專利名稱：也是用于視頻會(huì)議系統(tǒng)模式的揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)用于音頻傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其涉及一個(gè)揚(yáng)聲器和視頻會(huì)議系統(tǒng)。
現(xiàn)在有幾種技術(shù)用于會(huì)議系統(tǒng)，其中有揚(yáng)聲器和視頻會(huì)議。單詞“揚(yáng)聲器”一般指一個(gè)允許免提操作的音頻傳輸電話裝置。一個(gè)用于音頻會(huì)議的揚(yáng)聲器裝備有一個(gè)高保真的揚(yáng)聲器，和安裝在聲波優(yōu)化的外殼中的噪音消除以及回音消除系統(tǒng)。由此，揚(yáng)聲器比手持話筒是非常昂貴的。視頻會(huì)議系統(tǒng)通過衛(wèi)星、電纜、ISDN或者電話線并且實(shí)時(shí)地傳輸壓縮的或者全運(yùn)動(dòng)視頻的音頻和視頻。關(guān)于視頻會(huì)議系統(tǒng)的更多的背景和詳細(xì)信息參見例如US專利5，793，415；US專利5，799，190；US專利5，515，373；US專利5，500，880(菲利普電子)，所有的在此都作為參考。
發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在在市場(chǎng)上的揚(yáng)聲器具有許多缺點(diǎn)。例如，已知的揚(yáng)聲器一般是為了特定的網(wǎng)絡(luò)接口，例如POTS、ISDN、PSDN、PSTN、LAN、以太網(wǎng)、DSL等等設(shè)計(jì)。現(xiàn)在商業(yè)上可提供的每一種揚(yáng)聲器只是基于一個(gè)信號(hào)協(xié)議用于音頻傳輸，并且沒有提供其他的協(xié)議接口或者數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。結(jié)果是，它們不能被升級(jí)如果一個(gè)終端用戶希望從例如一個(gè)PSTN系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到ISDN系統(tǒng)，唯一的選擇好象就是購(gòu)買一個(gè)整個(gè)的全新的系統(tǒng)。另外一個(gè)例子，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到一些公司上市了用于揚(yáng)聲器的不同的音頻系統(tǒng)和視頻會(huì)議系統(tǒng)，盡管音頻功能在兩個(gè)技術(shù)中是非常一致的。
由此本發(fā)明的任務(wù)是提供一個(gè)更加用戶友好的傳輸系統(tǒng)，其強(qiáng)調(diào)模塊化和靈活性，這對(duì)于終端用戶和制造商是有利的。
最后，本發(fā)明提供一個(gè)具有一個(gè)第一設(shè)備和一個(gè)第二設(shè)備的終端用戶傳輸系統(tǒng)。該第一設(shè)備具有的一個(gè)基線單元具有一個(gè)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音頻傳輸?shù)挠脩艚涌?。第二設(shè)備含有一個(gè)接口子系統(tǒng)用于將基線單元連接到網(wǎng)絡(luò)。該子系統(tǒng)和基線單元適合于基于例如時(shí)分復(fù)用使用數(shù)字傳輸?shù)牡谝粎f(xié)議進(jìn)行傳輸。該子系統(tǒng)適合于使用獨(dú)立于第一協(xié)議的第二協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。該第一和第二設(shè)備是物理分開的裝置或者至少當(dāng)物理相互附著時(shí)可以相互分開，例如是為了能夠通過其他版本的第二設(shè)備使用第一設(shè)備，該第二設(shè)備已經(jīng)被升級(jí)或者適合于其他類型的傳輸網(wǎng)絡(luò)。
在傳輸系統(tǒng)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中，基線單元具有一個(gè)揚(yáng)聲器功能，并且接口子系統(tǒng)將揚(yáng)聲器連接到一個(gè)電話網(wǎng)絡(luò)。在此裝置中，該接口子系統(tǒng)典型地作為一個(gè)壁裝設(shè)備構(gòu)成。
在一個(gè)視頻會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，基線單元和子系統(tǒng)的組合構(gòu)成了部分的視頻會(huì)議系統(tǒng)，其中基線單元提供用于音頻傳輸?shù)挠脩艚涌?，并且其中接口子系統(tǒng)不僅使音頻進(jìn)行處理，并且進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l部分的處理。優(yōu)選的，基線單元適合于接收和傳輸數(shù)據(jù)到除第二設(shè)備以外的其他的裝置。假設(shè)第一個(gè)協(xié)議是基于例如時(shí)分復(fù)用(TDM)，其中每一個(gè)時(shí)隙分別表示一個(gè)信道。分配音頻、控制指令和從/到其他的設(shè)備的數(shù)據(jù)到特定的時(shí)隙允許識(shí)別不同的信息類型(音頻、指令和數(shù)據(jù))，那么使該系統(tǒng)是高度通用的和真的多媒體。與另外設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)選使用無線通信以最小化在第一和第二設(shè)備之間的電纜的數(shù)量。這尤其是關(guān)于在本發(fā)明中的揚(yáng)聲器和傳輸?shù)囊曨l會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩者之中的基線單元的臺(tái)式使用。
本發(fā)明是基于如下的見識(shí)，將用戶接口功能與網(wǎng)絡(luò)接口功能分開，即將它們包含在不同的設(shè)備中，具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)是只要接口子系統(tǒng)是與網(wǎng)絡(luò)相匹配的，基線單元現(xiàn)在可以使用在任何網(wǎng)絡(luò)中。因?yàn)閾P(yáng)聲器中的大多數(shù)昂貴的元件(另外麥克風(fēng)、話筒、用于回音消除的裝置)都包封在本發(fā)明的基線單元中，這種分開能夠使用戶通過簡(jiǎn)單的調(diào)整或者替換接口子系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)或者修改他/她的傳輸系統(tǒng)。替換或者修改接口單元要比購(gòu)買一個(gè)新的基線單元便宜很多。對(duì)于揚(yáng)聲器或者視頻會(huì)議系統(tǒng)的制造商和零售商具有的優(yōu)點(diǎn)是，一個(gè)規(guī)格的基線單元可以服務(wù)所有的用戶的需要。區(qū)分是發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)接口中，也就是說在子系統(tǒng)中其是最便宜的部分。以此，本發(fā)明的此方面考慮了環(huán)境(綠色)因素。第二個(gè)財(cái)產(chǎn)是基線單元能夠被作為獨(dú)立存在的揚(yáng)聲器或者作為一個(gè)視頻會(huì)議系統(tǒng)的音頻附件，如果該系統(tǒng)具有到基線單元的適合的接口。本發(fā)明的基線單元具有一個(gè)電話用戶接口，以使視頻會(huì)議呼叫能夠像進(jìn)行電話呼叫的方式從基線單元進(jìn)行。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在基線單元和接口之間的數(shù)字第一協(xié)議獨(dú)立于在接口和網(wǎng)絡(luò)之間的第二協(xié)議。如果基線單元具有一個(gè)紅外收發(fā)機(jī)和必須的軟件，此獨(dú)立性能夠被用于在基線單元上具有數(shù)據(jù)輸入/輸出(例如通過IrDA端口)。那么就有可能傳輸由例如筆記本電腦接收的數(shù)據(jù)。換句話說，通過將基線單元由接口單元上獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，該基線單元的硬件和軟件以及第一協(xié)議能夠被優(yōu)化以用于數(shù)據(jù)取得、音頻信號(hào)處理和用于視頻會(huì)議的控制指令。第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在不同終端用戶側(cè)的系統(tǒng)只需要與通用的通信網(wǎng)絡(luò)和正確的編解碼器的接口相一致。
本發(fā)明通過實(shí)施例并且結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述。
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圖1是具有本發(fā)明的基線單元的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的方框圖，-圖2是具有本發(fā)明的基線單元的視頻會(huì)議系統(tǒng)的方框圖，-圖3是本發(fā)明的基線單元的方框圖，-圖4是將揚(yáng)聲器和視頻會(huì)議功能性表示在一個(gè)系統(tǒng)中的本發(fā)明的系統(tǒng)的方框圖，-圖5和6分別表示用于音頻會(huì)議和視頻會(huì)議的TDM協(xié)議的表格；和-圖7和8示出了本發(fā)明的GUI方面。
在整個(gè)附圖中，相同的符號(hào)表示相似的或者相應(yīng)的特征。
現(xiàn)在商業(yè)上提供的揚(yáng)聲器既沒有提供到視頻會(huì)議系統(tǒng)的接口，也沒有傳輸數(shù)據(jù)的功能。另外，已知的揚(yáng)聲器被設(shè)計(jì)用于特殊的網(wǎng)絡(luò)接口，例如用于ISDN、PSTN、POTS等等。由此，如果用戶希望從例如一個(gè)基于PSTN的揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換到一個(gè)基于ISDN的揚(yáng)聲器，他/她需要購(gòu)買整套新的揚(yáng)聲器，并且兩個(gè)整個(gè)分開的系統(tǒng)被要求支持涉及音頻處理方面的揚(yáng)聲器和視頻會(huì)議任務(wù)。例如，Polycom出售整個(gè)分開的幾種揚(yáng)聲器和視頻會(huì)議系統(tǒng)，他們的揚(yáng)聲器不能夠與他們的視頻會(huì)議系統(tǒng)一起工作，并且?guī)缀踔荒芡ㄟ^分開的功能進(jìn)行分開的使用。今天的揚(yáng)聲器只被用于基于一個(gè)協(xié)議的音頻傳輸，并且既沒有提供其他的協(xié)議接口，也沒有提供數(shù)據(jù)傳輸機(jī)理。本發(fā)明現(xiàn)在提供一個(gè)可以調(diào)制和靈活的通信系統(tǒng)。本發(fā)明對(duì)于視頻會(huì)議系統(tǒng)的接口提供作為附件的相同的裝置，并且也被用于作為獨(dú)立存在的揚(yáng)聲器與到特定的一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，例如PSTN、ISDN、LAN等等的一個(gè)精密的分開的接口相結(jié)合。另外，該揚(yáng)聲器具有一個(gè)IrDA端口用于通過紅外線傳輸數(shù)據(jù)。IrDA(紅外線數(shù)據(jù)學(xué)會(huì))是一個(gè)組織，其通過工業(yè)領(lǐng)域發(fā)起以建立關(guān)于紅外線通信鏈接的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。紅外光被聚焦的射線被調(diào)制并且在一個(gè)相對(duì)短的距離內(nèi)從發(fā)送機(jī)發(fā)送到接收機(jī)。紅外數(shù)據(jù)傳輸因?yàn)橄ド闲陀?jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字照相機(jī)等等的流行在無線數(shù)據(jù)傳輸中變得重要。例如，一個(gè)IrDA鏈接能夠使在筆記本電腦和另外的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間傳輸文件。該IrDA鏈接需要精密的硬件和軟件。根據(jù)IrDA-1.1標(biāo)準(zhǔn)，最大的數(shù)據(jù)量可以到2048比特并且最小的傳輸率是4Mbps。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)通信系統(tǒng)100的第一個(gè)基本的方框圖。系統(tǒng)100具有一個(gè)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)。在終端用戶側(cè)的部分含有具有基線單元102的第一裝置101和具有子系統(tǒng)104的第二裝置103。裝置103例如是墻裝的，并且被裝置101和電話網(wǎng)絡(luò)106之間?；€單元102具有一個(gè)用戶接口108，用于通過網(wǎng)絡(luò)106與一個(gè)或者多個(gè)其他的部分(未示出)進(jìn)行音頻傳輸。子系統(tǒng)104使用用于數(shù)字傳輸?shù)牡谝粎f(xié)議與基線單元102進(jìn)行通信。子系統(tǒng)104將基線單元102通過接口連接到網(wǎng)絡(luò)106，其使用第二協(xié)議與第一協(xié)議相區(qū)分。第二協(xié)議獨(dú)立于第一協(xié)議。子系統(tǒng)104將第一協(xié)議的信號(hào)翻譯成第二協(xié)議的信號(hào)以及相反。協(xié)議轉(zhuǎn)換本身是已知的并且描述在各種文件中，例如US專利5，649，0，01；US 5，790，180；US 5，778，189；US 5，182，748；US5，805，582。揚(yáng)聲器尤其是一個(gè)桌上型裝置，并且在裝置101和103之間的硬線互聯(lián)被當(dāng)作損害，因?yàn)樗窍拗谱郎闲脱b置使用的一個(gè)障礙。由此在基線單元102和子系統(tǒng)104之間的通信優(yōu)選是無線的。
圖2是本發(fā)明的通信系統(tǒng)200的第二個(gè)方框圖。系統(tǒng)200被構(gòu)成用于視頻會(huì)議。系統(tǒng)200含有如上所述的裝置101和一個(gè)(或者一套)裝置203，其處理由裝置101接收的輸入。另外，裝置203含有一個(gè)設(shè)備(未示出)用于處理在此終端產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)和由網(wǎng)絡(luò)204從其他的用戶(未示出)接收的視頻數(shù)據(jù)。裝置101和203的組合構(gòu)成了使用第三(網(wǎng)絡(luò))協(xié)議用于音頻和視頻的實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊曨l會(huì)議系統(tǒng)。第一協(xié)議獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，裝置203提供用于網(wǎng)絡(luò)通信所需要的任何的協(xié)議轉(zhuǎn)換。裝置101由此可以作為分開的揚(yáng)聲器使用，如在圖1中討論，并且作為一個(gè)到視頻會(huì)議裝置203的附件。優(yōu)選的，在裝置101和203之間的互聯(lián)是無線的。
圖3是一個(gè)具有在裝置101中的基線單元102的主要部分的方框圖。單元102含有一個(gè)DSP用于302用于信號(hào)處理并且作為一個(gè)主微處理器。DSP302含有例如一個(gè)模擬設(shè)備的ADSP-21065L。DSP302能夠控制幾個(gè)外圍設(shè)備以能夠與外部世界進(jìn)行通信。DSP302具有第一個(gè)和第二個(gè)同步的雙向串聯(lián)端口304和306。
第一串聯(lián)端口304具有一個(gè)四線的同步接口并且連接到音頻編解碼器308、310和312。音頻編解碼器308-312分別具有例如一個(gè)立體聲ADC/DAC，例如模擬設(shè)備的AD1847。編解碼器308被耦合到第一和第二麥克風(fēng)314和316，以及到揚(yáng)聲器318。編解碼器310被耦合到第三和第四麥克風(fēng)320和322。編解碼器312被耦合到第五麥克風(fēng)324。麥克風(fēng)314、316、320、322和324在此實(shí)施例中是雙向的。麥克風(fēng)314、316和320例如形成在裝置101中，麥克風(fēng)322和324是外置的麥克風(fēng)，其優(yōu)選連接到基線單元102。
DSP302通過同步的串聯(lián)端口304得到和提供音頻數(shù)據(jù)。串聯(lián)端口304被構(gòu)成為時(shí)分復(fù)用(TDM)的接口，其中一個(gè)單幀的脈沖被跟隨16位音頻數(shù)據(jù)的幾個(gè)時(shí)隙。每一個(gè)時(shí)隙是一個(gè)不同的信道并且因?yàn)榇?lián)端口304是雙向的，數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收被同時(shí)進(jìn)行。在端口304的協(xié)議使用了例如8個(gè)時(shí)隙，在4芯總線上每個(gè)時(shí)隙是16位，以此使發(fā)送和接收數(shù)據(jù)線分開。TDM到和從DSP302中時(shí)使用DMA進(jìn)行緩存。DSP302每128個(gè)采樣被中斷(在16KHz采樣率上的基于62.5μs的8ms)。
如上所討論的裝置101通過麥克風(fēng)314、316、320、322和324具有五個(gè)音頻輸入和通過揚(yáng)聲器318具有一個(gè)音頻輸出。因?yàn)橐纛l輸入正被采樣，他們緩存到下面討論的存儲(chǔ)器。在128組的五采樣分別被緩存之后，產(chǎn)生一個(gè)中斷。此DMA中斷允許DSP302將DMA信道切換到新的緩存器并且開始處理新得到的數(shù)據(jù)。
DSP302進(jìn)行一個(gè)關(guān)于音頻數(shù)據(jù)的聲波回聲取消(AEC)算法，根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，緩存AEC結(jié)果并且發(fā)送回音取消的音頻數(shù)據(jù)到子系統(tǒng)104或者子系統(tǒng)202。在圖2的音頻會(huì)議結(jié)構(gòu)的情況下，子系統(tǒng)202將裝置101接收的音頻數(shù)據(jù)與從其他的源例如ISDN或者POTS音頻源(見下面)所得到的音頻數(shù)據(jù)相混合。子系統(tǒng)202將從其他的源得到的混合音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到裝置101。在收到這些混合音頻數(shù)據(jù)時(shí)，基線單元101緩存這些數(shù)據(jù)并且通過揚(yáng)聲器318進(jìn)行輸出。
該AEC處理在一個(gè)時(shí)間內(nèi)工作在大量的采樣上。這從開始到結(jié)束只占用DSP302幾毫秒。因此，該AEC處理優(yōu)選作為一個(gè)前臺(tái)任務(wù)執(zhí)行，其他的事件例如鍵盤輸入(下面討論的)、IrDA UART通信(下面討論的)和TDM DMA一定在中斷時(shí)處理以保證時(shí)間的反應(yīng)。
第二個(gè)串聯(lián)端口306的功能是作為到揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的子系統(tǒng)104的通信接口或者到視頻會(huì)議系統(tǒng)200的子系統(tǒng)202。端口306通過高速的差分收發(fā)器326被連接到子系統(tǒng)104或者子系統(tǒng)202并且使用三芯的TDM通信格式。
在系統(tǒng)100的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中，基線單元102備耦合到電話網(wǎng)絡(luò)，例如POTS、ISDN，以太網(wǎng)或者DSL。因?yàn)槊恳环N類型的電話網(wǎng)絡(luò)106具有自己的協(xié)議，子系統(tǒng)104翻譯如下討論的協(xié)議和信令。每一種以太網(wǎng)都需要不同的壁裝設(shè)備103。例如壁裝設(shè)備103允許通過精密的子系統(tǒng)104連接到POTS線?；€單元102存儲(chǔ)一個(gè)程序用于檢測(cè)該其中被使用(下面討論)的系統(tǒng)(在此為POTS)的結(jié)構(gòu)。基線單元102存儲(chǔ)一個(gè)程序用于識(shí)別一個(gè)鈴聲檢測(cè)指令和從子系統(tǒng)104的掛起指令。POTS子系統(tǒng)104另外從POTS線提供ADC采樣。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中的視頻會(huì)議結(jié)構(gòu)200中，基線單元102發(fā)送和接收音頻數(shù)據(jù)、系統(tǒng)指令(例如用于建立視頻會(huì)議的電話撥號(hào)指令)和IrDA數(shù)據(jù)包。再一次地，基線單元102存儲(chǔ)一個(gè)程序用于其中使用的檢測(cè)(與系統(tǒng)202通信的)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
基線單元102的用戶接口108含有一個(gè)鍵盤328。DSP302根據(jù)四行和六列的矩陣連接到鍵盤328，在此實(shí)施例中具有24個(gè)按鈕的最大容量。DSP 302掃描每一行以尋找相應(yīng)六個(gè)按下的鈕的一個(gè)。如果一個(gè)按鈕已經(jīng)被按下，DSP302暫停一個(gè)安全的中斷以證實(shí)該按鈕仍舊被按下，然后進(jìn)行所要求的動(dòng)作。鍵盤328含有例如一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電話鍵盤(0-9，*，#)，呼叫開/關(guān)，重播，0K，參考，閃爍，和音量+/-。鍵盤328允許音頻會(huì)議或者視頻會(huì)議以相似的方式開始。鍵盤328也含有箭頭控制鍵，以允許通過在系統(tǒng)200的視頻會(huì)議結(jié)構(gòu)中的在屏幕上的GUI進(jìn)行用戶的互動(dòng)。用戶接口108另外含有一個(gè)一般只用于音頻呼叫的小的揚(yáng)聲器330。
裝置101能夠通過紅外線進(jìn)行文件或者數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，例如一個(gè)Word文件或者一個(gè)擴(kuò)展頁，從筆記本電腦PC或者膝上型PC用于在視頻會(huì)議系統(tǒng)的接收端或者從裝置101到一個(gè)PC的在屏幕上的顯示。另外，它使裝置101通過紅外線指令能夠控制用戶的PC或者另外的裝置。在此端部，基線單元102含有分別通過第一個(gè)和第二個(gè)IrDA UART紅外線控制器336和338耦合到DSP302的第一個(gè)和第二個(gè)的紅外線收發(fā)機(jī)。優(yōu)選的，收發(fā)機(jī)334和336具有在4Mbps級(jí)上的數(shù)據(jù)傳輸率。UART代表“通用異步接收機(jī)-發(fā)送機(jī)”。一個(gè)UART進(jìn)行異步的串聯(lián)傳輸。
DSP302通過存儲(chǔ)器-排布的(在不同的地址)、并行的8位的組成典型的RS-232UART類型的裝置的接口與控制器330和332進(jìn)行通信。收發(fā)機(jī)334和336在裝置101上空間180度地分開。紅外線以窄的光束進(jìn)行發(fā)送并且因此被接收的光的方向和角度是重要的。這種結(jié)構(gòu)允許所有的部件可以聚集在會(huì)議桌周圍以將他們的IrDA設(shè)備對(duì)準(zhǔn)桌上型裝置101而不需要具有旋轉(zhuǎn)裝置101。使用兩個(gè)IrDA傳感器阻止了兩個(gè)部件將他們的數(shù)據(jù)同時(shí)上載到裝置101。DSP302在任何給定的時(shí)間只與控制器336和338中的第一個(gè)建立鏈接的控制器通信?？刂破?36和338中的另一個(gè)被禁止直到該鏈接備結(jié)束。
注意到獨(dú)立存在的裝置101可以使用IRDA鏈接用于膝上型調(diào)制解調(diào)器，裝置101作為膝上型調(diào)制解調(diào)器起作用。
控制器336和338分別含有PC87109VBE高級(jí)的UART和從國(guó)家半導(dǎo)體的紅外線控制器。該P(yáng)C87109是具有紅外線通信功能的串聯(lián)通信裝置。它支持六個(gè)模式的運(yùn)行UART、尖銳的-IR、IrDA 1.0SIR、IrDA1.1MIR和FIR和用戶-IR(也作為TV遠(yuǎn)程或者用戶遠(yuǎn)程控制)。該UART支持所有的運(yùn)行模式。該UART使用一個(gè)DMA信道。因?yàn)榧t外線的通信工作在半-雙工方式，一個(gè)信道被要求用于基于紅外線的應(yīng)用。對(duì)于另外簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)和紅外線協(xié)議的應(yīng)用，一個(gè)具有125ms分辨率的12位計(jì)時(shí)器也備含有在其中。控制器336和338與標(biāo)準(zhǔn)的UART信令、IrDA1.0 SIR(2.4Kbps-115.2Kbps)和IrDA1.1MIR/FIR(0.576Mbps、1.152Mbps和4.0Mbps)相匹配。每一個(gè)控制器336和338分別具有8列的8個(gè)控制寄存器、和32比特的FIFO用于數(shù)據(jù)傳輸和32比特的FIFO用于數(shù)據(jù)接收。一個(gè)中斷輸出能夠被編程以通知DSP302空的或者幾乎空的傳送的FIFO、一個(gè)滿的或者幾乎滿的接收-FIFO、和由控制器336或者338檢測(cè)的任何錯(cuò)誤。每一個(gè)控制器336和338具有一個(gè)被連接到DSP302的一個(gè)中斷輸入端的中斷輸出端。每一個(gè)IrDA UART控制器336和338也支持DMA請(qǐng)求輸出和DMA通知輸出以用于高速、低熱的通信。因?yàn)镈SP302支持并行的DMA裝置，該IrDA接口能夠通過使用DMA-驅(qū)動(dòng)I/O或者通過直接相應(yīng)于FIFO中斷的編碼進(jìn)行實(shí)施。
基線單元102含有一個(gè)EEPROM340，在此其構(gòu)成為一個(gè)512KB×8的EEPROM。DSP302從EEPROM340啟動(dòng)。EEPROM340也存儲(chǔ)非易失的數(shù)據(jù)，例如用戶編程的電話號(hào)碼、語音提醒和，如果揚(yáng)聲器系統(tǒng)100支持應(yīng)答機(jī)械功能，信息。DSP302具有一個(gè)內(nèi)部的SRAM342，其在此實(shí)施例中具有544Kbit的容量，構(gòu)成為4K×48個(gè)程序存儲(chǔ)器和12K×32的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。一個(gè)512K×32SDRAM344是需要的，因?yàn)槁暡ɑ匾羧∠诿總€(gè)麥克風(fēng)中存儲(chǔ)大量的采樣。當(dāng)系統(tǒng)性能提高時(shí)，SDRAM334能夠用于程序存儲(chǔ)。DSP302被設(shè)計(jì)為用于SDRAM的沒有黏膠的接口并且適合于產(chǎn)生刷新的周期。
圖4是澄清了分別在系統(tǒng)100和200中的基線單元102和子系統(tǒng)104和202之間的互動(dòng)的方框圖。
裝置101被表示為適應(yīng)的DSP302；具有音頻輸入/輸出功能的方框402表示麥克風(fēng)314、316、320和324并且揚(yáng)聲器318在上面進(jìn)行了討論；UI108；方框404表示作為由上面討論的IrDA UART控制器336和338與收發(fā)機(jī)332和334提供的IrDA功能；并且方框406作為到壁裝103和系統(tǒng)203的接口。方框406在本發(fā)明的系統(tǒng)的硬線實(shí)施例中在其他部件中還含有收發(fā)機(jī)326和電驅(qū)動(dòng)器(未示出)。方框406使裝置101能夠與裝置103或者裝置203進(jìn)行通信。
裝置103，到在揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中的電話網(wǎng)絡(luò)106的壁裝接口，含有一個(gè)處理器408，其作為一個(gè)編解碼器。注意到基線單元102和壁裝103例如根據(jù)下面所述的TDM通過數(shù)字第一協(xié)議進(jìn)行通信，并且音頻和IrDA數(shù)據(jù)能夠通過壁裝103進(jìn)行編碼。
裝置203或者成套的裝置203含有相應(yīng)于在基線單元102中的接口/驅(qū)動(dòng)器方框406的一個(gè)接口/驅(qū)動(dòng)器方框410，一個(gè)DSP412和一個(gè)主存儲(chǔ)器414。典型的視頻會(huì)議特征例如用于視頻會(huì)議系統(tǒng)的顯示器和遠(yuǎn)程控制在此沒有示出。注意到裝置101的UI108提供視頻會(huì)議系統(tǒng)的完整的用戶控制。裝置203的主要功能是用于音頻、視頻和其他的數(shù)據(jù)(例如IrDA產(chǎn)生的)的編解碼并且通過網(wǎng)絡(luò)204與遠(yuǎn)程裝置通信。注意到基線單元102和裝置203通過數(shù)字第一協(xié)議例如通過根據(jù)如下所述的TDM進(jìn)行通信。
接口/驅(qū)動(dòng)器方框410使DSP302和DSP412彼此進(jìn)行通信。DSP412含有例如一個(gè)從模擬設(shè)備的ADSP-21065L，DSP302如下所述。DSP412用于將從基線單元102接收的TDM數(shù)據(jù)解復(fù)用并且根據(jù)預(yù)處理或者直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街魈幚砥?14。主處理器414含有例如一個(gè)從Cyrix的GxM并且處理到網(wǎng)絡(luò)204的最后的部署。用于從網(wǎng)絡(luò)204接收的數(shù)據(jù)的相反的保持主機(jī)414解壓縮和重新格式化該數(shù)據(jù)以使該DSP412能夠進(jìn)行時(shí)分復(fù)用并且通過接口/驅(qū)動(dòng)器方框410和406使用TDM數(shù)字協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到基線單元102。
由基線單元102的IrDA收發(fā)機(jī)332和334接收的IrDA數(shù)據(jù)被發(fā)送到DSP302。在此，如果需要該數(shù)據(jù)能夠被濾波，并且此數(shù)據(jù)被插入到在TDM數(shù)據(jù)流中的適合的位置并且或者發(fā)送到視頻處理子系統(tǒng)203或者壁裝單元103。
在子系統(tǒng)203中，該TDM數(shù)據(jù)流通過DSP412進(jìn)行接收并且被解復(fù)用。從此，因?yàn)樵揑rDA數(shù)據(jù)只是數(shù)據(jù)，它能夠被處理或者由DSP412進(jìn)行控制并且發(fā)送到主機(jī)404進(jìn)行最后的部署或者它能夠被沒有接觸地通過并且在主機(jī)414中處理。主機(jī)414然后能夠發(fā)送此數(shù)據(jù)(壓縮或者不壓縮)到任何一個(gè)通信鏈接(LAN、ISDN或者POTS)用于傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)端部。相反的是遠(yuǎn)程系統(tǒng)發(fā)送它的IrDA數(shù)據(jù)到本地的子系統(tǒng)。
在具有壁裝單元103的結(jié)構(gòu)100中，該IrDA接口被用于一些種類的調(diào)制解調(diào)器功能。該數(shù)據(jù)被處理器408接收并且被編碼以經(jīng)過ISDN或者POTS進(jìn)行傳輸。在壁裝單元103中的本地的處理器408編碼并且解碼用于在網(wǎng)絡(luò)204的另一端上傳輸?shù)交蛘邚倪h(yuǎn)程系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)。
主機(jī)414具有一個(gè)視窗CE操作系統(tǒng)。一套視窗CE圖書館被提供以處理IrDA通信。注意到裝置101沒有直接通過接口連接到主機(jī)414?；€單元通過同步的串行接口發(fā)送數(shù)據(jù)到裝置203。DSP捕獲數(shù)據(jù)并且在音頻、鍵盤指令和IrDA數(shù)據(jù)內(nèi)容之間解析數(shù)據(jù)。該IrDA數(shù)據(jù)通過ISA總線提供到主機(jī)414。
在視窗CE圖書館和IrDA裝置之間存在一個(gè)主編碼的硬件提取層，該編碼對(duì)于IrDA外圍設(shè)備是唯一的。在此，該IrDA外圍設(shè)備是DSP412。DSP412以一種與基線單元102中的DSP302從IrDA UART裝置336和338中讀取相似的方式提供狀態(tài)和數(shù)據(jù)。這意味著最大的IrDA數(shù)據(jù)率通過用于在基線單元102和裝置203之間的同步串行接口上的IrDA數(shù)據(jù)的帶寬受到限制。
串行接口每62.5μs(16KHz)在每個(gè)方向上分配8個(gè)16位的時(shí)隙。這復(fù)用成2.048Mbps。因?yàn)樽罡叩乃俣菼rDA標(biāo)準(zhǔn)需要4Mbps，最大的數(shù)據(jù)率在此實(shí)施例中沒有得到。由IrDA支持的最低數(shù)據(jù)率模式是SIR(慢速紅外模式)，其允許了在2.4Kbps和115.2Kbps整個(gè)之間。
IrDA半雙工操作，并且允許了雙向的通信?；€單元102能夠發(fā)送和接收IrDA數(shù)據(jù)。發(fā)送不是重要的，因?yàn)镮rDA的主要目的是使視頻會(huì)議子系統(tǒng)203能夠顯示用戶膝上型文件、擴(kuò)展頁和圖片。發(fā)送對(duì)于握手是需要的，以在空閑時(shí)間發(fā)送一個(gè)信號(hào)，并且當(dāng)裝置101單機(jī)工作時(shí)，用于從調(diào)制解調(diào)器返回到膝上型裝置發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
因?yàn)橹鳈C(jī)203首先發(fā)送以檢查潛在的外圍設(shè)備，IrDA UART336和338開始配置以用于傳輸。在發(fā)送檢查請(qǐng)求之后，IrDA UART336和338被設(shè)置為接收模式以等待潛在的外圍設(shè)備響應(yīng)。在基線單元102和壁裝103之間的并且在基線單元102和視頻會(huì)議子系統(tǒng)203之間的該TDM協(xié)議下面參考圖5和6中的表Ⅰ和Ⅱ進(jìn)行討論。
圖5中的表Ⅰ給出了在裝置101之間的TDM協(xié)議中的時(shí)隙分配的整體視圖，含有基線單元102和壁裝103。裝置101在表Ⅰ中作為“CUB”標(biāo)記。壁裝103在此實(shí)施例中通過接口連接到單個(gè)的POTS線。該TDM協(xié)議使用每時(shí)幀8個(gè)時(shí)隙、每時(shí)隙16位，和三芯總線用于在裝置101(Cub)和壁裝103之間傳輸音頻和指令。壁裝103在時(shí)隙6上表示了它的識(shí)別碼(ID)。Cub101被指定作為從設(shè)備初始化串行端口306，其中串行時(shí)鐘和幀同步由壁裝103驅(qū)動(dòng)。Cub101被指定為識(shí)別與網(wǎng)絡(luò)106的類型相結(jié)合的一定的ID，在此實(shí)施例中是POTS。
POTS壁裝103含有一個(gè)模擬的設(shè)備AD1847、立體聲ADC/DAC或者編解碼器，參考上面的處理器408和圖4。編解碼器408以8KHz的速率采樣。因?yàn)榻涌谑侨就降拇械模l(fā)送和接收的數(shù)據(jù)共享相同的信號(hào)。Cub在時(shí)隙0將控制字輸出到AD1847，POTS在時(shí)隙1輸出數(shù)據(jù)和在時(shí)隙2輔助輸出數(shù)據(jù)。POTS壁裝103在時(shí)隙3輸出狀態(tài)，POTS在時(shí)隙4輸入數(shù)據(jù)，在時(shí)隙5輔助輸入數(shù)據(jù)，在時(shí)隙6的一個(gè)單獨(dú)的識(shí)別碼(ID)和在時(shí)隙7的鈴聲檢測(cè)狀態(tài)。
圖6中的表Ⅱ給出了在裝置101之間的TDM協(xié)議中的時(shí)隙分配的整體視圖，含有的基線單元102，和作為“Tiger″參考的視頻會(huì)議子系統(tǒng)203。
Cub101和Tiger203具有直接的三芯的同步的串行接口。在Cub101和Tiger203之間以8.192Mbps進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)每幀32個(gè)時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙含有16位的數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致了16KHz的幀速率。時(shí)隙0-14含有從Tiger203發(fā)送到Cub101的數(shù)據(jù)。時(shí)隙16-30含有從Cub101到Tiger203的數(shù)據(jù)。時(shí)隙15和31沒有通過Cub101或者Tiger203進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以允許在數(shù)據(jù)方向上的安全的改變。時(shí)隙6含有TigerID編碼。表Ⅱ列出了用于Tiger壁裝的32個(gè)時(shí)隙的分配。
當(dāng)其與壁裝13或者Tiger203進(jìn)行通信的時(shí)候，Cub101工作在從TDM模式上。在CUB101將本身初始化一個(gè)缺省狀態(tài)時(shí)，其通過接口連接到主機(jī)(壁裝103或者Tiger203)直到得到一個(gè)有效的ID。接收的ID確定了由Cub101設(shè)定的操作狀態(tài)。因?yàn)楸谘b103和Tiger203是主接口的主設(shè)備，重要的是一個(gè)有效的ID在連接被建立之前被發(fā)送到Cub103。
圖7-8示出了視頻會(huì)議系統(tǒng)200的GUI方面。裝置101(Cub)含有一組箭頭控制按鈕702、704、706、708和710用于顯示在視頻會(huì)議系統(tǒng)200的顯示器804的箭頭的用戶控制。按鈕702-708相應(yīng)設(shè)置在裝置中并且根據(jù)分開的箭頭802的形狀成型，這重組了具有部分806、808、810和812的分開的圓盤的形狀。按鈕702-708分別用于上下、左右移動(dòng)指針802，在一個(gè)具有選項(xiàng)的菜單中，該選項(xiàng)例如作為子彈814和816設(shè)置在格柵中。操作按鈕702-708的一個(gè)使指針分成多個(gè)部分806-812，其相應(yīng)于按鈕702-708的選定一個(gè)的方向平滑地移動(dòng)到最近的選項(xiàng)。在到達(dá)時(shí)，該各部分被組合并且形成一個(gè)圍繞子彈的圓盤。子彈712使一個(gè)選擇有效。在硬鍵盤702-708與圓盤的部分806-812之間的視覺相關(guān)性當(dāng)操作在概念上是清楚的時(shí)候提高了系統(tǒng)200的用戶友好性。平滑的圖像簡(jiǎn)化了導(dǎo)航并且因?yàn)橛脩舨幌Ｍブ羔樤谄聊簧系能壽E。當(dāng)然，此方面在除了一個(gè)表示在視頻會(huì)議內(nèi)容中的GUI中是有用的。
簡(jiǎn)要說來，Cub101以不同的方式與已經(jīng)存在的揚(yáng)聲器相區(qū)分。第一，它的可調(diào)性使它可以當(dāng)作多個(gè)角色，即作為一個(gè)附件通過接口連接到視頻會(huì)議系統(tǒng)(Tiger)203，或者作為一個(gè)揚(yáng)聲器通過接口連接到壁裝103。當(dāng)作為到Tiger203的附件使用時(shí)，Cub101通過位于音頻源較近的麥克風(fēng)314、316、320(和可選的外部麥克風(fēng)322和324)提供較高質(zhì)量的音頻。另外一個(gè)非常重要特征是Cub101允許使視頻會(huì)議呼叫只是相似于一個(gè)一般的揚(yáng)聲器。第二，在視頻會(huì)議呼叫期間的提供IrDA鏈接傳輸數(shù)據(jù)的Cub能力是唯一的。例如，一個(gè)人可以處于視頻會(huì)議呼叫中間并且決定從他們的筆記本電腦將一個(gè)文本的復(fù)印件發(fā)送到遠(yuǎn)端。所有的他們不得不作的事情是通過Cub的IrDA端口(404)上傳它以在另一端得到它。第三個(gè)不同是通過Cub101的升級(jí)，該Cub具有到Tiger203或者壁裝103的標(biāo)準(zhǔn)接口。該用戶能夠一直升級(jí)到一個(gè)視頻會(huì)議系統(tǒng)，或者通過一個(gè)簡(jiǎn)單的壁裝改變從一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)。如此得到的此方法是通過設(shè)計(jì)通用的基線單元102實(shí)現(xiàn)102，該單元通過數(shù)據(jù)鏈接協(xié)議通過接口連接到Tiger203或者壁裝103，示出在表Ⅰ和Ⅱ中。另外，Cub101含有用于執(zhí)行音頻回聲取消(AEC)所必須的所有的電子設(shè)備，一個(gè)鍵盤用于設(shè)置一個(gè)呼叫和當(dāng)連接到Tiger203上時(shí)控制在屏幕上的指針，和一個(gè)IrDA端口用于數(shù)據(jù)傳輸。壁裝單元103和Tiger203含有所需要的電源和網(wǎng)絡(luò)接口。
如此得到的好處是多種多樣的。作為一個(gè)互動(dòng)的揚(yáng)聲器，Cub101提供優(yōu)秀的多麥克風(fēng)音頻質(zhì)量，并且簡(jiǎn)化了在IrDA通信端口上的數(shù)據(jù)傳輸。另外，允許通過簡(jiǎn)化改變壁裝單元103將PSTN揚(yáng)聲器改變到一個(gè)ISDN揚(yáng)聲器。作為一個(gè)到Tiger203的附件，Cub101允許了將視頻會(huì)議呼叫與一般的電話呼叫相同的方式進(jìn)行設(shè)置將號(hào)碼輸入到鍵盤中。例如，現(xiàn)在用于設(shè)置視頻會(huì)議呼叫的方法是使用在屏幕上的信息。然而也產(chǎn)生一個(gè)視頻會(huì)議呼叫優(yōu)選作為電話呼叫啟動(dòng)。將Cub101連接到Tiger203上是可能的。Cub101提供了從單機(jī)的揚(yáng)聲器到Tiger視頻會(huì)議系統(tǒng)的可升級(jí)的路徑，而保持非常相同的揚(yáng)聲器性能。因此，一個(gè)單獨(dú)的預(yù)算和/或?qū)嶋H的限制(小表)具有關(guān)于菲利普電子(Tiger)的最近吸引人的會(huì)議技術(shù)的一個(gè)吸引人的變化路徑，而不需要購(gòu)買兩套分開的分別用于音頻和視頻會(huì)議系統(tǒng)的裝備。最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以被忽略，但它在后面是極其有用的。Cub的通用基線單元102含有最昂貴的元件，因此，如果制造項(xiàng)目被停止或者不得不調(diào)制到另外類型的接口，它根本不會(huì)影響到制造商。例如，如果ISDN揚(yáng)聲器比所賣出的設(shè)計(jì)更多，一個(gè)昂貴的發(fā)明就不會(huì)產(chǎn)生，因?yàn)橄嗤幕€單元能夠使用在其他的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1．一個(gè)終端用戶傳輸系統(tǒng)，含有-具有一個(gè)基線單元的第一個(gè)裝置，該基線單元含有一個(gè)用戶接口以通過傳輸網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行音頻傳輸；和-一個(gè)第二個(gè)裝置，其具有一個(gè)子系統(tǒng)以通過接口將基線單元連接到網(wǎng)絡(luò)其中，-該子系統(tǒng)和基線單元使用一個(gè)用于數(shù)字傳輸?shù)牡谝粎f(xié)議適合于傳輸，-該子系統(tǒng)使用獨(dú)立于該第一協(xié)議的一個(gè)第二協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)適合于啟動(dòng)傳輸。
2．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中-基線單元具有一個(gè)揚(yáng)聲器功能；-傳輸網(wǎng)絡(luò)含有一個(gè)電話網(wǎng)絡(luò)；-子系統(tǒng)能夠使基線單元通過接口連接到電話網(wǎng)絡(luò)。
3．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中-第一和第二裝置構(gòu)成了視頻會(huì)議系統(tǒng)的一部分；和-第二裝置具有用于視頻處理的設(shè)備。
4．如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中-基線單元的用戶接口能夠進(jìn)行視頻會(huì)議系統(tǒng)的用戶控制。
5．如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中-基線單元的用戶接口通過使用在基線單元中的控制鍵對(duì)在屏幕上指針的控制來進(jìn)行視頻會(huì)議系統(tǒng)的用戶控制。
6．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第一協(xié)議含有一個(gè)時(shí)分復(fù)用的數(shù)據(jù)和指令協(xié)議。
7．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中基線單元適合于接收由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的無線數(shù)據(jù)。
8．通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電話會(huì)議的方法，該方法含有-在第一裝置中接收音頻信號(hào)，-在第一裝置中將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，-將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到第二裝置，-在第二裝置中編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以通過接口連接到網(wǎng)絡(luò)。
9．如權(quán)利要求8的方法，另外含有-在第一裝置中接收無線數(shù)據(jù)；-使用TDM協(xié)議發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和無線數(shù)據(jù)到第二裝置。
10．通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻會(huì)議的方法，該方法含有-在第一裝置中接收音頻信號(hào)；-在第一裝置中將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；-將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到第二裝置；和-在第二裝置中編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以通過接口連接到網(wǎng)絡(luò)。
11．如權(quán)利要求10的方法，另外含有-從第一裝置進(jìn)行視頻會(huì)議的用戶控制。
12．如權(quán)利要求10的方法，另外含有-在第一裝置中接收無線數(shù)據(jù)；-使用TDM協(xié)議發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和無線數(shù)據(jù)到第二裝置。
全文摘要
一個(gè)傳輸系統(tǒng)具有一個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)物理分開的通過接口將揚(yáng)聲器連接到網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)含有一個(gè)壁裝設(shè)備用于通過接口連接到電話網(wǎng)絡(luò)或者用于視頻會(huì)議的子系統(tǒng)。該揚(yáng)聲器和子系統(tǒng)通過數(shù)字的協(xié)議例如時(shí)分復(fù)用進(jìn)行傳輸。通過將系統(tǒng)分成揚(yáng)聲器和通過接口連接到網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng),當(dāng)使用適合的壁裝設(shè)備時(shí),并且也作為到涉及相同的協(xié)議的視頻會(huì)議系統(tǒng)的音頻附件時(shí),能夠使用相同的揚(yáng)聲器用于音頻會(huì)議。
文檔編號(hào)H04M1/00GK1296696SQ00800287
公開日2001年5月23日 申請(qǐng)日期2000年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月8日
發(fā)明者N·佩利希, W·楊, D·A·阿施 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司