DE69735415T2

DE69735415T2 - Verfahren und System zur Übertragung von Audiodaten mit Zeitstempel

Info

Publication number: DE69735415T2
Application number: DE69735415T
Authority: DE
Inventors: Yamaha Corporation Junichi Hamamatsu-shi FUJIMORI; Yamaha Corporation Yoshihiro Hamamatsu-shi INAGAKI; Yamaha Corporation Hirotaka Hamamatsu-shi KURIBAYASHI; Yamaha Corporation Yasushi Hamamatsu-shi OHTANI; Yamaha Corporation Tatsutoshi Hamamatsu-shi ABE
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: WO1997042734A1; US6477181B1; DE69735415D1; EP0895378A1; AU2651497A; EP0895378B1; EP0895378A4

Description

Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Datenübertragungsverfahren und -systeme, die über ein Kommunikationsnetzwerk eine Vielzahl von Daten, wie zum Beispiel digitale Audiodaten, übertragen, die in einer zeitlichen Abfolge einer vorbestimmten Periode angeordnet sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Datenübertragungsverfahren und -system, bei dem Daten an einem Übertragungsende in einem derartigen Format angeordnet sind, das es einem empfangenden Ende erlaubt, ein Zeitpositionsverhältnis zwischen den einzelnen Daten wiederherzustellen.
Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf Datenübertragungs-/Empfangsvorrichtungen und Datenkommunikationssysteme, die zeitprotokollierte Daten (Daten mit einem Zeitstempel) über ein Kommunikationsnetzwerk übertragen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf Datenkommunikationssysteme, welche zeitprotokollierte Daten von einem Abschnitt auf einem Kommunikationsnetz empfangen und dann die empfangenen Daten an einen anderen Abschnitt des Kommunikationsnetzwerks übertragen.
Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verfahren und Vorrichtungen zum Synchronisieren von Netzwerkdaten.
Hintergrund der Erfindung:
In der GB-A-2 177877 ist ein Paketvermittlungssystem offenbart, bei dem synchrone Daten, wie zum Beispiel Sprach- oder Videoverkehr, handgehabt wird. Die Rekonstruktion eines Bitstroms aus empfangenen Paketen wird durch eine Zeitetikettierung von Paketen gesteuert, wobei die Etikettierungen am empfangenden Ende oder durch die Benutzung einer festen oder nachstellbaren Verzögerung entgegengenommen werden. Insgesamt 32 Sprachoktette sind jeweils in einer paketformenden Periode enthalten. Da die paketformende Periode unveränderlich auf 32 Mal die Länge der Periode des Oktetts festgelegt ist, sind die paketformende Periode und die Oktettperiode in einem stabilen ganzzahligen Multiplikationsverhältnis, nämlich in einem synchronen Zustand. Die GB-A-2 177877 zeigt Operationen lediglich im synchronen Zustand.
H. Schutzrinne et al: "RTP: A Transport Protocol of Real-Time Applications" ("RTP: Ein Transportprotokoll für Echtzeitanwendungen") Request for Comments 1889, Januar 1996 (1996-01), Seite 1-75, XP000863820, beschreibt RTP, ein Echtzeit-Transportprotokoll. RTP liefert Ende-Ende-Netzwerk-Transportfunktionen, die für Anwendungen geeignet sind, die über Multicast- oder Unicast-Netzwerkdienste Echtzeitdaten, wie zum Beispiel Audio-, Video oder Simulationsdaten übertragen. RTP adressiert keine Ressourcenreservierung und garantiert keine Dienstgüte für Echtzeitdienste. Der Datentransport wird durch ein Steuerungsprotokoll (RTCP) gesteigert, um eine Überwachung der Datenauslieferung in einer Weise zu erlauben, die auf große Multicasting-Netze skalierbar ist, und um eine minimale Steuerungs- und Identifikationsfunktionalität vorzusehen. RTP und RTCP sind dazu ausgelegt, von den darunter liegenden Transport- und Netzwerkschichten unabhängig zu sein. Das Protokoll unterstützt die Nutzung von RTP-Ebenen-Übersetzern und -Mischern.
D3: H. Schutzrinne et al: "RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control" ("RTP-Profil für Audio- und Video-Konferenzen mit minimaler Steuerung") Request for Comments 1890, Januar 1996 (1996-01), Seiten 1 – 18, XP000863821, beschreibt ein Profil zur Nutzung für das Echtzeit-Transportprotokoll (RTP), Version 2, und das zugeordnete Steuerungsprotokoll RTCP, in Audio- und Video-Mehrteilnehmer-Konferenzen mit minimaler Steuerung. Es liefert Interpretationen generischer Felder innerhalb der RTP-Spezifikation, die für Audio- und Videokonferenzen geeignet ist. Insbesondere definiert diese Druckschrift einen Satz von Standardabbildungen von Nutzdaten-Typennummern auf Codierungen. Die Druckschrift beschreibt auch, wie Audio- und Videodaten in RTP übertragen werden können. Sie definiert einen Satz von Standardcodierungen und ihre Namen, wenn sie innerhalb von RTP verwendet werden. Die Codierungsdefinitionen sind jedoch vom jeweils genutzten Transportmechanismus unabhängig. Die Beschreibungen sehen Zeiger auf Referenzimplementierungen und die detaillierten Standards vor. Die Druckschrift ist als Hilfestellung für diejenigen gedacht, die Audio-, Video- und andere Echtzeit-Multimedia-Anwendungen implementieren.
Datenkommunikationssysteme, die ein Kommunikationsnetz nutzen, können grob in synchrone und asynchrone Typen eingeteilt werden. Das synchrone Datenkommunikationssystem ermöglicht es dem Übertragungsende und dem Empfangsende, synchron miteinander betrieben zu werden, und ist daher zur Verwendung bei der Audiodatenübertragung gut geeignet, die am Empfangsende eine genaue Wiedergabe von Zeitpositionen der empfangenen Daten erfordert. Das bisher bekannte synchrone Datenkommunikationssystem hat jedoch nur eine sehr eingeschränkte Nutzbarkeit, da es besondere Anordnungen benötigt, um eine Synchronisation zwischen den beiden Enden, wie zum Beispiel das Vorsehen einer eigenen Synchronisationssignalleitung, benötigt, und muss aufgrund der Synchronisation auch ein Kommunikationsband statisch aufrechterhalten. Dies würde dazu führen, dass das Kommunikationsband unnötigerweise reserviert bleibt, auch wenn gar keine synchronisierte Kommunikation erforderlich ist, wodurch ein beträchtliches Problem entsteht, dass nämlich keine andere Information über das Kommunikationsband übertragen werden kann.
Im Gegensatz hierzu kann das asynchrone Datenkommunikationssystem das oben erwähnte bei der synchronen Datenübertragung auftretende Problem dadurch vermeiden, dass ein notwendiges Kommunikationsband dynamisch reserviert wird, würde jedoch zu einem weiteren Problem eines verringerten Kommunikationswirkungsgrades führen, wenn der Kommunikationsaufwand nicht dadurch reduziert würde, dass einige Informationen in jedem auszugebenden asynchronen Paket relativ dicht zusammen organisiert würden. Ein derartiges Paket mit dicht organisierter Information würde jedoch oft die die ursprünglichen Zeitpositionen der einzelnen Daten angebende Information verlieren. Um dieses Problem zu umgehen, wurde bei der paketbasierten Datenübertragung vorgeschlagen, Daten zusammen mit zusätzlicher Information zu übertragen, welche Zeitpositionen der Daten anzeigt; die Daten und Zeitinformation, die allgemein auch als "Zeitstempel" bezeichnet wird, welche entsprechende Zeitpositionen der einzelnen Daten anzeigen, sind zusammen in einem Paket enthalten, das vom übertragenden Ende auszusenden ist.
Die vorgeschlagene Vorgehensweise zum Anhängen der Zeitinformation an die jeweiligen Daten würde jedoch zu einem sehr schlechten Wirkungsgrad führen, weil die Gesamtdatenmenge beträchtlich erhöht würde.
Als ein weiteres Kommunikationsverfahren zum Übertragen von Daten über ein Kommunikationsnetzwerk ist ein "isochrones" Datenkommunikationssystem bekannt, das auch als ein Kompromiss zwischen dem oben erwähnten synchronen Datenkommunikationssystem, das durch eine aufeinanderfolgende Übertragung von Signalen derselben Periode zwischen dem sendenden und dem empfangenden Ende gekennzeichnet ist, und dem asynchronen Datenkommunikationssystem bezeichnet werden kann, das durch eine stoßweise Kommunikation vorbestimmter Informationseinheiten gekennzeichnet ist. Dieses isochrone Datenkommunikationssystem erlaubt eine Datenkommunikation mit einer gesteigerten Echtzeit-Reaktionsfähigkeit, wobei mögliche Zeitverzögerungen durch Sicherung eines notwendigen Frequenzbandes im Voraus überaus gut kompensiert werden.
Die folgenden Absätze beschreiben detaillierter das isochrone Datenkommunikationssystem anhand von 25. Diese Figur zeigt eine beispielhafte Anordnung von Paketen auf einem Systembus, der als "IEEE1394 High-Speed Serial Bus" bezeichnet wird. insbesondere gibt es drei unterschiedliche Pakete, d.h. ein Zyklusstartpaket 101, ein isochrones Paket 102 und ein asynchrones Paket 103, die auf einem Kommunikationsnetzwerk zur Verfügung gestellt werden. In 25 bezeichnet jede gestrichelte Linie ein erstes Zeitsteuerungssignal (Cycle Synch), das eine Referenzzeit im System anzeigt, die eine Periode von 125 μs (8 kHz) aufweist.
Das Zyklusstartpaket 101 wird von einem von mehreren Knoten abgesendet, die an den Bus angeschlossen sind, der als ein Zyklusmasterknoten bezeichnet wird, und mit dem Zyklusstartpaket 101 wird ein neuer Datenübertragungszyklus eingeleitet. Dieser hat eine präzise Taktimpulsquelle, welche das erste Zeitsteuerungssignal erzeugt. Das Zyklusstartpaket 101 wird normalerweise mit Zeitintervallen übertragen, die der Erzeugungszeit des ersten Zeitsteuerungssignals entsprechen; wenn jedoch ein weiteres Paket übertragen wird, wird mit der Übertragung des Zyklusstartpakets 101 gewartet bzw. es wird verzögert, bis die Übertragung des anderen Pakets abgeschlossen ist. Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Verzögerungszeit, mit der die Übertragung des Zyklusstartpakets 101 verzögert wird (Startverzögerungszeit), und diese Startverzögerungszeit ist im Zyklusstartpaket 101 in codierter Form enthalten und wird an jeden der Knoten gesendet. Es ist garantiert, dass jedes vom Knoten zu einer bestimmten Taktperiode ausgesendete Paket innerhalb derselben Taktperiode von einem anderen Knoten empfangen wird.
Jeder der Knoten weist ein 32-Bit-Zykluszeitsteuerungsregister auf. Das Zykluszeitsteuerungsregister verwendet seine niedrigstwertigen 12 Bits zum Zählen von 24,576-MHz-Taktimputssignalen (mit einer Periode von 40,7 ns), die als die Referenztaktimpulse des Systems, Modulo 3.072, erzeugt werden. Das Zykluszeitsteuerungsregister verwendet weitere 13 Bits, deren Position höher als diejenige der niedrigstwertigen 12 Bits ist, um die oben erwähnten 8-kHz-Referenzzyklen zu zählen, und verwendet auch seine höchstwertigen sieben Bits zum Zählen von Sekunden. Unter der Verwendung des Zyklusstartpakets 101 ermöglicht es der oben erwähnte Zyklusmaster, dass der Inhalt seines eigenen Registers in die Zykluszeitsteuerungsregister aller Knoten kopiert wird, und ermöglicht auch, dass alle Knoten bis auf eine vorgegebene Phasendifferenz miteinander synchronisiert werden. Auf diese Weise wird im Kommunikationsnetz ein gemeinsamer Zeitstandard vorgesehen.
Das isochrone Paket 102 ist ein Datenkanal, der zum Übertragen von Daten verwendet wird, die eine präzise Zeitreferenz benötigt, wie zum Beispiel digitale Klang-, Video- und Spieldaten, und es wird dabei garantiert, dass ein jedes der isochronen Pakete 102 innerhalb eines zugeordneten vorbestimmten Übertragungszyklus übertragen wird. Zum Beispiel wird garantiert, dass jedes der isochronen Pakete 102 innerhalb des zugeordneten Übertragungszyklus an bis zu 63 Kanäle für eine maximale Zeitperiode von 100 μs übertragen wird.
Ferner ist das asynchrone Paket 103 ein Paket, das asynchron übertragen wird, wenn es nach Abschluss der Übertragung des oben erwähnten isochronen Pakets 102 im zugeordneten Übertragungszyklus eine Leerzeit gibt. Hierbei wird angenommen, dass das asynchrone Paket eine maximale Länge von 75 μs hat. Das asynchrone Paket wird weiterhin übertragen, bis alle Daten des Pakets vollständig übertragen wurden, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Übertragung dieses Pakets über die Periode der Zykluszeitsteuerung hinaus andauern wird.
Um eine Wiederherstellbarkeit von Daten auf der Zeitachse bei der Übertragung zeitserieller Daten, wie zum Beispiel Klang-, Video- oder Spieldaten unter der Verwendung eines beliebigen aus verschiedenen Netzwerken zu garantieren, werden die Daten zusammen mit einem Zeitstempel übertragen, der einen bestimmten Zeitpunkt anzeigt, an dem die Daten zu reproduzieren sind, wenn der Übertragungspfad nicht zu einer vollständig synchronen Kommunikation fähig ist. In diesem Fall bezieht sich das empfangende Ende auf den Zeitstempel und leitet die Reproduktion der Daten nach Eintreffen an dem Zeitpunkt ein, der vom Zeitstempel angegeben wird.
Jeder in einem derartigen Kommunikationsnetzwerk verwendete Zeitstempel muss eindeutig interpretierbar sein. Der Zeitstempel benötigt nämlich eine zyklische Periode, die größer als eine Zeitlänge ist, die für einen gewissen Grad als angemessen gilt, und benötigt daher eine größere Informationsmenge. Wo die Information in einer digitalen Darstellung ist, wäre eine große Menge von Information, d.h. eine große Anzahl von Bits, erforderlich, um die Auflösung der vom Zeitstempel angegebenen Zeit zu erhöhen, weil eine große Informationsmenge eine große Anzahl von Bits bedeutet. Bei dem in 25 gezeigten Beispiel werden zum Beispiel Zeitstempel mit einer Größe von 32 Bit verwendet.
Bei dem oben erwähnten Kommunikationsverfahren des Typs, der Daten mit Zeitstempeln überträgt, muss Zeitstempelinformation für jede vorbestimmte Periode zusätzlich zu den Daten gesendet werden, und es ist wünschenswert, dass ein Anteil der Zeitstempelinformation im Verhältnis zu den übertragenden Daten so klein wie möglich ist.
Die einem jeweiligen Zeitstempel zugewiesene Anzahl von Bits muss jedoch erhöht werden, um die Eindeutigkeitsanforderung des Zeitstempels zu garantieren und um die Auflösung der Zeit zu erhöhen, die vom Zeitstempel repräsentiert wird, was unvermeidlich zu einer Verringerung des Datenübertragungswirkungsgrades führen würde.
Wo ferner Daten von Zeitstempelinformation begleitet werden, die einen bestimmten Zeitpunkt zum Verarbeiten der Daten angibt, ist es möglich, dass der Zeitstempel zur Ankunftszeit der Daten am Empfangsende aufgrund von Verarbeitungsverzögerungen im Netzwerk, zwischengeschalteten Brücken und Routern usw. einen schon vergangenen Zeitpunkt angibt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, muss eine ausreichende Anzahl von Zeitstempeln angehängt werden, um mögliche zukünftige Erweiterungen des Netzwerks und dergleichen zu berücksichtigen. Das Anfügen ausreichender Zeitstempel würde jedoch zu beträchtlichen Verzögerungen bei der Datenreproduktion führen, würde jedoch auch das Vorsehen eines eigenen Puffers am Empfangsende erforderlich machen, um eine große Datenmenge vorübergehend zu speichern.
Eine mögliche Vorgehensweise zum Verringern der für die Zeitstempel notwendigen Datenmenge besteht darin, sie in Relativwerten auszudrücken, wodurch jedoch eine ursprüngliche relative Zeitpositionsbeziehung zwischen den einzelnen Daten verloren ginge, wenn in den Übertragungspfaden ein Zittern (Jitter) vorhanden wäre.
Als ein Beispiel des Zeitstempels ist bisher der SMPTE-Zeitcode bekannt, der ein Code ist, der von der "Society of Motion Picture and Television Engineers" definiert wurde. Gemäß dem SMPTE-Zeitcodierungsverfahren werden an jeden Rahmen von Videodaten 80-Bit-Adressdaten (die einen Zeitcode enthalten, der xx Stunden, xx Minuten, xx Sekunden und einen xx-ten Rahmen repräsentieren, sowie ein Benutzerbit) angehängt, so dass die Adresse für Editier- und Synchronisationszwecke zwischen mehreren konstituierenden Elementen oder Vorrichtungen verwendet werden kann.
Außerdem wurde bei der neueren Digitalisierung verschiedener Multimedia- und AV(audivisueller)-Geräte vorgeschlagen, mehrere Multimedia-Geräte über ein Kommunikationsnetz, wie zum Beispiel das IEEE1394-Netz, zusammenzuschließen, um dadurch ein Multimediasystem aufzubauen.
Um Daten zu übertragen, wie zum Beispiel digitale Klangdaten oder Videodaten oder Spieldaten, die eine präzise Zeitreferenz benötigen, ist es notwendig, eine genaue Reproduzierbarkeit dieser Daten auf der Zeitachse zu garantieren.
Um zum Beispiel in einem Multimediasystem, das durch Verbinden mehrerer Knoten mit entsprechenden spezifischen Funktionen über ein Netzwerk aufgebaut ist, geplante Prozesse an Daten durchzuführen, die von einigen der Knoten erzeugt wurden, werden die erzeugten Daten über mehrere Übertragungspfade oder -routen an andere Knoten derart gesendet, dass die Daten durch die einzelnen Knoten, welche die entsprechenden Prozesse ausführen, gelangen. Dem gemäß kommen dann die einzelnen Daten am Ausgangsknoten aufgrund der unterschiedlichen Verarbeitungszeitperioden in den verarbeitenden Knoten, die auf den entsprechenden Pfaden liegen, mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen an, so dass es nicht länger möglich ist, eine genaue Reproduzierbarkeit der Daten auf der Zeitachse zu garantieren.
Ein derartiger Nachteil ist vollständiger anhand von 26 erörtert. Das in 26 veranschaulichte Beispiel nimmt an, dass vier Knoten, d.h. Knoten 1 (N1) bis Knoten 4 (N4) über das IEEE1394-Netzwerk miteinander verbunden sind. Auch wenn die Knoten als verschiedene Geräte fungieren können, die, wie oben bemerkt das Multimedia-System aufbauen, wird hier angenommen, dass diese Knoten zusammen eine einzige Tonerzeugungsvorrichtung ausmachen, wobei der Knoten 1 eine Tonquellenvorrichtung, der Knoten 2 ein Effektor zum Verleihen eines Vibratos für einen zu erzeugenden Ton, der Knoten 3 ein Effektor zum Verleihen eines Pan-Effektes für einen zu erzeugenden Ton, und der Knoten 4 ein Mischer zum Zusammenmischen von Tonsignalen ist.
Bei der wie oben angeordneten Tonerzeugungsvorrichtung gibt der Knoten 1, der als die Tonquellenvorrichtung fungiert, zu jeder vorbestimmten Zeit (d.h. in jedem Rahmen) mehrere Töne aus. Es sei nun also angenommen, dass die auf diese Weise erzeugten Töne allgemein in vier unterschiedliche Typen klassifiziert werden: einen ersten Tontyp, der direkt auszugeben ist; einen zweiten Tontyp, dem ein Vibrato verliehen wird; einen dritten Tontyp, bei dem ein Pan-Effekt erzeugt wird; und einen vierten Tontyp, dem ein Vibrato mit darauf folgendem Pan-Effekt zu verleihen ist. Auf diese Weise gibt die Tonquellenvorrichtung, die vom Knoten 1 verwirklicht ist, jeden der vier Typen der Tonarten auf einem entsprechenden von vier Kanälen des Netzwerkes aus.
Jeden der anderen Knoten, wie zum Beispiel dem Knoten 2, dem Knoten 3 und dem Knoten 4, ist ein anderer Netzwerkkanal zugewiesen, über den der Knoten die Daten der einzelnen Kanäle empfängt. Daher liest ein jeder dieser Knoten tatsächlich nur die Daten des ihm zugewiesenen Kanals ein, unter den Daten der einzelnen über das Netzwerk empfangenen Kanäle, und führt den vorbestimmten Prozess, wie zum Beispiel die Verleihung des Vibratos, des Pannings oder den Mischprozess an den eingelesenen Daten durch. Gegebenenfalls sendet der Knoten die auf diese Weise verarbeiteten Daten an das Netzwerk zurück.
27 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Kanäle auf dem Netzwerk. Es ist gezeigt, dass in den Kanälen entsprechende Pakete auf der Zeitachse so angeordnet sind, dass zwischen den Paketen eine Lücke angeordnet ist. Jedes der Pakete enthält ein Konkurrenzbereinigungssegment P1 und ein Datenpaketsegment P3, das ein Datenanfangssegment P2 und ein Datenendsegment P4 aufweist, die an dessen entgegengesetzten Enden angebracht sind.
Hierbei ist zu bemerken, dass jedes der Pakete entweder ein isochron übertragenes Paket oder ein normales Paket sein kann.
Bei der Tonerzeugungsvorrichtung, deren konstituierende Elemente auf diese Weise über das Netzwerk miteinander verbunden sind, werden alle erzeugten Tondaten, die nicht dem Effektverleihungsprozess unterzogen werden, von der durch den Knoten 1 implementierten Tonquellenvorrichtung zum Beispiel über einen ersten Kanal ch1 direkt an den durch den Knoten 4 implementierten Mischer gesendet (siehe Pfeil A14). Alle erzeugten Tondaten, die dem Hallprozess unterzogen werden sollen, werden vom Tonquellenknoten 1 zum Beispiel über einen zweiten Kanal an den Knoten 2 geschickt, der als ein Hallverarbeitungsabschnitt fungiert (siehe Pfeil A12). Ferner werden alle erzeugten Tondaten, die dem Pan-Prozess zu unterziehen sind, vom Tonquellenknoten N1 zum Beispiel über einen dritten Kanal an den Knoten 3 geschickt, der den Pan-Prozess durchführt (siehe Pfeil A13).
Der Hallverarbeitungsknoten bzw, der Knoten 2 stellt fest, dass Tondaten des zweiten Netzwerkkanals ch2 (A12) von diesem Knoten N2 zu empfangen sind und liest daher die Tondaten ein, um einen vorbestimmten Hallprozess an den eingelesenen Tondaten durchzuführen. Alle Tondaten, an denen der Hallprozess durchgeführt wurde, und die ferner dem Pan-Prozess zu unterziehen sind, werden über den vierten Kanal ch4 an den Pan-Prozessknoten N3 gesendet (siehe Pfeil A123). Auf der anderen Seite werden alle Tondaten, an denen der Hallprozess durchgeführt wurde, und die nicht dem Pan-Prozess zu unterziehen sind, zum Beispiel über einen vierten Kanal ch5 an den Mischerknoten N4 gesendet (siehe Pfeil A124).
Der Pan-Verarbeitungsknoten N3 bzw. der Knoten 3 stellt fest, dass die vom Knoten 1 über den dritten Kanal ch3 (A13) und die vom Knoten 2 über den vierten Kanal ch4 (A123) gesendeten Tondaten vom Knoten N3 zu empfangen sind, und empfängt daher diese Daten, um an den Daten einen vorbestimmten Pan-Prozess durchzuführen. Hiernach werden die über den vierten Kanal ch4 empfangenen und dem Pan-Prozess unterzogenen Daten vom Pan-Verarbeitungsknoten über einen sechsten Kanal ch6 an den Knoten 4 übertragen (A1234), während die über den dritten Kanal ch3 empfangenen und dem Pan-Prozess unterzogenen Daten über einen siebten Kanal ch7 vom Pan-Verarbeitungsknoten an den Knoten 4 übertragen werden (A134).
Mit den oben genannten Anordnungen werden die von der Tonquellvorrichtung N1 bzw. dem Knoten 1 erzeugten Tondaten über vier Routen wie folgt an den Mischerknoten N4 gesendet: (1) Die erste Route für die Tondaten, die direkt über den ersten Kanal gesendet werden (A14); (2) die zweite Route für die Tondaten des fünften Kanals ch5, an denen in Knoten 2 der Hallprozess durchgeführt wurde (A124); (3) die dritte Route für die Tondaten des sechsten Kanals ch6, an denen im Knoten 2 der Hallprozess und dann in Knoten 3 der Pan-Prozess durchgeführt wurde (A1234); und die vierte Route für die Tondaten des siebten Kanals ch7, an denen in Knoten 3 der Pan-Prozess durchgeführt wurde (A134).
In der oben beschriebenen Art und Weise werden alle im Tonquellenknoten N1 bzw. dem Knoten 1 erzeugten Tondaten über eine der vier unterschiedlichen Routen an den Mischerknoten N4 geliefert; doch würden auch Tondaten, die zur selben Zeit von dem Tonquellenknoten N1 erzeugt wurden, je nach den Routen, die sie eingeschlagen haben, den Mischerknoten N4 bzw. den Knoten 4 zu unterschiedlichen Zeitpunkten erreichen, weil der Knoten 2 und der Knoten 3 für die Durchführung der entsprechenden Prozesse etwas Zeit benötigen. Wenn die für den Prozess in Knoten 2 benötigte Zeit mit a2 und die für den Prozess in Knoten 3 benötigte Zeit mit a3 repräsentiert wird, würden die durch die zweite, die dritte und die vierte Route gelangenden Daten den Knoten 4 mit Zeitverzögerungen erreichen, die den Verzögerungszeiten a2, a2+a3 bzw. a3 entsprechen. Folglich würden bei der Mischung der Daten beim Mischerknoten N4 Zeitdifferenzen auftreten.
Auch wenn oben einfach festgestellt wurde, dass unterschiedliche Ankunftszeiten der durch die unterschiedlichen Routen gelangenden Tondaten auf Verarbeitungszeitverzögerungen in den einzelnen Knoten zurückzuführen sind, kann die tatsächliche Zeit, in der der jeweilige Knoten die Daten an das Netzwerk hinausschickt tatsächlich vom Verkehrszustand des Netzwerkes abhängen. Außerdem haben die Zeitdifferenzen der beim Knoten 4 eintreffenden Tondaten in vielen Fällen die Tendenz zu variieren, weil die Verarbeitungszeit der jeweiligen Knoten nicht notwendigerweise konstant ist.
Offenbarung der Erfindung:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem unkontrollierter Verzögerungen zu lösen. Die Lösung dieser Aufgabe ist den unabhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Es zeigt:
1 eine Zeittafel, die veranschaulichend detaillierte Beispiele eines Datenkommunikationsverfahrens und eines entsprechenden Systems zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration einer Ausführungsform des Datenkommunikationsverfahrens und -systems veranschaulicht;
3 ein Fließdiagramm, das ein Beispiel eines "Übertragungsvorbereitungsprozesses" zeigt, der an einer Übertragungsendeeinheit von 2 ausgeführt wird;
4 ein Fließdiagramm, das ein Beispiel eines Übertragungsunterbrechungsprozesses zeigt, der an der Übertragungsendeeinheit von 2 ausgeführt wird;
5 ein Fließdiagramm, das ein Beispiel eines Empfangsprozesses zeigt, das an einer Empfangsendeeinheit von 2 ausgeführt wird;
6 ein Blockdiagramm, das einen Hardwareaufbau einer Vorrichtung, wie zum Beispiel eines PCs, zeigt, der entweder als die Übertragungsendeeinheit oder als die Empfangsendeeinheit in geeigneter Weise eingesetzt werden kann;
7 ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Organisation eines Datenkommunikationssystems zeigt;
8 ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte innere Struktur einer jeden Station oder eines jeden Knotens im Datenkommunikationssystem von 7 zeigt;
9A ein Funktionsblockdiagramm, das eine Datensendervorrichtung im Datenkommunikationssystem von 7 erläutert;
9B ein Funktionsblockdiagramm, das eine Datenempfängervorrichtung im Datenkommunikationssystem von 7 erläutert;
10A eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Übertragungspaket in einer zeitseriellen Übertragungsart erklärt;
10B eine Darstellung, die ein beispielhaftes Datenformat eines Pakets zeigt;
10C eine Darstellung, die ein beispielhaftes Datenformat eines Pakets des Standes der Technik zeigt;
11 eine Zeittabelle, die ein Verhalten des Datenkommunikationssystems erläutert;
Die 12A bis 12C Fließdiagramme verschiedener Prozesse, die am übertragenden Ende im Datenkommunikationssystem ausgeführt werden;
Die 13A bis 13C Fließdiagramme verschiedener Prozesse, die am empfangenden Ende im Datenkommunikationssystem ausgeführt werden;
14 eine Darstellung, die ein beispielhaftes Übertragungspaket in einem zeitseriellen Verfahren erläutert;
15 ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Organisation eines Kommunikationsnetzes zeigt, auf das das Datenkommunikationssystem angewendet wird;
16 eine Zeittabelle, die ein Verhalten eines Datenkommunikationssystems erläutert;
17 ein Fließdiagramm eines Zyklusstart-Unterbrechungs-Prozesses, der am empfangenden Ende im Datenkommunikationssystem durchgeführt wird;
18 ein Fließdiagramm eines Datenempfangs-Unterbrechungsprozesses, der am empfangenden Ende im Datenkommunikationssystem durchgeführt wird;
19 ein Fließdiagramm eines Zeitsteuerungs-Unterbrechungsprozesses, das am empfangenden Ende im Datenkommunikationssystem durchgeführt wird;
20 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Netzwerksystems zeigt, auf das ein Netzwerkdatensynchronisationsverfahren angewendet wird;
27 eine Zeittabelle, die eine Art und Weise zeigt, in der die verschiedenen Daten über eine entsprechende Route an einem bestimmten Knoten ankommen;
22 ein Fließdiagramm, das ein Verhalten eines Knotens erläutert, der Originaldaten überträgt;
23 ein Fließdiagramm, das den Betrieb eines Datenempfangsknotens zeigt;
24 ein Fließdiagramm, das ein Verhalten eines synchronisationssteuemden Knotens erläutert;
25 eine Darstellung, die ein Beispiel eines herkömmlichen Pakets auf einem Kommunikationsnetzwerk erläutert;
26 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen Netzwerksystems zeigt; und
27 eine Darstellung, die beispielhafte Datenkanäle in dem herkömmlichen Netzwerksystem erläutert.
Beste Umsetzungsweise:
Zur Ermöglichung eines besseren Verständnisses zeigt 1 veranschaulichend mehrere detaillierte Beispiele des Datenkommunikationssystems. In 1 zeigt Abschnitt (a) ein Beispiel des Datenkommunikationssystems und zeigen die Abschnitte (b) und (c) zwei unterschiedliche Beispiele des Datenkommunikationssystems.
In der ersten Zeile der jeweiligen Abschnitte (a), (b) und (c) von 1 sind beispielhafte Zeitserien von Daten gezeigt, die eine vorbestimmte zyklische Zeit oder Periode (erste Periode) T aufweisen und die an ein übertragendes Ende geliefert werden, und die Ziffern "0", "1", "2", "3", ... sind Ordnungszahlen, die entsprechende Positionen oder Orte in der Zeitserie der einzelnen Daten anzeigen. Weitere Ziffern (1, 13, 17, 21, 29, 33, usw.), die oberhalb der bestimmten Daten auf der ersten Zeile angegeben sind, geben jeweils einen Zeitstempel oder eine Zeitinformation an, der bzw. die den entsprechenden Daten hinzugefügt ist. Das Bezugszeichen "SF" repräsentiert eine Periode eines Paketübertragungsdienstabschnitts. Während die Periode T von zu übertragenden Daten (d.h. Übertragungsdaten) gegebenenfalls variabel ist, ist die Periode des Dienstabschnitts SF in einem asynchronen Paket auf einen vorbestimmten Wert festgesetzt. Daher kann das Zeitpositionsverhältnis zwischen zwei Perioden SF und T gegebenenfalls variiert werden und ist nicht auf das in der Figur gezeigte eingeschränkt; allgemein sind die Perioden dieser beiden in einer Beziehung eines nicht geradzahligen Vielfachen zueinander (sie können natürlich manchmal auch die Beziehung eines ganzzahligen Vielfachen zueinander annehmen).
In der zweiten Zeile der jeweiligen Abschnitte (a), (b) und (c) von 1 sind Zustände des jeweiligen über ein Kommunikationsnetz zu übertragenden Pakets gezeigt. In den Zeitschlitzrahmen angegebene Ziffern sind Ordnungszahlen, die jeweils einen in dem Paket enthaltenden Datenwert identifizieren, und die Ziffern (1, 13, 17, 21, 29, 33 usw.), die unterhalb der Zeitschlitzrahmen angegeben sind, geben jeweils einen Zeitstempel bzw. Zeitinformation an, der bzw. die im entsprechenden Paket enthalten ist. Ferner sind in der dritten Zeile in den jeweiligen Abschnitten (a), (b) und (c) von 1 Datenreproduktionsbedingungen am empfangenden Ende angegeben.
Zuerst unter Bezugnahme auf das Beispiel von Abschnitt (a) besteht jedes der Pakete aus einer vorbestimmten Anzahl N (im gezeigten Beispiel N = 4) von Daten, und die Frontseite, d.h, die ersten Daten im Paket, sind so spezifiziert, dass sie einen Zeitstempel tragen, der eine Zeitposition der ersten Daten vor der Paketübertragung anzeigen. Zum Beispiel besteht die Frontseite, d.h. das erste Paket im gezeigten Beispiel, aus vier Datenwerten, welche durch die Ordnungszahlen "0", "1", "2" und "4" bezeichnet sind, und hat einen einzigen Zeitstempel "0", der an diesen angebracht ist, der die Zeitposition der ersten mit der Ordnungszahl "0" bezeichneten Daten angibt. In diesem Fall sind zwei zyklische Perioden des Dienstabschnitts (d.h. die den beiden Dienstabschnitten entsprechende Zeit) nötig, damit das übertragende Ende die vier Daten geliefert bekommt, damit die Übertragung des ersten Pakets nach Verstreichen der beiden Dienstabschnitte SF nach der Lieferung der ersten Daten (Ordnungszahl "0") durchgeführt werden kann. Deshalb beträgt eine Zeitverzögerung zum Starten der Paketübertragung zwei zyklischen Perioden des Dienstabschnitts SF. Das im gezeigten Beispiel zweite Paket besteht aus vier Daten, welche durch die Ordnungszahlen "4", "5", "6" und "7" bezeichnet sind und an denen ein einziger Zeitstempel "17" angebracht ist, der eine Zeitposition der durch die Ordnungszahl "4" bezeichneten ersten Daten angibt. In diesem Fall wird die Übertragung des zweiten Pakets in einem Dienstabschnitt ("SF5"), gefolgt von einem Dienstabschnitt ("SF4") durchgeführt, bei dem die letzten von der Ordnungszahl "7" im zweiten Paket bezeichneten Daten geliefert werden; das heißt, dass die Übertragung des zweiten Pakets nach Verstreichen von zwei Dienstabschnitten SF nach der Übertragung des ersten Pakets ausgeführt wird.
Am empfangenden Ende kann die am übertragenden Ende eingestellte ursprüngliche vorbestimmte Periode T auf der Grundlage einer Variation oder Funktion der Zeitstempel geschätzt werden, die in den sequentiell gelieferten Paketen enthalten sind. Auch wenn die ursprünglich vorbestimmte Periode T, die am übertragenden Ende eingestellt wurde, auf verschiedenste Weise geschätzt werden kann, besteht eine der typischsten Weisen darin, die folgende Gleichung auszuwerten, die auf einer Differenz zwischen Werten zweier aufeinanderfolgender Zeitstempel basiert. Das heißt, wenn die Zeitstempelwerte eines aktuellen empfangenen Pakets und eines als letztes empfangenen Pakets durch TS(i) bzw. TS(i-1) repräsentiert sind, kann die ursprünglich vorbestimmte Periode T durch Ausführen der folgenden arithmetischen Operation geschätzt werden, da zwischen den Zeitstempeln N Daten existieren: T = {TS(i) - TS(i-1 )}/N (Gleichung 1)
Das empfangende Ende liest die Daten in den empfangenen Paketen in Zyklen, die der geschätzten ursprünglichen Periode T entsprechen, sequentiell aus. Dies erlaubt eine zuverlässige Datenreproduktion mit der ursprünglichen Periode T am empfangenden Ende. Bei dem in Abschnitt (a) von 1 veranschaulichten Beispiel macht eine Periodenschätzungsberechnung ein Warten notwendig, bis eine Übertragung von zwei Paketen vorbei ist, weshalb es dem empfangenden Ende erst nach Ablauf von fünf Dienstabschnitten SF nach der Lieferung der ersten Daten (Ordnungszahl "0") an das übertragende Ende, d.h. am Beginn des sechsten Dienstabschnitts von 1, erlaubt wird, die Datenreproduktion einzuleiten.
Wenn, wie oben bemerkt, die Anzahl von Daten pro Paket auf eine vorbestimmte Anzahl N festgelegt ist, wie im Kommunikationssystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, würden die Zeitverzögerungen am Beginn der Paketübertragung und in der Datenreproduktion an der Empfangsendeeinheit beträchtliche Probleme darstellen. Daher ist das Kommunikationssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dazu konstruiert, die durch derartige Zeitverzögerungen auftretenden Probleme wirksam zu vermeiden.
Beispiele des Kommunikationssystems gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in den Abschnitten (b) und (c) von 1 veranschaulichend dargestellt sind, unterscheiden sich von dem Kommunikationssystem des ersten Aspekts darin, dass sie zum regelmäßigen Einleiten der Paketübertragung nach jeder vorbestimmten Periode (zweiten Periode) ausgelegt sind, ohne dass sie warten müssen, bis eine vorbestimmte Anzahl von Daten angesammelt ist, und daher, dass die Anzahl von ein Paket bildenden Daten variabel ist. Insbesondere wird für jede vorbestimmte zweite Periode, die länger als die erste Periode T ist, welche die ursprüngliche Periode vom übertragenden Ende zu übertragender Daten (Übertragungsdaten) ist, ein Paket aus Daten gebildet, die in einem Zyklus der zweiten Periode geliefert werden, so dass die Paketübertragung einmal für jede zweite Periode durchgeführt wird. Weil ferner die erste und die zweite Periode in einer nicht ganzzahligen Vielfachenbeziehung zueinander sind (auch wenn sie manchmal natürlich auch eine ganzzahlige Vielfachenbeziehung zueinander eingehen können), variiert die Anzahl von Daten, die im jeweiligen Zyklus der zweiten Periode enthalten sind, innerhalb eines Variationsbereichs von ±1. Bei den in den Abschnitten (b) und (c) von 1 veranschaulichten Beispielen entspricht die zweite Periode, in der die Paketübertragung auszuführen ist, der Periode eines jeden Dienstabschnitts SF.
Bei dem in Abschnitt (b) von 1 gezeigten Beispiel werden alle in den jeweiligen Dienstabschnitten gelieferten Daten in ein Paket aufgenommen und dann im nächsten Dienstabschnitt vom übertragenden Ende an das Kommunikationsnetz übertragen. Die Gesamtzahl "x" von Daten, die in jedem Paket enthalten sind, ist eine Variable, die im gezeigten Beispiel 2 oder 3 ist. Außerdem sind im Beispiel von Abschnitt (b) von 1 die ersten Daten eines jeweiligen Pakets so spezifiziert, dass an ihnen ein Zeitstempel angebracht ist, der eine Zeitposition der ersten Daten angibt. Als eine Folge hiervon ist der Zeitstempel an jeder vorbestimmten Anzahl von Daten (d.h. alle zwei oder mehr Daten) angebracht; diese vorbestimmte Anzahl ist eine Variable, die mit der oben erwähnten variablen Zahl "x" von Daten verknüpft ist, die ein einziges Paket bilden. Zum Beispiel ist das erste Paket in diesem Beispiel aus drei Datenwerten zusammengesetzt, welche durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichnet sind, und hat einen einzigen an ihnen angebrachten Zeitstempel "0", der eine Zeitposition des ersten durch die Ordnungszahl "0" im Paket bezeichneten Datenwerts angibt. In diesem Fall wird die Übertragung des ersten Pakets nach Verstreichen eines Dienstabschnitts SF nach dem Liefern der ersten Daten (Ordnungszahl "0"), d.h. im zweiten Dienstabschnitt, durchgeführt. Auf diese Weise beträgt die Zeitverzögerung zum Beginn der Paketübertragung nur eine zyklische Periode eines Dienstabschnitts SF. Das zweite Paket ist im gezeigten Beispiel aus zwei Datenwerten zusammengesetzt, welche durch die Ordnungszahlen "3" und "4" bezeichnet sind, und hat einen einzigen an ihnen angebrachten Zeitstempel "13", der eine Zeitposition der ersten durch die Ordnungszahl "3" in der Zwei-Daten-Gruppe bezeichneten Daten anzeigt. In diesem Fall wird die Übertragung des zweiten Pakets in einem Dienstabschnitt ("SF3"), der dem Dienstabschnitt ("SF2") folgt, durchgeführt, wobei die von der Ordnungszahl "4" bezeichneten letzten Daten im zweiten Paket geliefert werden; das heißt, dass die Übertragung des zweiten Pakets nach Verstreichen eines Dienstabschnitts SF nach der Übertragung des ersten Pakets durchgeführt wird.
In ähnlicher Weise zum Beispiel von Abschnitt (a) von 1 kann das empfangende Ende die am übertragenden Ende eingestellte ursprünglich vorbestimmte Periode T auf der Grundlage einer Variation oder Funktion der in den sequentiell gelieferten Paketen enthaltenen Zeitstempel schätzen. Auch wenn die am übertragenden Ende ursprünglich vorbestimmte Periode T in einer Vielzahl von Weisen geschätzt werden kann, besteht eine der typischsten Arten und Weisen darin, die folgende arithmetische Operation auszuführen, die aus einer Differenz zwischen Werten zweier aufeinanderfolgender Zeitstempel beruht: T = {TS(i) - TS(i-1)}/x (Gleichung 2)wobei TS(i) und TS(i-1) die Zeitstempelwerte eines aktuellen empfangenen Pakets bzw. eines letzten empfangenen Pakets repräsentieren und "x" die oben erwähnte variable Anzahl von Daten repräsentiert, die im letzten empfangenen Paket enthalten sind.
Das empfangende Ende liest die in den empfangenen Paketen enthaltenen Daten in Zyklen aus, welche der geschätzten ursprünglichen Periode T entsprechen. Dies erlaubt eine zuverlässige Datenreproduktion mit der ursprünglichen Periode T am empfangenden Ende. Weil im Beispiel von Abschnitt (b) von 1 das zweite Paket im vom Zeitpunkt, an dem die ersten Daten (Ordnungszahl 0) an das übertragende Ende geliefert wurden, gezählten dritten Dienstabschnitt SF3 vom übertragenen Ende aus gesendet wird, wird es dem empfangenden Ende erlaubt, nach Verstreichen von drei Dienstabschnitten SF nach dem Liefern der ersten Daten (Ordnungszahl "0") an das übertragende Ende, d.h. im vierten Dienstabschnitt SF4 von 1 die Datenreproduktion einzuleiten. Es ist zu ersehen, dass im Beispiel von Abschnitt (b) von 1 die Paketübertragung und die Datenreproduktion am empfangenden Ende früher als im Beispiel von Abschnitt (a) begonnen wird, so dass beträchtliche Verbesserungen erzielt werden, um die von den Zeitverzögerungen verursachten Probleme zu vermindern.
Wie jedoch in Gleichung 2 oben zu sehen ist, geschieht bei der Reproduktion der Zeitinformation am empfangenden Ende im Beispiel von Abschnitt (b) eine Teilung durch die variable Zahl "x", und dieser Divisor "x" muss jedes Mal geändert werden, was zu einer komplexeren arithmetischen Operation als bei der Anordnung führt, bei der die Division durch die feste Anzahl N, wie im Beispiel 1 oben, geschieht.
Das in Abschnitt (c) von 1 gezeigte Beispiel ist auf die Vereinfachung der arithmetischen Operation am empfangenden Ende gerichtet, in dem weitere Verbesserungen gegenüber dem Beispiel von Abschnitt (b) gemacht werden. Insbesondere werden bei diesem Beispiel alle in den jeweiligen Dienstabschnitten gelieferten Daten in ein Paket aufgenommen und dann im nächsten Dienstabschnitt vom übertragenden Ende an das Kommunikationsnetzwerk übertragen. Dieses Beispiel ist dem Beispiel von Abschnitt (b) dahingehend ähnlich, dass die Anzahl "x" von in jedem Paket enthaltenen Daten variabel ist (2 oder 3), unterscheidet sich jedoch von diesem in der Art und Weise, in der die Zeitinformation angebracht wird. Insbesondere ist das Beispiel von Abschnitt (c) dazu ausgelegt, für jede vorbestimmte feste Anzahl M von Daten (zwei oder mehr Datenwerte) einen Datenwert festzulegen, um so an dem spezifizierten Datenwert einen Zeitstempel anzubringen, der seine Zeitposition angibt. Bei dem gezeigten Beispiel ist die vorbestimmte feste Anzahl M hier 4, so dass für alle vier Datenwerte ein Zeitstempel angebracht wird, der für den ersten Datenwert in dieser Vier-Daten-Gruppe gilt. Auch wenn daher für jede vorbestimmte feste Anzahl M von Daten (zwei oder mehr Datenwerte) im Beispiel von Abschnitt (c) ein Zeitstempel angebracht wird, ist diese Anzahl M (im gezeigten Beispiel 4), im Gegensatz zum Beispiel von Abschnitt (b) nicht mit der variablen Anzahl "x" der das Paket bildenden Daten verknüpft oder von ihnen unabhängig.
Bei dem in Abschnitt (c) von 1 gezeigten Beispiel ist das erste Datenpaket aus drei Datenwerten zusammengesetzt, welche durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichnet sind, und es ist an ihnen ein einziger Zeitstempel "0" angebracht, der eine Zeitposition der ersten Daten (Ordnungszahl "0") in der ersten aus M (= 4) Datenwerten bestehenden Gruppe anzeigt. In diesem Fall wird eine Übertragung des ersten Pakets nach Verstreichen eines Dienstabschnitts SF nach der Lieferung der ersten Daten (Ordnungszahl "0") durchgeführt. Auf diese Weise beträgt die Zeitverzögerung zum Start der Paketübertragung nur eine zyklische Periode des Dienstabschnitts SF. Das zweite Paket ist im gezeigten Beispiel aus zwei Daten zusammengesetzt, die mit den Ordnungszahlen "3" und "4" bezeichnet sind, und es ist an ihnen ein Zeitstempel "17" angebracht, der eine Zeitposition des durch die Ordnungszahl "4" bezeichneten ersten Datenwerts in der nächsten aus M (= 4) Datenwerten bestehenden Gruppe angibt. Auch in diesem Fall wird eine Übertragung des zweiten Pakets in einem Dienstabschnitt ("SF3") durchgeführt, der dem Dienstabschnitt ("SF2") folgt, bei dem die letzten Daten, die mit der Ordnungszahl "4" bezeichnet sind, die im zweiten Paket enthalten sind, geliefert wurden; das heißt, dass die Übertragung des zweiten-Pakets nach Verstreichen eines Dienstabschnitts SF nach der Übertragung des ersten Pakets ausgeführt wird.
Da die Anzahl M von Daten in der jeweiligen Datengruppe, an der ein Zeitstempel angebracht ist, unveränderlich feststeht, während die Anzahl von Daten pro Paket variabel ist, besteht eine Möglichkeit, dass an manchen Paketen kein Zeitstempel angebracht ist. Im Beispiel von Abschnitt (c) ist zum Beispiel an dem Paket, das durch die Ordnungszahlen "5" und "6" bezeichnete Daten enthaltene Paket, das im vierten Dienstabschnitt SF4 übertragen wird, kein Zeitstempel angebracht, und wird ein derartiges Paket zusammen mit vorbestimmten leeren Daten "void", was die Abwesenheit des Zeitstempels anzeigt, anstelle von Daten, die einen gültigen Zeitstempelwert angeben, von der Übertragungsendeeinheit aus gesendet. Natürlich ist die Übertragung der leeren Daten "void" nicht absolut notwendig; statt dessen kann auch das Paket ohne Zeitstempel direkt als nicht von Zeitinformation begleitet erkannt werden.
Ähnlich zu den Beispielen der Abschnitte (a) und (b) von 1, die oben beschrieben sind, kann das empfangende Ende die ursprünglich vorbestimmte Periode T, die am übertragenden Ende eingestellt wird, auf der Grundlage einer Variation oder Funktion der Zeitstempel schätzen, die in den sequentiell empfangenen Paketen enthalten sind. Auch wenn die am übertragenden Ende eingestellte ursprünglich vorbestimmte Periode T auf verschiedenste Arten und Weisen geschätzt werden kann, besteht eine der typischsten Weisen darin, die arithmetische Operation durchzuführen, die auf einer Differenz zwischen Werten zweier aufeinanderfolgender Zeitstempel basiert: T = {TS(i) - TS(i-1')}/M (Gleichung 3), wobei TS(i) und TS(i-1') die Zeitstempelwerte eines aktuellen empfangenen Pakets bzw. eines letzten empfangenen Pakets repräsentieren. Daher wird keine derartige arithmetische Operation durchgeführt, wenn das aktuelle empfangene Paket anstelle eines gültigen Zeitstempels die "void"-Daten enthält. Wenn ferner das letzte empfangene Paket einen gültigen Zeitstempelwert enthält, der nicht aus den "void"-Daten besteht, dann ist der Wert TS(i-1') äquivalent zu dem Zeitstempelwert des letzten empfangenen Pakets; wenn andererseits das letzte empfangene Paket den "void"-Datenwert und nicht einen gültigen Zeitstempelwert enthält, dann ist der Wert TS(i-1') äquivalent zu einem Zeitstempelwert TS(i-2) des zweiten empfangenen Pakets vor dem aktuell empfangenen Paket. Wie zuvor festgestellt, ist "M" eine feste Anzahl von Daten in einer Datengruppe, an der ein einziger Zeitstempel angebracht ist.
Das empfangende Ende liest die Daten in den empfangenen Paketen in Zyklen sequentiell aus, die der geschätzten ursprünglichen Periode T entsprechen. Dies erlaubt am empfangenden Ende eine zuverlässige Datenreproduktion mit der originalen Periode T. Da das zweite Paket in dem von dem Zeitpunkt, an den die ersten Daten (Ordnungszahl "0") an das übertragende Ende geliefert wurden, dritten Dienstabschnitt SF3 vom überfragenden Ende aus gesendet wird, wird dem empfangenen Ende erlaubt, nach Verstreichen von drei Dienstabschnitten SF nach der Lieferung der ersten Daten (Ordnungszahl "0") an das übertragende Ende, d.h. im vierten Dienstabschnitt SF4 von 1, die Datenreproduktion einzuleiten. Auf diese Weise ist im Beispiel von Abschnitt (c) von 1 zu ersehen, dass die Paketübertragung und die Datenreproduktion am empfangenden Ende früher als im Beispiel von Abschnitt (a) angefangen werden, so dass die durch die Zeitverzögerungen verursachten Probleme beträchtlich verringert werden. Wie außerdem aus der oben angegebenen Gleichung 3 zu ersehen ist, erfolgt bei der Reproduktion der Zeitinformation am empfangenden Ende im Beispiel von Abschnitt (c) eine Teilung durch die feste Zahl M und kann daher die arithmetische Operation im Vergleich zur Anordnung, bei der wie bei der Gleichung 2 oben die Teilung durch die variable Zahl "x" durchgeführt wird, beträchtlich vereinfachen. Durch Setzen der festen Anzahl M auf eine Zweierpotenz, wie zum Beispiel 4 oder 8, kann die digitale Division der Gleichung 3 über eine einfache Datenverschiebung ausgeführt werden. Auf diese Weise kann durch Ausdrücken der Zeitinformation in einer verringerten Datenmenge das Beispiel von Abschnitt (c) ein Datenkommunikationssystem auf der Grundlage asynchroner Pakete vorsehen, welches die Komplexität der Zeitinformations-Reproduktions-Arithmetikoperation am empfangenden Ende minimiert.
Aus dem Obigen geht hervor, dass das Beispiel von Abschnitt (c) gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein höchst vorteilhaftes Datenkommunikationssystem vorsehen kann. Die vorliegende Erfindung kann auf der Grundlage der Annahme in die Praxis umgesetzt werden, dass die Übertragungsendeeinheit eine asynchrone Paketkommunikation in einer derart höchst vorteilhaften Form ausführt. In dieser Hinsicht ist nämlich das Datenkommunikationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt des Lieferns mehrerer Datenwerte umfasst, die in einer Zeitserie einer ersten Periode angeordnet sind, sowie einen Schritt des Spezifisierens eines Datenwerts in jeder Gruppe, die aus einer vorbestimmten festen Anzahl der Daten besteht, um so an dem spezifizierten Datenwert Zeitinformation anzubringen, die eine Zeitposition des spezifizierten Datenwerts angibt, sowie einen Schritt des Einbeziehens einer Vielzahl der während der Periode gelieferten Daten sowie gegebenenfalls der Zeitinformation in ein Paket und des Übertragens des Pakets über ein Kommunikationsnetzwerk für eine vorbestimmte zweite Periode, die länger als die erste Periode ist. Der Betrieb und die vorteilhaften Ergebnisse des Datenkommunikationssystems sind allgemein dieselben, wie sie schon vorher unter Bezugnahme auf den Abschnitt (c) von 1 beschrieben wurden. Natürlich können auch die Beispiele der Abschnitte (a) und (b) aus dem Gesichtspunkt des Kommunikationssystems betrachtet werden.
Bevorzugte Umsetzungsweisen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Einzelnen anhand des in Abschnitt (c) von 1 gezeigten Beispiels beschrieben, das als die höchst bevorzugte Umsetzungsweise betrachtet wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems veranschaulicht. An der Übertragungsendeeinheit 10 erzeugt ein Datengeneratorabschnitt 11 eine Vielzahl von in einer Zeitserie einer vorbestimmten Abtastperiode T angeordneten Daten und gibt sie aus. Zum Beispiel gibt der Datengeneratorabschnitt 11 sequentielle Abtastdaten digitaler Audiosignale aus. Zu diesem Zweck kann der Datengeneratorabschnitt 11 eine Audiowiedergabevorrichtung, wie zum Beispiel einen CD-Spieler (Compact Disc Spieler) oder eine Tonsynthesizervorrichtung aufweisen, die Tonabtastdaten in Echtzeit synthetisiert. Die Abtastperiode T der aus dem Datengeneratorabschnitt 11 ausgegebenen Daten kann je nach der besonderen eingesetzten Datenquelle wahlweise variiert werden.
Die aus dem Datengeneratorabschnitt 11 ausgegebenen Daten werden in der Reihenfolge der Zeitserie vorübergehend in einem Datenpuffer 12 gespeichert. Der Datenpuffer 12 enthält ein asynchrones Eingabe-Ausgabe-Pufferregister (I/O-Pufferregister). Eine Zeitsteuerung 13 ist zum Erzeugen von Zeitstempeldaten, d.h. Zeitinformation, vorgesehen und kann einen fortlaufenden Zähler oder dergleichen beinhalten, um vorbestimmte Taktimpulse zu zählen. Für jede Übertragungsunterbrechungsperiode führt ein Netzwerkverarbeitungsabschnitt 14 einen Prozess zum Setzen einer Vielzahl "x" von Daten in einem Übertragungspuffer TBF durch, um auf der Grundlage der im Datenpuffer 12 vorübergehend gespeicherten Daten ein Paket zu bilden, einen Prozess zum Festlegen eines Datenwertes in jeder Gruppe, die aus einer vorbestimmten Anzahl M von Datenwerten zusammengesetzt ist, um so an den spezifizierten Daten Zeitstempeldaten anzubringen, die eine Zeitposition der spezifizierten Daten angeben, sowie einen Prozess zum Übertragen der Vielzahl "x" von Daten, die im Übertragungspuffer TBF gesetzt sind, sowie der Zeitstempeldaten, die einem der Datenwerte hinzugefügt wurden, zusammen als ein Paket an die Empfangsendeeinheit 20 über ein Kommunikationsnetz 30. Die Übertragungsunterbrechungsperiode entspricht dem Paketdienstabschnitt SF und wird auf eine Zeit gesetzt, die länger als die Datenabtastperiode T ist, so dass die Vielzahl "x" von Daten in einem Paket enthalten sein können; jedoch ist die Anzahl "x" von Daten in jedem Paket aus den oben erwähnten Gründen variabel.
An der Empfangsendeeinheit 20 empfängt der Netzwerkverarbeitungsabschnitt 24 jedes von der Übertragungsendeeinheit 10 über das Kommunikationsnetz 30 gesendete Paket, und die Vielzahl "x" von im Paket enthaltenen Daten wird in der Reihenfolge der Zeitserie der Daten vorübergehend in einem Datenpuffer 22 gespeichert. Vorzugsweise ist der Datenpuffer 22 ein asynchrones Eingabe/Ausgabe-Pufferregister (I/O-Pufferregister), wie zum Beispiel ein FIFO-Puffer, der eine Vielzahl von Speicherstufen aufweist. Ein Taktgeneratorabschnitt 23 reproduziert auf der Grundlage der in dem empfangenen Paket enthaltenden Zeitstempeldaten die ursprüngliche Abtastperiode T der vom Datengeneratorabschnitt 11 an die Übertragungsendeeinheit 10 gelieferten Daten. Zum Beispiel bestimmt der Taktgeneratorabschnitt 23 schätzungsweise die ursprüngliche Abtastperiode T durch Ausführen der arithmetischen Operation der Gleichung 3 oder dergleichen, um hierdurch Taktimpulssignale zu erzeugen, die der bestimmten Periode T entsprechen. Ein Datennutzungsabschnitt 21 liest aus und reproduziert die im Datenpuffer 22 gemäß der vom Taktgeneratorabschnitt 23 gelieferten reproduzierten Abtastperiode T vorübergehend gespeicherten Daten sequentiell und verwendet die ausgelesenen Daten für einen gewünschten Zweck. Die ausgelesenen Daten können in jeder gewünschten Weise genutzt werden; zum Beispiel können sie einer Digital-Analog-Wandlung unterzogen werden, so dass sie über einen Lautsprecher mit oder ohne verliehenen Toneffekt wiedergegeben werden können oder sie können nach einer notwendigen Verarbeitung nach außen geliefert werden.
Die Übertragungsendeeinheit 10 und die Empfangsendeeinheit 20 können den Betrieb der oben erwähnten einzelnen Abschnitte und Komponenten durch das Betreiben von Softwareprogrammen unter der Steuerung eines Mikrocomputers oder dergleichen steuern. Es folgen Beispiele für Betriebsabläufe zu diesem Zweck.
3 zeigt schematisch ein Beispiel für einen "Übertragungsvorbereitungsprozess", der vom Netzwerkverarbeitungsabschnitt 14 während der Hauptroutine in der Übertragungsendeeinheit 10 ausgeführt wird. Die vom Datengeneratorabschnitt 11 auszuführenden Operationen und die Operationen zum Eingeben von Daten in den Datenpuffer 12 gehören nicht zu diesem Übertragungsvorbereitungsprozess.
Zuerst wird bei Schritt S1 der aktuell im Datenpuffer 12 gespeicherte Inhalt abgetastet, um zu bestimmen, ob neue Daten in den Datenpuffer 12 eingegeben wurden. Wenn bei Schritt S1 festgestellt wird, dass neue Daten in den Datenpuffer eingegeben wurden, ist das Ergebnis eine Bestätigung (ja), so dass die Steuerung zu Schritt S2 fortschreitet, wenn dies jedoch nicht der Fall ist, kehrt die Steuerung zur Hauptroutine zurück.
Bei Schritt S2 wird der aktuell gespeicherte Inhalt eines Ordnungszahlenregisters ORDR durch die vorbestimmte Zahl M geteilt, und es wird geprüft, ob der Rest aus der Division "0" ist. Das Ordnungszahlenregister ORDR dient zum Speichern von Daten, welche die Ordnungszahl der Daten angibt, die beim vorhergehenden Schritt S1 als in den Datenpuffer 12 eingegeben erfasst wurden. Das Ordnungszahlenregister ORDR wird anfänglich in einem (nicht gezeigten) Initialisierungsprozess auf eine Ordnungszahl "0" gesetzt und dann jedes Mal, wenn neue Daten in den Datenpuffer 12 eingegeben werden, über eine Operation des Schritts S5, wie unten noch zu beschreiben sein wird, inkrementiert. Die vorbestimmte Zahl M ist, wie oben schon bemerkt, eine feste Zahl, welche die Anzahl von Daten in einer Einheitsdatengruppe angibt, an der ein einziger Zeitstempel angebracht werden sollte. Die vorbestimmte Anzahl M ist vorzugsweise eine Zweierpotenz, wie zum Beispiel 4 oder 8, weil dies die notwendige Teilungsoperation wesentlich vereinfachen wird.
Wenn der Rest aus der Division des Inhalts des Ordnungszahlenregisters ORDR durch die vorbestimmte Zahl M "0" ist, d.h. wenn bei Schritt S2 eine positive Entscheidung getroffen wird, bedeutet dies, dass die aktuellen Daten (d.h. die gerade in den Datenpuffer 12 eingegebenen Daten) Daten sind, an denen ein Zeitstempel angebracht werden sollte.
Wenn sich deshalb bei Schritt S2 eine positive Entscheidung ergibt, geht die Steuerung zum nächsten Schritt S3 weiter, um einen aktuellen Wert der Zeitsteuerung 13 (der einen ungefähren Zeit entspricht, zu der ein Abtastdatenwert aus dem Datengeneratorabschnitt 11 in den Datenpuffer 12 eingegeben wurde) in einem Übertragungsende-Zeitstempelregister TSt zu speichern, und dann geht die Steuerung zu Schritt S4 weiter.
Auf diese Weise spezifiziert Schritt S2 einen der Datenwerte, an dem ein Zeitstempel anzubringen ist, und bestimmt und erzeugt Schritt S3 Zeitstempeldaten bzw. Zeitinformation, die an dem bestimmten Datenwert anzubringen sind, und speichert die Zeitinformation im Zeitstempelregister TSt.
Wenn andererseits der Rest aus der Division des gespeicherten Wertes des Ordnungszahlenregisters ORDR durch die vorbestimmte Zahl M nicht "0" ist, d.h. wenn sich bei Schritt S2 eine negative Entscheidung (nein) ergibt, springt die Steuerung zu Schritt S4, ohne Zeitstempeldaten zu registrieren.
Bei Schritt S4 werden die neuen in den Datenpuffer 12 eingegebenen Daten (d.h. die aktuellen Daten, die dem gespeicherten Inhalt des Ordnungszahlenregisters ORDR entsprechen) vom Puffer 12 abgerufen und im vorbestimmten Übertragungspuffer TBF gespeichert.
Beim folgenden Schritt S5 wird der Wert des Ordnungszahlenregisters ORDR um eins inkrementiert.
Nach Schritt S5 kehrt die Steuerung zur Hauptroutine zurück, während der der Übertragungsvorbereitungsprozess von 3 erneut ausgeführt wird. Durch eine derartige Wiederholung des Übertragungsvorbereitungsprozesses von 3 wird eine Vielzahl gelieferter Daten sequentiell im Übertragungspuffer TBF gespeichert. Einige (normalerweise die Vielzahl "x") der auf diese Weise im Übertragungspuffer TBF gespeicherten Daten werden dann als ein Paket von der Übertragungsendeeinheit 10 über einen Übertragungsunterbrechungsprozess, wie unten zu beschreiben sein wird, gesendet.
4 ist ein Fließdiagramm des Übertragungsunterbrechungsprozesses, der an der Übertragungsendeeinheit 10 als eine Unterbrechungsroutine für den Prozess von 3 ausgeführt wird. Der Übertragungsunterbrechungsprozess wird bei regelmäßigen Unterbrechungsintervallen gemäß einer vorbestimmten Übertragungsunterbrechungsperiode durchgeführt. Zum Beispiel entspricht die vorbestimmte Übertragungsunterbrechungsperiode einem Paketdienstabschnitt SF und ist allgemein länger als die Abtastperiode T der von der Übertragungsendeeinheit 10 zu übertragenden Daten (Übertragungsdaten).
Nach dem Ausgeben eines Übertragungsunterbrechungssignals bei Schritt S6 werden die dem Zeitstempelregister TSt registrierten Zeitstempeldaten als Zeitstempelinformation "Time Stamp" bereit zur Übertragung gesetzt; die Anzahl "x" der im Übertragungspuffer TBF gespeicherten Daten wird als die Anzahl x der Abtastung "Sample x" bereit zur Übertragung gesetzt; außerdem wird ein durch Abziehen der Zahl x der Abtastung "Sample x" von dem Wert des Ordnungszahlenregisters ORDR (d.h. ORDR – "Sample x") als eine Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" bereit zur Übertragung gesetzt. Die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" ist eine Abtastordnungszahl des Kopfes bzw. der ersten Daten in den Zeitseriendaten, die in dem von der Übertragungsendeeinheit 10 zu übertragenen Paket enthalten sind. Weil der aktuelle im Ordnungszahlenregister ORDR gespeicherte Inhalt eine Ordnungszahl neben derjenigen der letzten Daten in der Vielzahl der in einem von der Übertragungsendeeinheit 10 zu übertragenden Paket enthaltenen Daten angibt, repräsentiert ein Wert, der durch Abziehen der Zahl x von der Abtastung "Sample x" vom Wert der Ordnungszahl ORDR erhalten wurde, eine Abtastordnungszahl der Kopfdaten im Paket.
Der nächste Schritt S7 bildet ein Paket, das die Vielzahl "x" der im Übertragungspuffer TBF gespeicherten Daten und verschiedene beim vorhergehenden Schritt S6 gesetzte Informationen, d.h. die Zeitstempelinformation "Time Stamp", die Zahl x der Abtastung "Sample x" und die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order", enthält, und überträgt das auf diese Weise gebildete Paket über das Kommunikationsnetz 30. Eine tatsächliche Kommunikation zwischen der Übertragungsendeeinheit 10 und der Empfangsendeeinheit 20 über das Kommunikationsnetz 30 wird durch (nicht gezeigte) Kommunikationsschnittstellen durchgeführt, weshalb das Paket bei Schritt S7 zur Schnittstelle gesendet wird. Es sei hier angenommen, dass der Übertragungspuffer TBF gelöscht wird, nachdem die im Puffer TBF gespeicherten Daten von der Übertragungsendeeinheit 10 ausgesendet wurden.
Leere Daten "void" werden bei Schritt S8 im Übertragungsende-Zeitstempelregister TSt gesetzt und die Steuerung kehrt zurück. Wenn ein nächstes Paket einen gültigen Zeitstempel enthält, dann wird der Wert des Zeitstempelregisters TSt mittels des Schritts S3 von 3 durch diesen gültigen Zeitstempelwert ersetzt. Wenn auf der anderen Seite das nächste Paket keinen gültigen Zeitstempel enthält, führt die Steuerung den Schritt S3 nicht aus, so dass eine nächste Ausführung des Übertragungsunterbrechungsprozesses stattfindet, während das Register TSt die leeren Daten "void" enthält, und wird nicht ersetzt. In diesem Fall werden bei Schritt S6 von 4 zur Vorbereitung zur Übertragung die leeren Daten "void" als die Zeitstempelinformation "Time Stamp" gesetzt.
Es folgt nun unter Bezugnahme auf die erste und die zweite Zeile im Abschnitt (c) von 1 eine Beschreibung eines detaillierten Beispiels für die Betriebsabläufe der 3 und 4 in Bezug auf einen Fall, bei dem eine vorbestimmte Anzahl M auf "4" gesetzt ist.
Weil der im Ordnungszahlenregister ORDR gespeicherte Wert "0" ist, wenn durch die Ordnungszahl "0" bezeichnete Daten in den Datenpuffer 12 eingegeben werden, ergibt sich bei Schritt S2 eine positive Entscheidung, so dass die Steuerung zu Schritt S3 fortschreitet, um einen aktuellen Wert (der in 1 zu einfacheren Erläuterung als "1" dargestellt ist, der aber natürlich auch ein beliebiger anderer Wert sein kann) der Zeitsteuerung 13 im Übertragungsende-Zeitstempelregister TSt zu speichern. Die Daten dieser Ordnungszahl "0" werden bei Schritt S4 im Übertragungspuffer TBF gespeichert, und das Ordnungszahlenregister ORDR wird bei Schritt S5 auf einen Wert "1" inkrementiert.
Wenn die durch die Ordnungszahl "1" bezeichneten nächsten Daten in den Datenpuffer 12 eingegeben werden, ergibt sich bei Schritt S2 eine negative Entscheidung, weil der im Register ORDR gespeicherte Wert "1" ist, dann überspringt die Steuerung den Schritt S3, um die Operationen der Schritte S4 und S5 auszuführen, so dass die durch die Ordnungszahl "1" bezeichneten Daten im Übertragungspuffer TBF gespeichert werden und das Ordnungszahlenregister ORDR auf einen Wert "2" inkrementiert wird.
Wenn in ähnlicher Weise die durch die Ordnungszahl "2" bezeichneten nächsten Daten in den Datenpuffer 12 eingegeben werden, überspringt die Steuerung den Schritt S3, um die Operationen der Schritte S4 und S5 auszuführen, so dass die durch die Ordnungszahl "2" bezeichneten Daten im Übertragungspuffer TBF gespeichert werden und das Ordnungszahlenregister ORDR auf einen Wert "3" inkrementiert wird.
Auf diese Weise werden im ersten Dienstabschnitt SF1 drei durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichneten Daten zur Speicherung im Übertragungspuffer TBF an die Übertragungsendeeinheit 10 geliefert. Hiernach wird am Ende des ersten Dienstabschnitts SF1 oder am Beginn des nächsten Dienstabschnitts SF2 der Übertragungsunterbrechungsprozess von 4 ausgeführt. Dann wird durch den Betrieb von Schritt S6 der im Register TSt gespeicherte Wert "1" als die Zeitstempelinformation "Time Stamp" gesetzt, wird "3" als die Zahl x der Abtastung "Sample x" gesetzt und wird "0" (3 – 3 = 0) als die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" bereit zur Übertragung gesetzt. Hiernach wird durch die Operation des Schrittes S7 die auf diese Weise gesetzte Information und werden drei durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichneten Daten, die in dem Übertragungspuffer TBF gespeichert sind, am wahlweise ausgewählten Punkt im zweiten Dienstabschnitt SF2 von der Übertragungsendeeinheit 10 zusammen als ein Paket gesendet.
Im zweiten Dienstabschnitt SF2 werden zwei durch die Ordnungszahlen "3" und "4" bezeichneten Daten an die Übertragungsendeeinheit 10 geliefert. Wenn die durch die Ordnungszahl "3" bezeichneten Daten geliefert werden, ergibt sich bei Schritt S2 eine negative Entscheidung, so dass die durch die Ordnungszahl "3" gespeicherten Daten bei Schritt S4 im Übertragungspuffer TBF gespeichert werden und das Ordnungszahlenregister ORDR bei Schritt S5 auf einen Wert "4" inkrementiert wird. Wenn die durch die Ordnungszahl "4" bezeichneten Daten geliefert werden, ergibt sich bei Schritt S2 eine positive Entscheidung, so dass die Steuerung zu Schritt S3 weitergeht, um einen aktuellen Wert der Zeitsteuerung 13 (im in 1 gezeigten Beispiel "17") im Übertragungsende-Zeitstempelregister TSt zu speichern. Außerdem werden die durch die Ordnungszahl "4" bezeichneten Daten bei Schnitt S4 im Übertragungspuffer TBF gespeichert und wird das Ordnungszahlenregister ORDR bei Schritt S5 auf einen Wert "5" inkrementiert. Der Übertragungsunterbrechungsprozess von 4 wird nach dem zweiten Dienstabschnitt SF2 durchgeführt. Zuerst wird durch die Operation des Schritts S6 der im Register TSt gespeicherte Wert "17" als die Zeitstempelinformation "Time Stamp" gesetzt, "2" als die Zahl der Abtastung "Sample x" und "3" (5 – 2 = 3) als die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" bereit zur Übertragung gesetzt. Hiernach wird durch die Operation von Schritt S7 die auf diese Weise gesetzte Information und die im Übertragungspuffer TBF gespeicherten, durch die Ordnungszahlen "3" und "4" bezeichneten Daten an einem wahlweise ausgewählten Punkt im zweiten Dienstabschnitt SF2 als ein Paket von der Übertragungsendeeinheit 10 ausgesendet. Außerdem werden bei Schritt S8 leere Daten "void" im Register TSt gesetzt.
Im dritten Dienstabschnitt SF3 werden zwei durch die Ordnungszahlen "5" und "6" bezeichnete Daten an die Übertragungsendeeinheit 10 geliefert. Wenn die durch die Ordnungszahlen "5" bezeichneten Daten geliefert werden, ergibt sich bei Schritt S2 eine negative Entscheidung, so dass die durch die Ordnungszahl "5" bezeichneten Daten bei Schritt S4 im Übertragungspuffer TBF gespeichert werden und das Ordnungszahlenregister ORDR bei Schritt S5 auf einen Wert "6" inkrementiert wird. In ähnlicher Weise ergibt sich, wenn die durch die Ordnungszahl "6" bezeichneten Daten geliefert werden, bei Schritt S2 eine negative Entscheidung, so dass bei Schritt S4 die durch die Ordnungszahl "6" bezeichneten Daten im Übertragungspuffer TBF gespeichert werden und beim Schritt S5 das Ordnungszahlenregister ORDR auf einen Wert "7" inkrementiert wird. In diesem dritten Dienstabschnitt SF3 enthält das Übertragungsende-Zeitstempelregister TSt weiterhin die leeren Daten "void", weil die Steuerung den Schritt S3 nicht ausführt.
Daher werden bei einer nächsten Durchführung des Übertragungsunterbrechungsprozesses die leeren Daten "void" als die Zeitstempelinformation "Time Stamp" gesetzt, "2" als die Zahl x der Abtastung "Sample x" und "5" (7 - 2 = 5) als die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" bereit zur Übertragung gesetzt. Hiernach wird die auf diese Weise gesetzte Information und die im Übertragungspuffer TBF gespeicherten, durch die Ordnungszahlen "5" und "6" bezeichneten Daten von der Übertragungsendeeinheit 10 zusammen als ein Paket ausgesendet.
Dann werden Pakete mit einem Inhalt, wie er in der zweiten Zeile in Abschnitt (c) von 1 gezeigt ist, von der Übertragungsendeeinheit 10 gemäß den in der ersten Zeile angegebenen Zeitseriendaten in der oben beschriebenen Art und Weise übertragen.
5 ist ein Fließdiagramm eines Beispiels für einen an der Empfangsendeeinheit 20 durchgeführten Empfangsprozess. Der Empfangsprozess wird gemäß dieser Figur hauptsächlich durch den Netzwerkverarbeitungsabschnitt 24 und den Taktgeneratorabschnitt 23 durchgeführt.
Dieser Empfangsprozess wird jedes Mal dann durchgeführt, wenn das empfangende Ende 20 ein über ein Kommunikationsnetz 30 gesendetes Paket empfängt.
Zuerst speichert S11 die Ordnungszahl der Paketkopfabtastung "Sample Order" und die Zahl x von Abtastungen, die in dem über das Kommunikationsnetz 30 von der Übertragungsendeeinheit 10 empfangenen Paket enthalten sind, in den Registern j bzw. X. Außerdem wird im Schritt S11 in einem Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) ein falscher Wert (FALSE) gesetzt. Wenn ein wahrer Wert (TRUE) im Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) gesetzt wird, wird eine Erneuerung der Taktfrequenz befohlen, während, wenn ein falscher Wert (FALSE) im Aktualisierungsregister (updateCLOCK) gesetzt wird, keine Erneuerung der Taktfrequenz befohlen wird.
Beim nächsten Schritt S12 wird in einem Variablenregister i ein Anfangswert "0" gesetzt.
Dann überträgt Schritt S13 einen der Vielzahl "x" der in dem empfangenen Paket enthaltenen Daten, die durch das Variablenregister i bezeichnet sind (Data(i)), an den Datenpuffer 22.
Beim folgenden Schritt S14 wird die Summe des aktuell im Register j gespeicherten Werts (d.h. die Ordnungszahl der Paketkopfabtastungen "Sample Order") und des im variablen Register i gespeicherten aktuellen Werts durch die oben erwähnte vorbestimmte Zahl M geteilt und wird eine Feststellung darüber getroffen, ob der Rest aus der Division des gespeicherten Werts des Ordnungszahlregisters ORDR durch die vorbestimmte Zahl M "0" ist, d.h. ob die beim vorhergehenden Schritt S13 in den Datenpuffer 22 geschriebenen Daten (d.h. die durch die Ordnungszahl "j + i" bezeichneten Daten) diejenigen sind, an denen ein Zeitstempel angebracht ist. Wenn die in den Datenpuffer 22 geschriebenen Daten solche sind, an denen ein Zeitstempel angebracht ist, ist der Rest "0", weil die Ordnungszahl " j + i" ein aliquoter Faktor der vorbestimmten Zahl M ist, so dass sich bei Schritt S14 eine positive Entscheidung ergibt. In diesem Fall geht die Steuerung über die Schritte S15 bis S18 zu Schritt S19 weiter. Wenn sich bei Schritt S14 eine negative Entscheidung ergibt, überspringt die Steuerung die Schritte S15 bis S18 zum Schritt S19.
Beim Schritt S15 wird entschieden, ob der in einem Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gespeicherte Inhalt leere Daten "void" ist oder nicht. Das Empfangsende-Zeitstempelregister TSr wird anfänglich durch einen (nicht gezeigten) Initialisierungsprozess zum Speichern leerer Daten "void" gesetzt, und hiernach wird die im empfangenen Paket enthaltene Zeitstempelinformation "Time Stamp" durch die Ausführung des folgenden Schrittes S16 in das Register TSr geladen. Schritt S16 dient zum Laden der ersten Zeitstempelinformation "Time Stamp" in das Empfangsende-Zeitstempelregister TSr. Hiernach ergibt sich bei Schritt S15 eine negative Entscheidung, so dass die Steuerung den Pfad durch die Schritte S17 und S18 einschlägt.
Bei Schritt S17 wird eine der Gleichung 3 oben entsprechende arithmetische Operation durchgeführt, um die ursprüngliche Abtastperiode T schätzungsweise zu bestimmen. Bei diesem Schritt wird nämlich der aktuell im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gespeicherte Wert (welcher die Zeitstempelinformation ist, die im letzten oder vorletzten empfangenen Paket enthalten ist und "TS(i – i')" von Gleichung 3 entspricht) von der Zeitstempelinformation "Time Stamp" abgezogen, die im aktuell empfangenen Paket enthalten ist (die "TS(i)" von Gleichung 3 entspricht), und das Subtraktionsergebnis wird durch feste Zahl M, welche die Zahl der Daten (z.B. vier) in der Datengruppe angibt, an welcher der Zeitstempel angebracht ist, geteilt. Dann wird der resultierende Quotient als Daten registriert, die eine Schätzung der ursprünglichen Abtastperiode T angeben.
Beim nächsten Schritt S18 wird die im aktuell empfangenen Paket enthaltene Zeitstempelinformation "Time Stamp" in das Empfangsende-Zeitstempelregister TSr geladen, um hierdurch den im Register TSr gespeicherten Wert zu erneuern, und außerdem wird im Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) ein wahrer Wert (TRUE) gesetzt.
Bei Schritt S19 wird der Wert des Variablenregisters i um eins inkrementiert. Beim nächsten Schritt S20 wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob der inkrementierte Wert des Variablenregisters i gleich der Zahl "x" der Daten im aktuell im Register X gespeicherten Paket geworden ist. Bei einer negativen Antwort schleift die Steuerung zu Schritt S13 zurück, um die oben erwähnten Operationen der Schritte S13 bis S18 für den Inkrementwert des Variablenregisters i zu wiederholen.
Nachdem bei Schritt S20 die Entscheidung positiv geworden ist, geht die Steuerung zu Schritt S21 weiter, bei dem ein Taktsynchronisationsprozess durchgeführt wird, um eine Abtasttaktfrequenz für die Empfangsendeeinheit 20 gemäß der beim vorhergehenden Schritt S17 schätzungsweise bestimmten ursprünglichen Abtastperiode T zu setzen, solange der gesetzte Wert des Aktualisierungstaktregisters (updateCLOCK) ein wahrer Wert (TRUE) ist. Das heißt, dass bei Schritt S21 eine Taktfrequenz für die Empfangsendeeinheit 20 gemäß dem Berechnungsergebnis T bei Schritt S17 gesetzt bzw. erneuert wird. Hiernach beendet die Steuerung den Empfangsprozess. Hierbei ist zu bemerken, dass, weil gemäß der vorliegenden Erfindung in jedem Paket nur eine Zeitinformation enthalten ist, keine Notwendigkeit besteht, die Operationen der Schritte S13 bis S20 zu wiederholen, nachdem die Steuerung den Pfad durch die Schritte S17 und S18 eingeschlagen hat. Daher kann der Betriebsablauf derart modifiziert werden, dass die Steuerung von Schritt S18 zu Schritt S21 springt.
Als nächstes folgt anhand der zweiten und der dritten Zeile in Abschnitt (c) von 1 eine Beschreibung eines detaillierten Beispiels für den Betriebsablauf von 5 in Bezug auf einen Fall, bei dem die vorbestimmte Zahl M auf "4" gesetzt ist.
Wenn das erste Paket, das die durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichneten Daten enthält, im zweiten Dienstabschnitt SF2 empfangen wird, werden bei Schritt S11 die Register j und X auf "0" bzw. "3" gesetzt. In diesem Fall ergibt sich bei Schritt S14 eine positive Entscheidung, wenn die Register j und i beide auf einen Wert "0" gesetzt wurden. Da im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr leere Daten "void" gesetzt wurden, ergibt sich beim folgenden Schritt S15 eine positive Entscheidung, so dass bei Schritt S16 die Zeitstempelinformation "Time Stamp" (= 1), die im aktuell empfangenen Paket enthalten ist, im Register TSr gesetzt wird. Dann geht die Steuerung nach dem Wiederholen der Operationen der Schritte S13 bis S20 zu Schritt S21 weiter. In diesem Fall wird die Operation zum Setzen der Abtasttaktfrequenz für die Empfangsendeeinheit 20 nicht durchgeführt, weil das Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) immer noch auf dem falschen Wert (FALSE) gesetzt bleibt. Dem gemäß hat ein reproduzierendes Auslesen der im Datenpuffer 22 gespeicherten Daten noch nicht begonnen. Wenn das die durch die Ordnungszahlen "3" und "4" bezeichneten Daten enthaltende Paket im dritten Dienstabschnitt SF2 empfangen wird, werden die Register j und X bei Schritt S11 auf die Werte "3" bzw. "2" gesetzt. In diesem Fall ergibt sich bei Schritt S14 eine positive Entscheidung, wenn die Register j und i auf "3" bzw. "1" gesetzt wurden. Weil die in dem letzten empfangenen Paket enthaltene Zeitstempelinformation "Time Stamp" (die "1" ist) im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gesetzt wurde, ergibt sich beim folgenden Schritt S15 eine negative Entscheidung, so dass die Steuerung zum Schritt S17 abzweigt. In diesem Fall ist die im aktuell empfangenen Paket enthaltene Zeitstempelinformation "Time Stamp" "17", weshalb sich bei der arithmetischen Operation von Schritt S17 für T = (17 - 1)/4 = 4 ergibt. Beim nächsten Schritt S18 wird die Zeitstempelinformation "Time Stamp", die den Wert "17" angibt, im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gesetzt und wird im Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) ein wahrer Wert (TRUE) gesetzt. Daher setzt der folgende Schritt S21 eine Abtasttaktfrequenz für die Empfangsendeeinheit 20 gemäß der oben erwähnten Periode T. Dies erlaubt ein reproduzierendes Auslesen der im Puffer 22 gespeicherten Daten. Beim Beispiel von Abschnitt (c) von 1 ist gezeigt, dass der Beginn des Datenauslesens gemäß der Periode T am Beginn des nächsten Dienstabschnitts SF4 erlaubt wird. Alternativ hierzu kann jedoch das reproduzierende Auslesen der im Datenpuffer 22 gespeicherten Daten unmittelbar nach Abschluss der Operation von Schritt S21 auch in der Mitte des Dienstabschnittes SF3 begonnen werden.
Wenn ferner das die durch die Ordnungszahlen "5" und "6" bezeichneten Daten enthaltende Paket im vierten. Dienstabschnitt SF4 empfangen wird, werden die Register j und X im Schritt S11 auf die Werte "5" bzw. "2" gesetzt. In diesem Fall wird das Variablenregister i erst auf den Wert "0" und dann "1" gesetzt. Daher trifft der Schritt S14 für zwei Werte: j + i = 5 + 0 = 5; sowie j + i = 5 + 1 = 6 eine Entscheidung, und die Entscheidung wird für jeden der beiden Werte negativ, so dass die Steuerung den Pfad durch die Schritte S17 und S18 nicht einschlägt. Dem gemäß wird die arithmetische Operation von Schritt S17 zum Bestimmen der ursprünglichen Periode T übersprungen, weshalb die Zeitstempelinformation "Time Stamp" vom Wert "17", der im letzten empfangenen Paket enthalten ist, im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gesetzt bleibt. Folglich wird auch die Abtasttaktfrequenzerneuerung von Schritt S21 übersprungen, so dass das reproduzierende Auslesen der im Datenpuffer 22 enthaltenen Daten weiterhin mit der Taktfrequenz gemäß der letzten bestimmten Periode T fortgeführt wird. Auf diese Weise wird immer dann, wenn die Zeitstempelinformation "Time Stamp", die im Paket enthalten ist, leere Daten "void" ist, die Abtasttaktfrequenzerneuerung von Schritt S21 nicht ausgeführt.
Wenn das die durch die Ordnungszahlen "7" und "8" bezeichneten Daten enthaltende vierte Paket im fünften Dienstabschnitt SF5 empfangen wird, werden die Register j und X bei Schritt S11 auf die Werte "7" bzw. "2" gesetzt. Auch in diesem Fall wird das Variablenregister i erst auf "0" und dann auf "1" gesetzt. Beim Schritt S14 ergibt sich eine positive Entscheidung, wenn j + i = 7 + 1 = 8 ist. Dann geht die Steuerung zu Schritt S17 weiter, wo eine arithmetische Operation von T = (33 – 17) 4 = 4 unter der Verwendung der Zeitstempelinformation "Time Stamp" des Wertes "33", der im aktuellen empfangenen Paket enthalten ist, und der Zeitstempelinformation "Time Stamp" des Wertes "17" des vorletzten Pakets, der im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gespeichert ist, durchgeführt wird. Beim nächsten Schritt S18 wird im aktuell empfangenen Paket enthaltene Zeitstempelinformation "Time Stamp" des Wertes " 33" im Empfangsende-Zeitstempelregister TSr gesetzt und ein wahrer Wert (TRUE) im Aktualisierungstaktregister (updateCLOCK) gesetzt. Auf diese Weise erneuert der folgende Schritt S21 die Abtasttaktfrequenz der Empfangsendeeinheit 20 gemäß der oben erwähnten Periode T.
Hiernach finden ähnliche Operationen statt, so dass das reproduzierende Auslesen der Zeitseriendaten mit der ursprünglichen Periode, wie es in der dritten Zeile von Abschnitt (c) von 1 gezeigt ist, im Ansprechen auf jedes empfangene Paket des Inhalts, wie in der zweiten Zeile von Abschnitt (c) gezeigt, weiter fortgeführt wird.
Die arithmetisch bestimmte Periode T wurde oben so beschrieben, dass sie einen festen Wert "4" hat, weil die Zeitstempelinformation zur übersichtlicheren Beschreibung als ein vereinfachter Wert ausgedrückt ist; normalerweise kann die Periode T je nach der für die einzelnen Werte eingestellten Auflösung jedoch auch einen viel komplizierteren Wert annehmen. Die Empfangsendeeinheit 20 wird synchronisationsgesteuert, so dass ihre Abtasttaktfrequenz ständig gemäß der arithmetisch bestimmten Periode T eingestellt wird. Daher wird im Ansprechen auf die für jede vorbestimmte Datengruppe übertragene Zeitstempelinformation eine Steuerung derart ausgeführt, dass die Abtastungstakte der Übertragungsendeeinheit 10 und der Empfangsendeeinheit 20 ständig miteinander synchron sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist es wünschenswert, wenn die vorbestimmte feste Zeit N einen solchen Wert hat, der es nicht erlaubt, dass ein Zeitstempel an zwei oder mehr Datenwerten innerhalb einer Paketbildungsperiode (d.h. einem Dienstabschnitt SF) angebracht wird, nämlich ein Wert, der größer als die maximale Anzahl von Daten (in den in 1 gezeigten Beispielen drei Datenwerte) ist, die innerhalb einer Paketbildungsperiode geliefert werden. Insbesondere ist ein kleinster Wert in einem derartigen Wertebereich am meisten bevorzugt, damit die Reproduktionsauflösung der Abtastperiode T an der Empfangsendeeinheit 20 erhöht wird. Außerdem ist es wünschenswert, die vorbestimmte feste Zahl M auf eine Zweierpotenz zu setzen, weil ein derartiger Wert die notwendige Teilungsberechnung wesentlich vereinfachen kann.
In einer einfachsten Form sollte es zum Erzielen einer Synchronisation zwischen den Abtastungstakten an der Übertragungs- und der Empfangsendeeinheit ausreichen, wenn eine eine Abtastfrequenz anweisende Information am Anfang der Datenübertragung von der Übertragungsendeeinheit an die Empfangsendeeinheit übertragen wird und ein Taktfrequenzteilungsverhältnis so gesetzt wird, dass es der Empfangsendeeinheit erlaubt wird, eine Abtastfrequenz zu erzeugen, die der Abtastfrequenzanweisungsinformation entspricht. Da jedoch der Reproduktionsprozess eine lange Zeit andauert, hat er die Tendenz, verschiedene Probleme zu entwickeln, weil zwischen den tatsächlichen Abtastfrequenzen an der Übertragungs- und der Empfangsendeeinheit aufgrund der individuellen Besonderheiten der als Oszillationsquellen verwendeten Quarzkristalloszillatoren geringfügige Unterschiede auftreten. Wo nämlich bei den auf Taktoszillatorausgaben basierenden Datenausleseverfahren die Oszillatorausgabe zur Erzeugung von Abtasttaktimpulsen einer gewünschten Periode frequenzgeteilt wird, könnten aufgrund eines Unterschieds zwischen den individuellen Eigenschaften des für das Datenauslesen bei der Übertragungsendeeinheit verwendeten Quarzkristalloszillators und des für das Datenauslesen an der Empfangsendeeinheit verwendeten Quarzkristalloszillators zwischen den tatsächlichen Abtastfrequenzen an der Übertragungs- und an der Empfangsendeeinheit geringfügige Unterschiede auftreten, auch wenn an den beiden Endeinheiten dasselbe Frequenzteilungsverhältnis verwendet wird. Derartige geringfügige Unterschiede würden sich dann in einer lange andauernden Audiodatenreproduktion allmählich ansammeln, was schließlich zu einer großen Differenz bei der Reproduktionszeitsteuerung führen würde.
Zum Beispiel war es bisher in Fällen, bei denen Information zwischen unterschiedlichen Systemen ausgetauscht wird, gebräuchlich, einen Unterschied bei der Datenübertragungszeitsteuerung dadurch auszugleichen, dass lediglich ein Puffer an der Empfangsendeeinheit vorgesehen wurde. Bei dem herkömmlichen Verfahren führte dann das Vorhandensein eines geringfügigen Unterschieds zwischen den Abtasttaktfrequenzen an der Übertragungs- und der Empfangsendeeinheit manchmal zu einem Überlauf beim Empfangsendepuffer (wenn die Empfangsende-Taktfrequenz relativ niedrig geworden ist) oder einem Unterlauf beim Empfangsendepuffer (wenn die Empfangsende-Taktfrequenz relativ hoch geworden ist); ein derartiger Überlauf oder Unterlauf ist nicht wünschenswert, weil er eine entsprechende Datenübertragung und einen entsprechenden Datenempfang verhindert. Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Erfindung, da sie das System verwendet, bei dem die Takte an der Übertragungs- und der Empfangsendeeinheit ständig zur Synchronisation miteinander gesteuert werden, indem den zu übertragenden Daten Zeitinformation hinzugefügt wird, ein derartiges Problem zuverlässig vermeiden und ist daher vorzuziehen.
Während bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Abtasttaktfrequenz zum Steuern des reproduktiven Auslesens aus dem Datenpuffer 22 an der Empfangsendeeinheit 20 auf der Grundlage der Periode T eingestellt wird, die bei Schritt S17 arithmetisch bestimmt wurde, kann die Form der Steuerung des reproduzierenden Auslesens auf der Grundlage von Zeitinformation gegebenenfalls modifiziert werden, ohne dass sie auf die oben erwähnte eingeschränkt ist. Zum Beispiel kann jedem Datenwert, dem keine Zeitstempelinformation hinzugefügt wurde, eindeutige Zeitinformation beigegeben werden, so dass das reproduzierende Auslesen unter Bezugnahme auf die eindeutige Zeitinformation durchgeführt wird.
Außerdem können eine grundlegende Abtastperiode T angebende Daten vor der Datenübertragung gesendet werden, so dass die Empfangsendeeinheit 20 mit der Abtastperiode T, welche den übertragenen Daten entspricht, das reproduzierende Datenauslesen beginnt. Hierdurch kann der Start des reproduzierenden Datenauslesens an der Empfangsendeeinheit 20 um eine einem Dienstabschnitt entsprechende Zeit früher als bei der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgen.
Bei einer weiteren Ausführungsform können vor der Übertragung der tatsächlichen Daten mehrere Dummydaten zusammen mit einem anfänglichen Zeitstempelwert gesendet werden. In diesem Fall wird veranlasst, dass das reproduzierende Datenauslesen mit den tatsächlichen Daten unter Überspringung der Dummydaten begonnen wird. Angenommen, dass die durch die Ordnungszahlen "0", "1" und "2" bezeichnenden Daten im Beispiel von Abschnitt (c) Dummydaten sind, wird das auf der dritten Zeile gezeigte reproduzierende Auslesen an der Empfangsendeeinheit veranlasst, mit den durch die Ordnungszahl 3 bezeichneten Daten (den Kopfdaten der tatsächlichen Datengruppe) zu beginnen. Sogar in diesem Fall kann der Start des reproduzierenden Datenauslesens an der Empfangsendeeinheit 20 um eine einem Dienstabschnitt entsprechende Zeit früher als bei der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgen.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn das im Abschnitt (b) von 1 gezeigte Datenkommunikationssystem ausgeführt wird, in den meisten Fällen Modifikationen durchgeführt werden können, so dass die Schritte S2 und S3 in 3 ausgelassen werden, ein aktueller Wert der Zeitsteuerung 30 und nicht ein aktuell im Register TSt gespeicherter bei Schritt S6 von 4 als die Zeitstempelinformation "Time Stamp" gesetzt und eine variable Zahl "x" (der im Register X gespeichert ist) anstelle der vorbestimmten Zahl M bei den Schritten S14 und S17 von 5 verwendet wird.
Wenn ferner das in Abschnitt (a) von 1 gezeigte Datenkommunikationssystem ausgeführt wird, können in den meisten Fällen Modifikationen vorgenommen werden, so dass eine feste Zahl N, welche die Anzahl von Daten pro Paket anzeigt, anstelle der vorbestimmten Zahl M bei Schritt S2 von 3 und den Schritten S14 und S17 von 5 verwendet wird, und am Beginn des Übertragungsunterbrechungsprozesses ein zusätzlicher Schritt ausgeführt wird, um zu entscheiden, ob die Zahl "x" von Daten im Übertragungspuffer TBF größer oder gleich der Zahl N ist. In diesem Fall wird der Übertragungsunterbrechungsprozess beendet, wenn beim zusätzlichen Schritt die Antwort negativ ist, wird jedoch weiter ausgeführt, wenn sich beim zusätzlichen Schritt eine positive Antwort ergibt. Wenn die Ausführung des Übertragungs-Unterbrechungsprozesses fortgesetzt werden sollte, wird die vorbestimmte Zahl N bei Schritt S6 als die Zahl der Abtastung "Sample x" als Vorbereitung zur Übertragung gesetzt und werden die ersten N Daten dieser im Übertragungspuffer TBF gespeicherten Daten bei Schritt S7 als ein Paket gebildet, wobei übrige Daten im Puffer TBF gespeichert bleiben.
6 ist ein Blockdiagramm, das einen Hardwareaufbau einer Vorrichtung, wie zum Beispiel eines PCs, veranschaulicht, der entweder als die Übertragungsendeeinheit oder als die Empfangsendeeinheit eingesetzt werden kann.
Bei dem System von 6 wird eine CPU (Central Processing Unit/-Zentraleinheit) 31 als ein Hauptsteuerungsabschnitt eingesetzt, unter dessen Steuerung die in den 3 und 4 gezeigten Übertragungsverarbeitungsprogramme und ein in 5 gezeigtes Empfangsverarbeitungsprogramm ausgeführt wird. Mit der CPU 31 sind über einen Daten- und Adressbus 44 ein ROM (Read Only Memory /Nurlesespeicher) 32, ein RAM (Random Access Memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 33, eine Kommunikationsnetzwerk-Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung (Netzwerk-I/O) 34, eine Zeitsteuerung 35, eine Maus 36, eine Tastatur 37, eine Anzeige 38, eine Festplatte 39, ein DMAC (Direct Memory Access Controller) 40, eine Klang-Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung (Klang-I/O) 41, eine Abtasttaktgeneratorschaltung 42, ein externes Speicherlaufwerk 43 usw. verbunden.
Die Klang-I/O 41 ist eine Klang-Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung, die normalerweise als ein "CODEC" bezeichnet wird, der einen Digital-Analog-Wandler (DAC), einen Analog-Digital-Wandler (ADC), einen Eingabe-FIFO(First-In-First-Out)-Puffer, der mit dem ADC verbunden ist, einen Ausgabe-FIFO-Puffer, der mit dem DAC verbunden ist, usw. enthält. Über ein externes Audiosignal-Eingabe-Endgerät 45 wird ein analoges Audiosignal an den ADC in der Klang-I/O 41 geliefert, so dass das gelieferte Audiosignal im Ansprechen auf einen Abtastungstaktimpuls einer vorbestimmten Frequenz, der von der Abtasttaktgeneratorschaltung 42 erzeugt wird, in ein digitales Audiosignal umgewandelt und dann in den Eingabe-FIFO-Puffer eingespeist wird. Wenn im Eingabe-FIFO-Puffer Daten vorhanden sind, wird eine Signalanforderungsausführung eines Klangaufzeichnungsprozesses an den DMAC 40 ausgegeben. Der DMAC 40 empfängt vom Eingabe-FIFO-Puffer im Ansprechen auf die Klangaufzeichnungsprozessanforderung von der Klang-I/O 41 die analogen Audiodaten und liefert die analogen Audiodaten über den Bus 44 an den internen Speicher, wie zum Beispiel den RAM 33, um hier abgelegt zu werden.
Ein externes Aufzeichnungsmedium 46, wie zum Beispiel eine Diskette, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) oder MO (magnetooptische Platte), ist im externen Speicherlaufwerk 43 zum Datenlesen bzw. -schreiben durch das Laufwerk 43 entfernbar eingelegt. Ein solches externes Aufzeichnungsmedium 46 kann zum Speichern von Steuerungsprogrammen, wie in den 3 bis 5 gezeigt, sowie anderer Programme oder auch zum Speichern von Audiodaten und dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel wird das externe Speichermedium 46, in dem zu übertragende Audiodaten gespeichert sind, in das externe Speicherlaufwerk 43 eingelegt, so dass das Laufwerk 43 die Audiodaten aus dem Aufzeichnungsmedium 46 ausliest, um die ausgelesenen Daten dann über den Bus 44 an den internen Speicher, wie zum Beispiel den RAM 33 zu liefern, damit sie darin abgelegt werden.
Wo das System von 6 so angeordnet ist, dass es als eine Übertragungsendeeinheit 10 fungiert, führt die CPU 31 die in den 3 und 4 gezeigten Übertragungsverarbeitungsprogramme aus und überträgt die im RAM 33 gespeicherten Audiodaten an das Kommunikationsnetz 30 (2) über die Kommunikationsnetzwerk-I/O 34.
Wo auf der anderen Seite das System von 6 so angeordnet ist, dass es als eine Empfangsendeeinheit 20 fungiert, führt die CPU 31 das in 5 gezeigte Empfangsverarbeitungsprogramm aus und empfängt die über die Kommunikationsnetzwerk-I/O 34 und das Kommunikationsnetz 30 (2) gelieferten Audiodaten, um die empfangenen Daten im internen Speicher, wie zum Beispiel dem RAM 33, zu speichern. Außerdem ist eine Frequenz von durch den Abtasttaktgenerator 42 erzeugten Taktimpulsen gemäß der Abtasttaktfrequenz der empfangenen Daten variabel eingestellt. Die im RAM 33 gespeicherten empfangenen Audiodaten können auf der Festplatte 39 oder auf dem externen Aufzeichnungsmedium 46 aufbewahrt oder unter der Steuerung des DMAC 40 zur Klangwiedergabe über das Klangsystem 47 ausgelesen werden. In einem solchen Fall liest der DMAC 40 die im RAM 33 gespeicherten Daten über den Ausgabepuffer Abtastung für Abtastung in Übereinstimmung mit dem direkten Speicherzugriffsverfahren synchron mit den Reproduktionsabtastungstaktimpulsen von der Klang-I/O 41 aus. Die Klang-I/O 41 schreibt die Audiodaten in ihren internen Ausgabe-FIFO-Puffer und liest dann die Daten gemäß den Abtasttaktimpulsen aus dem Ausgabe-FIFO-Puffer aus, um die ausgelesenen Daten zur Digital-Analog-Wandlung an den DAC zu übertragen. Die resultierenden umgewandelten Wellenformdaten werden dann an das Klangsystem 47 geliefert, um von diesem hörbar reproduziert bzw. zum Klingen gebracht zu werden.
Die Übertragungs- und Empfangsverarbeitungsprogramme der vorliegenden Erfindung, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, können im ROM 32, im RAM 33, der Festplatte 39 oder dem externen Aufzeichnungsmedium 46 gespeichert sein.
Außerdem kann das System von 6 über die Kommunikationsnetzwerk-I/0 34 mit dem Kommunikationsnetzwerk verbunden sein, so dass sie von einem (nicht gezeigten) externen Servercomputer das Übertragungs- oder das Empfangsverarbeitungsprogramm empfangen kann und das empfangene Programm an den RAM 33 oder die Festplatte 39 übertragen kann, wo sie dann abgelegt werden können.
Bei der in der oben beschriebenen Art und Weise angeordneten ersten Ausführungsform wird ein verbessertes Datenkommunikationssystem vorgesehen, das zur Verwendung in Anwendungen geeignet ist, bei denen eine Vielzahl von Daten, wie zum Beispiel digitale Audiodaten, die in einer Zeitserie einer vorbestimmten Periode angeordnet sind, von einer Übertragungsendeeinheit über ein Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, und die, während es Benutzern erlaubt ist, die Vorteile einer asynchronen Paketkommunikation zu genießen, eine Gesamtmenge übertragener Daten pro Paket dadurch wirksam dadurch verringern, dass Zeitinformation für das Paket in einer minimierten Datenmenge ausgedrückt wird.
Die erste Ausführungsform sieht auch ein verbessertes Datenkommunikationssystem vor, das Zeitverzögerungen minimieren kann, die sonst bei einer Datenübertragung zwischen einer Übertragungsendeeinheit und einer Empfangsendeeinheit verursacht würden. Außerdem kann in diesem Fall eine arithmetische Operation, welche die Empfangsendeeinheit benötigt, um die Zeitinformation zu reproduzieren, wesentlich vereinfacht werden.
Es folgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Organisation eines Datenkommunikationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 7 repräsentiert das Bezugszeichen 110 das Kommunikationsnetz, das zu einer isochronen Datenübertragung, wie vorher in Bezug auf 25 beschrieben, fähig ist. Außerdem bezeichnen die Bezugszeichen 111 bis 113 Beispiele von an das Netzwerk angeschlossenen Knoten, von denen der Knoten 112 eine Sendestation zum Senden zeitserieller Daten, die auf der Zeitachse zu reproduzieren sind, wie zum Beispiel eine Tonquelle, die Tonwellenformsignale aussendet, ist. Der Knoten 113 ist eine Empfangsstation zum Empfangen der oben erwähnten zeitseriellen Daten, wie zum Beispiel ein Mischer, der die Tonwellenformsignale zusammenmischt. Insbesondere werden zeitserielle Daten, wie zum Beispiel Tonwellenformdaten, die zu einer vorbestimmten Abtastzeitsteuerung abgetastet werden, von der Übertragungsstation zusammen mit an ihnen angebrachten Zeitstempeln übertragen. Dann empfängt und reproduziert die Empfangsstation 113 die übertragenen Tonwellenformdaten mit der durch die Zeitstempel spezifizierten Zeitsteuerung. Hierbei ist zu bemerken, dass eine Vielzahl anderer Knoten ebenfalls an das Kommunikationsnetzwerk 110 angeschlossen sind, wobei einer der anderen Knoten 11 dazu bestimmt ist, als der oben erwähnte Zyklusmaster (d.h. eine ein Zyklusstartpaket übertragende Station) zu fungieren.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte innere Struktur eines jeden der Knoten 111 bis 113 darstellt. In 8 repräsentiert das Bezugszeichen 121 eine Zentraleinheit (CPU), 122 einen ROM, in dem Betriebsprogramme und verschiedene Daten gespeichert sind, 123 einen RAM zur Verwendung als Arbeitsbereiche und dergleichen, 124 eine Zeitsteuerung, welche das oben erwähnte Zykluszeitsteuerungsregister enthält und zum Erzeugen verschiedener Zeitsteuerungssignale fähig ist, 126 eine Netzwerkschnittstellenschaltung zur Herstellung einer Verbindung zum Netzwerk 110 und 127 einen internen Bus. Außerdem repräsentiert das Bezugszeichen 125 eine Datennutzungs- bzw. -erzeugungsschaltung, die dazu veranlasst wird, als die Datenerzeugungsschaltung zu fungieren, wenn der betreffende Knoten die übertragende Station 112 ist, jedoch dazu veranlasst wird, als die Datennutzungsschaltung zu fungieren, wenn der betreffende Knoten die empfangende Station 113 ist.
Die 9A und 9B sind Funktionsblockdiagramme, welche die Datenübertragungsoperationen erläutern, die in der überfragenden Station 112 und der empfangenden Station 113 ausgeführt werden.
Insbesondere ist 9A ein Blockdiagramm, das ein Verhalten der übertragenden Station 112 erläutert, wobei das Bezugszeichen 113 eine Datenerzeugungsschaltung repräsentiert, die auf der Grundlage einer Vielzahl von Tonabtastdaten für jede grundlegende Periode von 125 μs, die mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz abgetastet wurden, sowie mit einem Zeitstempel, der an den Tonabtastdaten angebracht wird, ein isochrones Kanalübertragungspaket erzeugt. Das Bezugszeichen 132 repräsentiert einen Datenpuffer zum Speichern jedes durch die Datenerzeugungsschaltung 131 erzeugten Pakets und 133 einen Wartepuffer des FIFO-Typs (First-In-First-Out), in dem das vorübergehend im Datenpuffer 132 gespeicherte Paket im Ansprechen auf eine Ausgabe (Zykluszeitsteuerungsausgabe) vom Zykluszeitsteuerungsregister, welche die oben erwähnte erste Zeitsteuerung angibt, eingelesen wird. Außerdem bezieht sich das Bezugszeichen 134 auf einen Übertragungspuffer zum Speichern des Pakets, das im Ansprechen auf ein Zyklusstartsignal, das nach Empfang eines Zyklusstartpakets erzeugt wurde, das einen Start eines neuen Übertragungszyklus anzeigt, aus dem Wartepuffer 133 ausgelesen wurde. Das auf diese Weise im Übertragungspuffer 134 gespeicherte Paket wird mit der Zeitsteuerung, die vom betreffenden isochronen Kanal angegeben wird, an das Kommunikationsnetz 110 ausgesendet.
Ferner ist 9B ein Blockdiagramm, das ein Verhalten der Empfangsstation 113 erläutert, wobei das Bezugszeichen 135 einen Empfangspuffer zum Speichern eines jeden der zum Kommunikationsnetz aus gesendeten Pakete repräsentiert, das von der Empfangsstation 113 zu empfangen ist, und 136 einen Wartepuffer des FIFO-Typs, in den das im Empfangspuffer 135 vorübergehend gespeicherte Paket im Ansprechen auf ein Zyklusstartsignal eingeschrieben wird. Das Bezugszeichen 137 repräsentiert einen Datenpuffer, in den ein im Wartepuffer 136 gespeichertes Paket im Ansprechen auf eine Ausgabe vom Zykluszeitsteuerungsregister, welche die oben erwähnte erste Zeitsteuerung angibt, geschrieben wird, und 138 eine Datennutzungsschaltung, welche die Daten des Paketes aus dem Datenpuffer 137 mit der vom Zeitstempel spezifizierten Zeitsteuerung reproduziert.
In der oben angegebenen Art und Weise erzeugt das Übertragungsende ein Datenpaket gemäß der ersten Zeitsteuerung und überträgt es an das Kommunikationsnetz im Ansprechen auf das Zyklusstartsignal (zweite Zeitsteuerung) und empfängt das empfangende Ende das übertragene Paket auf der Grundlage der zweiten Zeitsteuerung und reproduziert die Daten auf der Grundlage der ersten Zeitsteuerung.
Die 10A und 10B sind ein Diagramm, das ein Übertragungspaket erklärt, das von der Datenerzeugungsschaltung 131 erzeugt wurde. Insbesondere erläutert 10A zu übertragende Daten (Übertragungsdaten), die zum Beispiel fünf diskrete Daten "1" bis "5" sind, die durch Abtasten eines kontinuierlichen Signals, wie zum Beispiel eines Tonwellenformsignals, zu vorbestimmten Abtastintervallen ts, in diesem Fall ts = 25 (=125/25) μs, gewonnen wurden. Der erste abgetastete Datenwert "1" ist ein Datenwert, der zu einem Zeitpunkt abgetastet wurde, der um eine Zeit t später als das erste Zeitsteuerungssignal ist, und die verbleibenden abgetasteten Daten "2" bis "5" sind Daten, die um Zeiten später als der Zeitpunkt t abgetastet werden, die gleich entsprechenden Vielfachen des Zeitwertes ts sind.
Ferner ist in dem vorliegenden Bussystem die grundlegende Taktfrequenz Φ auf 24,576 MHz (d.h. eine Taktperiode von 40,7 ns) gesetzt, und auf diese Weise kann eine beliebige Zeitposition in einem Referenzzyklus (125 μs) durch die Taktzyklen ausgedrückt werden; das heißt eine beliebige Zeitposition in einem Referenzzyklus kann durch eine spezifische Anzahl von Systemtaktimpulsen im Bereich von "0" bis "3071" ausgedrückt werden.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden Erfindung für die Zeitposition t der ersten abgetasteten Daten innerhalb des entsprechenden Referenzzyklus, der unter der Verwendung der Anzahl der Taktzyklen ausgedrückt wird, ein Wert des Zeitstempels verwendet, und eine entsprechende Reproduktionszeitsteuerung der anderen abgetasteten Daten "2" bis "5" wird durch sequentielles Addieren des Abtastintervalls ts zur Zeitposition der ersten abgetasteten Daten bestimmt.
In 10B ist eine Organisation eines Pakets gezeigt, in dem derartige Daten übertragen werden. Wie gezeigt, umfasst das Übertragungspaket eine Kombination des Zeitstempels, der am Beginn des Pakets vorgesehen ist, um eine Zeitposition t der ersten abgetasteten Daten im Paket und der den Zeitstempel folgenden ersten bis fünften abgetasteten Daten anzugeben. Weil der Zeitstempel durch eine spezifische Anzahl der Systemtaktimpulse im Bereich von "0" bis "3071" Taktzyklen, wie vorher angegeben, ausgedrückt ist, ist er als 12-Bit-Daten vorgesehen.
Zu Vergleichszwecken ist die typische Organisation des herkömmlicherweise verwendeten Zeitstempels in 10C gezeigt. Auch wenn der herkömmliche Zeitstempel ebenfalls eine Kombination des Zeitstempels und der dem Zeitstempel folgenden ersten bis fünften abgetasteten Daten umfasst, hat der Zeitstempel eine Datengröße, wie zum Beispiel eine 32-Bit-Größe, die sich von der in der vorliegenden Erfindung verwendeten unterscheidet. Spezifisch zeigen die niedrigerwertigen 12 Bits des Zeitstempels die Zeitposition t der ersten abgetasteten Daten im Paket wie beim erfindungsgemäßen Beispiel an, und zeigen die folgenden 13 Bits eine eindeutige Anzahl des Referenzzyklus an, und zeigen die höchstwertigen sieben Bits einen Zeitpunkt in Sekunden an. Da der herkömmliche Zeitstempel so ausgelegt ist, dass er die gesamte von allen Knoten gemeinsam genutzte absolute Zeit ausdrückt, braucht er eine Datengröße bzw. -länge, die zwanzig Bits größer als diejenige der vorliegenden Erfindung ist.
Beim Netzwerksystem der vorliegenden Erfindung, bei dem alle gemäß der ersten Zeitsteuerung erzeugten Übertragungsdaten gemäß der zweiten Zeitsteuerung an das Netzwerk ausgesendet werden, wird die zweite Zeitsteuerung manchmal, wie oben erwähnt, mit einem bestimmten Zeitversatz hinter der ersten Zeitsteuerung erzeugt. Folglich ist es möglich, dass zwei Übertragungsdatenwerte unerwünscht in einem selben Referenzzyklus enthalten sind, der auf der Grundlage der ersten Zeitsteuerung bestimmte wurde. Auch in einer derartigen unerwünschten Situation kann das erfindungsgemäße Datenkommunikationssystem die ursprünglichen Daten an entsprechenden vorbestimmten Zeitpositionen genau reproduzieren, ohne dass dadurch irgendein Nachteil entsteht.
Es folgt nun eine Beschreibung eines Verhaltens des Datenkommunikationssystems der vorliegenden Erfindung anhand der Zeittafel von 11, wobei die waagrechte Achse das Verstreichen der Zeit repräsentiert. Durch Abtasten der Originaldaten innerhalb eines Referenzzyklus vom Zeitpunkt t1 zum Zeitpunkt t2 erhaltene Daten werden in ein Paket 15 mit einem 12-Bit-Zeitstempel, wie oben erwähnt, aufgenommen und vorübergehend im Datenpuffer 132 gespeichert. Das auf diese Weise im Datenpuffer 132 gespeicherte Paket 51 wird im Ansprechen auf eine zum Zeitpunkt t2 erzeugte Zykluszeitsteuerungsausgabe in den Wartepuffer 132 des FIFO-Typs geschrieben.
Ein weiteres Paket 52, das den ursprünglichen Daten innerhalb einer Periode vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 entspricht, wird in ähnlicher Weise erzeugt und vorübergehend im Datenpuffer 132 gespeichert. Nach dem Eintreffen des Zeitpunkts t3 wird das Paket 52 im Ansprechen auf die Zykluszeitsteuerungsausgabe in den Wartepuffer 132 des FIFO-Typs geschrieben. Ein Zyklusstartpaket wurde, wie zuvor erwähnt, am Zeitpunkt t3 noch nicht übertragen, weshalb die beiden Pakete 51 und 52 zum Zeitpunkt t3 im Wartepuffer 133 gespeichert werden. Nachdem, wie gezeigt, ein Übertragungszyklus geringfügig nach dem Zeitpunkt t3 eingeleitet und das Zyklusstartpaket übertragen wird, wird ein Zyklusstartsignal ausgegeben, im Ansprechen auf welches das Paket 51 zum oben erwähnten Übertragungspuffer 134 übertragen wird. Dann wird das auf diese Weise im Übertragungspuffer 134 gespeicherte Paket zu einem Zeitpunkt, der dem isochronen Kanal innerhalb dieses Übertragungszyklus entspricht, an das Kommunikationsnetzwerk 110 ausgesendet.
Beim gezeigten Beispiel wird der Übertragungszyklus geringfügig nach dem Referenzzyklus eingeleitet, so dass die Übertragung des Pakets 51 nach dem nächsten Referenzzeitpunkt t4 stattfindet. Auf diese Weise wird dann das Paket 51 nach dem Zeitpunkt t4 im Empfangspuffer 135 gespeichert. Nachdem um eine Zeit td später als der Zeitpunkt t4 ein nächster Übertragungszyklus eingeleitet wurde und das Zyklusstartpaket 101 ausgesendet wurde, wird das zweite Paket 52 an den Übertragungspuffer 134 übertragen und dann während dieser Übertragungszyklusperiode an das Netzwerk 110 ausgesendet. Auf diese Weise werden dann die beiden Pakete innerhalb des einzigen Referenzzyklus vom Zeitpunkt t4 vom Zeitpunkt t5 übertragen und empfangen.
Die beiden Pakete 51 und 52 werden während der Periode vom Zeitpunkt t4 zum Zeitpunkt t5 empfangen und in den Empfangspuffer 135 geschrieben. Die empfangenen und geschriebenen Pakete 51 und 52 werden im Ansprechen auf das Zyklusstartsignal an den Wartepuffer 136 überfragen und dann im Ansprechen auf eine Zykluszeitsteuerungsausgabe, welche die Referenzzeit angibt, vom Wartepuffer 136 an den Datenpuffer 137 weitergeleitet. Insbesondere wird das erste Paket 51 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t4 im Empfangspuffer 135 gespeichert und dann im Ansprechen auf das Zyklusstartsignal, das den Start des nächsten Übertragungszyklus angibt, im Wartepuffer 136 gespeichert. Zu dieser Zeit wird das zweite Paket 52, das im Übertragungszyklus übertragen wurde, der im Ansprechen auf dieses Zyklusstartsignal eingeleitet wurde, im Empfangspuffer 135 gespeichert. Nach Eintreffen eines Zeitpunkts t5 wird das im Wartepuffer 136 gespeicherte Paket 51 im Ansprechen auf eine Zykluszeitsteuerungsausgabe in den Datenpuffer 137 geschrieben, so dass es mittels der Datennutzungsschaltung 138 in der Zeitachse reproduziert wird. Das andere Paket 52, das im Empfangspuffer 135 gespeichert wurde, wird im Ansprechen auf das Zyklusstartsignal, welches einen Start eines weiteren Übertragungszyklus angibt, an den Wartepuffer 136 übertragen und zum Zeitpunkt t6 in den Datenpuffer 137 geschrieben, so dass es zu einer richtigen Zeit während einer Periode vom Zeitpunkt t6 zum Zeitpunkt t7 reproduziert wird.
In der oben erwähnten Art und Weise ist es lediglich durch Verwenden der Zeitstempeldaten, die aus einer verringerten Anzahl von Bits bestehen und lediglich eine Differenz oder Abweichung von einem Zykluszeitsteuerungsausgabepunkt innerhalb des Referenzzyklus repräsentieren, möglich, die ursprünglichen Daten zu einer genauen Zeitsteuerung zu reproduzieren.
Die oben beschriebenen Funktionen können auch durch Software implementiert werden. Die 12A bis 12C und die 13A bis 13C sind Fließdiagramme verschiedener Prozesse, die am Übertragungs- und am Empfangsende zur Durchführung dieser Funktionen ausgeführt werden. Spezifisch zeigen die 12A bis 12C die am übertragenden Ende ausgeführten Prozesse, während die 13A bis 13C die am empfangenden Ende ausgeführten Prozesse veranschaulichen.
12A zeigt einen Datenerzeugungsprozess, der am empfangenden Ende ausgeführt wird, der der Funktion der oben erwähnten Datenerzeugungsschaltung entspricht und ein Datenpaket der zu übertragenden ursprünglichen Daten erzeugt, das einen Zeitstempel aufweist, der einen Zeitpositionswert der vordersten Daten angibt.
12B zeigt einen Zykluszeitsteuerungs-Unterbrechungsprozess, der am Übertragungsende im Ansprechen auf ein Zykluszeitsteuerungs-Unterbrechungssignal ausgeführt wird, welches die oben erwähnte erste Zeitsteuerung angibt, wobei die Daten des Datenpuffers an den Wartepuffer übertragen werden, um den Datenpuffer zu löschen.
Ferner zeigt 12C einen Zyklusstart-Unterbrechungsprozess, der am übertragenden Ende im Ansprechen auf ein Zyklusstart-Unterbrechungssignal eingeleitet wird, das nach Empfang des Zyklusstartpakets erzeugt wird, welches die ältesten Daten im Wartepuffer abruft und die abgerufenen Daten zum Übertragungspuffer überträgt.
13A zeigt einen Datenempfangs-Unterbrechungsprozess, der am empfangenden Ende nach Empfang eines Pakets über das Kommunikationsnetzwerk durchgeführt wird, wobei das Paket im Empfangspuffer aufgezeichnet wird, wenn die empfangenen Daten in der Empfangsstation als notwendige Daten betrachtet werden. 13B zeigt einen Zyklusstart-Unterbrechungsprozess, der am empfangenden Ende im Ansprechen auf das Zyklusstart-Unterbrechungssignal durchgeführt wird, das nach Empfang des Zyklusstartpakets erzeugt wird, wobei die Daten des Empfangspuffers an den Wartepuffer übertragen werden, um das Paket aus dem Empfangspuffer zu leeren. Ferner zeigt 13C einen Zykluszeitsteuerungs-Unterbrechungsprozess, der am empfangenden Ende im Ansprechen auf das Zykluszeitsteuerungs-Unterbrechungssignal eingeleitet wird, welches die ältesten Daten im Wartepuffer abruft und die abgerufenen Daten an den Datenpuffer überträgt.
Es ist einzusehen, dass die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwar oben anhand des Falles beschrieben wurde, bei dem ein serielles Hochgeschwindigkeitssystem IEEE1394 verwendet wird, doch ist sie auf dieses nicht eingeschränkt, sondern auch auf beliebige andere Netzwerksysteme anwendbar, die eine ähnliche isochrone Übertragung unterstützen.
Ferner kann die Anzahl von Bits im Zeitstempel je nach der erforderlichen Zeitgenauigkeit oder dergleichen nach Wunsch eingestellt werden.
Außerdem können die zu übertragenden Daten auch andere Daten als Tondaten, wie zum Beispiel Bild- bzw. Animationsdaten und auch zeitvariierende Daten, einschließlich Wellenformdaten, die nicht mit Tönen zusammenhängen, sein.
Die bisher beschriebene zweite Ausführungsform kann die im Zeitstempel notwendige Anzahl von Bits beträchtlich verringern, wodurch ein erhöhter Übertragungswirkungsgrad erzielt wird.
Es folgt eine Beschreibung eines Datenkommunikationssystems.
Es kann eine Systemorganisation ähnlich der in 7 verwendet werden, und die interne Struktur eines jeden einer Vielzahl von Knoten kann auch der in 8 gezeigten ähnlich sein. 14 ist eine Darstellung, die ein Übertragungspaket in einer dritten Ausführungsform erklärt, die auch der in den 10A und 10B gezeigten ähnlich ist.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Organisation eines Kommunikationsnetzes zeigt, auf das das Datenkommunikationssystem angewendet wird.
Wie in 15 gezeigt, umfasst das Kommunikationsnetz den Abschnitt 1, der die Knoten N11 bis N13 aufweist, den Abschnitt 2, der die Knoten N21 bis N23 aufweist, sowie den Abschnitt 3, der die Knoten N31 bis N33 aufweist. Außerdem enthält das Kommunikationsnetz eine Brücke B1 zwischen den Bussen des Abschnittes 1 und des Abschnittes 2 und einen Router R1 zwischen den Bussen des Abschnitts 2 und des Abschnitts 3.
Die Brücke B1 enthält eine physikalische Schicht und eine Datenübermittlungsschicht und verbindet den Bus des Abschnitts 1 und den Bus des Abschnitts 2 miteinander. Der Router R1, der zum Verbinden von Übertragungspfaden unterschiedlicher Protokolle fähig ist, verbindet den Bus des Abschnitts 2 und den Bus des Abschnitts 3 miteinander. Es wird darauf hingewiesen, dass die Brücke B1 und der Router R1 zwar in ähnlicher Weise zu dem in 8 gezeigten Knoten aufgebaut sein können, diese beiden Elemente jedoch nicht mit der Datennutzungs- bzw. -erzeugungsschaltung 125 ausgerüstet sind.
Im Kommunikationsnetz von 15 wird sowohl eine isochrone Übertragung als auch eine asynchrone Paketübertragung in der vorher anhand von 25 beschriebenen Art und Weise durchgeführt. Folglich wird das Zyklusstartpaket im Grunde genommen in Zeitintervallen übertragen, die der Ausgabezeitsteuerung der Zykluszeitsteuerung, (d.h. 125 μs) entsprechen; wenn jedoch die Übertragung eines anderen Paketes andauert, wird mit der Übertragung des Zyklusstartpakets gewartet, bis die Übertragung des anderen Pakets abgeschlossen ist.
Das Datenkommunikationssystem, das auf eine derartige isochrone Übertragung und eine asynchrone Paketübertragung zwischen den Abschnitten angewendet wird, wird über die Brücke B1 und den Router R1 abgewickelt.
Beim Kommunikationsnetz von 15 wird veranlasst, dass die asynchrone Paketübertragung fortgesetzt wird, bis das Paket vollständig übertragen wird, und auf diese Weise ist es wahrscheinlich, dass die Übertragung über die Periode der Zykluszeitsteuerung hinaus andauert. Folglich kann es zu einer unerwünschten Situation kommen, bei der zwei Übertragungsdatenwerte in einem Operationszyklus der Zykluszeitsteuerung enthalten sind. Doch kann selbst in einer derartigen Situation das Datenkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung die Daten ohne Verlust eines relativen Zeitpositionsverhältnisses zwischen den einzelnen Daten übertragen und daher die ursprünglichen Daten an vorbestimmten Zeitpositionen wiederherstellen.
Es folgt eine Beschreibung des Verhaltens des Datenkommunikationssystems anhand einer Zeittafel von 16, bei der die waagrechte Achse das Verstreichen der Zeit repräsentiert. Daten Si-2, die durch Abtasten der ursprünglichen Daten in einem Zyklus (Rahmen) vom Zeitpunkt ti-2 zum Zeitpunkt ti-1, wie im Abschnitt (b) gezeigt, erhalten werden, werden in ein Paket A1 mit einem Zwölf-Bit-Zeitstempel, wie oben erwähnt, zusammengefasst und vorübergehend im Datenpuffer gespeichert. Das auf diese Weise im Datenpuffer gespeicherte Datenpaket A1 wird im Ansprechen auf eine Zykluszeitsteuerungsausgabe, die am Zeitpunkt ti-1 erzeugt wird, in den Wartepuffer geschrieben. Dann wird daraufhin, das erfasst wird, dass das Zyklusstartpaket vom Zyklusmaster nach dem Zeitpunkt ti ausgesendet wurde, das im Wartepuffer gespeicherte Paket B1 als ein Paket C1 im Übertragungspuffer gespeichert. Hiernach wird das auf diese Weise im Übertragungspuffer gespeicherte Paket C1, wie in 15 gezeigt, zu einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die einem bestimmten Kanal zugewiesen ist, durch welchen das Paket zu übertragen ist, als ein Paket D1 an das Netzwerk ausgesendet.
In der gleichen Weise werden Daten Si-1, die durch Abtasten der ursprünglichen Daten in einem anderen Zyklus (Rahmen) vom Zeitpunkt ti-1 zum Zeitpunkt ti erhalten werden, in ein weiteres Paket A2 mit einem 12-Bit-Zeitstempel verpackt und vorübergehend im Datenpuffer gespeichert. Das auf diese Weise im Datenpuffer gespeicherte Paket A2 wird im Ansprechen auf eine Zykluszeitsteuerungsausgabe, die am Zeitpunkt ti erzeugt wird; in den Wartepuffer geschrieben. Dann wird daraufhin, dass ein Zyklusstartpaket erfasst wird, das nach dem Zeitpunkt ti+1 vom Zyklusmaster ausgesendet wird, das im Wartepuffer gespeicherte Paket B2 als ein Paket C2 im Übertragungspuffer gespeichert. Hiernach wird das auf diese Weise im Übertragungspuffer gespeicherte Paket C2, wie in 15 gezeigt, mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die dem bestimmten Kanal zugewiesen ist, an das Netzwerk ausgesendet.
Auf diese Weise würden die beiden Pakete D1 und D2 desselben Kanals in einem Rahmen zwischen dem Zeitpunkt ti+1 und dem Zeitpunkt ti+2 koexistieren, da die Zeit der Zyklusstartpaketübertragung im Rahmen zwischen dem Zeitpunkt ti und dem Zeitpunkt ti+1 aufgrund des Charakters der asynchronen Übertragung beträchtlich auf eine Zeit hinter die Zeit ti verzögert wird. Weil die an den Paketen D1 und D2 angebrachten Zeitstempel in relativen Zeitwerten ausgedrückt sind, können sich die Daten in den beiden Paketen D1 und D2 vermischen, wenn ein Reproduktionsprozess in einfacher Form am empfangenden Ende durchgeführt wird; es kann nämlich das relative Zeitpositionsverhältnis zwischen den einzelnen Daten verloren gehen.
Um einen derartigen Verlust des relativen Zeitpositionsverhältnisses zwischen den einzelnen Daten zu vermeiden, führt das Datenkommunikationssystem mittels der Brücke B1 und des Routers R1 von 15 die in den Abschnitten (f) bis (i) von 16 gezeigten Prozesse durch.
Bei dem in Abschnitt (f) von 16 gezeigten Prozess wird eine Operation durchgeführt, um eine Verzögerungszeit "delay(n)" eines empfangenen Pakets E1 gegenüber dem entsprechenden Zyklusstartpaket zu bestimmen. In ähnlicher Weise wird eine Verzögerungszeit "delay(n+1)" eines weiteren empfangenen Pakets E2 gegenüber dem entsprechenden Zyklusstartpaket gemessen. Hiernach werden Operationen durchgeführt, um dem empfangenen Paket E1 einen Übertragungszeitstempel zu verleihen und um den vorher angebrachten Zeitstempel des Pakets E1 durch einen Reproduktionszeitstempel zu ersetzen. Bei diesen Operationen wird zuerst geprüft, zu welchem der Zykluszeitsteuerungszyklen das empfangene Paket E1 gehört; hier wird ein bestimmter Rahmen, in dem sich das dem Paket E1 entsprechende Zyklusstartpaket befindet, als der das Paket E1 enthaltende Rahmen bestimmt.
Weil nämlich das dem empfangenen Paket E1 entsprechende Zyklusstartpaket im Rahmen zwischen den Zeitpunkten ti und ti+1 ausgesendet wurde, wird bestimmt, dass das Paket E1 zu dem Rahmen gehört, der am Zeitpunkt ti beginnt. In ähnlicher Weise wird bestimmt, dass das andere Paket E2 zu dem Rahmen gehört, der am Zeitpunkt ti+1 beginnt.
Hiernach wird ein Zeitstempelwert, der durch Addieren einer Rahmenzeitlänge und einer Verzögerungszeit "delay(n)" zum Zeitwert am Zeitpunkt ti erhalten wird, als ein Übertragungszeitstempel am Paket E1 angebracht. Dann wird nach Ankunft an der Zeit, die durch den Übertragungszeitstempel repräsentiert wird, d.h. wenn eine vorbestimmte Zeit, die äquivalent zur Verzögerungszeit "delay(n)" vom Zeitpunkt ti+1 verstrichen ist, das Paket E1 als ein Paket F1 im Wartepuffer gespeichert, wie in Abschnitt (h) von 16 gezeigt.
Das andere Paket E2 wird in ähnlicher Weise behandelt. Das heißt, ein Zeitstempelwert, der durch Addieren einer Rahmenzeitlänge und einer Verzögerungszeit "delay(n+1 )" zum Zeitwert am Zeitpunkt ti+1 erhalten wird, wird als ein Übertragungszeitstempel am Paket E2 angebracht. Dann wird nach Ankunft der Zeit, die durch den Übertragungszeitstempel repräsentiert wird, d.h. wenn eine vorbestimmte Zeit, die äquivalent zur Verzögerungszeit "delay(n+1 )" ist, vom Zeitpunkt ti+1 verstrichen ist, das Paket E2 als ein Paket F2 im Wartepuffer gespeichert, wie im Abschnitt (h) von 16 gezeigt.
Das auf diese Weise im Wartepuffer gespeicherte Paket 1 wird nach Erfassung eines Zyklusstartpakets, das im am Zeitpunkt ti+3 beginnenden Rahmen an einen anderen Abschnitt gesendet wurde, im Übertragungspuffer gespeichert, und dann als ein Paket G1 zu einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die einem bestimmten Kanal zugewiesen wurde, über den das Paket F1 übertragen wurde, an den anderen Abschnitt übertragen, wie im Abschnitt (i) von 16 gezeigt. In ähnlicher Weise wird das im Wartepuffer gespeicherte andere Paket F2 nach Erfassung eines Zyklusstartpakets, das im zum Zeitpunkt ti+4 beginnenden Rahmen an den anderen Abschnitt gesendet wurde, im Übertragungspuffer gespeichert und dann als ein Paket G2 mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die dem bestimmten Kanal zugewiesen wurde, an den anderen Abschnitt übertragen, wie im Abschnitt (i) von 16 gezeigt.
Der Grund, warum der Übertragungszeitstempel durch Addieren der Verzögerungszeit "delay(n)" oder "delay(n+1)" des empfangenen Pakets zum entsprechenden Zyklusstartpaket erzeugt wird, liegt darin, dass es wahrscheinlich ist, dass es nicht vollständig in einen einzigen Rahmen passt, wenn die Verzögerungszeit nicht entsprechend berücksichtigt wird.
Der zuvor angebrachte Zeitstempel des empfangenen Pakets E1 wird durch eine Reproduktionszeitstempel ersetzt, der durch Addieren einer Rahmenzeitlänge und eines relativen Zeitwerts des zuvor angebrachten Zeitstempels zum Zeitwert zum Zeitpunkt ti neu erzeugt wird. Dann werden nach Eintreffen der Zeit, die durch den Reproduktionszeitstempel repräsentiert wird, d.h. wenn eine Zeit äquivalent zum relativen Zeitstempelwert vom Zeitpunkt ti+1 verstrichen ist, die Daten des Pakets E1 an die Datennutzungsschaltung 125 gesendet, so dass die Daten im Paket auf der Zeitachse im Rahmen, der am Zeitpunkt ti+2 beginnt, reproduziert werden, wie im Abschnitt (g) von 16 gezeigt.
In ähnlicher Weise wird auch der zuvor angebrachte Zeitstempel des anderen empfangenen Pakets E2 durch einen Reproduktionszeitstempel ersetzt, der durch Addieren einer Rahmenzeitlänge und eines relativen Zeitwerts des zuvor angebrachten Zeitstempels zu dem Zeitwert des Zeitpunkts ti+1 neu erzeugt. Dann werden nach Eintreffen der durch den Reproduktionszeitstempel repräsentierten Zeit, d.h. wenn eine Zeit äquivalent zum relativen Zeitstempelwert vom Zeitpunkt ti+2 verstrichen ist, die Daten des Pakets E2 an die Datennutzungsschaltung 125 gesendet, so dass die Daten im Paket auf der Zeitachse im Rahmen, der zum Zeitpunkt ti+3 beginnt, reproduziert werden, wie in Abschnitt (g) von 16 gezeigt.
Die oben beschriebenen Operationen können entweder durch Software oder durch Hardware ausgeführt werden. Die am Übertragungsende zum Implementieren der wesentlichen Funktionen in der dritten Ausführungsform ausgeführten Prozesse können denselben Betriebssequenzen folgen, wie in den 12A bis 12C als Fließdiagramme dargestellt.
Die 17, 18 und 19, die unten beschrieben werden, sind Fließdiagramme, welche die Funktionen der Brücke B1 und des Routers R1, die in 15 gezeigt sind, erklären.
17 ist ein Fließdiagramm eines Zyklusstartunterbrechungsprozesses, der am empfangenden Ende in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. Bei diesem Zyklusstartunterbrechungsprozess, der durch ein Zyklusstartunterbrechungssignal eingeleitet wird, das im Ansprechen auf den Empfang eines Zyklusstartpakets erzeugt wird, wird ein Zyklusstartzähler zum Messen der Zeit innerhalb eines jeden Rahmens bei Schritt S40 zuerst auf einen Anfangswert gesetzt. Beim nächsten Schritt S41 extrahiert der Zyklusstartunterbrechungsprozess Daten der höchstwertigen 20 Bits aus der 32-Bit-Zeitinformation (Time), die in einem Zykluszeitsteuerungsregister gespeichert ist, das seine Zählung gemäß dem Verstreichen der Zeit im Kommunikationsnetz inkrementiert, und speichert die extrahierte Zeitinformation in einem Register (ssp_base_time). Die Extraktion der 20 höchstwertigen Datenbits wird durch eine Und-Operation der Zeitinformation (Time) und der hexadezimalen Daten "OxFFFFF000" bewerkstelligt.
Hier stellen die höchstwertigen 20 Bits der Zeitinformation (Time) zusammen eine Information dar, die eine bestimmte Zeitsteuerung angibt, mit der der betreffende Rahmen beginnen sollte, und die verbleibenden 12 Bits der Zeitinformation (Time) stellen zusammen Information dar, die einen sich ändernden Zeitpunkt innerhalb des Rahmens angibt.
18 ist ein Fließdiagramm eines Datenempfangsunterbrechungsprozesses, der am Empfangsende in der dritten Ausführungsform durchgeführt wird. Bei diesem Datenempfangsunterbrechungsprozess, der durch ein Datenempfangsunterbrechungssignal eingeleitet wird, das im Ansprechen auf den Empfang eines Pakets erzeugt wird, wird der an dem empfangenen isochronen Paket angebrachte Zeitstempel extrahiert und bei Schritt S50 in einem Register (TimeStamp) gespeichert. Dann wird ein aktuell gezählter Wert des Zyklusstartzählers beim nächsten Schritt S51 als eine Verzögerungszeit des empfangenen Pakets in einem Register "delay" gesetzt.
Beim nächsten Schritt S52 werden hexadezimale Daten "Ox1000" und die im Register "delay" gesetzte Verzögerungszeit zur im Register (ssp_base_time) gespeicherten Zeitinformation addiert, und die addierte Zeitinformation wird dann in einem Register TS1 gespeichert.
Hiernach wird bei Schritt S53 festgestellt, ob der im Register (TimeStamp) gespeicherte Zeitstempelwert größer als der Wert der Zeitinformation (Time) ist. Bei einer positiven Feststellung (ja), bedeutet dies, dass die durch den Zeitstempel repräsentierte Zeit noch nicht eingetroffen ist, so dass der Prozess zu Schritt S55 weitergeht, um die im Register (ssp_base_time) gespeicherte Zeitinformation, die hexadezimalen Daten "Ox1000" und den im Register (TimeStamp) gespeicherten Zeitstempelwert zusammenzuaddieren. Das addierte Ergebnis wird dann als ein Wert des oben erwähnten Reproduktionszeitstempels in einem Register TS2 gespeichert.
Wenn andererseits bei Schritt S53 eine negative Entscheidung (nein) erfolgt, dann bedeutet dies, dass die vom Zeitstempel repräsentierte Zeit schon vergangen ist, so dass der Prozess zu Schritt S54 weitergeht, um den Zeitstempelwert, der im Register (TimeStamp) gespeichert ist, als ein Wert des oben erwähnten Reproduktionszeitstempels im Register TS2 zu setzen.
Hiernach geht der Datenempfangsunterbrechungsprozess zu Schritt S56 weiter, wo die im Register TS1 gespeicherte Zeitinformation als ein Übertragungszeitstempel am empfangenen Paket angebracht und dann an einen Übertragungspuffer übertragen wird. Ferner wird bei Schritt S57 der an den empfangenen Daten angebrachte Zeitstempel durch den im Register TS2 gespeicherten Reproduktionszeitstempel ersetzt und dann an einen Auslesepuffer übertragen.
19 ist ein Fließdiagramm eines Zeitsteuerungsunterbrechungsprozesses, der am empfangenden Ende in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. Bei diesem Zeitsteuerungsunterbrechungsprozess, der durch ein Zeitsteuerungsunterbrechungssignal eingeleitet wird, das für jeden Taktimpuls des Systems erzeugt wird, der eine Frequenz von 24,576 MHz hat (d.h. eine Periode von 40,7 ns), wird bei Schritt S60 ein Vergleich zwischen der Zeitinformation (Time), die aktuell im Zykluszeitsteuerungsregister gespeichert ist, und dem ersetzten oder neu angebrachten Zeitstempel, der aktuell im Ausleseregister gespeichert ist, d.h. dem im Register TS2 gespeicherten Reproduktionszeitstempel, vorgenommen. Wenn sich die beiden verglichenen Zeitwerte entsprechen, oder wenn, wie bei Schritt S60 festgestellt, die von der Zeitinformation (Time) repräsentierte Zeit über die Zeit hinausgegangen ist, die von dem Reproduktionszeitstempel repräsentiert wird, dann bedeutet dies, dass eine vorbestimmte Reproduktionszeit schon eingetroffen ist, und der Prozess geht zu Schritt S61 weiter, um das Datenpaket im Auslesepuffer auszulesen und an die Datennutzungsschaltung weiterzuleiten, so dass die Schaltung das Datenpaket auf der Zeitachse reproduziert. Dann werden die Paketdaten bei Schritt S62 aus dem Auslesepuffer gelöscht.
Wenn die durch die Zeitinformation (Time) repräsentierte Zeit die durch den Reproduktionszeitstempel repräsentierte Zeit noch nicht überschritten hat, wie bei Schritt S60 festgestellt wird, dann bedeutet dies, dass die vorbestimmte Reproduktionszeit noch nicht eingetroffen ist, und der Prozess springt zu Schritt S63 weiter, ohne die Reproduktionsoperation durchzuführen.
Bei Schritt S63 wird zwischen der Zeitinformation (Time), die im Zykluszeitsteuerungsregister gespeichert ist, und dem neu angebrachten Zeitstempel, der aktuell im Übertragungsregister gespeichert ist, d.h. dem Übertragungszeitstempel, der nun im Register TS1 gespeichert ist, ein Vergleich angestellt. Wenn die verglichenen beiden Zeitwerte einander entsprechen oder die durch die Zeitinformation (Time) repräsentierte Zeit die Zeit überschritten hat, die durch den Übertragungszeitstempel repräsentiert wird, wie bei Schritt S63 festgestellt wird, dann bedeutet dies, dass die vorbestimmte Übertragungszeit schon eingetroffen ist, und der Prozess geht zu Schritt S64 weiter, um zu entscheiden, ob das aktuell im Übertragungspuffer gespeicherte Paket an einen anderen Abschnitt zu übertragen ist. Wenn bei Schritt S64 die Entscheidung ja lautet, geht der Prozess zu Schritt S65 weiter, um die Paketdaten vom Übertragungspuffer an den Wartepuffer zu senden. Dann werden die Paketdaten bei Schritt S66 aus dem Übertragungspuffer gelöscht. Wie schon zuvor bemerkt, werden die auf diese Weise an den Wartepuffer gesendeten Paketdaten nach Erfassung eines Zyklusstartpakets in einem vorbestimmten Rahmen des anderen Abschnitts an den anderen Abschnitt ausgesendet.
Wenn die durch die Zeitinformation (Time) repräsentierte Zeit noch nicht die durch den Übertragungszeitstempel repräsentierte Zeit überschritten hat, wie bei Schritt S63 festgestellt wird, dann bedeutet dies, dass die vorbestimmte Übertragungszeit noch nicht eingetroffen ist, so dass der Zeitsteuerungsunterbrechungsprozess zu einem Ende gebracht wird. Wenn ferner das aktuell im Übertragungspuffer gespeicherte Paket als ein Paket erkannt wurde, das nicht an einen anderen Abschnitt zu übertragen ist, wie bei Schritt S64 festgestellt, dann springt der Prozess zu Schritt S66 weiter, um die Paketdaten aus dem Übertragungspuffer zu löschen, ohne die Übertragungsoperation von Schritt S65 auszuführen.
Das oben beschriebene System ist nicht auf das serielle Hochgeschwindigkeitsbussystem IEEE1394 eingeschränkt, sondern kann auch auf beliebige andere Netzwerksysteme angewendet werden, die eine ähnliche isochrone Übertragung unterstützen.
Außerdem kann die Anzahl von Bits im Zeitstempel je nach der erforderlichen Zeitgenauigkeit oder dergleichen beliebig eingestellt werden.
Das bisher beschriebene System ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitwert, der durch Addieren der Zeitverzögerung der empfangenen Daten vom entsprechenden Zyklusstartpaket und einer Zykluszeitlänge zum Startzeitpunkt des Zyklus, zu dem das Zyklusstartpaket gehört, erhalten wird, als ein Übertragungszeitstempel an den empfangenen Daten angebracht wird. Diese Anordnung erzielt einen gesteigerten Datenübertragungswirkungsgrad und kann auch den Verlust des relativen Zeitpositionsverhältnisses zwischen den einzelnen Daten verhindern.
Das System ist auch dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitwert, der durch Addieren der Zeitverzögerung der empfangenen Daten von dem entsprechenden Zyklusstartpaket und einer Zykluszeitlänge zum Startzeitpunkt eines Zyklus, zu dem das Zyklusstartpaket gehört, erhalten wird, als ein Reproduktionszeitstempel den empfangenen Daten hinzugefügt wird. Mit dieser Anordnung erzielt die dritte Ausführungsform einen gesteigerten Datenreproduktionswirkungsgrad, ohne dass dabei das relative Zeitpositionsverhältnis zwischen den einzelnen Daten verloren geht, selbst wenn der Reproduktionszeitstempel eine kleine Bitgröße bzw. Bitlänge von zum Beispiel weniger als 32 Bits hat.
20 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Netzwerksystems zeigt, auf das ein Netzwerkdatensynchronisationssystem angewendet wird. In dieser Figur repräsentiert das Bezugszeichen N41 einen Knoten 1, der zum Beispiel eine ähnliche Tonquelle wie der Knoten 1 von 26 ist. Ferner repräsentieren die Bezugszeichen N42 und N43 einen Knoten 2 und einen Knoten 3, die zum Beispiel ein Hallverarbeitungsabschnitt bzw. ein Pan-Verarbeitungsabschnitt sind, die ähnlich dem Knoten 2 und dem Knoten 3 von 26 sind. N44 repräsentiert einen Knoten 4, der eine Zeitausrichtungseinrichtung ist, die verschiedene Daten auf dem Kommunikationsnetzwerk synchronisiert, wie noch zu beschreiben ist. Außerdem repräsentiert das Bezugszeichen N45 einen Knoten 5, der zum Beispiel ein Mischer ist, der dem Knoten 4 (N4) von 26 ähnlich ist.
Bei dem auf diese Weise angeordneten Kommunikationsnetz bringt der Knoten 1 (N41), der Tondaten an einen entsprechenden Kanal zu jeder vorbestimmten Zeitsteuerung (zu jedem Rahmen) überträgt, an den zu übertragenden Tondaten jeweils eine Datenmarkierung an, welche die Übertragungszeitsteuerung der Daten angibt. Typischerweise wird als eine derartige Datenmarkierung eine eindeutige Identifizierungsnummer des Rahmens, Zeitstempeldaten oder dergleichen verwendet.
In ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Fall von 26 werden Daten (wie zum Beispiel Tondaten), die zur selben Zeit aus dem Knoten 1 (N41) ausgegeben werden, über unterschiedliche Routen oder Pfade an einige der Knoten für eine vorbestimmte Verarbeitung gesendet und dann in den Zeitausrichtungsknoten bzw. den Knoten 4 (N44) eingespeist.
In ähnlicher Weise zum Fall von 26 werden nämlich vier unterschiedliche Typen von Daten in den Knoten 4 (N44) eingegeben: Daten eines ersten Typs, die direkt vom Knoten 1 (N41), wie durch den Pfeil A14 bezeichnet, zum Knoten N4 geliefert werden; Daten eines zweiten Typs, die zuerst vom Knoten 1 (N41) zum Knoten 2 (N42) für eine vorbestimmte Verarbeitung (wie zum Beispiel einen Hallprozess), und dann an den Knoten 4 (N44) geliefert werden, wie durch den Pfeil A124 bezeichnet; Daten eines dritten Typs, die zunächst vom Knoten 1 (N41) zum Knoten 2 (N42) für eine vorbestimmte Verarbeitung, wie zum Beispiel einen Hallprozess, und dann zum Knoten 3 (N43) für eine vorbestimmte Verarbeitung, wie zum Beispiel einen Pan-Prozess, und dann an den Knoten 4 (N44) geliefert werden, wie durch den Pfeil A1234 bezeichnet; sowie Daten eines vierten Typs, die vom Knoten 1 (N41) zum Knoten 3 (N43) für eine vorbestimmte Verarbeitung, wie zum Beispiel einen Pan-Prozess, und dann an den Knoten 4 (N44) geliefert werden, wie durch den Pfeil A134 gekennzeichnet.
21 ist eine Zeittafel, die eine Weise darstellt, in der die verschiedenen vom Knoten 1 (N41) ausgegebenen Daten über die entsprechenden Routen beim Knoten 4 (N44) eintreffen. Wie gezeigt, treffen von allen vier Typen von Daten, die an den Knoten 4 (N44) zu liefern sind, die Daten des ersten Typs (A14) zuerst beim Knoten 4 ein. Wenn die von der Verarbeitung im Knoten 2 und im Knoten 3 benötigten Zeiten vorläufig durch a2 bzw. a3 repräsentiert werden, dann treffen die Daten des zweiten Typs (A124) um die Zeit a2 später als die Daten des ersten Typs (A14) beim Knoten 4 ein, treffen die Daten des vierten Typs (A134) um die Zeit a3 später als die Daten des ersten Typs (A14) beim Knoten 4 ein und treffen die Daten des dritten Typs (A1234) um die Summe der Zeiten a2 und a3 später als die Daten des ersten Typs (A14) beim Knoten 4 ein.
Der Knoten 4 (N44), der als die Zeitausrichtungseinrichtung fungiert, synchronisiert diese über die entsprechenden Routen mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen eintreffenden Daten und sendet dann die Daten zur selben Zeit zum Knoten 5 bzw. Mischerknoten (N45). Die Zeitausrichtungseinrichtung enthält Puffer, die für die einzelnen zu synchronisierenden Kanäle einzeln vorgesehen sind, um die empfangenen Daten für jeden Kanal eigens vorübergehend zu speichern, und wenn die Daten mit einer selben Datenmarkierung für alle zu synchronisierenden Kanäle empfangen wurden, gibt die Zeitausrichtungseinrichtung die empfangenen Daten der einzelnen Kanäle, welche dieselbe Datenmarkierung haben, sequentiell aus. Auf diese Weise werden die zur selben Zeit vom Knoten 1 (N41) ausgegebenen jedoch mit unregelmäßigen Zeitverzögerungen beim Knoten 4 eintreffenden Daten über den Knoten 4 entsprechend auf dieselbe Auslieferungszeit ausgerichtet, so dass sie simultan vom Knoten 4 an den Knoten 5, der als ein Mischer fungiert, geliefert werden können.
Ein Verhalten der einzelnen Knoten im auf diese Weise angeordneten Netzwerksystem werden unten anhand der 22 bis 24 eingehender beschrieben.
22 ist ein Fließdiagramm, das ein Verhalten des Knoten 1 (N41), der die ursprünglichen Daten überträgt, erläutert. Wie gezeigt, erzeugt dieser Knoten im Schritt S71 Datenpakete, indem er an jeder Gruppe von Übertragungsdaten, die in einem selben Rahmen zu übertragen sind, bei Schritt S41 eine selbe Datenmarkierung anbringt. Beim nächsten Schritt S72 werden die auf diese Weise erzeugten Datenpakete mit derselben Datenmarkierung unter der Verwendung unterschiedlicher Kanäle an die gewünschten Zielorte übertragen. Zum Beispiel wird der Kanal 1 für das Datenpaket genutzt, das direkt an den Knoten 4 (N44) zu übertragen ist, wird der Kanal 2 für das Datenpaket genutzt, der an den Knoten 2 (N42) zu übertragen ist, und wird der Kanal 3 für das Datenpaket genutzt, das an den Knoten 3 (N43) zu übertragen ist.
23 ist ein Fließdiagramm, das einen Betrieb eines gewöhnlichen Empfangsknotens, wie zum Beispiel des Knotens 2, des Knotens 3 oder des Knotens 4 (N42, N43 bzw. N45) zeigt. Wie dargestellt, empfängt der empfangende Knoten die Daten des vorbestimmten Kanals bei Schritt S81 und stellt beim nächsten Schritt S82 fest, ob die empfangenen Daten tatsächlich vom Knoten zu verarbeiten sind. Diese Feststellung kann dadurch erfolgen, dass der Kanal der empfangenen Daten mit einem für diesen Empfangsknoten voreingestellten Kanal verglichen wird. Wenn die empfangenen Daten tatsächlich vom empfangenden Knoten zu verarbeiten sind, wie beim nächsten Schritt S82 festgestellt, führt der Knoten beim Schritt S83 einen vorbestimmten Prozess an den Daten aus; wenn zum Beispiel der empfangende Knoten der Knoten 2 ist, führt er an den empfangenen Daten den Hallprozess durch, oder wenn der empfangende Knoten der Knoten 2 ist, führt er an den empfangenen Daten den Pan-Prozess durch. Die auf diese Weise verarbeiteten Daten werden dann an das Kommunikationsnetz ausgesendet. Falls die empfangenen Daten vom empfangenden Knoten nicht zu verarbeiten sind, wie bei Schritt S82 festgestellt, zweigt der empfangende Knoten zu Schritt S84 ab, um den Betriebsablauf zu beenden, ohne an den empfangenen Daten eine weitere Operation durchzuführen.
Ferner ist 24 ein Fließdiagramm, das einen Betrieb der oben erwähnten Zeitausrichtungseinrichtung bzw. des Knotens 4 (N44) zeigt. Bei diesem Zeitausrichtungsknoten werden über eine Benutzereingabe oder sonst wie zu synchronisierte Kanäle vorbestimmt. Wie dargestellt, empfängt der Zeitausrichtungsknoten bei Schritt S31 die übertragenen Daten und stellt beim nächsten Schritt S32 fest, ob die empfangenen Daten zu einem der voreingestellten zu synchronisierenden Kanäle gehören. Wenn, wie bei Schritt S32 festgestellt, der Kanal der aktuell empfangenen Daten nicht einer der zu synchronisierenden Kanäle ist, zweigt der Zeitausrichtungsknoten zu Schritt S35 ab, um den Ablauf zu beenden, ohne an den empfangenen Daten eine weitere Operation durchzuführen.
Wenn andererseits, wie bei Schritt S32 festgestellt, der Kanal der aktuell empfangenen Daten einer der zu synchronisierenden Kanäle ist, geht der Zeitausrichtungsknoten zu Schritt S33 weiter, um die am empfangenen Datenpaket angebrachte Datenmarkierung zu identifizieren und um zu prüfen, ob alle Datenpakete mit derselben Datenmarkierung schon in den entsprechenden Puffern, die für die zu synchronisierenden Kanäle vorgesehen sind, außer dem Kanal des aktuell empfangenen Datenpakets, gespeichert sind. Wenn die Antwort hierauf positiv ist (ja), dann bedeutet dies, dass das aktuell empfangene Datenpaket als letztes von allen Paketen mit derselben Datenmarkierung am Zeitausrichtungsknoten eingegangen ist, so dass der Knoten zu Schritt S34 weitergeht, um alle Daten mit derselben Datenmarkierung auszugeben, die nun in den den zu synchronisierenden Kanälen zugeordneten Puffern gespeichert sind, in einer aufsteigenden Reihenfolge der Kanalnummer. Auf diese Art und Weise können alle Daten mit derselben Datenmarkierung, die an diesem Zeitausrichtungsknoten bzw. dem Knoten 4 über die unterschiedlichen Routen eingetroffen sind, gleichzeitig mit derselben Zeitsteuerung an den Knoten 5 (N45) ausgegeben werden.
Wenn andererseits die Datenpakete mit derselben Datenmarkierung noch nicht in allen Puffern gespeichert sind, erfolgt bei Schritt S33 eine negative Entscheidung (nein) und werden die aktuell empfangenen Daten bei Schritt S36 in dem dem Kanal zugeordneten Puffer gespeichert. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Puffer dazu vorgesehen sind, die Pakete der entsprechenden Kanäle Rahmen für Rahmen zu speichern, weil es möglich ist, dass Pakete der einzelnen Kanäle, die in einem aktuellen Rahmen gesendet werden, vor dem Eintreffen aller Pakete eines vorhergehenden Rahmens eintreffen.
In der vorhergehenden Art und Weise können zu unterschiedlichen Zeiten eintreffende Datenpakete durch den Zeitausrichtungsknoten eingestellt bzw. ausgerichtet werden, so dass sie zur selben Zeit ausgegeben werden.
Auch wenn der Knoten 4 (N44) oben so beschrieben wurde, dass er lediglich als eine Zeitausrichtungseinrichtung fungiert, dient dies lediglich der Veranschaulichung, und die Zeitausrichtungsfunktion kann auch einem anderen der gewöhnlichen Knoten zugewiesen werden; zum Beispiel kann der Knoten 5 (N45) dazu ausgelegt sein, diese Zeitausrichtungsfunktion auszuführen. Es ist jedoch wünschenswert, dass die Zeitausrichtungseinrichtung unmittelbar vor dem Ausgabeknoten angeordnet ist.
Ferner kann jedes Datenpaket so angeordnet sein, dass es Zieldaten enthält, die einen bestimmten Knoten angeben, an den die Daten zu übertragen sind, so dass jeder Knoten aus den Zieldaten entscheiden kann, ob das Datenpaket eines ist, das durch diesen Knoten zu empfangen ist oder nicht.
Während außerdem oben ein System unter Bezugnahme auf eine Tonerzeugungsvorrichtung beschrieben wurde, sollte es offensichtlich sein, dass das System auch auf die Übertragung von Daten anwendbar ist, deren genaue Reproduzierbarkeit auf der Zeitachse zu garantieren ist oder die miteinander zu synchronisieren sind.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, sieht das Netzwerkdatensynchronisationsverfahren und -system eine genaue Synchronisation verschiedener Daten vor, die über eine Vielzahl von Routen auf einem Kommunikationsnetzwerk übertragen werden.
Es ist wichtig festzustellen, dass alle der oben beschriebenen Systeme natürlich auch auf die Übertragung von Audiodaten und einer Vielzahl anderer Daten über das Internet anwendbar ist, deren genaue Reproduzierbarkeit auf der Zeitachse zu garantieren ist, oder die miteinander synchronisiert werden müssen.
Schließlich ist es auch wichtig festzustellen, dass Softwareprodukte, wie zum Beispiel Softwareprogramme enthaltende Aufzeichnungsmedien, die sich auf die Datenübertragungs- und/oder die Datenempfangsverarbeitung beziehen, die oben als unter der Verwendung von Software implementiert beschrieben wurden, ebenfalls möglich sind.

Claims

Verfahren zur Datenübertragung, das die folgenden Schritte aufweist: (a) am Übertragungsende (10), Bereitstellen einer Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer ersten Periode, wobei die erste Periode eine variable Periode ist; Spezifizieren eines Datenwertes aus jeder vorgegebenen Anzahl – nicht kleiner als zwei – der Audioabtastdaten, die durch den Bereitstellungsschritt zugeführt werden, und Zuordnen einer für eine Zeitposition des spezifizierten Datenwertes kennzeichnenden Zeitinformation zu dem spezifizieren Datenwert; und Übertragen einer vorgegebenen Anzahl der durch den Bereitstellungsschritt zugeführten Audioabtastdaten und der Zeitinformation, die irgendeiner vorgegebenen Anzahl der Daten zugeordnet ist, zusammen als ein Paket zu einem Kommunikations-Netzwerk (30) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einer vorgegebenen zweiten Periode, die in einem nicht-ganzzahligvielfachen Verhältnis zu der ersten Periode steht, und (b) am Empfangsende (20) Empfangen des Pakets über das Kommunikations-Netzwerk (30); temporäres Speichern der in dem empfangenen Paket enthaltenen Audioabtastdaten; und sequentielles Auslesen der temporär gespeicherten Audioabtastdaten, Neufestlegen einer Abtastperiode der temporär gespeicherten Audioabtastdaten auf der Grundlage der Zeitinformation, die in dem empfangenen Paket enthalten ist, wobei die Abtastperiode eine Abschätzung der ersten Periode ist, auf der Grundlage des Unterschieds zwischen Werten von zwei aufeinanderfolgenden Zeitinformationen und der vorgegebenen Anzahl der Audioabtastwerte, die eine besondere Zeitinformation betreffen, und Steuern des sequentiellen Auslesens der temporär gespeicherten Audioabtastdaten in Entsprechung zu der Abtastperiode, um dadurch zu ermöglichen, dass die ausgelesenen Audioabtastdaten mit der Abtastperiode wiedergegeben werden, die der ersten Periode entspricht.
Verfahren zur Datenübertragung, das die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer ersten Periode, wobei die erste Periode eine variable Periode ist; Spezifizieren eines Datenwertes aus jeder vorgegebenen Anzahl – nicht kleiner als zwei – der Audioabtastdaten, die durch den Bereitstellungschritt zugeführt werden, und Zuordnen einer für eine Zeitposition des spezifizierten Datenwertes kennzeichnenden Zeitinformation zu dem spezifizierten Datenwert; und zu jeder vorgegebenen zweiten Periode, die länger als die erste Periode ist und in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu derselben steht, Übertragen, über ein Kommunikations-Netzwerk (30), einer Vielzahl der Audioabtastdaten, die innerhalb eines vorgegebenen Zyklus der zweiten Periode zugeführt werden, als ein Paket zusammen mit der Zeitinformation, wenn irgendeines der in dem Paket enthaltenen Audioabtastdaten die Zeitinformation aufweist, die diesen zugeordnet ist.
System zum Übertragen von Audioabtastdaten zwischen einer Übertragungsende-Einheit (10) und einer Empfangsende-Einheit (20) über ein Kommunikations-Netzwerk (30), (a) wobei die Übertragungsende-Einheit (10) folgendes aufweist: einen Zuführabschnitt, der eine Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer ersten Periode bereitstellt, wobei die erste Periode variabel ist; einen Abschnitt, der einen Datenwert aus jeder vorgegebenen Anzahl – nicht kleiner als zwei – der durch die Zuführvorrichtung zugeführten Audioabtastdaten spezifiziert und den spezifizierten Daten eine Zeitinformation zuordnet, die für eine Zeitposition der spezifizierten Daten kennzeichnend ist; und einen Abschnitt, der eine vorgegebene Anzahl der Audioabtastdaten und die Zeitinformation, die irgendeiner der vorgegebenen Anzahl der Daten zugeordnet ist, zusammen als ein Paket zu dem Kommunikations-Netzwerk (30) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einer vorgegebenen zweiten Periode, die in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu der ersten Periode steht, überträgt, und (b) wobei die Empfangsende-Einheit (20) folgendes aufweist: einen Abschnitt, der das Paket über das Kommunikations-Netzwerk (30) empfängt; einen Speicherabschnitt, der die in dem empfangenen Paket enthaltenen Audioabtastdaten temporär speichert; und einen Abschnitt, der die temporär gespeicherten Audioabtastdaten sequentiell ausliest, eine Abtastperiode der temporär gespeicherten Audioabtastdaten auf der Grundlage der Zeitinformation, die in dem empfangenen Paket enthalten ist, neufestlegt, wobei die Abtastperiode eine Abschätzung der ersten Periode ist, auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen Werten von zwei aufeinanderfolgenden Zeitinformationen und der vorgegebenen Anzahl von Audioabtastwerten, die sich auf eine besondere Zeitinformation beziehen, und das sequentielle Auslesen der temporär gespeicherten Audioabtastdaten in Entsprechung zu der Abtastperiode steuert, um dadurch zu ermöglichen, dass die ausgelesenen Audioabtastdaten mit der Abtastperiode wiedergegeben werden, die der ersten Periode entspricht.
Datenkommunikationssystem, das folgendes aufweist: einen Zuführabschnitt, der eine Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordnete Audioabtastdaten einer ersten Periode bereitstellt, wobei die erste Periode variabel ist; einen Abschnitt, der einen Datenwert aus jeder vorgegebenen Anzahl – nicht kleiner als zwei – der durch den Zuführabschnitt zugeführten Audioabtastdaten spezifiziert und den spezifizierten Daten eine Zeitinformation zuordnet, die für eine Zeitposition der spezifizierten Daten kennzeichnend ist; und einen Abschnitt, der jede vorgegebene zweite Periode, die. länger als die erste Periode ist und in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu der ersten Periode steht, über ein Kommunikations-Netzwerk (30) die vorgegebene Anzahl von Audioabtastdaten, die innerhalb eines vorgegebenen Zyklus der zweiten Periode bereitgestellt werden, als ein Paket zusammen mit der Zeitinformation überträgt, wenn irgendeiner der in dem Paket enthaltenen Datenwerte die Zeitinformation aufweist, die denselben zugeordnet ist.
Maschinenlesbares Aufzeichnungsmedium, das eine Gruppe von Befehlen enthält, die ein Datenübertragungs-Computerprogramm definieren, wobei das Datenübertagungs-Computerprogramm die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer ersten Periode, wobei die erste Periode eine variable Periode ist; Spezifizieren eines Datenwertes aus jeder vorgegebenen Anzahl – nicht kleiner als zwei - der Audioabtastdaten, die durch den Bereitstellungsschritt zugeführt werden, und Zuordnen einer für eine Zeitposition des spezifizierten Datenwertes kennzeichnenden Zeitinformation zu dem spezifizierten Datenwert; und zu jeder vorgegebenen zweiten Periode, die länger als die erste Periode ist und in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu derselben steht, Übertragen über ein Kommunikations-Netzwerk (30) der Anzahl der Audioabtastdaten, die innerhalb eines vorgegebenen Zyklus der zweiten Periode als ein Paket bereitgestellt werden, zusammen mit der Zeitinformation, wenn irgendeiner der in dem Paket enthaltenen Audioabtastdaten die Zeitinformation aufweist, die diesen zugeordnet ist.
Datenübertragungsvorrichtung, die folgendes aufweist: Mittel zum Bereitstellen einer Vielzahl von in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer ersten Periode, wobei die erste Periode eine variable Periode ist; Mittel zum Spezifizieren eines Datenwertes aus jeder vorgegebenen Anzahlnicht kleiner als zwei – der Audioabtastdaten, die durch die Bereitstellungsmittel bereitgestellt werden, Zuordnen einer für eine Zeitposition des spezifizierten Datenwertes kennzeichnenden Zeitinformation zu dem spezifizierten Datenwert; und Mittel zum Übertragen einer vorgegebenen Anzahl der durch die Bereitstellungsmittel bereitgestellten Audioabtastdaten und der Zeitinformation, die irgendeiner vorgegebenen Anzahl der Daten zugeordnet ist, zusammen als ein Paket zu einem Kommunikations-Netzwerk (30) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einer vorgegebenen zweiten Periode, die in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu der ersten Periode steht.
Verfahren zum Empfangen von Audioabtastdaten, die über ein Kommunikations-Netzwerk (30) übertragen werden, wobei die über das Kommunikations-Netzwerk (30) übertragenen Audioabtastdaten ein Paket von Daten für jede vorgegebene Anzahl – nicht kleiner als zwei – der in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer vorgegebenen Periode bilden, wobei eine Zeitinformation dem Paket von Daten zugeordnet wird, um eine Zeitposition von wenigstens einem besonderen Datenwert der Audioabtastdaten zu bezeichnen, der in dem Paket enthalten ist, wobei die vorgegebene Periode eine variable Periode ist, wobei das Paket von Daten über das Kommunikations-Netzwerk (30) jede vorgegebene zweite Periode übertragen wird, die länger als die erste Periode ist und in einem nicht-ganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu der ersten Periode steht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen des Pakets über das Kommunikations-Netzwerk (30); temporäres Speichern der in dem empfangenen Paket enthaltenen Audioabtastdaten; und sequentielles Auslesen der temporär gespeicherten Audioabtastdaten, Neufestlegen einer Abtastperiode der temporär gespeicherten Audioabtastdaten auf der Grundlage der in dem empfangenen Paket enthaltenen Zeitinformation, wobei die Abtastperiode eine Abschätzung der ersten Periode ist, auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen Werten von zwei aufeinanderfolgenden Zeitinformationen und der vorgegebenen Anzahl von Audioabtastwerten, die sich auf eine besondere Zeitinformation beziehen, und Steuern des sequentiellen Auslesens der temporär gespeicherten Audioabtastdaten in Entsprechung zu der Abtastperiode, um dadurch zu ermöglichen, dass die ausgelesenen Audioabtastdaten mit der Abtastperiode wiedergegeben werden, die der ersten Periode entspricht.
Vorrichtung, die zum Empfangen von über das Kommunikations-Netzwerk (30) übertragenen Audioabtastdaten ausgelegt ist, wobei die Audioabtastdaten, die über das Kommunikations-Netzwerk (30) übertragen werden, ein Paket von Daten für jede vorgegebene Anzahl – nicht kleiner als zwei – der in zeitlicher Reihenfolge angeordneten Audioabtastdaten einer vorgegebenen Periode bilden, wobei eine Zeitinformation dem Paket von Daten zugeordnet ist, um eine Zeitposition von wenigstens einem besonderen der Audioabtastdaten zu bezeichnen, der in dem Paket enthalten ist, wobei die vorgegebene Periode eine variable Periode ist, wobei das Paket von Daten über das Kommunikations-Netzwerk (30) jede vorgegebene zweite Periode übertragen wird, die länger als die erste Periode ist und in einem nichtganzzahlig-vielfachen Verhältnis zu der ersten Periode ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: Mittel zum Empfangen des Pakets über das Kommunikations-Netzwerk (30); Mittel zum temporären Speichern der in dem empfangenen Paket enthaltenen Audioabtastdaten; und Mittel zum sequentiellen Auslesen der temporär gespeicherten Audioabtastdaten, Neufestlegen einer Abtastperiode der temporär gespeicherten Audioabtastdaten auf der Grundlage der in dem empfangenen Paket enthaltenen Zeitinformation, wobei die Abtastperiode eine Abschätzung der ersten Periode ist, auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen Werten von zwei aufeinanderfolgenden Zeitinformationen und der vorgegebenen Anzahl von Audioabtastwerten, die sich auf eine besondere Zeitinformation beziehen, und Steuern des sequentiellen Auslesens der temporär gespeicherten Audioabtastdaten in Entsprechung zu der Abtastperiode, um dadurch zu ermöglichen, dass die ausgelesenen Audioabtastdaten mit der Abtastperiode wiedergegeben werden, die der ersten Periode entspricht.