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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Resynchronisierung von Daten,
die über
eine Kommunikationsverbindung gesendet werden. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System für Echtzeit-Datenübertragung über eine Kommunikationsverbindung
und für
Resynchronisierung an dem Empfangsstandort.
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Heute
umfassen Fahrzeuge eine Vielzahl von Informations- und Unterhaltungskomponenten. Zu
diesem Zweck verfügen
derzeitige Fahrzeuge über
ein Hochgeschwindigkeitsnetz als Infrastruktur für die Verwaltung der Komponenten
in einem Fahrzeug, die sich gegenseitig beeinflussen müssen. Als Standard
für Hochgeschwindigkeits-Multimedia-Busse
ist die MOST-Technologie (Media Oriented Systems Transport, medienorientierter
Systemtransport) als Fahrzeug-Multimedia-Bus verbreitet akzeptiert. Dieser
Bus ermöglicht
kostengünstige
Kommunikation zwischen allen Funktionsblöcken von Unterhaltungs- und
Informationssystemen, wie zum Beispiel CD- und DVD-Spieler, CD-Wechsler,
Mobiltelefone, Videosysteme, Fahrzeug-PCs u. s. w. Der von dem MOST-Standard
beschriebene Netzbus bietet eine Geschwindigkeit von 24,8 Mbit/s,
das heißt,
er ist etwa einhundert Mal schneller als die CAN-Busse. CAN-Busse
werden üblicherweise
in Antriebsstranganwendungen eingesetzt. Die MOST-Spezifikation legt
die Hardware-Schnittstelle fest, die erforderlich ist, um über den
Bus zu kommunizieren, welches bevorzugt eine Kunststoff-Lichtleitfaser
ist.
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Aus
dem Artikel „Transmission
of an MPEG Encoded Information Signal Using Time Stamps (Übertragung
eines MPEP-codierten Informationssignals unter Verwendung von Zeitstempeln – nicht
autorisierte Übersetzung – d. Übers.),
Research Disclosure, Kenneth Mason Publications, Hampshire, Juli 1995,
ist die Übertragung
von MPEG-codierten
Video-/Audiodaten in Paketform bekannt. Das Vorhandensein beziehungsweise
das Nichtvorhandensein von Zeitstempeln in den Paketen wird an dem
Sendestandort detektiert. Zeitstempel werden erzeugt und hinzugefügt, wenn
kein Zeitstempel vorhanden ist.
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WO-A-96/02098 beschreibt
die Übertragung von
MPEG-codierten Signalen über
einen Bus, mit dem eine Vielzahl von Verarbeitungsvorrichtungen verbunden
ist. Die Daten werden in Form von Paketen über den Bus übertragen,
wobei ein Zeitkanal-Zuweisungsprotokoll
genutzt wird. Zeitstempel werden zu einem jeden Paket unabhängig von
seinem Inhalt hinzugefügt.
Diese Zeitstempel enthalten den Zeitwert des Encodertaktes zu dem
Zeitpunkt des Sendens.
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Die
Kommunikation über
einen MOST-Bus basiert auf vordefinierten Datenübertragungsblöcken mit
einem synchronen Bereich und einem asynchronen Bereich. Der synchrone
Bereich und der asynchrone Bereich eines Datenübertragungsblockes können eine
willkürliche
Länge aufweisen,
wobei eine zu sendende Nachricht über eine Vielzahl von Datenübertragungsblöcken verteilt
sein kann. Der MOST-Standard definiert weiterhin einen asynchronen
Paketübertragungsmechanismus,
wobei ein jedes Paket einen Header-Abschnitt und einen Daten-Abschnitt
umfasst.
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Der
MOST-Bus ist ein synchrones Leitungsvermittlungsnetz. „Synchron" bedeutet, dass ein
einzelner Timing Master den Takt für das gesamte Netz einstellt.
Alle anderen Einrichtungen werden dementsprechend synchronisiert.
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Ein
jeder MOST-Datenübertragungsblock enthält 512 Bits
und ist in drei getrennte Abschnitte unterteilt. Ein erster Abschnitt
mit einer Länge
eines Bytes ist für
die Synchronisationsverwaltung der Datenübertragungsblöcke bestimmt.
Ein zweiter Abschnitt enthält
die zu sendenden Daten, und ein letzter Abschnitt mit einer Länge von
einem Byte ermöglicht
die Detektion eines Übertragungsfehlers.
62 Bytes bleiben pro Datenübertragungsblock
für die Datenübertragung übrig. Dieser
Datenbereich kann in drei verschiedene Segmente unterteilt werden,
zur Übertragung
verschiedener Arten von Daten, das heißt synchronisierten Daten,
asynchronen Daten sowie Steuer- und Statusdaten.
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Wenngleich
die MOST-Bus-Konfiguration dahingehend skalierbar ist, dass das
Netz bei jeder beliebigen Taktfrequenz, die der Timing Master einstellt,
laufen kann, jedoch der Bus nur bei der Frequenz läuft, für die die
jeweilige MOST-Bus-Implementierung vorgesehen ist. Im Allgemeinen
weist der in Fahrzeigen vorhandene MOST-Bus ein festes Synchronisationsschema
mit einer Taktrate von 44,1 kHz auf. Eine solche Taktrate ist an
das Senden von Audiodaten über
die Kommunikationsverbindung angepasst.
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Ein
Problem solcher MOST-Bus-Implementierungen besteht darin, dass andere
zwischen Informations- und Unterhaltungsgeräten in einem Fahrzeug zu sendende
Daten andere Taktraten erfordern. Herkömmlich konvertieren die einzelnen
Geräte
ihren Datenstrom und ihre Taktrate auf die Buskonfiguration um.
Eine solche Datenratenkonvertierung erfordert zusätzliche
Rechenleistung für
das Anpassen der Datenrate an die feststehende Kommunikationsverbindungs-Datenrate.
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Ein
weiteres Problem solcher Bus-Implementierungen besteht darin, dass
sie auf ein besonderes Übertragungsschema
begrenzt sind, das an eine bestimmte Art von Daten angepasst ist.
Die Übertragung
einer unterschiedlichen Art von Daten kann nicht mit der gleichen
Wirksamkeit erzielt werden.
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Demzufolge
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
eines Verfahrens und eines Systems zum Übertragen einer Art von Daten
mit einer beliebigen Taktrate über
eine Kommunikationsverbindung mit einer feststehenden vordefinierten
Taktrate Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erzielt.
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Der
besondere Lösungsvorschlag
der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine automatische Synchronisation
des Empfängertaktes
auf den Sendertakt entsprechend der Art der gesendeten Daten zu
erzielen. Auf Basis der Art der Synchronisationsinformationen, die
aus dem zu sendenden Datenstrom zur Verfügung stehen, werden geeignete
Synchronisationsinformationen erzeugt und so in die zu sendenden
Daten eingefügt,
dass ein Empfänger
perfekte Synchronisation auf den Sendertakt durchführen kann.
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Die
vorliegende Erfindung überlagert
ein neues Synchronisationsschema auf das feststehende Synchronisationsschema,
wobei sich die neue Synchronisation automatisch an die Art der zu
sendenden Daten anpasst. Der Empfänger wird auf den Sender synchronisiert,
indem innerhalb des kontinuierlichen Datenstroms zusätzlich Synchronisationsinformationen übertragen
werden. Die Synchronisationsinformationen werden in Abhängigkeit
von der Art der zu sendenden Daten gewonnen. Insbesondere nutzt
die vorliegende Erfindung automatisch Synchronisationsinformationen,
wenn diese aus den aus den zu sendenden Daten zur Verfügung stehen.
Somit ist das Synchronisationsschema stets perfekt an die zu sendenden
Daten angepasst.
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Ein
besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
eine Echtzeit-Datenübertragung
für beliebige
Arten von Datenraten und Datenformate über eine Kommunikationsverbindung
mit feststehendem Sendetakt implementiert wird.
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Wenngleich
die Datenübertragung
auf Basis der feststehenden Taktrate der Kommunikationsverbindung
durchgeführt
wird, ist die Taktrate für
Resynchronisierung des Empfängers
auf den Sender abhängig
von der Sende-Taktrate. Insbesondere kann die Resynchronisierungs-Taktrate
größer sein
als die Kommunikationsverbindungs-Taktrate oder sogar ein gebrochenes
Vielfaches derselben sein. Dies wird durch die Verwendung eines
unabhängigen
Synchronisationsschemas über
die feststehende Synchronisierung der Kommunikationsverbindung erzielt.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
keine Synchronisierung des Senders und des Empfängers auf den Takt der Kommunikationsverbindung
erforderlich ist, da der Empfänger
automatisch Synchronisierung mit dem Sendertakt durchführen wird,
unabhängig
von dem Takt der Kommunikationsverbindung. Somit wird isynchrones,
das heißt
asynchrones, Senden von Echtzeitdaten über eine synchrone Kommunikationsverbindung
erzielt.
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Die
Analyse des Stromes von kontinuierlichen Audio- und/oder Videodaten
wird auf Basis separat bereitgestellter Informationen durchgeführt. Insbesondere
werden die separat bereitgestellten Informationen in Form von Verweistabellen-Daten
gespeichert. Die Analyse kann somit auf Informationen beruhen, die
separat bereitgestellt werden, und sie kann separat aktualisiert
werden. Auf diese Weise wird eine einfache Anpassung vorhandener
Verfahren und Vorrichtungen ermöglicht.
Zum Beispiel können
neue Codierungs-Standards oder Sende-Standards bei einer Datenstrom-Analyse
berücksichtigt werden
müssen.
Dies kann durch einfaches Aktualisieren der Verweistabellen-Daten
erfolgen.
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Ein
nicht flüchtiger überschreibbarer
Speicher wird für
diesen Zweck bereitgestellt. Auf diese Weise kann die Analyse auf
Basis von Daten durchgeführt
werden, die einzeln aktualisierbar sind. Somit ist die Grundlage
für die
Entscheidung zur Erzeugung neuer Synchronisationsinformationen anpassbar.
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Bevorzugt
wird die Art der vorhandenen Synchronisationsinformationen auf Basis
einer Detektion von Zeitstempeln in dem Datenstrom aus kontinuierlichen
Audio- und/oder Videodaten ermittelt. Auf Basis der Detektionsergebnisse
kann die Art der zu erzeugenden und in den übertragenen Datenstrom einzuschließenden Synchronisationsinformationen
auf einfache Weise ausgewählt
werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden, wenn bestimmt wird, dass keine Zeitstempel vorhanden sind,
neue Zeitstempel als Synchronisationsinformationen erzeugt. Auf
diese Weise wird auf der Empfängerseite
Resynchronisierung ermöglicht,
indem ein Paket-Übertragungsschema
verwendet wird.
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Bevorzugt
werden die Zeitstempel, die in den zu sendenden Daten detektiert
werden, korrigiert und die korrigierten Zeitstempel stellen die
neuen Synchronisationsinformationen dar. Auf diese Weise können vorhandene
Synchronisationsinformationen auf einfache Weise an die Übertragungskonfiguration
an der Kommunikationsverbindung angepasst werden.
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Bevorzugt
werden neue Zeitstempel erzeugt oder vorhandene Zeitstempel werden
auf Basis eines Taktsignals des zu sendenden Stromes von kontinuierlichen
Audio- und/oder
Videodaten korrigiert. Die Synchronisation kann auf diese Weise
von dem Takt der Kommunikationsverbindung unabhängig gemacht werden.
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Wenn
die Zeitstempel für
den zu sendenden Datenstrom vorhanden sind, jedoch kein Taktsignal vorhanden
ist, werden die vorhandenen Zeitstempel bevorzugt beibehalten und
mit Korrekturwerten ergänzt.
Die Korrekturwerte passen die vorhandenen Zeitstempel an die Übertragungskonfiguration über die
Kommunikationsverbindung an. Somit kann Synchronisation auf einfache
Weise erzielt werden, selbst wenn kein externes Taktsignal für die zu
sendenden Daten vorhanden ist.
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Bevorzugt
werden die Korrekturwerte auf Basis des Taktes der Kommunikationsverbindung
erzeugt.
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Bevorzugt
detektiert ein Empfänger
Korrekturwerte innerhalb der empfangenen Informationen und wählt das
für die
Wiedergewinnung des Taktsignals und des Datenstromes zu verwendende
Schema entsprechend aus.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
somit eine entsprechende Anpassung der Art der zu sendenden Daten
durch entsprechende automatische Einstellung des Übertragungsschemas.
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Bevorzugt
umfasst der Sender einen Zähler zum
Aufwärtszählen eines
Zählwertesentsprechend dem
empfangenen Taktsignal zum Erzeugen von Zeitstempeln und vorbestimmten
Zählintervallen.
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Der
zu sendende kontinuierliche Datenstrom enthält bevorzugt Audio- und/oder
Videodaten. Indem das Synchronisationsschema der vorliegenden Erfindung
angewendet wird, können
Audio- und Videodaten ohne kostspielige Hardware zum Anpassen der
Datenrate des kontinuierlichen Datenstromes an den Kommunikationsverbindungs-Takt über die
gleiche Kommunikationsverbindung übertragen werden.
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Bevorzugt
wird die Verfügbarkeit
von Zeitstempeln innerhalb der zu sendenden Daten auf Basis einer
Datenformat-Erkennung bestimmt. In Abhängigkeit von dem Erkennungsergebnis
werden Synchronisationsinformationen für das neue Synchronisationsschema
aus dem Datenstrom abgerufen oder neu erzeugt. Der Sender bestimmt
das Datenformat und erkennt und zieht die Zeitstempel entsprechend
dem Bestimmungsergebnis heraus. Somit können sowohl komprimierte Daten
als auch unkomprimierte Daten auf geeignete Weise übertragen
werden, ohne dass eine Art von Daten in ein unwirksames Synchronisationsschema
gepresst werden muss.
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Wenn
der kontinuierliche Datenstrom in einem standardisierten Datenformat
vorliegt, können die
Zeitstempel mühelos
erkannt und aus dem kontinuierlichen Datenstrom herausgezogen werden.
Die Zeitstempel können
somit aus der Transportstrom-Syntax, der Programmstrom-Syntax oder
der Paket-Elementstrom-Syntax des kontinuierlichen Datenstromes
entsprechend dem internationalen MPEG-Standard herausgezogen werden.
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Bevorzugt
werden die aus den zu sendenden Daten herausgezogenen Zeitstempel
bearbeitet, um an die Datenkonfiguration der Kommunikationsverbindung
angepasst zu werden. Somit wird effiziente Datenübertragung und Synchronisation
selbst dann ermöglicht,
wenn die Übertragungskonfiguration (zum
Beispiel die Datenrate, Multiplexing) über die Kommunikationsverbindung
nicht der des kontinuierlichen Datenstromes entspricht.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
bestimmt die vorliegende Erfindung, ob der zu sendende kontinuierliche
Datenstrom Zusatzinformationen umfasst, die Eigenschaften der Daten
beschreiben. In Abhängigkeit
von dem Bestimmungsergebnis werden entweder vorhandene Zusatzinformationen
aus dem Datenstrom herausgezogen oder werden die Daten analysiert,
um die Zusatzinformationen zu gewinnen. Die herausgezogenen oder
gewonnenen Zusatzinformationen werden vor dem Senden in die Daten
eingefügt.
Da ein solches (erneutes) Einfügen
von Zusatzinformationen bevorzugt entsprechend einem vordefinierten
Datenübertragungsschema
durchgeführt
wird, werden beliebige Empfangseinheiten und Nachbearbeitungseinheiten, die
an dieses Schema angepasst sind, in die Lage versetzt, die empfangenen
Daten ohne jedwede weitere Datenformat-Identifikationsverarbeitung
geeignet zu verarbeiten.
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Bevorzugt
beruht die Bestimmung von in dem Datenstrom beinhalteten Zusatzinformationen auf
getrennt bereitgestellten Informationen. Diese Informationen werden
vorteilhafterweise in Form von Verweistabellen-Daten gespeichert.
Auf diese Weise kann die Basis für
die Bestimmung mühelos
geändert werden,
indem die Verweistabellen-Daten aktualisiert werden.
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Bevorzugt
werden die Verweistabellen-Daten in einem nichtflüchtigen überschreibbaren
Speicher gespeichert.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
bildet der Sender Datenpakete aus dem kontinuierlichen Datenstrom
zum Senden über
die Kommunikationsverbindung. Somit überlagert die vorliegende Erfindung
ein unterschiedliches Synchronisationsschema auf das Synchronisationsschema
der Kommunikationsverbindung, um die Übertragungsfähigkeiten
der zugrundeliegenden Kommunikationsverbindung auf eine einfache
Weise zu verbessern.
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Bevorzugt
umfasst ein jedes der Datenpakete einen Header-Abschnitt und einen
Nutzdatenabschnitt, wobei die Zeitstempel zusammen mit Informationen,
die Eigenschaften der gesendeten Daten anzeigen, in den Header-Abschnitt
eingefügt
werden. Indem er den Inhalt des Header-Abschnittes analysiert, kann
ein Empfänger,
insbesondere eine Nachbearbeitungs-Einheit, unverzüglich die
Verarbeitung der gesendeten Daten beginnen. Demzufolge kann die
für die
Analyse des Datenstromes und für
das Erkennen bestimmter Details desselben von der Empfangsseite
auf die Sendeseite verlagert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft,
wenn Daten von einer kleinen Anzahl von Sendern zu einer großen Anzahl von
Empfängern
gesendet werden. Der Gesamtbetrag der Verarbeitungsleistung, die
bei einem solchen Informations- und Unterhaltungssystem bereitgestellt werden
muss, kann reduziert werden, ohne die Verarbeitungsergebnisse nachteilig
zu beeinflussen.
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Bevorzugt
handelt es sich bei der Kommunikationsverbindung um einen Fahrzeug-Multimedia-Bus entsprechend
dem internationalen MOST-Standard. Durch Anwendung der vorliegenden
Erfindung auf das feste Synchronisationsschema des MOST-Buses kann
die Übertragung
von Daten über
den MOST-Bus an jede beliebige Art von Daten angepasst werden, indem
eine einfache Hardwarekonfiguration verwendet wird.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden und detaillierteren
Beschreibung gemäß Veranschaulichung
in den anhängenden
Zeichnungen offensichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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1 veranschaulicht
schematisch die Konfiguration eines Sendesystems, das Daten über eine Kommunikationsverbindung
gemäß der vorliegenden Erfindung
sendet.
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2 veranschaulicht
schematisch die Konfiguration eines Datenpaketes zum Senden über die Kommunikationsverbindung
mit einem festen Synchronisationsschema.
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3 veranschaulicht
schematisch das Senden eines kontinuierlichen Datenstromes in Form von
Datenpaketen, um Resynchronisierung auf der Empfängerseite in Ab hängigkeit
von einem an der Kommunikationsverbindung bereitgestellten Übertragungsschema
zu ermöglichen.
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4 zeigt
ein Blockschema eines Senders zum Senden von Datenpaketen über eine
Kommunikationsverbindung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
ein Blockschema eines Empfängers
zum Empfangen von Daten entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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6 veranschaulicht
schematisch ein detaillierteres Blockschema eines Senders entsprechend
einem besonderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7 veranschaulicht
schematisch die Konfiguration einer Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung zur Anwendung
in einem Sender wie in den 4 beziehungsweise 6 gezeigt.
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8 veranschaulicht
schematisch ein Übertragungsschema
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Erzeugen neuer Zeitstempel.
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9 veranschaulicht
schematisch ein Übertragungsschema
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Anwenden eines Restamping-Ansatzes, und
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10 veranschaulicht
schematisch das Übertragungsschema
gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Erzeugen neuer Synchronisationsinformationen, einschließlich eines
Korrekturwertes.
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Veranschaulichende
Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben werden.
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Die
allgemeine Konfiguration einer Echtzeit-Datenübertragung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird schematisch in dem Blockschema von 1 veranschaulicht.
Das Übertragungssystem
ist bevorzugt Teil eines Informations- und Unterhaltungssystems,
das angepasst ist, um Video- und/oder Audiodaten von einer Datenquelle 1 zu
einem Datenempfänger 3 zu
senden. Die Datenquelle kann Video- und/oder Audiodaten von einer
CD, einer DVD, einem (Auto-)Radio, einem Mobiltelefon, einem Auto-Navigationssystem,
einer Internet-Zugangseinrichtung u. s. w. bereitstellen. Der Empfänger 3 ist
angepasst, um die empfangenen Daten, bevorzugt auf einer Anzeige
oder mittels Lautsprechern, wiederzugeben.
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Die
Datenquelle 1 übergibt
die zu sendenden Daten an die Schnittstelle 4, die die
Daten zwecks Übertragung über die
Kommunikationsverbindung 2 entsprechend der vorliegenden
Erfindung anpasst. Die von der Schnittstelle 4 verarbeiteten
Daten werden an das Bus-Sende-Empfangsgerät 5 übergeben, das
die Daten an der Kommunikationsverbindung 2 einfügt. Die
Schnittstelle 4 und das Bus-Sende-Empfangsgerät 5 müssen keine
separaten Geräte
sein. Die Funktion eines jeden davon kann in der Schnittstelle 4 oder
dem Bus-Sende-Empfangsgerät 5 beinhaltet
sein.
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Die
Kommunikationsverbindung 2 ist bevorzugt ein MOST-Netz,
das die verschiedenen Geräte, die
damit verbunden sind, sequentiell verbindet.
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Eine
Empfangs-Einheit umfasst ebenfalls ein Bus-Sende-Empfangsgerät 6 zum
Herstellen einer Verbindung mit der Kommunikationsverbindung 2. Die
empfangenen Daten werden an eine Schnittstelle 7 übergeben,
um den von einem Sender gesendeten kontinuierlichen Datenstrom wiederherzustellen. Auch
hier können
die Schnittstelle 7 und das Bus-Sende-Empfangsgerät 6 in
eine einzige Einheit integriert werden, wie in Verbindung mit der
Schnittstelle 4 und dem Bus-Sende-Empfangsgerät 5 des Senders
bereits beschrieben worden ist. Die wiederhergestellten Daten werden
danach an einen Datenempfänger 3 zwecks
Weiterverarbeitung übergeben.
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Wie
durch die gestrichelten Linien angedeutet wird, umfasst das Sendesystem
ein inneres Synchronisationsschema des MOST-Netzes und ein äußeres Synchron
isationsschema zum Synchronisieren des Empfängertaktes auf den Quellentakt.
Die zu sendenden Daten werden über
die Kommunikationsverbindung 2 auf Basis des festen Synchronisationsschemas
zwischen dem Bus-Sende-Empfangsgerät 5 und dem Bus-Sende-Empfangsgerät 6 übergeben. Eine
Resynchronisierung der gesendeten Daten wird in der Empfänger-Schnittstelle 7 auf
Basis der auf der Sendeseite in den gesendeten Datenstrom eingefügten Zeitstempel
erzielt.
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Zum
Senden eines kontinuierlichen Datenstroms von einem Sendestandort
zu einem Empfangsstandort wird der kontinuierliche Strom zuerst
in eine Vielzahl von Datenpaketen 11 unterteilt. Diese Datenpakete
werden an der Kommunikationsverbindung 2 eingefügt. In einem
Empfänger
werden die Datenpakete von der Kommunikationsverbindung 2 empfangen
und wiederhergestellt, um einen kontinuierlichen Datenstrom auszugeben,
der dem ursprünglichen
Datenstrom entspricht.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Datenübertragung in Form von Datenpaketen 11 zu ermöglichen,
indem ein Steuerungsschema bereitgestellt wird, das eine genaue
Wiederherstellung des ursprünglichen
kontinuierlichen Datenstromes 10 und Resynchronisierung
auf den Sendertakt ermöglicht.
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Die
Konfiguration solcher Datenpakete 11 wird in der 2 veranschaulicht.
Ein jedes Datenpaket umfasst einen Header-Abschnitt 17 und
einen Daten- oder Nutzdatenabschnitt 15. Der Nutzdatenabschnitt 15 enthält nur Audio-
und/oder Videodaten, die von einem Empfänger wiedergegeben werden sollen.
Der Header-Abschnitt 17 enthält Steuerungsinformationen,
die für
Multimedianetz-Steuerung und insbesondere für zuverlässige Paketübertragung benötigt werden.
Weiterhin enthält
der Header-Abschnitt 17 eine Anzahl von Abschnitten 17a, 17b, 17c,
die Zusatzinformationen in Bezug auf die Daten des Nutzdatenabschnittes 15 enthalten.
Diese Daten werden von dem empfangenen kontinuierlichen Datenstrom 10 getrennt
und durch die Header-Erzeugungseinheit 16 in
den Header 17 eingefügt.
Auf der Empfängerseite
werden diese Zusatzdaten, die für die
Wiedergabe der Audio-Videodaten benötigt werden, wieder in den
wiederhergestellten Datenstrom eingefügt oder für dessen Wiederherstellung
verwendet.
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3 veranschaulich
schematisch das Prinzip des Multimediasystems der vorliegenden Erfindung.
Der ursprüngliche
Datenstrom 10 wird in eine Vielzahl von Datenpaketen 11 unterteilt.
Ein jedes der Datenpakete 11 beinhaltet Synchronisationsinformationen 25,
die die einzelne Position eines Datenpaketes 11 in dem
gesendeten Datenstrom 310 anzeigen. Die Synchronisationsinformationen 25,
insbesondere in Form von Zeitstempeln, senden den laufenden Takt
des Senders kontinuierlich zu dem Empfangsknoten. Eine beliebige
Art geeigneter Zeiger kann für diesen
Zweck verwendet werden, zum Beispiel ein Zählwert, Zeitdaten oder beliebige
andere Arten von Daten.
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Die
Datenpakete 11 werden als Datenstrom 310 an der
Kommunikationsverbindung 2 eingefügt und an den jeweiligen Empfänger gesendet,
der in den Steuerungsinformationen eines jeden Datenpaketes angezeigt
wird.
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Die
empfangenen Datenpakete 12 eines bestimmten Empfängers werden
verarbeitet, um einen Datenstrom 310 zu bilden, der an
ein Wiedergabegerät
auszugeben ist. Dies wird durch die herausgezogenen Synchronisationsinformationen 25 erzielt,
die verwendet werden, um den Sendertakt auf der Empfangsseite wiederherzustellen.
Demzufolge kann der ursprüngliche
Datenstrom 10 zuverlässig
wiederhergestellt und synchronisiert werden.
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Ein
beispielhaftes Ausführungsbeispiel
einer Schnittstelle 4 zum Verarbeiten des kontinuierlichen Datenstromes
zum Einfügen
an der Kommunikationsverbindung 2 wird in 4 in
schematischer Form veranschaulicht. Die zu sendenden Daten sind nicht
auf ein bestimmtes Datenformat beschränkt, sondern verschiedene Arten
von Daten, wie zum Beispiel komprimierte oder unkomprimierte Daten,
können
wirtschaftlich gesendet werden. Der Datenstrom kann zum Beispiel
aus PCM-Daten mit ihrem eigenem PCM-Takt bestehen. Die gleiche Schnittstelle 4 passt
sich auch automatisch an komprimierte Datenformate an, die bereits
ihre eigenen Synchronisationsinformationen beinhalten.
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Der
empfangene Strom von kontinuierlichen Daten wird zuerst an eine
Kanaltrennungs-Einheit 20 übergeben.
Die Kanaltrennungs-Einheit analysiert die einzelnen Daten und identifiziert
die Art der zu sendenden Daten.
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Der
empfangene Strom von kontinuierlichen Audio- und/oder Videodaten 10 wird
zuerst an die Kanaltrennungs-Einheit 20 und die Analysiereinheit 21 übergeben.
Die Analysiereinheit 21 analysiert die empfangenen Daten
und identifiziert die Art von zu sendenden Daten. Insbesondere wird
das Datenformat bestimmt. Das Datenformat umfasst wenigstens eines
der Folgenden: die Art der Komprimierung (oder nicht komprimiert),
die Art der Paketierung (zum Beispiel Programmstrom, Transportstrom,
keine Paketierung), Datenrate u. s. w.
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In
Abhängigkeit
von dem Identifikationsergebnis wird der geeignete Ansatz zum Bereitstellen von
Synchronisationsinformationen für
das neue Synchronisationsschema ausgewählt. Insbesondere wird bestimmt,
ob aus dem Datenstrom 10 verfügbare Synchronisationsinformationen
wiedergewonnen und geeignet in die über die Kommunikationsverbindung 2 gesendeten
Daten eingebaut werden können.
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Das
Bestimmungsverfahren kann auf Basis von Datenformat-Eigenschaften
durchgeführt
werden, die im Voraus in einem Speicher (26) gespeichert
werden, der mit der Analysiereinheit 21 verbunden ist.
Die geeigneten Verarbeitungsinformationen werden in Verbindung damit
gespeichert.
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Der
Speicher 26 ist bevorzugt ein nichtflüchtiger überschreibbarer Speicher zum
Speichern der Informationen, auf denen die von der Analysiereinheit 21 durchgeführte Analyse
basiert. Gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
werden die Informationen, auf denen die Analyse basiert, in Form
von Verweistabellen-Daten gespeichert. Gemäß den Format- und/oder den
Synchronisationsdaten des Datenstromes zeigen Verarbeitungsinformationen
an, wie die Daten von dem Sender 4 zu verarbeiten sind. Insbesondere
zeigt die Verweistabelle die Bedingungen an, zu denen bestimmte
Arten von Synchronisationsinformationen 25 erzeugt werden.
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Es
ist ein besonderer Vorteil eines solchen Speichers, dass die Synchronisationsinformationen auf
einfache Weise aktualisiert werden können. Der separate Speicher 26 übergibt
seinen Inhalt an die Analysiereinheit 21. Indem der Speicherinhalt
einzeln aktualisiert wird, kann die Analyse verbessert oder angepasst
werden. Insbesondere können
neue Arten von Daten, wie zum Beispiel neue Komprimierungsstandards
oder Paketformate, auf einfache Weise aktualisiert werden.
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Die
Kanaltrennungs-Einheit stellt Audio- und/oder Videodaten 14,
die frei von jeglichen Zusatzinformationen sind, einzeln bereit.
Die Zusatzinformationen 23 werden getrennt ausgegeben.
Wenn die empfangenen Daten 10 keine Zusatzinformationen
enthalten, analysiert die Analysiereinheit 21 bevorzugt
den empfangenen Datenstrom 10, um bestimmte Parameter desselben
herauszuziehen. Im Allgemeinen wird die Analysiereinheit 21 die
empfangenen Daten auf Basis von Audio- und/oder Videoformaten analysieren,
die dem System im Voraus von in dem Speicher 26 gespeicherten
Verweistabellen- Daten
bekannt sind. In Abhängigkeit
von dem detektierten Format der Daten werden die Audio- und/oder
Video-Abtastwerte von den Zusatzinformationen getrennt, und die
Art der zu erzeugenden Synchronisationsinformationen wird bestimmt.
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Der
Speicher 26 wird im Voraus angepasst, um die Analysiereinheit 21 in
die Lage zu versetzen, alle relevanten Datenformate, wie zum Beispiel
Sendeformate, wie MPEG (PS – Programmstrom,
TS – Transportstrom),
Schnittstellenformate, wie zum Beispiel S/P DIF (Song/Philips Digital
Interface -ein Standard-Audio-Übertragungsformat)
oder I2S, sowie Datenformate, wie zum Beispiel PCM, MP3, WMA, AC3,
DTS oder MLP, zu analysieren und zu identifizieren.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zieht die Kanaltrennungs-Einheit 20 vorhandene Zeitstempel
oder beliebige Arten von Takt-Bezugsinformationen, falls verfügbar, aus
dem empfangenen Datenstrom heraus zwecks weiterer Verwendung in
dem Multimediasystem der vorliegenden Erfindung. Der Herauszieh-Vorgang
wird bei Detektion eines Datenformates, das die betreffenden Synchronisationsinformationen
enthält,
automatisch ausgelöst.
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Die
empfangenen Daten 10 können
vor dem Senden auch in ein anderes als das empfangene Datenformat
umgewandelt werden. Das empfangene Datenformat wird danach als Zusatzinformation
in dem Header-Abschnitt 17 des Datenpaketes 11 gesendet
werden, um die Wiederherstellung und/oder Weiterverarbeitung des
empfangenen Datenformates auf der Empfängerseite zu ermöglichen.
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Der
Multiplexer 22 kombiniert die Audio- und/oder Videodaten 14 mit
Header-Informationen 17,
die die Zusatzinformationen 23, Zeitstempel 25 und
zusätzliche
Steuerungsinformationen enthalten, die für die Multimedianetz-Steuerung
(nicht gezeigt) benötigt
werden. Die Zeitstempel 25 werden von der Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 24 empfangen. Die
Erzeugungseinrichtung 24 stellt Takt-Bezugsinformationen
bereit, die eine Resynchronisierung der gesendeten Daten auf der
Empfängerseite
entsprechend den von der Analysiereinheit 21 empfangenen Steuerungsinformationen
ermöglichen.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
erzeugt die Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 24 Zeitdaten
oder Zählwerte
als Bezugstakt-Informationen 25. Diese Daten können auf
Basis eines internen Taktes oder durch einen von einem externen
Gerät empfangenen
Takt erzeugt werden. Gemäß einem
weiteren Element werden die Bezugstakt-Informationen 27,
insbesondere die Zeitstempel, die aus dem kontinuierlichen Eingabedatenstrom 10 herausgezogen
werden, für
diesen Zweck verwendet. Eine detailliertere Erläuterung der Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 24 wird
weiter unten in Verbindung mit 5 gegeben
werden.
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Der
Multiplexer 22 empfängt
die separaten Informationen von den jeweiligen Quellen und kombiniert
dieselben, um die einzelnen Datenpakete 11 zum Senden über die
Kommunikationsverbindung 2 bereitzustellen.
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Eine
entsprechende Empfangs-Schnittstelle 7 wird in 5 schematisch
veranschaulicht. Die von der Kommunikationsverbindung 2 empfangenen
Datenpakete 12 werden an einen Demultiplexer 30 übergeben.
Der Demultiplexer 30 trennt die verschiedenen Arten von
Informationen 31, 32 von den Datenpaketen 12 und übergibt
diese getrennt. Insbesondere zieht der Demultiplexer 30 die
Audio- und/oder Videodaten 31 (einschließlich der
Zusatzinformationen) und die Zeitstempel 32 heraus. Der
Entpaketierer 34 erzeugt einen kontinuierlichen Strom von
Audio- und/oder Videodaten 35 aus den empfangenen Benutzer-Datenpaketen 31 und
zieht weiterhin die Zusatzinformationen 33 aus den empfangenen
Datenpaketen 31 heraus.
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Die
Zeitstempel-Extrahiervorrichtung 36 zieht die Synchronisationsinformationen
aus den empfangenen Datenpaketen 12 heraus und wendet die
herausgezogenen Synchronisationsinformationen 37 auf die
Takt-Erzeugungseinrichtung 38 an. Die Takt-Erzeugungseinrichtung 38 erzeugt
einen neuen Takt 39 auf Basis der empfangenen Synchronisationsinformationen 37.
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Die
Audio- und/oder Videodaten 35, die Zusatzinformationen 33 und
der neue Takt werden an eine Nachbearbeitungseinrichtung 40 zwecks
weiterer Verarbeitung der empfangenen Daten übergeben. Die Nachbearbeitungseinrichtung 40 kann
zum Beispiel die empfangenen Audio- und/oder Videodaten für Wiedergabezwecke
decodieren. Die Nachbearbeitung (insbesondere Decodierverarbeitung)
wird durch die Zusatz informationen 33 erleichtert. Auf
Basis der in den Zusatzinformationen 33 enthaltenen Dateneigenschaften
können
demzufolge zeitaufwändige
Detektionsoperationen und die Bereitstellung von erforderlicher
Verarbeitungsleistung auf der Empfängerseite vermieden werden.
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Wenn
die Benutzerdaten in ein gemeinsames Datenformat umgewandelt worden
sind, werden die herausgezogenen Benutzerdaten 31 in einem Datenumsetzer,
der den Entpaketierer 34 ersetzt oder in diesem beinhaltet
ist, auf Basis der mit den Zusatzinformationen 33 gesendeten
Formatinformationen in das ursprüngliche
Datenformat 35 umgewandelt.
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Eine
detailliertere Konfiguration einer Sende-Schnittstelle 45 wird
in Verbindung mit 6 beschrieben. Die zu sendenden
Daten stammen von einer Datenquelle 41. Eine Datenquelle 41 kann
eine Daten-Speichervorrichtung, wie zum Beispiel eine CD oder eine
DVD, oder Zugriff auf ein Datennetz oder ein Sendenetz, das Zugriff
auf das Internet bietet, oder ein Funknetz sein.
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Die
wiedergegebenen/empfangenen Daten werden an die Verarbeitungseinheit 42 übergeben. Die
Verarbeitungseinheit 42 ist angepasst, um die empfangenen
Daten zu verarbeiten, um die verarbeiteten Daten 43 an
ein entferntes Gerät
zu senden. Die Verarbeitungseinheit 42 kann ein CD- oder DVD-Spieler,
ein DVB-Empfänger,
ein Fahrzeug-Navigationssystem, ein Mobiltelefon, ein Autoradio
u. s. w. sein. Die Ausgangsdaten 43 werden im Allgemeinen
dem standardisierten Datenformat entsprechen, wie zum Beispiel Übertragungsformaten,
wie zum Beispiel MPEG (PS – Programmstrom,
TS – Transportstrom),
Schnittstellenformate, wie zum Beispiel S/PDIF (Song/Philips Digital
Interface – ein
Standard-Audio-Übertragungsformat)
oder I2S, und Datentyp-Formaten, wie zum Beispiel PCM, MP3, WMA,
AC3, DTS oder MLP.
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Die
Daten 43 werden von der Verarbeitungseinheit 42 an
die Übertragungsschnittstelle 45 ausgegeben,
um über
die Kommunikationsverbindung an ein entferntes Gerät gesendet
zu werden.
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Die
zu sendenden Daten werden zuerst an eine Audioformat-Anpassungsvorrichtung
AFA 46 übergeben,
die im Wesentlichen der Kanaltrennungs-Einheit 20 und der
Ana lysiereinheit aus 4 entspricht. Die AFA-Einheit 46 analysiert
den empfangenen Datenstrom 43, um das Datenformat zu bestimmen.
Die herausgezogenen Audio- und/oder
Videodaten 67 werden an die Paketiereinrichtung 50 übergeben.
Die in den empfangenen Daten 43 enthaltenen Zusatzinformationen
werden auf Basis des detektierten Datenformates davon getrennt und
an den MOST-Multiplexer 54 übergeben.
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Das
Analyseergebnis in Bezug auf Synchronisationsinformationen, die
für den
empfangenen Datenstrom 43 zur Verfügung stehen, beruht vorwiegend
auf dem identifizierten Daten-Sendeformat. In Abhängigkeit
von dem Detektionsergebnis zieht die AFA-Einheit 46 entweder
Synchronisationsinformationen 48 aus dem empfangenen Datenstrom 43 zur Verwendung
als Bezugstakt-Informationen zum Einfügen in die gesendeten Datenpakete
heraus oder erzeugt diese Informationen selbst. Zusätzlich wird
ein externes Taktbezugssignal 44 an die Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 52 angelegt,
um die Synchronisationsinformationen 48, 53 zu
erzeugen oder anzupassen.
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Der
Strom von Audio- oder Videodaten 47 wird an die Paketiereinrichtung 50 übergeben,
um den kontinuierlichen Strom von Daten in Datenpakete einer vordefinierten
Größe zu unterteilen.
Die sich ergebenden Datenpakete werden an den MOST-Multiplexer 54 übergeben.
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Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
können
die Paketiereinrichtung 50 und der MOST-Multiplexer in
einer einzelnen Verarbeitungseinheit integriert sein. Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 52 ebenfalls
in dem MOST-Multiplexer 54 integriert sein.
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Der
Multiplexer 54 fügt
den Header-Abschnitt zu den von der Paketiereinrichtung 50 empfangenen
Datenpaketen 51 hinzu. Der Datenabschnitt enthält Steuerungsinformationen,
die für
die Paketbearbeitung an der Kommunikationsverbindung 2,
die aus dem ursprünglichen
Datenstrom 43 herausgezogenen Zusatzinformationen und die
Bezugstakt-Informationen erforderlich sind. Die Datenpakete 55 werden
an die Kommunikationsverbindung ausgegeben, die bevorzugt ein MOST-Netz
ist.
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Alternativ
dazu gehen die Datenpakete durch eine Verschlüsselungseinheit 56 hindurch,
bevor sie an der Kommunikationsverbindung eingefügt werden. Das Verschlüsseln der Datenpakete
verhindert unberechtigten Zugriff auf die über die Kommunikationsverbindung
gesendeten Daten.
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Gemäß einem
anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird die Verschlüsselungseinheit
in die Sende-Schnittstelle 45 integriert, um die von der
Paketiereinrichtung 50 ausgegebenen Daten zu verschlüsseln.
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Auf
eine entsprechende Weise werden die Daten auf der Empfangsseite
entschlüsselt.
Die Entschlüsselungseinheit
wird vor der Empfänger-Schnittstelle 7 angeordnet
oder in diese integriert.
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Eine
besondere Implementierung der Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 52 aus 6 oder der
Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 24 aus 4 wird
in 7 gezeigt und wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 ausführlicher
beschrieben werden.
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Die 8 bis 10 veranschaulichen
unterschiedliche Lösungsvorschläge für das Erzeugen und
Anwenden von Synchronisationsinformationen bei dem Senden eines
Stromes von kontinuierlichen Audio- und/oder Videodaten 10.
Die Lösungsvorschläge unterscheiden
sich in der Art und Weise, wie neue Synchronisationsinformationen 25 erzeugt
werden. Die unterschiedlichen Lösungsvorschläge werden
auf Basis des Datenformates des zu sendenden kontinuierlichen Stromes
von Audio- und/oder Videodaten 10 und der Verfügbarkeit
eines entsprechenden Taktsignals ausgewählt.
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Ein
erster Lösungsvorschlag
wird in Verbindung mit 8 beschrieben. Der veranschaulichte Lösungsvorschlag
gilt für
das Senden vordefinierter Datenformate, die keine darin eingebauten
Bezugstakt-Informationen aufweisen. Zum Beispiel beinhalten der
Elementarstrom oder der Paket-Elementarstrom des MPEG-Standards
keine solchen Bezugstakt-Informationen. Der Elementarstrom ist die grundlegendste
Komponente eines MPEG-Bitstroms. Jeder Elementarstrom enthält eine
einzige Art von (üblicherweise
komprimierten) Daten. Jeder Elementarstrom wird zu einem Strom von
paketierten Elementarstrom-Paketen ausgebildet. Ein paketiertes
Elementarstrom-Paket kann Blöcke
einer feststehenden oder veränderlichen
Größe aufweisen.
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Solche
Datenströme,
die keine Synchronisationsinformationen aufweisen, werden weiterhin über Schnittstellen,
wie zum Beispiel I2S und S/PDIF, bereitgestellt.
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Bei
dem Senden des empfangenen Stromes von Audio- und/oder Videodaten 10 in
Form von Datenpaketen 11 wird ein jedes Paket 11 mit
Synchronisationsinformationen 25 versehen. Die Synchronisationsinformationen
liegen in der Form von darin eingefügten, bevorzugt in den Header-Abschnitt,
Zeitstempeln 300 vor. Wenn das Paketieren der Daten auf
Basis des empfangenen kontinuierlichen Stromes von Daten 10 erfolgt, übersteigt
die Übertragungsrate
der Kommunikationsverbindung 2 im Allgemeinen die Datenrate,
die für
den kontinuierlichen Strom von Daten 10 erforderlich ist.
Somit erfordert das Senden von Datenpaketen gelegentlich das Einfügen von
Füllpaketen,
die keine Daten enthalten, um die Datenrate der Kommunikationsverbindung
an die Datenrate anzupassen, die für das Senden des kontinuierlichen
Stromes von Daten 10 erforderlich ist. Solche Füllpakete
werden in 8 mit der Verweisziffer 320 bezeichnet.
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Die
Zeitstempelwerte für
einen jeden der Zeitstempel 300 werden auf Basis des Taktsignals des
kontinuierlichen Stromes von Daten 10 berechnet. Zum Beispiel
kann ein zu sendender Audiodatenstrom auf einem Systemtakt von 27
MHz beruhen. Auf Basis dieses Taktsignals berechnet ein Zeitstempel-Zähler Zeitstempel-Werte,
die in den zu sendenden Strom von Daten 310 einzufügen sind.
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Die
Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 52 wie in 7 gezeigt
ist eine besondere Implementierung zum Erzeugen eines 42-Bit-Zeitstempelwertes. Die
Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung
umfasst eine kaskadierte Zählerkonfiguration,
die aus einem 9-Bit-Zähler 60 und
einem 33-Bit-Zähler 61 besteht. Der
erste Zähler 60,
der 9-Bit-Zähler,
inkrementiert einen Zählwert
entsprechend dem übergebenen Taktsignal 44,
zum Beispiel der 27-MHz-Takt eines Audio-Datenstromes.
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Jedes
Mal, wenn der 9-Bit-Zähler 60 an
einem vorbestimmten Zählwert
angelangt, wird ein Trägersignal 62 ausgegeben
und an den zweiten 33-Bit-Zähler 61 angepasst.
Der vorbestimmte Zählwert
kann auf 300 eingestellt werden, um einen Übertrag 62 auf den
zweiten Zähler 61 zu
erzeugen, wenn eine Frequenz von 90 kHz vorliegt und eine Eingangs-Taktfrequenz
von 27 MHz empfangen wurde. Jedes Mal, wenn der erste Zähler 61 an
dem vordefinierten Zählwert
angelangt, wird der erste Zähler 60 zurückgesetzt.
Die Zählergebnisse
des ersten Zählers 60 und
des zweiten Zählers 61 werden
kombiniert, um einen 42-Bit-Zeitstempelwert 53 zum Einfügen in die
Datenpakete 11 zu bilden.
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Der
Sender wie auch der Empfänger
erfordern konstante Verarbeitungsverzögerungen 305, 325 bei
der Verarbeitung des kontinuierlichen Stromes von Daten. Während die
Erzeugung der Zeitstempel-Werte 300 für den Datenstrom 310 die
einzelne Paketposition berücksichtigt,
insbesondere Versetzungen von Füllpaketen,
ermöglicht
die konstante Verarbeitungsverzögerung
des Empfängers einfaches
Herausziehen des empfangenen Datenpaketes 12, von denen
ein jedes eine richtige Position für seinen Zeitstempel-Wert 300 aufweist.
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Während der
vorher beschriebene Lösungsvorschlag
gut für
Datenströme
geeignet ist, die keine darin eingearbeiteten Zeitstempel-Informationen
aufweisen, wenn ein Systemtakt-Bezugssignal vorhanden ist, ist der
in 9 veranschaulichte Lösungsansatz in dem Fall anzuwenden,
in dem der Strom von kontinuierlichen Audio- und/oder Videodaten 10 bereits
darin eingearbeitete Zeitstempel 910 aufweist. Solche Ströme von Daten
können
zum Beispiel von optischen Plattenspielern bereitgestellt werden,
die einen Datenstrom mit Zeitstempeln in dem Programmstrom bereitstellen.
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Bei
Detektion eines Datenformates mit bereits darin beinhalteten Zeitstempeln 910 werden
die Zeitstempel einer „Umstempelung" unterzogen, um den
Zeitstempelwert an die Paketposition 900 innerhalb des
zu sendenden Stromes von Daten 310 anzupassen. Zu diesem
Zweck werden die Zeitstempelwerte 910 aus dem Strom von
Daten 10 herausgezogen und entsprechend der Einfügeposition
eines Datenpaketes 900 korrigiert.
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Das
Korrekturverfahren zum Umwandeln vorhandener Zeitstempelwerte 910 in
korrigierte Zeitstempelwerte 920 wird nunmehr unter Bezugnahme auf 7 erläutert werden.
Im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Lösungsvorschlag beginnt die Zeitstempel-Erzeugungseinrichtung 52 ein
Zählverfahren
von einem vorgegebenen Wert 63. Der vorgegebene Wert 63 entspricht
dem aus dem Strom von Daten 10 gewonnenen Zeitstempel 910.
Entsprechend dem Systemtakt 44, der zusammen mit dem kontinuierlichen
Strom von Daten 10 empfangen wird, wird der Zählwert aufwärts gezählt. Somit
können
die vorhandenen Zeitstempelwerte 910 entsprechend der Einfügeposition
innerhalb des über
die Kommunikationsverbindung gesendeten Stromes von Daten 310 korrigiert
werden.
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Auch
hier ermöglichen
konstante Verarbeitungsverzögerungen 305, 325 eine
einfache Wiederherstellung des Ausgangsstromes 330, während ein jedes
Paket 900 eine Position entsprechend ihres Zeitstempelwertes 920 aufweist.
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Während 9 einen
Lösungsvorschlag
für die
Zeitstempelerzeugung für
einen kontinuierlichen Datenstrom mit darin beinhalteten Zeitstempeln
und dementsprechend von einem Systemtakt-Signal einhergehend veranschaulicht,
stellt der in 10 veranschaulichte Ansatz keinen
zusätzlichen
Systemtaktbezug 44 bereit. Zum Beispiel stellen DVB-Signale
Zeitstempelwerte bereit, jedoch gehen diese nicht einher mit einem
Systemtaktbezug. Somit ist der in 9 gezeigte
Lösungsvorschlag
nicht anwendbar.
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Im
Gegensatz zu dem bereits beschriebenen Lösungsvorschlag werden die vorhandenen
Zeitstempelwerte 910 beibehalten und entweder ersetzt oder
geändert,
zwecks Übertragung
an einen Empfänger.
Um die Synchronisationsinformationen eines jeden Datenpaketes 900 in
dem Strom gesendeter Daten 310 anzupassen, werden Korrekturwerte 950 erzeugt
und als Zusatzinformationen für
die vorhandenen Synchronisationsinformationen 910 eingefügt. Die
Bestimmung des Korrekturwertes 980 basiert auf dem Sendertakt.
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Die
Synchronisationsinformationen 950 korrigieren den Versatz
der einzelnen Datenpakete 900 in Bezug auf Zeit im Vergleich
mit ihrer Ursprungsposition. Der Versatzwert 980 wird von
dem Korrekturwert 950 widergespiegelt und in das Datenpaket 900 eingefügt, bevorzugt
in seinen Header-Abschnitt.
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Auf
der Empfängerseite
wird zuerst die Position eines jeden Datenpaketes 900 bestimmt
und auf Basis des Korrekturwertes 950 angepasst. Dies kann erreicht
werden, indem eine konstante Verzögerung 970 (bevorzugt
eine konstante Speicherverzögerung)
auf jedes empfangene Datenpaket angewendet wird und das einzelne
Datenpaket 900 davon entsprechend dem einzelnen Versatzwert 980,
der aus dem Korrekturwert 950 gewonnen wird, herausgezogen
wird. Somit wird der durch den Korrekturwert 950 reflektierte
Versatz 980 ungültig
gemacht. Es ist zu beachten, dass der konstante Verzögerungswert 970 zum
Zwischenspeichern aller empfangenen Datenpakete ein konstanter Wert
sein muss, der die größte Zeitverschiebung 980 übersteigt.
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Ein
solcher Lösungsvorschlag
vermeidet die Notwendigkeit synchronisierter Übertragung und ermöglicht die
Verwendung eines paketierten Datenübertragungsmechanismus, insbesondere
für Echtzeit-Anwendungen
von Audio- und/oder Videodaten. Um das Synchronisationsschema geeignet
an das Datenformat anzupassen, werden in den Daten vorhandene Synchronisationsinformationen
identifiziert und für
effektive Übertragung
und Resynchronisierung wiederverwendet. Somit wird transparente
und effektive Datenübertragung über ein
paketbasiertes Übertragungsnetz
erzielt.
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Zusammenfassend
ermöglicht
die vorliegende Erfindung die Übertragung
und Resynchronisierung beliebiger Arten von Daten, die über eine
Kommunikationsverbindung eines vordefinierten Sendetaktes gesendet
werden. Die verschiedenen Optionen verfügbarer Synchronisationsinformationen
werden analysiert, und auf Basis der Ergebnisse dessen wird ein
geeignetes Synchronisationsschema ausgewählt.