专利名称：用于经数字总线控制外围设备的数字电视设备的制作方法
发明的领域本发明涉及一种用于经过互连设备(如数字数据总线)控制多个电子设备(如用户电子设备或类似设备)的系统。具体来说，本发明涉及用于管理这样一些设备的可相互操作性的一种装置。
发明的背景可以利用一个数据总线来相互连接各个电子设备，如电视接收机、显示设备、盒式录像机(VCR)、直接广播卫星(DBS)接收机、和家用控制设备(如安全系统或温度控制设备)。使用数据总线的通信是按照总线协议进行的。总线协议的例子有“用户电子学总线(CEBus)”和“IEEE1394高性能串行总线”。
一个总线协议一般是为交换控制信息和数据这两者而提供的。例如，CEBus控制信息是在一个“控制信道”上进行通信的，所说的这个控制信道符合在“电子工业协会(EIA)规定IS-60”中定义的协议。在一个“IEEE1394串行总线”上，控制信息一般是利用这个串行总线的异步服务传送的。例如使用“公共应用语言(CAL)”或“AV／C”可以确定用于特定应用的控制信息。
今天，绝大多数A／V设备都是由一个遥控(RC)单元控制的。借助于红外(IR)、超声(US)、或射频发射(RF)，可以实现实际的直接或物理链路。在外围设备和RC单元之间的协议是设备特定的，因此每个设备都有它自己的RC单元。每个这样的外围设备都对它经直接链路接收的键的按压进行解释，并且完成相应的动作。因此，对于IR来说，对外围设备或目标设备的控制只限于在RC设备和外围设备之间的直接视线之内在现在的模拟音频／视频(A／V)集群中，控制外围设备可以包括(但不要求)激励位于显示设备(即TV)上的一个在屏显示(OSD)机构。这样的A／V设备的OSD是在外围设备或目标设备(如数字VCR)中产生的，并且在这种设备的NTSC输出端上以和任何其它视频信号相同的方式输出。因此，在外围设备中或在显示设备中都不需要任何一个附加的硬件或软件。
图1表示出一个使用了这种控制方法的当前的A／V系统10，该A／V系统10具有一个VCR12和一个显示设备14(如电视机)。由VCR12产生与控制VCR12相关的菜单，这个菜单作为一个复合视频信号经VCR12的NTSC输出端提供给显示设备14。遗憾的是，使用和显示设备12＇相同的处理方法(见图2)处理数字TV(DTV)是不实际的，因为它可能要求作为MPEG-2传送流传送这些菜单。要产生这样的传送流，就必须把一个MPEG编码器15＇集成在所有的外围设备中，这将大大地增加了这种用户电子设备的成本和复杂性。
发明的概述本发明提供用于交换普通用户电子(CE)设备之间的音频／视频(A／V)内容和相关控制的最低水平的可相互操作性。接口基于用于物理的和链路层的IEEE1394串行总线，并且利用一种控制语言(如AV／C或CAL)来管理OSD以及控制经一个数字串行总线相互连接的各个设备的连接。具体来说，本发明通过使遥控命令由一个控制设备(如数字电视或DTV)接收并在翻译成一种通用的格式后按规定路线传送到适宜的外围设备，减小了用户可能需要的遥控器的数目。通用的遥控信息通过串行总线传递，并且允许进行复杂的应用，例如允许用户选择一个要使用这个DTV的EPG记录的节目。
虽然通过每个CE设备自已的前面板或它自已的遥控器有可能控制每个CE设备，但应该认识到，用一个遥控器控制在该集群上的所有的设备则是人们强烈地希望的。实现这个目的以增加可相互操作性的一种方式是使用一种标准化控制语言(如CAL或AV／C)经过总线传递通用遥控信息。这还允许对于不直接在视线内的那些设备(例如在不同房间内的设备，或例如隐藏在小柜门后边的设备)进行控制，只要这些设备在IEEE1394串行总线上就成。一旦用户使外围设备的菜单显示在一个显示设备上，该显示设备就可转发用户启动的命令(即遥控(RC)击键)，这些命令企图用于外围设备，并且经任何适宜的链路(如IR链路)接收。遥控器的各个键在传送之前可以映射成一种公共的命令语言，这种命令语言是来自于任何一个厂家的所有的用户电子设备都遵从的。
附图简述通过参照以下附图，可以更好地理解本发明，其中
图1以简化方块图的形式表示一个现有技术的音频／视频系统的可相互操作性；图2以简化方块图的形式表示在一个数字VCR和一个数字电视之间的现有技术的可相互操作性的扩展；图3是说明IEEE1394串行总线协议的一个简化示意方块图；图4以简化示意图形式表示一个集群的数字用户电子设备，这些用户电子设备形成用户启动的命令的路径；图5以简化方块图形式表示利用本发明的数字设备的可相互操作性；并且在附图中，在不同的附图中的相同的标号表示相同或相似的部件。
附图的详细描述在“家用网络”环境中，对于许多应用，都已经建议使用IEEE1394串行总线。在“视频电子学标准协会(VESA)”内部正在讨论这个串行总线，使其可用作“整个家用网络”。IEEE1394串行总线正在装入下一代PC，并且可用于许多本地外围设备，其中包括盘驱动器。此外，数字音频／视频用户电子设备(如数字电视(DTV)、和数字盒式录像机(DVHS))都可利用串行总线来相互连接这些设备。
IEEE1394是一种高速低成本数字串行总线，是为用作外围设备总线或底板总线而开发的。这个总线的某些重要之点包括动态节点地址分配、数据速率为100、200、和400兆比特／秒、异步和同步模式、合理的总线仲裁、以及与ISO／IEC13213的一致性。图3表示用于IEEE1394串行总线16的这个串行总线协议，它是一组3个叠加的层。
物理层18由物理信令电路和逻辑构成，它们负责电源启动、仲裁、总线复位的检测、和数据信令。为IEEE1394串行电缆定义两个屏蔽的低压差分信号对，再加上一个电源对。通过使用两倍跳动容差的数据选通比特级编码来进行信令操作。
数据在链路层20中格式化成数据包。支持设备之间的两类数据通信异步的和同步的。异步通信的特征是“允许应答确认”，同步通信的特征是“总是准时进行”。异步服务主要用于控制和状态信息，同步通信用于数据流，如MPEG视频。同步通信的及时性是通过每125微秒提供一个循环来实现的。同步循环的优先权高于异步通信的优先权。
在总线空闲的任何时间都可进行异步传输。在每个125微秒的循环中为异步数据传输最少留出25微秒的时间。同步传输提供实时的数据传输机制。在一个或多个设备之间进行的同步通信称之为一个信道。必须首先建立信道，然后才能保证请求的设备在每个循环具有所请求的总线时间量。
事务处理层22定义了一个完整的请求-应答协议，以完成总线事务处理。虽然事务处理层22对于同步数据传输没有增加任何服务，但它的确为同步服务所需的资源的管理提供一个通路。为资源的管理提供通路是通过对于控制状态寄存器(CRS)进行读和写实现的。事务处理层22还确定了一个重试机构，以处理资源忙碌不能响应的情况。异步数据在IEEE1394节点之间的传输利用了以下3种事务之一从一个不同的节点检索出数据的“读数据”，传送数据到一个不同的节点的“写数据”，和传送数据到一个不同的节点以便处理然后把数据返回到初始节点的“锁定数据”。
串行总线管理24描述了协议、服务、和操作过程，借此可选择一个节点，然后这个节点可对该总线上其余节点的操作实行管理级控制。有两个为IEEE1394串行总线确定的管理实体同步资源管理器26和总线管理器28。这两个实体可以位于两个不同的节点上或位于同一个节点上。在这个总线上可以没有单独的总线管理器28。在这种情况下，同步资源管理器26行使一般由总线管理器28完成的管理责任的一个子集。总线管理器28提供一系列服务，其中包括速度和拓扑映射的维护、和总线的优化。同步资源管理器26为同步带宽的分配、信道数的分配、以及循环主的选择提供了方便。
在所有的节点都要求有节点控制；节点控制器30实施所有的串行总线节点都要求的CRS，并且与物理层18、链路层20、和事务处理层22、以及在该设备中存在的任何应用程序进行通信。使用节点控制器30部件以及CSR和配置ROM设施来配置和管理在各个节点处的活动。
为使IEEE1394串行总线正确发挥作用，需要一个同步资源管理器(IRM)和一个总线管理器(BM)。由于大多数集群(即经一个数字总线相互连接的各个设备)都包括一个某种类型的显示设备，因此要求具有模拟显示器和DTV的机顶盒必须是具有IRM和BM功能的。在某些情况下，例如所有的设备全是音频设备的一个集群，可能不存在显示设备。在这种情况下，还是要求数字音频放大器必须是具有IRM和BM功能的。
IRM26为串行总线协作分配和重新分配同步资源(信道和带宽)提供必须的资源，这些资源是依次进行的同步操作所要求的。IRM26为其它节点检查信道和带宽的可利用性并且登记它们的新位置提供一个共用的位置。IRM26在本身识别过程完成时立即可以知道它自己所处的位置，IRM26还提供一个共用的位置，在这里串行总线节点可以确定BM28(如果BM28存在的话)的标识。
BM28(如果有的话)对于串行总线上的其它节点提供管理服务。这些服务包括激励一个循环主、性能优化、电源管理、速度管理、和拓扑管理。
功能控制协议(FCP)是为了控制通过IEEE1394总线相连的设备而设计的。FCP使用IEEE1394异步写入数据包发送命令和响应的。符合FCP的IEEE1394异步数据包结构嵌入下面表示的数据字段中。命令／事务处理集合(CTS)规定了命令集合(如AV／C，CAL)。还可以把厂家唯一的集合封装在这个数据包中。
在一个异步写入操作的有效载荷中的FCP帧 将FCP帧分为命令帧和响应帧。命令帧写入一个外围设备的一个命令寄存器中，响应帧写入一个控制设备的一个响应寄存器中。该标准为命令和响应规定了两个地址。
下面表示的是在IEC-61883中的同步数据包的结构。数据包标题由一个IEEE1394同步数据包的两个四字节组(quadlet)构成。(一个四字节组是4个8位的字节。)共用的同步数据包(CIP)标题放在一个IEEE1394同步数据包的数据字段的开始，后边紧挨着实时数据。
数据长度是以字节为单位的数据字段长度，Tag表示CIP存在(01)或不存在(00)，信道规定了同步信道数，Tcode=1010，Sy是特定应用控制字段。
IEC61883标准为用户A／V传输定义了一个通用格式。这个格式有一个双四字节组的标题，如以下所示的。在这个表中，SID是源节点ID，DBS是以四字节组为单位的数据块大小，分数(FN)允许你分割源数据包供总线分时利用，四字节组填充计数(QPC)指示四字节组计数的数目，源数据包标题(SPH)是一个标志，指示该数据包是否有一个源数据包标题，rsv表示为未来而保留，数据块计数器(DBC)是一个连续计数器，FMT表示格式ID(如MPEG2、DVCR)，格式相关字段(FDF)是和格式ID相关的。
使用插塞(plug)的概念和插塞控制寄存器来启动和停止在总线上的同步数据流，并且控制它们的属性。所说的插塞控制寄存器是专用的CSR寄存器。使用这个插塞控制寄存器控制同步数据流的这套过程称之为“连接管理过程(CMP)”。
通过在IEEE1394总线上的一个同步信道上发送数据，同步数据从一个发送设备流向0个或多个接收设备。通过在发送设备上的一个输出插塞把每个同步数据流发送到一个同步信道上，并且通过在每个接收设备上的一个输入插塞接收来自于该同步信道的同步数据流。
通过一个输出插塞发送同步数据流是由位于发送设备上的一个输出插塞控制寄存器(oPCR)和一个输出主插塞寄存器(oMPR)控制的。oMPR控制所有共用的同步数据流属性，oPCR控制所有的其它属性。类似的寄存器(iPCR，和iMPR)用于接收同步数据。只有一个oMPR(iMPR)用于所有的输出插塞(输入插塞)。oMPR(iMPR)的内容包括数据速率能力和在其它设备中的插塞的数目。oMPR(iMPR)包含一个连接计数器，信道数，和在其它设备中的数据速率。
对于每一种连接类型都存在多个管理过程，允许一种应用程序建立一种连接，这种连接可以覆盖一种连接，并且可以破坏一种连接。这些过程涉及到IEEE1394资源的分配、在插塞控制寄存器中设定适当的值、向应用程序报告可能的失效状态、和管理总线复位后的连接。下面是一个这样的CMP。
为了在一个IEEE1394串行总线上的两个A／V设备之间传送同步数据，必须使用一个同步信道连接发送设备上的一个输出插塞和接收设备上的一个输入插塞。在一个输入插塞、一个输出插塞、和一个同步信道之间的这种相互关系称之为点对点连接。类似地有广播输出连接(一个输出插塞和一个同步信道)和广播输入连接(一个输入插塞和一个同步信道)。
同步数据的流动是由位于发送一侧的一个输出插塞控制寄存器(oPCR)和一个输出主插塞寄存器(oMPR)控制的。oMPR控制由相应的A／V设备发送的对所有同步数据流共同的属性(例如数据速率能力、广播信道基等)。
同步数据流通过一个输入插塞的接收是由位于接收设备内的一个输入插塞控制寄存器(iPCR)和一个输入主插塞寄存器(iMPR)控制的。iMPR控制由相应的设备接收的所有共用的同步数据流的属性(例如数据速率能力等)。
在建立连接中涉及的主要步骤是分配IEEE1394资源(如带宽)，和设定信道、数据速率、开销(overhead)ID、和在oPCR和iPCR中的连接计数器。
通过修改相应的插塞控制寄存器可将任何一个设备连接到IEEE1394串行总线上，通过任何一个这样的设备都可控制同步数据流。虽然通过在IEEE1394串行总线上进行异步事务处理可以修改插塞控制寄存器，但连接管理的优选方法是通过使用AV／C。使用CAL进行连接管理完全落在本发明的范围内。
应用控制语言为了使用户电子设备能够与经一个IEEE1394串行总线相互连接的其它设备相互作用，必须定义一个共用的产品模式和共用的命令集。设备模式和控制的3种标准处理方法是CAL、AV／C、和“通用串行总线(USB)”所采用的方法。
CAL和AV／C是能够区别逻辑实体和物理实体的控制语言。例如，一个电视(即一个物理实体)可以有多个功能部件(即逻辑实体)，如调谐器、音频放大器、等。这样一些控制语言提供两个主要功能资源分配和控制。资源分配涉及的是请求、使用、和释放“通用网络”资源。消息和控制是通过在IEC-61883中定义的并在以上讨论过的FCP传送的。例如，CAL采用了一种基于对象的方法作为它的命令文法。一个对象包括并且只访问称之为实例变量(IV)的一个设定数目的内部值。每个目标都保持有关这些过程的一个内部表。一个过程就是一个目标由于接收一个消息而采取的动作。当调用一个过程时，通常要更新一个或多个实例变量IV。一个消息由一个过程识别符后边加上零个或多个参数构成。当一个对象接收一个过程时，这个对象看起来像是经过它的过程表，其目的是要得到和在消息中识别的过程一致的一种过程。如果找到了这种过程，就要执行这种过程。由这个消息提供的参数确定了这个过程的正确执行过程。
控制语言的设计是基于以下的假设所有的用户电子产品都有一个由共用的部分或功能组成的分层结构。例如，CAL把每个产品都处理成为由一个或多个称之为“上下文”的这样一些共用部分的集合。对这些上下文进行设计，以便可以按统一的方式去访问产品的功能性。上下文数据结构是在每个设备中定义的一个软件模型，它对所有设备的功能的操作建立模型。
一个上下文由一个或多个进行分组的对象组成，形成一个设备的有特定功能的子单元。像一个对象一样，上下文是一个功能子单元的模型。设备由一个或多个上下文确定。CAL定义了大量的上下文去对各种类型的用户电子设备建模。每个上下文不管它是在哪个产品内都以相同的方式操作。
对象由一组实例变量IV确定，例如用于一个二进制开关对象的实例变量IV包含有需要的和可选的实例变量IV。需要的实例变量IV包括指示开关处在接通或断开的一个变量(current_position(当前_位置))和开关的缺省位置(default_position(缺省_位置))。可选的实例变量IV包括function_of_positions(位置_的_功能)；reporting_conditions(报告_条件)；dest_address(目的_地址)；previous_value(前一个_值)；和report_header(报告_标题)。实例变量IV就像任何一个软件程序中的变量一样，在CAL中由布尔符号、数字、字符、和数据(数组)支持。在一个对象中的实例变量IV可以分类为3个通用组支持实例变量IV、报告实例变量IV、和有效实例变量IV。支持实例变量IV通常是只读变量，这些变量用于确定这个对象的安装使用和有效实例变量IV的操作。一个对象的有效实例变量IV主要是为了操作这个对象而设置或读出的变量。
在一个控制设备(如DTV)和外围设备(如DVHS)之间的相互作用主要可分为两个大类1)机器-机器相互作用，其中控制设备和外围设备都是机器。重要的是要记住，对于这种类型的相互作用，在实际相互作用时没有用户的启动。但可能出现的情况是，用户对控制设备进行预编程，以便能按时在特定地点实现特定动作。
2)用户-机器相互作用，其中由人在控制设备上进行启动动作。
现在，用于模拟音频／视频设备(A／V)的用户-机器输入的主要措施是使用一个遥控(RC)单元或前面板。某些相互作用还可能使用一个在屏显示(OSD)机构。按这种类型相互作用，用户与外围设备直接发生相互作用。对于今天的遥控器，报文传送协议是设备相关的和／或厂家相关的。外围设备处理接收的命令并且完成所需的动作。如果使用一个OSD，这包括跟踪被处理的RC键并且在每次按键后相应地更新所显示的OSD。当前，还没有任何一个标准的报文传送协议。这就必然要使用多个遥控单元(如对于TV、VCR等要有不同的RC单元)。在市场上可以得到的通用的遥控器具有有限的能力。这些设备一般是根据已经按下哪一个“焦点设备”按钮来改变它们的信息格式。
本发明可使用户以他们习惯的方式获得与经一个IEEE1394串行总线相互连接的A／V设备相互作用的能力(即，使用一个可能与OSD发生关联的RC单元)。这就是说，在来自于不同厂家的设备之间以最低的成本建立一个基本水平的可相互操作性。确定一个标准的报文传送机构以便可以经IEEE1394串行总线把RC按键传送到另一个单元，这就允许使用与控制设备(如DTV)相关的RC单元作为一个真正的通用RC单元。
在操作中，用户经DTV选择一个视频源设备(即外围设备)，如一个DVCR。一旦选定了外围设备，DTV就建立一个连接，以接收一个数字A／V节目(一般在一个同步信道上)和一个OSD(一般在异步链路上)。用户然后通过VCR按钮可将遥控(RC)单元“聚焦”在DVCR上。现在，对于随后的RC按钮按压来说，DTV将接收RC键的按压，因为DTV懂得RC调制格式和数据格式。DTV知道，RC的按压是针对DVCR的，而不是针对DTV的。DTV随后把RC键的按压翻译成一个预定的标准通用键码，并通过这个串行总线将其送到DVCR。DVCR接收这个标准通用键码，然后完成期望的动作。
例如，在图4所示的一个RCA DTV14"和Sony DVCR12"的情况下，在IR链路上接收来自于RCA遥控器13"的一个RC命令，因此这个RC命令将处在RCA格式下。RCA DTV14"将这个命令翻译成通用格式并且通过串行总线16"传送它。Sony DVCR12"将接收这个通用命令，或许要将其翻译成Sony格式，并且随后采取行动。命令的翻译可以被认为是从一种语言翻译成另一种语言。例如，一次RC键按压可以是“播放”。这个命令在许多RC单元上通常都是可以利用的，即使不同厂家的信息格式有所不同也是这样。
以下定义一个在屏显示菜单从一个外围设备传送到一个控制设备(如一个数字电视)的各种方法。
为了简化OSD信息的传送，可以使用一个传送OSD信息从外围设备到控制设备的所谓的“拉(pull)”过程。借助于这种过程，通过由一个能够进行显示的设备发出的异步读出请求，可把大量OSD数据从外围设备传送到一个该能够进行显示的设备。这就是说，通过利用IEEE1394的至少一个块读出事务，控制设备就可以从外围设备的存储器读出OSD信息。通过一个“触发”命令，将OSD数据的位置和大小通知给控制设备，所说的这个命令是在外围设备准备好开始传送数据时从外围设备发送到显示设备的。
由于响应于RC键的按压要更新外围设备上的OSD信息，所以要向控制设备(或DTV)进行告警可利用新近更新的数据。这可以通过向控制设备的OSD对象发送一个简短的消息(即，“触发”)来实现。应该注意的是，这样一个消息需要通知显示设备有关要读出的OSD数据的开始位置和长度。长度是必须的，因为在控制设备中的应用将要利用的是IEEE1394的异步读取事务。
如果这个长度大于装入对于特定IEEE1394网络可能是最大的数据包的长度，那么控制设备就可以启动多个块读出事务，直到所有的OSD信息都已读出时为止。除了要传送到显示设备的当前OSD数据的开始位置和长度以外，表示OSD数据的类型的一个字段也是有用的。这个字段是特别有用的，因为在这种情况下可以使用相同的机制去触发一个显示设备的OSD机构，以显示诸如误差、报警、和／或状态消息之类的东西。OSD数据类型的差别对于显示设备和／或用户决定是否真的想要显示该数据是很有用的(例如，一个正在看电影的用户可能想要忽略诸如状态信息之类的东西)。
一个异步的推(push)过程主要是使用由外围设备启动的IEEE1394串行总线的异步写入事务把OSD数据写到控制设备。这种处理方法允许外围设备把它的菜单内容写入到一个控制设备中。由于人们期望的是这些菜单大于这个总线的MTU(最大传送单位)，所以可以增加一个分段标题。菜单传送层应该增加这个标题。在接收一侧，这一层重新安装这个菜单并且将其传送到较高的层。
一个同步传送过程可在IEEE1394串行总线提供的同步信道之一上“广播”OSD数据。只要正在使用OSD对外围设备进行控制，就需要保存和保留这个带宽。
一个异步流过程使用一个异步流以传递OSD信息。异步流和同步流基本相同，只是异步流没有带宽保留，并且异步流是在总线周期的异步部分发送的。
经过外围设备的菜单的导航是通过在IEEE1394串行总线上按照对于外围设备来说是通用命令的形式转发所有的RC键的按压而实现的。这种导航过程与OSD表示的任何其它过程都是兼容的。对于外围设备和控制设备这两者只需要最少的软件。控制设备只需要有一个完全确定的发送键的按压信息到外围设备的途径就成。类似地，外围设备只需要能够以完全确定的方式更新OSD信息就成。OSD数据不需要包含用于识别功能和／或参数的任何信息。外围设备以键的按压的形式简单地跟踪进入的输入，并且在发现该输入适合时更新它的OSD。
在一个通过IEEE1394串行总线相互连接的A／V集群中，可能出现的情况是，经过这个总线而不是经过直接链路(如IR)把RC键的按压转发到外围设备，如图5所示。这是可能的，只要确定一个向外围设备提供有关RC键的按压的信息的标准消息格式就成。借助于这样一个系统10"，(1)可以从一个遥控器13"向不直接在视线内的设备(即在另一个房间内的设备，等)转发RC命令，(2)和控制设备(如DTV)14"有关的RC单元13"可能有效地成为一个通用的RC(例如，即使用于RCA TV的RCA牌遥控器不可能直接操作Sony VCR，但RCA TV可在IEEE1394串行总线上经标准消息向这个VCR转发RC的键的按压)。可按以下方式确定标准信息按照单一码标准(由单一码国际性协议确定的ISO10646的一个子集)，这种标准信息除了能够转发在一个RC单元上发现的所有可能的特定功能键外，还可用多种语言转发完整字符组。这就允许转发在一个IR键盘上和RC上的键的按压。
下面较完整地描述向外围设备转发遥控(RC)单元的键的按压的过程。但是，这样一种方法可以扩展到诸如计算机键盘、控制板、等之类的设备上。
外围设备(如DVCR12")的控制可以通过选择这个设备使其成为DTV14"上的源来启动。在这个上下文中，源的选择涉及到获得了所有必要的参数的控制设备，从而可以将随后的RC的键的按压转发到期望的外围设备上。这样一些参数包括外围设备的node_id(节点-id)、EUI、等，并且可从登记表获得这些参数。通过用户点击位于控制设备的图形用户接口(GUI)上的一个图标或在一个RC单元上的一个RC键(如VCR1)可以启动源的选择操作。源的选择给当前的RC消息加上标记(如“信道加”和“信道减”)，这些信息加到DVCR12"上。
一旦已选定一个外围设备，企图用于这个外围设备的所有随后的RC键的按压都被转发到这个外围设备的“通用键盘输入”对象上。发送的这个包的典型的格式如以下所示。这个包通过利用IEEE1394串行总线的异步块写入事务发送到外围设备。
通用IR遥控消息的封装←--1个字节--→←--1个字节--→←--1个字节--→←--1个字节--→
←----------------------1个四字节组-----------------------→按以下所示定义可变的24位的Keypress_info(“键的按压-信息”)
变量“Code_type”确定了包含在“Code_value”中的下一个16位的语义。
通用IR遥控消息字段
通过其“通用键盘输入(UKI)”软件模块接收RC键的按压信息的外围设备完成相应的动作。并非所有的动作都必须要求使用OSD。一个例子就是转发到DVCR12"的PLAY(播放)命令。只要启动播放动作就足够了，不需要以OSD的形式反馈给用户。
另一方面，某些控制功能可以通过一个OSD显示机构发生。对于这种设备，在通过它的UKI对象接收键的按压信息后，如果必要就更新OSD信息，并且控制设备要发送一个短的信息，指示已更新的OSD信息的可利用性(对于“异步拉过程”)。于是，在控制设备上的应用可以从外围设备读出OSD信息并显示它。
重要的是要注意，经间接链路接收RC命令的一个空闲的(在这时不受任何人控制的)外围设备需要有一个机构，用于避免当它通过多个通路接收同一个信息时发生两次动作。当外围设备和控制设备是由同一个公司制造时这种情况可能发生。在这种情况下可能出现的情况是，外围设备可能接收RC命令，这个RC命令是在串行总线上的一个通用RC消息，并且，外围设备还可能经直接IR链路接收这个信息。另一种可能性是，一个用户正在从一个遥控位置经串行总线上控制一个外围设备，而另一个人正在试图使用相关的遥控器经一个直接IR链路控制这同一个外围设备。完成多通路分辨的一种途径是，外围设备在通过间接链路接收RC命令时激励一个定时器。每当通过间接链路接收到新的RC命令时，这个定时器就要复位。在这个定时器有效期间，忽略在直接链路上接收的任何RC键的按压。在非活动期后，通过定义得到的定时器变为无效，并且设备返回到它的空闲状态，在空闲状态设备响应于通过直接或间接链路转发的键的按压。此外，一旦一个特定节点通过间接链路启动了控制，外围设备将要忽略来自于其它节点的任何另外的RC键的按压。
此外，还可能期望防止对一个设备进行一般存取。在这种情况下，在两个设备之间或者短持续时间地或者长持续时间地产生一种称之为“锁定”的特殊关系。锁定允许一个设备控制对被锁定的设备的某些部分或所有部分的存取。控制设备就是这个“锁定的设备”，锁定关系的对象就是这个“被锁定的设备”。锁定关系允许一个设备把它自己束缚到另一个设备上。
存在各种各样的期望锁定水平。在许多情况下，一种应用只需要一个设备锁定水平。然而，还有许多情况期望在一个对象水平上锁定。这种情况可能是一个VCR应用，其中可能期望锁定输送机构，同时允许其它设备去进行编辑或增加定时器事件。类似地，虽然期望锁定在一个TV中的显示对象以保证正确地显示，但不期望锁定该设备的响应于其它通信的能力。
下面的锁定方案允许一个设备、上下文、或对象被作为一个网络资源对待。从网络中存在的其它设备可直接获得或获取这个资源。有两种锁定处理方法要进行讨论。
直接作出锁定这个设备的请求，并且这个设备必须确定它是否能适应这个锁定，或者确定前一个锁定是否优先。如果存在产生一个新锁定的障碍，一个锁定代理者将发出请求清除前一个阻碍锁定。一旦清除了前一个锁定，这个代理者将批准这个锁定请求。被锁定的设备必须保证在允许这个新的锁定之前清除所有的障碍锁定。
第二种类型的锁定是资源锁定。在资源锁定中，锁定的设备发出一个请求所有的设备清除可能防碍新锁定产生的锁定。一旦可保证解决所有以前的冲突的足够长的时间已经过去，这个设备就设定了这个锁定。
在通过直接链路操作期间，一个外围设备简单地从它的RC单元或前面板接收输入并且完成相应的动作。然而，当由于这些动作的结果使一个OSD在一个显示设备上产生的时候，这里就略微有一点复杂性。因为在这种情况下外围设备的动作是通过它自已的直接链路启动的，所以外围设备对于网络上的哪一个节点显示它的OSD没有作出任何应答。因此，通过直接链路检测这个控制的启动的设备能够向每个能显示OSD的设备发送消息。由显示设备来确定是否对这个消息动作。例如，如果在这个显示设备上的焦点已经指定给VCR1，并且显示设备从VCR1接收了一个消息，则显示设备就要十分自然地对VCR1发生作用。如果显示设备没有聚焦在特定的设备上，则可以向用户发出一个警告存在由一个遥控单元发出的OSD显示请求，但用户可以进行选择，以便可以根据所接收的消息的数据类型忽略它。由于实际的控制是通过直接链路进行的，所以它对于任何一个显示设备或多个显示设备是否选择显示OSD在这个外围设备上绝对没有任何影响。另一方面，这个机构还可以用来通知用户有关差错状态、报警、等，这些是用户在这时可能期望显示的或者不期望显示的。因此，这个信息包括数据类型的一个字段，表示传送给显示设备的这个OSD数据是否是报警信息、差错信息、常规的OSD数据、等。
类似地，可以实现用于直接链接的一个定时器机构，从而在它有效期间可忽略通过间接链路接收的任何RC键的按压。
能够使用遥控命令的所有设备必须实现“通用键盘输入”的软件模块。在外围设备上，例如通过称之为“通用键盘输入”的一个CAL对象来实现用于RC键的按压的接收器。这是一个极其简单的对象，因此发送到这个对象的CAL命令是极其简单、短小、和易于进行语法分析的。这种简洁性是重要的，因为这种水平的可相互操作性不应需要一个完整的实施控制的应用语言。(下面)表示由IEC61883定义的构成“功能控制协议(FCP)”框架的严格语法。整个包的语法与CAL的通用框架／语法是一致的。然而，在这个可相互操作性的水平上，转发RC键的按压的设备能够简单地把下面的包聚在一起，而不是实现整个CAL机构。
下面定义某些通用遥控键码的一个示例；其它的码可以按照需要定义。
发现过程这个发现过程允许控制设备能在这个网络中发现另外的一些设备。这个过程是通过总线复位激励的，并且用于寻找和发现网络上现存的设备。通过连接／断开一个设备、软件起动的复位、等可以引起总线复位。这个软件模块依赖于存储在每个设备配置ROM上的某些信息。这个信息称之为“自描述设备表(SDDT)”，并且包含诸如型号#、菜单位置、URL、EUI销售方ID之类的信息。
控制设备或显示设备的SDDT包含指向一个信息块的一个指针，该信息块包含有关该设备的显示能力的信息。信息块可以包括显示类型(隔行扫描或者逐行扫描)、每行的最大字节、支持的分辨率模式(全部、1／2、1／3)、支持的混合权重、对于调色板模式(2、4、8)支持的最大比特／象素、和支持的最大块大小。还可以使用其它发现过程去获得这个信息，如为CAL定义的“家用插塞和播放”或者为AV／C定义的子单元描述符。
在总线初始化完成后，控制设备的发现管理器读出位于每个被连接的设备的ROM中的SDDT。把这个信息建立在一个登记表中。在IEEE1394串行总体上的每个设备将有一个登记表，将利用这个表跟踪在该总线上的其它设备以及它们的能力。对于该总线上的所有的设备，在发现过程期间将要更新这个登记表(或登记)。这个登记对于映射易失性特征(如1394 node_ID、IP地址、等)到用于识别在1394总线上任何节点的所用的非易失性64位EUI(扩展的唯一识别符)的应用提供服务。
通过在每个设备中的登记管理器来维护这个登记表，登记表包含每个节点的信息，从而可提供预先规定的服务。在总线复位时通过发现管理器来不断更新这个登记表。下面是这样一个登记表的结构的一个例子
登记表的字段按以下所述定义*64位的EUI是一个64位的数，用于在世界范围内制造的所有的“串行总线节点”中唯一地确定一个节点。
←-------------------1个四字节组=32位-------------------→*1394 node_ID是一个16位的数，用于在一个“IEEE1394串行总线”的子网内唯一地确定一个串行总线节点。最高有效的10位是总线ID，最低有效位是物理ID。总线ID在一组桥接总线中唯一地确定一个特定的总线。物理ID在自识别过程期间是动态赋值的。
*IP地址是一个动态赋值的32位专用IP地址。
*厂家／型号#是从设备的SDDT获得的，用于向用户通告选择一个源的可能性。
*设备类型也是从设备的SDDT获得的，用于向用户通告选择一个源的可能性。这个字段还用于确定应使用什么样的流格式。例如，一个游戏机不可能使用MPEG2作为输出格式。
对于在基于节点的64位EUI的家用网络上的任何一个节点，都可使用这个登记表来确定IEEE1394串行总线地址。对于一个稳定的标识符(如EUI)的相关性是很重要的，因为在总线复位期间节点地址可以变化。
在每个CE设备上，如以上所述(通过使用“设备配置管理器”)在安装时间产生了某种配置，用于把在这个集群上的其它设备映射到这个设备输出或输入信道上。这并非一定意味着在这个时候要分配IEEE1394同步信道。另一种可能性是，每个设备只装载一个通过查看SDDT在网络上寻找到的那些设备的一个选择菜单。相互作用可通过首次寻址显示设备(在此例中假定是数字式的)并且选择用户期望控制的设备(如数字VCR)开始。当这种情况发生时，在DVHS和显示设备之间建立一个同步信道。
许多遥控器具有只对这个外围设备才有实际意义的一些特殊功能。这些特殊功能可以不集成在与控制设备(如DTV设备)相关的RC上。因此，可使这些键的功能在来自于该外围设备的一个菜单上得到。
此外，本发明通过使用一个图形用户接口可控制非视频设备。如早些时候曾经说过的，显示设备(即DTV)对于一个控制设备来说可能是一个好的选择，因为它几乎总是存在于这个集群上。非视频设备可能以和视频设备(如以上描述的)相同的方式提供菜单。然而，该设备可能需要存储它自己的菜单。
在某些情况下，最好一次协调对几个设备的控制。例如，这在转录情况下可能是有用的。只使用映射到IR遥控器上的命令，这种协调控制是难以进行的。此外，人们期望具有从一台PC控制某些CE设备的能力。即，设备模型的一种全控制语言(如CAL或AV／C)可能是有用的。
虽然参照一系列实施例详细描述了本发明，但显而易见的是，在阅读并且理解了以上所述的以后，本领域的普通技术人员对于以上描述的实施例可作出一系列改变，期望在所附的权利要求书的范围内包括这样一些变化。
权利要求
1．一种数字电视设备，包括(A)用于与至少一个通过一个数字总线相互连接的外围设备通信的装置；(B)用于从与所说的数字电视设备相关的一个数据输入装置接收用户启动的命令的装置，所说的命令与控制所说外围设备有关；(C)用于在所说数字总线上传送所说命令以控制所说外围设备的装置。
2．权利要求1的数字设备，其特征在于所说传送装置包括用于转换所说命令使之成为与控制所说的外围设备有关的一个控制信号的装置。
3．权利要求2的数字电视设备，其特征在于进一步包括(A)用于从所说外围设备接收与所说外围设备的一个在屏显示有关的数字数据的装置；(B)耦合到所说接收装置用于显示所说菜单数据的装置。
4．权利要求3的数字电视设备，其特征在于所说接收装置接收对应于传送到所说外围设备的所说控制信号的所说数字数据；并且进一步包括用于响应于接收的菜单数据更新一部分所说在屏显示的装置。
5．权利要求3的数字电视设备，其特征在于所说数字数据确定与所说外围设备有关的用户可选功能。
6．权利要求3的数字电视设备，其特征在于所说外围设备是一个非视频设备。
7．一种用于控制经一个IEEE1394串行总线相互连接的至少一个外围用户电子设备的数字电视设备，所说数字电视设备完成以下步骤(A)响应于总线复位发现经所说串行总线相互连接的所说外围设备；(B)经所说串行总线与所说外围设备通信；(C)从与所说数字电视相关的一个数据输入装置接收一个用户启动的命令，所说命令与控制所说外围设备相关；(D)处理所说命令以产生与控制所说外围设备有关的一个控制信号；(E)在所说串行总线上向所说外围设备传送所说控制信号。
8．在用于控制外围用户电子设备的一个系统中的一种组合，所说的外围用户电子设备通过一个IEEE1394串行总线相互连接到一个控制设备，所说控制设备完成以下步骤(A)响应于第一用户启动的命令选择所说外围设备；(B)从所说被选的外围设备获取所说被选的外围设备的多个参数特征；(C)从与所说控制设备有关的一个数据输入装置接收第二用户启动的命令，所说第二命令与所说被选的外围设备有关；(D)响应于所说获取的参数处理所说第二命令，以产生与控制所说外围设备有关的一个控制信号；(E)在所说串行总线上向所说外围设备传送所说控制信号。
9．权利要求8的组合，其特征在于所说的外围设备是从一个与所说控制设备有关的菜单上选择出来的，所说的菜单列出了可以利用的外围设备。
10．权利要求9的组合，其特征在于对于所说外围设备进行配置，使其可以经一个直接链路接收命令，所说的外围设备完成以下步骤响应于在所说串行总线上接收的所说第二命令启动一个定时器以产生一个时间周期，所说的外围设备只在所说的时间周期期间才响应于在所说的串行总线上接收的附加命令。
11．权利要求10的组合，其特征在于所说外围设备经一个直接链路接收所说第二命令，所说外围设备完成以下步骤(A)向所说控制设备发送一个消息，所说消息指示与所说外围设备的在屏显示有关的数字数据的可利用性；(B)从所说控制设备接收一个应答；和(C)在所说串行总线上向所说控制设备传送所说数字数据。
12．权利要求11的组合，其特征在于所说外围设备完成如下步骤响应于通过所说直接链路接收的所说第二命令启动一个定时器以产生一个时间周期，所说的外围设备只在所说的时间周期期间才响应于在所说的直接链路上接收的附加命令。
全文摘要
在共用的用户电子(CE)设备之间确定了一个最低水平的可相互操作性,用于交换音频/视频(A/V)内容和相关的控制。这个可相互操作性基于有物理层和链接层的IEEE1394串行总线,并且利用AV/C或CAL作为控制语言。本发明减小了用户可能需要的遥控器的数目,为此要让遥控命令总是由一个控制设备(如数字电视)接收,然后在翻译成通用格式后发送到适当的外围设备(如数字VCR)。
文档编号H04N5/44GK1294816SQ98811304
公开日2001年5月9日 申请日期1998年9月18日 优先权日1997年9月18日
发明者T·A·斯塔尔, S·C·罗兹, M·A·德伦贝格尔, I·H·伊扎特, S·库鲁凯, A·K·查特吉, S·纳格帕尔 申请人:汤姆森消费电子有限公司