CN1161941C

CN1161941C - 在家用网络中传输异步数据的方法

Info

Publication number: CN1161941C
Application number: CNB998071161A
Authority: CN
Inventors: ��Ңķ��; 纪尧姆·比绍; 尼古拉·法尼埃; Ͳ; 吉勒·施特劳布
Original assignee: Thomson Consumer Electronics SA
Current assignee: Technicolor SA
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: MY121072A; WO1999065202A1; AU758392B2; EP1086564A1; AU4606599A; CN1304611A; KR100740196B1; KR20010052614A; JP2002518886A; EP0964559A1

Abstract

一种在家用通信网络中传输数据的方法。网络包括第一装置和第二装置，其中，第一装置包括产生数据包的装置，第二装置包括使用所述数据包的装置。本发明方法的特点包括步骤：打开第一装置和第二装置之间的连接；第二装置分配信息缓冲器到所述的连接，所述第二装置把信息缓冲器尺寸传达到第一装置；第一装置发送所述数据包到第二装置，其中，所述数据包在信息中是分离的并作为有效负荷发送，其中，有效负荷的尺寸小于或等于信息缓冲器尺寸。本发明适用于家庭网络通信。

Description

在家用网络中传输异步数据的方法

技术领域

本发明涉及在家用网络中传输异步数据的方法。

背景技术

“家庭音频/视频互操作性结构版本0.8”的规范，也称为“HAVi”结构，于1998年5月15日公开在至少下面公司的网站上：索尼、飞利浦、东芝、夏普、日立。

这个规范描述了包括消费电子装置、计算装置、与IEEE 1394 1995串行总线兼容和IEC 61883接口标准的家庭网络的实施。

HAVi规范版本0.8在章节3.2和5.2中描述了涉及到“信息系统”的内部装置通信系统。信息系统，有时也称为“信息通过系统”是呈现在某些网络的装置类型的软件对象(按照HAVi术语是“软件单元)。它具有应用软件可编程接口，包括许多功能，这些功能可由软件单元访问，并把信息发送到另一个软件单元。当软件单元调用另一装置的另一软件功能时，调用的功能被影象到信息系统信息。

信息使用HAVi文件章节3.2.1.描述的预定格式。信息包括确定信息有效负荷的两个字节。因此，信息的最大长度不大于64Kb：报头信息的长度被加到最大有效负荷。

HAVi版本0.8的信息系统在网络中非常适用于功能调用和管理软件单元识别符。发明者已经了解到下面所建议的结构问题：当发送软件单元发送一个信息到接收软件单元时，信息系统不考虑接收软件单元的存储容量。如果分配到与接收软件单元通信的缓冲器不是足够的话，接收软件单元会遇到处理巨大数据量的问题。换句话说，HAVi 0.8文件不能够使接收软件单元控制它接收的数据量。

发明内容

本发明的目的是提供一种家用通信网络中传输数据的方法。

家用通信网络包括第一装置和第二装置，其中，第一装置包括产生数据包的装置，第二装置包括使用所述数据包的装置，所述方法的特点在于包括步骤：

打开第一装置和第二装置之间的连接；

第二装置分配信息缓冲器到所述的连接，所述第二装置把信息缓冲器尺寸传达到第一装置；

第一装置发送所述数据包到第二装置，其中，所述数据包在信息中是分离的并作为有效负荷发送，有效负荷的尺寸小于或等于信息缓冲器尺寸。

接收装置在发送的开始指定信息缓冲器的尺寸，发送装置考虑该数值，以便保持有限的有效负荷尺寸。

词“装置”没有局限于物理装置，它包括其它的软件对象，特别是HAVi0.8文件确定的“软件单元”。

按照本发明的特殊实施例，所述有效负荷具有独立于第一和第二装置的第一最大长度，其中，依赖于第二装置的第二最大长度由信息缓冲器尺寸构成，保留的最短第一和第二最大长度能够发送信息到第二装置。

第一最大信息尺寸是由它本身的规范给出的：例如，HAVi0.8给出64Kb作为最大信息尺寸。第二最大信息尺寸是在连接内确定的，即，接收装置的信息尺寸。这个信息尺寸必须只用在发送到特殊接收装置的信息的连接，并且是通过特殊的连接。

因此，本发明解决了呈现在HAVi0.8文件中网络的固有问题，同时与这个文件兼容，特别与信息系统兼容。

本发明的其它特点和优点将通过附图的帮助呈现在非局限实施例的描述中。

附图说明

图1是家庭网络的方框图。

图2是图1家庭网络中的装置方框图。

图3是图2装置中实施的软件对象和分层实施例的示意图。

图4是生产者主动发送数据流的情况下，产生数据流的实体(生产者)和接收该数据流的实体(消费者)之间信息交换的示意图。

图5是类似于图4示意图，但是在消费者主动从生产者请求数据流的情况下。

图6是两个实体之间交换的示意图，生产者和消费者是在相同连接的帧中。

具体实施方式

本描述使用下述文件定义的术语，这些文件也详细涉及到家庭网络结构：1998年5月11日版本0.8“HAVi结构-“家庭音频/视频互操作性结构”的规范，1998年5月15日公开在至少下面公司的网站上：索尼、飞利浦、东芝、夏普、日立。

图1是HAVi-一致家庭网络的例子，包括由HAVi0.8规范定义的所有四种类型的装置。家庭网络包括通信总线，该总线是本实施例的IEEE1394 1995串行总线。这个总线连接到数字电视、数字接收机/解码器、调制解调器、DVD、VCR。电视接收机是全音频/视频(FAV)装置，按照HAVi规范，该接收机具有大多数功能的装置类型。特别是，FAV类型装置具有执行HAVi运行时间代码的容量。因此，电视接收机可以容纳控制VCR的软件，在目前的情况下，电视接收机是传统的装置，即，装置没有HAVi功能。传统装置直接连接到全音频/视频装置，因为它没有总线连接器或在总线上通信的必要装置。数字解码器和调制解调器是中间的音频/视频(IAV)装置，IAV有许多FAV装置的特点，但没有下载软件控制其它装置的容量。这样的软件可以驻留在IAV装置内。最后，DVD播放器是基本的音频/视频装置，该装置没有运行HAVi代码的装置，但是，至少具有连接到总线的能力和与IAV或FAV装置通信的能力，IAV或FAV装置在HAVi环境和基本音频/视频装置的本身环境之间运行软件接口。

图2是与HAVi功能有关的电视接收机部件的方框图。电视接收机1包括通过内部总线7连接到RAM存储器3和可重新编程ROM存储器4的微处理器2。使用ROM存储接收的软件单元和管理由微处理器执行装置功能的其它代码。电视接收机也包括到IEEE1394总线的连接5，连接5包括物理/链接电路、用于异步处理的软件和总线管理层。电视接收机也包括预定控制和与特殊装置交换音频/视频数据流的连接器6，在此例中是图1的VCR。

图3显示了电视接收机中的软件对象的结构(根据HAVi术语的“软件单元”)，较常用的是在FAV类型装置中。

电视接收机容纳许多应用软件，并且，装置通过对应的应用软件可编程的接口控制与下面软件单元交互作用的应用软件：

1394通信媒体管理器，该管理器允许其它软件单元在IEEE1394总线上进行异步和同步通信；

信息通过系统，用于与其它软件单元交换信息；

事件管理器，用于管理对象状态变化；

数据流管理员，用途在功能元件之间管理音频/视频数据流，例如，调谐器和纪录装置；

注册，注册保持局部软件单元的列表和它的识别符，并管理与远距离注册的通信；

装置控制模块管理器(DCMM)，用于装载或删除装置控制模块(DCM)；

许多驻留或上载装置控制模块。

在当前的例子中，图3的驻留应用软件是一个电子节目导视，同时，安装了一个装置控制模块(DCM)控制图2的VCR，从另一个DVD播放器下载了另一个DCM。

装置控制模块可以控制一个或多个功能控制模块，也称为FCM。FCM是一个软件单元，通过众所周知的功能组，软件单元在装置的特殊功能上给出了控制，包括称为应用软件可编程接口的功能组或API。在数字电视接收机/解码器中，FCM API基本上被指定控制调谐和视频/音频解码器。

按照本实施例，确定了异步数据API。这个API或API的部分将被包括在FCM内，FCM需要在生产者和消费者之间管理异步数据流转移的能力。

使用术语“生产者和消费者”指定装置的能力或功能部件产生异步数据流或接收这些数据流。消费者和生产者可以是存储装置，但不是必须的。

多路分解服务信息的数字数据流多路复用器是生产者。纪录装置(例如，存储器、磁光盘、硬盘、数字视频带)也可以是生产者。产生和处理数据的一些软件也可以是生产者。

也可以给出消费者的例子：回放信息的纪录装置、打印机或显示装置。

生产者和消费者的概念不是唯一的：某些装置或功能部件在相同的连接中可以具有两种功能。这种装置的例子是连接到公共电话交换网用于访问互联网的调制解调器。从HAVi网络看出，调制解调器的作用就象一个消费者，即，从用户应用程序接受数据并传输到互联网服务器，或当从互联网服务器传输数据到用户应用程序时，它的作用就象一个生产者。在这种情况下，用户应用程序也是生产者和消费者。

所用的术语“异步数据流”是为了区别“同步数据流”，即，由数据流管理器处理的音频和视频数据流是由HAVi文件定义的。基本上，异步数据流由对应的图像数据、文件或程序代码构成。当校正前言中的不足时，下面详细解释的实施功能的FCM将仍然与信息系统兼容(在HAVi版本0.8文件中定义)。

一个FCM可以管理一个或多个存储器，存储器是指定一个消费者、生产者或具有两种功能实体的一般术语。如果FCM包含超过一个存储器，每一个存储器由唯一的标记识别。如果只有一个存储器，这样的标记是多余的，但按照本发明的一个变体，为系统一致性原因，仍然可以实施。

下面给出由参数和功能确定的异步数据API。根据FCM是否是简单的消费者、生产者或两者，必须实施适当的功能分组。

在功能定义中使用的术语“in”定义了由调用功能的软件单元到接收功能调用的软件单元通过的参数，而术语“out”定义了由接收功能调用的软件单元发回的参数。

(a)Fileloc参数

这个参数指明从生产者到消费者的信息是否是邻近系列信息的第一个信息、中间信息或最后信息。使用这种系列信息的条件将在后面参考图4到图6进行解释。

该参数定义如下；

enum FileLoc{START、NEXT、MIDDLE}；

(b)Container参数

它定义了存储器特性。例如，包含程序文件的存储器将由它的识别

符(“ioid”)、它包含的文件名、文件类型和文件的尺寸定义。

参数定义如下：

Struct Cotainer{ioid；characteritics；}

(c)OpenRead功能

这个功能是在FCM是唯一生产者内实施的。它由消费者调用请求

从存储器转换异步数据流。它定义如下：

Status loStream-OpenRead(

In any ioid，

In long message_buffer_size，

In Operation Code op Code，

Out short cid

)

“Status”是功能返回值的类型。

下面的参数用于打开读取功能：

ioid：这是打开存储器的识别符。如果实施功能的FCM只有一个存储器，则它不是强制的。如果仍然存在于功能调用，则可以忽略它。

message_buffer_size：这个参数表明了消费者接受信息的最大尺寸，排除了信息系统的附加位(即，报头和与信息系统层有关的其它数据)。生产者将考虑这个参数，以确定到消费者的它的信息有效负荷的长度。有效负荷的长度最好等于消费者的信息缓冲器尺寸。

当连接将被建立时，信息缓冲器尺寸是固定的或根据可用的存储器资源动态地由调用软件单元分配。对于打开读取功能，消费者主动建立连接，所以，在打开读取功能中作为参数通过的信息缓冲器尺寸就是消费者信息缓冲器的尺寸。

op Code：这个参数是生产者将使用的代码发送信息流到消费者。这个操作代码识别了生产者必须调用的消费者的功能，以发送一个响应到用户。这个参数由消费者设置。操作代码唯一地识别了软件单元内的功能。在这种情况下，如下面所定义的一样，它是“写入”功能。因此，在网络中功能的唯一地址包括“SEID”识别符和操作代码。

cid：这个参数在生产者和消费者之间识别给定的连接，因为存在超过一个这样的连接。它的值由生产者确定，在给定瞬间，该值不同于所有由相同生产者使用的其它识别符，以便唯一地识别每一个连接。

下述值之一由“打开读取”功能调用返回：

“0”如果调用已经成功

“1”如果存储器识别符不正确

“2”如果存储器不能够访问。例如，如果在同一时间，在几个连接上有太多的访问，就可以发生此现象。

(d)OpenWrite功能

这个功能是在FCM是唯一消费者时实施的。它使得生产者能够发送异步数据流到消费者的FCM存储器。

它定义如下：

Status lo Stream--OpenWrite(

In any ioid，

out long message_buffer_size，

Out short cid

)

除了早已经定义的参数以外，使用下面的参数：

ioid，

message_buffer_size：表明消费者接受的信息有效负荷的最大尺寸。生产者在发送数据期间并到关闭请求止将考虑这个参数。

cid：这个参数识别了连接。在打开写入功能的情况下，正好是调用的FCM确定了cid参数的值。

功能返回下述值之一：

“0”如果功能调用成功，

“1”如果在功能调用中发送的存储器识别符“ioid”不正确，

“2”如果由“ioid”识别符识别的存储器不能被访问。

(e)Open功能

这个功能在FCM中实施，FCM的作用就象在相同连接的帧中的消费者和生产者。

它使得消费者/生产者能够从存储器或到存储器接收/发送异步数据流。

它定义如下：

Status lo Stream-Open(

In any ioid，

in long message_buffer_size，

in OperationCode op Code，

out long message_buffer_size_FCM，

out short cid

)

使用下面的参数：

ioid，

message_buffer_size_client：这个参数表明调用FCM功能的用户应用程序接受的信息的最大尺寸。当调用的FCM是生产者时，生产者在发送数据到消费者(即，用户应用程序)并到关闭请求止将考虑这个参数。

message_buffer_size_FCM：这个参数表明FCM接受信息的最大尺寸。当用户应用程序的作用象生产者时，它在发送数据到消费者期间(即，FCM)并到关闭请求止将考虑这个参数。

op Code：这个参数是FCM将使用的代码发送异步数据流到用户应用程序(作用象消费者)。这个操作代码识别了生产者必须调用的用户应用程序API的功能，以发送异步数据到用户。在这种情况下，如下面所定义的一样，它是“写入”功能。因此，在网络中功能的唯一地址包括“SEID”识别符和操作代码。

cid：这个参数识别了连接。由FCM确定和传送。

功能返回下述值之一：

“0”如果功能调用成功，

“2”如果由“ioid”识别符识别的存储器不能被访问。

(e)Write功能

写入功能是生产者必须调用的功能，以发送数据到消费者。在调用这个新功能之前，生产者必须等待写入功能的返回值。

这个功能在消费者端实施。当FCM的作用象消费者时，它的操作代码是众所周知的操作代码，因为异步数据API功能的操作代码是预定的。如果用户应用程序的作用象消费者，通过消费者调用的打开读取或打开功能，发送操作代码到生产者作为一个参数，因为异步数据API不是用户应用程序必须实施的。在此假定，用户应用程序实施了写入功能，尽管使用了得到类似结果的所有专有的功能。

写入功能定义如下：

loStream-Write

Prototype

Status loStream-Write(

In cid，

In FILELOC where

In sequence<byte>data，

)

除了早已经为其它功能定义的参数之外，下面的参数用于写入功能：

where：这个参数通知消费者，信息是传输数据流的系列信息中的第一、最后或中间信息。

Data：这是信息的有效负荷，即，被传输的数据流的部分。

写入功能返回下列返回值之一：

“0”如果消费者还要求信息，

“1”如果消费者通知生产者，它将中断传输。

(f)Dir功能

这个功能返回FCM存储器的识别符列表。如果FCM只管理一个缺省存储器，那么，不需要实施该功能。

按照本实施例的一个变体，这个功能也返回每一个存储器的其它特性(例如，存储单元的类型、整个可用空间、可用自由空间、文件列表等)。

功能定义如下：

loStream-Dir

Prototype

Void loStream-Dir(

out sequence<Container>list

)

“list”参数是由FCM管理的存储器的列表。如上所述，存储器由它的“ioid”识别符识别。列表可以是空的。这意味着FCM只处理一个存储器。

(g)“Close”功能

这个功能使得消费者或生产者关闭事先由“cid”参数识别的打开功能。连接只由打开它的用户应用程序关闭。

在数据流转换完成之后，软件单元不必须关闭连接。它可以保持连接打开，并传输通过这个连接的数据流。

功能模型定义如下：

Status loStream Close(

In long cid

)

唯一的参数是“cid”参数，即，这个连接的识别符。

接收FCM承认下列状态值之一：

0：连接已经被成功关闭，

1：“cid”参数的传送值是未知的。

图4显示了生产者主动发送数据流时，在消费者和生产者之间的信息流动。

例如图1的解码器，生产者请求它的信息系统调用消费者的打开写入功能，例如，图1的数字电视接收机的显示器，以便准备显示器显示已经被多路分解和解压缩的静止图像。解码器已经从它的本地注册服务获得显示FCM的识别符，通过在网络中请求所有显示装置的列表，已经决定使用数字电视接收机的显示器。为此目的，由图1网络的全音频/视频装置运行的显示FCM包括从上面定义的应用程序可编程接口要求的功能，即，打开、写入、关闭功能。

关于注册服务的详细情况公开在1998年4月23日的法国专利申请FR 9805110中。

消费者通过返回值“0”承认打开连接的请求，并通过对应的参数值，即，连接识别符“cid”、分配到这个连接的信息缓冲器字节的尺寸、写入功能的操作代码，生产者基本上不知道该代码。然后，生产者继续传输它的数据，适当地分布许多信息，以这种方式，没有信息有效负荷长于指定的信息缓冲器尺寸。

生产者首先调用写入功能，在该功能中，使用预先从消费者接收的操作代码，“where”参数具有值开始。“开始”值表明信息是系列信息的第一个信息，在该系列信息中，传输了一段大于消费者信息缓冲器尺寸的数据。按照优选实施例，生产者努力使用由消费者缓冲器尺寸准许的每一个信息有效负荷的最大信息长度，以便减少所要求的整个信息量。换句话说，如果剩余的足够数据仍然将被发送，则有效负荷尺寸等于指定的消费者缓冲器尺寸。如果由消费者指定的缓冲器尺寸大于由HAVi文件定义的限制(即，在版本0.8中64Kb)那么，信息的有效负荷尺寸局限于HAVI文件定义的尺寸。

生产者也将包括数据部分传送进入第一信息。后面的数据将使用值“NEXT”用于“where”参数，已表明系列信息中的中间信息。最后的信息将使用“END”值。

生产者对一个它执行的每一个写入功能调用，在接收到适当的确认(“0”返回值)之后，生产者只发送信息。

当所有数据都被传送时，生产者调用关闭功能关闭与消费者的连接。

图5显示了消费者主动打开连接，调用生产者的FCM“打开读取”功能。除了在打开读取功能和打开写入功能之间的参数不同外，该结构类似于图4解释的连接结构。

图6显示了消费者-生产者用户应用程序启动了与消费者-生产者FCM的全双工连接。按照本实施例，FCM管理与单个存储器有关的调制解调器。

用户应用程序打开了作为一个参数提供它的最大缓冲器尺寸的与FCM的连接，已处理输入的信息。作为响应，FCM初始化调制解调器，使用预定的设置连接到给定的服务器(电话号码、连接名称、密码)，确认连接到用户应用程序的打开(发送“0”状态值)，并在其它的参数中，发送它的最大信息缓冲器尺寸和连接的识别符(cid)。

按照本实施例，然后，用户的应用程序发送适合于一个信息有效负荷的第一个请求到FCM。FCM通过调制解调器和确认传输发送有效负荷内容到用户应用程序。服务器处理该请求并返回一个响应。按照用户应用程序的最大缓冲器尺寸，FCM接收响应数据流并使用几个信息发送该数据流到用户应用程序，在信息的有效负荷上分布响应。直到所有数据被传输完之前，数据的传输一直进行下去。按照用户应用程序和远程服务器之间的预定协议，用户应用程序和FCM之间的通信继续进行。

然后，按照这个协议，用户应用程序关闭了连接。

本申请人1998年9月28日申请了欧洲专利98402384.6，所要求的优先权涉及到互联网访问功能部件模块。

Claims

1.一种在家用通信网络中传输数据的方法，包括第一装置和第二装置，其中，第一装置包括产生数据包的装置，第二装置包括使用所述数据包的装置，其特征在于包括步骤：

打开第一装置和第二装置之间的连接；

第一装置发送所述数据包到第二装置，其中，所述数据包在信息中是分离的并作为有效负荷发送，其中，有效负荷的尺寸小于或等于信息缓冲器尺寸。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述有效负荷具有独立于第一和第二装置的第一最大长度，其中，依赖于第二装置的第二最大长度由信息缓冲器尺寸构成，保留的最短第一和第二最大长度能够发送信息到第二装置。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的连接由第一装置打开，通过功能调用发送到第二装置，用于把数据写到第二装置。

4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的连接由第二装置打开，通过功能调用发送到第一装置，用于第一装置读取数据。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一装置至少包括一个用于存储所述数据包的数据存储单元。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于所述的装置包括超过一个存储单元，每一个存储单元由识别符识别。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二装置至少包括一个用于存储数据包的数据存储单元。