专利名称：在网络上向支持不同的网络协议的接收机传输数据流的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及传输含有控制数据和有效数据的数据流的系统，所述的系统具有一个发射机、典型地至少两个接收机和一个网络，所述接收机中第一个支持第一网络协议并且第二个支持第二网络协议，所述的网络设在发射机和接收机之间。
为了把设备连接成网，在过去视应用的领域不同开发了许多不同的物理网络。在许多情况下人们还因兼容的原因拟定除了根据网络自身的网络协议传输外还有透明地传输其它网络或者其它网络协议的数据的可能性。例如与通过与互连网协议相适应的网络(IP网)传输IPX包相关联，指向通过根据IEEE标准1394-1995及IEEE标准1394a-2000(1394网络)传输相应互连网协议的包(IP包)以及借助于RTP或者根据IEC 61883的1394网络经IP网络传输MPEG2传输流。在此，取决于相应的终端装置支持网络协议，要在同一物理网络上传输的真正的数据被不同的打包或者说组织。
如果采用的网络也是在物理上仅允许点对点连接时，这是没有问题的。如果有效数据只向相应的一个接收机发送时这也是没有问题的。
另一方面的情况却是，在应当向不同的接收机发送有效数据时，尽管现有的网络在物理上支持，但是各个接收机却只支持不同的，不兼容的网络协议。在这样的情况下，网络数据需要通过现有的网络相应于不同的网络协议多重地传输，例如用时分复用传输，从而每个接收机可以接收由它支持的网络协议所相适应的数据。这种同样数据的多重传输同一有效数据的一个缺点是，网络需要的传输带宽大。这甚至可以导致由于超过可用传输带宽而不可能同时向所有的接收机传输有效数据。
另一个，原则上广为人知的可能性在于，相应的接收机前置网络过渡装置，不受接收机支持的网络协议通过所述的网络过渡装置转换成受之支持的网络协议。由网络协议之间的区别所决定，在此一般地不再有通过发射机完全地控制由相应接收机的数据流或者充分地利用所属的网络协议的可能性。即使从而对发射机要发传输的数据已经在确定的网络协议中，如果在中间的网络采用其它的网络协议，也不能够保证采用该协议的接收机不改变地得到数据。
本发明的任务是，指出一种可以如何从发射机通过网络向各种，支持不同的网络协议的接收机带宽有效地传输数据流的途径，而不必承担上述的缺点。
所述的任务通过具有权利要求1的特征的系统完成。本发明的有利的实施结构和扩展在从属权利要求2至12中给出。权利要求13至20是产生含有控制数据和有效数据的数据流的发射机。权利要求21至27涉及接收含有控制和有效数据的数据流的前置装置的本来的接收机，以及要集成在其中的处理单元。
本发明的优点在于，不需要多次地传输同一有效数据。有效数据只按照单一的网络协议传输，所有的不支持该网络协议的接收机各安排一个翻译单元，所述的翻译单元在采用根据该网络协议传输的有效数据的条件下产生与相关接收机相适应的数据流。所述的翻译单元前置于相关接收机或者集成在接收机中。
本发明的另一个优点在于，只要要求就对所有受支持的网络协议保持完全透明。为此，附加于与传输使用的网络协议相适应的真正的有效数据，在一定的情况下为转换成接收机的相关的网络协议，将附加数据一起传输。
所述附加数据也可以全部或者部分地涉及在翻译单元中在产生数据流时为相应接收机要使用的翻译程序或者部分翻译程序与之相适应的数据，也就是说涉及翻译软件。由此还可以考虑相应网络协议的未来扩展或者考虑新的网络协议以简单的方式进行系统的扩展。
根据本发明的一个有利的实施形式，支持第二网络协议的接收机可以通过辅助网络连接在一个共同的翻译单元上，所述的翻译单元再连接在主网络上，并且把通过主网络根据第一网络传输协议传输的数据流翻译成与第二网络协议相适应的数据流。
如果使用如权利要求9所述技术内容的检验单元，就可以确保总是传输需要带宽较小的数据流。
如果使用如权利要求11所述技术内容的检验单元，就可以确保，只发送在接收方实际上也能够处理的附加信息或翻译规则相应的数据。由此可以达到与已有接收机的广泛兼容。
参照附图借助其实施例说明本发明的其它有利特征。在附图中
图1根据本发明的系统的方框图，图2说明在1394网络中等时传输用的草图，图31394ARP协议的扩展，图4GASP格式，图5“封闭报头”，图6另一种“封闭报头”，图7IGMP询问，图8MCAP格式，图9根据图8的“indirect-channel-list”登录格式，图10在“indirect-channel-list中”不同地登录用的格式，图11Ipv-4报头，图12带有长度说明的IP报头选项，图13配置询问/配置申请的报头结构，以及图14配置询问/配置申请的各个元。
图1示出传输包含控制数据和有效数据的数据流的系统的方框图。例如在此待传输的数据流涉及MPEG 2传输流，所述的MPEG 2传输流应当通过根据与IEC 61883-4相关联的IEC 61883-1的1394网络与或者通过IP网络借助于RTP被传输。在该数据流中有相继的包的形式待传输的音频/视频有效数据。对这些数据包分配有用之传输网络协议专用附加信息的相应报头。这样的附加信息例如是发射机说明和接收机说明、时标以及检验和。所述附加的信息的范围一般地比音频/视频有效数据的范围小。音频/视频有效数据划分到各个数据包可以因采用的网络协议而不同。例如在传输MPEG 2传输流时典型地对互连网材料的单个包分配相应于1394-1995标准的包的音频/视频数据。
下面从在图1中所示的系统中应当经1394网络1同时地向支持不同网络协议的不同的接收机传输MPEG 2传输流着手。
含有控制数据和音频/视频有效数据的待经过网络1传输的数据流，由发射机3提供。发射机3具有用于产生第一网络协议的器件3a，所述的器件3a在此通过标准ICE 6188-1和IEC 61883-4与IEEE标准1394-1395和IEEE标准1394a-2000相关联地确定的网络协议。由发射机3产生的数据流通过网络1向许多接收机传输。
第一接收机4支持第一的，通过标准ICE 6188-1和IEC 61883-4与IEEE标准1394-1395和IEEE标准1394a-2000相关联地确定的网络协议。因此可以无困难地分析接收机4中接收的数据流，例如在选择和解码相应于所希望的电视节目的音频/视频数据的意义上。接收机4可以是电视机，在其上显示与电视节目相应的图像信号。
第二接收机5不支持标准ICE 6188-1和IEC 61883-4，而是只支持第二网络协议，例如互连网协议标准，以及特定例如以此为基础的根据RFC 1889与RFC 2038相关联的实时传输协议(RTP)MPEG 1/MPEG2视频的PTP有效负载格式。为了使该接收机也能够分析根据标准ICE6188-1与IEC 61883-4相关联传输的信号，第二接收机5具有一个集成进的翻译单元6。该翻译单元拟定用于把根据标准ICE 6188-1与IEC61883-4相关联的、例如根据第一网络协议传输的信号转换成相应于第二网络协议的信号。相应于第二网络协议的数据可以在第二接收机5中无困难分析，例如在选择和解码相应于所希望的电视节目的音频/视频数据的意义上。接收机5可以是计算机，在其上显示与电视节目相应的图像信号。
在图1中显示的接收机8和9同样地是支持第二网络协议的接收机。该接收机8和9连接在辅助网络2上。辅助网络2通过翻译单元7与主网络1连接。翻译单元7拟定用于，把根据IEEE 1394标准与标准ICE 6188-1以及IEC 61883-4相关联地经主网络1传输的、相应于第一网络协议的数据流转换成于第二网络协议的数据流。这种相应于第二网络协议的数据流转交至辅助网络2上并且经辅助网络2向接收机8和9传输。
对图1中所示的实施形式变通地还有可能，接收机8和/或9各经一个自身的外部翻译单元与主网络1连接，而不采用公共的辅助网络。
变通地同样还可能，这样地安排翻译单元7可以把只支持第二网络协议的接收机10附加地通过公共的或者分开的辅助网络2与这种翻译单元7连接。只要对之要求，翻译单元7就接收另一个附加信息，所述的附加信息是它产生与该第三网络协议相应的数据所需要的，从而产生该数据并且通过相应的辅助网络2向接收机10转交。
翻译单元6和7需要相应翻译过程的翻译规则。翻译程序形式的和/或网络协议相关的附加数据形式的所述翻译规则，可以固定地存储在相应的翻译单元中。对此变通地，把所述的翻译规则至少部分地用传输数据流从发射机向接收机传输，其中优选后者为实施形式。
为此目的，发射机3具有用于产生翻译规则相应的数据且把产生的数据用于受传输的数据流的器件3b。这种与翻译规则相应的数据在数据流中向接收方传输，在一定的情况下只要为翻译过程所要求，在接收方，在相应的接收机中或者相应的翻译单元中，从传输的数据流中分离出并且由翻译单元用于相应的翻译过程。
从发射机经网络向接收机传输与翻译规则相应的数据的优点有，可以以简单的方式在扩展现有的网络协议的角度上或者在新的网络协议的角度上匹配所述的系统。
对此变通地，从发射机向接收机的附加数据的传输可以全部或者部分地也经一或多个逻辑地或者还是物理地分开的附加网络上进行。在此情况下器件3b不直接地把相应于翻译规则的数据投入到受传输的数据流中，而是只通过所述的逻辑地或者还是物理地分开的附加网络直接地向接收方的传输单元传输、在此例如可以在发射方就通过器件3b根据接收方的网络协议进行附加数据的分离。接收机方的翻译单元至少还与通过它把用于翻译成网络协议的过程的附加数据向其所属的接收机发送的附加网络连接。
为了确保有带宽高效的传输，根据本发明的一个扩展发射机3具有检验单元3c。所述的检验单元3c用于检验，是否通过网络1传输含有传输规则的数据流比含有其中多重地例如按时分复用根据多个不同的网络协议传输的有效数据的数据流传输需要更多的传输容量。如果检验单元3c识别出传输含有传输规则的数据流比含有其中多重地例如按时分复用根据多个不同的网络协议传输的数据流需要较少的传输容量，发射机3就向网络1给出含有翻译规则的数据流。
相反，如果检验单元3c识别出传输含有传输规则的数据流比含有其中多重地例如按时分复用根据多个不同的网络协议传输的有效数据的数据流传输需要更多的传输容量，发射机3就向网络1含有其中多重地例如按时分复用根据多个不同的网络协议传输的有效数据的数据流。
上述的检验可以对一组数据包或者对全部有效数据流的各个数据包进行。
根据本发明的另一个扩展，设有含在发射机3中的检验单元3c，所述的检验单元3c用于检验连接在网络1上的，应当接收一定的有效数据流的接收机支持什么网络协议，以及在什么程度上支持翻译规则，这使发射机能够只向受传输的数据流添加所有连接在网络1上的，应当接收相应的有效数据流的接收机也能够翻译的附加数据。只要需要，该检验单元就根据不同的由接收机支持的网络协议切换到多重地传输有效数据流，例如用时分复用传输。由此达到也能够与已有的接收机兼容。
上述的检验例如是这样地办到的发射机3通过网络1向连接在网络1上的接收机发送询问信号，而接收机相应地通过网络1向发射机回送含有关于由接收机支持的网络协议的信息的数据。
下面借用IEEE-1394网络说明本发明的细节，所述的IEEE-1394网络例如是按IEEE标准-1394-1995的是在“高性能串行总线”与扩展的IEEE标准1394a-2000以及IEC 61883“用户音频/视频装备-数字接口-”和在IEEE P 1394.1中“高性能串行总线过桥标准草案”中公开的。
用1394网络传输数据流的方式和方法在图2中示出。通过由所谓的“循环主机”规律地发送出的“循环开始”包，桉各接近125微秒的间期划分时间轴。在所谓的等时传输开始前首先分配数据流分配信道号，并且在该周期的内部保留固定的，最大的时间部分。在接收每个循环开始包以后对于每个其所属的等时信道的各个装置相继各最大地发送出数据包，其中按预定的平均宽度为一个方面和应用特定的允许的有效数据包大小为另一方面，往往不在每个周期中尽量地使用全部保留的保留时间。剩余的与其余的，没有保留的传输时间一起供通过所谓的等时信道传输数据以及交换控制信息用。在此却不保证，每个装置在此周期中得到发射时间，然而另一方面却以有足够发射在同一周期中带有相同的信道号的多个数据包的发射时间为前提。
在图2中用IK0标示等时信道0、用IK1标示等时信道1、用IK2标示等时信道2，用CSP标示循环开始包，用GB标示使用的带宽，用UG标示没有使用，但是保留的带宽而用IB标示等时传输使用/保留的带宽。
为了对图中相应的装置的接收机4传输有效数据流，人们典型地采用等时的，在一定的情况下也采用不同步的1394信道。相应地还可以等时或者不同步地传输传输程序。传输和解释翻译各种译制各种可能的变型可以通过以其它方式传输的附加信息或者配置指令选择。
在等时传输有效数据流和翻译程序时适合于翻译程序同样地等时传输。向相应的翻译程序包分配数据包就可以借助于在其中进行传输的等时周期进行。我们注意到，这种分配也通过1394共形过桥保留。通过在当前周期中传输的等时数据可以附加地看出其中缓冲寄存以前的等时周期的数据的存储器，从而使它们也可以通过翻译程序参照。特别地可以为每个需要的等时信道设一个固定大小的FIFO存储器，各个数据包例如能够借助于a)信道号和等时周期的间距，b)信道号和在发送包时CYCLE-TIME寄存器的最高的20位的至少一部分(我们注意，在1394.1网络中每个等时信道的延迟对连接的发起方是已知的，从而接收机方也可以确定接收机总线的CYCLE-TIME寄存器的值，只要接收机与发起方是相同的，或者从发起方向接收方转交所述的值。)c)特别是在IEC 61883共形的等时数据流(在一定的情况下附加于信道号)时还借助于CIP报头的相应字段(特别是DBC，在一定的情况下与SID和FMT相关联)，d)其它的(一定的情况下附加于信道号)借助于格式特定的(有效)数据包的其它部分，进行参照。可能发生的多意性可以借助于在FIFO存储器(选择最后接收的包)内部的包的变化及位置解决。
我们还为翻译程序设有附加的存储器(特别是，例如对每个为翻译程序使用的等时信号固定的大小；这也可以与对该信道的有效数据缓冲寄存器相同)，从而我们可以在传输翻译程序时也划分至多个等时的周期。由此可以特别地在低有效数据速率时减少为翻译程序保留的带宽。附加地在处理翻译程序部分时，在通过多个翻译程序包说明要产生的数据包的范围内至少保证其完整性。为此我们特别地周期性编号翻译程序包并且在缺失翻译程序包时屏弃当前的(不完整的)包，以及直到出现适当的同步点前不实施翻译程序部分。
因为每个时间能够相应保留的带宽传输有效数据以及翻译程序，并且发射机能够先验地查明是否在接收机中可以鉴于已知的缓冲寄存器容量进行解码，所以除诸如总线复位之类的特殊情况以外，不会有包丢失。
只要在特定的实施中上述的可能性与一定的情况下其它的可能性之间的差别不能够对所有采用的翻译单元统一地确定，就相应地通过适当的配置指令通知翻译单元所采用的变型或者在发射机和接收机方的翻译单元之间进行协商。
供选择地为了降低翻译单元中的存储器的要求可以通过配置指令通知翻译单元或者发射机和接收机方的翻译单元之间进行协商，通过哪些信道转交数据包和/或翻译程序以及在什么范围(例如在根据总大小、包总数据、循环总数，或者相应的组合)内中间寄存翻译程序包和或者相应信道上用于后续的翻译程序的数据包。
与确切的传输无关地，翻译程序特定地由真正的程序部分和一定的情况下的后续的数据部分组成。此外还在完全接收了该程序部分时使相应的翻译程序部分知道cycle-count寄存器的上20位的值。
可能的指令句有NOP该指令没有作用，并且特别用于把后续的指令在一定的情况下适当地对准字标。
ADD add该指令加大后续的CPY指令、CPYIM指令及SKIP指令的长度以“添加”八位字节。
GEN start len mask value通过该指令确定用于选择有效数据包的附加的比较模式。“start”标示开始“len”标示通过“mask”和“value”说明的比较模式的八位字节中的长度。
SKIP s只要还没有出现，选取通过位于前面的GEN、DBC、CIP、CYC、CHAN指令指定的有效数据，在此跳跃4个八位字节、或者附加地在一定的情况下通过自从上个CPY或者SKIP实施的ADD指令指定的数量的八位字节。
DBC v该指令选择其DBC字段与“v”相符的CIP包。
CIP sid fmt dbc该指令选择在字段SID、FMT和DBC与通过“sid”、“fmt”和“dbc”指定的比较模式上相符的CIP包，其中，在一定的情况下还可以采用“Wildcards”。
CYC c该指令基于其等时周期选择等时包，在所述的等时周期中发送出，如何通过参数“c”说明。同时停止所有以前的GEN、DBC和CIP指令的作用。
CHAN c该指令选择带有信道号“c”的包。同时停止所有以前的GEN、DBC和CIP指令的作用。
在1394.1网络中“c”合理地并不直接标示信道，而是例如标示发射机的“output-Plug”寄存器。在此该值首先通过局域的1394总线的所属信道号取代(由于通过以前的配置指令进行的连接建立而是已知的)。
CPY s从最后选取的包向当前要构成的包附加最后4个八位字节、或者附加地在一定的情况下通过自从上个CPY或者SKIP指令实施的ADD指令指定的数量的八位字节。
STOP停止翻译程序并且在一定的情况下发送最后构成的数据包。(在翻译程序包中这跟随着数据)。
CPYIM s向当前要构成的包附加在翻译秩序中跟随的4个八位字节、或者附加地在一定的情况下通过自从上个SKIP、CPY或者CPYIM指令处理的ADD指令指定的数量的八位字节。
最后还要指出，尽管偏离IEEE 1394/IEC 61883规格，在一定的情况下还可以不用保留用于翻译程序信道的附加带宽或者至少减少所述附加带宽，只要由有效数据流常常足够地没有完全用尽的每信道保留的传输时间即可，因为这样在相应的等时周期中由翻译信道要求的发送时间部分可以转而即使相应地超过所属的保留，而不会超过为等时信道总共保留的时间部分。
只要在接收机方在不同步的包的情况下在其发送时知道CyCLE-TIME寄存器的所属的值，不同步传输有效数据流或者翻译程序时就可以也在此采用为等时的有效数据流说明的途径。然而特别是超过1394.1过桥，一般地不是这样的情况。因此，为标识各个有效数据包一般地除了信道号以外，以及在发送方说明(source-id字段)的GASP-包中，还提供了先前段落中c)和d)条说明的可能性。在有效数据流及翻译程序流的缓冲方面得出与等时情况相同的可能性，然而必须在固定的预定缓冲量的情况下考虑到，在理论上可以进行翻译的时间点上，在接收机中不再存在有效数据包或翻译程序包。这相应于在一般的，高网络负载时没有质量保证的连接中的包丢失。
下面简略地说明翻译程序的指令句的例子CONTINUE用下个翻译程序包延续翻译程序，而不结束当前构成的数据包。
CPYIMN s如同CPYIM，然而附加地发送构成的数据包。
下面通过在传输IP包的应用说明本发明的进一步细节。
为了在有和没有前置翻译单元的IP over 1394装置之间进行区分可以采用以下的机制-扩展1394ARP协议(比较图3)翻译单元应ARP请求(操作代码＝1)附加于迄至此时的ARP响应(操作代码＝2)发送带有另一个操作代码，特别是例如操作代码＝3的ARP包。同时在一定的情况下用sender_unicast_FIFO_hi/lo通知翻译程序包的FIFO地址。
-配置ROM附加于迄止此时的带有unit_spec_ID＝0x00005E和unit_sw_version＝0x000001的项目，录入带有unit_spec_ID和unit_sw_version的其它组合例如特定的unit_spec_ID＝0x00005E和unit_sw_version＝0x000002的另一个项。
在一定的情况下发射机同样地通过两个可能性之一显示，它们是否能够发送翻译程序包。
为了传输翻译程序，只要通过不同步的或者等时的信道传输翻译程序，就为此采用GASP格式，如在P.JohanssonIpv4 over IEEE1394，1999年12月(RFC 2734)中所说明(比较图4)。真正的翻译程序在一定的情况下根据图5所示的“封闭的报头”或者在“if”不同于0的情况下，支持“数据”区域的开始。如果在特定的实施中在GASP包中采用这种“封闭报头”，就可以借助于迄止此时保留“t”位(t＝0Ipover1394包、t＝1翻译程序包)或者通过本身的“ether_type”进行通常的IP over 1394包与翻译程序包的区分。其它的情况下采用GASP包的“version”进行区分，例如通过“version＝1”是IP over 1394和“version＝2”是翻译程序。
变通地可以等时传输时也采用特别定义的CIP-FMT。由此得到较低的带宽要求，因为在此对相应的报头过顶能够较小。这样GASP报头就应当是多余的，因为多个发射机不同时地利用一个等时信道。
只要在实施中还通过1394块写入转交翻译程序，就把此指向从APR应答主管的FIFO地址。如果这在特定的实施中与用于通常的IPover 1394包有区别，易通过对翻译程序放弃“封闭报头”。其它情况下或通过其“t”位或通过“ether_type”进行两个包类型的区分。下面说明查清参与传输的接收机。
如以上所说明，在IP-单点播放的情况下只检验，是向否相应的下一个接收机分配翻译单元。
对于IP广播也呈现类似情况。在此所述的检测要包括所有的能够用于Ipover1394的装置。
这种方法也可以用在多点传播，然而在此却往往不必要地严格。在下面应当能够述及准确区分每个实际的接收机是否前置了翻译单元的可能性没有IP寻路功能的接收机-为了查明设有所属的翻译单元的接收机采用IGMP协议。在发射机S此前以其它的方式，例如通过适当的配置包，告知所有的翻译装置不转交该IGMP以后，为此发射机S主动地向相应的多点传播地址转交如图7所示的IGMP询问。在此只有没有翻译单元的多点传播接收机应答。如果没有应答，此时在多点传播地址上无翻译单元的接收机就都不是活动的。
在IGMP v2的条件下附加地预定尽可能地短的应答时间“MAXRESP TIME”。在一个特定的实施中还可以确定。由支持使用翻译程序包的和公布这点的发射机把带有特定最长应答时间例如“Mac RespTime”＝1仅用于查明没有翻译单元的接收机。在此情况下可以不再分开地告知翻译单元后续的这样的IGMP询问。
在IGMP v2的条件下确定每个接收机都必须应答IGMP询问，在此可以根据相应的询问类似于广播包处理。关于IGMP v2请参阅Cain等人的Internet Group Management Protocol，Version3，2001年3月(互连网草案draft-ietf-idmr-igmp-v3-07)。
通过监视每个接收机在参与前主动地向多点传播地址发出的IGMP消息，还可以确定是否新的接收机加入现有的多点传播地址。对于这样的接收机就可以还如上述地进行区分。
-有寻路功能的接收机只要在特定的Ipover1394网络没有使用自身的寻路协议，就如没有寻路功能的接收机那样查明接收的IP路由器。
在其它的情况下的做法式取决于相应的路由协议例如在DVMRP中每个路由器为每个多点传播地址管理所有由之供给的接收机的表列。在此至少其本身参与寻路协议的发射机可以达到，它供给哪些带有路由器功能的接收机。关于DVMRP请参阅T.Pusateri的Distance Vector multicast Routing，Protocol，2000年8月(互连网草案draft-ietf-idmr-dvmrp-v3-10)。
如果不能够查出所有接收方的路由器，就典型地通过相应寻路协议的用户至少查明，在局部的子网络中有哪些路由器，并且把这些路由器当作可能的接收机考虑。
下面说明在1394.1网络中的信道负载和其它附加信息的传输。
在当前的Ipover1394标准中指出不同于借助MCAP消息的冗余广播信道的应用。在否则就需要的计算能力方面，应当在采用翻译程序时和在由此间接地参照的1394信道的影响下也发生相应事物。对迄止此时的MCAP消息的区分可以通过消息本身的“opcode”字段或者通过各个适当扩展的MCAP群地址的“type”字段进行。附加于适此为止的信息，在此要指出每个间接地参照的信道、在一定的情况下对这样的信道需要的存储器深度，以及在1394网络的情况下有意义的还有GUID和所属的源的插塞号。特别地对此可以采用图8所示的格式。在此total_len标示说明的总长度，信道、速度和带宽涉及传输翻译程序采用的信道，其中迄今保留的字段group_addr_len本身指出group_address的八位字节中的长度。直接续后的间接参照信道的表列例如由图9所示的项目组成。为了将来扩展保留图10所示的格式。
下面通过在Ipv4网络上的应用详细地说明本发明。
数据流的全部参与翻译的包通过带有长度说明的特定的IP报头选项标示出。真正的翻译程序既可以在有效数据流的内部传输也可以通过另一个专用(例如IP)连接传输。为了重建发射序列，从每个(逻辑的)发射机传输对所有从之出发的有效数据流公共的序列号列。为了对不同的有效数据流能够有不同的数据包，还可以在有效数据流内部检验序列号。为了在这种情况下也能够识别缺少的包，就与包的序列号并列地附加传输此前的(或者在变通的实施中，下一个，但是在此却表明也有可能有发射机方的因果性问题)包。在此重要的是，可以在不同的有效数据流中出现同一序列号，由此与单义的序列号相反，超过所有有效数据流通过预定的位数据提高完整的序列号列过程的持续时间。如果向有效数据流本身分配适当的周期的序列，只要需要，就可以甚至在不同的有效数据流之间重建准确的发送序列，如果不断地提高公共的序列号，如果这些周期在一定的情况下通过检验各个有效数据流的条件下完全地进行到底。
如果翻译程序通过本身的、专门的连接传输，在翻译程序包中也采取相应的序列号。
接收机方与各个有效数据包相应地，在一种的情况下分开的FIFO存储器中的序列号采取预定的或者也以其它方式，例如在建立连接时，可配置的量。相应地适用于翻译程序片断。如果直到完全地执行翻译程序片断，在接收翻译程序片断以前没有全部地从该参照的有效数据接收或者具有各个参照的有效数据片断就已经重新失去了FIFO，从而分析出相应的，从而还不完整的，的包是错误地接收的。
为了在有效数据流内部传输序列号或者翻译程序，在报头中定义新的报头选项(比较图11、12)在此选项号“optnum”与所有迄今使用的选项号都不同。变通地所述的区别也可以通过选项等级“c1”进行；所述的optnum和c1还可以用于区别不同的翻程序格式。所述选项的真正内容由周期的序列号“sequence_nummer”组成以重建发射序列，在一定的情况下后接以前的包的序列号，以及至少翻译程序的开始。通过跳跃指令可以从IP报头分支出包内部的任意的其它位置。因此还可能需要在IP报头外部的翻译程序的部分堆栈，因为报头的总长度限制于15个32位的字句。为在在此情况下达到与如图1中所示的装置4的接收机的兼容性，为此在较高的协议层内部找出适当的被这样的装置忽视的位置。典型地我们为此在8不同的IP协议中将利用已经拟定的扩展可能性。在此通过采用新的选项在IP报头内部本身保证，接收机方的翻译单元本身只在IP层面工作，并且在此还在本发明只不必改变较高的协议层上的新的格式。
下面将说明较可能的翻译程序指令句。
真正的翻译程序可以特定地重新由下面的指令的任意序列组成。
NOP该指令没有作用，并且特别用于把后续的指令在一定的情况下适当地指向字标。
ADD add该指令把后续的当前翻译程序包内部的CPY指令的长度延长以“添加”八位字节。
STREAM id由此选取带有用于进一步拷贝的指数“id”的有效数据流。
JR offset跳跃翻译程序中的下个“offset”八位字节。“offset”用符号表示例如用二进制补码编码。“1”表示八位字节的JR指令长度，从而JR(-1)解释为翻译程序的结束。JR(0)原则上等效于相应数量的NOP指令，然而在一个特定的实施中还转定义为其它的目的。
PACKET offset为后续的拷贝操作选取相应序列号以间距“offset”以前出现的包。
CPYIM s向当前要构成的包附加4个八位字节、或者在一定的情况下通过自从上个CPY或者CPYIM指令处理的ADD指令附加地指定的数量的八位字节。
CPY start，size以通过在源包中用“start”标示出的八位字节开始，向当前要构成的包附加4个八位字节、或者附加地在一定的情况下通过自从上个CPY或者CPYIM指令起处理的ADD指令附加地指定的数量的八位字节。
CPY STOP start，size如同CPY，然而同时结束翻译程序。
SEND ...
发送当前的包。该指令的准确长度和指令的意义取决于相应的目标协议。
SEND STOP如同SEND，然而同时结束翻译程序。
下面说明IP网络中等时的和不同步的1394信道的仿真特别通过等时的实1394信道在CE范围内典型地传输AV有效数据流。在IP范围内对于类似的应用，至少就应当用同一有效数据流供应多个接收机的方面而言，可以采用多点传播地址。这适用于，向每个1394信道指定在一定的情况下可以动态地配置的多点传播地址或者多点传播地址/端口组合。这样例如就可以采用与实际的有效数据流相应的RTP格式。附加地为了协调各个仿真的1394节点采用另一个多点传播地址/端口组合(下文称为控制信道)。下面的阐述限于从有效数据流内部的翻译单元层传输翻译程序的情况。协调翻译程序和有效数据的分配如下进行通过控制信道每个发射机按规则的间隔为由之使用的1394信道发布IP地址和端口以接收所属的翻译程序以及在一定的情况下附加地发布由之介绍的有效数据信道。该信道配置消息还含有关于用于解码至少所FIFO大小的信息。接收机可以通过相应的配置询问经控制信道直接推动发送对特定的1394信道的信道配置消息，并且在此同时地通知由之最多地为该信道提供的FIFO大小。如果由于缺少带宽不可能在IP层办到这点，发射机就发起仿真的1394总线复位，并且在随后的重建连接时照管这由于过窄的带宽而落空。
在发射机通知的FIFO大小时的前提是，IP包由相应的接收机按原来的发送顺序接收，并且由接收机相应地存储全部分段了的IP包。在此由接收机在计算配置询问内部允许的FIFO大小时附加地考虑一定的情况下需要的存储器以再生发送序列。通过相应的配置询问以此也可以在IP传输质量改变时有自适应的调节。
可能的配置询问/消息的结构a)报头(比较图13)version格式版本(在此是0)非下向兼容的消息格式人含有新的版本号。
t包类型0配置消息1配置询问>＝2为将来扩展保留tlength按八位字节所述配置消息/询问的总长度hlength按八位字节的报头长度(在此12或者特定对fifo_size＝0也是8)res为将来扩展保留fifo_size需要的(配置消息)或者最大允许的(配置询问)该数据流的总IPFIFO大小。
S只在配置询问中0其它单个FIFO不允许的分离1其它单个FIFO允许的分离overhead每分离的单个FIFO，附加于其fifo_size过顶八位字节大小为管理信息得出。
在IP包内部还可以相继地传输不同信道的消息和询问。
b)接在报头后的，一定情况下分配给该信道的IP数据流的列表。该列表的每个元具有图14所示的格式version格式版本非下向兼容的消息格式含有新的版本号。
ProtoclIP协议号Length该表列元的长度(在此是12或16)Dest_addrIP目标地址
Dest_portIP端口(只要受相应的IP协议支持)fifo_size需要的(配置消息)或者最大允许的(配置询问)该数据流的总IPFIFO大小。
附加的翻译指令，譬如指令SEND和SEND_STOP定义如下SEND second count cycle count把刚刚汇编的包看作在前面的等时1394周期“[second countcycle count]”中或者不在其之前传输的不同步的包(a＝10)的包或者等时的包。“[second count cycle count]”相应1394CYCLE_COUNT寄存器的最高值的20位。
SEND STOP second count cycle count如同SEND …，然而同时终止翻译程序在使用RTP传输协议时翻译程序的传输如下进行在RTP传输协议的规格中确定，在真正的RTP报头后可以选择地后接所谓的“Header Extension(报头扩展)”。对此参阅Schulzrinne等人著A Transport Protocol for Real-Time Applications，1996年1月(RFC 1899)。该“Header Extension”应当被不受之支持RTP实施忽略。特别是只要在IP报头中没有足够的位置用于完整的翻译程序包，就可以把翻译程序包以RTP报头扩展的形式传输。
符号表1网络2辅助网络3发射机3a用于发生与第一网络协议相应的数据的器件3b用于发生与翻译规则相应的数据的器件3c翻译单元4支持第一网络协议的接收机5支持第二网络协议的接收机6翻译单元7翻译单元8支持第二网络协议的接收机9支持第二网络协议的接收机10支持第三网络协议的接收机
权利要求
1.传输含有控制数据和有效数据的数据流的系统，所述的系统具有至少一个发射机，-带有第一网络协议的网络，所述的网络设在发射机和可能的接收机之间，和-一个或多个直接或者间接地连接在其上的接收机，至少其中之一不支持第一网络协议而是支持第二网络协议，其中-发射机(3)具有用于发生与第一网络协议相应的数据流的器件(3a)以及用于产生它向接收方翻译单元(6、7)转交的附加信息的器件(3b)和-至少一个不支持第一网络协议而是支持第二网络协议的接收机(5、8、9)，所述的接收机(5、8、9)具有前置的或者集成的翻译单元(7、6)，所述的翻译单元(7、6)结合所述附加信息把根据第一网络协议传输的数据转换成与第二网络协议相适应的数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过发射机(3)的器件(3b)产生的附加信息被嵌入数据流中。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，通过发射机(3)的器件(3b)加入的附加信息全部地或者部分地通过至少另一个逻辑地或者物理地分开的网络向接收机方的翻译单元转交。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，发射机(3)的器件(3b)产生的发射机附加信息在另一个网络上的分配，以它需要的接收机方的有效数据协议为基础进行。
5.如权利要求1至4之一所述的系统，其特征在于，通过发射机(3)的器件(3b)加入的附加信息全部地或者部分地是与翻译程序或者是与部分翻译程序相对应的数据。
6.如以上权利要求之一所述的系统，其特征在于，翻译单元(7)通过至少一个辅助网络(2)与第二接收机(8)连接。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的辅助网络(2)至少连接同样地支持第二网络协议的另一个接收机(9)。
8.如权利要求6或7之一所述的系统，其特征在于，翻译单元(7)通过同一个或者另一个辅助网络(2)与至少支持第三或者其它网络协议的另一个接收机(10)连接，井且翻译单元(7)在采用附加信息的条件下把有效数据流转换成与该第三或者其它网络协议相适应的数据。
9.如以上权利要求之一所述的系统，其特征在于，发射机(3)具有检验单元(3c)，所述的检验单元(3c)拟定用于检验，是否传输含有翻译规则的数据流比传输根据多个网络协议的数据流需要更多的传输带宽，并且发射机(3)传输需要较少的传输带宽的那个数据流。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述的检验对单个的数据包、对一组数据包或者对整个有效数据流进行。
11.如以上权利要求之一所述的系统，其特征在于，发射机(3)具有检验单元(3c)，所述的检验单元(3c)拟定用于检验，适当的翻译单元在什么程度上前置于或者集成于只支持第二网络协议的连接在网络(1)上的接收机，并且发射机(3)只在有效数据流为之确定的所有接收机或者前置的翻译单元能够借助于下述翻译规则或翻译程序把数据流转换成第二网络协议的程度上向有效数据流添加翻译规则或者翻译程序。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，至少接收机和/或翻译单元的一部分相应地拟定用于向发射机传输含有关于各自支持的网络协议和/或处理翻译规则或翻译程序的可能性和范围的信息的数据。
13.发射机，用于产生含有控制数据和有效数据的数据流，所述发射机具有-用于发生与第一网络协议相适应的数据流的器件(3a)，以及-用于在数据流中产生相应于翻译规则的数据的器件(3b)，其中所述的翻译规则拟定用于从与第一网络协议相适应的数据转换成与第二网络协议相适应的数据。
14.如权利要求13所述的发射机，其特征在于，通过器件(3b)产生的附加信息嵌入在数据流中。
15.如权利要求13或14所述的发射机，其特征在于，通过器件(3b)产生的附加信息全部地或者部分地向至少另一个逻辑的或者物理的网络连接端转交。
16.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，发射机(3)的器件(3b)产生的发射机附加信息向另一个网络连接端的分配在它所需要的接收机方的有效数据协议的基础上进行。
17.如权利要求13至16之一所述的发射机，其特征在于，通过器件(3b)加入的附加信息全部地或者部分地是与翻译程序或者是与部分翻译程序相适应的数据。
18.如以权利要求13至17之一所述的发射机，其特征在于，所述发射机具有检验单元(3c)，所述的检验单元(3c)拟定用于检验，是否传输含有翻译规则的数据流比传输根据多个网络协议的数据流需要更多的传输带宽，并且发射机传输需要较少的传输带宽的那个数据流。
19.如权利要求18所述的发射机，其特征在于，所述发射机对单个数据包、对一组数据包或者对整个有效数据流进行检验。
20.如权利要求13-19之一所述的发射机，其特征在于，所述发射机具有检验单元(3c)，所述的检验单元(3c)拟定用于检验，适当的翻译单元在什么程度上前置于或者集成于只支持第二网络协议的连接在网络(1)上的接收机，并且发射机(3)只在有效数据流为之确定的所有接收机或者前置的翻译单元能够借助于下述翻译规则或翻译程序把数据流转换成第二网络协议的程度上向有效数据流添加翻译规则或者翻译程序。
21.翻译单元，所述的翻译单元在使用附加信息的条件下把根据第一网络协议传输的有效数据转换成与其它网络协议相适应的数据。
22.如权利要求21所述的翻译单元，其特征在于，所述附加信息由网络与根据第一传输协议传输的有效数据一起接收。
23如权利要求21或22所述的翻译单元，其特征在于，所述附加信息由至少部分地还由至少一个其它的逻辑的或者物理的网络接收。
24.如权利要求23所述的翻译单元，其特征在于，所述的附加信息至少部分地根据它在转换有效数据流时需要的网络协议被分开接收。
25.如权利要求21至24之一所述的翻译单元，其特征在于，该附加的信息全部或者部分地解释成翻译规则或者翻译程序或者翻译程序部分。
26.如权利要求21至25之一所述的翻译单元，其特征在于，发送关于在根据权利要求19所述的检验单元中使用的信息。
27.接收机，在其中集成了如权利要求21-26之一所述的翻译单元。
全文摘要
本发明涉及传输含有控制数据和有效数据的数据流的系统。所述的系统具有一个发射机，所述发射机连接在其上采用第一网络协议的网络，在所述的网络上直接或间接地连接至少一个支持第二网络协议却不支持第一网络协议接收机。所述发射机具有产生与第一网络协议相适应的数据流的器件和补充附加消息数据流的器件用于转换进入网络协议。接收机有一个串联的或集成的翻译单元，此单元将按照第一网络协议传输的数据在应用附加信息的条件下，转换成与第二网络协议相适应的数据。与翻译规则相适应的数据优选有由发射机经网络向接收机传输。
文档编号H04L29/08GK1871829SQ02824979
公开日2006年11月29日 申请日期2002年11月27日 优先权日2001年12月12日
发明者B·安豪普尔 申请人:格伦迪希多媒体公司