专利名称：互联设备的等待时间处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由多个设备组成的系统，其中的设备通过有线或者无线连接集成联组起来，以交换音频和/或视频数据以及控制信息，尽管并不是必要的，但本发明尤其是涉及这样的系统其能够将从一个源设备输出的不同数据组分传递给系统中其它独立分开的装置。本发明还涉及在这些系统中使用的设备。
设备连网或互联已经是公知且被广泛使用，在最初的基本系统中，由不同的分散单元来提供不同的系统功能，例如Hi-Fi或者家庭影院系统。在随后所发展的居室总线系统中，大量的产品被连接起来以便能提供增强的全部功能，例如与家用安全系统相连的家用音频/视频系统，或者是电话的应用。居室总线系统的一个例子就是家用数字总线(D2B)，该通信协议由瑞士日内瓦的国际电工协会制定，以作为一个标准IEC 1030。D2B总线提供了一种单线控制总线，系统中的所有设备都与该总线有接口，且该总线上载有系统中各个设备间以标准的数据包形式传递的信息。
在例如Hi-Fi或家庭影院等分布系统中所产生的特定问题是需要同时向用户播放的不同组分之间会出现同步丢失，特别是在图像和伴声道之间、或者是在不同声道之间会出现这样的问题，这时不同的组分需要由不同的设备处理—例如在家庭影院中。这种同步丢失现象可能是因为不同组分传输路径的有效长度上有所不同，或者是由于各种组分在解码器或中间处理级中具有不同的等待时间所致。
US5430485(Lankford等人)公开了一种在同一设备中对所有组分解码时、解决上述同步问题的方法，该专利描述了一种接收器，用来将以互相截然不同帧格式传输的相关视频压缩信号和音频压缩信号解码，其中的视频压缩信号和音频压缩信号都有各自的播放时间标签。通过可选择地对一个或者其它的组分进行掉帧来实现粗略的同步化，然后通过调整音频流的时钟频率来进行微调。
US5594660(申请人为Sung等)所公开的方法更接近于输出多种不同组分的源设备，其提供了一种视频/音频的解码器/解压器，用来接受并分离被编码压缩的数据流中的不同组分。在解码器/解压器中，Sung的方法是先分离AV组合数据流然后将每个数据流进行适当的暂时偏移来实现回放过程中的同步。在系统解码器后由FIFO(先进先出)单元执行差动缓存，但是要先于视频解码或音频解码。
虽然对处于编码状态的组分进行组分延迟处理一般牵涉较少的处理过程，但是当确定加到每个组分流的延迟量时同步化处理(特别是当在数据源处执行时)却会产生自己的问题。
本发明的目的就是提供一种设备联网系统，包括能将要同步播发给系统用户的组分进行同步化的装置。
根据本发明，本文提供了一种数据处理系统，系统包括一个设备组群，其中的设备互联起来以实现数据流的数据通信，有至少两个数据流输送向所述设备组群中作为目标设备的一个或者多个设备，所述设备组群中至少一个设备有缓冲存储器装置，以便向所述至少两个数据流中的至少一个提供各自的延迟，该延迟量由所述至少两个数据流的信号通道等待时间的差值来确定；其中所述组群的至少某些设备中保存着各自的表，该表可通过所述互联由所述设备组群中的其它设备读取，每个这样的表都为各个设备确定了一个或多个等待时间，系统还包括这样的装置其以表内容为基础实施施加延迟的延迟操作。通过使用各个适合于(但不是必需的)由所有目标设备装载的表，由于处理过程的改变只需要改变的一个表目，而不是一个对通常由连网设备拥有的操作记录数据作大范围的修订，使得系统对每个数据流提供延迟量的确定都变得更简单和具有更大的灵活性。
每个表都为其对应设备标记出了该设备信号处理能力、以及与每个这种能力相关的延迟。其中的一个设备是源设备，其向所述组群中的所述目标设备输出所述至少两个数据流，所述源设备可包括用来执行延迟的装置，以及能从目标设备中的所述各个表中读取数据、并确定出施加在所述至少两个数据流中的至少一个上的相应延迟量的装置。在这样的结构中，源设备还可以包括多路复用装置，其与用来执行延迟操作的装置相连接，用来将所述至少两个数据流合成一个单一数据流并传送到上述目标设备。
虽然在每个表中都有存储着各种延迟的简单数据，但表的一个或多个表目也可以是算法，其需要来自读取表的设备的数据以使能确定保持所述表的设备的延迟。为了实现这个目的，在算法基础上的延迟的确定是由读取表的设备来完成的，所述设备已从持有表的设备下载了算法；或者，延迟量的确定也可以由持有表的设备来完成，然后将计算结果通过所述互联传送给读取表的设备。
用来施加延迟的装置可包括缓冲存储器设备(例如可以控制设备读写速率的存储设备)。或者，用来施加延迟的装置也可以包括用来向来自数据流源的所述数据流中的一个或每一个读数中选择性地施加延迟的装置。在可选的后一方案中，延迟设备可以通过对从盘(例如)读取的数据流进行选择性的控制来进行工作。
本发明还提供一种数据处理装置，其包括上述和下文权利要求中所描述系统中的源设备的技术特征，对此读者要特别留意。
通过下面参照附图对发明优选实施例的详细描述，本发明更多的特征和优势将成为显见的，其中的实施例仅仅起到举例的作用，附图中
图1表示了三个设备互联时的布置，它们构成了一个音频/视频设备组群；图2表示了图1中设备组群中某一设备所存储的等待时间信息表；图3表示了适于实施本发明的源设备的配置；以及图4表示了适于实施本发明的备选(无线)互联设备组群。
互联设备的第一种布置如图1所示，其中有三个设备10、12和14在相应的总线18的基础上构成一个设备组群16，其中的总线18支持符合IEEE标准1394连接及通信协议的通信。在下面的实施例中，将参照IEEE1394，且此协议规范的公开内容也结合到本文中作为参考。正如本领域的读者所理解的那样与该协议相符对于本发明的实行不是必需的。
在设备组群16中的设备包括一个通过总线18与一对播放设备相连的源设备10，在本实例中，播放设备包括一个用来显示从源设备输出的AV合成数据流中的图像组分的电视12，以及一个用来重现AV数据流中的音频组分的音频处理器和回放设备14。
为了向使用者同步播放音频和视频组分，必须在网络中设置一个设备，来使某些数据流组分(在本实施例中是音频部分)相对于其它组分(在本实施例中是视频)产生延迟。在图1的实例中，如果从源设备10传送到两个目标设备12、14的数据流包括MPEG2视频和AC3音频，电视12的MPEG2数据的处理延迟是1.0秒，而音频播放设备中的AC3数据处理延迟是0.1秒，为了同步，音频信号必须在信号通道的某些点上延迟(1.0-0.1)＝0.9秒。在我们的标题为“音频/视频设备互联”的未审结申请中已经描述了一种能够提供延迟的技术，这种技术将在下文参照附图3简要介绍。为了能够合理安排这些延迟，系统必须有能确定不同数据流处理延迟的装置。
为了能施加合适的延迟以抵消匹配数据流中的等待时间，特别是在支持一种以上处理能力(例如MPEG2和DV；AC3和MP3)的设备中，设备组群中的每个设备10、12和14都有各自的内部或者远程存储的查阅表11、13和15。在这个表(图2中的例子是对于图1中的电视12)中，该装置所能处理的每一种数据流都对应一个表目。这个表目包括至少一个这种数据流的标识符和该数据流的处理延迟。关于数据流的其他信息可以根据需要储存在表中。
在某些情况下，系统可以根据使用者的输入而对预设的一个或多个音频参数进行变动，来改变特定的延迟。这种变化的标志信息一般以协议支持的标志信息的形式出现，且设备组群中的一些或所有设备检测并记录偏离它们储存在各自表中的特定参数的该变化的影响的程度取决于它们对协议的遵守程度，。这也使他们具有从设备组群中其他设备中获取更新后表的能力。
一个单一类型数据流可有不同的处理延迟，如果例如这个设备对于这个类型的数据流不同的比特速率范围有不同的处理延迟的话。而且，如同MPEG7数据流的表目那样，一个表目可以包括决定延迟的算法。例如，如果对于每兆比特/秒输入数据的延迟是0.1秒，可存储(0.1*x)秒的计算式，其中x是每秒钟兆比特的数目。通过表中的算法，或者可以是打包起来，以便于寻求确定延迟的设备来下载，或者是由查询设备向执行表中算法的设备提交参数值(例如x)，然后由该设备计算延迟并向查询设备返回结果。该表可以以一些形式的读处理(例如IEEE1394所规定的“读”操作)、命令协议(例如AV/C)、远程法调用协议(例如在IEEE1394基础上的家用音频/视频互换性标准-HAVi的请求信息)、各种JavaTMRMI进程或其他方法等来访问。
如同在我们的共同未决的申请中详细描述中及上面所描述的那样，源设备10可能的一种配置包括音频流缓冲存储器20和视频流缓冲存储器22，用于从远程信号源24获得相互分离的输入组分。在从目标设备12、14的表(未示出)中读取目标设备12、14的处理等待时间的控制处理器30的指导下，缓冲存储器用来向两个数据流中的至少一个提供各自的延迟，以克服视频12和音频14目标设备间的处理等待时间的不同。同样在处理器30的指导下，一个多路复用器级32将来自各个缓冲存储器的临时偏移视频和音频信号再合成单一的数据流，以通过1394总线18传输。
虽然在各个缓冲存储器20、22中的信号可以简单地读取和重新合成，源设备还可选择地包括在缓冲存储器20、22和多路复用器32之间的信号通道上设置的数据处理装置。如图所示，该另外的数据处理装置可以是接在音频信号缓冲存储器的输出上的音频信号处理器ASP34、和接在视频信号缓冲存储器的输出上的视频信号处理器VSP36。
第一和第二数据流(音频和视频)可以根据如MPEG1和2这样的第一通信协议来编码，目标设备12、14都带有按照上述协议工作的各自解码器40、42。
通过上述公开，本领域的普通技术人员可以作出其他的设置和变形，包括总线连接和无线通信系统领域中所公知的等效特征以及器件来以替换本实施例中的特征。例如如图4所示，源58可以包括一个光驱或者磁盘读出器，而不是数字数据总线，从源设备60到目标设备62、64和66的数据通道可以是无线通信链接68，这样每个目标设备就有至少一个接收器，源设备有至少一个发射器。系统还可以包括比上述更多的设备，例如两个或者更多源设备，且系统中的某些设备既具有源设备的特征也具有目标设备的功能(例如录象机和回放录音座)，其能够根据具体工作场合成为合适的源设备/目标设备。
在上文中描述了一种数据处理系统，其包括联组互联的多个设备，以实现数据流中的数据通信，尤其是数字音频和/或视频数据。其中的一个设备是源设备，能将至少两个数据流传送给设备组群中的一个或者多个其它设备。为了实现目标设备同步播放数据流，一些或者所有设备都带有各自的表，该表为该设备标记了其所能处理的每种数据流的标识符、以及对应该数据流的处理延迟。这个或每个这样的表可以通过联组互联，由任何一个要执行必要的偏移处理的设备进行访问，其中的任何设备可以是源设备、目标设备或者是其间的用于信号的设备。
权利要求
1.一种数据处理系统，其包括一个由多个设备组成的组群，其中的设备互联起来以实现数据流的数据通信，有至少两个数据流输送向所述设备组群中作为目标设备的一个或者多个设备，所述设备组群中至少一个设备包括有安装成向所述至少两个数据流中的至少一个提供相应的延迟的装置，所述延迟量由所述至少两个数据流的信号通道等待时间的差值来确定；其中所述组群的至少一些设备中保存着各自的表，该表可通过所述互联由所述设备组群中的其它设备读取，每个这样的表都为各个设备确定了一个或多个等待时间，且该装置被安排成以表的内容为基础实施一个延迟操作以施加延迟。
2.如权利要求1所述的系统，其中，每个表都为其对应设备标记出了该设备的信号处理能力、以及与每个这样的能力相关的等待时间。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述各设备中的一个设备是源设备，其向所述组群中的所述目标设备输出所述至少两个数据流，所述源设备包括用来执行延迟的装置，以及能从目标设备中的所述各个表中读取数据、并确定出向所述至少两个数据流中的至少一个提供相应延迟量的装置。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述源设备还包括多路复用装置，其与用来执行延迟的设备相连接，用来将所述至少两个数据流合成一个单一数据流并传送到所述目标设备。
5.如权利要求2所述的系统，其中，一个或多个表目是以算法的形式，该算法需要来自读取表的设备的数据来确定保持所述表的设备的等待时间。
6.如权利要求5所述的系统，其中，在算法基础上的确定是由读取表的设备来执行的，所述设备已从持有表的设备下载了算法。
7.如权利要求5所述的系统，其中，在算法基础上的确定是由持有表的设备来执行，执行结果将通过所述互联传送给读取表的设备。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所有的目标设备都保持有各自的表
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述用于施加延迟的设备包括缓冲存储器装置。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述用于施加延迟的设备包括用来向来自数据流源的所述数据流中的一个或每一个读数中选择性地施加延迟的装置。
11.包括权利要求3或4所述系统中源设备的技术特征的数据处理装置。
12.如权利要求11所述的数据处理装置，还包括如根据权利要求1至10的系统中的目标设备的技术特征。
全文摘要
一种数据处理系统,其包括联组互联的多个设备(16),以实现数据流中数据通信,尤其是数字音频和/或视频数据。其中的一个设备是源设备(10),能将至少两个数据流传送给设备组群中的作为目标装置的一个或者多个其它设备(12、14)。为了实现目标设备同步播放数据流,一些或者所有设备(10、12、14)都带有各自的表(11、13、15),该表为该设备标记了其所能处理的每种数据流的标识符以及对应该数据流的处理延迟。这个或每一个这样的表可以通过联组互联(18)由任何一个要执行必要的偏移处理的设备进行访问,其中的任何设备可以是源设备、目标设备或者是其间的用于信号的设备。
文档编号H04N7/52GK1367984SQ00804959
公开日2002年9月4日 申请日期2000年12月20日 优先权日2000年1月14日
发明者P·J·拉尼甘, N·B·舍菲尔德 申请人:皇家菲利浦电子有限公司