專利名稱：數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等時(shí)通信模式的通信設(shè)備。尤其是當(dāng)以等時(shí)模式發(fā)送根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義(SD)的數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)時(shí)，本發(fā)明通過控制空數(shù)據(jù)包的插入位置提供固定邊緣中的均勻的數(shù)據(jù)傳送速率。
近幾年的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展通過把計(jì)算機(jī)與電氣家用設(shè)備鏈接進(jìn)入數(shù)字多媒體時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括(a)如數(shù)字盒式磁帶錄像機(jī)(VCR)與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的各種數(shù)字多媒體設(shè)備的改進(jìn)技術(shù)(b)能使多媒體設(shè)備相互鏈接的接口技術(shù)。一個(gè)最廣為人知的接口技術(shù)是IEEE1394接口。IEEE1394接口是網(wǎng)絡(luò)個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)和其他可獨(dú)立地操作的數(shù)字系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)總線接口定義。


圖1是與通用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和IEEE1394接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的多媒體系統(tǒng)的方框圖。多媒體系統(tǒng)包含(1)攝像機(jī)11，用于拍攝真實(shí)世界并生成音頻/視頻信號(hào)，(2)信號(hào)處理器12，用于處理信號(hào)并產(chǎn)生音頻/視頻信息，(3)糾錯(cuò)碼(ECC)13，用于給信息附加糾錯(cuò)碼，(4)卡片組14，用于存儲(chǔ)信息，(5)接口15，用于連接另一多媒體系統(tǒng)20以便相互通信(6)通信工具17，通常是IEEE1394，用于在多媒體系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通過內(nèi)部總線16在多媒體系統(tǒng)各組成部分之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
當(dāng)在內(nèi)部總線上在總線間隔時(shí)間發(fā)送一幀時(shí)，內(nèi)部總線在音頻/視頻數(shù)據(jù)發(fā)送期間在總線間隔時(shí)間的某些特定部分上呈現(xiàn)高傳輸速率，而為高效目的在總線間隔時(shí)間中的另一些部分上保持空閑，這種特性對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是共知的。
圖2表示從一數(shù)字設(shè)備到另一數(shù)字設(shè)備的源數(shù)據(jù)包流的發(fā)送模式。一個(gè)源數(shù)據(jù)包可以分裂為1、2、4或8個(gè)數(shù)據(jù)塊，和零或更多個(gè)數(shù)據(jù)塊包含在一個(gè)IEEE1394等時(shí)包中。此包的接收機(jī)應(yīng)收集等時(shí)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)塊并組合這些數(shù)據(jù)塊以便重組源數(shù)據(jù)包發(fā)送給應(yīng)用設(shè)備。
源數(shù)據(jù)包應(yīng)符合IEEE1394和DVC DIF(數(shù)字盒式錄像帶數(shù)字接口)的規(guī)范與定義，從一個(gè)數(shù)字設(shè)備(例如圖1所示的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)10)發(fā)送到另一數(shù)字設(shè)備(例如圖1所示的多媒體裝置20)。然而，此規(guī)范與定義對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是極其普通的，所以這里僅作簡要說明。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義-盒式磁帶錄像機(jī)數(shù)字接口(SD-VCR DIF)的數(shù)據(jù)發(fā)送應(yīng)提供下列時(shí)間條件。
①一幀的起始定時(shí)信息應(yīng)發(fā)送給接收機(jī)。此起始定時(shí)信息由此幀的源數(shù)據(jù)包的CIP首標(biāo)攜帶，作為時(shí)間標(biāo)記信息。CIP首標(biāo)，放在IEEE1394等時(shí)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字段的開始，并包含有關(guān)跟在CIP首標(biāo)之后的數(shù)據(jù)字段中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)類型的信息。
②視頻幀M的數(shù)據(jù)塊n應(yīng)在滿足下列條件的數(shù)據(jù)包中發(fā)送(n＝0…K-1)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間L≤TnTn-發(fā)送延遲極限≤數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間F其中Tn是數(shù)據(jù)塊n的標(biāo)稱時(shí)間Tn＝TM-(TM+1-TM)×n/K數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間L當(dāng)包含數(shù)據(jù)塊n的數(shù)據(jù)包的最后一比特到達(dá)接收機(jī)時(shí)的循環(huán)時(shí)間。
數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間F當(dāng)包含數(shù)據(jù)塊n的數(shù)據(jù)包的第一比特到達(dá)接收機(jī)時(shí)的循環(huán)時(shí)間TM是視頻幀M的時(shí)間標(biāo)記。
發(fā)送延遲極限＝450μsK為在視頻幀中的源數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
K＝250(525-60制式)K＝300(625-50制式)上述是有關(guān)幀發(fā)送的時(shí)間條件，而更詳細(xì)的規(guī)范在1995年12月出版的SD-VCR藍(lán)皮書中的數(shù)字接口與CIP首標(biāo)中說明。
從上述定義中注意一個(gè)事實(shí)，即250或300個(gè)源數(shù)據(jù)包應(yīng)在固定邊緣中均勻分布。IEEE1394的等時(shí)發(fā)送通過發(fā)送等時(shí)數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)，以響應(yīng)圖3所示的每隔125μs的循環(huán)同步。與此有關(guān)的詳細(xì)的規(guī)范在1995年出版的IEEE1394中說明。
圖4表示在一幀的數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)部總線16的狀態(tài)。如前所述的，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)10的內(nèi)部總線通常只在幀的特定部分上具有高傳送速率。
從上文兩定義中得到一個(gè)事實(shí)。
注意，在525-60制式(即全國電視制式委員會(huì)NTSC)情況下，源數(shù)據(jù)包的數(shù)量是每幀250個(gè)而每幀循環(huán)同步次數(shù)近似地為266.9。因此，在525-60制式中，沒有數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)包應(yīng)發(fā)送給16或17個(gè)等時(shí)循環(huán)，以便通過IEEE1394總線發(fā)送一幀的圖象信息。因此，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)內(nèi)部總線定時(shí)應(yīng)與通過IEEE1394總線的輸出定時(shí)同步，此時(shí)，空數(shù)據(jù)包的插入根據(jù)[定義1的②]確定。
所以，為符合數(shù)字設(shè)備(例如攝像機(jī))的內(nèi)部總線的傳送速率和根據(jù)[定義1的②]的IEEE1394的傳送速率，需要利用存儲(chǔ)器緩沖發(fā)送數(shù)據(jù)并且控制從存儲(chǔ)器發(fā)送數(shù)據(jù)的輸出定時(shí)等步驟。
本發(fā)明的目的是在具有等時(shí)通信模式的通信設(shè)備中提供符合類似IEEE1394的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送/接收定義的SD-格式數(shù)字接口定義的發(fā)送。
為達(dá)到該目的，在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)的通信中轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備包括一個(gè)定時(shí)模擬器和一個(gè)發(fā)送定時(shí)控制器。該定時(shí)模擬器接收某些信號(hào)和模式信號(hào)以表示用于發(fā)送源數(shù)據(jù)包流的發(fā)送基本信號(hào)的出現(xiàn)，并輸出該發(fā)送基本信號(hào)。該發(fā)送定時(shí)控制器根據(jù)固定規(guī)則接收此發(fā)送基本信號(hào)并在每個(gè)循環(huán)同步時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)包。
在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送速率的方法包括以下步驟(1)接收某些信號(hào)和模式信號(hào)以表示用于發(fā)送源數(shù)據(jù)包流的發(fā)送基本信號(hào)的出現(xiàn)，并輸出該發(fā)送基本信號(hào)。(2)根據(jù)固定規(guī)則，接收此發(fā)送基本信號(hào)并在每個(gè)循環(huán)同步時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)包。固定規(guī)則以這樣方式指定循環(huán)同步的源數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包發(fā)送定時(shí)當(dāng)一個(gè)循環(huán)同步發(fā)生在發(fā)送基本信號(hào)間隔中時(shí)，就在循環(huán)同步發(fā)送帶有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而當(dāng)在發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)同步時(shí)，就只在此兩循環(huán)同步的一個(gè)同步時(shí)間上發(fā)送帶有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而在另一循環(huán)同步發(fā)送沒有數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明的特性、目的將從下面最佳實(shí)施例的描述和從附圖中變得清楚。
圖1是帶有通用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與IEEE1394接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的多媒體系統(tǒng)的方框圖；圖2表示從一個(gè)數(shù)字裝置到另一數(shù)字設(shè)備的源數(shù)據(jù)包流的發(fā)送模式；
圖3是根據(jù)IEEE1394的循環(huán)結(jié)構(gòu)的時(shí)序圖；圖4是在一幀中的數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)部總線16狀態(tài)時(shí)序圖；圖5是用于在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備的方框圖；圖6是定時(shí)模擬器的操作時(shí)序圖；圖7是發(fā)送定時(shí)控制器的操作時(shí)序圖。
參看圖5，本發(fā)明包括一個(gè)定時(shí)模擬器和一個(gè)發(fā)送定時(shí)控制器。該定時(shí)模擬器接收F-st-d信號(hào)并表示信號(hào)是NTSC制成還是PAL制式信號(hào)的模式信號(hào)，其中F-st-d信號(hào)把表示在攝像機(jī)內(nèi)部總線的一幀中的第一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送開始的F-st信號(hào)延遲一固定長度的時(shí)間。然后該定時(shí)模擬器根據(jù)F-st-d信號(hào)與模式信號(hào)輸出發(fā)送基本信號(hào)。該發(fā)送定時(shí)控制器接收此發(fā)送基本信號(hào)并在每個(gè)循環(huán)同步發(fā)送數(shù)據(jù)包，所采用的方式是當(dāng)在發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)一個(gè)循環(huán)同步時(shí)，在此循環(huán)同步發(fā)送一個(gè)帶有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而當(dāng)在發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)同步時(shí)，只在其中一個(gè)循環(huán)同步發(fā)送具有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而在另一循環(huán)同步發(fā)送一個(gè)沒有數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)包。
參看圖6，該定時(shí)模擬器根據(jù)模式(NTSC模式或PAL模式)在每個(gè)Ttx間隔輸出信號(hào)。Ttx代表分成250或300的一幀的時(shí)間分段。圖6中可看到Td是以發(fā)送數(shù)據(jù)填充存儲(chǔ)器以便緩沖發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間延遲，操作者可以確定時(shí)間延遲的長短。
在525-60制式(NTSC制式)中，發(fā)送信號(hào)周期是133.5μs，而在625-60制式(PAL制式)中是133.3μs。在兩種制式中，發(fā)送信號(hào)的周期比循環(huán)同步周期長125μs。因此在一個(gè)發(fā)送基本信號(hào)中存在一個(gè)或兩個(gè)循環(huán)同步。參看圖7，在緊隨F-st-d后的發(fā)送基本信號(hào)n之后的第一個(gè)循環(huán)同步時(shí)間發(fā)送源數(shù)據(jù)包n。在發(fā)送基本信號(hào)n+2之間的第一個(gè)循環(huán)同步時(shí)間發(fā)送源數(shù)據(jù)包n+2，并在發(fā)送基本信號(hào)n+2之后的第二個(gè)循環(huán)同步時(shí)間(表示為m+3)發(fā)送空數(shù)據(jù)包。以這種方法，本發(fā)明能控制固定邊緣中的數(shù)據(jù)分布并提供以SD-VCR DIF定義的均勻的數(shù)據(jù)傳送速率。
如前面所述的，在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備能克服數(shù)字設(shè)備(攝像機(jī))內(nèi)部總線與IEEE1394總線的不同數(shù)據(jù)傳送速率，從而該設(shè)備能滿足SD-格式數(shù)字接口的規(guī)范。
雖然已陳述了目前認(rèn)為本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但顯然對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可進(jìn)行不同的變化和修改，但是并未超出由所附的權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備，該設(shè)備根據(jù)等時(shí)模式中的發(fā)送規(guī)范從第一數(shù)字設(shè)備發(fā)送一源數(shù)據(jù)包流到第二數(shù)字設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括一校準(zhǔn)裝置，用于確定空數(shù)據(jù)包的插入位置以便根據(jù)發(fā)送規(guī)范把在第一數(shù)字設(shè)備中的內(nèi)部總線的發(fā)送定時(shí)變換為固定的定時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中校準(zhǔn)裝置包括定時(shí)模擬器，接收表示發(fā)送基本信號(hào)出現(xiàn)的某些信號(hào)與模式信號(hào)以便發(fā)送源數(shù)據(jù)包流并輸出該發(fā)送基本信號(hào)；發(fā)送定時(shí)控制器，根據(jù)固定規(guī)則接收該發(fā)送基本信號(hào)并在固定長度時(shí)間之后出現(xiàn)的每個(gè)循環(huán)同步發(fā)送數(shù)據(jù)包。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中某些信號(hào)出現(xiàn)在把表示在第一設(shè)備中的內(nèi)部總線的一幀中的第一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送開始的第一個(gè)信號(hào)延遲一段固定長度的時(shí)間之后。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中模式信號(hào)表示該信號(hào)是否是NTSC模式。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中該模式信號(hào)表示該信號(hào)是否是PAL模式。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中固定長度的時(shí)間是125μs。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中該固定規(guī)則以這樣的方法為一個(gè)循環(huán)同步指定源數(shù)據(jù)包的發(fā)送定時(shí)當(dāng)在一個(gè)發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)一個(gè)循環(huán)同步時(shí)，在此循環(huán)同步發(fā)送具有數(shù)據(jù)的一個(gè)源數(shù)據(jù)包，而當(dāng)在一個(gè)發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)同步時(shí)，只在其中一個(gè)循環(huán)同步發(fā)送具有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而在另一個(gè)循環(huán)同步發(fā)送沒有數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)包。
8.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，其中該延遲的時(shí)間是為了用數(shù)據(jù)填充存儲(chǔ)器以便緩沖發(fā)送數(shù)據(jù)，并且此延遲時(shí)間是由操作者確定的。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，其中在NTSC制式情況下的發(fā)送基本信號(hào)的周期具有劃分為250的一幀的一個(gè)循環(huán)間隔。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，其中在PAL制式情況下的發(fā)送基本信號(hào)的周期具有劃分為300的一幀的一個(gè)循環(huán)間隔。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，發(fā)送規(guī)范是IEEE1394。
12.在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的方法，該方法根據(jù)等時(shí)模式中的發(fā)送規(guī)范從第一數(shù)字設(shè)備發(fā)送一源數(shù)據(jù)包流到第二數(shù)字設(shè)備，其特征在于，包括步驟(1)接收表示發(fā)送基本信號(hào)出現(xiàn)的某些信號(hào)與模式信號(hào)以便發(fā)送源數(shù)據(jù)包流并且輸出該發(fā)送基本信號(hào)；(2)根據(jù)固定規(guī)則，接收該發(fā)送基本信號(hào)并在每個(gè)循環(huán)同步發(fā)送數(shù)據(jù)包，其中固定規(guī)則以這樣的方法指定一個(gè)循環(huán)同步的源數(shù)據(jù)包的發(fā)送定時(shí)當(dāng)在一個(gè)發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)一個(gè)循環(huán)同步時(shí)，就在此循環(huán)同步發(fā)送具有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而當(dāng)在一個(gè)發(fā)送基本信號(hào)間隔中出現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)同步時(shí)，只在其中一個(gè)循環(huán)同步發(fā)送具有數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)包，而在另一循環(huán)同步發(fā)送沒有數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)包。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中某些信號(hào)出現(xiàn)在把表示在第一設(shè)備中的內(nèi)部總線的一幀中的第一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送開始的第一信號(hào)延遲一段固定長度時(shí)間之后。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中該模式信號(hào)表示該信號(hào)是否是NTSC模式。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中該模式信號(hào)表示該信號(hào)是否是PAL模式。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中固定長度時(shí)間是125μs。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中該延遲的時(shí)間是為了用發(fā)送數(shù)據(jù)填充存儲(chǔ)器以便緩沖發(fā)送數(shù)據(jù)，而且此延遲時(shí)間由操作者確定。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中在NTSC制式情況下的發(fā)送基本信號(hào)的周期具有劃分為250的一幀的一個(gè)循環(huán)間隔。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中在PAL制式情況下的發(fā)送基本信號(hào)的周期具有劃分為300的一幀的一個(gè)循環(huán)間隔。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中發(fā)送規(guī)范是IEEE1394。
全文摘要
一種在數(shù)字音頻/視頻數(shù)據(jù)通信中變換數(shù)據(jù)傳送速率的設(shè)備，包括一個(gè)定時(shí)模擬器和一個(gè)發(fā)送定時(shí)控制器。定時(shí)模擬器接收表示發(fā)送基本信號(hào)的出現(xiàn)的某些信號(hào)和模式信號(hào)，以便發(fā)送源數(shù)據(jù)包流并輸出此發(fā)送基本信號(hào)。發(fā)送定時(shí)控制器，根據(jù)固定規(guī)則接收發(fā)送基本信號(hào)并在每個(gè)循環(huán)同步發(fā)送數(shù)據(jù)包。本發(fā)明的設(shè)備能克服在數(shù)字設(shè)備(攝像機(jī))中的內(nèi)部總線與IEEE1394總線的不同數(shù)據(jù)傳送速率，從而滿足類似IEEE1394數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送/接收規(guī)范的SD-格式數(shù)字接口規(guī)范。
文檔編號(hào)H04L7/00GK1160318SQ9612309
公開日1997年9月24日 申請(qǐng)日期1996年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者成寬洙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社