专利名称：网络媒体适配器的制作方法
技术领域：
本公开通常涉及使音频/视频(A/V)媒体设备适合于网络配置，且更具体地，涉及包括用于连接到多个A/V源和A/V接收器的连接器的外围接口并包括确保媒体数据整体性的处理的网络媒体适配器。
背景技术：
为了在联网的A/V媒体设备(例如Blu Ray或DVD播放器、摄像机等)的专业人员和消费者空间中产生相当大的市场拉力，需要创建桥、开关、路由器、源和接收器的整个生态系统，其可通过网络以媒体数据整体性正确地进行通信。虽然当标准或协议巩固且应用专用标准产品(ASSP )制造商产生有成本效率的解决方案时流产品将开始出现，但是存在不能在整个网络中执行流处理的数百万现有的源和接收器，例如以太网音频/视频桥接(AVB)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、MoCCA等，而不使用媒体入口 /出口匝道。
发明内容
媒体网络适配器提供在遗产音频/视频(“A/V”)媒体源和接收器之间的适应。当媒体被称为音频/视频媒体时，本公开意图是指音频媒体、视频媒体或任何种类的音频和视频媒体的组合。处理部件提供从客户外围接口例如模拟立体声音频、数字音频(S/PDIF或T0SLINK)、高清多媒体接口(HDMI)等接收音频和视频数据的能力。此外，可经由视频信号输入例如复合、S-视频、部件模拟接口和HDMI来接收标清和高清视频。当接收到音频/视频数据时，原始媒体数据被处理、封装、并使用适当的协议通过媒体网络被传输。额外的块用于接收媒体流(音频、视频和/或传输流)。当被接收时，原始媒体流被解封装、处理、并接着被传送到可用客户外围接口中的一个或多个。示例性网络媒体适配器包括用于连接到A/V源和接收器的连接器的外围接口，以分别从A/V源接收媒体数据并将媒体数据传送到A/V接收器。部件配置成使A/V源和接收器的本地媒体时钟同步并共振以确保与媒体网络的协议有关的媒体数据整体性，媒体数据通过媒体网络被传输。符合服务质量(QoS)的媒体接口集成在网络媒体适配器中，以通过该媒体接口根据协议将经处理的A/V媒体数据发送到媒体网络并从媒体网络接收经处理的A/V媒体数据。其它部件可配置成处理、封装、并通过媒体网络传送从A/V源接收的媒体数据。又一些其它部件可配置成从媒体网络接收媒体数据并解封装、处理和通过连接到A/V接收器的一个或多个外围接口发送媒体数据。当检查下面的附图和详细描述时，其它系统、方法、特征和优点将或将变得对本领域技术人员明显。意图是所有这样的额外系统、方法、特征和优点被包括在本描述中、在本发明的范围内、且被下面的权利要求保护。
参考下面的附图和详细描述将更好地理解本系统。在附图中的部件不一定按比例，相反在说明本发明的原理时被强调。而且，在附图中，相似的参考数字在不同的视图中始终表示相应的部件。图I是示例性网络媒体适配器的方框图。图2是图I的网络媒体适配器的示例性硬件实现的方框图。图3是图I的网络媒体适配器的另一示例性硬件实现的方框图。图4是通用计算机系统，其可代表本文提到的任何计算设备，包括可与网络媒体适配器通过接口连接的计算设备。
具体实施例方式作为介绍，本公开涉及一种网络媒体适配器，其包括用于连接到多个音频/视频
(“A/V”)源和A/V接收器的连接器的外围接口并包括确保媒体数据整体性的处理。至少部分地通过配置成使A/V源和接收器的时钟同步并共振以确保(或一些协议称为“保证”)与媒体网络的协议有关的媒体数据整体性的部件，网络媒体适配器提供媒体数据整体性。A/V源和接收器的时钟共振意味着它们在频率上匹配，以及它们同步意味着它们在频率和相位上匹配。媒体数据整体性意味着当媒体数据通过网络传送时，没有媒体数据的损失或破坏。换句话说，媒体数据(音频和/或视频)将平稳地播放，而没有抖动、咔哒声、爆裂声、或视频漏失等。网络媒体适配器也可包括符合服务质量的媒体接口，以通过该媒体接口根据协议通过物理媒体例如双绞线或光纤或通过其它通信媒体例如无线网络媒体将经处理的A/V媒体数据发送到媒体网络或从媒体网络接收经处理的A/V媒体数据。图I是示例性网络媒体适配器100的方框图。网络媒体适配器100可以是例如在专用于网络媒体适配器100的单独外壳中的分开的独立设备。可选地，网络媒体适配器100可被添加到另一设备作为部件或模块。网络媒体适配器100可包括外围接口 102和104以与在网络媒体适配器100外部的设备通信。这样的外围接口 102和104可包括物理连接，例如端口、连接器、紧固器等，和/或无线连接以及相应的通信协议。多个A/V源设备(或“源”)可包括相应的外围接口 102，且多个A/V接收器设备(或“接收器”)也可包括相应的外围接口 104。每个接口 102和104可提供公共客户音频和视频的接收和发送。在其它实例中，A/V设备可作为源和接收器操作。另外参考图2-3，图I的外围接口 102和104可包括用于连接到模拟音频发射机例如AM/FM调谐器、⑶播放器或MP3播放器的立体声音频连接器106 (例如RCA型连接器)。而且、此外或可选地，接口 102和104可包括用于连接到作为扬声器的模拟音频接收机的立体声音频连接器108。类似地、此外或可选地，每个接口 102和104可包括用于分别连接到数字音频发射机和/或数字音频接收机的数字音频连接器110和112。数字音频连接器110和112可具有立体声多频道原始格式例如线性脉冲代码调制(LPCM)和/或其它多频道格式。图2-3的数字音频互连器110和112是预定的格式，例如SA3DIF格式，但可使用任何格式。接口 102和104可以可选地或此外包括用于分别连接到有HDMI能力的发射机和/或有HDMI能力的接收机的高清多媒体接口(HDMI)连接器114和/或116。HDMI连接器114和116可包括用于高清视频和音频的高速串行接口。接口 102和104还可以可选地或此外包括用于分别连接到有复合视频能力的发射机和/或有复合视频能力的接收机的复合视频连接器118和/或120。复合视频连接器118和120可经由黄色RCA连接器建立在标准NTSC或PAL模拟视频接口上。接口 102和104还可以可选地或此外包括S-视频连接器122和/或124，其为使用多引脚DIN连接器的高分辨率模拟视频接口连接器。接口 102和104还可以可选地或此外包括部件连接器126和/或128、使用三个RCA或BNC型连接器的高清视频接口。此外、可选地或除了模拟音频连接器106和/或108以及任何模拟视频连接器(例如复合视频连接器118和/或120或S-视频连接器122和/或124)以外，接口102和104还可包括SCART (EIA多端口 )连接器，如仍然在欧洲使用的。SCART连接器组合模拟音频和视频信号，并且共同用于将A/V设备连接在一起。其它接口或连接器可被包括，虽然未示出，因此所述接口和连接器是例子。网络媒体适配器100还可包括媒体时钟生成处理器129，其为来自A/V源的待封装、处理和通过网络130的通信介质传送的媒体产生本地媒体时钟，这将被更详细地讨论。组合的媒体时钟恢复和生成处理器129和188 (“MCR”)在图2和3的网络媒体适配器100的实现中被显示为设备或部件，例如至少现场可编程门阵列(FPGA)。在其它实例中，网络媒 体适配器或网络媒体适配器100的部分可以是模块。术语“模块”或“部件”可被定义为包括一个或多个可执行部分。如本文所述的，模块或部件被定义为包括可由处理器执行的软件、硬件或其某种组合。软件模块可包括存储在存储器中的由处理器可执行的指令。硬件模块可包括由处理器对性能可执行、指示、和/或控制的各种设备、部件、电路、门、电路板等。网络媒体适配器100可包括图2所示的片上系统(SoC) 131，其可配置和/或编程为实现很多类别的A/V处理功能，包括本文所述的功能中的一些，但不一定是全部。图2的片上系统131可以是部件,例如德克萨斯州达拉斯的Texas Instruments的DRA64x/65x或DM8214。图2的片上系统131包括初始硬件结构，其实现图I的外围接口 102和104中的一些，并添加其它设备例如硬盘驱动器、USB、SD卡等。其它类型的这样的处理器可被使用，或更多分立的硬件和/或可编程处理器的组合可被使用，如在图3的示例性实现中描述的。网络媒体适配器100还可包括用于处理原始视频媒体的一个或多个视频处理器132。在图3的不例性实现中，加利福尼亚州Mountain View的Cavium Networks的CaviumPureView视频处理器可配置成执行如将在稍后讨论的大部分视频处理，用于该视频处理的模块显示在图3的视频处理器132内。图3的视频处理器132还可配置成也实现其它处理，包括与时钟恢复有关的处理。网络媒体适配器100还可包括视频编码器136以便以高达100:1的压缩比压缩视频，同时维持高清质量。网络媒体适配器100还可包括视频解码器138以便将高达相同的压缩比的经压缩的视频解压缩，准备将视频发送到视频接收机或其它接收器。设想了不同或另外的压缩比。视频编码器/解码器136和138 (图2-3)可在网络媒体适配器内的一个芯片、模块或实例中实现。压缩可能是必要的，特别是对高清视频和/或音频，因为至少一些媒体接口对流业务强加带宽限制。甚至适中的视频分辨率也需要每秒超过200兆位(Mbp)来传送。原始视频因此将快速消耗可用带宽，所以视频压缩用来维持高质量，同时避免大量带宽的消耗。视频编码器/解码器136和138实现多个高清视频流通过流媒体网络例如以太网AVB等的传输。虽然视频压缩常常是必要，它并不总是需要的，且一些视频媒体(特别是模拟或低清类型的)可绕过视频编码器/解码器(虚线)，使它们是可选的。通过相应的外围接口 102和104接收和发送的音频数据遵循与通过接口 102和104接收和发送的视频类似的路径。网络媒体适配器100因此也可包括音频编码器140以将音频压缩到预定水平的压缩。网络媒体适配器100还可包括音频解码器142以对音频解压缩，准备将音频发送到音频接收机或其它接收器。音频编码器140和音频解码器142可包括在单个芯片(图2)上作为部件，或作为在较大芯片上的单个实例或网络媒体适配器100的实现。网络媒体适配器100还可包括用于从接口 102接收的视频和音频的可选的内容保护的多上下文密码加密器148。加密器148的多上下文加密引擎实现对多种加密标准的同时支持。例如，使用高带宽数字内容保护(HDCP)来保护HDMI内容。因此，使用HDCP来保护经由HDMI接收的内容。然而，其它内容被托管以使用用于内容保护和复制管理的数字传输内容保护(DTCP)。这两种标准使用AES-128加密标准的不同操作模式。多上下文加密引擎实现DTCP和HDCP保护的内容的流处理。加密引擎应具有正被接收和传送的至少最大预期的数据吞吐量的总吞吐量。因为内容保护是可选的(如果媒体不需要被加密或保护)，多上下文密码加密器148可被绕过。所接收和传送的音频和视频的各种示例性可选的路径以 虚线示出，指示音频和/或视频媒体数据可以不被在网络媒体适配器100内可用的每个处理部件处理。网络媒体适配器100还可包括多上下文密码解码器150以在媒体可被解压缩(如果必要)并被继续发送到接收机之前对来自网络的编码媒体解密。所使用的解密格式是使该格式(例如HDCP、DTCP)与A/V媒体最初被加密的格式匹配。在图2中，HDCP/DTCP AKE/SRM 152是结合HDCP/DTCP加密器/解密器148和150工作以执行刚刚提到的加密和解密任务的软件实现。标签的AKE/SRM部分代表鉴别和密钥交换(AKE )以及系统更新消息(SRM)。在图3中，HDCP/DTCP AKE/SRM 152在ARM的配置之后集成在ARM处理器的功能中。ARM是能够进行高性能计算的通用可编程处理器。如果进入的媒体未被加密，则多上下文密码解密器150可被绕过(虚线)。网络媒体适配器100还可包括传输流复用器154以将压缩的音频和压缩的视频复用成多程序传输流，例如IEC 13818。网络媒体视频100还可包括传输流解复用器156以将存在于进入分组的流内的多个打包基本流(PES)解复用，并处理至少一些PES以压缩成基本流，其在被加密时被发送到多上下文密码解密器150。多上下文密码解密器150可进一步配置成使用多个复制保护标准之一来对每个基本流解密。网络媒体适配器100还可包括流分组封装器160以从符合服务质量(QoS)的媒体接口 159的时间戳捕获模块158接收时间戳数据，并将传输流封装到符合媒体接口的分组流例如IEC 61883-4中。此时在A/V媒体流中，经处理的媒体准备在期望的流网络通信介质上传输。网络媒体适配器100还可包括流分组解封装器162以对媒体数据的进入分组解封装，并当在传输流中时将解封装的媒体数据发送到传输流解复用器，当被加密或保护时发送到多上下文密码解密器，和/或当被压缩时发送到音频和视频解码器138和142。网络媒体适配器100还可包括流ID过滤器163，以使用其过滤出从进入分组分类器178 (稍后进一步描述)接收的源流。可能存在比媒体适配器需要处理的更多的通过网络130发送的流，因为流中的一些(或很多)预定到未连接到媒体适配器100的外围接口 104的接收器。如果媒体适配器不需要处理所识别的流，则媒体适配器可忽略这些流。在一个实例中，这使用下标来处理。
流ID过滤器163可包括确定网络媒体适配器100是否预订由源媒体流的头部信息中的流ID识别的源流。如果媒体适配器预订特定的流ID，则媒体适配器100可产生相应的本地媒体流用于进一步的处理。可选地，如果媒体适配器不预订特定的流ID，则媒体适配器可以不产生相应的本地媒体流。网络媒体适配器100还可包括微代码引擎164，其可包括处理微代码或命令的部件。命令可以是预订或不预订传输流。可选地或此外，命令可以是将与特定的流ID相关的媒体流样本路由到产生相应的本地媒体流的外围接口 104中的特定的一个。网络媒体适配器100还可包括主处理器165，其可以通过总线166或任何其它通信机制与微代码引擎164通信。总线166可包括在处理器165和微代码引擎164之间传输数据的接口。总线166可包括在计算设备内部的数据总线、并行总线、串行总线、PLB (处理器本地总线)、或用于在部件之间传输数据的任何其它介质。
在操作期间，处理器165可将命令写到微代码引擎164。例如，响应于在图形用户界面中的特定传输流的选择或其它事件，处理器165可将命令写到预订相应的流ID的总线166。可选地或此外，响应于在图形用户界面中的特定流的选择，处理器165可以写从相应的流ID注销的命令。可选地或此外，处理器165在将新的命令写到总线166之前可从微代码引擎164读取以前存储的命令。为了预订流ID，处理器165可确定相应的源流的时域。处理器165可确定为所确定的时域配置外围接口 104中的哪个。外围接口中的每个可从多个源流产生多个本地媒体流。可选地或此外，外围接口中的每个可从多个源流产生单个本地媒体流。因此，流ID过滤器163可配置成具有相应于分配给网络适配器100的N个可能的源流的N个目的偏移量。处理器165可进一步确定目的偏移值，其识别目的偏移量中的哪个相应于流ID所识别的源流。在一个实例中，目的偏移值可识别在媒体适配器100中的缓冲器的输出块中的位置以在该位置写源流的媒体流样本。例如，目的偏移值可以是可用于确定存储偏移值的存储偏移值或数字。处理器165可将命令写到微代码引擎164用于预订流ID并用于将流ID的任何媒体流样本路由到适当的外围接口 104的适当的目的偏移。例如，处理器165可将命令存储在本地存储缓冲器中，以便随后每当流ID的任何带时间戳的分组到达时，微代码引擎164可以适当地处理带时间戳的分组。响应于主处理器165将一个或多个命令写到微代码引擎164，微代码引擎164可将在预订命令中识别的流ID传送到流ID过滤器163。作为结果，流ID过滤器163可将流ID存储为预订的媒体流标识符，并稍后在被请求时识别预订的媒体流标识符。在一个实例中，微代码引擎164也可给流ID过滤器163提供将预订的媒体流路由到适当的外围接口的适当的目的偏移的命令的标识。在于2011年2月9日提交的标题为“MEDIA EXTRACTOR”的美国专利申请No. 13/023, 989、也于2011年2月9日提交的标题为“MEMORY MANAGEMENTUNIT”的美国专利申请No. 13/024，008、以及也于2011年2月9日提交的标题为“STREAMIDENTIFIER HASH TABLE”的美国专利申请No. 13/024，016中描述了基于预订的流处理和附属的特征的另外的例子，所有这些申请通过引用被并入本文。可在来自FPGA的可能的帮助下使用Cortex A8/TMS3206x在图2中实现流ID过滤器163。可在来自FPGA的可能的帮助下使用ARM处理器在图3中实现流ID过滤器163。网络媒体适配器100可包括输出分组调度器168以按优先顺序排列并调度不同类型的数据(流处理、时间同步、和其它类型的数据例如异步控制数据)，并接着将该数据发送到媒体接口 159用于通过网络的物理或通信介质170最终传输。通信介质170参考媒体接口 159被公开，媒体接口 159也可与网络130无线地通信，因而可不与到网络130的物理连接直接连接。符合QoS的媒体接口 159可根据各种协议例如801. IQat和802. IQav发送封装的流数据。这个符合QoS媒体 接口 159还包含能够实现精密网络时间同步和时钟恢复的加时间戳逻辑。稍后将进一步描述媒体接口 159的这些方面以及定时同步和网络媒体适配器100的同步的其它方面。网络媒体适配器100还可包括进入分组分类器178，其负责探测从媒体接口 159接收的不同类型的业务，并将适当的业务类型路由到正确的处理模块。例如，进入分组分类器178可将被分类为时间同步业务的媒体数据路由到同步处理器180。同步处理器180可配置成实现精密同步协议例如IEEE 802. 1AS，其可确保符合QoS的媒体接口 159的本地实时时钟182与网络主时钟同步，并从而使媒体时钟恢复处理器能够使本地媒体时钟共振或同步，以确保媒体数据的媒体数据整体性。进入分组分类器178也可将被分类为流分组业务的媒体数据路由到流ID过滤器163，其从多个源流选择微代码引擎164和主处理器165批准被处理并发送到外围接口 104之一的那些源流，并创建相应的本地媒体流。流ID过滤器163可接着将这些本地媒体流路由到流分组解封装器162。最后，进入分组分类器178可将所有其它一般媒体数据路由到主处理器165用于一般处理。流分组解封装器162可对本地媒体流的进入分组解封装，并将适当的预定传输流发送到传输流解复用器156。如果进入的业务不是传输流，则传输流解复用器在内部被绕过(虚线)，且A/V媒体流被路由用于解密和最终处理。传输流分组可被路由到传输流解复用器156用于处理。最后，流分组解封装器162也可按需要从进入的媒体流提取时间戳，进入的分组被发送到媒体时钟恢复处理器188以在将被讨论的媒体时钟恢复过程中使用。图2的Cortex A8/TMS3206x处理器可配置或编程为执行流分组封装器和解封装器160和162、主处理器165、以及媒体时钟恢复处理器188中的一个或多个的功能。前面讨论的图3的ARM处理器可配置或编程为执行流分组封装器和解封装器160和162、同步处理器180、主处理器165、以及媒体时钟恢复处理器188中的一个或多个的功能。图3的XMOS音频处理器还可配置或编程为执行媒体时钟生成处理器129和媒体时钟恢复处理器188中的一个或多个的功能加上在这里显示的其它部件的功能。传输流解复用器156接受标准传输流分组并对多个打包基本流(PES)解复用。每个PES接着被进一步处理到基本流水平并且如果需要则被发送到多上下文解密器。未加密的内容绕过多上下文密码解密器150。多上下文密码解密器150在概念上与多上下文密码加密器148相同，因为它支持多个上下文但执行相反的操作解密。当数据被自然地路由到一个或多个可用的外围接口时，到外围接口 104的最后的输出出现。同步处理器180实现精密同步协议，其可确保符合QoS的媒体接口 159的本地实时时钟182与通过通信介质170可访问的网络主时钟(未示出)同步。同步处理器180可响应于来自进入分组分类器178的同步分组或同步消息，并维持跟踪网络上的其它节点(例如源和接收器)的本地实时时钟，因而确保网络时间同步。同步处理器180也可将同步分组或同步消息发送到输出调度器168以维持本地实时时钟182和网络主时钟之间的同步。使用同步消息的示例性时钟同步协议包括对用于联网的测量和控制系统的精密时钟同步协议的IEEE(电气和电子工程师协会)1588:2002标准以及对局域网和城域网的IEEE 802. IAS中的IEEE 802. IAS精密时间协议(PTP) —在桥接局域网中的时间敏感的应用的定时和同步。由同步处理器180执行的同步使媒体时钟恢复处理器188能够使媒体时钟共振和同步，并也确保媒体数据样本在称为呈送时间的正确时间被呈送到适当的外围接口 104。本地媒体时钟是由单独的媒体外围接口 102和104使用的用于采样、发送、接收和成帧化媒体数据的时钟。例如，来自数字音频源的44. IkHz时钟将被认为是对该源的本地媒体时钟。为了传送和接收A/V媒体数据而没有听得见或看得见的假象，媒体源和接收器的本地媒体时钟在频率(共振)和相位(同步)上匹配。媒体时钟恢复处理器188在网络媒体适配器100内实现这个功能。媒体时钟恢复类似于从编码数据流的时钟恢复的过程，但基本机制稍微不同。使用媒体时钟恢复，本地媒体流包含可用于计算媒体源时钟频率和相位的时间戳信息。此外，可通过使用本地媒体时钟同步地产生时间戳事件来计算关于接收机的本地媒体时钟频率和相位信息。符合QoS的接口 159包含如早些时候描述的本地实时时钟182和时间戳捕
获和事件硬件158。媒体时钟恢复处理器188采用从流分组解封装器162接收的时间戳数据和由本地媒体时钟产生的时间戳，并计算相移和频移以使用其来控制媒体时钟生成处理器。这些偏移可用于控制本地媒体时钟生成处理器129，其产生本地媒体时钟，使得本地媒体时钟与源A/V媒体时钟共振并同步。在2010年9月2日提交的标题为“MEDIA CLOCKRECOVERY”的美国专利申请No. 12/874，836中描述了媒体时钟恢复的另外的例子。符合QoS的媒体接口 159还可包括电子媒体访问控制(MAC) 192以及相应于一种或多种类型的网络例如以太网AVB、TCP/IP、MoCCA等的一个或多个物理网络接口连接器194。图2和3的实现的电子媒体访问控制(EMAC)可用于实现符合QoS的媒体接口 159的功能，以包括时间戳捕获模块158、实时时钟182和MAC 192。网络媒体适配器100可包括存储器，例如图2所示的闪存196或随机存取存储器(RAM)198或如参考图4讨论的其它类型的存储器。图4示出通用计算系统400，其可代表本文提到的任何其它计算设备，包括与网络媒体适配器100例如蓝光播放器、DVD播放器、摄像机、计算机、智能电话、立体声系统、记录器和现在存在或以后发展的其它这样的设备连接的计算设备。计算机系统400可包括一组指令402的有序列表，这些指令可被执行来使计算机系统400与网络媒体适配器100交换A/V媒体数据。计算机系统400可经由网络130连接到或耦合于其它计算机系统或外围设备。在本文，短语“耦合于”被定义为意指直接连接到或通过一个或多个中间部件间接地连接。这样的中间部件可包括基于硬件和软件的部件，包括网络130或与网络有关的部件。在联网部署中，计算机系统400可在服务器的容量中或作为服务器-客户端用户网络环境中的客户端-用户计算机或作为在对等(或分布式)网络环境中的对等计算机系统来操作。计算机系统400还可被实现为或合并入各种设备，例如能够执行一组指令402的个人计算机或移动计算设备，所述指令规定由该机器采取的行动，包括而不限于通过任何计算机应用访问网络130。此外，所述系统的每个可包括单独地或联合地执行一组或多组指令以执行一个或多个计算机功能的子系统的任何集合。计算机系统400可包括处理器404，例如中央处理单元(CPU)和/或图像处理单元(GPU)。处理器404可包括一个或多个通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、数字电路、光学电路、模拟电路、其组合、或用于分析和处理A/V媒体数据的其它现在已知或以后发展的设备。处理器404可实现该组指令402或其它软件程序，例如用于实现逻辑功能的人工编程的或计算机产生的代码。所述逻辑功能或任何系统元件连同其它功能一起将模拟数据源例如模拟电、音频或视频信号或其组合处理和/或转换成数字数据源用于音频-视觉目的或其它数字处理目的，例如对计算机处理或联网通信的兼容性。计算机系统400可包括在用于传递信息的总线412上的存储器408。可操作来使计算机系统执行本文所述的任何行动或操作的代码可存储在存储器408中。存储器408可以是随机存取存储器、只读存储器、可编程存储器、硬盘驱动器或任何其它类型的易失性或非易失性存储器或存储设备。计算机系统400还可包括磁盘或光学驱动单元414。磁盘驱动单元414可包括计算机可读介质418，其中可嵌入一组或多组指令402例如软件。此外，指令402可执行如本文所述的操作中的一个或多个。指令402可在被计算机系统400执行期间完全或至少部分 地存在于存储器408内和/或处理器1804内。存储器408和处理器404还可包括如上所述的计算机可读介质。“计算机可读介质”、“计算机可读存储介质”、“机器可读介质”、“传播信号介质”和/或“信号承载介质”可包括任何设备，其包括、存储、传递、传播或传输由或结合指令执行系统、装置或设备使用的软件。机器可读介质可选择性地是——但不限于——电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。此外，计算机系统400可包括配置成使用户与系统400的任何部件(包括用户选择或显示菜单的菜单项目)交互作用的输入设备424，例如键盘或鼠标。它还可包括显示器430，例如液晶显示器(IXD)、阴极射线管(CRT)或适合于传达信息的任何其它显示器。显示器430可充当使用户看到处理器404的运行的接口，或特别作为与存储在存储器408或驱动单元414中的软件的接口。计算机系统400可包括经由通信网络130实现与网络媒体适配器100的A/V媒体数据交换的A/V媒体接口 436。网络130可包括有线网络、无线网络或其组合。A/V媒体接口 436可经由任何数量的通信标准例如以太网AVB、802. 11,802. 17,802. 20、WiMax, WiFi、MoCCa或其它通信标准来实现通信。网络媒体适配器100可以在硬件、软件或硬件和软件的组合中实现。适合于执行本文描述的方法的任何类型的计算机系统或其它装置是适当的，其可以是图2和3的修改或明显不同的实现。网络媒体适配器100可包括任何种类的存储器，包括计算机可读介质，其中一组或多组指令例如软件可被嵌入以配置网络媒体适配器。指令可执行如本文所述的一个或多个操作。指令可完全或至少部分地存在于存储器内，并可进一步存在于网络130上的位置中，例如在计算机系统400的任一个的存储器或存储设备中，网络媒体适配器连接到计算机系统400或网络媒体适配器100通过网络130与计算机系统400进行通信。因此，可经由膝上型计算机或通过网络130来配置网络媒体适配器100。网络媒体适配器可包括一个或多个处理器，例如参考图2和3讨论的那些处理器和/或配置成执行指令的其它处理器。存储器和处理器也可体现在计算机可读介质上，如该术语在早些时候参考图4被定义的。处理器可包括执行计算机可读指令的任何硬件部件。例如，处理器可以是微控制器、软核处理器、ASIC (专用集成电路)、FPGA (现场可编程门阵列)、CPLD (复杂可编程逻辑设备)、计算设备的中央处理单元、通用处理器、数字信号处理器、数字电路、模拟电路或其任何组合。软核处理器的例子包括对来自XilinxTM(加利福尼亚州San Jose的Xilinx公司的注册商标)的Xilinx FPGA设计的MicroBlaze0网络媒体适配器100也可至少部分地嵌在计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使本文所述的操作的实现成为可能并在被装入计算设备中时能够执行这些操作的所有特征。在本背景中的计算机程序意指一组指令的以任何语言、代码或符号的任何表达，该组指令用于使具有信息处理能力的系统直接地或在下列操作的一个或两个之后执行特定的功能a)转换到另一语言、代码或符号；b)以不同的材料形式的复制。虽然描述了本发明的各种实施方案， 但是对本领域的普通技术人员来说明显的是，在本发明的范围内非常多的实施方案和实现是可能的。因此，除了根据所附权利要求及其等效形式以外，本发明没有被限制。
权利要求
1.一种网络媒体适配器，包括 多个外围接ロ，其配置成连接到多个音频/视频(“A/ν”)源和接收器的连接器，以分别从所述A/V源接收媒体数据并将媒体数据传送到所述A/V接收器； 多个部件，其配置成与所述外围接ロ中的至少ー些耦合，并配置成使所述A/V源和接收器的本地媒体时钟共振或同步以确保与媒体网络的协议有关的媒体数据整体性，所述媒体数据通过所述媒体网络被传输； 符合服务质量(QoS)的媒体接ロ，其可连接到所述网络，且通过所述媒体接ロ根据所述协议将经处理的A/V媒体数据发送到所述媒体网络并从所述媒体网络接收经处理的A/V媒体数据。
2.如权利要求I所述的网络媒体适配器，其中所述协议包括以太网音频/视频桥接。
3.如权利要求I所述的网络媒体适配器，其中所述多个部件包括同步处理器以使本地实时时钟与网络主时钟同步；所述网络媒体适配器还包括流分组解封装器和进入分组分类器，所述进入分组分类器配置成 对通过所述符合QoS的媒体接ロ从所述媒体网络接收的媒体数据进行分类； 将被分类为时间同步业务的媒体数据路由到所述同步处理器以实现本地媒体时钟的共振或同歩，以确保所述媒体数据的媒体数据整体性；以及 将被分类为流分组业务的媒体数据路由到流标识(ID)过滤器，所述流ID过滤器配置成 从媒体数据的多个源流选择批准被处理的那些源流； 产生所选择的源流的相应的本地媒体流；以及 将所述本地媒体流发送到所述流分组解封装器。
4.如权利要求3所述的网络媒体适配器，其中所述符合QoS的媒体接ロ包括加时间戳逻辑以实现精密时间同步和时钟恢复。
5.如权利要求4所述的网络媒体适配器，其中所述多个部件还包括媒体时钟恢复处理器，其中所述流分组解封装器配置成由从所述媒体网络流出的所述媒体数据提取时间戳；并将所述时间戳发送到所述媒体时钟恢复处理器。
6.如权利要求5所述的网络媒体适配器，其中所述多个部件还包括媒体时钟生成处理器，其中所述媒体时钟生成处理器配置成 比较来自所述流分组解封装器的时间戳与由本地媒体时钟产生的时间戳；以及计算频移和相移以使用其控制使所述本地媒体时钟与源媒体时钟共振或同步的所述媒体时钟生成处理器。
7.如权利要求6所述的网络媒体适配器，其中所述媒体时钟恢复处理器还配置成在媒体时钟主模式中操作以使所述时间戳与外部本地媒体时钟同步。
8.如权利要求4所述的网络媒体适配器，还包括与网络接ロ耦合的媒体接入控制器，所述网络接ロ可连接到通信介质以通过其发送和接收A/V媒体数据来确保媒体数据整体性。
9.一种网络媒体适配器，包括 多个外围接ロ，其配置成连接到多个音频/视频(“A/V”)源和接收器的连接器； 多个第一部件，其配置成从连接到所述A/V源的所述外围接口中的ー个或多个接收媒体数据，所述第一部件配置成处理、封装并通过媒体网络传输从所述A/V源接收的所述媒体数据； 多个第二部件，其配置成从所述媒体网络接收媒体数据，所述第二部件配置成解封装、处理并通过连接到所述A/V接收器的一个或多个外围接ロ传送所述媒体数据； 多个第三部件，其配置成使所述A/V源和接收器的本地媒体时钟共振或同步以确保与所述媒体网络的协议有关的媒体数据整体性；以及 符合服务质量(QoS)的媒体接ロ，其可连接到所述媒体网络，且通过所述媒体接ロ根据所述协议将经处理的A/V媒体数据发送到所述媒体网络并从所述媒体网络接收经处理的A/V媒体数据。
10.如权利要求9所述的网络媒体适配器，其中所述第一部件还包括多上下文密码加密器以使用多个复制保护标准之一将所述媒体数据加密。
11.如权利要求9所述的网络媒体适配器，其中所述第一部件还包括 流封装器，其从所述符合Q0S的媒体接ロ接收时间戳数据并将所述媒体数据封装到符合媒体接ロ的分组流中；以及 输出分组调度器，其通过所述符合QoS的媒体接ロ调度不同类型的数据用于传输，所述类型的数据包括流数据、时间同步数据和各种其它类型的数据。
12.如权利要求9所述的网络媒体适配器，其中所述第一部件包括 音频编码器，其压缩来自所述A/V源中的ー个或多个A/V源的原始音频； 视频编码器，其压缩来自所述A/V源中的ー个或多个A/V源的原始视频； 多上下文密码加密器，其在需要时使用多个复制保护标准之一将压缩的视频和/或音频加密； 传输流复用器，其将压缩的音频和压缩的视频复用成传输流；以及流封装器，其从所述符合QoS的媒体接ロ接收时间戳数据，并将所述传输流封装成符合媒体接ロ的分组流。
13.如权利要求9所述的网络媒体适配器，其中所述第三部件包括同步处理器以使所述本地媒体时钟与网络主时钟同步；且其中所述第二部件包括流分组解封装器和进入分组分类器，所述进入分组分类器配置成 将通过所述符合QoS的媒体接ロ从所述媒体网络接收的媒体数据分类； 将被分类为时间同步业务的媒体数据路由到所述同步处理器以实现本地媒体时钟的共振或同歩，以确保所述媒体数据的媒体数据整体性；以及 将被分类为流分组业务的媒体数据路由到流标识(ID)过滤器，所述流ID过滤器配置成 从所述媒体数据的多个源流选择批准被处理的那些源流； 产生所选择的源流的相应的本地媒体流；以及 将所述本地媒体流发送到所述流分组解封装器。
14.如权利要求13所述的网络媒体适配器，其中所述第二部件还包括多上下文密码解密器；以及传输流解复用器；其中所述流分组解封装器配置成对所述媒体数据的进入分组解封装，并当在传输流中时将解封装的媒体数据发送到所述传输流解复用器，当被加密但不在所述传输流中时发送到所述多上下文密码解密器，或当既不在所述传输流中也未被加密时发送到另外的下游第二部件。
15.如权利要求14所述的网络媒体适配器，其中所述传输流解复用器配置成 对存在于进入分组的流内的多个打包基本流(PES)解复用；以及 处理至少ー些所述PES中的相应的每个以压缩成基本流，所述基本流在被加密时发送到所述多上下文密码解密器； 所述多上下文密码解密器配置成使用多个复制保护标准之一对每个基本流解密。
16.如权利要求14所述的网络媒体适配器，其中所述第二部件还包括 音频解码器，其配置成将从所述流分组解封装器、所述传输流解复用器或从所述多上下文密码解密器接收的任何压缩的音频解压缩成原始音频，并将所述原始音频发送到连接至IJ所述A/V接收器的所述外围接ロ中的ー个或多个；以及 视频解码器，其配置成将从所述流分组解封装器、所述传输流解复用器或从所述多上下文密码解密器接收的任何压缩的视频解压缩成原始视频，并将所述原始视频发送到连接到所述A/V接收器的所述外围接ロ中的ー个或多个。
17.如权利要求14所述的网络媒体适配器，其中所述多上下文密码解密器配置成使用多个复制保护标准之一对从所述流分组解封装器接收的加密的媒体数据解密。
18.如权利要求13所述的网络媒体适配器，其中所述符合QoS的媒体接ロ包括加时间戳逻辑以实现精密时间同步和时钟恢复，其中所述第三部件还包括媒体时钟恢复处理器，其中所述流分组解封装器配置成 从由所述媒体网络流出的所述媒体数据提取时间戳；以及 将所述时间戳发送到所述媒体时钟恢复处理器。
19.如权利要求18所述的网络媒体适配器，其中所述第三部件还包括媒体时钟生成处理器，其中所述媒体时钟恢复处理器配置成 比较来自所述流分组解封装器的时间戳与由本地媒体时钟产生的时间戳；以及 计算频移和相移以使用其控制使所述本地媒体时钟与源媒体时钟共振或同步的所述媒体时钟生成处理器。
20.如权利要求18所述的网络媒体适配器，还包括与网络接ロ耦合的媒体接入控制器，所述网络接ロ可连接到通信介质以通过其发送和接收A/V媒体数据例如来确保媒体数据整体性。
21.ー种包括用于配置网络媒体适配器的ー组指令的计算机可读介质，所述网络媒体适配器包括配置成连接到多个音频/视频(“A/V”)源和接收器的连接器的多个外围接ロ，该组指令由具有处理器和存储器的计算设备可执行，所述计算机可读介质包括 指示所述处理器配置多个第一部件以从连接到所述A/V源的一个或多个所述外围接ロ接收媒体数据的指令，所述第一部件配置成处理、封装并通过媒体网络传输从所述A/V源接收的所述媒体数据； 指示所述处理器配置多个第二部件以从所述媒体网络接收媒体数据的指令，所述第二部件配置成解封装、处理并通过连接到所述A/V接收器的一个或多个外围接ロ传送所述媒体数据； 指示所述处理器配置多个第三部件以使所述A/V源和接收器的本地媒体时钟共振或同步以确保与所述媒体网络的协议有关的媒体数据整体性的指令；以及指示所述处理器配置可连接到所述媒体网络的符合服务质量(QoS)的媒体接ロ并通过所述媒体接ロ根据所述协议将经处理的A/V媒体数据发送到所述媒体网络并从所述媒体网络接收经处理的A/V媒体数据的指令。
22.如权利要求21所述的计算机可读介质，其中所述第一部件还包括多上下文密码加密器以使用多个复制保护标准之一对所述媒体数据加密。
23.如权利要求21所述的计算机可读介质，其中配置所述第一部件的指令还包括 指示所述处理器配置流封装器以从所述符合QoS的媒体接ロ接收时间戳数据并将所述媒体数据封装到符合媒体接ロ的分组流中的指令；以及 指示所述处理器配置输出分组调度器以通过所述符合QoS的媒体接ロ调度不同类型的数据用于传输的指令，所述类型的数据包括流数据、时间同步数据和各种其它类型的数据。
24.如权利要求21所述的计算机可读介质，其中配置所述第一部件的指令还包括 指示所述处理器配置音频编码器以压缩来自所述A/V源中的ー个或多个的原始音频的指令； 指示所述处理器配置视频编码器以压缩来自所述A/V源中的ー个或多个的原始视频的指令； 指示所述处理器配置多上下文密码加密器以在需要时使用多个复制保护标准之ー对压缩的视频和/或音频加密的指令； 指示所述处理器配置传输流复用器以将压缩的音频和压缩的视频复用成传输流的指令·M及 指示所述处理器配置流封装器以从所述符合QoS的媒体接ロ接收时间戳数据并将所述传输流封装成符合媒体接ロ的分组流的指令。
25.如权利要求21所述的计算机可读介质，其中所述第三部件包括同步处理器以使所述本地媒体时钟与网络主时钟同步；且其中所述第二部件包括流分组解封装器和进入分组分类器，所述指令指示所述处理器配置所述进入分组分类器以 将通过所述符合QoS的媒体接ロ从所述媒体网络接收的媒体数据分类； 将被分类为时间同步业务的媒体数据路由到所述同步处理器以实现本地媒体时钟的共振或同歩，以确保所述媒体数据的媒体数据整体性；以及 将被分类为流分组业务的媒体数据路由到流标识(ID)过滤器，所述流ID过滤器配置成 从所述媒体数据的多个源流选择批准被处理的那些源流； 产生所选择的源流的相应的本地媒体流；以及 将所述本地媒体流发送到所述流分组解封装器。
26.如权利要求25所述的计算机可读介质，其中所述第二部件还包括多上下文密码解密器；以及传输流解复用器；其中所述指令指示所述处理器配置所述流分组解封装器以对所述媒体数据的进入分组解封装，并当在传输流中时将解封装的媒体数据发送到所述传输流解复用器，当被加密但不在所述传输流中时发送到所述多上下文密码解密器，或当既不在所述传输流中也未被加密时发送到另外的下游第二部件。
27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中所述指令指示所述处理器配置所述传输流解复用器以 对存在于进入分组的流内的多个打包基本流(PES)解复用；以及处理至少ー些所述PES中的相应的每个以压缩成基本流，所述基本流在被加密时发送到所述多上下文密码解密器； 所述多上下文密码解密器配置成使用多个复制保护标准之一对每个基本流解密。
28.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中配置所述第二部件的指令还包括 指示所述处理器配置音频解码器以将从所述流分组解封装器、所述传输流解复用器或从所述多上下文密码解密器接收的任何压缩的音频解压缩成原始音频并将所述原始音频发送到连接到所述A/V接收器的所述外围接ロ中的一个或多个外围接ロ的指令；以及指示所述处理器配置视频解码器以将从所述流分组解封装器、所述传输流解复用器或从所述多上下文密码解密器接收的任何压缩的视频解压缩成原始视频并将所述原始视频发送到连接到所述A/V接收器的所述外围接ロ中的一个或多个外围接ロ的指令。
29.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中所述指令指示所述处理器配置所述多上下文密码解密器以使用多个复制保护标准之一对从所述流分组解封装器接收的加密的媒体数据解密。
30.如权利要求25所述的计算机可读介质，其中所述符合QoS的媒体接ロ包括加时间戳逻辑以实现精密时间同步和时钟恢复，其中所述第三部件还包括媒体时钟恢复处理器，其中所述指令指示所述处理器配置所述流分组解封装器以 从由所述媒体网络流出的所述媒体数据提取时间戳；以及 将所述时间戳发送到所述媒体时钟恢复处理器。
31.如权利要求30所述的计算机可读介质，其中所述第三部件还包括媒体时钟生成处理器，其中所述指令指示所述处理器配置所述媒体时钟恢复处理器以 比较来自所述流分组解封装器的时间戳与由本地媒体时钟产生的时间戳；以及计算频移和相移以使用其控制使所述本地媒体时钟与源媒体时钟同步并共振的所述媒体时钟生成处理器。
32.如权利要求30所述的计算机可读介质，还包括 指示所述处理器配置与网络接ロ耦合的媒体接入控制器的指令，所述网络接ロ可连接到通信介质以通过其发送和接收A/V媒体数据例如来确保媒体数据整体性。
全文摘要
网络媒体适配器包括用于连接到音频/视频(A/V)源和接收器的连接器的外围接口，以分别从A/V源接收媒体数据并将媒体数据发送到A/V接收器。部件配置成使A/V源和接收器的本地媒体时钟共振并同步以确保与媒体网络的协议有关的媒体数据整体性，媒体数据通过媒体网络被传输。符合服务质量(QoS)的媒体接口集成在网络媒体适配器中，以通过该媒体接口根据协议将经处理的A/V媒体数据发送到媒体网络并从媒体网络接收经处理的A/V媒体数据。其它部件可配置成处理、封装、并通过媒体网络传输从A/V源接收的媒体数据。又一些其它部件可配置成从媒体网络接收媒体数据并解封装、处理和通过连接到A/V接收器的一个或多个外围接口传送媒体数据。
文档编号H04N21/434GK102857830SQ201210226388
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者J.L.哈钦斯, A.盖尔特, C.冈瑟 申请人:哈曼国际工业有限公司