專利名稱：用于消費(fèi)者數(shù)字設(shè)備的簡(jiǎn)單的總線和接口系統(tǒng)的制作方法
本申請(qǐng)是在1994年8月19日提交的序列號(hào)為08/292,908的申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及用于連接聲音、視頻和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總線接口系統(tǒng)/裝置，具體地涉及用于數(shù)字記錄和重放的數(shù)字信號(hào)的連接。
背景技術(shù)：
聲音/視頻電子技術(shù)中，在總線結(jié)構(gòu)上各種類型的消費(fèi)者電子處理設(shè)備的互連是熟知的，通過該互連使得在一個(gè)設(shè)備中可提供的信號(hào)可由被連接在各總線上的另一個(gè)設(shè)備所使用。例如，可由電視接收機(jī)提供的聲音/視頻信號(hào)可被加到盒式視頻記錄設(shè)備加以存儲(chǔ)，或來(lái)自電視接收機(jī)的音頻信號(hào)可被加到組合立體聲系統(tǒng)以便重放等。這種類型的音頻/視頻互連系統(tǒng)的例子可在美國(guó)專利4,575,759；4,581,664；4,647,973和4,581,645中見到。
分布在這些模擬總線系統(tǒng)中的信號(hào)相對(duì)地是自控制的。也就是，它們包括為連接到總線的各個(gè)設(shè)備所必需的所有定時(shí)信息，以便譯碼各自的信號(hào)。
當(dāng)前有多種壓縮的音頻和視頻傳輸系統(tǒng)，例如，被建議用于陸地高清晰電視廣播的大聯(lián)盟(Grand Alliance)HDTV系統(tǒng)，或當(dāng)前通過衛(wèi)星來(lái)廣播壓縮的NTSC信號(hào)的Direc TVTM系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)都以傳送信息包形式發(fā)送節(jié)目材料，并且對(duì)于不同節(jié)目和/或節(jié)目部分的傳送信息包可以在公共的頻帶上被時(shí)分復(fù)用。各個(gè)信息包在接收后和發(fā)送前要經(jīng)過噪聲檢測(cè)/糾錯(cuò)編碼，此后使傳送信息包在接收機(jī)被重建。另一方面，用于壓縮信號(hào)的記錄裝置(例如，VCR(盒式視頻記錄設(shè)備)或視盤)和創(chuàng)建裝置(例如，攝影機(jī)或攝象機(jī))可以按相同信息包格式處理壓縮信號(hào)，然而，它們不需要相同的噪聲處理。結(jié)果，在處理部件之間的信號(hào)的輸送非常方便地以通過總線連接的信息包的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理部件通過總線接口被連接到總線，該總線接口可提供到每個(gè)處理部件去的或來(lái)自每個(gè)處理部件的雙向連接?？偩€接口被連接到被包括在總線中的一對(duì)控制線，它提供了由主控制器實(shí)行的控制通信。
需要一種用于相互連接的簡(jiǎn)化的方法，它不要求主控制器通過總線控制導(dǎo)線被連接到每個(gè)總線接口。這樣的簡(jiǎn)化的相互連接方法可使信號(hào)源自動(dòng)連接到信號(hào)目的地，另外，可避免兩個(gè)信號(hào)源利用同一根總線導(dǎo)線。簡(jiǎn)化的相互連接方法可利用單對(duì)總線導(dǎo)線。
發(fā)明概要一種用于把打包的信號(hào)的信號(hào)源可控制地連接到數(shù)據(jù)總線的裝置，包括一個(gè)標(biāo)記產(chǎn)生器，它被可控制地連接到信號(hào)源，并從信號(hào)源接收打包的信號(hào)。一個(gè)交換矩陣響應(yīng)于標(biāo)記產(chǎn)生器而被控制來(lái)從該產(chǎn)生器接收打包的信號(hào)以便把它耦合到數(shù)據(jù)總線。響應(yīng)于與信號(hào)源的可控制的連接，標(biāo)記產(chǎn)生器把標(biāo)記加到打包的信號(hào)上，并使交換矩陣能工作，以便把打包信號(hào)和標(biāo)記耦合到數(shù)據(jù)總線。
附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)在將參照以下附圖描述本發(fā)明，其中

圖1是包括多個(gè)總線/設(shè)備接口的總線硬件的菊花鏈接連接的本發(fā)明實(shí)施例的方框圖；以及圖2是圖1中的一個(gè)總線接口的一部分的方框圖；以及圖3是顯示通過數(shù)據(jù)總線被連接到定時(shí)擾動(dòng)的源和本發(fā)明的超級(jí)信息包恢復(fù)塊的接收機(jī)的第一系統(tǒng)方框圖。
圖4A是按照第一種安排的總線超級(jí)信息包的波形和圖形表示，以及圖4B顯示了另一種超級(jí)信息包安排；以及圖5是包括連接到數(shù)字式視頻記錄設(shè)備和視頻回放設(shè)備的接收機(jī)以及采用各種不同的本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的方框圖；圖6和7是用于構(gòu)成超級(jí)信息包的裝置的方框圖；以及圖8是包括數(shù)字式視頻記錄設(shè)備和視頻回放設(shè)備以及采用各種不同的本發(fā)明的實(shí)施例的再一個(gè)系統(tǒng)的方框圖。
圖9是被有利地使用于圖8和10的本發(fā)明的控制器的電路圖。
圖10是包括數(shù)字式視頻記錄設(shè)備和視頻回放設(shè)備以及采用各種不同的本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)系統(tǒng)的方框圖。
詳細(xì)描述參照?qǐng)D1，圖上顯示了由AVD(聲音-視頻-數(shù)據(jù))總線互連的AVD總線接口的級(jí)聯(lián)。每個(gè)接口是雙向的，這樣它可被調(diào)控成提供信號(hào)給設(shè)備部件或從設(shè)備部件接收信號(hào)。然而，它不能同時(shí)進(jìn)行這二者，在一個(gè)過程中它將按條件進(jìn)行這一項(xiàng)或那一項(xiàng)。每個(gè)接口包括一個(gè)輸出緩沖器OB，用于以由總線提供的信號(hào)驅(qū)動(dòng)設(shè)備部件。每個(gè)接口包括一個(gè)輸入緩沖器IB，用于以由設(shè)備部件提供的信號(hào)驅(qū)動(dòng)總線。輸入和輸出緩沖器能通過由主控制器控制的交換裝置選擇地連接到總線。這樣，可以高度靈活地確定把信號(hào)加到總線或從總線接收信號(hào)的方向。
每個(gè)接口在其到AVD總線的兩個(gè)連接處可包括半雙工收發(fā)器，用于把信號(hào)從總線連接到接口?？偩€包括一對(duì)控制線，在其上傳送來(lái)自主控制器的串行控制信號(hào)。控制信號(hào)可以包括地址，從而使各個(gè)接口可被選擇地控制。
圖2上顯示了示例性接口交換裝置。在該圖上，假定AVD總線由三對(duì)線或六條導(dǎo)線組成。所有線對(duì)載送串行比特信號(hào)。兩條導(dǎo)線(控制線對(duì))被分配來(lái)載送控制信號(hào)。每個(gè)譯碼器載送一個(gè)獨(dú)特的地址，它使各個(gè)命令能被傳送到特定的接口。響應(yīng)于針對(duì)特定的接口的控制信號(hào)，譯碼器輸出操縱信號(hào)給各個(gè)多路分接器01，02，03和04。控制信號(hào)確定各個(gè)總線導(dǎo)線中的哪些條被連接到輸出端口00T，然后它們又被連接到輸出緩沖器OB；以及各個(gè)總線導(dǎo)線中的哪些條被連接到輸入端口IN，然后又被連接到輸入緩沖器IB；以及哪些條導(dǎo)線將穿過在右端和左端的輸入/輸出端口之間的接口。多路分接器的使用允許在部件之間的菊花鏈接連接被斷開，以便在使用相同的導(dǎo)線的同時(shí)允許進(jìn)行在斷開的任一端的部件之間的獨(dú)立通信。因此，用較少的導(dǎo)線可實(shí)行在總線結(jié)構(gòu)中更多數(shù)量的獨(dú)特的通信。
圖3A顯示了使用集成接收機(jī)譯碼器或IRD100的第一個(gè)示例性系統(tǒng)，該IRD通過有利的接口交換裝置101被連接到AVD總線500，如圖1和2所示。電視接收機(jī)顯示器110被連接到IRD100，并接收射頻或基帶視頻信號(hào)以用于顯示。AVD總線500耦合控制信號(hào)數(shù)據(jù)和兩個(gè)信號(hào)格式數(shù)據(jù)流。
在圖3A中，要被傳送的信號(hào)以例如在MPEG2視頻標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)層中或在大聯(lián)盟(Grand Alliance)信號(hào)格式的傳送層中所規(guī)定的傳送信息包形式被提供。在MPEG2視頻標(biāo)準(zhǔn)和Grand Alliance信號(hào)格式的傳送層中，傳送信息包和時(shí)間印記或PCR(節(jié)目時(shí)鐘參考)有關(guān)聯(lián)，它們?cè)试S本地系統(tǒng)時(shí)鐘重新同步到原先的編碼器時(shí)鐘頻率上。因此，在同步了本地系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器以后，傳送的信息包可被處理以去除抖動(dòng)或定時(shí)擾動(dòng)(它們例如可在傳輸期間通過切換的總線結(jié)構(gòu)和處理等而被積累起來(lái))。然而，傳送信息包可受到抖動(dòng)和定時(shí)不連續(xù)性的影響，基于輸送的信息流中可變的和特定間歇的時(shí)間印記的出現(xiàn)，這些抖動(dòng)和定時(shí)的不連續(xù)性可能是不可糾正的。AVD總線500被顯示為連接到定時(shí)抖動(dòng)的信號(hào)源，方塊05，它可把定時(shí)誤差Δt傳給在總線上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)流。定時(shí)擾動(dòng)或抖動(dòng)源可以來(lái)源于總線切換、總線裁決、時(shí)基調(diào)制或記錄和重放。其上有定時(shí)誤差Δt的AVD總線被連接到方塊50。它可去除定時(shí)誤差分量，并恢復(fù)總線信號(hào)分量。
為了易于從AVD信號(hào)中去除定時(shí)誤差Δt，在通過AVD總線500傳輸以前，IRD100處理傳送信息包，以構(gòu)成另一個(gè)信息包，在此處表示為超級(jí)信息包。每個(gè)超級(jí)信息包包括時(shí)間印記、傳送信息包和可包括重放速率代碼的保留數(shù)據(jù)區(qū)。圖4A和4B顯示了兩個(gè)時(shí)間印記實(shí)施例。時(shí)間印記是一個(gè)定時(shí)代碼，它是在特定時(shí)刻(例如，在幀時(shí)鐘脈沖出現(xiàn)時(shí))對(duì)時(shí)鐘計(jì)數(shù)采樣的樣本。時(shí)間印記可被用來(lái)便利于糾正印刻在每個(gè)超級(jí)信息包及其內(nèi)容上的定時(shí)抖動(dòng)和擾動(dòng)。重放速率代碼可被記錄設(shè)備用來(lái)確定要被記錄或要被重放的特定信號(hào)所采用的速率。重放速率是相對(duì)記錄速率被編碼的，它由被連接到AVD總線的任何記錄裝置讀出并使用。重放速率代碼的目的是允許以相對(duì)較高的比特速率記錄和以正常的比特速率重放。
圖3A顯示了集成接收機(jī)譯碼器IRD100，它從例如天線10或電纜源(圖上未示出)接收射頻信號(hào)。RF(射頻)信號(hào)被調(diào)諧器11調(diào)諧，以接收和解調(diào)用戶選擇的節(jié)目。調(diào)諧器輸出信息包信息流被耦合到方塊12，信息包源，它把用戶的特定節(jié)目傳送信息流TP從出現(xiàn)在接收的信息包信息流中的其它節(jié)目信息流中分開。傳送信息流被耦合到多路分接器13，在其中根據(jù)多路分接器控制器14的控制，從傳送信息流中提取節(jié)目時(shí)鐘參考值PCR。分接器控制器14受信息包定時(shí)脈沖P的控制來(lái)提取PCR，該信息包定時(shí)脈沖P正好和各個(gè)傳送信息包的出現(xiàn)相重合，并表示傳送信息包的出現(xiàn)。信息包定時(shí)脈沖P由信息包源12從節(jié)目傳送信息流中得出。PCR值由方塊13進(jìn)行多路分接，它被送到鎖存器15進(jìn)行存儲(chǔ)。
電壓控制晶體振蕩器17工作在27MHz的標(biāo)稱時(shí)鐘頻率上，并由時(shí)鐘控制器16控制?？刂菩盘?hào)E響應(yīng)于存儲(chǔ)在鎖存器15中的接收的PCR值和通過在計(jì)數(shù)器18中計(jì)數(shù)VCXO17得出并存儲(chǔ)在鎖存器19中的鎖存值之間的差值而被產(chǎn)生。這樣，VCXO17就被接收的PCR值同步，它又代表了編碼時(shí)的時(shí)鐘頻率。令TSn和TSn+1表示接連的時(shí)間印記值。令LCRn和LCRn+1表示存儲(chǔ)在鎖存器19中的相應(yīng)的接連的計(jì)數(shù)值。時(shí)鐘控制器16讀出TS和LCR的接連的值，并構(gòu)成正比于以下差值的誤差信號(hào)EE|TSn-TSn+1|-|LCRn-LCRn+1|誤差信號(hào)E被用作為控制信號(hào)來(lái)調(diào)控壓控振蕩器17，以產(chǎn)生一個(gè)等于系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的頻率(PCR就是根據(jù)該系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)進(jìn)行編碼的)。由時(shí)鐘控制器16產(chǎn)生的誤差信號(hào)E可以是脈寬調(diào)制信號(hào)的形式，通過低通濾波可以使它成為模擬誤差信號(hào)，圖上未示出。對(duì)該系統(tǒng)的約束條件是在系統(tǒng)的每一端，即編碼器、譯碼器和記錄器的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)相同的頻率或其偶數(shù)倍。這就要求壓控振蕩器的標(biāo)稱頻率非常接近于編碼器中的系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率。
將會(huì)注意到，例如在圖3，5，6和7所示，所產(chǎn)生的傳送信息包的出現(xiàn)是和系統(tǒng)時(shí)鐘同步的。系統(tǒng)時(shí)鐘又通過位于傳送信息流內(nèi)的并在信息包源12中得出的PCR和編碼器時(shí)鐘同步。這些傳送信息包的出現(xiàn)與接收機(jī)同步時(shí)鐘協(xié)同地被加以時(shí)間印記，各個(gè)傳送信息包在被加到AVD總線以前被用時(shí)間印記貼上標(biāo)簽。
超級(jí)信息包發(fā)生器98的工作情況如下。時(shí)間印記TS在鎖存器20中被構(gòu)成，它獲取在計(jì)數(shù)器18中通過對(duì)振蕩器VCXO17進(jìn)行計(jì)數(shù)而產(chǎn)生的計(jì)數(shù)值。鎖存的計(jì)數(shù)值在幀時(shí)鐘信號(hào)FC的邊沿的時(shí)刻處代表VCXO17的頻率。時(shí)間印記TS被耦合到方塊22，在其中時(shí)間印記與控制數(shù)據(jù)(例如來(lái)自控制器23的重放速率數(shù)據(jù)PB和來(lái)自延時(shí)器21的延時(shí)的傳送信息包TP)相組合。格式化的超級(jí)信息包SP響應(yīng)于控制器23的控制從發(fā)生器98的格式化方塊22被耦合過來(lái)以便通過AVD總線500進(jìn)行傳輸。
圖4A是由AVD總線500輸送的超級(jí)信息包信號(hào)的圖形表示。幀時(shí)鐘在一條總線導(dǎo)線上被提供，它可被用來(lái)表示在另一條AVD總線導(dǎo)線上超級(jí)信息包的出現(xiàn)或存在。當(dāng)幀時(shí)鐘FC處在高電平狀態(tài)時(shí)，超級(jí)信息包在高電平狀態(tài)內(nèi)構(gòu)成幀，并和高電平狀態(tài)同時(shí)發(fā)生。幀時(shí)鐘的高電平狀態(tài)或工作期間是對(duì)于所有信息包的恒定持續(xù)期，在本例中，它等于191個(gè)八比特字節(jié)的持續(xù)時(shí)間。這191個(gè)字節(jié)在20-比特的時(shí)間印記、4-比特的重放速率代碼和188-字節(jié)的傳送信息包之間被劃分。如果傳送信息包少于188-字節(jié)，那么它被裝載在超級(jí)信息包的傳送信息包部分的前部。圖4A顯示了第一序列，其中數(shù)據(jù)的頭20個(gè)比特代表時(shí)間印記，第二個(gè)4-比特代表重放速率代碼，和最后的188字節(jié)包括傳送信息包。圖4B顯示了第二種超級(jí)信息包安排，其中第一序列包括12比特保留數(shù)據(jù)(例如重放速率代碼)，第二個(gè)20比特代表時(shí)間印記。超級(jí)信息包的最后部分包括傳送信息包。超級(jí)信息包信息流以帶有插入的間隙的突發(fā)脈沖形式出現(xiàn)，其中突發(fā)脈沖包括超級(jí)信息包和傳送信息包等，它們例如可以包含140或188字節(jié)，分別代表DSSTM和MPEG信息包。幀時(shí)鐘的工作部分具有恒定的持續(xù)時(shí)間，并帶有可變持續(xù)時(shí)間的不工作間隔，它相當(dāng)于由刪除的或未選擇的單元信息流得出的間隙。這些可變的不工作期間可以在超級(jí)信息包的格式化上提供很大的靈活化。
時(shí)間印記是來(lái)自系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器的計(jì)數(shù)的樣本，該系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器被假定為沒有擾動(dòng)地穩(wěn)定運(yùn)行。所以時(shí)間印記值或振蕩器樣本可被傳送以用于振蕩器同步。在相鄰時(shí)間印記值之間的差值代表消逝的振蕩器周期數(shù)，它可替代地被看作為代表消逝的時(shí)間間隔。然而，如果在時(shí)間印記之間的消逝的時(shí)間間隔被擾動(dòng)或被打擾，即在時(shí)間印記之間的出現(xiàn)或間隔不同于在編碼時(shí)的那樣，那么時(shí)間印記值不能被用來(lái)控制或同步一個(gè)“接收”節(jié)點(diǎn)振蕩器。
圖3B以簡(jiǎn)化形式顯示在超級(jí)信息包恢復(fù)塊50內(nèi)所采用的處理，該超級(jí)信息包恢復(fù)塊利用超級(jí)信息塊時(shí)間印記值來(lái)去除被刻印在例如從AVD總線500耦合來(lái)的信號(hào)上的定時(shí)誤差Δt。超級(jí)信息包恢復(fù)塊50操作如下。AVD總線500被由總線500的控制導(dǎo)線上的控制信號(hào)起動(dòng)的接口交換裝置102接收。帶有定時(shí)擾動(dòng)的超級(jí)信息包信號(hào)SP+Δt被從數(shù)據(jù)總線耦合到多路分接器DEMUX52，后者從超級(jí)信息包讀出時(shí)間印記。超級(jí)信息包信號(hào)也被耦合到緩沖存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)超級(jí)信息包51)，后者響應(yīng)于從AVD總線500的控制導(dǎo)線得到的幀時(shí)鐘信號(hào)FC，從而受控制以便存儲(chǔ)超級(jí)信息包。振蕩器54具有穩(wěn)定的自由振蕩頻率，并具有一個(gè)輸出信號(hào)CK，后者被耦合到緩沖存儲(chǔ)器51和計(jì)數(shù)器53。要求振蕩器54具有的標(biāo)稱頻率非常接近于編碼器中的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。計(jì)數(shù)器53的計(jì)數(shù)值CTR和多路分接的時(shí)間印記TS被耦合到緩沖存儲(chǔ)讀控制器讀控制55。該讀控制器把分開的時(shí)間印記值和自由運(yùn)行振蕩器計(jì)數(shù)進(jìn)行比較，在其一致時(shí)產(chǎn)生一個(gè)讀出或輸出控制信號(hào)。輸出控制信號(hào)被耦合到緩沖存儲(chǔ)器51，后者響應(yīng)于控制信號(hào)而輸出相應(yīng)的超級(jí)信息包。除了重建超級(jí)信息包起始時(shí)間以外，超級(jí)信息包比特速率由從振蕩器54得出的時(shí)鐘信號(hào)CK來(lái)恢復(fù)。這樣，藉助于超級(jí)信息包時(shí)間印記和穩(wěn)定的自由運(yùn)行振蕩器，定時(shí)誤差Δt被去除，且每個(gè)超級(jí)信息包SP的定時(shí)出現(xiàn)被恢復(fù)從而在與由IRD100的產(chǎn)生器98格式化時(shí)的幾乎相同的時(shí)間出現(xiàn)。因?yàn)槌?jí)信息包被來(lái)自振蕩器54的時(shí)鐘信號(hào)定時(shí)輸出，所以超級(jí)信息包具有與格式化時(shí)幾乎同樣的比特速率。因?yàn)槌?jí)信息包的出現(xiàn)和持續(xù)時(shí)間被恢復(fù)到名義上的格式化數(shù)值，因此可變長(zhǎng)度的插入的間隙也同樣如此?；謴?fù)的超級(jí)信息包SP可被返還到AVD總線500，以便重新傳送到在定時(shí)擾動(dòng)源以外的其它總線接口交換裝置，或超級(jí)信息包SP可在一個(gè)這樣的裝置(超級(jí)信息包恢復(fù)塊50構(gòu)成該裝置的一部分)內(nèi)被利用。
通常，記錄系統(tǒng)依賴信號(hào)的存在與否來(lái)提供信號(hào)損耗檢測(cè)的基本電平。另外，特別是在數(shù)字式記錄系統(tǒng)中，連續(xù)信號(hào)的存在對(duì)于數(shù)據(jù)時(shí)鐘的恢復(fù)是有利的。因?yàn)榇庞涗浵到y(tǒng)會(huì)遭受到可變的和不可預(yù)言的持續(xù)時(shí)間的隨機(jī)信號(hào)的損失，因此采用具有恒定的比特率或時(shí)鐘速率的記錄信號(hào)是有利的。這樣，利用這樣的記錄的信號(hào)，丟失數(shù)據(jù)的周期可被看作為記錄媒體損耗的表示。
在圖5中，總線接口102從總線500接收超級(jí)信息包的突發(fā)脈沖。超級(jí)信息包被耦合到信號(hào)分類器202，后者包含用于分開或讀出超級(jí)信息包的各組成部分的多路分接器30。在圖3的示例性系統(tǒng)中，被記錄在記錄媒體405上的是超級(jí)信息包，而不是傳送信息包。帶有可變長(zhǎng)度間隙的超級(jí)信息包被耦合到數(shù)據(jù)緩沖器281，它構(gòu)成記錄電路28的一部分。數(shù)據(jù)緩沖器281及其相關(guān)電路可以由從同步發(fā)生器99得出的信號(hào)作為時(shí)鐘。同步發(fā)生器99可以被由穩(wěn)定的VCXO時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)同步。時(shí)鐘發(fā)生器37在記錄模式期間可被同步到超級(jí)信息包時(shí)間印記。數(shù)據(jù)緩沖器281把超級(jí)信息包的突發(fā)脈沖平滑化，以去除或大大地降低插入的可變持續(xù)時(shí)間間隙。這樣，超級(jí)信息包被處理以構(gòu)成名義上的恒定比特速率信息流，用于在記錄電路28內(nèi)的處理。例如，Reed Solomen(里德·索羅門)檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼可被計(jì)算和被加到如方塊282所示的緩沖的超級(jí)信息包。緩沖的超級(jí)信息包數(shù)據(jù)，如所描繪的，可由格式同步塊283進(jìn)行存儲(chǔ)。眾所周知，在記錄前改組或交織數(shù)據(jù)以便減輕媒介損壞的影響，媒體損壞會(huì)導(dǎo)致重放時(shí)的不能糾正的錯(cuò)誤。改組或交織可在記錄分段期間即頭掃描或平均圖象間隔期間內(nèi)實(shí)行。除了改組以外，數(shù)據(jù)可被格式同步塊283格式化，以產(chǎn)生具有一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步塊，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括標(biāo)識(shí)磁道起始的前置或同步字、識(shí)別字、要被記錄的數(shù)據(jù)(超級(jí)信息包)、以及后置字。
在一個(gè)被表示為記錄塊記錄譯碼284的實(shí)施例中，錯(cuò)誤編碼的、改組的和同步塊格式化的數(shù)據(jù)可以被進(jìn)一步處理以用于記錄編碼。記錄編碼可被用來(lái)減少或消除數(shù)據(jù)流中的任何直流(DC)分量，而且也可被用來(lái)改造被處理的超級(jí)信息包信號(hào)的記錄的頻譜。
重放處理執(zhí)行記錄模式時(shí)的信號(hào)處理的反過程。重放信號(hào)在方塊記錄譯碼271中被進(jìn)行代碼變換，以恢復(fù)錯(cuò)誤編碼的改組的格式化數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)磁道的起始由同步字來(lái)標(biāo)識(shí)，數(shù)據(jù)被按時(shí)鐘信號(hào)的控制送入存儲(chǔ)器，以去格式化同步塊272表示，以便能把記錄的改組的結(jié)構(gòu)去格式化。存儲(chǔ)塊272以與在記錄前采用的改組方式互補(bǔ)的方式被讀出。這樣，通過改組和去改組，媒體導(dǎo)致的錯(cuò)誤被分散在被包含于記錄扇區(qū)或磁道中的數(shù)據(jù)內(nèi)。在去改組后，數(shù)據(jù)在方塊273通過使用在記錄處理期間所加上的示例性Reed Solomon碼而被糾錯(cuò)。這樣，從重放電路27的輸出數(shù)據(jù)流401代表了如信息包緩沖器281產(chǎn)生的緩沖的超級(jí)信息包信息流。然而，為了起動(dòng)由IRD100的譯碼器24隨后進(jìn)行的譯碼，緩沖的超級(jí)信息包在方塊453中被恢復(fù)，以便更接近地表示定時(shí)和間歇或突發(fā)，就像在記錄以前由IRD100格式化的超級(jí)信息包的傳遞那樣。超級(jí)信息包恢復(fù)電路450的操作類似于圖3B所顯示的，它將在說明振蕩器和時(shí)間印記同步之后被描述。
圖5顯示了在數(shù)字記錄器400中為了同步和定時(shí)目的而對(duì)時(shí)間印記的示例性利用。在記錄模式中，從AVD總線500的一條導(dǎo)線供來(lái)的超級(jí)信息包通過接口交換裝置102被耦合到信號(hào)分類器202。在AVD總線的另一條導(dǎo)線上出現(xiàn)的幀時(shí)鐘信號(hào)FC被加到分類器202的第二輸入端。邊沿檢測(cè)器31檢測(cè)幀時(shí)鐘信號(hào)FC的過渡段，它定義了工作的幀時(shí)鐘間隔的起始，并且，響應(yīng)于這一檢測(cè)，在鎖存器35中得到了由計(jì)數(shù)器36顯示的計(jì)數(shù)值。計(jì)數(shù)器36對(duì)來(lái)自壓控振蕩器37的脈沖計(jì)數(shù)，該壓控振蕩器具有標(biāo)稱的自由振蕩頻率，它接近于被用來(lái)產(chǎn)生超級(jí)信息包時(shí)間印記的頻率。
在鎖存器35中得到計(jì)數(shù)值的同時(shí)，邊沿檢測(cè)器31提醒多路分接器控制器33提供控制信號(hào)序列，以便控制多路分接器DEMUX30去分開超級(jí)信息包的各組成部分。包含在超級(jí)信息包中的時(shí)間印記被分離出并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器32中，用于由時(shí)鐘控制器39進(jìn)行存取。取決于記錄器被安排來(lái)處理的信號(hào)的形式，多路分接器30可被設(shè)計(jì)成提供以各種各樣格式的信號(hào)。也就是，它可以提供整個(gè)的超級(jí)信息包，如圖4A，4B所示，用于緩沖和記錄，如圖5所示。替換地，多路分接器30可被安排成在一個(gè)端口提供重放速率代碼PB，它可由記錄器控制電路29進(jìn)行存取。傳送信息包可在另一個(gè)端口被提供以作為用于耦合到記錄緩沖電路281的一個(gè)替換的信號(hào)。
時(shí)鐘控制器包括用于存儲(chǔ)在鎖存器35中被鎖存的接連的值和在存儲(chǔ)器MEMORY32中存儲(chǔ)的接連的時(shí)間印記值的裝置。令TSn和TSn+1表示接連的時(shí)間印記值。令LCRn和LCRn+1表示存儲(chǔ)在鎖存器35中的相應(yīng)的接連的計(jì)數(shù)值。時(shí)鐘控制器39讀出TS和LCR的接連的值，并構(gòu)成正比于以下差值的誤差信號(hào)EE|TSn-TSn+1|-|LCRn-LCRn+1|誤差信號(hào)E被用作為控制信號(hào)來(lái)調(diào)控壓控振蕩器37，以產(chǎn)生一個(gè)等于系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的頻率(時(shí)間印記就是以該系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)產(chǎn)生的)。由時(shí)鐘控制器39產(chǎn)生的誤差信號(hào)E可以是脈寬調(diào)制信號(hào)的形式，通過用模擬元件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)低通濾波器38，可以使它成為模擬誤差信號(hào)。
對(duì)該系統(tǒng)的約束條件是，在系統(tǒng)的每一端，即編碼器、譯碼器和記錄器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)出相同的頻率或其偶數(shù)倍。這就要求壓控振蕩器的標(biāo)稱頻率非常接近于編碼器中的系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率。
將會(huì)注意到，例如在圖3，5，6和7所示，所產(chǎn)生的傳送信息包的出現(xiàn)是和系統(tǒng)時(shí)鐘同步的。系統(tǒng)時(shí)鐘又通過位于傳送信息流內(nèi)的、并在信息包源12中得出的PCR和編碼器時(shí)鐘同步。這些傳送信息包的出現(xiàn)與接收機(jī)同步時(shí)鐘協(xié)同地被加以時(shí)間印記，各個(gè)傳送信息包在加到AVD總線以前被用時(shí)間印記貼上標(biāo)簽。在到AVD總線的記錄器接口上，記錄器可以記錄超級(jí)信息包，并可以利用時(shí)間印記來(lái)產(chǎn)生記錄器系統(tǒng)時(shí)鐘，后者是和傳送信息包以及接收機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘同步的。
時(shí)間印記是來(lái)自系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器的計(jì)數(shù)的樣本，該系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器被假定為沒有擾動(dòng)地穩(wěn)定運(yùn)行。所以時(shí)間印記值或振蕩器樣本可被傳送以用于振蕩器同步。在相鄰時(shí)間印記值之間的差值代表消逝的振蕩器周期數(shù)，它也可被看作為代表消逝的時(shí)間間隔。當(dāng)數(shù)字式記錄器400重放來(lái)自媒體405的記錄的信號(hào)時(shí)，VCXO37可以不是根據(jù)重放的時(shí)間印記來(lái)被控制。對(duì)振蕩器37的控制是不可能的，因?yàn)殡m然時(shí)間印記代表從穩(wěn)定振蕩器采樣的數(shù)字值，但是如果在時(shí)間印記之間的重放的出現(xiàn)或間隔不同于在編碼時(shí)的那樣，那么就破壞了由相鄰時(shí)間印記值代表的消逝的時(shí)間間隔。這樣的重放的定時(shí)差可以例如是由記錄器輸入緩沖、數(shù)據(jù)平滑化、重放機(jī)制的不穩(wěn)定性、和換能器交換等造成的。
所以，當(dāng)數(shù)字式記錄器400重放時(shí)，振蕩器VCXO37自由振蕩，從而驅(qū)動(dòng)同步發(fā)生器99，后者提供了用于記錄器機(jī)械裝置和方塊27的處理操作的參考信號(hào)。VCXO37和同步發(fā)生器的穩(wěn)定性是足夠的，以便利于恢復(fù)作為信號(hào)401輸出的緩沖的超級(jí)信息包。然而，例如由譯碼器24進(jìn)行的MPEG譯碼的規(guī)范條件可要求超級(jí)信息包信號(hào)401被恢復(fù)，以便更接近地表示如由IRD100的產(chǎn)生器98格式化的定時(shí)和超級(jí)信息包的出現(xiàn)。另外，雖然MPEG譯碼器規(guī)范條件可規(guī)定定時(shí)抖動(dòng)容差，但記錄和重放信號(hào)處理可引入超出譯碼器的時(shí)鐘同步和緩沖器容量之外的定時(shí)擾動(dòng)。
超級(jí)信息包信號(hào)401可通過利用加到每個(gè)超級(jí)信息包的時(shí)間印記而被有利地恢復(fù)或重新格式化。信號(hào)401被耦合到多路分接器452，在那里，時(shí)間印記被提取或復(fù)制，并被耦合到多路分接器控制塊451。時(shí)間印記可以被進(jìn)行多路分接，這是例如通過根據(jù)圖4A和4B所示的超級(jí)信息包結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)比特、以及通過根據(jù)記錄的同步塊及其相關(guān)同步字的格式來(lái)獲知重放數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)出現(xiàn)的位置而實(shí)現(xiàn)的。替換地，當(dāng)超級(jí)信息包的緩沖期間，如方塊28中所示，時(shí)間印記標(biāo)識(shí)符可被加上，以便供重放時(shí)識(shí)別之用。多路分接器控制器比較重放的時(shí)間印記值和通過計(jì)數(shù)器36計(jì)數(shù)自由振蕩的振蕩器37而產(chǎn)生的連續(xù)改變的計(jì)數(shù)值。當(dāng)計(jì)數(shù)器36的值與多路分接的時(shí)間印記值相等時(shí)，多路分接控制451用信號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)出重放的超級(jí)信息包的起始時(shí)間。這樣，超級(jí)信息包的編碼的起始時(shí)間被恢復(fù)。除了重新確定超級(jí)信息包起始時(shí)間以外，超級(jí)信息包的比特速率也必須被恢復(fù)。為了起動(dòng)超級(jí)信息包的恢復(fù)，方塊453可包括存儲(chǔ)緩沖器，后者被耦合來(lái)接收重放的信號(hào)401。超級(jí)信息包恢復(fù)塊453以來(lái)自振蕩器37的脈沖為時(shí)鐘進(jìn)行工作，這樣當(dāng)振蕩器37的計(jì)數(shù)值等于時(shí)間印記值時(shí)，每個(gè)緩沖的超級(jí)信息包被讀出。因此，每個(gè)超級(jí)信息包的起點(diǎn)被恢復(fù)成在被方塊22格式化時(shí)同樣的振蕩器計(jì)數(shù)值時(shí)出現(xiàn)。因?yàn)槌?jí)信息包已被重新定時(shí)成在基本上原先的“編碼”時(shí)間出現(xiàn)，及超級(jí)信息包比特速率基本上是相同的比特速率，所以在超級(jí)信息包之間的可變的插入間隙也被恢復(fù)了。這樣，從恢復(fù)塊453輸出的重現(xiàn)的傳送信息包基本上是格式化的，且沒有由記錄器導(dǎo)出的定時(shí)不連續(xù)性和擾動(dòng)。被恢復(fù)的超級(jí)信息包信號(hào)402通過交換裝置102被耦合到AVD總線500，該交換裝置通過總線的控制數(shù)據(jù)線對(duì)被控制(注意，在圖5中的交換裝置102被顯示處在記錄模式條件中)。
參照?qǐng)D6，產(chǎn)生超級(jí)信息包的另一種方法被顯示并將被描述。在本例中，攝影機(jī)40產(chǎn)生一視頻信號(hào)。該視頻信號(hào)在MPEG編碼器41中被壓縮，并由傳送處理器42打包成傳送信息包。協(xié)同系統(tǒng)時(shí)鐘45和模M計(jì)數(shù)器43一起工作的MPEG編碼器41包括在壓縮的視頻信號(hào)中的表示時(shí)間印記。傳送處理器42也與模M計(jì)數(shù)器43協(xié)同工作并包括在一些傳送信息包中的節(jié)目時(shí)鐘參考。傳送處理器在一個(gè)輸出端口上提供視頻信號(hào)的串行比特傳送信息包，且與此并行地提供表示接連的輸出傳送信息包的起始點(diǎn)的定時(shí)信號(hào)。
接連的傳送信息包在補(bǔ)償延時(shí)單元50中被延時(shí)，然后被加到超級(jí)信息包格式化器47。在每個(gè)新的傳送信息包的起始時(shí)，模M計(jì)數(shù)器43中顯示的計(jì)數(shù)值被裝進(jìn)鎖存器44，后者的輸出被耦合到格式化器47。另外，重放速率控制代碼PB被從系統(tǒng)控制器46加到超級(jí)信息包格式化器。在本例中，假定攝影機(jī)實(shí)時(shí)地以正常速度工作，所以重放速率代碼將反映等于記錄速度的重放速度。然而，攝影機(jī)可以以比正常圖象速率高的速率例如每秒90幅圖象工作。這樣的高速率圖象信號(hào)可被用來(lái)描繪慢的或可變的運(yùn)動(dòng)的圖象運(yùn)動(dòng)，所以想要的觀察速度可以通過重放速率控制代碼被傳送。例如，1/3的重放速率將描繪以三分之一速度的圖象運(yùn)動(dòng)。攝影機(jī)工作速度由用戶輸入端48控制，后者可以規(guī)定多個(gè)可變編碼和壓縮參量。
當(dāng)由傳送處理器提供的定時(shí)信號(hào)指示新傳送信息包的出現(xiàn)時(shí)，控制器46調(diào)控格式化器首先以串行方式輸出保留的數(shù)據(jù)塊，例如圖4B所示的12比特，它包括重放速率代碼。接在保留數(shù)據(jù)塊后，以串行方式輸出來(lái)自鎖存器44的計(jì)數(shù)值，以產(chǎn)生時(shí)間印記。最后，以串行方式輸出來(lái)自延時(shí)器50的延時(shí)的傳送信息包，以完成超級(jí)信息包的格式化。傳送信息包在延時(shí)單元50中受到的延時(shí)等于為讀出時(shí)間印記和重放速率代碼所必須的時(shí)間。
超級(jí)信息包在接口的控制線對(duì)上呈現(xiàn)的控制信號(hào)的控制下被加到接口49中的想要的一根導(dǎo)線上。另外，控制器46產(chǎn)生和超級(jí)信息包同時(shí)發(fā)生的幀時(shí)鐘信號(hào)FC，它被加到接口49的AVD總線的第二導(dǎo)線上。如果控制器46是總的系統(tǒng)控制器，那么它將產(chǎn)生被加到控制線對(duì)上的控制信號(hào)。用戶控制48可以提供信號(hào)選擇和指向。如果控制器46不是系統(tǒng)控制器，那么和接口的唯一交互作用將是在本例中的幀時(shí)鐘的產(chǎn)生。
圖7顯示了超級(jí)信息包產(chǎn)生器的另一個(gè)例子。在圖7中，用和圖6元件相同的數(shù)字表示的元件是相同的，它們執(zhí)行同樣的功能。發(fā)送的傳送信息包被調(diào)制解調(diào)器接收，并由信息包源51的Reed Solomon譯碼器糾錯(cuò)。信息包源產(chǎn)生和各個(gè)傳送信息包同時(shí)發(fā)生的輸出脈沖P，它表示各個(gè)傳送信息包的出現(xiàn)。脈沖P和傳送信息包被加到一個(gè)反向傳送處理器53。在本例中，假定被加到信息包源的信號(hào)包含關(guān)于不同節(jié)目和不同節(jié)目組成部分的時(shí)分復(fù)用信息包。各個(gè)信息包包含節(jié)目識(shí)別號(hào)PID，信息包通過它和各個(gè)節(jié)目或節(jié)目組成部分相關(guān)聯(lián)。傳送處理器被調(diào)控以便只選擇和想要的節(jié)目有關(guān)的信息包。這些信息包的有用負(fù)載通過直接存儲(chǔ)器存取DMA被加到緩沖存儲(chǔ)器54。各個(gè)節(jié)目組成部分的有用負(fù)載被加到緩沖存儲(chǔ)器的特定區(qū)域。由于各個(gè)節(jié)目組成部分處理器55，56，57和58需要組成部分的信號(hào)數(shù)據(jù)，因此它們向處理器53要求這些組成部分的信號(hào)數(shù)據(jù)，該處理器53通過DMA結(jié)構(gòu)讀出適當(dāng)?shù)挠杏秘?fù)載。
一些傳送信息包包含節(jié)目時(shí)鐘參考PCR，后者把傳送信息包的產(chǎn)生恰好和編碼器系統(tǒng)時(shí)鐘在產(chǎn)生時(shí)聯(lián)系起來(lái)。傳送處理器53提取這些PCR，并把它們加到系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器52。藉使用PCR，時(shí)鐘發(fā)生器52產(chǎn)生一系統(tǒng)時(shí)鐘，其頻率被鎖定到編碼器系統(tǒng)時(shí)鐘。系統(tǒng)時(shí)鐘被反向傳送處理器53和信息包源51進(jìn)行使用，因此傳送信息包是和它們的原先產(chǎn)生的定時(shí)相對(duì)地同步的。
系統(tǒng)時(shí)鐘由模M計(jì)數(shù)器43計(jì)數(shù)，在脈沖P出現(xiàn)，即由信息包源輸出新傳送信息包的起始點(diǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器所顯示的計(jì)數(shù)值響應(yīng)于脈沖P而被鎖存器44獲取。該鎖存的計(jì)數(shù)值作為時(shí)間印記被利用。另外，有關(guān)的傳送信息包被加到補(bǔ)償延時(shí)單元50。從單元50輸出的延時(shí)的傳送信息包、從鎖存器44輸出的計(jì)數(shù)值或時(shí)間印記、以及從控制器460輸出的重放速率代碼都被加到超級(jí)信息包格式化器47的各個(gè)輸入端口。
控制器460在用戶控制48下和反向傳送處理器通信，以表示哪個(gè)節(jié)目傳送信息包要被打包到超級(jí)信息包中。在各個(gè)傳送信息包出現(xiàn)時(shí)，每當(dāng)接收的信息包是想要的傳送信息包時(shí)，反向傳送處理器提供一個(gè)脈沖給控制器460?？刂破?60響應(yīng)于這個(gè)脈沖來(lái)調(diào)控格式化器，從而構(gòu)成帶有當(dāng)前時(shí)間印記PB和傳送信息包的超級(jí)信息包。在本例中注意到，延時(shí)單元50不但必須包容超級(jí)信息包的頭兩個(gè)數(shù)據(jù)單元的形成時(shí)間，還必須包容反向處理器所需要的時(shí)間，以確保信息包是想要的信息包。
在上述例子中，時(shí)間印記在傳送信息包出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生。替換地，時(shí)間印記可相對(duì)于超級(jí)信息包產(chǎn)生的時(shí)間被產(chǎn)生。也就是，時(shí)間印記可以規(guī)定一個(gè)超級(jí)信息包要被輸出的時(shí)刻、或開始組合超級(jí)信息包的時(shí)刻。在這些例子中，時(shí)間印記通常將和幀時(shí)鐘的前沿有關(guān)，雖然它可能未規(guī)定這一過渡的時(shí)間。時(shí)間印記還將和特定的傳送信息包有關(guān)，因?yàn)槌?jí)信息包被產(chǎn)生來(lái)輸送各個(gè)傳送信息包。
幀時(shí)鐘FC不是固定的頻率信號(hào)。也就是，幀時(shí)鐘的不工作部分具有特定的最小和最大持續(xù)時(shí)間。特別希望的是，幀時(shí)鐘不是固定頻率的時(shí)鐘，以致于使得超級(jí)信息包可在傳送信息包可供使用的任何時(shí)間被形成。不希望使用固定頻率的幀時(shí)鐘，因?yàn)檫@將使得在幀時(shí)鐘的工作部分開始以后直到幀時(shí)鐘的隨后的一個(gè)周期為止這段時(shí)間里出現(xiàn)的傳送信息包在構(gòu)成超級(jí)信息包時(shí)被強(qiáng)加上一個(gè)延時(shí)。如果時(shí)間印記要和超級(jí)信息包的形成或幀時(shí)鐘有關(guān)聯(lián)，那么在圖6和7中的鎖存器44可被調(diào)控成分別由格式化器47或由控制器46或460來(lái)獲取計(jì)數(shù)值。
圖8中顯示了第二個(gè)示例性聲音-視頻-數(shù)據(jù)AVD總線系統(tǒng)。這第二個(gè)示例性AVD系統(tǒng)利用簡(jiǎn)化的菊花鏈接總線501，以便用于IRD100、數(shù)字式記錄器400和顯示器100之間的耦合。該簡(jiǎn)化的總線只有兩對(duì)導(dǎo)線對(duì)A/B，并在每個(gè)接口交換裝置矩陣101/102處與交換裝置控制邏輯C相結(jié)合。交換裝置控制邏輯C連同檢測(cè)器401，402，403，404監(jiān)視總線501的每線對(duì)的狀態(tài)，并且響應(yīng)于用戶選擇的狀態(tài)(例如，重放模式或記錄模式)而自動(dòng)確定通過總線的合適的信號(hào)路由。簡(jiǎn)單地說，交換裝置控制邏輯確保信號(hào)源只被耦合到信號(hào)目的地(例如，記錄器400的輸入端499)以及一次只有一個(gè)信號(hào)源被耦合到一個(gè)總線對(duì)。在一個(gè)總線對(duì)上數(shù)據(jù)信號(hào)的出現(xiàn)以標(biāo)記Vs表示。當(dāng)標(biāo)記Vs被檢測(cè)時(shí)，控制信號(hào)DP被耦合到交換裝置控制邏輯，以防止兩個(gè)信號(hào)試圖占據(jù)數(shù)據(jù)總線。標(biāo)記Vs可如示例性的圖9所示由單元402產(chǎn)生及可由單元401檢測(cè)。
圖9顯示了采用本發(fā)明的總線狀態(tài)指示器和檢測(cè)器的數(shù)據(jù)總線發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。一些本發(fā)明的發(fā)射機(jī)電路被耦合到接口交換裝置的每個(gè)輸入端。一些本發(fā)明的接收機(jī)/檢測(cè)器電路被耦合到每條總線線路，后者又被耦合到接口轉(zhuǎn)換裝置。平衡線路驅(qū)動(dòng)和接收技術(shù)的理論和操作是熟知的。本發(fā)明的數(shù)據(jù)標(biāo)記發(fā)射機(jī)405和檢測(cè)器401利用平衡傳輸條件，以便相對(duì)地平衡地引入DC(直流)電壓數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs到總線對(duì)的每條導(dǎo)線。在接收總線節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs的存在由標(biāo)記檢測(cè)器(例如接收機(jī)檢測(cè)器403)檢測(cè)，該檢測(cè)器構(gòu)成交換裝置控制邏輯C的一部分。這樣，數(shù)據(jù)信號(hào)的存在被指示，從而用來(lái)通過接口交換矩陣耦合到目的地。
在圖9中，顯示了單個(gè)標(biāo)記發(fā)射機(jī)405被耦合到數(shù)據(jù)總線501的輸入線對(duì)A。然而，利用本發(fā)明的控制方法的系統(tǒng)要求標(biāo)記發(fā)射機(jī)被包括在其中或與每個(gè)可能的數(shù)據(jù)源相關(guān)聯(lián)。標(biāo)記發(fā)射機(jī)405包括一個(gè)被切換的發(fā)射極跟隨器Q2，后者被平衡地耦合到線對(duì)A的每條導(dǎo)線。晶體管Q1的功能是作為被連接在發(fā)射極跟隨器Q2的基極和地之間的轉(zhuǎn)換裝置。標(biāo)記控制信號(hào)通過電阻R5被耦合到晶體管Q1的基極端。標(biāo)記控制信號(hào)可根據(jù)設(shè)備操作模式命令(例如在數(shù)字式視頻回放設(shè)備中的重放模式的起動(dòng))而被產(chǎn)生或從控制邏輯導(dǎo)得出。在示例性的重放模式，邏輯低電平或標(biāo)稱零伏信號(hào)從控制邏輯410被加到電阻R5。標(biāo)稱零伏信號(hào)關(guān)斷晶體管Q1，這允許把晶體管Q2基極端假定為由電阻R6、R7和二極管的串聯(lián)組合所確定的約1.6伏的電位。晶體管Q2的發(fā)射極跟隨器工作導(dǎo)致約為1伏的發(fā)射極電壓Vs，它通過電阻R1和R2被加到數(shù)據(jù)總線導(dǎo)線。在非重放模式下，邏輯高電平或標(biāo)稱5伏信號(hào)被邏輯410產(chǎn)生并被加到電阻R5。通過電阻R5被耦合的標(biāo)稱5伏信號(hào)接通了晶體管Q1，它把晶體管Q2的基極端箝位到地。這樣，晶體管Q2被關(guān)斷，且不產(chǎn)生標(biāo)記或傳感電壓Vs。
圖9中顯示了單個(gè)標(biāo)記檢測(cè)器403被耦合到數(shù)據(jù)總線501的總線對(duì)A。然而，利用本發(fā)明控制方法的系統(tǒng)要求為耦合到交換矩陣的每對(duì)數(shù)據(jù)總線對(duì)提供一個(gè)標(biāo)記檢測(cè)器。標(biāo)記檢測(cè)器403包括由電阻R3和R4從每條總線線路連接到接地的電阻R14與電容C2的并聯(lián)組合而構(gòu)成的平衡網(wǎng)絡(luò)。電阻R11和R12被連接到每條總線線路，并在集成電路比較器放大器U1的非倒相輸入端處被連接在一起。集成電路U1的倒相輸入端被連接到由電阻R8和R9構(gòu)成的并連接在+5伏和地之間的、產(chǎn)生一個(gè)約0.8伏的電壓的直流電位分壓器。當(dāng)數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs不存在時(shí)，數(shù)據(jù)總線處在標(biāo)稱的地或零伏電位。此標(biāo)稱地電位通過電阻R11和R12被連接到IC(集成電路)U1的非倒相輸入端。這樣，把零伏加到非倒相輸入端和把0.8伏加到倒相輸入端后，IC U1的輸出端呈現(xiàn)低的標(biāo)稱地電位。當(dāng)數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs存在時(shí)，數(shù)據(jù)總線是相對(duì)于地電位的標(biāo)稱1伏正電位。被加到IC U1的非倒相輸入端的+1伏直流標(biāo)記信號(hào)使輸出端呈現(xiàn)高的標(biāo)稱電源端電位。這樣，集成電路U1輸出信號(hào)DP用高電平信號(hào)表示數(shù)據(jù)總線信號(hào)存在、和用低電平輸出信號(hào)表示數(shù)據(jù)總線信號(hào)不存在。
表1顯示了與數(shù)字式視頻記錄設(shè)備，例如D-VHS，有關(guān)的有利的自動(dòng)接口交換裝置控制器。視頻記錄設(shè)備模式由用戶命令(例如由手動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置操作或IR(紅外)遙控)來(lái)確定。與接口交換裝置和數(shù)字式視頻記錄設(shè)備有關(guān)的控制邏輯確定用戶想要的模式并建立在適當(dāng)?shù)氖纠訢-VHS輸入端或輸出端和適當(dāng)?shù)目偩€線路之間的連接。
表1數(shù)字式視頻回放設(shè)備/視頻記錄設(shè)備自動(dòng)交換矩陣
自動(dòng)接口交換裝置的工作為如下。例如，在選擇重放模式時(shí)，圖8的發(fā)射機(jī)405電路被起動(dòng)工作，直流傳感電壓標(biāo)記Vs被加到總線驅(qū)動(dòng)器放大器的輸出端(圖上未示出)。與自動(dòng)接口交換裝置102的控制邏輯有關(guān)的標(biāo)記檢測(cè)器401/402確定在總線線路A或B上是否存在標(biāo)記Vs，并把輸出重放數(shù)據(jù)和直流標(biāo)記電壓Vs耦合到當(dāng)前未被利用的那條總線線路，即由信號(hào)DP表示的、在檢測(cè)時(shí)沒有直流傳感電壓的總線線路。這樣，在示例性表1中，假定數(shù)字式視頻回放設(shè)備/視頻記錄設(shè)備是在重放模式和總線狀態(tài)為0/0，表示在任一總線線路上都沒有信號(hào)，來(lái)自數(shù)字式視頻回放設(shè)備/視頻記錄設(shè)備(例如D-VHS)的重放數(shù)據(jù)被耦合到兩條線路A和B。
如果數(shù)字式視頻回放設(shè)備/視頻記錄設(shè)備400被控制成呈現(xiàn)記錄模式，則自動(dòng)接口交換裝置的功能如下。與自動(dòng)接口交換裝置102有關(guān)的控制邏輯確定總線線路A或B上是否存在數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs，從而作為數(shù)據(jù)信號(hào)存在的指示器。這樣，在表1中總線狀態(tài)1/0就表示在總線A上存在數(shù)據(jù)信號(hào)，且該數(shù)據(jù)信號(hào)被連接到示例性D-VHS數(shù)字式視頻記錄設(shè)備的記錄輸入端499。類似地，如果在總線B上存在數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)記，則自動(dòng)耦合就將記錄輸入端連接到總線B。
自動(dòng)接口交換裝置的一個(gè)本發(fā)明的方面出現(xiàn)在數(shù)字式視頻回放設(shè)備/視頻記錄設(shè)備選擇為記錄模式但在總線A或B上都沒有數(shù)據(jù)信號(hào)即總線狀態(tài)為0/0時(shí)。當(dāng)被選擇的用于記錄的特定節(jié)目的傳輸被延遲時(shí)，可以出現(xiàn)以上所描述的條件。在這種條件下，表1表示“等待”條件或記錄暫停條件被加到視頻記錄設(shè)備。與自動(dòng)接口交換裝置有關(guān)的控制邏輯可以禁止用戶選擇的記錄模式的起動(dòng)，直到數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)記Vs在任一總線導(dǎo)線上被檢測(cè)和示例的控制信號(hào)DP呈現(xiàn)邏輯高電平。檢測(cè)的數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs控制著數(shù)據(jù)到記錄輸入端(例如499)的耦合，另外可使預(yù)選的記錄模式能起動(dòng)。這樣，有利的控制邏輯和數(shù)據(jù)標(biāo)記防止記錄媒體不必要的消耗，并確保想要的節(jié)目被記錄而不必使用單獨(dú)的控制總線或IR發(fā)射器。
圖10中顯示了第三示例性聲音-視頻-數(shù)據(jù)AVD總線系統(tǒng)。圖10顯示了簡(jiǎn)化的單對(duì)菊花鏈接的總線，它耦合于數(shù)字式視頻記錄設(shè)備400、IRD或DSS接收機(jī)100與顯示器110之間。有利的自動(dòng)控制器C被耦合到與數(shù)字式視頻記錄設(shè)備400(例如D-VHS)有關(guān)的接口交換裝置102和與接收機(jī)100及顯示器110有關(guān)的接口交換裝置101。表2顯示了與示例性DSSTM接收機(jī)100和示例性數(shù)據(jù)信號(hào)源數(shù)字式視頻記錄設(shè)備/視頻回放設(shè)備400(例如D-VHS)有關(guān)的接口交換裝置101的控制器C的自動(dòng)化功能。接收機(jī)模式由用戶命令(例如由手動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置操作(圖上未示出)或IR遙控)來(lái)確定。接收機(jī)可被控制來(lái)輸出數(shù)據(jù)給單對(duì)總線對(duì)A或從單對(duì)總線對(duì)A接收數(shù)據(jù)。與接口交換裝置和數(shù)字式視頻記錄設(shè)備有關(guān)的控制邏輯確定用戶想要的模式，并建立在總線導(dǎo)線A和接收機(jī)100的適當(dāng)?shù)妮斎牖蜉敵龆酥g的連接。
表2接收機(jī)自動(dòng)交換矩陣
自動(dòng)接口交換裝置的工作為如下。例如，用戶確定接收機(jī)將接收和輸出特定的節(jié)目數(shù)據(jù)流。與自動(dòng)接口交換裝置101有關(guān)的接收機(jī)100的控制邏輯確定在總線線路A上是否存在數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)記，例如，直流傳感電壓Vs。示例性標(biāo)記檢測(cè)器401，403檢測(cè)標(biāo)記Vs的存在，并產(chǎn)生被加到接口交換裝置101的控制邏輯的控制信號(hào)DP。在總線線路A上不存在標(biāo)記就表示數(shù)字式視頻記錄設(shè)備/視頻回放設(shè)備400沒有在輸出數(shù)據(jù)，因此總線線路A對(duì)于傳輸接收機(jī)100的輸出數(shù)據(jù)是可供使用的。接收機(jī)輸出數(shù)據(jù)也被耦合到接收機(jī)譯碼器24的輸入端，用于譯碼和耦合以供顯示用。當(dāng)用戶通過視頻記錄設(shè)備/視頻回放設(shè)備400起動(dòng)重放模式時(shí)，控制器410產(chǎn)生一重放命令，并且起動(dòng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)標(biāo)記Vs。標(biāo)記Vs被加到重放數(shù)據(jù)流，后者它被耦合到例如自動(dòng)接口交換裝置102。標(biāo)記檢測(cè)器(例如圖8的401/2/3/4或圖10的401/3)確定例如在總線線路對(duì)A上不存在標(biāo)記Vs，并起動(dòng)把數(shù)據(jù)流和標(biāo)記耦合到總線對(duì)A。與接收機(jī)100的接口交換裝置101有關(guān)的標(biāo)記檢測(cè)器(例如，401，403)檢測(cè)標(biāo)記電壓Vs的存在。示例性檢測(cè)器401，403產(chǎn)生控制信號(hào)DP，它起動(dòng)來(lái)自總線線路A的重放數(shù)據(jù)的耦合，以便由譯碼器24進(jìn)行譯碼和由監(jiān)視器110進(jìn)行顯示。這樣，簡(jiǎn)單的單對(duì)總線對(duì)可以提供在兩個(gè)源和一個(gè)監(jiān)視輸入端之間的自動(dòng)耦合而不需使用控制總線導(dǎo)線。
權(quán)利要求
1.一種用于把打包的信號(hào)(SP)的信號(hào)源(98)可控制地耦合到數(shù)據(jù)總線(501)的裝置(100)，所述裝置包括標(biāo)記發(fā)生器(405)，被可控制地耦合到所述信號(hào)源(98)以及從所述源接收所述打包的信號(hào)(SP)；交換矩陣(101)，響應(yīng)于所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)而被控制，用于從所述標(biāo)記產(chǎn)生器接收所述打包的信號(hào)(SP)以便耦合到所述數(shù)據(jù)總線(501)，以及響應(yīng)于從所述信號(hào)源(98)的所述可控制的耦合，所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)把一個(gè)標(biāo)記(Vs)加到所述打包的信號(hào)(SP)，并使所述交換矩陣(101)能把所述打包的信號(hào)(SP)和標(biāo)記(Vs)耦合到所述數(shù)據(jù)總線(501)。
2.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記(Vs)是被加到所述打包的信號(hào)(SP)的電壓。
3.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記(Vs)參照零信號(hào)線而被加到所述打包的信號(hào)(SP)。
4.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)響應(yīng)于所述打成包的信號(hào)的信號(hào)源(98)的控制模式而被控制。
5.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中所述交換矩陣(101)包括檢測(cè)裝置(401，402，403，404)，用于檢測(cè)存在于所述數(shù)據(jù)總線(501)上的第二打包的信號(hào)和標(biāo)記，以及響應(yīng)于對(duì)所述第二打包的信號(hào)和標(biāo)記的檢測(cè)，所述檢測(cè)裝置(401，402，403，404)根據(jù)所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)禁止對(duì)所述交換矩陣(101)的控制。
6.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中所述打包的信號(hào)(SP)具有MPEG一類的特征。
7.用于把具有打成包的信號(hào)(SP)的數(shù)據(jù)總線(501)耦合到信號(hào)接收設(shè)備(400)的裝置(102)，所述裝置包括檢測(cè)器(401，402，403，404)，用于從所述總線(501)接收所述打包的信號(hào)(SP)和控制用于耦合所述打包的信號(hào)(SP)的交換裝置(102A)，所述打包的信號(hào)包括一個(gè)標(biāo)記(Vs)，以及響應(yīng)于所述標(biāo)記(Vs)，所述檢測(cè)器(401，402，403，404)產(chǎn)生控制信號(hào)(DP)，用于起動(dòng)所述交換裝置(102A)和把所述打包的信號(hào)(SP)耦合到所述信號(hào)接收設(shè)備(400)的一個(gè)輸入端(499)。
8.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，其中所述控制信號(hào)(DP)被耦合來(lái)控制所述信號(hào)接收設(shè)備。
9.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，其中響應(yīng)于包括所述標(biāo)記(Vs)的所述打包的信號(hào)(TS)，所述檢測(cè)器(401，402，403，404)產(chǎn)生所述控制信號(hào)(DP)以便由所述信號(hào)接收設(shè)備(400)起動(dòng)記錄模式。
10.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記(Vs)包括一個(gè)根據(jù)零電壓參考被加到所述數(shù)據(jù)總線(501)的電壓。
11.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記(Vs)包括一直流電壓。
12.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，其中所述打包的信號(hào)(SP)基本上類似于MPEG信號(hào)。
13.用于處理打包的信號(hào)(SP)的記錄裝置(400)，所述裝置包括信號(hào)接收裝置(102)，用于接收所述打包的信號(hào)(SP)，所述打包的信號(hào)(SP)包括一標(biāo)記(Vs)；耦合到所述接收裝置(102)的檢測(cè)裝置(401，402，403，404)，用于檢測(cè)包括一標(biāo)記(Vs)的所述打包的信號(hào)(SP)以及根據(jù)所述標(biāo)記(Vs)產(chǎn)生控制信號(hào)(DP)；控制器(410)，可控制地被耦合到所述檢測(cè)裝置(401，402，403，404)，用于根據(jù)所述控制信號(hào)(DP)控制所述記錄裝置(400)的工作模式。
14.權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，其中所述打包的信號(hào)通常是MPEG一類的。
15.用于在信號(hào)源(98)和信號(hào)目的地(499，400)之間耦合打包的信號(hào)(SP)的裝置，所述裝置包括第一交換矩陣(101)，用于可控制地耦合來(lái)自所述信號(hào)源(98)的所述打包的信號(hào)(SP)；數(shù)據(jù)總線(501)，被耦合到所述第一交換裝置矩陣(101)以及從所述第一交換矩陣接收所述打包的信號(hào)(SP)，第二交換矩陣(102)，用于把所述打包的信號(hào)(SP)從所述數(shù)據(jù)總線(501)可控制地耦合到所述信號(hào)目的地(499)；標(biāo)記產(chǎn)生器(405)，被耦合到所述信號(hào)源(98)和被可控制地耦合到所述第一交換矩陣(101)；標(biāo)記檢測(cè)器(401，402，403，404)，被耦合到所述數(shù)據(jù)總線(501)，和被可控制地耦合到所述第二交換矩陣(102)；所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)把一個(gè)標(biāo)記(Vs)加到所述打包的信號(hào)(SP)并控制所述第一交換矩陣(101)以便把所述打包的信號(hào)(SP)和標(biāo)記(Vs)耦合到所述數(shù)據(jù)總線(501)；所述標(biāo)記檢測(cè)器(401，402，403，404)檢測(cè)所述標(biāo)記(Vs)和所述打包的信號(hào)(SP)，并控制所述第二交換矩陣(102)以便把所述打包的信號(hào)(SP)和標(biāo)記(Vs)耦合到所述信號(hào)目的地(499)。
16.權(quán)利要求15的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)根據(jù)所述信號(hào)源(98)的工作模式把所述標(biāo)記(Vs)加到所述打包的信號(hào)(SP)。
17.權(quán)利要求15的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記產(chǎn)生器(405)把所述標(biāo)記(Vs)加到包括把所述打包的信號(hào)(SP)加到所述第一交換矩陣(101)的所述數(shù)據(jù)總線(501)在內(nèi)的導(dǎo)線(A，B)上。
18.權(quán)利要求15的裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)記(Vs)是被加到所述數(shù)據(jù)總線(501)的電壓，并被稱為零信號(hào)導(dǎo)線。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生一個(gè)用來(lái)通過總線耦合壓縮形式的數(shù)字聲音、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)的系統(tǒng)。處理裝置把數(shù)字聲音、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)格式化為超級(jí)信息包以便通過總線傳輸。每個(gè)超級(jí)信息包包括代表數(shù)字聲音、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)間印記和傳送信息包。超級(jí)信息包具有固定的持續(xù)時(shí)間,并以可變間隔出現(xiàn)。設(shè)備接收超級(jí)信息包信號(hào),并可利用時(shí)間印記以用于時(shí)鐘同步。記錄和重放設(shè)備處理了在記錄時(shí)可變的超級(jí)信息包信號(hào)的發(fā)生。重放的時(shí)間印記被利用來(lái)控制超級(jí)信息包信號(hào)的恢復(fù)從而能獲得與進(jìn)行總線傳輸而格式化時(shí)幾乎同樣的持續(xù)時(shí)間和出現(xiàn)。簡(jiǎn)化的總線耦合設(shè)備之間的超級(jí)信息包。一個(gè)標(biāo)記被加到超級(jí)信息包信號(hào)以提供對(duì)設(shè)備總線接口的自動(dòng)控制。自動(dòng)的接口控制也響應(yīng)于設(shè)備控制的狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1193442SQ96196239
公開日1998年9月16日 申請(qǐng)日期1996年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月14日
發(fā)明者H·布拉特爾, 小·W·W·拜爾斯, M·S·戴斯 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司