аудиопереключателя о событии переключения.

Таблица 4.3.3.2: Уведомление о событии многоточечного переключения

Получить статус подключения

Искатель может получить текущий статус соединения от Провайдера:

Таблица 4.3.3.3: Получение статуса подключения

При получении этого сообщения Провайдер должен ответить кодом сообщения 0x34, уведомив о состоянии соединения .

Уведомлять о состоянии соединения

Как определено в рекламной полезной нагрузке BLE, для многоточечных поставщиков, если статус соединения меняется, за исключением изменения рекламного пакета, поставщик должен также уведомить подключенных искателей, которые используют тот же ключ учетной записи, об изменении. Если Провайдер подключен к Искателю переключателя аудио и Искателю, не являющемуся аудиопереключателем, если Искатель, не являющийся аудиопереключателем, активен, Провайдер также должен уведомить подключенный Искатель переключателя аудио о состоянии соединения (используя ключ учетной записи Искателя).

Таблица 4.3.3.4: Уведомление о состоянии соединения

Зашифрованное сообщение о состоянии соединения

 encrypted_connection_status = connection_status_raw_data ^ AES(Key, IV)

где:

• Ключ извлекается из используемого ключа учетной записи, см. «Случайное разрешаемое объявление» .

   Key = HKDF(account_key, NULL, UTF8("SASS-RRD-KEY"),16)
  

• IV — concat(Session_nonce, Message_nonce)

• Connection_status_raw_data = concat(connection_state, custom_data, linked_devices), который определен в рекламной полезной нагрузке BLE. Обратите внимание, что байт для длины и типа поля не должен включаться, поскольку здесь у нас есть код сообщения и длина данных.

Уведомить аудиопереключатель инициировал соединение

Переключатель звука Поставщикам может потребоваться знать, инициируется ли переключение соединения переключателем звука, чтобы иметь разные реакции, например, отключать наушники для событий переключения звука. Искатель отправляет сообщение, уведомляющее провайдера о том, что это соединение было соединением, инициированным переключателем аудио.

Таблица 4.3.4.0: Соединение, инициированное переключателем Notify Audio

Укажите используемый ключ учетной записи

Если с Поставщиком связано несколько ключей учетной записи Искателя (например, многопользовательских), Искатель будет использовать приведенное ниже сообщение, чтобы указать, какой ключ учетной записи используется.

Таблица 4.3.4.1: Укажите используемый ключ учетной записи

Получив это сообщение, Поставщик может узнать, какой ключ учетной записи используется, проверив код аутентификации сообщения.

Отправить пользовательские данные

Активный переключатель Audio Switch Seeker может инкапсулировать информацию (например, об использовании аудио) аудиопотока в пользовательский байт данных и отправлять ее поставщику с помощью следующего сообщения:

Таблица 4.3.4.2: Отправка пользовательских данных

После получения пользовательских данных Поставщик обновит рекламный пакет, включив в него пользовательские данные. Для многоточечного поставщика он также должен уведомить об изменении статуса соединения другой подключенный Искатель, используя тот же ключ учетной записи.

Установить цель отброшенного соединения

В многоточечных гарнитурах, если предпочтительное соединение, которое необходимо отключить, не используется последним, Искатели аудиопереключателя могут сообщить провайдеру, какое устройство следует отключить, используя следующее сообщение:

Таблица 4.3.4.3: Установка цели удаленного соединения

Эталонная реализация

См. встроенную библиотеку SDK Nearby для ознакомления с эталонной реализацией.