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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet zum Übertragen
von Information zwischen Einrichtungen. Insbesondere bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf das Gebiet zur Übertragung zeitsensitiver Information
zwischen Einrichtungen über
ein IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk.
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Hintergrund der Erfindung
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Der
IEEE 1394-1995-Standard "1394-1995-Standard
For A High Performance Serial Bus" ist ein internationaler Standard, um
eine preiswerte serielle Hochgeschwindigkeits-Bus-Architektur zu
realisieren, welche sowohl asynchrone als auch isochrone Formatdatenübertragungen
unterstützt. Isochrone
Datenübertragungen
sind Realzeitübertragungen,
welche so stattfinden, dass die Zeitintervalle zwischen signifikanten
Fällen
die gleiche Dauer bei sowohl den Übertragungs- als auch Empfangsanwendungen
haben. Jedes Datenpaket, welches isochron übertragen wird, wird in seiner
eigenen Zeitperiode übertragen.
Ein Beispiel einer idealen Anwendung für die isochrone Übertragung
von Daten würde von
einem Videorekorder zu einem Fernsehgerät sein. Der Videorekorder zeichnet
Bilder und Töne
auf und sichert die Daten in diskreten Blöcken oder Paketen. Der Videorekorder überträgt dann
jedes Paket, welches das Bild und den Ton zeigt, welches über eine
begrenzte Zeitperiode aufgezeichnet ist, während dieser Zeitperiode zur
Anzeige durch das Fernsehgerät.
Die IEEE 1394-1995-Standard-Bus-Architektur liefert Mehrfachkanäle zur isochronen
Datenübertragung
zwischen Anwendungen. Eine Kanalnummer aus sechs Bits wird mit den
Daten gesendet, um einen Empfang durch die geeignete Anwendung sicherzustellen.
Dies erlaubt Mehrfachanwendungen, um isochrone Daten über die Busstruktur
gleichzeitig zu übertragen.
Asynchrone Übertragungen
sind traditionelle Datenübertragungsoperationen,
welche sobald wie möglich
stattfinden und übertragen
eine Datenmenge von einer Quelle zu einem Bestimmungsort.
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Der
IEEE 1394-1995-Standard stellt einen seriellen Hochgeschwindigkeitsbus
bereit, um digitale Einrichtungen untereinander zu verbinden, wodurch
eine universelle I/O-Verbindung geliefert wird. Der IEEE 1394-1995-Standard definiert
eine digitale Schnittstelle für
die Anwendungen, wodurch die Notwendigkeit für eine Anwendung beseitigt
wird, Digitaldaten in Analogdaten umzusetzen, bevor sie über den
Bus übertragen
werden. Entsprechend wird eine Empfangsanwendung Digitaldaten vom
Bus und nicht Analogdaten empfangen, und somit wird nicht die Notwendigkeit
bestehen, Analogdaten in Digitaldaten umzusetzen. Das Kabel, welches
durch den IEEE 1394-1995-Standard erforderlich ist, ist sehr dünn verglichen
mit anderen dickeren Kabeln, die verwendet werden, diese Einrichtungen
zu verbinden. Einrichtungen können
einem IEEE 1394-1995-Bus hinzugefügt werden und entfernt werden,
während
der Bus aktiv ist. Wenn eine Einrichtung somit hinzugefügt oder
entfernt wird, wird sich der Bus dann automatisch selbst zur Übertragung
von Daten zwischen den dann existierenden Knoten rekonfigurieren.
Ein Knoten wird als logische Einheit mit einer einmaligen Adresse
auf der Busstruktur angesehen. Jeder Knoten liefert einen Identifikation-ROM,
einen standardisierten Satz von Steuerregistern und seinen eigenen
Adressraum.
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Die
IEEE 1394-1995-Kabelumgebung ist ein Netzwerk von Knoten, welche über Punkt-zu-Punkt-Verknüpfungen
verbunden sind, das einen Port auf der realen Verbindung jedes Knotens und
des Kabels zwischen diesen aufweist. Die reale Topologie für die Kabelumgebung
eines IEEE 1394-1995-Seriell-Busses ist ein nichtzyklisches Netzwerk
von Mehrfachports mit endlichen Zweigen. Die primäre Beschränkung hinsichtlich
der Kabelumgebung ist die, dass die Knoten miteinander verbunden
werden müssen,
ohne irgendwelche geschlossenen Schleifen zu bilden.
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Die
IEEE 1394-1995-Kabel verbinden Ports miteinander auf verschiedenen
Knoten. Jeder Port weist Schlusszeichen, Sende-Empfangs-Einrichtungen
und eine einfache Logik auf. Ein Knoten kann Mehrfachports an seiner
realen Verbindung haben. Das Kabel und die Ports wirken als Busverstärker zwischen
den Knoten, um einen einzigen logischen Bus zu simulieren. Die reale
Kabelverbindung bei jedem Knoten weist einen oder mehrere Ports,
Entscheidungslogik, einen Resynchronisierer und einen Codierer auf.
Ein jeder der Ports liefert die Kabelmedienschnittstelle, mit der
der Kabelverbinder verbunden ist. Die Entscheidungslogik liefert
Zugriff zum Bus für
den Knoten. Der Resynchronisierer nimmt empfangene codierte datenbestätigte Datenbits
und erzeugt Datenbits synchronisiert mit einem örtlichen Takt zur Verwendung
durch die Anwendungen innerhalb des Knotens. Der Codierer nimmt
entweder Daten, welche über
den Knoten übertragen
werden, oder Daten, welche durch den Resynchronisierer empfangen
werden, die auf einen anderen Knoten adressiert sind, und codiert
diese in das Datenbestätigungsformat
zur Übertragung über den
IEEE 1394-1995-Seriell-Bus. Unter Verwendung dieser Komponenten überträgt die reale
Kabelverbindung die reale Punkt-zu-Punkt-Topologie der Kabelumgebung
in einen virtuellen Sendebus, welche durch höhere Ebenen des Systems erwartet
wird. Dies wird erreicht, indem alle Daten, welche auf einem Port
der realen Verbindung empfangen werden, genommen werden, die Daten
auf einen lokalen Takt resynchronisiert werden und die Daten von
allen anderen Ports von der realen Verbindung verstärkt werden.
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Wenn
isochrone Daten zwischen zwei Einrichtungen übertragen werden, wird jedes
Paket der isochronen Daten mit der aktuellen Buszeit des Zyklus
mit einem Zeitstempel versehen, bei dem das Paket übertragen
wird. Wenn das Paket nicht durch die Empfangseinrichtung im korrekten
Zyklus empfangen wird, wird dies üblicherweise durch die Empfangseinrichtung
ausrangiert und die Daten sind verloren. Dies gilt insbesondere,
wenn Videodaten, welche sehr zeitsensitiv sind, übertragen werden. Wenn Videorahmen übertragen
werden, muss das erste Paket der empfangenen Datenrahmen innerhalb
einer erkannten Zeitgrenze verglichen mit dem Zeitstempelwert des
Pakets empfangen werden. Wenn das erste Paket des Rahmens außerhalb
dieser Grenze empfangen wird, wird allgemein der gesamte Rahmen
ausrangiert und durch die Empfangseinrichtung nicht verarbeitet.
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Der
Wert dieses Zeitstempels wird vom Zykluszeitregister innerhalb der Übertragungseinrichtung
erworben, welche die aktuelle Buszeit für einen Knoten hält. Das
Zykluszeitregister weist ein zweites Zählfeld und ein Zykluszählfeld auf,
welche zusammen einen Wert bilden, der den aktuellen Zyklus zeigt.
Dieser Zykluswert wird hinsichtlich jedes Übertrags von einem Zyklus-Offset-Feld
inkrementiert. Das Zyklus-Offset-Feld
wird bei jeder Übertragung des
Systemtakts aktualisiert. Bei dem Übergang, nachdem Wert innerhalb
des Zyklus-Offset-Felds gleich 3071 ist, windet sich der Wert innerhalb
dieses Felds um 0 herum, und der Wert innerhalb des Zykluszählfelds
wird inkrementiert. Der Wert innerhalb des Zyklus-Offset-Felds ist
ein Bruchteil des aktuellen isochronen Zyklus. Wenn Daten von einer
Anwendung innerhalb des Knotens übertragen
werden, muss die Anwendung die aktuelle Buszeit vom Zykluszeitregister
erlangen, dann den aktuellen Buszeitwert in das Paket laden und
das Paket über
den IEEE 1394-1995-Seriell-Bus zum Empfangsknoten übertragen.
Innerhalb des Übertragungsknotens kann
es eine wesentliche Verzögerung
zwischen der Zeit geben, bei der der aktuelle Buszeitwert vom Zykluszeitregister
gesendet wird, und der Zeit, bei der die Anwendung den aktuellen
Buszeitwert vom Zykluszeitregister empfangt, diesen in das Paket
einfügt
und aktuell das Paket über
das IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk überträgt. Wenn diese
Verzögerung
signifikant ist, kann der aktuelle Buszeitwert, der durch die Anwendung
empfangen wird, überholt
sein und kann außerhalb
der geeigneten Zeitgrenze liegen, bei der das Paket aktuell übertragen
wird, wodurch bewirkt, dass die übertragenen Pakete
durch die Empfangseinrichtung ausrangiert werden.
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Der
Artikel "Breaking
open the set top box" von
D. Banks et al. bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen
von MPEG-2-Video über
einen IEEE 1394-Bus.
Die Pakete, welche zu übertragen
sind, sind mit einem Zeitstempel versehen und werden in einem Puffer
gehalten, bis die Buszykluszeit den Zeitstempel übersteigt, worauf das Paket
freigegeben wird.
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Benötigt wird
ein Verfahren und eine Vorrichtung, um sicherzustellen, dass die übertragenen
Pakete durch die Empfangseinrichtung innerhalb der geeigneten Zeitgrenze
empfangen werden, damit die Pakete passend durch die Empfangseinrichtung
verarbeitet werden und nicht ausrangiert werden. Weiter wird ein
Verfahren und eine Vorrichtung benötigt, um den aktuellen Buszeitwert
entsprechend der aktuellen Übertragung
isochroner Pakete von einem Knoten auf einem IEEE 1394-1995-Seriell-Bus
vorherzusagen.
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Überblick über die
Erfindung
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Merkmale
der vorliegenden Erfindung sind in den angehängten Patentansprüchen herausgestellt.
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Bei
Ausführungsformen überträgt, um prädikative
Zeitstempel-Isochrondatenpakete,
welche über
ein IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk übertragen werden, eine Anwendung,
welche einen Strom isochroner Datenpakete zu einem Empfangsknoten
senden soll, zunächst
eine Anzahl von Dummy-Rahmen, wobei jeder aus einer Anzahl von Paketen
besteht. Vorzugsweise bilden diese isochronen Datenpakete Rahmen
von Videodaten. Von diesen Dummy-Paketen erlangt die Anwendung die
Zeitstempelwerte innerhalb des gemeinsamen isochronen Paketdatenkopfs
(CIP) eines jeden Pakets. Unter Verwendung dieser erlangten Zeitstempelwerte berechnet
die Anwendung einen Präsentationszeitwert
für jeden
Datenrahmen, der zu übertragen
ist. Der erlangte Zeitstempelwert von einem übertragenen Videorahmen wird
verwendet, eine Präsentationszeit
für einen
Videorahmen zu berechnen, der eine Anzahl von Rahmen vor der Übertragungsschlange
liegt. Wenn der Präsentationszeitwert
für einen
Rahmen berechnet ist, wird dieser Wert dann durch die Anwendung
in den CIP-Datenkopf für
das erste Paket innerhalb dieses Rahmens eingefügt und der Rahmen wird zur Übertragungsschlange
zur Übertragung
zum Empfangsknoten über
das IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk
gesendet.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerks einschließlich eines
Computersystems und einer Videokamera;
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2 zeigt
ein Blockdiagramm der internen Komponenten des Computersystems 10;
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3 zeigt
ein Format eines isochronen Datenpekets zur Übertragung über ein IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk;
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4 zeigt
ein Format eines CIP-Datenkopffelds innerhalb eines isochronen Datenpakets;
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5 zeigt
ein Flussdiagramm der Schritte, die bei prädikativer Zeitstempelung isochroner
Datenrahmen gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beteiligt sind; und
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6 zeigt
die Übertragung
eines Stroms isochroner Videorahmen einschließlich einer Anzahl von Dummy-Rahmen,
welche den aktuellen Videorahmen vorhergehen.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Ein
Blockdiagramm eines Beispiels eines IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerks einschließlich eines
Computersystems und einer Videokamera ist in 1 gezeigt.
Das Computersystem 10 weist eine damit verbundene Anzeigeeinrichtung 12 auf und
ist mit der Videokamera 14 über das IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Kabel 16 gekoppelt.
Die Videodaten und die damit verknüpften Daten werden zwischen
der Videokamera 14 und dem Computer 10 über das
IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Kabel 16 gesendet.
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Ein
Blockdiagramm der internen Komponenten des Computersystems 14 ist
in 2 gezeigt. Das Computersystem 10 besitzt
eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 20, einen Hauptspeicher 30,
einen Videospeicher 22, eine Großspeichereinrichtung 32 und
eine IEEE 1394-1995-Schnittstellenschaltung 28, welche
sämtlich über einen
herkömmlichen
bidirektionalen Systembus 34 verbunden sind. Die Schnittstellenschaltung 28 weist
eine reale Schnittstellenschaltung 42 auf, um Kommunikation
auf dem IEEE 1394-1995-Seriell-Bus zu senden und zu empfangen. Die
reale Schnittstellenschaltung 42 ist mit der Kamera 14 über das
IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Kabel 16 gekoppelt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Schnittstellenschaltung 28 auf
einer IEEE 1394-1995-Schnittstellenkarte
innerhalb des Computersystems 10 ausgeführt. Es sollte jedoch für den Fachmann
offensichtlich sein, dass die Schnittstellenschaltung 28 innerhalb
des Computersystems 10 in irgendeiner anderen geeigneten
Weise einschließlich
des Ausbildens der Schnittstellenschaltung auf dem Motherboard selbst
ausgeführt
werden kann. Die Großerspeichereinrichtung 32 kann
sowohl feste als auch entnehmbare Medien aufweisen, wobei eine oder
mehr der magnetischen, optischen oder magnetooptischen Speichertechnologie
oder irgendeine andere verfügbare
Großspeichertechnologie
verwendet wird. Der Systembus 34 enthält einen Adressbus, um irgendeinen
Bereich des Speichers 22 und 30 zu adressieren.
Der Systembus 34 weist außerdem einen Datenbus auf,
um Daten zwischen der CPU 20, dem Hauptspeicher 30,
dem Videospeicher 22, der Speichereinrichtung 32 und
der Schnittstellenschaltung 28 zu übertragen.
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Das
Computersystem 10 ist außerdem mit einer Anzahl peripherer
Eingangs- und Ausgangseinrichtungen gekoppelt, einschließlich der
Tastatur 38, der Maus 40 und der damit verknüpften Anzeigeeinrichtung 12.
Die Tastatur 38 ist mit der CPU 20 gekoppelt,
um es einem Benutzer zu erlauben, Daten und Steuerbefehle dem Computersystem 10 zuzuführen. Eine
herkömmliche
Maus 40 ist mit der Tastatur 38 gekoppelt, um
Grafikbilder auf der Anzeige 12 als Cursorsteuereinrichtung
zu handhaben.
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Ein
Port des Videospeichers 22 ist mit einer Videomultiplex-
und Schieberschaltung 24 gekoppelt, welche wiederum mit
einem Videoverstärker 26 gekoppelt
ist. Der Videoverstärker 26 steuert
die Anzeigeeinrichtung 12 an. Die Videomultiplex- und Schieberschaltung 24 und
der Videoverstärker 26 setzen Pixeldaten,
welche im Videospeicher 22 gespeichert sind, in Rastersignale
um, welche zur Verwendung durch die Anzeigeeinrichtung 12 geeignet sind.
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Ein
Format eines isochronen Datenpakets zur Übertragung über ein IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk
ist in 3 gezeigt. Das Format des Datenpakets ist außerdem mit
dem IEC 1883-Standard konform. Das Datenlängenfeld enthält einen
Wert, der die Anzahl von Datenbytes innerhalb des Datenfelds einschließlich der
Anzahl von Bytes innerhalb des CIP Datenkopfs zeigt. Das Kanalfeld
enthält
die Nummer des Kanals, auf dem das isochrone Paket übertragen
wird. Das t-Code-Feld enthält
einen Transaktionscode für
das Paket. Für
die isochronen Datenpakete enthält
das t-Code-Feld entweder einen Wert Ah oder Ch. Das sy-Feld enthält ein Synchronisationsflag,
welches bei einigen Anwendungen verwendet wird, um die Daten im
aktuellen isochronen Paket mit irgendeiner spezifischen Anwendung
zu synchronisieren. Das Quellen-ID-Feld enthält einen Wert von 6 Bits, welche
den realen Identifikationscode des Knotens zeigt, der das Paket überträgt. Die
Werte in den anderen CIP-Datenkopffeldern hängen vom Format der übertragenen Daten
im Paket ab. Das Datenfeld, wenn vorhanden, enthält die Inhaltsdaten, welche
im Paket übertragen werden.
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Ein
Format des CIP-Datenkopfs innerhalb eines isochronen Datenpakets
ist in 4 gezeigt. Innerhalb des CIP-Datenkopfs enthält das SID-Feld den
Quellenknoten-ID-Wert des Übertragungsknotens.
Das DBS-Feld enthält
einen Wert, der die Größe des Datenblocks in Vierer-Werten zeigt. Das FN-Feld
enthält
eine Bruchzahl, welche die Anzahl von Datenblöcken zeigt, in welche ein Quellenpaket unterteilt
ist. Das QPC-Feld enthält
einen Wert, der die Anzahl von Dummy-Vierer-Werten enthält, welche zum Quellenpaket
hinzugefügt
sind, um die Größe der unterteilten
Datenblöcke
auszugleichen. Wenn das FN-Feld zeigt, dass das Quellenpaket nicht
unterteilt ist, wird das QPC-Feld einen Wert gleich null enthalten.
Das SPH-Flag zeigt, ob das Quellenpaket einen Quellenpaketdatenkopf
aufweist oder nicht. Das SPH-Flag wird gleich einer logischen "eins" gesetzt, wenn das
Quellenpaket einen Quellenpaketdatenkopf enthält. Das rsv-Feld ist für zukünftige Erweiterung
reserviert. Das DBC-Feld ist Kontinuitätszähler der Datenblöcke, um
einen Verlust von Datenblöcken
zu ermitteln. Das FMT-Feld weist einen Formatidentifizierer auf,
welcher das Format des Pakets identifiziert. Das FDF-Feld ist ein
formatabhängiges
Feld und hängt
vom Format des Pakets ab. Das SYT-Feld wird verwendet, den Übertrager
und den Empfänger
zu synchronisieren.
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Wenn
isochrone Daten über
ein IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk übertragen werden, weist das
SYT-Feld einen Zeitstempelwert für die
Darstellungszeit des Rahmens auf. Der Empfangsknoten verwendet diesen
Zeitstempelwert, um sicherzustellen, dass die Daten innerhalb der
korrekten Zeitgrenze für
Videodaten gezeigt werden. Wie oben erläutert wird, wenn der Rahmen
nicht in die korrekte Zeitgrenze fällt, die Empfangseinrichtung den
gesamten Rahmen ausrangieren.
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Um
sicherzustellen, dass die übertragenen Daten
den geeigneten Zeitstempelwert aufweisen, berechnet die Anwendung
nach der vorliegenden Erfindung den Zeitstempelwert, wobei zunächst eine Anzahl
von Dummy-Datenrahmen
gesendet wird. Ein Datenrahmen besteht aus einer Anzahl isochroner Pakete.
Die Anzahl isochroner Pakete pro Rahmen ist von der Datenart, welche
zu senden ist, abhängig. Hinsichtlich
von Video kann ein Datenrahmen ein einzelner Rahmen digitalen Videos
sein. Nachdem der erste Datenrahmen gesendet ist, wird ein Zeitstempel
des letzten Pakets, der vom ersten Rahmen gesendet wird, erlangt.
Aus diesem Wert wird ein neuer Zeitstempelwert oder die Darstellungszeit
für das erste
Paket eines Videorahmens berechnet, der eine Anzahl von Rahmen vor
dem Rahmen ist, von welchem der Zeitstempelwert erlangt wurde. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Darstellungszeit für einen
Videorahmen berechnet, der vier Rahmen oder einen weniger als die
bevorzugte Anzahl von Dummy-Rahmen vor dem Rahmen ist, von welchem
der Zeitstempelwert erlangt wurde. Wenn diese berechnet ist, wird
der Darstellungszeitwert in das SYT-Feld des CIP-Datenkopfs des ersten Pakets
innerhalb des passenden Datenrahmens geschrieben und zur Übertragungsschlange
zur Übertragung über den
IEEE 1394-1995-Seriell-Bus
zum Empfangsknoten gesendet.
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Ein
Flussdiagramm der Schritte, welche bei dem prädikativen Zeitstempeln isochroner
Datenrahmen gemäß der vorliegenden
Erfindung beteiligt sind, ist in 5 gezeigt.
Das Flussdiagramm wird im Schritt 50 betreten, wenn eine
Anwendung innerhalb des Computers 10 in Vorbereitung ist,
einen Strom isochroner Daten zur Videokamera 14 zu übertragen. Im
Schritt 52 bringt die Anwendung die Dummy-Datenrahmen an die
isochrone Übertragungsschlange an.
Jeder Dummy-Datenrahmen besteht aus einer Anzahl von Dummy-Isochronpaketen
nach IEEE 1394-1995. Die Anzahl von Dummy-Paketen pro Datenrahmen
wird durch die zu sendende Datenart bestimmt. Im Schritt 54 beginnt
die Anwendung damit, die Dummy-Rahmen vom Computer 10 über das IEEE
1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk 16 zur Videokamera 14 zu übertragen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden fünf Dummy-Datenrahmen gesendet,
bevor aktuelle Datenrahmen, welche aktuelle Videodaten enthalten, zur
Empfangseinrichtung übertragen
werden. Alternativ kann eine geeignete Anzahl von Dummy-Datenrahmen
durch die Anwendung übertragen
werden. Im Schritt 56 wartet die Anwendung, bis sie eine Mitteilung
empfangt, dass ein Dummy-Datenrahmen gesendet wurde.
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Nachdem
der erste Datenrahmen gesendet ist, erlangt die Anwendung den Zeitstempelwert
des letzten Pakets in diesem Datenrahmen von der IEEE 1394-1995-Schnittstellenschaltung.
Von diesem Zeitstempelwert wird die Darstellungszeit für das erste reale
Paket innerhalb des ersten aktuellen Datenrahmens im Schritt 58 berechnet.
Der erste aktuelle Datenrahmen wird der sechste Rahmen sein, der
zu senden ist, und wird nach den fünf Dummy-Datenrahmen übertragen.
Dieser Darstellungszeitwert wird unter Verwendung der folgenden
Gleichung berechnet: Präsentationszeit = ((# von Dummy-Rahmen-1)*
DatenrahmenXmt-Zeitlänge) + Zeitstempel
+
Präsentationszeitfaktor
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Der
Datenrahmen-Xmt-Zeitlängenwert
zeigt die Zeitlänge
jedes Datenrahmens, der übertragen wird
und wird durch Multiplizieren der Anzahl isochroner Pakete pro Datenrahmen
mit der isochronen Übertragungszeit
pro Paket berechnet. Die isochrone Übertragungszeit pro Paket ist
ein fester Wert pro Paket, wie in der IEEE 1394-1995-Spezifikation
beschrieben ist. Der Datenrahmen-XMT-Zeitlängenwert wird mit einem Wert
gleich bis einem weniger als die Anzahl von Dummy-Datenrahmen, welche
gesendet werden, multipliziert, um einen geeigneten Zeitstempelwert,
der die Anzahl übertragener
Rahmen zeigt, zwischen dem Rahmen, von dem der Zeitstempelwert erlangt
wurde, und dem Rahmen, für
welche die Präsentationszeit
berechnet wird, hinzuzufügen.
Der Zeitstempelwert ist der Zeitstempelwert, der aus der Übertragung
eines vorherigen Pakets innerhalb eines Datenrahmens abgerufen wird.
Für den
ersten aktuellen Videorahmen ist der Zeitstempelwert gleich der
Zykluszeit des letzten isochronen Pakets, welches im Dummy-Rahmen
gesendet wird. Innerhalb der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird lediglich der Zykluszählwert
von der Zykluszeit des letzten isochronen Pakets, welches im ersten
Dummy-Rahmen gesendet wird, als Zeitstempelwert verwendet. Der Zyklus-Offset-Wert
innerhalb der Zykluszeit des letzten isochronen Pakets, welches
im ersten Dummy-Rahmen gesendet wird, wird nicht verwendet, da lediglich
der Zyklus, wo das Paket gesendet wird, benötigt wird, die Präsentationszeit
des Pakets zu berechnen. Die Offset-Zeit innerhalb des Zyklus ist
nicht notwendig, die Präsentationszeit
zu berechnen. Es sollte jedoch für
den Fachmann offensichtlich sein, dass alternativ der Wert der gesamten
Zykluszeit als Zeitstempelwert verwendet werden könnte. Der
Präsentationszeitfaktor
ist ein Faktor in Einheiten isochroner Zyklen, der verwendet wird,
den Zeitstempelwert in eine geeignete Präsentationszeit zu ändern. Der
Wert des Präsentationszeitfaktors
hängt von
der spezifischen Ausführung
ab und wird abhängig
von der Systemausführung
und den Leistungskenndaten variieren. Der Präsentationszeitfaktorwert besteht
aus zwei Komponenten und wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: Präsentationszeitfaktor
= tdiff + Übertragungsverzögerungslimit
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Der
Wert tdiff zeigt die Differenz zwischen der aktuellen Zykluszeit,
wenn ein Paket übertragen wird,
und der Zykluszeit, wenn die Hardware aktuell berichtet, dass das
Paket übertragen
wurde. Die Verzögerung
zwischen der aktuellen Zykluszeit, wenn ein Paket übertragen
wird, und der Zykluszeit, welche die Hardware aktuell mitteilt,
dass das Paket übertragen
wurde, wird durch die spezifische Hardware-Ausführung
bestimmt. Wenn die Hardware das Zurückbringen der aktuellen Zeit
unterstützt,
dass das Paket übertragen
wurde, ist der Wert tdiff gleich null. Der Übertragungsverzögerungs-Grenzwert
ist gleich der maximalen Anzahl von Zyklen, die für ein Paket,
welches durch die Audio-/Videoeinrichtung zu übertragen ist, zulässig ist.
Dieser Wert ist beschrieben in "Specifications
of Consummer-Use Digital VCRs" für spezifische
Hardware-Einrichtungen. Vorzugsweise ist dieser Wert gleich 450 μs oder drei
Zyklen.
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Wenn
die Präsentationszeit
für einen
Datenrahmen einmal berechnet ist, kann dieser Datenrahmen mit einem
Zeitstempel versehen werden. Im Schritt 60 wird der Präsentationszeitwert
in das SYT-Feld des ersten isochronen Datenpakets, welches in dem
Datenrahmen enthalten ist, geschrieben. Im Schritt 62 wird
dann der Datenrahmen an die Übertragungsschlange
zur Übertragung über das IEEE
1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk
angebracht. Es wird dann im Schritt 64 bestimmt, ob es
mehr Datenrahmen innerhalb dieses Datenstroms, der zu übertragen
ist, gibt. Wenn es mehr zu übertragende Datenrahmen
gibt, werden die Schritte 56 bis 62 für jeden
Rahmen, der zu übertragen
ist, wiederholt, um einen geeigneten Präsentationszeitwert für jeden Rahmen
von einem erlangten Zeitstempelwert von dem übertragenen Rahmen zu berechnen,
der vier Rahmen vor dem Rahmen ist, für welchen der Prä sentationszeitwert
berechnet wird. Wenn alle Rahmen geeignet mit Zeitstempeln versehen
sind und an die Übertragungsschlange
angebracht sind, wird der Betrieb im Schritt 66 beendet.
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Die Übertragung
eines Stroms isochroner Rahmen einschließlich einer Anzahl von Dummy-Rahmen,
welche den aktuellen Videorahmen vorhergehen, ist in 6 gezeigt.
Die fünf
Dummy-Rahmen 80, 82, 84, 86 und 88 werden
nacheinander vor den aktuellen Videorahmen 90 und 92 übertragen. Von
den fünf
Dummy-Rahmen 80, 82, 84, 86 und 88 berechnet
die Anwendung die Präsentationszeitwerte
für die
aktuellen Videorahmen innerhalb des Datenstroms. Wie oben ausführlich beschrieben
wird der Präsentationszeitwert
für den
aktuellen Rahmen 90 unter Verwendung des Zeitstempelwerts,
der vom ersten Dummy-Rahmen 80 erlangt wird, berechnet. Entsprechend
wird der Präsentationszeitwert
für den zweiten
aktuellen Rahmen 92 unter Verwendung des Zeitstempelwerts
berechnet, der vom zweiten Dummy-Rahmen 82 erlangt wird.
Wenn der Präsentationszeitwert
für einen
Rahmen berechnet ist, wird dieser Präsentationszeitwert in das SYT-Feld
des CIP-Datenkopfs des ersten Pakets innerhalb des Rahmens geschrieben.
Die verbleibenden Pakete innerhalb des Rahmens werden in einer herkömmlichen
Weise mit Zeitstempeln mit der aktuellen Buszeit des Zyklus, mit
der der Rahmen übertragen
wird, versehen. Wenn der Präsentationszeitwert
für einen Rahmen
berechnet und in das SYT-Feld des CIP-Datenkopfs geschrieben ist, wird der
Rahmen dann zur Übertragungsschlange
des übertragenden
Knotens über
den IEEE 1394-1995-Seriell-Bus zum Empfangsknoten in der geeigneten
Zeit hinzugefügt.
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Dieser
Prozess wird für
jeden Datenrahmen in einem Strom von Daten wiederholt, bis alle
Datenrahmen innerhalb des Datenstroms vom Computer 10 zur
Videokamera 14 übertragen
sind. Auf diese Weise stellt durch Berechnen des geeigneten Zeitstempelwerts
für einen
Rahmen und durch Einfügen dieses
Werts in das SYT-Feld des CIP-Datenkopfs des ersten Pakets innerhalb
des Rahmens die Anwendung sicher, dass, wenn dieser durch die Videokamera 14 empfangen
wird, die Videodatenrahmen passend verarbeitet und nicht ausrangiert
werden.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird verwendet, isochrone Daten über ein
IEEE 1394-1995-Seriell-Bus-Netzwerk von einer Software-Anwendung
innerhalb eines Personalcomputers 10 zu einer Videokamera 14 zu übertragen.
Es sollte jedoch für
den Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung
verwendet werden kann, zeitsensitive Datenrahmen und Pakete zwischen
irgendwelchen zwei geeignet konfigurierten Anwendungen und/oder
Einrichtungen zu übertragen,
um sicherzustellen, dass, wenn diese empfangen werden, der Zeitstempelwert
für den
Zyklus geeignet ist, in welchem der Rahmen oder die Paketdaten übertragen
werden. Innerhalb der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird der Zeitstempelwert für einen gesamten Rahmen berechnet
und in das erste Paket des Rahmens geschrieben. Es sollte jedoch
für den
Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung auch verwendet
werden kann, um individuelle Mehrfachpakete geeignet mit einem Zeitstempel
zu versehen, gleich ob diese Teil eines Videorahmens sind oder nicht.
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Die
vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich spezifischer Ausführungsformen
beschrieben, welche Details aufweisen, um das Verständnis der
Prinzipien des Ausbaus und des Betriebs der Erfindung zu erleichtern.
Diese Referenz auf spezifische Ausführungsformen und Details ist
nicht dazu vorgesehen, den Rahmen der angehängten Patentansprüche zu begrenzen.
Es sollte für
den Fachmann offensichtlich sein, dass Modifikationen bei der Ausführungsform
durchgeführt
werden können,
welche für die
Darstellung gewählt
ist, ohne den Rahmen der Patentansprüche zu verlassen.