CN101415071B - 用于使得同时媒体流重播同步化的系统和方法 - Google Patents

用于使得同时媒体流重播同步化的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于使得经过分离的网络定时/时钟岛的同时媒体流重播同步化的系统和方法。本方法的实施例包括确定源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到源设备的最接近设备。其中，该最接近设备与该一个或多个目标设备的时钟是同步的，并且该源设备的时钟与该最接近设备和该一个或多个目标设备的时钟不一定同步。随后，确定该最接近设备的当前时间。指定起始时间为至少当前时间加上通过网络通信路径的最大延时。将数据流和该起始时间发送到该一个或多个目标设备用于再现。还描述和要求保护了其它的实施例。

Description

用于使得同时媒体流重播同步化的系统和方法
背景技术
当多个设备再现相关内容时需要精确的时间或时钟同步和频率准确度/稳定性。这种相关内容的例子包括但不限于音频和视频(唇同步)、音频和音频(联网立体声扬声器)等。
但有些时候整个网络中精确的时间或时钟同步和频率稳定性既不存在也不是必要的，比如当仅一部分网络支持精确时间协议而数据流源仅需要得知当前时间的估计值以便它能够，比如，告知扬声器(其是精确同步的)开始数据流。网络技术可以包括但不限于以太网(电气和电子工程师协会(IEEE)802.3标准)、无线(IEEE802.11标准)以及电力线(家庭插电联盟AV(HPAV))。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种方法，其包括：确定源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到该源设备的最接近设备，其中该最接近设备与该一个或多个目标设备的时钟是同步的，并且其中该源设备的时钟与该最接近设备和该一个或多个目标设备的时钟是不同步的；确定该最接近设备的当前时间；指定起始时间为至少该当前时间加上通过该网络通信路径的最大延时；以及将数据流和该起始时间发送到该一个或多个目标设备。
根据本发明的另一方面，还提供一种系统，包括：源设备；一个或多个目标设备；该源设备和该一个或多个目标设备之间的网络通信路径；以及在该网络通信路径中的最接近设备，确定该源设备和该一个或多个目标设备之间的网络通信路径中的到该源设备的最接近设备，其中该最接近设备与该一个或多个目标设备的时钟是同步的，其中该源设备的时钟与该最接近设备和该一个或多个目标设备的时钟是不同步的，其中该源设备用于确定该最接近设备的当前时间，其中该源设备用于指定起始时间为至少该当前时间加上通过该网络通信路径的最大延时，并且其中该源设备用于将数据流和该起始时间发送到该一个或多个目标设备。
根据本发明的又一方面，还提供一种装置，其包括：处理器，用于确定该处理器和一个或多个目标设备之间网络通信路径中到该处理器的最接近设备，其中该最接近设备与该一个或多个目标设备的时钟是同步的，其中该处理器的时钟与该最接近设备和该一个或多个目标设备的时钟是不同步的，其中该处理器用于确定该最接近设备的当前时间，其中该处理器用于指定起始时间为至少该当前时间加上通过该网络通信路径的最大延时，其中该处理器用于将数据流和该起始时间发送到该一个或多个目标设备。
根据本发明的又一方面，还提供一种机器可读介质，其包括指令，该指令当由处理系统执行时，使得该处理系统执行一种方法，该方法包括：确定源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到该源设备的最接近设备，其中该最接近设备与该一个或多个目标设备的时钟是同步的，并且其中该源设备的时钟与该最接近设备和该一个或多个目标设备的时钟是不同步的；确定该最接近设备的当前时间；指定起始时间为至少该当前时间加上通过该网络通信路径的最大延时；将数据流和该起始时间发送到该一个或多个目标设备。
附图说明
图1示出了环境的一个实施例；
图2示出了源设备的一个实施例；
图3示出了逻辑流程的一个实施例。
具体实施方式
多种实施例通常致力于一种用于使得经过分离的网络定时/时钟岛的同时媒体流重播同步化的系统和方法。即使当整个网络不支持时间同步协议时，本发明的实施例使得能够支持时间同步协议的联网设备再现同步的音频/视频或音频/音频(比如，两个或两个以上扬声器)。时间同步协议的例子可以包括但不限于IEEE 802.1AS、IEEE 1588和网络时间协议(NTP)。还描述其它实施例并对它们要求权利。
多种实施例可以包括一个或多个元件或构件。一个元件可以包括设为执行某些操作的任何结构。每个元件可以按照实现一组给定的设计参数或性能约束所期望的，作为硬件、软件或它们的任意组合来实现。尽管实施例可以通过举例形式以某个拓扑中有限数目的元件来进行描述，但是该实施例可以按给定实现所期望的在备选拓扑中包括更多或更少的元件。值得说明的是，对“实施例”或“一个实施例”引述是指结合该实施例描述的特定特性、结构或特征被包括在至少一个实施例中。在说明书中多处出现的短语“在一个实施例中”不一定指代同一实施例。
图1示出了用于使得经过分离的网络定时/时钟岛的同时媒体流重播同步化的环境100的一个实施例。在实施例中，环境100由多个不同种类的网络技术构成。此类网络技术可包括但不限于以太网(IEEE 802.3标准)、无线(IEEE802.11标准)以及电力线(家庭插电联盟AV(HPAV))。
如图1的实施例所示，网络108和局域网(LAN)110组成源设备102和目标设备104和106之间的通信路径的例子。在实施例中，网络108(例如因特网)包括不支持时间同步协议的设备或元件。LAN 110包括不支持时间同步协议或仅支持非精确时间同步协议的设备或元件。因此，由于在环境100中的一些设备有同步时钟(比如在LAN 110中)而一些设备没有同步时钟(比如在网络108中)，环境100很可能具有分离的网络定时/时钟岛。时间同步协议的例子可以包括但不限于IEEE 802.1AS、IEEE 1588和网络时间协议(NTP)。在实施例中，IEEE 802.1AS时间同步标准可以用于将设备时钟彼此同步到几微秒(10-6秒)内。
可以支持或不支持时间同步协议的源设备102需要发送一个或多个相关媒体数据流到目标设备104和106用于同步再现。假设目标设备104和106支持时间同步协议，并且在实施例中它们的时钟直接彼此同步。目标设备104和106可以是可再现媒体数据的任何音频和/或视频设备，包括但不限于扬声器、个人电脑、膝上型电脑、个人数字助理(PDA)、音频/视频调谐器、麦克风、视频显示器等。尽管图2中示出了两个目标设备，本发明不限于此。
如上面的描述，源设备102需要发送一个或更多相关媒体数据流到目标设备104和106以用于同步的再现。典型地，源设备102将将待再现的媒体数据流连同“起始时间”转发到目标设备104和106。该“起始时间”通知目标设备104和106何时开始或重新开始再现数据以便以正确的同步方式将其再现。
典型地，源设备102将设置该“起始时间”为大于当前时间加上经过分隔源设备102与目标设备104和106的网络通信路径的最大延时。但如上所述，由于其分离的网络定时/时钟岛，对于环境100中的每个设备当前时钟时间不相同。因此，除非源设备102和目标设备104和106支持相同的时间同步协议，否则假定它们的时钟是不同步的。但在实施例中，假定目标设备104和106和在它们之间的通信路径(例如在LAN 110中)的一个或多个设备支持相同的时间同步协议。因此，源设备102为了向目标设备104和106提供足够好的“起始时间”估计值，设备102需要知道对于连接到LAN 110或在源设备102和目标设备104和106之间的通信路径中的设备已知的时钟时间或“当前时间”。
在实施例中，源设备102为了确定目标设备104和106的“当前时间”或时钟时间，确定通信路径中支持与目标设备104和106相同的时间同步协议的到设备102的“最接近设备”，并询问“最接近设备”当前的时间(即请求其“当前时间”)。在实施例中，源设备102应用例如层发现协议(LLDP)或通用即插即用(UPnP)协议之类的协议确定“最接近设备”。在图1所示的例子中，最接近设备112是该“最接近设备”。这里，最接近设备112可转发其“当前时间”或“此时”114到源设备102。在实施例中，询问“最接近设备”当前的时间可以实现，例如通过要求“最接近设备”周期性地发送当前时间、通过询问“最接近设备”当前时间并等待其回应、或通过例如NTP的其它方式。
如果源设备102的时钟与目标设备104和106的时钟是同步的(即设备102与目标设备104和106支持相同的时间同步协议，因此它们的时钟是同步的)，则设备102被认为是“最接近设备”，本发明的实施例简化成标准时间同步行为(比如，标准IEEE 802.1AS行为)。如果环境中没有其它支持与目标设备104和106相同的时间同步协议的设备，则本发明的实施例简化成标准NTP-行为，其中对于源设备102确定“当前时间”更好估计方面没有可用的协助。因此，随着“最接近设备”与源设备102越来越近，“当前时间”或“此时”的估计值越来越好。
当最接近设备112与目标设备104和106支持相同的时间同步协议时，最接近设备112与目标设备104和106的时钟时间或“当前时间”是相同的。在此，源设备102可以此时为目标设备104和106设置“起始时间”以开始或重新开始再现媒体数据流，“起始时间”为至少由最接近设备112提供的“当前时间”加上经过分隔源设备102与目标设备104和106的网络通信路径的最大延时。由于该最大延时时间典型地非常大于再现相关媒体数据的目标设备的时间精确度要求，所以由源设备提供到目标设备的“起始时间”估计足以让目标设备以同步方式再现媒体数据流。
在多种实施例中，环境100可由无线技术、有线技术或其二者的组合来实现。图1所示的网络技术和设备的类型仅为示意目的而并不限制本发明。
图1所示的多种设备可集成无线功能、有线功能或者二者的组合。例如，当用无线功能实现时，设备可以包括适合于通过无线共享介质(比如一个或多个天线、发射器、接收器、收发器、放大器、滤波器、控制逻辑等)通信的元件和接口。无线共享介质的一个例子可以包括无线频谱部分，比如RF频谱等。当用有线功能实现时，设备可以包括适合于通过有线通信介质通信的组件和接口，诸如输入输出(I/O)适配器、将I/O适配器与相应有线通信介质连接的物理连接器、网络接口卡(NIC)等。有线通信介质的例子可以包括电线、电缆、金属引线、印刷电路板(PCB)、背板、交换结构、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤等。
图2示出了源设备102的实施例。在一个实施例中，设备102可以包括媒体平台202或可以由媒体平台202实现，例如公司制造的ViivTM媒体平台。在一个实施例中，平台202可以接收来自环境100中一个或多个设备的数据流请求。
在一个实施例中，平台202可包括例如CPU 212、芯片组213、一个或多个驱动器214、一个或多个网络连接215、操作系统216和/或由一个或多个软件应用程序组成的一个或多个媒体中心应用程序217。平台202也可以包括存储器218和逻辑220。
在一个实施例中，CPU 212可包括一个或多个处理器，比如双核处理器。双核处理器的例子包括例如均由公司制造的D处理器和Extreme Edition处理器，它们被称为Core Duo处理器。
在一个实施例中，芯片组213可包括945快速芯片组系列、955X快速芯片组、975X快速芯片组系列中任何一种或者所有，加上ICH7-DH、ICH7-MDH、ICH8或ICH9控制集线器，这些都是由公司制造的。
在一个实施例中，驱动器214可包括例如制造的快速恢复技术驱动器，以使得用户能够当启用时，在初始引导后，像电视接触按钮一样来即时开启和关闭平台202。此外，芯片组213可包括例如用于5.1环绕声音频和/或高分辨率7.1环绕声音频的硬件和/或软件支持。驱动器214可包括用于集成图形平台的图形驱动器。在一个实施例中，图形驱动器可包括外围组件互连(PCI)Express图形卡。
在一个实施例中，网络连接215可包括PRO/1000PM或者PRO/100VE/VM网络连接，二者都由公司制造。
在一个实施例中，操作系统216可包括公司制作的XP媒体中心。在一个实施例中，一个或多个媒体中心应用217可包括例如媒体外围(mediashell)，以使得用户可以与距离平台202或显示装置大约10英尺距离的远程控制交互。在一个实施例中，例如，媒体外围可被称为“10-英尺用户接口”。此外，一个或多个媒体中心应用程序217可包括制作的快速恢复技术，其使得能够即时开/关功能并当平台“关闭”时使得平台202能够将内容传送到媒体适配器。
在一个实施例中，存储器218可包括制作的矩阵存储技术，以在包含多个硬件驱动器时可以为有价值的数字媒体增加存储器性能的增强保护。在一个实施例中，逻辑220使得源设备102能启用上述的功能。然而，这些实施例不限于这些元件或在图2示出或描述的上下文中。
用于上述实施例的操作可参考下面的图和附随的例子进一步描述。一些附图可以包括逻辑流程。尽管在此示出的这些附图可以包括特定的逻辑流程，但应该注意的是逻辑流程仅提供上述常规的功能如何实现的一个例子。更进一步地，除非另外指出，给定的逻辑流程不必以示出的顺序执行。此外，给定的逻辑流程可由硬件元件、由处理器执行的软件元件或它们的任何组合方式来实现。
图3示出逻辑流程300的一个实施例。如逻辑流程300所示，假定在源设备102与目标设备104和106之间的网络通信路径中支持相同时间同步协议的设备的所有本地时钟都是同步的(框302)。
源设备102确定在网络通信路径中支持与目标设备104和106相同时间同步协议的“最接近设备”(框304)。在实施例中，源设备102确定“最接近设备”应用比如LLDP或UPnP协议之类的协议。
源设备102询问“最接近设备”当前的时间(即“当前时间”或“此刻”)(框306)。
源设备102随后指定“起始时间”至少为“当前时间”加上通过网络通信路径的最大延时(框308)。
源设备102将数据流连同“起始时间”一起发送到目标设备104和106(框310)。
目标设备104和106应用“起始时间”以在合适的时间和速率开始或重新开始再现数据流(框312)。然而，本发明的实施例不限于图3示出或描述的上下文。
各种实施例可使用硬件元件、软件元件或二者的组合来实现。硬件元件的例子可包括处理器、微处理器、电路、电路元件(比如晶体管、电阻器、电容器、电感器等)、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、数字信号处理器(DSP)、场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组等。软件的例子可包括软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例行程序、子例行程序、函数、方法、进程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、字、值、符号或上述任何组合。确定实施例是否是使用硬件元件和/或软件元件来实现的可根据许多因素而不同，比如期望计算速率、功率电平、热容忍度、处理周期预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度和其它设计或性能约束。
一些实施例可通过表述“耦合的”和“连接的”及其派生词来描述。这些术语不意指彼此为同义的。比如，一些实施例可使用术语“连接的”和/或“耦合的”来描述以指示两个或两个以上元件彼此直接物理或电接触。然而术语“耦合的”还可指两个或两个以上元件彼此没有直接接触，但依然彼此协作或交互。
一些实施例可使用比如可存储指令或指令集的机器或有形的计算机可读介质或产品来实现，其中如果指令或指令集被机器运行，则可使机器执行根据实施例的方法和/或操作。这样的机器可包括例如任何适合的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等，也可使用任何适合的硬件和/或软件的组合来实现。计算机可读介质或产品可包括例如任何适合类型的存储器单元、存储器设备、存储器产品、存储器介质、存储设备、存储产品、存储介质和/或存储单元，比如，存储器、可移动或不可移动介质、可擦除或不可擦除介质、可写或可重写介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、压缩只读光盘(CD-ROM)、压缩可记录光盘(CD-R)、压缩可重写盘(CD-RW)、光盘、磁介质、磁光介质、可移动存储卡或盘、各种类型的数字多功能光盘(DVD)、磁带、盒式磁带等。这些指令可包括任何适合类型的代码，比如源代码、汇编的代码、解释的代码、可执行代码、静态代码、动态代码、加密的代码等，可使用任何适合的高级、低级、面向对象的、可视的、汇编的和/或解释的编程语言来实现。
除非明确说明，否则可以认为比如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”等的术语是指计算机或计算系统或类似电子计算设备的动作和/或过程，其将计算系统的寄存器和/或存储器中表示成物理量(比如电子的)的数据处理和/或转换成计算系统的存储器、寄存器或其它这种信息存储、传输或显示设备中以相似方式表示成物理量的其它数据。这些实施例不限于该上下文。
本文阐述大量的特定细节以提供对这些实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员可以理解，没有这些特定细节，也可实现这些实施例。另一方面，没有详细描述公知的操作、元件和电路以不致妨碍对这些实施例的理解。应该理解在此公开的特定结构和功能细节是代表性的，而不一定限制这些实施例的范围。
尽管本发明主题是使用专用于结构特征和/或方法动作的语言来描述的，但是可以理解在所附权利要求中定义的发明主题不一定限于上述的特定特性或动作。相反，上述的特定特性和动作是以实现权利要求的举例形式来公开的。

Claims (15)

1.一种用于使得同时媒体流重播同步化的方法，包括： 
确定源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到所述源设备的最接近设备，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是同步的，并且其中所述源设备的时钟与所述最接近设备和所述一个或多个目标设备的时钟是不同步的； 
确定所述最接近设备的当前时间； 
指定起始时间为至少所述当前时间加上通过所述网络通信路径的最大延时；以及 
将数据流和所述起始时间发送到所述一个或多个目标设备， 
其中，所述最接近设备是通信路径中支持与所述一个或多个目标设备相同的时间同步协议的到所述源设备的最接近的设备，并且 
其中，所述最接近设备的确定、所述当前时间的确定、所述指定和所述发送由所述源设备执行。 
2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个目标设备配置成使用所述起始时间来再现所述数据流。 
3.如权利要求1所述的方法，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是通过电气和电子工程师协会(IEEE)802.1AS时间同步协议、IEEE1588时间同步协议和网络时间协议(NTP)时间同步协议中之一同步的。 
4.如权利要求1所述的方法，其中所述最接近设备是通过链路层发现协议(LLDP)和通用即插即用(UPnP)协议中之一确定的。 
5.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个目标设备是扬声器、个人计算机、打印机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、音频/视频调谐器和麦克风中的每一种。 
6.一种用于使得同时媒体流重播同步化的系统，包括： 
源设备； 
一个或多个目标设备； 
所述源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径；以及 
在所述源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到所述源设备的网络通信路径中的最接近设备， 
其中，所述最接近设备是通信路径中支持与所述一个或多个目标设备相同的时间同步协议的到所述源设备的最接近的设备，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是同步的，其中所述源设备的时钟与所述最接近设备和所述一个或多个目标设备的时钟是不同步的，其中所述源设备配置成确定所述最接近设备的当前时间，其中所述源设备配置成指定起始时间为至少所述当前时间加上通过所述网络通信路径的最大延时，并且其中所述源设备配置成将数据流和所述起始时间发送到所述一个或多个目标设备。 
7.如权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个目标设备配置成使用所述起始时间来再现所述数据流。 
8.如权利要求6所述的系统，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是通过电气和电子工程师协会(IEEE)802.1AS时间同步协议、IEEE1588时间同步协议和网络时间协议(NTP)时间同步协议中之一同步的。 
9.如权利要求6所述的系统，其中所述最接近设备是通过链路层发现协议(LLDP)和通用即插即用(UPnP)协议中之一确定的。 
10.如权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个目标设备是扬声器、个人计算机、打印机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、音频/视频调谐器和麦克风中的每一种。 
11.一种用于使得同时媒体流重播同步化的设备，包括： 
确定源设备和一个或多个目标设备之间的网络通信路径中到所述源设备的最接近设备的部件，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是同步的，并且其中所述源设备的时钟与所述最接近设备和所述一个或多个目标设备的时钟是不同步的； 
确定所述最接近设备的当前时间的部件； 
指定起始时间为至少所述当前时间加上通过所述网络通信路径的最大延时的部件；以及 
将数据流和所述起始时间发送到所述一个或多个目标设备的部件， 
其中，所述最接近设备是通信路径中支持与所述一个或多个目标设备相同的时间同步协议的到所述源设备的最接近的设备。 
12.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个目标设备配置成使用所述起始时间来再现所述数据流。 
13.如权利要求11所述的设备，其中所述最接近设备与所述一个或多个目标设备的时钟是通过电气和电子工程师协会(IEEE)802.1AS时间同步协议、IEEE1588时间同步协议与网络时间协议(NTP)时间同步协议中之一同步的。 
14.如权利要求11所述的设备，其中所述最接近设备是通过链路层发现协议(LLDP)和通用即插即用(UPnP)协议中之一确定的。 
15.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个目标设备是扬声器、个人计算机、打印机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、音频/视频调谐器和麦克风中的每一种。 
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