专利名称：用于将音频和视频流从音频/视频源映射到多个音频/视频接收端的系统和方法
技术领域：
本公开内容涉及具有可用于驱动具有多个音频和视频重放功能和内容保护功能的多个AV接收端的多个音频和视频流的音频/视频(AV)源。
背景技术：
近年来，AV接收器(如被设计用来处理音频和视频信号以驱动独立的视频显示器和声音系统的高清晰度电视(HDTV)和其它AV接收器)，也已知为AV接收端除了多个视频重放功能(例如，多个高宽比或分辨率)之外还具有多个音频重放功能。此外，改进的数字显示链路技术，如高清晰度多媒体接口(HDMI)和具有多个音频和视频流功能的DisplayPort使得AV源，如个人电脑(PC)使用复杂接口和连接拓扑(包括可被AV源配置的中继器或分支设备的网络，而不是仅固定的源到接收端的连接)而连接到多个AV接收端，并且可包括用于内容保护的加密。因而，对于良好用户体验，适当的音频即插即用功能越来越重要。这包括适当的音频格式和内容保护协商，以确保应用程序播放预期AV接收端所支持的格式，内容被适当保护，且具有音频流到适当AV接收端的适当路由，S卩，适当的音频-视频关联。然而，相对于其端点是固定硬件的音频设备，由于链路拓扑的配置，访问接收端的功能、接收端的启用和启用内容保护必须通过显示设备和链路拓扑管理器来完成。这种途径的问题在于音频和视频软件栈是独立的。然而，为具有适当的音频即插即用性能，音频软件栈需要对接收端的音频格式和内容保护功能(用于格式和内容保护协商)的访问以及知道连接到所需接收端的是哪个音频端点(用于适当的音频-视频关联)，且这些实际上是根据显示设备，不是音频设备。参考图1，例如，常规AV源(如PCl)包括一个或多个处理器(如中央处理单元(CPU)10和可能的一个或多 个图形处理单元(GPU))和接口设备，其通常称为“北桥” 12和“南桥”14，其对于多个AV接收端16a、…、16n分别提供视频12v和音频14a接口和源。这些接口 12v、14a经由视频17va、…、17vn和音频17aa、…、17an信号(如所属领域一般技术人员将容易地理解，其可以是有线或无线信号通道)而与接收端16a、…、16n通信。每个AV接收端16a、…、16n可具有多个音频和视频功能。例如，第一 AV接收端16a可具有多个音频功能16aal、16aa2、…，和多个视频重放功能16avl、16av2、…。参考图2，如所熟知，PCl使用操作系统20来控制其功能。这些功能通过从一个或多个应用程序和/或用户22接收的命令和/或输入23来提供。视频12v和音频14a接口(图1)包括视频24v和音频24a接口和源程序，其将与操作系统通信21v、21a，并对AV接收端16a、…、16n提供视频17va、…、17vn和音频17aa、…、17an流。如将容易地理解的，这些程序24v、24a可作为视频12v和音频14a接口的相应部分而被硬接线，或可从不在PCl内的其它远程存储器位置或在PCl的控制下加载。如上文所讨论，正是独立视频24v和音频24a接口的这种使用通常在视频21v与音频21a信息之间产生由控制提供到AV接收端16a、…、16n的音频和视频流的操作系统20引起的首频/视频关联问题。当各种请求来自应用程序或用户22时，目前缺乏的这种音频与视频流之间的协调尤其成为问题。例如，由于为了良好的用户体验而需要适当管理的纯音频、纯视频和音频/视频接收端16a、…、16n之间的重要相互依存关系，管理、配置、查询和启用AV接收端16a、…、16n成为问题。例如，硬件可能具有有限数量的音频和视频编码器，且视频和音频接收端共享链路和分支设备，且因此受这种拓扑的带宽约束。在DisplayPort中，接收端可以是纯音频，而在HDMI中，接收端必须具有激活视频模式以便能够接收并重放音频。此外，尤其在HDMI中，但也在DisplayPort中，激活视频模式影响所支持的音频格式。此外，可对于纯音频内容、纯视频内容或两者发出断电请求，并请求适当协调。这同样适用于内容保护请求。此外，对于音频和视频部分两者保存和恢复系统的用户配置将是可取的。常规系统和方法依赖于硬接线到物理连接器的音频设备端点。显示设备驱动程序将有关的接收端功能和接收端标识自动写入在固定音频设备端点中的寄存器内。出于格式和内容保护协商以及音频-视频关联的目的，这些寄存器随后被音频设备访问。然而，这些系统和方法只从视频方面管理接收端的配置和启用，使音频只在启用视频之后启用，没有启用纯音频接收端的功能。例如，对于纯音频重放，没有启用拓扑的链路或HDMI接收端中的视频模式的机制。因而，这防止了纯音频重放，例如，在HDTV上听具有空白视频显示的音乐。对于每个视频模式变更，显示设备驱动程序必须更新音频设备端点的硬件寄存器中的音频功能。没有机构用于协商将接收端功能与用户需求匹配的联合音频-视频格式，或改变视频模式以支持所需音频格式，因为音频协商只在视频之后完成。这限制了以用户所需的特定格式进行音频重放的能力。此外，常规系统和方法只`从视频方面控制编码器、链路和接收端的电力和内容保护。其不包括将会只断电或出于内容保护而启用分别只用于音频、只用于视频或两者的编码器、链路和接收端来进行纯音频、纯视频或音频加视频的断电或内容保护的机构。这限制了系统的省电和资源最优化能力。此外，当前的系统和方法不提供对于音频以及视频的自动系统配置保存和恢复功倉泛。因此，常规系统和方法不支持所有可能拓扑和多个接收端。为完成此，将需要与在拓扑中连接的可能接收端一样多的音频设备端点，这实质上可以是无限的。然而，由于附加寄存器和音频编码硬件的成本，一般只包括少数音频设备端点。此外，这种系统和方法不支持流的克隆，S卩，在由源通过边带通信的控制下，分支设备可将来自源的复制或克隆的进入流作为多个输出流而发送到接收端。在这种情况下，音频设备端点将与多于一个接收端关联，且依赖于对每个音频端点设置单个接收端识别和能力寄存器的现存系统不支持此。此外，在没有从应用程序22的输入的情况下，显示设备驱动程序无法正确地将接收端映射到音频设备端点。可能发生接收端与不具有相同功能的音频端点的映射，从而排除以应用程序预期的格式重放内容。此外，在没有标准形式映射的情况下，尤其如果音频端点被硬接线到物理连接器时，显示设备供应商所使用的任何映射策略可导致不被应用程序22支持的映射。例如，如果拓扑允许接收端通过两个不同物理连接器访问，那么显示设备驱动程序可决定将接收端映射到两个音频端点，且应用程序22可能被列出两次的相同接收端功能的使用而混淆。此外，常规系统不是面向未来的。随着数字显示链路技术和音频功能的发展，音频端点寄存器中将需要更多硬件变更，导致音频即插即用支持落后于数字显示功能。此外，以应用程序或用户22所需的格式进行纯音频重放或音频重放的能力被接收端管理器无法让接收端以纯音频方面的请求启用，以及音频只可以使用由链路和视频模式设置所确定的格式并且无法请求变更的事实而限制。此外，编码器、链路和接收端无法与音频部分一样频繁地断电。此外，音频系统配置和用户偏好不与视频配置共同恢复。
图1是驱动多个AV接收端的常规音频/视频(AV)源的功能模块图。图2是描绘用于控制从AV源到多个AV接收端的音频和视频流的常规系统的功能模块图。图3是根据示例性实施方案的用于将音频和视频流从AV源映射到多个AV接收端中的相应接收端的系统的功能模块图。图4是图3的AV控制的硬件实施的一个示例性实施方案的功能模块图。
图5是根据示例性实施方案描绘将音频和视频流从AV源映射到多个AV接收端中的相应接收端的流程图。
具体实施例方式提供用于将音频和视频流从AV源映射到多个AV接收端中的相应接收端的系统和方法。根据一个或多个实施方案，基于从每个AV接收端经由视频通道接口接收的AV数据来确定每个AV接收端的音频和视频重放以及内容保护功能。也确定可从AV源获得的音频和视频流。可从AV源获得的音频和视频流中的相应流根据其音频和视频重放功能映射到每个AV接收端。有利地，这种系统和方法用于管理、配置、查询和启用接收端，允许其对于音频和视频共冋完成，以及被首频或视频启动。因而，对于纯首频重放，首频能够启用拓扑中的链路和HDMI接收端中的视频模式，以及改变视频模式以支持所需音频格式。进一步有利的是，通过对分别只用于音频、只用于视频或用于两者的相应编码器、链路和接收端提供断电和出于内容保护的启用，这种系统和方法支持纯音频、纯视频和音频加视频的断电和内容保护的启用，从而最优化省电和资源分配。此外，接收端管理器可基于先前的用户配置和档案自动恢复所有音频和视频编码器、链路和接收端。进一步有利的是，这种系统和方法允许基于纯音频内容、音频和视频源的独立电源管理以及(例如，操作系统或应用程序中的)控制层来启用纯音频接收端，以选择对于内容(例如,HBR音频或HD视频内容)最优化的AV源。此外，这种系统和方法允许通过视频设备(而不是音频设备)暴露接收端音频功能，而音频源的功能仍然经由音频设备暴露，从而使得可以轻松扩展接收端功能暴露。另外，这种系统和方法允许适当管理AV源，因为(OS和应用程序中的)控制层具有视频源和音频源及其之间的相互依存关系的完整视图。因此，解决了与常规系统关联的问题。实质上，支持所有可能的拓扑和多个接收端，因为其对于视频设备都是可见的。支持流克隆，因为音频-视频关联不是由音频端点内的单个接收端识别寄存器所确定的，而是由具有音频设备和视频设备两者的完整可见性的应用程序所决定的。应用程序能够请求显示设备驱动程序/链路拓扑管理器将其想要使用的音频端点与由应用程序确定的两个或多个接收端关联。具有对于音频端点和接收端功能两者的可视性，应用程序可正确地将接收端与具有相同功能的音频端点映射，从而使得能够以所需格式重放内容，并具有所需内容保护。音频-视频关联是不含糊的或不可预知的，但是由总是响应于明确应用程序请求的显示设备驱动程序稳定地处理。这种系统是面向未来的，因为随着数字显示链路技术和音频功能的发展，音频功能中的更新可经由显示设备驱动程序中的软件来完成，其中音频端点寄存器内不再需要硬件变更。以用户所需的格式和内容保护的纯音频重放 或音频重放不受视频限制，因为接收端管理器允许启用编码器、链路、接收端，以及在音频方面的请求下改变视频模式。当音频断电时，可按需要将编码器、链路和接收端断电，而不考虑视频的重放。对于音频配置的用户偏好可与视频配置一起自动恢复。下文的详细描述是参考附图的本发明的示例实施方案。这些描述旨在是例证性的，且相对于本发明的范围不是限制性的。以充分细节描述这些实施方案以使所属领域一般技术人员实践本发明，且应了解，在没有脱离本发明的精神或范围的情况下，可实践具有一些变动的其它实施方案。贯穿本公开内容，在没有明确指示与上下文相反的情况下，应理解，所描述的各个电路元件在数量上可以是单数或复数。例如，术语“电路”可包括单个组件或多个组件，其是主动和/或被动的，且被连接或另外耦接在一起(例如，作为一个或多个集成电路芯片)以提供所述功能。此外，术语“信号”可以指一个或多个电流，一个或多个电压，或数据信号。在图中，相同或相关元件将具有相同或相关字母、数字或字母数字指示符。此外，虽然已在使用不连续电子电路(优选地以一个或多个集成电路芯片的形式)实施的背景中讨论本发明，但是这种电路的任何部分的功能可取决于将要处理的信号频率或数据速率而替代地使用一个或多个适当编程的处理器实施。此外，对于图示了各种实施方案的功能模块图的图的范围，功能模块不一定指示硬件电路之间的分工。因此，例如，可在单件硬件(例如，通用信号处理器、随机访问存储器、硬盘驱动器，等等)中实施一个或多个功能模块(例如，处理器、存储器，等等)。类似地，所述的任何程序可以是独立的程序，可作为子程序合并到操作系统中，可在安装的软件包中运转，等等。参考图3，根据优选实施方案，大体上如所示出，AV控件30可插入操作系统20与音频设备(音频接口和源)24a和视频设备(视频接口和源)24v之间。如上文所讨论，AV控件30与操作系统20通信21，操作系统20又与应用程序和用户22通信23。根据来自应用程序和用户22的命令和输入，以及由操作系统20发出的所得命令，AV控件30确定经由由视频设备24v和通信通道31v、37va、…、37vn形成的视频通道接口的AV接收端16a、…、16n的音频和视频重放功能。AV控件30也确定经由音频24a和视频24v设备可获得的音频和视频流。接着，根据应用程序或用户22的需要或需求，AV控件30将可从AV源24a、24v可获得的音频和视频流中的相应流映射到每个AV接收端16a、…、16n。
同样，通过这种视频通道接口，AV控件30可提供用于查询每个AV接收端16a、…、16n关于其相应音频和视频重放功能的一个或多个命令。此外，AV控件30可经由视频通道接口 24v提供一个或多个命令以停用一个或多个AV接收端16a、…、16n的一个或多个音频和视频重放功能。此外，AV控件30可提供一个或多个命令以启用和停用将可获得的音频和视频流中的选定流映射到AV接收端16a、…、16n。可获得的音频和视频流的映射可根据许多技术来完成，包括可获得的音频和视频流的层次(例如，始于从源可能的最高视频分辨率，并连续降低分辨率以匹配特定AV接收端能够显示的视频的最高分辨率)，以及根据如由应用程序或用户22定义的那些音频和视频流来完成。如上文所讨论，优选实施方案支持允许直接响应于来自应用程序的接收端音频格式支持的查询的显示系统和方法。另外提供将主机系统(例如GPU)中的任何音频设备端点与如由应用程序所请求的拓扑中的任何连接的接收端映射的功能。音频设备端点没有被硬接线到物理连接器。显示设备驱动程序不需要在固定音频设备端点中的寄存器内写入任何接收端功能，而是直接由显示设备驱动程序处理音频格式协商。参考图4，根据示例性实施方案，AV控件30可实施为执行软件，其存储在可操作地耦接到一个或多个处理器34的存储器32中。根据存储器32中存储的可执行指令，这一个或多个处理器34执行如本文中所述的操作。参考图5,根据另一实施方案的方法包括基于从每个AV接收端16a、…、16n经由视频通道接口 24v接收的AV数据来确定每个AV接收端16a、…、16n的音频和视频重放功能的步骤40。另外，包括确定可从AV源获得的音频和视频流的步骤42。此外，包括根据其音频和视频重放功能将可从AV源获得的音频和视频流映射到每个AV接收端16a、…、16n的步骤44。如上文所讨论，AV接收端`16a、…、16n的音频和视频重放功能的确定可包括提供一个或多个命令以经由视频通道接口 24v就AV数据查询每个AV接收端16a、-U6n0此夕卜，如上文所讨论，可获得的音频和视频流的映射可根据可获得的音频视频流的层次或如由应用程序或用户22定义的音频和视频流而完成。附加步骤可包括对于一个或多个AV接收端提供一个或多个命令以停用一个或多个音频和视频重放功能，以及提供一个或多个命令以启用和停用将音频和视频流中的选定流从AV源映射到每个AV接收端。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本发明的结构和操作方法中的各种其它修改和变动将对于所属领域技术人员显而易见。虽然已结合特定优选实施方案描述了本发明，但是应理解，如权利要求的本发明不应被不适当地限于这些特定实施方案。旨在使权利要求书定义本发明的范围，并且权利要求书涵盖这些权利要求的范围内的结构和方法及其等价物。
权利要求
1.一种用于将音频和视频流从音频/视频(AV)源映射到多个AV接收端中的相应接收端的方法，其包括 基于从每个所述多个AV接收端经由视频通道接口接收的AV数据来确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能； 确定可从所述AV源获得的多个音频和视频流；和 根据所述音频和视频重放和内容保护功能，将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能包括提供一个或多个命令以经由所述视频通道接口来就所述AV数据查询每个所述多个AV接收端。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端包括进一步根据以下项中的至少一个来映射所述多个音频和视频流中的所述相应流 可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流的层次；和 可从所述AV源获得的用户定义的所述多个音频和视频流中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包括对于所述多个AV接收端中的一个或多个提供一个或多个命令以停用其一个或多个所述音频和视频重放功能。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括提供一个或多个命令以启用和停用将所述多个音频和视频流中的选定流从所述AV源映射到每个所述多个AV接收端。
6.一种包括电路的装置，其包括 用于将音频和视频流从AV源映射到多个AV接收端中的相应接收端的音频/视频(AV)控制电路，所述映射通过如下方式来完成 基于从每个所述多个AV接收端经由视频通道接口接收的AV数据来确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能； 确定可从所述AV源获得的多个音频和视频流；和 根据所述音频和视频重放和内容保护功能，将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能包括提供一个或多个命令以经由所述视频通道接口就所述AV数据查询每个所述多个AV接收端。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端包括进一步根据以下项中的至少一个来映射所述多个音频和视频流中的所述相应流 可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流的层次；和 可从所述AV源获得的用户定义的所述多个音频和视频流中的一个或多个。
9.根据权利要求6所述的装置，其还包括对于所述多个AV接收端中的一个或多个提供一个或多个命令以停用其一个或多个所述音频和视频以及内容保护重放功能。
10.根据权利要求6所述的装置，其还包括提供一个或多个命令以启用和停用将所述多个音频和视频流中的选定流从所述AV源映射到每个所述多个AV接收端。
11.一种装置，其包括 能够存储可执行指令的存储器，所述可执行指令用于将音频和视频流从音频/视频(AV)源映射到多个AV接收端中的相应接收端；和 至少第一处理器，其可操作地耦接到所述存储器，并通过以下方式响应于所述可执行指令 基于从每个所述多个AV接收端经由视频通道接口接收的AV数据来确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能； 确定可从所述AV源获得的多个音频和视频流；和 根据所述音频和视频重放功能，将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述确定每个所述多个AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能包括提供一个或多个命令以经由所述视频通道接口就所述AV数据查询每个所述多个AV接收端。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述将可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流中的相应流映射到每个所述多个AV接收端包括进一步根据以下项中的至少一个来映射所述多个音频和视频流中的所述相应流 可从所述AV源获得的所述多个音频和视频流的层次；和 可从所述AV源获得的用户定义的所述多个音频和视频流中的一个或多个。
14.根据权利要求11所述的装置，其还包括对于所述多个AV接收端中的一个或多个提供一个或多个命令以停用其一个或多个所述音频和视频重放以及内容保护功能。
15.根据权利要求11所述的装置，其还包括提供一个或多个命令以启用和停用将所述多个音频和视频流中的选定流从所述AV源映射到每个所述多个AV接收端。
全文摘要
用于将音频和视频流从音频/视频(AV)源映射到多个AV接收端中的相应接收端的系统和方法。根据一个或多个实施方案，基于从每个所述AV接收端经由视频通道接口接收的AV数据来确定每个所述AV接收端的音频和视频重放和内容保护功能。另外确定可从所述AV源获得的音频和视频流。可从所述AV源获得的所述音频和视频流中的相应流根据其音频和视频重放以及内容保护功能映射到每个所述AV接收端。
文档编号H04N5/91GK103069793SQ201180039834
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月19日 优先权日2010年8月20日
发明者赛义德·A·侯赛因, 科利斯·Q·卡特, 加布里埃尔·L·阿瓦尔卡 申请人:Ati科技无限责任公司