CN1106098C - 数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种在数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的设备，包括：一个定时模拟器和一个发送定时控制器。定时模拟器接收表示发送基本信号的出现的某些信号和模式信号，以便发送源数据包流并输出此发送基本信号。发送定时控制器，根据固定规则接收发送基本信号并在每个循环同步发送数据包。本发明的设备能克服在数字设备(摄像机)中的内部总线与IEEE 1394总线的不同数据传送速率，从而满足类似IEEE 1394数字数据发送/接收规范的SD-格式数字接口规范。
Description
本发明涉及等时通信模式的通信设备。尤其是当以等时模式发送根据标准定义(SD)的数字音频/视频数据时，本发明通过控制空数据包的插入位置提供固定边缘中的均匀的数据传送速率。
近几年的计算机技术的发展通过把计算机与电气家用设备链接进入数字多媒体时代。计算机技术包括(a)如数字盒式磁带录像机(VCR)与数字摄像机的各种数字多媒体设备的改进技术(b)能使多媒体设备相互链接的接口技术。一个最广为人知的接口技术是IEEE1394接口。IEEE1394接口是网络个人计算机、便携式计算机和其他可独立地操作的数字系统的标准总线接口定义。
图1是与通用数字摄像机和IEEE1394接口进行数据通信的多媒体系统的方框图。多媒体系统包含(1)摄像机11，用于拍摄真实世界并生成音频/视频信号，(2)信号处理器12，用于处理信号并产生音频/视频信息，(3)纠错码(ECC)13，用于给信息附加纠错码，(4)卡片组14，用于存储信息，(5)接口15，用于连接另一多媒体系统20以便相互通信(6)通信工具17，通常是正EE1394，用于在多媒体系统之间进行数据通信。通过内部总线16在多媒体系统各组成部分之间进行数据通信。
当在内部总线上在总线间隔时间发送一帧时，内部总线在音频/视频数据发送期间在总线间隔时间的某些特定部分上呈现高传输速率，而为高效目的在总线间隔时间中的另一些部分上保持空闲，这种特性对本技术领域的技术人员来说是共知的。
图2表示从一数字设备到另一数字设备的源数据包流的发送模式。一个源数据包可以分裂为1、2、4或8个数据块，和零或更多个数据块包含在一个IEEE1394等时包中。此包的接收机应收集等时数据包中的数据块并组合这些数据块以便重组源数据包发送给应用设备。
源数据包应符合IEEE1394和DVC DIF(数字盒式录像带数字接口)的规范与定义，从一个数字设备(例如图1所示的数字摄像机10)发送到另一数字设备(例如图1所示的多媒体装置20)。然而，此规范与定义对本领域的技术人员是极其普通的，所以这里仅作简要说明。
[定义1]根据标准定义-盒式磁带录像机数字接口(SD-VCR DIF)的数据发送应提供下列时间条件。
①一帧的起始定时信息应发送给接收机。此起始定时信息由此帧的源数据包的CIP首标携带，作为时间标记信息。CIP首标，放在IEEE 1394等时数据包中的数据字段的开始，并包含有关跟在CIP首标之后的数据字段中的实时数据类型的信息。
②视频帧M的数据块n应在满足下列条件的数据包中发送(n＝0…K-1)：
数据包到达时间L≤Tn
Tn-发送延迟极限≤数据包到达时间F
其中
Tn是数据块n的标称时间
Tn＝TM-(TM+1-TM)×n/K
数据包到达时间L：当包含数据块n的数据包的最后一比特到达接收机时的循环时间。
数据包到达时间F：当包含数据块n的数据包的第一比特到达接收机时的循环时间
TM是视频帧M的时间标记。
发送延迟极限＝450μs
K为在视频帧中的源数据包的数量。
K＝250(525-60制式)
K＝300(625-50制式)
上述是有关帧发送的时间条件，而更详细的规范在1995年12月出版的SD-VCR蓝皮书中的数字接口与CIP首标中说明。
从上述定义中注意一个事实，即250或300个源数据包应在固定边缘中均匀分布。
[定义2]IEEE1394的等时发送通过发送等时数据包实现，以响应图3所示的每隔125μs的循环同步。与此有关的详细的规范在1995年出版的IEEE1394中说明。
图4表示在一帧的数据发送期间内部总线16的状态。如前所述的，数字摄像机10的内部总线通常只在帧的特定部分上具有高传送速率。
从上文两定义中得到一个事实。
注意，在525-60制式(即全国电视制式委员会：NTSC)情况下，源数据包的数量是每帧250个而每帧循环同步次数近似地为266.9。因此，在525-60制式中，没有数据的空数据包应发送给16或17个等时循环，以便通过IEEE1394总线发送一帧的图象信息。因此，数字摄像机内部总线定时应与通过IEEE1394总线的输出定时同步，此时，空数据包的插入根据[定义1的②]确定。
所以，为符合数字设备(例如摄像机)的内部总线的传送速率和根据[定义1的②]的IEEE1394的传送速率，需要利用存储器缓冲发送数据并且控制从存储器发送数据的输出定时等步骤。
本发明的目的是在具有等时通信模式的通信设备中提供符合类似IEEE1394的数字数据发送/接收定义的SD-格式数字接口定义的发送。
为达到该目的，在数字音频/视频数据的通信中转换数据传送速率的设备包括一个定时模拟器和一个发送定时控制器。该定时模拟器接收某些信号和模式信号以表示用于发送源数据包流的发送基本信号的出现，并输出该发送基本信号。该发送定时控制器根据固定规则接收此发送基本信号并在每个循环同步时间发送数据包。
在数字音频/视频数据通信中转换数据传送速率的方法包括以下步骤(1)接收某些信号和模式信号以表示用于发送源数据包流的发送基本信号的出现，并输出该发送基本信号。(2)根据固定规则，接收此发送基本信号并在每个循环同步时间发送数据包。固定规则以这样方式指定循环同步的源数据包的数据包发送定时：当一个循环同步发生在发送基本信号间隔中时，就在循环同步发送带有数据的源数据包，而当在发送基本信号间隔中出现两个循环同步时，就只在此两循环同步的一个同步时间上发送带有数据的源数据包，而在另一循环同步发送没有数据的空数据包。
本发明的特性、目的将从下面最佳实施例的描述和从附图中变得清楚。
图1是带有通用数字摄像机与IEEE1394接口进行数据通信的多媒体系统的方框图；
图2表示从一个数字装置到另一数字设备的源数据包流的发送模式；
图3是根据IEEE1394的循环结构的时序图；
图4是在一帧中的数据发送期间内部总线16状态时序图；
图5是用于在数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的设备的方框图；
图6是定时模拟器的操作时序图；
图7是发送定时控制器的操作时序图。
参看图5，本发明包括一个定时模拟器和一个发送定时控制器。该定时模拟器接收F-st-d信号并表示信号是NTSC制成还是PAL制式信号的模式信号，其中F-st-d信号把表示在摄像机内部总线的一帧中的第一个数据发送开始的F-st信号延迟一固定长度的时间。然后该定时模拟器根据F-st-d信号与模式信号输出发送基本信号。该发送定时控制器接收此发送基本信号并在每个循环同步发送数据包，所采用的方式是：当在发送基本信号间隔中出现一个循环同步时，在此循环同步发送一个带有数据的源数据包，而当在发送基本信号间隔中出现两个循环同步时，只在其中一个循环同步发送具有数据的源数据包，而在另一循环同步发送一个没有数据的空数据包。
参看图6，该定时模拟器根据模式(NTSC模式或PAL模式)在每个Ttx间隔输出信号。Ttx代表分成250或300的一帧的时间分段。图6中可看到Td是以发送数据填充存储器以便缓冲发送数据的时间延迟，操作者可以确定时间延迟的长短。
在525-60制式(NTSC制式)中，发送信号周期是133.5μs，而在625-60制式(PAL制式)中是133.3μs。在两种制式中，发送信号的周期比循环同步周期长125μs。因此在一个发送基本信号中存在一个或两个循环同步。参看图7，在紧随F-st-d后的发送基本信号n之后的第一个循环同步时间发送源数据包n。在发送基本信号n+2之间的第一个循环同步时间发送源数据包n+2，并在发送基本信号n+2之后的第二个循环同步时间(表示为m+3)发送空数据包。以这种方法，本发明能控制固定边缘中的数据分布并提供以SD-VCR DIF定义的均匀的数据传送速率。
如前面所述的，在数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的设备能克服数字设备(摄像机)内部总线与IEEE1394总线的不同数据传送速率，从而该设备能满足SD-格式数字接口的规范。
虽然已陈述了目前认为本发明的最佳实施例，但显然对本领域的技术人员来说，可进行不同的变化和修改，但是并未超出由所附的权利要求定义的本发明的范围。
Claims (19)
1、在数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的设备，该设备根据等时模式中的发送规范从第一数字设备发送一源数据包流到第二数字设备，其特征在于，该设备包括一校准装置，用于确定空数据包的插入位置以便根据发送规范把在第一数字设备中的内部总线的发送定时变换为固定的定时，
其中校准装置包括：
定时模拟器，接收表示发送基本信号出现的某些信号与模式信号以便发送源数据包流并输出该发送基本信号；
发送定时控制器，根据固定规则接收该发送基本信号并在固定长度时间之后出现的每个循环同步发送数据包。
2、如权利要求1所述的设备，还包括用于让某些信号在把表示在第一设备中的内部总线的一帧中的第一个数据发送开始的第一个信号延迟一段固定长度的时间之后出现的装置。
3、如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中模式信号表示该信号是否是NTSC模式。
4、如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中该模式信号表示该信号是否是PAL模式。
5、如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中固定长度的时间是125μs。
6、如权利要求1所述的设备，其特征在于，该发送定时控制器当在一个发送基本信号间隔中出现一个循环同步时，在此循环同步中发送带有数据的一个源数据包，而当在一个发送基本信号间隔中出现两个循环同步时，只在该两个循环同步之一中发送带有数据的源数据包，而在另一个循环同步中发送不带数据的空数据包。
7、如权利要求2所述的设备，还包括用于由操作者确定该延迟的时间，并用于在此延迟时间期间用数据填充存储器以便缓冲该发送数据的装置。
8、如权利要求6所述的设备，其特征在于，其中在NTSC制式情况下的发送基本信号的周期具有划分为250的一帧的一个循环间隔。
9、如权利要求6所述的设备，其特征在于，其中在PAL制式情况下的发送基本信号的周期具有划分为300的一帧的一个循环间隔。
10、如权利要求1所述的设备，其特征在于，发送规范是IEEE1394。
11、在数字音频/视频数据通信中变换数据传送速率的方法，该方法根据等时模式中的发送规范从第一数字设备发送一源数据包流到第二数字设备，其特征在于，包括步骤：
(1)接收表示发送基本信号出现的某些信号与模式信号以便发送源数据包流并且输出该发送基本信号；
(2)根据固定规则，接收该发送基本信号并在每个循环同步发送数据包，
其中固定规则以这样的方法指定一个循环同步的源数据包的发送定时：当在一个发送基本信号间隔中出现一个循环同步时，就在此循环同步发送具有数据的源数据包，而当在一个发送基本信号间隔中出现两个循环同步时，只在其中一个循环同步发送具有数据的源数据包，而在另一循环同步发送没有数据的空数据包。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中某些信号出现在把表示在第一设备中的内部总线的一帧中的第一个数据发送开始的第一信号延迟一段固定长度时间之后。
13、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中该模式信号表示该信号是否是NTSC模式。
14、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中该模式信号表示该信号是否是PAL模式。
15、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中固定长度时间是125μs。
16、如权利要求12所述的方法，其特征在于，该延迟的时间由操作者确定，而该存储器在该延迟的时间期间被用发送数据填充以便缓冲该发送数据。
17、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中在NTSC制式情况下的发送基本信号的周期具有划分为250的一帧的一个循环间隔。
18、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中在PAL制式情况下的发送基本信号的周期具有划分为300的一帧的一个循环间隔。
19、如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中发送规范是IEEE1394。
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