CN1182710C - 外围电子设备和经数字总线控制这种设备的系统 - Google Patents

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Abstract

在普通的用户电子(CE)设备之间确定了一个最低水平的可相互操作性，用于交换音频/视频(A/V)内容和相关的控制。这个可相互操作性基于有物理层和链接层的IEEE1394串行总线，并且利用AV/C或CAL作为控制语言。使用推或拉方法，结合经同步信道的IEEE1394串行总线的异步服务，通过发送一个视频帧，可从一个外围设备(如数字VCR)向一个控制器(如DTV)传送一个在屏显示(OSD)(如菜单)。

Description

外围电子设备和经数字总线控制这种设备的系统
                               发明的领域
本发明涉及一种用于经过互连设备(如数字数据总线)控制多个电子设备(如用户电子设备或类似设备)的系统。具体来说，本发明涉及用于管理这样一些设备的可相互操作性的一种装置。
                               发明的背景
可以利用一个数据总线来相互连接各个电子设备，如电视接收机、显示设备、盒式录像机(VCR)、直接广播卫星(DBS)接收机、和家用控制设备(如安全系统或温度控制设备)。使用数据总线的通信是按照总线协议进行的。总线协议的例子有“用户电子学总线(CEBus)”和“IEEE1394高性能串行总线”。
一个总线协议一般是为交换控制信息和数据这两者而提供的。例如，CEBus控制信息是在一个“控制信道”上进行通信的，所说的这个控制信道符合在“电子工业协会(EIA)规定IS一60”中定义的协议。在一个“IEEE1394串行总线”上，控制信息一般是利用这个串行总线的异步服务传送的。例如使用“CAL”(公共应用语言)或“AV/C”可以确定用于特定应用的控制信息。
今天，绝大多数音频/视频(AV)设备都是由一个遥控(RC)单元控制的。借助于红外(IR)、超声(US)、或射频发射(RF)，可以实现实际的物理或直接链路。在外围设备和RC单元之间的协议是设备特定的，因此每个设备都有它自已的RC单元。每个这样的外围设备都对它经直接链路接收的键的按压进行解释，并且完成相应的动作。这样一些动作可以包括(但不要求)在一个控制设备或显示设备(如TV)上激励一个在屏显示(OSD)机构。更重要的是，即使当这样一个OSD机构被激励时，这样一种OSD机构也只能用作用户的一个可见的反馈。实际的控制是由RC单元上的输入驱动的，并且即使当显示设备断开(即OSD对于用户是看不见的)时实际的控制还在发生。
这种A/V设备的OSD是在外围设备中产生的，并且以和任何其它视频信号相同的方式在设备的NTSC输出端上输出。因此，在外围设备或显示设备中，都不需要任何附加的硬件或软件。图1表示出一个使用了这种控制方法的当前的A/V系统10，该A/V系统10具有一个VCR12和一个显示设备14(如电视机)。由VCR12产生与控制VCR12相关的菜单，这个菜单作为一个复合视频信号经VCR12的NTSC输出端提供给显示设备14。遗憾的是，使用和显示设备14′相同的处理方法(见图2)处理数字TV(DTV)是不实际的，因为它可能要求作为MPEG-2传送流传送这些菜单。要产生这样的传送流，就必须把一个MPEG编码器15′集成在所有的外围设备中，这将大大地增加了这种用户电子设备的成本和复杂性。
                               发明的概述
本专利申请确定了用于交换普通用户电子(CE)设备之间的音频/视频(A/V)内容和相关控制的最低水平的可相互操作性。接口基于用于物理的和链路层的IEEE1394串行总线，利用一种控制语言(如CAL或AV/C)来管理OSD以及连接问题。对于大多数今天的产品，都在显示设备上选择视频源，用户然后使用遥控器与要控制的设备(即外围设备(如VCR))发生直接相互作用。由外围设备产生菜单，并且在复合视频链路上把菜单传送到TV。
本发明确定从一个外围设备(如数字VCR或DVHS)到一个控制设备(如数字电视或DTV)传送在屏显示(OSD)(如菜单)，传送中使用几种格式之一，例如(1)或者在异步通道上使用由从外围设备到DTV的消息触发的一个推方法或拉方法发送一个视频帧，或者在同步信道上使用这些方法发送一个视频帧；(2)传送OSD的一个运行长度编码的版本；(3)传送OSD位映象格式的实际信息；(4)在同步链路上传送的MPEG-I帧静像。在大多数情况下，外围设备不使用MPEG-I帧用作菜单，因为使用这种方法表示文本是困难的，并且实时编码图像是昂贵的。然而，企图提供MPEG图像作为菜单的背景的外围设备是可能这样作的。
例如，“推”方法涉及到把外围设备(即要控制的设备)的菜单直接写入到经过IEEE1394串行总线可以利用的DTV的一个位缓冲器中。外围设备可以更新已经改变的显示部分，并且让DTV知道什么时候显示结束，从而可以缓冲视频ROM中的已经更新的菜单以备显示。此外，还可以使用“拉”方法。
“OSD管理消息”和连接管理消息将被确定为可以经AV/C或CAL传递的通用结构。但应该注意的是，这些信息能够很容易地由其它方式传递。本发明的一个焦点就是，允许在一个数字链路上传递A/V信息和为A/V设备显示它的菜单或“图形用户接口(GUI)”提供一种措施的能力。此外，本发明依靠的是用户-机器控制范例，它和很早就针对IEEEE1394和CEBus控制广泛讨论过的机器-机器范例完全相反。
还有，本发明支持使用IEC61883用于传递A/V数据穿过同步信道，并且可以使用61883FCP直接在IEEE1394串行总线上封装CAL或AV/C命令，因此允许和其它控制语言共存。许多设备将要使用在一个发现过程期间建立的一个登记表，发现过程可以查看存储在每个设备的“自描述设备表(SDDT)”中的信息。SDDT可以包括诸如唯一ID、节点地址之类的信息。登记表可以由DTV使用以便建立一个菜单允许用户建立各个部件之间的连接(类似于用户为他们今天的电视源选择复合输入)。
外围设备在DTV上显示它的菜单或GUI并且直接接受命令的这种控制范例有几个优点。例如，对于基本可相互操作性来说需要定义的控制语言极少，并且不需要设备模型。此外，由于输入直接进到外围设备，并且OSD是作为基本视频形式确定的，因此这种控制和被控设备的类型完全无关，因此可保证长期可相互操作性。
需要一种控制语言来管理网络、OSD、和穿过总线可选地传送通用命令。AV/C、CAL、或任何等价的控制语言都可在实施本发明的过程中配合使用。
                               附图简述
通过参照以下附图，可以更好地理解本发明，其中：
图1以简化方块图的形式表示一个现有技术的音频/视频系统的可相互操作性；
图2以简化方块图的形式表示在一个数字VCR和一个数字电视之间的现有技术的可相互操作性的扩展；
图3是说明IEEE1394串行总线协议的一个简化示意方块图；
图4以简化方块图形式表示使用本发明的数字设备的可相互操作性；和
图5以简化示意图形式表示图4的数字设备的相互作用。
在附图中，在不同的附图中的相同的标号表示相同或相似的部件。
                               附图的详细描述
在“家用网络”环境中，对于许多应用，都已经建议使用IEEE1394串行总线。在“视频电子学标准协会(VESA)”内部正在讨论这个串行总线，使其可用作“整个家用网络”。IEEE1394串行总线正在装入下一代PC，并且可用于许多本地外因设备，其中包括盘驱动器。显然，这将是诸如数字电视和VCR之类的数字音频/视频用户电子设备的一个重要的接口。在由用户电子音频/视频设备组成的娱乐集群中，在应用级上，有许多不同级别的界面支持。
IEEE1394是一种高速低成本数字串行总线16，是为用作外围设备总线或底板总线而开发的。这个总线的某些重要之点包括：动态节点地址分配、数据速率为100、200、和400兆比特/秒、异步和同步模式、合理的总线仲裁、以及与ISO/IEC13213的一致性。图3表示用于IEEE1394串行总线的这个串行总线协议，它是一组3个叠加的层。
物理层18具有物理信令电路和逻辑，它们负责电源启动、仲裁、总线复位的检测、和数据信令。为IEEE1394串行电缆定义两个屏蔽的低压差分信号对，再加上一个电源对。通过使用两倍跳动容差的数据选通比特级编码来进行信令操作。
数据在链路层20中格式化成数据包。支持设备之间的两类数据通信：异步的和同步的。异步通信的特征是“允许应答确认”，同步通信的特征是“总是准时进行”。异步服务主要用于控制和状态信息，同步通信用于数据流，如MPEG视频。同步通信的及时性是通过每125微秒提供一个循环来实现的。同步循环的优先权高于异步通信的优先权。
在总线空闲的任何时间都可进行异步传输。在每个125微秒的循环中为异步数据传输最少留出25微秒的时间。同步传输提供实时的数据传输机制。在一个或多个设备之间进行的同步通信称之为一个信道。必须首先建立信道，然后才能保证请求的设备在每个循环具有请求的总线时间量。
事务处理层22定义了一个完整的请求-应答协议，以完成总线事务处理。虽然事务处理层22对于同步数据传输没有增加任何服务，但它的确为同步服务所需的资源的管理提供一个通路。为资源的管理提供通路是通过对于控制状态寄存器(CRS)进行读和写实现的。事务处理层22还确定了一个重试机构，以处理资源忙碌不能响应的情况。异步数据在IEEE1394节点之间的传输利用了以下3种事务之一：从一个不同的节点检索出数据的“读数据”，传送数据到一个不同的节点的“写数据”，和传送数据到一个不同的节点以便处理然后把数据返回到初始节点的“锁定数据”。
串行总线管理24描述了协议、服务、和操作过程，借此可选择一个节点，然后这个节点可对该总线上其余节点的操作实行管理级控制。有两个为IEEE1394串行总线确定的管理实体：同步资源管理器26和总线管理器28。这两个实体可以位于两个不同的节点上或位于同一个节点上。在这个总线上可以没有总线管理器28。在这种情况下，同步资源管理器26行使一般由总线管理器28完成的管理责任的一个子集。总线管理器28提供一系列服务，其中包括：速度和拓扑映射的维护、和总线的优化。同步资源管理器为同步带宽的分配、信道数的分配、以及循环主的选择提供了方便。
在所有的节点都要求有节点控制；节点控制器30实施所有的串行总线节点都要求的CRS，并且与物理层18、链路层20、和事务处理层22、以及在该设备中存在的任何应用程序进行通信。使用节点控制器30部件以及CRS和配置ROM设施来配置和管理在各个节点处的活动。
为使IEEE1394串行总线正确发挥作用，需要一个同步资源管理器(IRM)26和一个总线管理器(BM)28。由于大多数集群都包括一个某种类型的显示设备，因此要求具有模拟显示器和DTV的机顶盒必须是具有IRM和BM功能的。在某些情况下，例如所有的设备全是音频设备的一个集群，可能不存在显示设备。在这种情况下，还是要求：数字音频放大器必须是具有IRM和BM功能的。
IRM26为串行总线协作分配和重新分配同步资源(信道和带宽)提供必须的资源，这些资源是依次进行的同步操作所要求的。IRM26为其它节点检查信道和带宽的可利用性并且登记它们的新位置提供一个共用的位置。IRM26在本身识别过程完成时立即可以知道它自己所处的位置，IRM26还提供一个共用的位置，在这里串行总线节点可以确定BM28(如果BM28存在的话)的标识。
BM28(如果有的话)对于串行总线上的其它节点提供管理服务。这些服务包括激励一个循环主、性能优化、电源管理、速度管理、和拓扑管理。
功能控制协议(FCP)是为了控制通过IEEE1394总线相连的设备而设计的。FCP是使用IEEE1394异步写入数据包发送命令和响应的。符合FCP的IEEE1394异步数据包结构嵌入下面表示的数据字段中。命令/事务处理集合(CTS)规定了命令集合(如AV/C，CAL)。
在一个异步写入操作的有效载荷中的FCP帧
目标ID  T1  Rt  0001  Pri
源ID
目标偏移
数据长度 Extended_tcode
标题CRC
CTS
零填充字节(如有必要)
数据CRC
将FCP帧分为命令帧和响应帧。命令帧写入一个外围设备的一个命令寄存器中，响应帧写入一个控制器的一个响应寄存器中。该标准为命令和响应规定了两个地址。
下面表示的是在IEC-61883中的同步数据包的结构。数据包标题由一个IEEE1394同步数据包的两个四字节组(quadlet)构成。(一个四字节组定义为4个8位的字节。)共用的同步数据包(CIP)标题放在一个IEEE1394同步数据包的数据字段的开始，后边紧挨着实时数据。
数据长度 Tag 信道 Tcode  Sy
标题CRC
CIP标题
实时数据
数据CRC
数据长度是以字节为单位的数据字段长度，Tag表示CIP存在(01)或不存在(00)，信道规定了同步信道数，Tcode＝1010，Sy是特定应用控制字段。
IEC61883标准为用户A/V传输定义了一个通用格式。这个格式有一个双四字节组的标题，如以下所示的。在这个表中，SID是源节点-ID，DBS是以四字节组为单位的数据块大小，分数(FN)允许你分割源数据包供总线分时利用，四字节组填充计数(QPC)指示四字节组计数的数目，源数据包标题(SPH)是一个标志，指示该数据包是否有一个源数据包标题，rsv表示为未来而保留，数据块计数器(DBC)是一个连续计数器，FMT表示格式ID(如MPEG2、DVCR)，格式相关字段(FDF)是和格式ID相关的。
 0  0  SID  DBS  FN  QPC  SPH  rsv  DBC
 1  0  FMT  FDF
保留     时间标志
使用插塞(plug)的概念和插塞控制寄存器来启动和停止在总线上的同步数据流，并且控制它们的属性。所说的插塞控制寄存器是专用的CSR寄存器。使用这个插塞控制寄存器控制同步数据流的这套过程称之为“连接管理过程(CMP)”。
通过在IEEE1394总线上的一个同步信道上发送数据，同步数据从一个发送设备流向0个或多个接收设备。通过在发送设备上的一个输出插塞把每个同步数据流发送到一个同步信道上，并且通过在每个接收设备上的一个输入插塞接收来自于该同步信道的同步数据流。
通过一个输出插塞发送同步数据流是由位于发送设备上的一个输出插塞控制寄存器(oPCR)和一个输出主插塞寄存器(oMPR)控制的。oMPR控制所有共用的同步数据流属性，oPCR控制所有的其它属性。类似的寄存器(iPCR，和iMPR)用于接收同步数据。只有一个oMPR(iMPR)用于所有的输出插塞(输入插塞)。oMPR(iMPR)的内容包括：数据速率能力和在其它设备中的插塞的数目。oMPR和iMPR每一个都包含一个连接计数器，信道数，和在其它设备中的数据速率。
对于每一种连接类型都存在多个管理过程，允许一种应用程序建立一种连接，这种连接可以覆盖一种连接，并且可以破坏一种连接。这些过程涉及到IEEE1394资源的分配、在插塞控制寄存器中设定适当的值、向应用程序报告可能的失效状态、和管理总线复位后的连接。下面是一个这样的CMP。
为了在一个IEEE1394串行总线上的两个A/V设备之间传送同步数据，对于一个应用必须使用一个同步信道连接发送设备上的一个输出插塞和接收设备上的一个输入插塞。在一个输入插塞、一个输出插塞、和一个同步信道之间的这种相互关系称之为点对点连接。类似地有广播输出连接(一个输出插塞和一个同步信道)和广播输入连接(一个输入插塞和一个同步信道)。
同步数据的流动是由位于发送一侧的一个输出插塞控制寄存器(oPCR)和一个输出主插塞寄存器(oMPR)控制的。oMPR控制由相应的A/V设备发送的对所有同步数据流共同的属性(例如数据速率能力、广播信道基等)。
同步数据流通过一个输入插塞的接收是由位于接收设备内的一个输入插塞控制寄存器(iPCR)和一个输入主插塞寄存器(iMPR)控制的。iMPR控制由相应的设备接收的所有共用的同步数据流的属性(例如数据速率能力等)。
在建立连接中涉及的主要步骤是分配IEEE1394资源(如带宽)，和设定信道、数据速率、开销(overhead)ID、和在oPCR和iPCR中的连接计数器。
通过修改相应的插塞控制寄存器可将任何一个设备连接到IEEE1394串行总线上，通过任何一个这样的设备都可控制同步数据流。虽然通过在IEEE1394串行总线上进行异步事务处理可以修改插塞控制寄存器，但连接管理的优选方法是通过使用AV/C。使用CAL进行连接管理完全落在本发明的范围内。
应用程序的控制语言
为了使用户电子设备能够与经一个IEEE1394串行总线相互连接的其它设备相互作用，必须定义一个共用的产品模式和共用的命令集。设备建模和控制存在3种标准：CAL、AV/C、和为USB所采用的方法。
CAL和AV/C是能够区别逻辑实体和物理实体的控制语言。例如，一个电视(即一个物理实体)可以有多个功能部件(即逻辑实体)，如调谐器、音频放大器、等。这样一些控制语言提供两个主要功能：资源分配和控制。资源分配涉及的是请求、使用、和释放“通用网络”资源。消息和控制是通过在IEC-61883中定义的并在以上讨论过的FCP传送的。例如，CAL采用了一种基于对象的方法作为它的命令文法。一个对象包括并且只访问称之为实例变量(IV)的一个设定数目的内部值。每个目标都保持有关这些过程的一个内部表。一个过程就是一个目标由于接收一个消息而采取的动作。当调用一个过程时，通常要更新一个或多个实例变量IV。一个消息由一个方法识别符后边加上零个或多个参数构成。当一个对象接收一个过程时，这个对象看起来像是经过它的过程表，其目的是要得到和在消息中识别的过程一致的一种过程。如果找到了这种过程，就要执行这种过程。由这个消息提供的参数确定了这个过程的正确执行过程。
控制语言的设计是基于以下的假设：所有的用户电子产品都有一个由共用的部分或功能组成的分层结构。例如，CAL把每个产品都处理成为由一个或多个称之为“上下文”的这样一些共用部分的集合。对这些上下文进行设计，以便可以按统一的方式去访问产品的功能性。上下文数据结构是在每个设备中定义的一个软件模型，它对所有设备的功能的操作建立模型。
一个上下文由一个或多个进行分组的对象组成，形成一个设备的有特定功能的子单元。像一个对象一样，上下文是一个功能子单元的模型。设备由一个或多个上下文确定。CAL定义了大量的上下文去对各种类型的用户电子设备建模。每个上下文不管它是在哪个产品内都以相同的方式操作。
对象由一组实例变量IV确定，例如用于一个二进制开关目标的实例变量IV包含有需要的和任选的实例变量IV。需要的实例变量IV包括指示开关处在接通或断开的一个变量(current_position(当前-位置))和开关的缺省位置(default_position(缺省-位置))。可选的实例变量IV包括：function_of_positions(位置-的-功能)；reporting_conditions(报告-条件)；dest_address(目的-地址)；previous_value(前一个-值)；和report_header(报告-标题)。实例变量IV就像任何一个软件程序中的变量一样，在CAL中由布尔符号、数字、字符、和数据(数组)支持。在一个对象中的实例变量IV可以分类为3个通用组：支持实例变量IV、报告实例变量IV、和有效实例变量IV。支持实例变量IV通常是只读变量，这些变量用于确定这个对象的安装使用和有效实例变量IV的操作。一个对象的有效实例变量IV主要是为了操作这个对象而设置或读出的变量。
在一个控制器(如数字电视)和目标或外围设备(如数字VCR)之间的相互作用主要可分为两个大类：
1)机器-机器相互作用，其中控制器和外围设备都是机器。重要的是要记住，对于这种类型的相互作用，在实际相互作用时没有用户的启动。但可能出现的情况是，用户对控制器进行预编程，以便能按时在特定地点实现特定动作。
2)用户-机器相互作用，其中由人在控制器上进行启动动作。
现在，用于模拟音频/视频设备(A/V)的用户-机器输入的主要措施是使用一个遥控单元或前面板。某些相互作用还可能使用一个在屏显示(OSD)机构。按这种类型相互作用，用户与外围设备直接发生相互作用。
本申请以最低的成本确定来自于不同厂家的设备之间的一个基本水平的可相互操作性。用户以他们习惯的方式获得与经一个IEEE1394串行总线相互连接的A/V设备相互作用的能力(即，使用一个RC单元就可能与OSD发生关联)。图4确定这样一个系统10″，该系统用于提供一个经IEEE1394串行总线相互连接的数字A/V设备之间的可相互操作性。
在这样一个系统10″中，可相互操作性是利用下面定义的方法之一从外围设备12″(如DVCR)向控制设备14″(如DTV)直接传送菜单或GUI信息实现的。菜单在这里不是作为一个复合视频流传送的，而复合视频流的传送首先需要通过包含在外围设备中的一个MPEG编码器传送菜单信息。菜单在这里是经过串行总线16″传送到DTV14″的，在这里菜单信息在显示之前是用译码的MPEG流覆盖的。
为了简化OSD信息的传送，可以使用一个传送OSD信息从外围设备或DVCR12″到能够显示的控制设备或DTV14″的所谓的“拉(pull)”方法。借助于这种方法，通过异步读出由显示设备发出的请求，可把大量OSD数据从外围设备传送到一个显示设备。这就是说，通过利用IEEE1394的至少一个块读出事务，显示设备就可以从外围设备的存储器读出OSD信息。通过一个“触发”命令，将OSD数据的位置和大小通知给显示设备，所说的这个命令是在外围设备准备好开始传送数据时从外围设备发送到显示设备的。
由于响应于用户输入的数据(例如来自于遥控器13)要更新外围设备上的OSD信息，所以要向显示设备进行告警：可利用新近更新的数据。这可以通过向控制设备的OSD对象发送一个简短的信息(即，“触发”)来实现。应该注意的是，这样一个消息需要通知显示设备有关要读出的OSD数据的开始位置和长度。长度是必须的，因为在控制设备中的应用将要利用的是IEEE1394的异步读取事务。
如果这个长度大于装入对于特定IEEE1394网络可能是最大的数据包的长度，那么控制器就可以启动多个块读出事务，直到所有的OSD信息都已读出时为止。除了要传送到显示设备的当前OSD数据的开始位置和长度以外，表示OSD数据的类型的一个字段也是有用的。这个字段是特别有用的，因为在这种情况下可以使用相同的机制去触发一个显示设备的OSD机构，以显示诸如误差、报警、和/或状态消息之类的东西。OSD数据类型的差别对于显示设备和/或用户决定是否真的想要显示该数据是很有用的(例如，一个正在看电影的用户可能想要忽略诸如状态信息之类的东西)。
外围设备可以向控制器(即显示设备)表示：它已使OSD数据为传送作好准备。向控制器发送一个OSD触发消息，这个OSD触发消息包含：开始偏移地址、OSD数据长度、OSD-type信息。下面定义这种消息的格式这个信息将被用于确定需要产生的读出请求的数目。显示设备通过从外围设备的总线的所映射的存储空间读出菜单而拉出这个菜单。这个信息可以被封装在CAL或AV/C中。
OSD-dara-offset  OSD-data-type  OSD-data-length
<……6个字节……> <……1个字节……> <……3个字节……>
OSD-dara-offset：在IEEE1394中使用的48位偏移地址，在其中的目标节点可以找到OSD数据。
OSD-data-type；8位字段，表示提供的OSD数据的类型。
一个典型的有序流可包括如图5所示的下述消息。外围设备(如数字VCR12″)从相应的遥控器13″接收和第一次键的按压有关的一个命令。响应于这个命令，这个外围设备向控制器(如数字电视14″)提供一个消息，这个消息包括开始位置和对应于适当的菜单的OSD信息的长度。接下去，控制器向外围设备发送一个消息，指示一个块读出请求。外围设备以一个块读出响应和OSD数据作出响应。重复这种情况直到整个菜单传送到控制器时为止。
下面定义的是从一个外围设备向一个控制显示设备传送一个OSD菜单的替换方法。
一个异步的推方法主要是使用由外围设备启动的IEEE1394异步写入事务，可以使用这个推方法把OSD数据写到控制设备。这种处理方法允许外围设备把它的菜单内容写入到一个控制器设备中。由于人们期望的是这些菜单大于这个总线的MTU(最大传送单位)，所以可以增加一个分段标题。菜单传送层应该增加这个标题。在接收一侧，这一层重新安装这个菜单并且将其传送到较高的层。下面定义一个可能的分段标题。这个分段标题是一个四字节组(quadlet)，并且包含一个序列号和分段的源。
    分段序列号(2个)字节     分段源(node-id)(2个)字节
可以使用其它的方法分段并且重新安装OSD数据，同时使用异步推方法进行传送。
一个同步传送方法可在IEEE1394提供的同步信道之一上“广播”OSD数据。只要正在使用OSD对外围设备进行控制，就需要保留和保持这个带宽。还可能出现的情况是，没有为信道的保留留下足够大的带宽。这可能产生用户不能得到他们需要的反馈。
一个异步流方法可能和同步流方法相似，只是异步流方法使用一个异步流传递OSD信息。异步流和同步流基本相同，只是异步流没有带宽保留，并且异步流是在总线循环的异步部分发送的。
在通过直接链路操作期间，一个外围设备简单地从它的RC单元或前面板接收输入并且完成相应的动作。然而，当由于这些动作的结果使一个OSD在一个显示设备上产生的时候，这里就略微有一点复杂性。因为在这种情况下外围设备的动作是通过它自已的直接链路启动的，所以外围设备对于网络上的哪一个节点显示它的OSD没有作出任何应答。(外围设备构造OSD数据(即由标题确定的OSD块)并且将其存储在它的存储区。)因此，通过直接链路检测这个控制的启动的设备能够向每个OSD允许设备(即已经实现OSD对象的设备)发送“OSD-info”的消息。由显示设备中的应用程序来确定是否作用在这个消息上。例如，如果在这个显示设备上的焦点已经指定给VCR1，并且显示设备从VCR1接收了一个“OSD-info消息”，则显示设备就要十分自然地对VCR1发生作用。如果显示设备没有聚焦在特定的设备上，则可以向用户发出一个警告：存在由一个遥控单元发出的OSD显示请求，但用户可以进行选择，以便可以根据所接收的“OSD-info”消息的OSD_data_type忽略它。由于实际的控制是通过直接链路进行的，所以它对于任何一个显示设备或多个显示设备是否选择这个外围设备显示该OSD绝对没有任何影响。另一方面，这个机构还可以用来通知用户有关差错状态、报警、等，这些是用户在这时可能期望显示的或者不期望显示的。因此，这个“OSD-info”消息包括“OSD-data-type”的一个字段，表示传送给显示设备的这个OSD数据是否是报警消息、差错消息、常规的OSD数据、等。
OSD数据也可以处在一种描述形式，如HTML。然而，对于本发明的目的，只可能使用HTML来描述如何看待OSD。不可能像在互连网那样把HTML用于控制。
在从外围设备接收一个触发消息后，在显示设备中的OSD模块请求从触发消息中的存储位置开始进行存储器访问。在这个时间点，OSD模块读出OSD块1。使用IEEE1394读出命令来接收这个数据，然后将这个数据传送到显示设备的显示存储区。然后，以显示设备的OSD控制器所需的格式将这个数据存储在显示设备的内部存储器中。
发现过程允许控制设备在这个网络中找到另外的一些设备。这个过程是通过总线复位激励的，并且用于寻找和发现网络上现存的设备。通过连接/断开一个设备、软件起动的复位等可以引起总线复位。这个软件模块依赖于存储在每个设备配置ROM上的某些信息。这个信息称之为“自描述设备(SDD)”，并且包含诸如型号#、菜单位置、URL、EUI销售方ID之类的信息。
显示器/控制器的SDDT包含指向一个信息块的一个指针，该信息块包含有关该设备的显示能力的信息。信息块可以包括显示类型(隔行扫描或者逐行扫描)、每行的最大字节数、真彩色能力、支持的分辨模式(全部、1/2、1/3)、对于调色板模式(2、4、8)支持的最大比特/象素、等。还可以使用其它发现方法去获得这个信息，如为CAL定义的“家用插塞和播放”(Home Plug and Play)或者为AV/C定义的子单元描述符。
在总线启动完成后，发现管理器读出位于每个被连接的设备的ROM中的SDD信息。将把这个信息建立在一个登记表中。
在IEEE1394串行总线上的每个设备都有一个登记表，可利用这个表跟踪在该总线上的其它设备以及它们的能力。对于该总线上的所有的设备，在发现过程中将要根据总线复位不断更新这个设备登记(登记表)。这个登记对于有关应用提供服务，该应用用于映射易失性特征(如IEEE 1394 node-ID、IP地址、等)到该应用所使用的非易失性标识方案。这个应用使用非易失性64位EUI(扩展的唯一识别符)来识别在IEEE1394串行总线上的任何节点。使用登记表的服务来映射这个64位的EUI到易失性IEEE1394 node-ID或IP。
“登记”模块是一个系统服务模块。“登记”系统模块允许通过在家用网络内抽取节点的地址进行家用网络内节点之间的通信。
通过在每个设备中的登记管理器来维持这个登记表，登记表包含每个节点的信息，从而可提供预先规定的服务。在总线复位时通过发现管理器来不断更新这个登记表。下面是这样一个登记表的每一行：
64位EUI  1394node-ID IP地址 厂家/型号# 设备类型
登记表的字段按以下所述定义：
*64位的EUI是一个64位的数，用于在世界范围内制造的所有的“串行总线节点”中唯一地确定一个节点。
    node-vendor_id     chip_id_hi
    chip-id_lo
←-----------------1个四字节组＝32位-----------------→
*1394node-ID是一个16位的数，用于在一个“IEEE1394串行总线”的子网内唯一地确定一个串行总线节点。最高有效的10位是总线ID，最低有效位是物理ID。总线ID在一组桥形总线中唯一地确定一个特定的总线。物理ID在自识别过程期间是动态赋值的。
*IP地址是一个动态赋值的32位专用IP地址。
*厂家/型号#是从设备的SDDT获得的，用于向用户通告选择一个源的可能性。
*设备类型也是从设备的SDDT获得的，用于向用户通告选择一个源的可能性。这个字段还用于确定应使用什么样的流格式。例如，一个游戏机不可能使用MPEG2作为输出格式。
对于在基于节点的64位EUI的家用网络上的任何一个节点，应用都可使用这个登记表来确定IEEE1394地址。在总线复位后的发现过程期间建立这个登记表。与一个稳定的标识符(如EUI)的相关性是很重要的，因为在总线复位期间节点地址可能变化。
虽然参照一系列实施例详细描述了本发明，但显而易见的是，在阅读并且理解了以上所述的以后，本领域的普通技术人员对于以上描述的实施例可作出一系列改变，期望在所附的权利要求书的范围内包括这样一些变化。

Claims (12)

1.一种外围用户电子设备，包括：
(A)用于与一个通过数字总线相互连接的数字显示设备通信的装置；
(B)用于提供数字视频内容的装置；
(C)用于在所说外围设备中产生代表与所说外围设备相关的一个在屏显示菜单的数字OSD数据的装置，所说的数字OSD数据是能够显示的；和
(D)用于经所说的数字总线向所说显示设备传送所说数字视频内容和能够显示的所说数字OSD数据的传送装置。
2.权利要求1的外围用户电子设备，其特征在于：所说传送装置包括用于经所说数字总线向一个与所说显示设备有关的存储设备写入所说数字数据的装置。
3.权利要求2的外围用户电子设备，其特征在于：进一步包括用于响应于一个用户启动的命令导航所说的菜单的装置，所说的导航装置响应于所说用户启动的命令产生更新的数字数据，并且把所说更新的数字数据写入到所说存储设备，所说用户启动的命令控制所说外围设备的操作模式。
4.权利要求1的外围用户电子设备，其特征在于；进一步包括一个映射装置，用于识别所说外围设备与在所说数字总线上的其它设备的连接性。
5.权利要求4的外围用户电子设备，其特征在于：进一步包括用于接收在所说数字总线上连接的每个设备的特征信息的装置。
6.权利要求1的外围设备，其特征在于：进一步包括用于处理视频数据的装置。
7.用于控制外围用户电子设备的一种方法，所说外围用户电子设备通过一个IEEE1394串行总线相互连接到一个显示设备，包括以下步骤：
(A)利用所说串行总线的同步传送机制把来自于所说外围设备的数字视频内容传送给所说显示设备；
(B)在所说外围设备中产生代表与所说外围设备有关的一个在屏显示菜单的数字OSD数据，所说的数字OSD数据是能够显示的；
(C)利用所说串行总线的一个异步传送机制经所说串行总线、以一种与数字视频内容分开的比特流向所说显示设备传送所说数字OSD数据；和
(D)使外围设备中所产生的所说在屏显示菜单在显示设备上显示，从而，利用所说外围设备中所产生的所说在屏显示菜单，用户能够以交互方式控制外围设备的操作。
8.权利要求7的方法，其特征在于：进一步包括如下步骤：
(A)响应于用户启动的命令接收控制信息，所说的控制信息控制所说的外围设备的操作模式；
(B)响应于所说控制信息在所说外围设备中导航所说菜单，其中的导航步骤包括更新所说的数字数据；
(C)向所说显示设备传送所说更新的数字数据。
9.用于控制外围用户电子设备的一种方法，所说外围用户电子设备通过一个IEEE1394串行总线相互连接到一个显示设备，包括以下步骤：
(A)映射在所说串行总线上每个设备的连接性；
(B)利用所说串行总线的一个异步传送机制与所说显示设备通信；
(C)经所说串行总线给所说的显示设备提供数字视频内容；
(D)在所说外围设备中产生数字OSD数据，该数据表示与所说外围设备相关的一个在屏显示菜单；
(E)向所说显示设备提供表示所说数字数据的可利用性的第一消息，所说第一消息包括在与所说外围设备有关的一个存储设备中的所说的数字数据的位置和大小；并且
(F)经所说串行总线、给所说的显示设备提供表示一个在屏显示菜单的所说数字数据，并使外围设备中所产生的所说在屏显示菜单在显示设备上显示，从而，利用所说外围设备中所产生的所说在屏显示菜单，用户能够以交互方式控制外围设备的操作。
10.权利要求9的方法，其特征在于：进一步包括如下步骤：
(A)响应于用户启动的命令接收控制信息，所说的控制信息控制所说的外围设备的操作模式；
(B)响应于所说控制信息在所说外围设备中导航所说菜单，其中的导航步骤包括更新所说的数字数据；
(C)向所说显示设备提供一个第二消息，第二消息包括所说更新的数字数据的位置和大小；和
(D)向所说存储设备传送所说更新的数字数据。
11.权利要求7的方法，其特征在于：经所说串行总线传送所说数字数据的步骤利用了所说串行总线的同步传送的机制。
12.一种显示设备，包括：
(A)用于与通过一个数字总线相互连接的外围设备进行通信的装置；
(B)用于经所说的数字总线接收来自所说的外围设备的数字视频内容的装置；
(C)用于从所说外围设备、以一种与数字视频内容分开的比特流经所说数字总线接收代表与所说外围设备有关的一个在屏显示菜单的数字数据，所说的数字数据是能够显示的；
(D)用于向所说的数字视频内容上覆盖和显示所说数字数据的装置，从而，利用所说外围设备中所产生的所说在屏显示菜单，用户能够以交互方式控制所说外围设备的操作。
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