CN1258167A - 数字广播接收系统及其数据传输方法、数字广播接收设备 - Google Patents

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Abstract

一种数字广播接收系统及其数据传输方法、数字广播接收设备。其中IRD设置有IEEE1394接口,以便能够连接IRD和如数字VCR、MD播放器/记录器等设备。通过一广播频道向所有连接到IEEE1394的设备发送数据。在该广播频道中,显示用于选择MPEG传输流和PCM音频数据的图像画面,并能够按照MPEG传输流和PCM音频数据选择要经过广播频道发送的数据。因此当将未确定设备连接到IEEE1394总线时,可以处理任何设备。

Description

数字广播接收系统及其数据传输方法、 数字广播接收设备
本发明涉及一种数字广播接收系统，用于接收其中例如通过MPEG(运动图像专家组)2制式的传输流来播送的视频数据和音频数据的信号、并且通过IEEE(美国电气电子工程师协会)1394接口将该传输流发送到数字信号处理设备。本发明还涉及一种上述数字广播接收系统中的数据传输方法、以及一种用于用上述系统接收数字广播的接收设备。
近年来，IEEE1394已开始广泛作为在数字视频设备和数字音频设备之间高速传输视频数据和音频数据的接口。IEEE1394支持同步传输模式和异步传输模式。同步传输模式适用于高速传输诸如视频数据或音频数据的时间序列数据流。异步传输模式适用于传输例如各种命令或类似信息。
近年来，数字卫星广播开始普及。在数字卫星广播中，利用MPEG2制式来压缩数字视频信号和音频信号，利用分组流来多路复用并发送。当接收数字卫星广播时，将一个IRD(集成接收机解码器)连接到电视接收机。IRD选择所需节目的信号，并解码视频信号和音频信号。IRD的输出提供给TV接收机。
为IRD设置IEEE1394接口以接收上述数字卫星广播的方法已经出现。当为IRD设置IEEE1394接口时，IRD通过IEEE1394接口连接到数字视频记录和再现设备或MD(一种记录介质)记录和再现设备，并且能够构造一种上述数字卫星广播的接收系统。
在IEEE1394中，当传输数据时，要分配节点的ID号并且在连接到IEEE1394总线的设备之间用节点的ID(识别号码)号指定一个连接设备。IEEE1394标准中一个总线的节点数等于64。于是，将号码“0”到“63”分配为节点的ID号。它们之中最后的节点号“63”用于播送功能。在这样的制式中，例如，在IRD接收记录数据时，则指定一个连接方设备来执行记录，并且IRD将数据传送到连接方设备。因此，一般不使用节点号为“63”的播送频道。
但是，在这样的系统中，有可能在以后为该系统添加新设备。例如，现在假定将一个专用解码器连接到数字卫星广播并解码HDTV(高清晰度电视)图像画面，则可以将该解码器添加给该系统。在向该系统添加新设备的情况下，由于不能确定添加设备的类型，所以很难分配节点号并发送数据。
为了处理这一情况，即不能确定连接设备的类型的情况，因此提出了一种让广播频道能够使用的方法。在广播频道中，由于它连接到总线并且数据被发往所有设备，所以能够在不确定设备类型的情况下发送数据。
在通过采用上述广播频道使数据能够被发送的情况下，还需要使数据能够被发送到未确定的设备。例如，在数字视频磁带记录/再现设备中，存在能够接收并原样记录MPEG传输流的设备。这样的设备必需接收MPEG传输流形式的数据。然而，在诸如MD记录/再现设备的数字音频设备中，即使接收到MPEG传输流，也不能进行解码。因此，需要向这种设备传送PCM(脉码调制)音频数据。
如上所述，即使能够使用广播频道，如果不能设置在广播频道中采用的数据类型，则不可能处理连接新的未确定设备的情况。
因此，本发明的目的是提供一种数字广播接收系统，其中，当利用广播频道发送数据时，可以处理各种设备，并且还提供一种上述数字广播接收系统中的数据传输方法以及数字广播接收设备。
按照本发明，提供了一种数字广播接收系统，包括：数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播，并解码所接收的数字卫星广播信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据；以及，多个数字信号处理设备，每个用于处理数字信号，其中，所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备通过一个接口连接，并且在所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备之间发送和接收所述数字信号。以及，当经过所述接口利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，所述数字广播接收设备能够按照传输分组和PCM音频数据，来选择用所述广播频道发送的所述数据。
按照本发明，提供了一种数字广播接收系统中的数据传输方法，在所述数字广播系统中包括：数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播，并解码所接收的数字广播信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据、以及多个数字信号处理设备，每个用于处理数字信号，并通过一个接口来连接，从而能够发送和接收数字信号；以及，当经过所述接口利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，按照传输分组和PCM音频数据选择用所述广播频道发送的所述数据并进行发送。
按照本发明，提供了一种数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播信号并解码该数字广播信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据，其中，所述接收设备具有一个接口，用于向每个处理数字信号的多个数字信号处理设备发送和从中接收数据；以及，所述接口具有选择装置，用于在利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，按照传输分组和PCM音频数据选择要利用所述广播频道发送的所述数据。
按照本发明，将IEEE1394节点号“63”设置给该广播频道。由于通过该广播频道向所有设备发送数据，所以能够向未确定设备发送数据。在该广播频道中，由于能够选择MPEG传输流和PCM音频数据，所以当未确定设备连接到IEEE1394总线时，可以处理任何设备。
通过参照附图以及下面的详细说明和所附权利要求，将会清楚地了解本发明的上述和其它目的及特征。附图中：
图1是一例应用本发明的数字卫星广播接收系统的示意图；
图2是表示应用本发明的数字卫星广播接收系统中IRD后面板的后视图；
图3是表示应用本发明的数字卫星广播接收系统中IRD结构的方框图；
图4是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统的方框图；
图5是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中IRD中控制面板显示的示意图；
图6A和6B是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中IRD中设置显示的示意图；
图7A至7C是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中IRD中设置显示的示意图；
图8A和8B是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中设备注册的流程图；
图9是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中设备注册的流程图；
图10是用于解释应用本发明的数字卫星广播接收系统中播送操作的流程图。
下面将参照附图详细说明本发明的实施例。在图1中，标号1表示IRD。IRD1解码数字卫星广播的接收信号，并形成例如NTSC(国家电视标准委员会)制式的视频信号和音频信号。IRD1的天线端通过电缆2连接到抛物面天线3带有的低噪声转换器4。来自卫星的射频电波以例如12GHz的频带传输。抛物面天线3接收卫星的射频电波，并且抛物面天线3带有的低噪声转换器4将该电波转换成例如1GHz频带的信号。
低噪声转换器4的输出通过电缆2提供给IRD1的天线端。在IRD1中，从接收信号中选择所需的载波信号，并解调MPEG2传输流。从该传输流中提取所需节目的视频分组和音频分组并解码。例如，解码NTSC制式的视频信号和音频信号。
来自IRD1的视频信号和音频信号通过电缆5提供给电视接收机6。TV接收机6显示所需的卫星广播节目的接收图像画面，并产生其音频声音。
在IRD1中插入一个IC卡7。IC卡7保存接收信息。IRD1通过电缆9连接到电话分线器8，通过电话线将收费信息发送给IRD1。
IRD1通过遥控器11来工作。当带有视频鼠标10时，用户能够在观看TV接收机6显示的图像画面的同时设置预留节目。
如图2所示，IRD1的后面板配备有：IEEE1394端子21A和21B、光学数字音频输出端子22、MD鼠标端子23、模拟音频输出端子24A至24D、视频输出端子25A和25B、S视频输出端子26A和26B、以及数据输出高速并行端口27。
设置IEEE1394端子21A和21B以使用IEEE1394接口执行数据传输。IEEE1394支持同步传输模式和异步传输模式。在同步传输模式中要保证数据传输的延时。在同步传输模式中，能够高速传输诸如视频数据和音频数据的时间序列数据流。在异步传输模式中，传输诸如各种命令或类似信息的数据。
利用IEC958的光缆从光学数字音频输出端子22输出数字音频信号。光学数字音频输出端子22用来连接数字音频设备或类似的具有IEC(国际电子委员会)958光缆的设备。模拟音频输出端子24A至24D用来输出模拟音频信号。视频输出端子25A和25B和S视频输出端子26A和26B用来输出已解调的视频信号。
图3示出IRD1的结构。如图1所示，抛物面天线3接收通过卫星以例如12GHz频带射频电波形式发送的数字卫星广播的射频电波，并且，抛物面天线3带有的低噪声转换器4将该电波转换成1GHz频带的信号。低噪声转换器4的输出通过电缆2提供给IRD1的天线端31。天线端31的信号提供给调谐器电路32。
调谐器电路32包括：频率选择电路，用于从接收信号中选择预定载波频率的信号；解调电路，用于执行QPSK(正交相移键控)解调处理；以及，纠错电路。在调谐器电路32中，按照用于控制的CPU(中央处理单元)33发出的设置信号，从接收信号中选择所需载波频率信号。在QPSK(正交相移键控)解调接收信号之后，再对其进行纠错处理。
调谐器电路32的输出提供给解扰器34。所接收的ECM(授权控制消息)数据和EMM(授权管理消息)数据被输入到解扰器34。还提供在插入到IC卡槽36中的IC卡7中存储的用于解扰的密钥数据。解扰器34利用接收的ECM数据和EMM数据以及IC卡7的密钥数据，解扰MPEG传输流。解扰后的MPEG2传输流发送给多路分解器37。
按照来自CPU33的命令，多路分解器37从解扰器34输出的数据流中分离出所需的分组。在传输分组的头标部设置有分组标识符(PID)。按照PID，多路分解器37提取所需节目的视频分组和音频分组。所需节目的视频分组发送给MPEG2视频解码器38。音频分组发送给MPEG音频解码器39。
MPEG2视频解码器38接收来自多路分解器37的分组，并执行MPEG2制式的解码处理，从而形成视频数据。视频数据提供给NTSC转换电路40。在NTSC转换电路40中，MPEG2视频解码器38解码的视频数据被转换成NTSC制式的视频信号。
为NTSC转换电路40设置了显示控制电路51和复制禁止控制电路52。显示控制电路51允许在屏幕上产生各种图像画面。复制禁止控制电路52产生必要的复制禁止控制信号，以保护视频图像的版权。
NTSC转换电路40的输出提供给模拟视频输出端子25和S视频输出端子26。模拟视频输出端子25输出NTSC制式的模拟视频信号，S视频输出端子26输出S视频信号。
MPEG音频解码器39接收来自多路分解器37的音频分组，并执行MPEG制式的音频解码处理，从而形成数据压缩之前的音频数据。解码后的音频数据通过IEC958接口电路55从光学数字音频输出端子22输出，被D/A转换器53转换成模拟音频信号，然后，提供给模拟音频输出端子24。
输入单元46为IRD1提供输入。遥控器11、视频鼠标或MD鼠标10作为输入单元46。设置调制解调器(MODEM)45，并通过电话线由调制解调器45发送收费信息。
按照观看者输入的频道设置信号，设置接收信号的载波频率。当设置所需节目时，通过参照NIT(网络信息表)，将调谐器电路32的接收频率设置到预定的载波频率。参照作为在该载波频率的频道信息的PAT(节目关联表)，来提取在作为关于所需频道的信息的PMT(节目映射表)中的PID分组。通过参照PMT，获得了视频图像、音频声音、以及所需频道的附加数据分组的PID。
为IRD1设置了IEEE1394接口44。在多路分解器37和IEEE1394接口44之间可以输入和输出传输流或PCM音频数据。
还为IRD1设置了高速平行数据接口56。通过该高速并行数据接口56能够输入和输出传输流或PCM音频数据。
如上所述，为应用本发明的IRD1设置了IEEE1394接口44。利用IEEE1394接口44，如图4所示的能够执行数字记录的其它数字设备15A、15B、15C、…例如数字视频记录和再现设备、MD记录和再现设备以及类似设备能够连接到IRD1。
在IEEE1394中，作为节点ID号的数字有“0”至“63”。其中最后的节点号“63”用于广播频道。当设备连接到IEEE1394时自动分配节点的ID号。在本例中，在连接到总线的设备中注册有多至五个设备，并为注册设备分配节点的ID号。所连接的相应设备的数目的限制为小于等于5。
通过按压“设置”按钮66，将图5所示的控制面板显示的图像画面转移到用于改变设置的图像画面，可以改变注册设备。在控制面板显示中，设置有：设备选择显示区61、“功能”按钮显示区62、状态显示区63、“电源”按钮64、“记录”按钮65、“设置”按钮66、IEEE1394输入切换按钮67(将IEEE1394显示成i.LINK)、以及“智能文件(smart file)”执行按钮68。在设备选择显示区61中示出五个IEEE1394注册设备的名称。通过设备选择按钮61可以从五个设备中选出所需的设备。
当在控制面板显示中按压“设置”按钮66时，将显示如图6A和6B所示的设置图像画面。
如图6A所示，在设置改变图像画面上显示有注册设备显示区71、连接设备显示区72、“决定”按钮73、以及“返回”按钮74。
在注册设备显示区71上显示了作为IEEE1394节点的已被分配了ID号的多至五个设备。其中加亮显示的设备表示与该总线物理连接的设备。当一个注册设备与总线断开时，注册名称的显示变暗。当该注册设备又与总线相连时，注册名称的显示变亮。
在通过IEEE1394总线连接的五个设备中，较早连接的设备是首先自动注册的设备。如果已经注册了五个设备，则第六个或后续的设备就不能被注册。
在改变或删除通过IEEE1394总线连接的设备时，在连接设备显示72中的核查格72A内附上一个核查标记。附有核查标记的设备成为注册目标。没有附上核查标记的设备被从注册目标中排除。在本例中，不能改变其中已经设置了预留记录的设备和已连接设备。这是因为，如果排除其中已设置了预留记录的设备和已连接设备，则会出现诸如不能执行预留记录或不能发送数据的不便之处。
如图6B所示，例如，在已设置了预留记录的设备上显示有象一个时钟标记的预留标记75。在显示有预留标记75的设备中，不能删除核查格72A的核查标记。
图7A至7C示出了改变注册设备的处理，并示出了将例如D-VHS2设备改变成MD3设备的情况。如图7A所示，首先，将光标移至D-VHS2设备的位置。然后，按压“决定”按钮73。当在此位置按压“决定”按钮73时，如图7B所示，删除D-VHS2的核查标记。此后，将光标移至用户想要新注册的设备的位置。在此位置按压“决定”按钮73。于是，如图7C所示，在MD3位置上附上了核查标记。在以这种方式改变核查标记并按压“返回”按钮74结束设置图像画面之后，就注册了新附有核查标记的设备。
表示符“VHS”、“MD”等等表示设备类型。当注册相同类型的设备时，由写在这样的表示符之后的数字来区别该设备。当改变注册设备时，表示设备类型的表示符之后的数字也随此相应改变。
图8A和8B是用于执行上述处理的流程图，并示出了设备自动注册过程。如图8A所示，当连接了一设备时，要辨别是否连接设备号等于或大于64(步骤S1)。如果连接设备号等于或大于64，则判定出现总线错误(步骤S2)并且结束处理例程。如果在步骤S1连接到总线的设备的号码小于64，则辨别是否注册设备数目小于5(步骤S3)。如果注册设备数目等于或大于5，则不注册节点ID号和设备名称(步骤S4)，并结束处理过程。
如果在步骤S3的注册设备数目小于5，则辨别连接到总线的设备的节点的专用ID号(步骤S5)，并辨别是否在注册设备中存在具有该ID号的设备(步骤S6)。
如果在注册设备中没有发现具有与连接设备相同ID号的设备，则新注册ID号和设备名称(步骤S7)。设备名称被加亮显示(步骤S8)。
如果在已注册的设备中存在具有与连接设备相同ID号的设备，则分配该注册设备的名称(步骤S9)。设备名称被加亮显示(步骤S8)。
如图8B所示，当连接设备与IEEE1394总线断开并进入非连接状态时，设备名称被暗淡显示(步骤S10)。
图9是表示改变注册设备的处理的流程图。在图9中，当选择了一个设备并按压“决定”按钮时(步骤S21)，辨别是否当前已附有核查标记(步骤S22)。
如果当前没有附上核查标记，则辨别是否有5个设备附上了核查标记(步骤S23)。如果没有5个设备附有核查标记，则为这些设备附上核查标记(步骤S24)。进行核查是否设置图像画面结束(步骤S25)。如果设置图像画面没有结束，则处理过程返回步骤S21。
如果在步骤S23确定有5个设备附有核查标记，则不改变这些核查标记，但随后是步骤S25，辨别是否设置图像画面结束。如果设置图像画面没有结束，则处理过程返回步骤S21。
如果在步骤S22确定当前已附有核查标记，则辨别是否设备中设有节目预留(步骤S26)。由于在预留有节目的设备中不能重新设置注册信息，如果该设备是预留设备，则不改变核查标记，但随后是步骤S25，辨别是否设置图像画面结束。如果设置图像画面没有结束，则处理例程返回步骤S21。
如果在步骤S26确定该设备不是预留设备，则辨别是否已连接了该设备(步骤S27)。由于在已连接的设备中不能重新设置注册信息，如果设备是连接设备，则不改变核查标记，但随后是步骤S25，辨别是否设置图像画面结束。如果设置图像画面没有结束，则处理例程返回步骤S21。
如果在步骤S27确定该设备不是连接设备，则辨别是否连接到总线的设备数等于或大于6(步骤S28)。由于能够注册多至5个设备，如果不是6个或更多连接到总线的设备，则不改变核查标记，但随后是步骤S25，辨别是否设置图像画面结束。如果设置图像画面没有结束，则处理例程返回步骤S21。
若在步骤S28确定连接设备数等于或大于6，则删除核查标记(步骤S29)，并辨别是否电缆断开(步骤S30)。如果电缆断开，则从列表中删除该设备(步骤S31)。如果电缆没有断开，则随后是步骤S25，辨别是否设置图像画面结束。如果设置图像画面没有结束，则处理例程返回步骤S21。
通过上述处理过程，当选择一设备并按压“决定”按钮73时，如果当前已附有核查标记，则删除核查标记。如果没有附上核查标记，则附上核查标记。此时，进行控制不删除预留设备或连接设备的核查标记。控制附有核查标记的设备的总数为5。
当在步骤S25按压“返回”按钮74时，设置图像画面结束并且屏幕返回控制面板。在此例中，辨别是否有5个设备附有核查标记(步骤S32)。如果有5个设备附有核查标记，则注册带有核查标记的5个设备(步骤S33)。如果没有5个设备附有核查标记，则注册刚核查的5个设备(步骤S34)。
利用ID号为“63”的广播频道来处理连接不确定设备的情况。在广播频道中，能够选择MPEG的传输流和PCM音频数据。现在，假定在未连接时IEEE1394的总线输出是MPEG流，则利用该广播频道发送该MPEG传输流。现在，假定在未连接时IEEE1394的总线输出是PCM音频流，则利用该广播频道发送该PCM音频数据。
图10示出IEEE1394初始设置的图像画面。如图10所示，在该初始设置图像画面上显示有：选择显示区81，用于辨别是否在连接时接通了连接方(partner)设备的电源；选择显示区82，用于辨别是否在连接时将连接方设备设置为IEEE1394输入；以及，选择显示区83，用于辨别是否将未连接时的IEEE1394的总线输出设置为MPEG流或PCM音频数据。当在选择显示区82上选择MPEG流一侧时，则利用所述广播频道发送MPEG传输流。当选择PCM音频时，则利用该广播频道发送该PCM音频数据。
如上所述，在广播频道上能够选择MPEG传输流和PCM音频数据。即，利用MPEG传输流的分组能够发送按照MPEG制式压缩的视频数据、音频数据以及控制数据。即使对于其它形式数据，也能够利用该传输流的分组来发送在该传输流中复用的数据。利用不同于MPEG制式的压缩制式压缩的数据，例如MD记录和再现设备的情况，可以作为PCM音频数据来发送。
本发明不受限于上述的实施例，而且在本发明的所附权利要求的实质和范围内可以进行许多修改和变化。

Claims (17)

1.一种数字广播接收系统，包括：
数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播，并解码所述数字广播的接收信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据；以及
多个数字信号处理设备，每个用于处理数字信号；
其中，所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备通过一个接口连接，并且在所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备之间发送和接收所述数字信号；以及
当经过所述接口利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，所述数字广播接收设备能够按照传输分组和PCM音频数据，来选择要利用所述广播频道发送的所述数据。
2.如权利要求1所述的数字广播接收系统，其中，利用所述传输流发送的所述视频数据和所述音频数据按照MPEG2制式来压缩。
3.如权利要求1所述的数字广播接收系统，其中，利用IEEE1394接口作为在连接所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备时使用的所述接口。
4.一种数字广播接收系统中的数据传输方法，在所述数字广播系统中包括：
数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播信号，并解码所述数字广播的接收信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据；以及
多个数字信号处理设备，每个用于处理数字信号；
通过一个接口来连接，从而能够发送和接收数字信号；以及
当经过所述接口利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，按照传输分组和PCM音频数据选择用所述广播频道发送的所述数据并进行发送。
5.如权利要求4所述的数据传输方法，其中，利用所述传输流发送的所述视频数据和所述音频数据按照MPEG2制式来压缩。
6.如权利要求4所述的数据传输方法，其中，利用IEEE1394接口作为在连接所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备时使用的所述接口。
7.一种数字广播接收设备，用于接收按传输流形式发送的数字广播信号并解码所述数字广播信号，在所述传输流中压缩有视频数据和音频数据，其中，
所述设备具有一个接口，用于向每个处理数字信号的多个数字信号处理设备发送和从中接收数据；以及
所述接口具有选择装置，用于在利用一个广播频道将数据发送到所述多个数字信号处理设备时，按照传输分组和PCM音频数据选择利用所述广播频道发送的所述数据。
8.如权利要求7所述的数字广播接收设备，其中，显示一个选择图像画面，用于按照传输分组和PCM音频数据选择要利用所述广播频道发送的所述数据。
9.如权利要求7所述的数字广播接收设备，还包括：注册装置，用于当所述数字信号处理设备通过所述接口连接到所述数字广播接收设备时，将所述数字信号处理设备注册到所述数字广播接收设备。
10.如权利要求9所述的数字广播接收设备，其中，显示一个注册图像画面，用于将所述数字信号处理设备注册到所述数字广播接收设备。
11.如权利要求9所述的数字广播接收设备，其中，当将所述数字信号处理设备注册到所述数字广播接收设备时，注册数目有一个限制。
12.如权利要求11所述的数字广播接收设备，其中，当在所述数字广播接收设备中注册的所述数字信号处理设备的数目超过所述注册数目限制时，不注册数字信号处理设备。
13.如权利要求9所述的数字广播接收设备，还包括：改变装置，用于改变在所述数字广播接收设备中注册的所述数字信号处理设备。
14.如权利要求13所述的数字广播接收设备，其中，显示一个改变图像画面，用于改变在所述数字广播接收设备中注册的所述数字信号处理设备。
15.如权利要求13所述的数字广播接收设备，其中，不能改变已经在所述注册装置中注册并已设置预留图像画面的数字信号处理设备。
16.如权利要求7所述的数字广播接收设备，其中，利用所述传输流发送的所述视频数据和所述音频数据按照MPEG2制式来压缩。
17.如权利要求7所述的数字广播接收设备，其中，利用IEEE1394接口作为用于在所述数字广播接收设备和所述多个数字信号处理设备之间发送和接收数据的接口。
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