專利名稱：用于在音頻/視頻網絡中復用數據流傳輸的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于在音頻/視頻網絡中復用數據流傳輸的方法和系統(tǒng)技術領域
本發(fā)明總體上涉及視頻傳輸，具體地講，涉及高速音頻/視頻網絡中的等時視頻流管理。
背景技術：
多媒體內容(具體地講，高質量的多媒體內容)的量的增加向計算平臺和網絡等的設計者和管理者提出了大量通信和處理方面的挑戰(zhàn)。視頻電子標準協會(VESA)、針對視頻和音頻的數字交互接口(DiiVA)以及HDBaseT聯盟提供針對在兩個電子裝置之間的高質量多媒體數據的單向傳輸的全行業(yè)的接口標準。發(fā)明內容
問題的解決方案
本發(fā)明提供用于在高速音頻/視頻網絡中進行通信的方法和系統(tǒng)。



圖1示出根據本發(fā)明的實施例的實現針對音頻/視頻數據通信的等時數據流管理的音頻/視頻(AV)裝置(包括源AV裝置和目的地AV裝置)的網絡的框圖。
圖2示出根據本發(fā)明的實施例的AV裝置(包括源AV裝置、一個或多個橋接AV裝置和目的地AV裝置)的網絡的框圖，其中，所述AV裝置通過將控制消息從源AV裝置轉發(fā)到宿(目的地)AV裝置來實現音頻/視頻數據通信的等時數據流管理。
圖3示出根據本發(fā)明的實施例的通過在圖2的網絡中將控制消息從宿AV裝置轉發(fā)到源AV裝置進行音頻/視頻數據通信的等時數據流管理。
圖4A-圖4B示出根據本發(fā)明實施例的針對音頻/視頻數據通信的等時數據流管理的通信信道時間的分配。
圖5A示出根據本發(fā)明的實施例的針對音頻/視頻數據通信的等時數據流管理的處理。
圖5B示出根據本發(fā)明的實施例的針對音頻/視頻數據通信的AV裝置等時數據流管理的框圖。
圖6A示出根據本發(fā)明的實施例的AV裝置(包括源AV裝置、一個或多個橋接AV裝置和目的地AV裝置)的網絡的框圖，其中，所述AV裝置通過將控制消息從源AV裝置轉發(fā)到宿(目的地)AV裝置來實現音頻/視頻數據通信的等時數據流管理。
圖6B示出根據本發(fā)明實施例的通過在圖6A的網絡中將控制消息從宿AV裝置轉發(fā)到源AV裝置進行音頻/視頻數據通信的等時數據流管理。
圖7示出根據本發(fā)明的實施例的實現音頻/視頻數據通信的等時數據流管理的AV 網絡中的視頻流路徑設置請求處理。
圖8示出根據本發(fā)明的實施例的實現音頻/視頻數據通信的等時數據流管理的AV網絡中的視頻流路徑設置響應處理。
圖9示出根據本發(fā)明的實施例的針對AV裝置之間的AV數據復用通信的處理。
圖1OA示出根據本發(fā)明的實施例的在AV發(fā)送器裝置和AV接收器裝置中的數據復用處理。
圖1OB示出根據本發(fā)明的實施例的將AV數據串行映射(serial mapping)到用于從AV發(fā)送器裝置到AV接收器裝置的傳輸的數據單元的數據復用。
圖11示出根據本發(fā)明的實施例的將AV數據并行映射(parallel mapping)到用于從AV發(fā)送器裝置到AV接收器裝置的傳輸的數據單元的數據復用。
圖12示出根據本發(fā)明的實施例的將分片的異步數據片段串行映射到用于從AV發(fā)送器裝置到AV接收器裝置的傳輸的數據單元的數據復用。
圖13示出根據本發(fā)明的實施例的將分片的異步數據并行映射到用于從AV發(fā)送器裝置到AV接收器裝置的傳輸的數據單元的數據復用。
圖14A示出根據本發(fā)明的實施例的由AV發(fā)送器裝置實現的數據流傳輸處理。
圖14B示出根據本發(fā)明的實施例的由AV接收器裝置實現的數據流傳輸處理。
圖15示出根據本發(fā)明的實施例的通過映射數據單元中的異步或等時數據的復用。
圖16示出根據本發(fā)明的實施例的用于從AV發(fā)送器到AV接收器的傳輸的多個等時數據流的復用。
圖17是示出包括用于實現本發(fā)明的實施例的計算機系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)的高級框圖。
實現本發(fā)明的最佳模式
在一實施例中，在音頻/視頻(AV)裝置之間進行通信的步驟包括在源AV裝置和目的地AV裝置之間 建立針對AV數據流傳輸的AV路徑流，其中，每個AV裝置包括用于經由包括多個通信通道(lane)的通信鏈路將所述AV裝置連接到另一 AV裝置的一個或多個I/O 端口。所述通信的步驟還包括復用異步AV數據和等時AV數據以用于經由一個或多個固定長度的數據單元的傳輸，每個數據單元能夠攜帶異步數據符號和等時數據符號中的一個或多個。所述復用的步驟包括將等時數據映射到一個或多個數據單元中的等時符號上，將等時數據映射到一個或多個數據單元中的異步符號上。一個或多個數據單元經由一個或多個通信通道從源AV裝置的物理層被發(fā)送到目的地AV裝置。
通過參照下面的描述、權利要求以及附圖，將理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點。
具體實施方式
本發(fā)明的實施例提供一種包括多個音頻/視頻(AV)電子裝置的高速多媒體網絡中的靈活的數據復用的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例提供一種多媒體網絡(諸如，包括多個 AV電子裝置的高速AV網絡)中的等時數據流管理的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例還提供對多媒體數據(包括使用視頻路徑設置方案的視頻數據)的雙向傳輸的支持。
根據本發(fā)明的實施例，在每個AV裝置處的轉發(fā)表用于將包括視頻路徑設置請求的控制消息和響應消息從視頻源AV裝置轉發(fā)到視頻宿AV裝置。視頻路徑設置請求用于等時通信資源(諸如，通道(lane)、它們的數據流方向以及關于選擇的通道的符號(或分配的信道時間段))的分配。在轉發(fā)表中追蹤所述等時資源。
根據本發(fā)明的實施例，在需要的時候，確定用于轉發(fā)接收的控制消息的端口和通道，據此不需交換控制消息的專用通道。分配處理保留端口、通道和關于相應的通道的分配的信道時間段(或符號)。端口包括多個通道，其中，特定目的地裝置的轉發(fā)表條目是按照 (端口，通道)元組的形式。通道分配是動態(tài)的，并且沒有分配給數據/控制通信的專用端口。 這樣，轉發(fā)表包括傳輸數據(例如，包)的通道的數量。
根據本發(fā)明的實施例，能夠支持高速視頻的裝置保留關于端口和通道的轉發(fā)信息，其中，應在所述端口和通道上傳輸控制消息(諸如，視頻流路徑設置請求)以到達目的地裝置。轉發(fā)信息可作為陣列包括在發(fā)送的控制消息中。轉發(fā)信息還可被保留在轉發(fā)表中。 在一實施例中，能夠支持高速視頻的裝置保留針對包括關于以下項的信息的等時資源分配的轉發(fā)表視頻流、端口號、通道號和關于相應的通道的信道時間單位(或符號)。
不需要用于傳輸控制消息的專用信道。可在一方向選擇性地使用若干端口通道， 從而可在不同的方向啟用所述端口上的其它剩余通道，其中，在端口內內容視頻內容的雙向流被啟用。
根據本發(fā)明的示例實施，高速多媒體接口包括多個端口。每個端口可包括,例如， 一個或多個雙絞線或通道(例如，物理數據通信鏈路或介質、無線鏈路或介質)。在一示例中，雙絞線的數量固定為四個。每個接口可提供能夠進行多媒體流量(壓縮的AV和未壓縮的AV)、控制數據和大塊數據流量的雙向通信的物理連接。
圖1示出根據本發(fā)明的實施例的包括經由有線通信鏈路12連接的AV裝置11(SP， 裝置X和裝置Y)的有線視頻網絡10的框圖。鏈路12包括在裝置X的端口 14到裝置Y的端口 15上可用的 四個物理通道13 (B卩，通道O、…、通道3)。在一示例中，每個通道13可被配置為在發(fā)送(T)模式或接收(R)模式下。在另一示例中，涉及每個裝置的物理(PHY)層的頻繁的模式改變，每個通道13可處于基于每個包的T模式或R模式。
以下，根據本發(fā)明的實施例描述第一模式的實施，其中，每個通道13可被配置在發(fā)送(T)模式或接收(R)模式下。
雙向未壓縮的視頻和音頻流傳輸
所述高速多媒體的示例應用將把未壓縮的視頻和音頻數據從視頻源裝置(例如， DVD播放器)雙向發(fā)送到視頻宿裝置(例如，顯示裝置，諸如電視(TV))。在一本發(fā)明的實施例中，圖1中的每個通道13可支持5Gbps以及用于在四個通道上的數據通信的總計20 Gbps0 為了提供雙向通信，在一方向上至多可支持15Gbps。在一示例中，視頻數據可具有18比特、 24比特、30比特、36比特或48比特的像素大小，并且視頻分辨率根據宿裝置的顯示能力支持 VGA (640X480)至 1080p (1920X1080)。
在一實施例中，圖1的網絡10包括交換網絡，交換網絡提供對AV流傳輸的雙向支持，從而四個通道13中的兩個通道被動態(tài)地配置在T模式下，其它兩個通道13被被配置在 R模式下，從而能夠進行裝置X和裝置Y之間的AV數據的同時傳輸。在一實施例中，在諸如由圖2中示出的串行連接的AV裝置11的交換網絡20示出的多跳方案中，可存在被連接到源AV裝置11和宿AV裝置11的一個或多個交換的AV橋接裝置11，其中，來自源裝置的視頻數據和音頻數據兩者被允許在到達宿裝置之前經過橋接裝置。
大塊數據傳輸
在圖1中，用于傳輸AV信息的通道13還可用于將大型數據文件從源裝置X傳輸到宿裝置Y (例如，目的地裝置)。通過在通道13上復用AV、控制和數據來實現該處理。對于大塊數據，可通過通道13直接發(fā)送USB或以太網數據包。當USB或以太網協議不可用時， 應用還可作為通用數據包發(fā)送數據。
端口、通道和信道時間分配
根據本發(fā)明的實施例，在圖2中示出的多跳方案中，在啟動視頻數據傳輸之前，源裝置11和宿裝置11使用包括針對端口、通道和符號時間分配(即，時間單位或通道上的信道時間分配)的分配消息的控制消息進行協商。在通道13上發(fā)送控制消息，通道13已分配給源裝置和宿裝置，以傳輸所述控制消息。一般來說，其它信息(例如，包括壓縮的AV的幀 /包、以太網/USB幀、管理幀、層3 (例如，圖5B)以及更高層的包)可遵循與所述控制消息相似的傳輸規(guī)則。
根據本發(fā)明的實施例，層2轉發(fā)表IlE (圖5B)包括兩個子表數據/控制轉發(fā)子表和音頻/視頻轉發(fā)子表(以下，視頻轉發(fā)子表)。數據/控制轉發(fā)子表包括用于轉發(fā)數據/ 控制信息(數據/控制包)的信息，視頻轉發(fā)子表包括用于轉發(fā)音頻/視頻數據·(例如，未壓縮的視頻數據和音頻數據包)的信息。
根據本發(fā)明的實施例，基于透明橋接(即，轉發(fā)、過濾和泛洪(flooding))構建轉發(fā)表。在AV網絡中，AV裝置通過混雜監(jiān)聽來發(fā)現在端口上可到達的其它裝置。因為AV裝置使用針對T模式和R模式的單獨的通道，所以與由用于傳輸它自己的幀的附近AV裝置使用的通道不同的通道被用于傳輸所述AV裝置自己的幀。對于不具有轉發(fā)表中的條目的目的地AV裝置，在除傳入端口以外的所有其它端口上轉發(fā)接收的幀。在一實施例中，在一個端口上的若干可用通道中選擇一個通道用于傳輸幀。轉發(fā)表中的每一條目可具有用于計算條目的時間并隨后從轉發(fā)表刪除所述條目的定時器。
基于控制消息(例如，視頻路徑設置請求/響應控制消息)動態(tài)地更新視頻轉發(fā)子表，其中，AV裝置訪問用于AV數據傳輸的它們各自的轉發(fā)表。基于控制消息動態(tài)地更新AV 轉發(fā)表，其中，AV裝置訪問用于AV數據傳輸的它們各自的數據/控制轉發(fā)子表。
數據和控制消息轉發(fā)
根據本發(fā)明的實施例，如下所述，提供兩種針對數據/控制消息轉發(fā)的選項。
選項1:轉發(fā)端口和通道的陣列
根據選項1，每個控制消息包括地址字段的陣列，其中，如由下面的表I所示，每個地址字段包括端口號和端口內的通道號的組合。
表I
表1:端口號和通道號的陣列
權利要求
1.一種在音頻/視頻(AV)裝置之間通信的方法，包括 在源AV裝置和目的地AV裝置之間建立用于AV數據流傳輸的AV路徑流，其中，每個AV裝置包括用于經由包括多個通信通道的通信鏈路將AV裝置連接到另一 AV裝置的一個或多個I/O端口 ； 復用異步AV數據和等時AV數據以用于經由一個或多個固定長度的數據單元的傳輸，每個數據單元能夠攜帶異步數據符號和等時數據符號中的一個或多個； 其中，復用的步驟包括將等時數據映射到一個或多個數據單元中的等時符號上，并將異步數據映射到一個或多個數據單元中的異步符號上； 經由一個或多個通信通道將一個或多個數據單元從源AV裝置的物理層發(fā)送到目的地AV裝置。
2.如權利要求1所述的方法，還包括經由一個或多個通信通道將數據單元從源AV裝置發(fā)送到目的地AV裝置。
3.如權利要求2所述的方法，還包括 通過將數據流映射到多個數據單元來復用多個等時數據流； 在一個或多個通信通道上經由數據單元將等時流從源AV裝置連續(xù)發(fā)送到目的地AV裝置。
4.如權利要求3所述的方法，其中 復用的步驟還包括將異步數據動態(tài)地映射到用于在一個或多個通信通道上從源AV裝置到目的地AV裝置的傳輸的數據單元中的可用符號。
5.如權利要求4所述的方法，其中，AV數據包括未壓縮的視頻數據。
6.如權利要求4所述的方法，其中 復用的步驟還包括以輪流的方式將數據串行映射到用于所有可用通道上的傳輸的數據單元。
7.如權利要求4所述的方法，其中 復用的步驟還包括通過將數據包映射到用于一個可用通道上的傳輸的數據單元來將數據并行映射到數據單元，使得數據包的所有片段被映射到相同的通道。
8.如權利要求6所述的方法，其中 復用的步驟還包括通過對物理(PHY)協議數據單元(Prou)進行分片并映射到PHY層的用于在一個或多個通信通道上的傳輸的一個或多個數據單元的基于包的異步數據復用。
9.如權利要求8所述的方法，其中 復用的步驟還包括將媒體訪問控制(MAC)服務數據單元(MSDU)分片到多個PPDU。
10.如權利要求7所述的方法，其中 復用的步驟還包括通過將數據包映射到用于在一個可用通道上的PHY層的傳輸的數據單元來將當前PPDU并行映射到數據單元，使得數據包的所有片段被映射到相同的通道； 當在傳輸所述當前PPDU的期間隨后的PPDU出現時，將隨后的PPDU映射到下一可用的通道上。
11.如權利要求4所述的方法，其中 復用的步驟還包括使用等時轉發(fā)表以確定用于等時流的數據單元中的保留的符號。
12.如權利要求4所述的方法，其中每個數據單元攜帶如異步數據或等時數據的一種類型的數據流量。
13.如權利要求1所述的方法，其中，每個AV裝置包括用于將AV裝置連接到其它AV裝置的多個I/o端口。
14.如權利要求8所述的方法，其中 映射PPDU的步驟還包括將包的開始(SR)控制字符添加到PPDU數據的起點，其中，在傳輸PPDU的第一個數據符號之前，傳輸SR控制字符。
15.一種音頻/視頻(AV)裝置，包括 連接設置模塊，建立在源AV裝置和目的地AV裝置之間的用于AV數據流傳輸的AV路徑流，其中，每個AV裝置包括用于經由包括多個通信通道的通信鏈路將AV裝置連接到另一AV裝置的一個或多個I/O端口 ； 映射模塊，復用異步數據和等時數據以用于經由物理(PHY)層的一個或多個固定長度的數據單元的傳輸，其中，PHY層被配置用于將一個或多個數據單元經由一個或多個通信通道從源AV裝置傳輸到目的地AV裝置，其中，每個數據單元能夠攜帶異步數據符號和等時數據符號中的一個或多個； 其中，在AV裝置的交換網絡中的源AV裝置和目的地AV裝置之間，映射模塊將等時數據映射到一個或多個數據單元中的等時符號上并將異步數據映射到一個或多個數據單元中的異步符號上。
全文摘要
一種用于在高速音頻/視頻網絡中進行通信的方法和系統(tǒng)。在一實施例中，在AV裝置之間通信的步驟包括在源AV裝置和目的地AV裝置之間建立用于AV數據流傳輸的AV路徑流。每個AV裝置包括用于經由包括多個通信通道的通信鏈路將AV裝置連接到另一AV裝置的一個或多個I/O端口。異步AV數據和等時AV數據被復用以用于經由一個或多個固定長度的數據單元的傳輸，每個數據單元能夠攜帶異步數據符號和等時數據符號中的一個或多個。將等時數據映射到一個或多個數據單元中的等時符號上，并將異步數據映射到一個或多個數據單元中的異步符號上。一個或多個數據單元經由一個或多個通信通道從源AV裝置的物理層被發(fā)送到目的地AV裝置。
文檔編號H04N21/236GK103026724SQ201180035745
公開日2013年4月3日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者哈基拉特·辛格, 羅日柱, 李在珉, 敖超 申請人:三星電子株式會社