ES2913204T3 - Arquitectura de interconexión de A/V que incluye un punto final de A/V transmisor de mezcla descendente de audio y amplificación de canal distribuida - Google Patents

Arquitectura de interconexión de A/V que incluye un punto final de A/V transmisor de mezcla descendente de audio y amplificación de canal distribuida Download PDF

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Abstract

Una arquitectura de interconexión de audio/vídeo, A/V, (100) que comprende: una red Ethernet no compatible con Audio Video Bridging, AVB, que incluye un primer conmutador de red (120); una red Ethernet compatible con AVB que incluye un segundo conmutador de red (110); un punto final de recepción, RX, A/V (180) acoplado a la red Ethernet no compatible con AVB y un componente de recepción de A/V (190) capaz de procesar o emitir audio nativo; un sistema de audio (130) acoplado a la red Ethernet compatible con AVB y un componente de recepción de audio (150) que es incapaz de procesar o emitir el audio nativo; un punto final de transmisión, TX, A/V, (160) que incluye: al menos una interfaz de recepción, RX, (510) configurada para ser acoplada a un componente de fuente A/V y para recibir el audio nativo del componente de fuente A/V (170), una primera interfaz de red (520) acoplada a la al menos una interfaz RX y configurada para recibir el audio nativo de la al menos una interfaz RX y emitir el audio nativo a través de la red Ethernet no compatible con AVB al punto final RX A/V; un procesador de señal digital de audio de mezcla descendente, DSP, (530) acoplado a la al menos una interfaz RX y configurado para producir una versión estéreo de mezcla descendente del audio nativo; y una segunda interfaz de red (540) configurada para dar salida a la versión mezclada descendentemente a través de la red Ethernet compatible con AVB hacia el sistema de audio.

Description

DESCRIPCIÓN
Arquitectura de interconexión de A/V que incluye un punto final de A/V transmisor de mezcla descendente de audio y amplificación de canal distribuida
ANTECEDENTES
Campo técnico
La presente divulgación se refiere en general a las arquitecturas de interconexión de audio/vídeo (A/V), y más específicamente a una arquitectura de interconexión de A/V que, entre otras características, soporta eficientemente dispositivos con diferentes capacidades de audio.
Información de antecedentes
Históricamente, las conexiones de los componentes de A/V eran principalmente conexiones analógicas unidireccionales y de un solo propósito, punto a punto. Aunque las conexiones analógicas fueron dando paso a las digitales, seguían siendo fundamentalmente unidireccionales, de un solo uso y punto a punto. Esto hizo que las arquitecturas típicas de interconexión de A/V implicaran grandes masas de cables, especialmente en las instalaciones comerciales y de consumo de alta gama.
Ha habido una variedad de intentos de abordar los problemas de las arquitecturas tradicionales de interconexión A/V, por medio de la incorporación de tecnologías tales como IEEE 1394 (firewire), Audio sobre Ethernet (AoE), Audio sobre IP (ACIP) y otras adaptaciones de las tecnologías de redes informáticas. Algunos de los enfoques más prometedores son el Audio Video Bridging (AVB), que es el nombre común de un conjunto de normas establecidas por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 802.2BA, 802.1AS, 802.1Qat y 802.1Qav. AVB implementa extensiones relativamente pequeñas al control de acceso a los medios (MAC) y al puente estándar IEEE 802.1 para soportar mejor el audio, incluyendo la provisión de sincronización de precisión y la conformación del tráfico para el audio y los controles de admisión. Sin embargo, los cambios se limitan a permitir que los dispositivos AVB y no AVB se comuniquen mediante el uso de tramas IEEE 802 estándar. Sin embargo, sólo los dispositivos AVB pueden hacer uso de las funciones específicas de audio ampliadas.
Aunque tecnologías tales como AVB han permitido ciertas arquitecturas de interconexión A/V más eficientes, todavía existen varios problemas en dichas arquitecturas. Uno de los problemas de muchas de estas arquitecturas es que no admiten eficazmente dispositivos con diferentes capacidades de audio (por ejemplo, capacidades de procesamiento y salida de audio). Por ejemplo, si se considera una instalación típica de A/V de alta gama. Una variedad de componentes de A/V puede estar dispuesta en diferentes zonas (por ejemplo, una zona de sala de cine, una zona de cocina, una zona de dormitorio principal, etc.) de la estructura (por ejemplo, casa). Mientras que algunas zonas pueden incluir componentes A/V que admiten tipos avanzados de audio de sonido envolvente (por ejemplo, sonido envolvente 10.2 con 12 canales totales, sonido envolvente 9.3.4 con 16 canales totales, etc.) otras zonas pueden incluir componentes A/V que sólo admiten tipos de audio mucho más modestos (por ejemplo, sonido estéreo). En una arquitectura típica de interconexión A/V que utiliza AVB, el audio se suele codificar en un único formato para su distribución (por ejemplo, audio de la Interfaz Multimedia de Alta Definición (HDMI) de acuerdo con una codificación de sonido envolvente concreta). Los componentes de A/V que sólo admiten tipos de audio mucho más modestos (por ejemplo, sonido estéreo) pueden no ser capaces de procesar o emitir el flujo de audio, de forma que el contenido de audio puede no estar disponible en ciertas zonas de las estructuras, a falta de colocar equipos especiales en dichas zonas.
En consecuencia, existe la necesidad de una nueva arquitectura de interconexión A/V que, entre otras características, admita eficazmente dispositivos con diferentes capacidades de audio. El siguiente documento de la bibliografía no de patente XP017694683 con el título “IEEE Standard for Local and metropolitan area networks—Audio Video Bridging (AVB) Systems; IEEE Std 802.1BA-2011" describe otros aspectos relevantes relativos a una arquitectura de red que comprende componentes AVB y no AVB.
SUMARIO
La presente invención se define por las características de las reivindicaciones independientes 1 y 8. Otras realizaciones se definen en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La descripción que sigue se refiere a los dibujos que acompañan a las realizaciones de ejemplo, de las cuales:
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de arquitectura de interconexión A/V;
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de las conexiones de un ejemplo de punto final de A/V de recepción, punto final de A/V de transmisión, sistema de audio “todo en uno”, altavoz/barra de sonido potenciado y puente de audio inalámbrico;
La Fig. 3 es un diagrama de bloques de una implementación típica de la arquitectura de interconexión A/V de la Fig. 1 para soportar múltiples zonas A/V en una estructura;
La Fig. 4 es un diagrama esquemático de un ejemplo de punto final RX A/V;
La Fig. 5 es un diagrama de bloques funcional del procesamiento de audio en un ejemplo de punto final de A/V de un solo puerto;
La Fig. 6 es un diagrama esquemático de un ejemplo de punto final de A/V de un solo puerto;
Las Figs. 7A y 7B son diagramas esquemáticos de un ejemplo de punto final de TXA/V de 8 puertos, que muestra una tarjeta principal y una tarjeta elevadora de TX, respectivamente
Las Fig. 8 A y 8 B son diagramas esquemáticos de un ejemplo de barra de sonido y altavoz potenciados; y La Fig. 9 es un diagrama esquemático de un ejemplo de altavoz inalámbrico potenciado; y
La Fig. 10 es un diagrama esquemático de un ejemplo de puente de audio inalámbrico.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Un ejemplo de arquitectura de interconexión A/V
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de arquitectura de interconexión A/V 100. La arquitectura de ejemplo utiliza dos redes Ethernet de conmutación de paquetes para el enrutamiento de audio, vídeo y control entre varios puntos finales, que actúan como puentes entre las redes y los componentes que utilizan conexiones de medios nativos (por ejemplo, audio analógico, audio digital, HDMI, RS232/IR, etc.). La primera red Ethernet (en lo sucesivo denominada “red de audio”) puede ser una red compatible con AVB (por ejemplo, una red Ethernet de 1 gigabyte (GbE)) centrada en un conmutador de red de audio 110 compatible con AVB de múltiples puertos (por ejemplo, un conmutador AVB de 8 puertos). La red de audio se puede utilizar para conmutar el audio y el tráfico Ethernet de uso general. La segunda red Ethernet (en lo sucesivo denominada “red de vídeo”) puede ser una red de alta velocidad del Protocolo de Internet (IP) (por ejemplo, una red de 10 GbE) centrada en un conmutador de red de vídeo multipuerto 120 (por ejemplo, un conmutador de 24 puertos de 10 GbE). La red de vídeo se puede utilizar para conmutar A/V, Ethernet de propósito general y, opcionalmente, otras señales de control. Una porción de la red de vídeo (por ejemplo, 9 Gbs de ancho de banda) se puede reservar para ser utilizada por las señales de A/V (por ejemplo, HDMi), mientras que el resto (por ejemplo, 1 Gbs de ancho de banda) se puede utilizar para datos de propósito general y señales de control. El conmutador de red de audio 110 y el conmutador de red de vídeo 120 están conectados por un enlace para permitir el intercambio de audio y control entre la red de audio y la red de vídeo.
La red de audio puede estar conectada a puntos finales de audio/control que pueden ser capaces de transmitir, distribuir y amplificar audio en múltiples zonas (denominados en adelante simplemente “sistemas de audio todo en uno”) 130. Un ejemplo de sistema de audio todo en uno 130 es la solución de audio Pro Audio 4™ disponible en Savant Systems, Inc. Un sistema de audio “todo en uno” 130 se puede acoplar a componentes de fuente de audio dedicados 140 (por ejemplo, un reproductor de CD) a través de conexiones nativas (por ejemplo, audio analógico, audio digital S/p DiF, RS232/IR, etc.) y componentes de recepción de audio, tales como altavoces no potenciados 150, a través de conexiones nativas (por ejemplo, audio analógico amplificado).
La red de audio también puede estar conectada a los puntos finales de audio/vídeo/control del transmisor (denominados en adelante simplemente “puntos finales TX A/V”) 160, ya sea directamente o a través de la red de vídeo. Los puntos finales de transmisión de A/V 160 pueden estar acoplados a componentes de fuente de A/V 170 (por ejemplo, un reproductor de Blu-ray) que originan tanto audio como vídeo a través de conexiones nativas (por ejemplo, HDMI, IR/RS232, Ethernet estándar, etc.). Como se explica con más detalle a continuación, los puntos finales de TX A/V 160 pueden adoptar diversas formas, incluyendo una forma de 1 puerto diseñada para ser acoplada a un único componente de fuente A/V 170 y una forma multipuerto (por ejemplo, 8 puertos) diseñada para ser acoplada a múltiples componentes de fuente A/V 170. La comunicación en la red de audio se puede llevar a cabo por medio de paquetes de audio en formato IEEE P1722, de acuerdo con las normas AVB.
La red de audio también puede estar conectada a altavoces/barras de sonido potenciados 152 que operan como componentes de recepción de audio. Los altavoces/barras de sonido motorizados 152 pueden incluir un procesador de audio, un amplificador y altavoces, de forma que puedan recibir mediante el uso de paquetes de audio en formato IEEE P1722 de acuerdo con las normas AVB y generar a partir de ellos el sonido. La red de audio también puede estar conectada a un puente de audio inalámbrico (por ejemplo, un puente AVB a Altavoz y Audio Inalámbrico (WISA)) que opera para convertir paquetes de audio en formato IEEE P1722 a múltiples flujos de audio inalámbricos (por ejemplo, múltiples flujos WISA). Los flujos de audio inalámbricos (por ejemplo, flujos WISA) se transmiten entonces a los altavoces inalámbricos 156 que amplifican y emiten el audio.
La red de audio también puede estar conectada a un sistema de sonido envolvente expandible 158 que está acoplado a uno o más componentes de fuente A/V dedicados 170, tal como un reproductor de Blu-ray, a través de conexiones nativas (por ejemplo, HDMI nativo), y a un componente de sumidero A/V 190 (por ejemplo, un televisor de ultra alta definición (4K)) a través de una conexión nativa (por ejemplo, HDMI nativo). El sistema de sonido envolvente expandible 158 también puede estar acoplado a componentes de disipación de audio, tales como los altavoces no potenciados 150, a través de conexiones nativas (por ejemplo, audio analógico amplificado), que se pueden utilizar para emitir al menos algunos canales de audio de sonido envolvente. Si un número de canales de audio excede el número de altavoces no potenciados soportados localmente 150 (o por razones arquitectónicas o de otro tipo), uno o más canales de audio pueden ser emitidos en la red de audio para ser reproducidos en dispositivos que incluyan circuitos de amplificación, tales como un sistema todo en uno 130 en combinación con altavoces no potenciados 150, un altavoz potenciado/barras de sonido 152 o un puente de audio inalámbrico 154 en combinación con un altavoz potenciado inalámbrico 156, para proporcionar canales de audio “adicionales”.
La red de vídeo puede estar conectada a los puntos finales de audio/vídeo/control del receptor (denominados en lo sucesivo simplemente “puntos finales RX A/V”) 180. Un punto final RX A/V 180 puede estar acoplado a un componente de recepción de A/V 190 (por ejemplo, un televisor 4K) que envía vídeo a través de conexiones nativas (por ejemplo, HDMI, RS232/IR, Ethernet estándar, etc.). La red de vídeo también puede estar conectada a los puntos finales de TX A/V 160. La comunicación en la red de vídeo se puede llevar a cabo (en la porción de la red de vídeo reservada para A/V) de acuerdo con las normas HDMI.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques 200 de las conexiones de un ejemplo de punto final de A/V de recepción 180, punto final de A/V de transmisión, sistema de audio todo en uno 130, altavoz/barra de sonido potenciado 142 y puente de audio inalámbrico 154. En este ejemplo, el punto final RX A/V 180 está acoplado a través de una conexión Ethernet de alta velocidad (por ejemplo, una conexión de 10 GbE) al conmutador de red de vídeo 120 (no mostrado) de la red de vídeo. El punto final de A/V RX 180 también se acopla a un componente de recepción de A/V 190 de ejemplo, por ejemplo un televisor 4K, a través de una conexión HDMI nativa, una conexión de control RS232 o IR, una conexión de datos Ethernet y una conexión de audio analógica. El punto final de transmisión A/V 160 está acoplado por medio de una conexión Ethernet de alta velocidad (por ejemplo, una conexión de 10 GbE) al conmutador de red de vídeo 120 (no mostrado) de la red de vídeo y por medio de una conexión AVB Ethernet (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) al conmutador de red de audio 110 (no mostrado) de la red de audio (dicha conexión puede ser indirecta, por ejemplo, al acceder a la red de audio a través de la red de vídeo). El punto final A/V TX 160 también está acoplado a un componente fuente A/V de ejemplo 170, por ejemplo un reproductor de Blu-ray, a través de una conexión HDMI nativa, una conexión de control RS232 o IR y una conexión de datos Ethernet. El sistema de audio todo en uno 130 está acoplado a través de una conexión Ethernet AVB (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) al conmutador de red de audio 110 (no mostrado) de la red de audio. El sistema de audio “todo en uno” 130 también está acoplado a un componente de recepción de audio de ejemplo, por ejemplo, altavoces no potenciados 150, a través de una salida de audio analógica amplificada nativa. El sistema de audio todo en uno 130 también puede tener conexiones de entrada de audio nativo (por ejemplo, conexiones de entrada de audio analógico o digital S/PDIF). El altavoz/barra de sonido potenciado 152 se acopla a través de una conexión Ethernet AVB (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) al conmutador de red de audio 110 (no mostrado) de la red de audio. El altavoz/barra de sonido potenciado 152 es capaz de funcionar como un componente de recepción. El puente de audio inalámbrico 154 (por ejemplo, el puente AVB a WISA) está acoplado a través de una conexión Ethernet AVB (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) al conmutador de red de audio 110 (no mostrado) de la red de audio y a través de una conexión inalámbrica (por ejemplo, una conexión WISA) a los altavoces inalámbricos 156 que amplifican el audio y funcionan como componentes de disipación de audio. El sistema de sonido envolvente expandible 158 está acoplado a través de una conexión AVB Ethernet (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) al conmutador de red de audio 110 (no mostrado) de la red de audio. El sistema de sonido envolvente expandible 158 también está acoplado a un componente de fuente A/V 170, por ejemplo un reproductor de Blu-ray, a través de una conexión HDMI nativa, una conexión de control RS232 o IR, y una conexión de datos Ethernet, y a un componente de recepción de A/V 190, por ejemplo un televisor 4K, a través de una conexión HDMI nativa, una conexión de control RS232 o IR, y una conexión de datos Ethernet, y a un número de altavoces no potenciados 150 (por ejemplo, 8 altavoces) a través de salidas de audio analógicas amplificadas.
Con referencia tanto a la Fig. 1 como a la Fig. 2, en funcionamiento, un punto final de A/V TX 160 puede recibir audio y vídeo a través de una conexión de A/V nativa (por ejemplo, una conexión HDMI) desde un componente de fuente de A/V 170. La porción de audio puede estar codificada en un formato nativo (por ejemplo, como audio HDMI comprimido con sonido envolvente avanzado). El punto final TX A/V 160 puede enrutar la porción de vídeo en su formato nativo (por ejemplo, como vídeo HDMI nativo) sobre la red de vídeo a través del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales Rx A/V 180. Además, el punto final TX A/V 160 puede enrutar la porción de audio (por ejemplo, el audio originado por HDMI) en su formato nativo (por ejemplo, como audio nativo HDMI) junto con una versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, audio PCM estéreo mezclado descendentemente) a través de la red de vídeo por medio del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales RX A/V 180, para su reproducción en los componentes de recepción de A/V 190. Dependiendo de las capacidades de audio de los componentes de recepción de A/V 190, se puede recibir y utilizar el formato nativo o la versión estéreo mezclada descendentemente del audio en cada punto final RX A/V 180. Además, el punto final de transmisión de A/V 160 puede enrutar el formato nativo (por ejemplo, como audio nativo HDMI) y la versión estéreo mezclada descendentemente del audio (por ejemplo, el audio PCM estéreo mezclado descendentemente originado en HDMI) a los sistemas de audio todo en uno 130 a través de la red de audio por medio del conmutador de audio 110, para su reproducción en altavoces no potenciados 150, a altavoces/barras de sonido 152 para su reproducción directamente en ellos y al puente de audio inalámbrico 154 para su conversión a audio inalámbrico (por ejemplo, de acuerdo con las normas WISA) que se recibe y reproduce en altavoces inalámbricos 156. Además, el punto final TX A/V 160 puede recibir audio a través de la red de audio por medio del conmutador de vídeo 120. El punto final TX A/V 160 puede enrutar este audio a través de la red de vídeo a los puntos finales RX A/V 180, para su reproducción en los componentes de recepción de A/V 190.
Asimismo, refiriéndose tanto a la Fig. 1 como a la Fig. 2, en funcionamiento, un sistema de sonido envolvente expandible de ejemplo puede recibir audio y vídeo a través de una conexión A/V nativa (por ejemplo, una conexión HDMI) desde un componente de fuente A/V 170. El sistema de sonido envolvente expandible 158 puede dirigir una porción de vídeo nativo a un componente de recepción de A/V 190, tal como un televisor 4K, que emite la porción de vídeo. La porción de audio nativo se puede decodificar en una pluralidad de canales para un sonido envolvente avanzado (por ejemplo, una pluralidad de canales de audio PCM para un sonido envolvente 10.2 con 12 canales, un sonido envolvente 9.3.4 con 16 canales totales, etc.). Al menos algunos (por ejemplo, 8 canales) pueden ser amplificados localmente y enviados a los altavoces no potenciados 150. Sin embargo, si el número de canales de audio excede los canales de salida locales disponibles (o por consideraciones arquitectónicas o de otro tipo), los canales restantes pueden ser tratados como canales “adicionales”, y empaquetados y emitidos a través de la red de audio (por ejemplo, como audio PCM AVB). Los canales pueden ser recibidos y reproducidos por dispositivos que incluyen circuitos de amplificación, tales como un sistema todo en uno 130, un altavoz/barra de sonido 152 o un puente de audio inalámbrico 154 en combinación con altavoces inalámbricos 156, que funcionan como “complementos” del sistema de sonido envolvente expandible 158.
La Fig. 3 es un diagrama de bloques de una implementación típica 300 de la arquitectura de interconexión A/V de la Fig. 1 para soportar múltiples zonas A/V en una estructura (por ejemplo, una casa). En este ejemplo, hay ocho zonas de audio analógicas 305 a 335 (denominadas “Cocina”, “Garaje”, “Cubierta”, etc.) controladas desde los sistemas de audio todo en uno 130, siete zonas A/V 330, 335 a 360 (denominadas “Dormitorio principal”, “Salón”, “Teatro”, etc., observando que algunas zonas son tanto zonas de audio analógico como zonas A/V) manejadas desde los puntos finales RX A/V 180, de los cuales dos zonas 340, 345 soportan sonido envolvente avanzado y cinco zonas 330, 335, 350 a 360 sólo soportan sonido estéreo, y ocho componentes de fuente A/V conmutados 170 (y un componente de fuente A/V dedicado 370 que no es accesible a otras zonas). El conmutador de red de audio 110 y el conmutador de red de vídeo 120 pueden estar dispuestos en una ubicación separada de las zonas, en este ejemplo un armario de equipos 375, junto con otros dispositivos de A/V y de automatización del hogar, tal como un controlador de huésped 380 que proporciona señales de control (por ejemplo, al componente de recepción de A/V 190 y al componente de fuente de A/V 170), punto de acceso inalámbrico (WAP) 390, módem de cable 395, etc. Algunos sistemas de audio “todo en uno” 130, los puntos finales de A/V de recepción 180, los puntos finales de A/V de transmisión 160, así como otros dispositivos tales como los receptores de audio/vídeo (AVR) 397, pueden estar dispuestos en las zonas, mientras que otros están ubicados centralmente en el armario de equipos 375.
Un Ejemplo de Punto Final RX A/V
La Fig. 4 es un diagrama esquemático 400 de un ejemplo de punto final RX A/V 180. El punto final RX A/V 180 tiene una interfaz 410 para una conexión Ethernet de alta velocidad a la red de vídeo (por ejemplo, una conexión de 10 GbE, de los cuales 9 Gsb de ancho de banda se reservan para A/V y 1 Gbs de ancho de banda se utiliza para los datos de propósito general y las señales de control), así como interfaces para conexiones nativas, tales como una interfaz HDMI 420, interfaces de control RS232 o IR 430, y una interfaz de audio analógico 440, entre otros. El punto final RX A/V puede incluir un número de componentes de hardware internos, incluyendo un conmutador Ethernet interno 450, un procesador de vídeo (escalador de vídeo) 460 (que puede escalar el contenido de vídeo, de acuerdo con un modo genlock, modo multivisor, modo de pared de vídeo, modo de conmutación rápida u otro modo de operación), memoria, circuitos de temporización y controles de interfaz, entre otro hardware.
El punto final RX A/V 180 puede recibir audio y vídeo desde un punto final TX A/V 160 a través de la red de vídeo, donde el audio está codificado en un formato nativo (por ejemplo, audio HDMI comprimido, con sonido envolvente avanzado), y pasar la porción de audio en el formato nativo en una conexión nativa, específicamente la interfaz HDMI 420, a un componente de recepción de A/V 190 que soporta el audio nativo. Alternativamente, el punto final RX A/V 180 puede recibir audio y vídeo de los puntos finales TX A/V 160 a través de la red de vídeo, donde el audio es una versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, audio PCM estéreo mezclado descendentemente), y pasar la porción de audio en una conexión nativa, específicamente la interfaz HDMI 420, a un componente de recepción A/V 190 que sólo soporta una versión estéreo mezclada descendentemente.
Ejemplo de Puntos Finales de TX A/V
La Fig. 5 es un diagrama de bloques funcional 500 del procesamiento de audio en un ejemplo de punto final de A/V de un solo puerto. La Fig. 6 es un diagrama esquemático 600 de un ejemplo de punto final de A/V de un solo puerto. La Fig. 6 incluye componentes de hardware que se han abstraído de la Fig. 5, tal como un conmutador Ethernet interno 610, un escalador de vídeo 620, un procesador de aplicaciones 630 para las funciones de control y AVB, y controladores de pantalla e interfaz, entre otro hardware. El punto final de A/V de un solo puerto puede recibir audio y vídeo nativos, donde la porción de audio está en un formato nativo (por ejemplo, audio HDMI comprimido, con sonido envolvente avanzado) a través de una interfaz de A/V nativa, tal como una interfaz de recepción HDMI (RX) 510, desde un componente de fuente de A/V 170. El vídeo nativo puede ser pasado a un escalador de vídeo 610 que puede escalar el contenido de vídeo, de acuerdo a un modo genlock, modo multiventana, modo de pared de vídeo, modo de cambio rápido u otro modo de operación. El audio nativo y el vídeo potencialmente escalado (por ejemplo, el audio y el vídeo originados por HDMI) pueden pasar a una interfaz de red de vídeo IP 520, y salir directamente a través de la red de vídeo (como audio y vídeo nativo HDMI) a través del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales RX A/V 180. Además, la porción de audio del audio y vídeo nativo puede ser extraída, y pasada a un procesador de señal digital (DSP) de audio de mezcla descendente 530, que produce una versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, audio PCM estéreo mezclado descendentemente). Esta versión mezclada descendentemente estéreo se pasa a la interfaz de red de vídeo 520 para la salida a través de la red de vídeo a través del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales RX A/V 180 (por ejemplo, como audio PCM HDMI mezclado descendentemente estéreo). Además, la versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, el audio PCM estéreo mezclado descendentemente originado en HDMI) también se pasa a una interfaz de red AVB 540 y se emite a través de la red de audio por medio del conmutador de audio 110 (por ejemplo, como audio PCM AVB) a dispositivos tales como los sistemas de audio todo en uno 130, los altavoces/barras de sonido 152 y el puente de audio inalámbrico 154 en combinación con los altavoces inalámbricos 156. Además, la interfaz de red AVB 540 puede recibir audio (por ejemplo, audio PCM originado por AVB) de dispositivos tales como los sistemas de audio todo en uno 130 a través de la red de audio por medio del conmutador de audio 110. Este audio (por ejemplo, el audio PCM originado por AVB) se pasa a la interfaz de red de vídeo IP 520 y se emite (por ejemplo, como audio PCM HDMI) a través de la red de vídeo por medio del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales de A/V RX 180, para su reproducción en los componentes de recepción de A/V 190. Además, la interfaz de red de vídeo IP 520 puede recibir señales de control de un controlador de huésped a través de la red de vídeo que, al menos en parte, se pasan al componente fuente 170 a través de una interfaz (por ejemplo, una interfaz IP, una interfaz IR, una interfaz RS232, etc.) (no mostrada).
Además de una configuración de un solo puerto, los puntos finales RX A/V 180 pueden ser configurados en configuraciones multipunto (por ejemplo, un punto final RX A/V de 8 puertos) donde cierto hardware es compartido entre todos los puertos. Las Figs. 7A y 7B son diagramas esquemáticos 700, 710 de un ejemplo de punto final de TX A/V de 8 puertos, que muestra una tarjeta principal y una tarjeta elevadora de TX, respectivamente. La placa principal puede incluir una interfaz de red AVB 730, dos procesadores de aplicación 740 para las funciones de control y AVB, ocho DSP de audio de mezcla descendente 750 y ocho conectores para tarjetas elevadoras de transmisión 760, así como una FPGA, memoria, circuitos de temporización, controles de interfaz y otro hardware. Cada tarjeta elevadora de transmisión puede incluir una interfaz nativa de A/V, tal como una interfaz RX HDMI 770, una interfaz de red de vídeo IP 780, un conmutador Ethernet interno 790 y un escalador de vídeo 795, entre otro hardware.
El punto final de TX A/V de 8 puertos puede funcionar de forma similar a un punto final de TX A/V de un solo puerto, a la vez que proporciona una mayor conectividad. El punto final de TX A/V de 8 puertos puede recibir audio y vídeo en las interfaces nativas de A/V 770 en las tarjetas elevadoras de TX desde los componentes fuente de A/V 170. El vídeo nativo puede ser pasado a un escalador de vídeo 795 en la respectiva tarjeta elevadora TX que puede escalar el contenido de vídeo. El audio nativo y el vídeo potencialmente escalado (por ejemplo, el audio y el vídeo originados por HDMI) pueden pasar a la interfaz de red de vídeo IP 780 en la respectiva tarjeta elevadora TX y salir directamente a través de la red de vídeo (como audio y vídeo HDMI nativo) a través del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales RX A/V 180. Además, la porción de audio del audio y vídeo nativo puede ser extraída, y pasada a un DSP de audio de mezcla descendente 750 correspondiente a la respectiva tarjeta elevadora TX, que produce una versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, como audio PCM estéreo mezclado descendentemente) que posteriormente se pasa a la interfaz de red de vídeo IP 780 en la respectiva tarjeta elevadora TX para la salida a través de la red de vídeo a través del conmutador de vídeo 120 a los puntos finales RX A/V 180 (por ejemplo, como audio PCM estéreo mezclado descendentemente). Además, la versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, el audio PCM estéreo mezclado descendentemente originado en HDMI) también se pasa a la interfaz de red AVB 730 y se emite a través de la red de audio por medio del conmutador de audio 110 (por ejemplo, como audio PCM AVB) a dispositivos tales como los sistemas de audio todo en uno 130, los altavoces/barras de sonido 152 y el puente de audio inalámbrico 154 en combinación con los altavoces inalámbricos 156. Además, la interfaz de red AVB 730 puede recibir audio (por ejemplo, audio PCM originado por AVB) de dispositivos tales como los sistemas de audio todo en uno 130 a través de la red de audio por medio del conmutador de audio 110. Este audio (por ejemplo, audio PCM originado por AVB) se pasa a una interfaz de red de vídeo IP 750 en una de las tarjetas elevadoras TX y se emite (por ejemplo, como audio PCM HDMI) a través de la red de vídeo a los puntos finales RX A/V 180, para su reproducción en los componentes de recepción de A/V 190.
Ejemplo de Barra de Sonido Potenciada y Altavoz Potenciado
Las Fig. 8A y 8 B son diagramas esquemáticos de un ejemplo de barra de sonido potenciada 800 y altavoz potenciado 810 (denominados colectivamente altavoz/barra de sonido potenciado 152). El altavoz/barra de sonido potenciada tiene una interfaz 820 y un circuito de decodificación 830 para una conexión a la red de audio (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE), así como, en el caso de la barra de sonido 800, interfaces para conexiones nativas, tales como una interfaz SPDIF 840. El altavoz/barra de sonido potenciado puede incluir un número de componentes de hardware internos, como un DSP, un convertidor de digital a analógico (DAC) y un amplificador de audio. El audio amplificado se suministra a uno o más (por ejemplo, en el caso de la barra de sonido, 3) altavoces montados internamente 880.
El altavoz/barra de sonido potenciado puede ser potenciado por una entrada de corriente alterna (AC) y una fuente de alimentación. Alternativamente, el altavoz/barra de sonido potenciado puede ser potenciado por una corriente continua (DC), por ejemplo, un Power over Ethernet (POE) inyectado en la red de audio y recibido a través de la interfaz 820.
Ejemplo de Altavoz Inalámbrico Potenciado
La Fig. 9 es un diagrama esquemático de un ejemplo de altavoz inalámbrico 156. El altavoz inalámbrico 900 tiene una interfaz inalámbrica 910 (que incluye una antena y circuitos de decodificación) para recibir un flujo de audio inalámbrico (por ejemplo, un flujo de audio WISA). El altavoz inalámbrico 900 puede incluir un número de componentes de hardware internos, incluyendo un DAC 920 y un amplificador de audio 930. El audio amplificado se suministra a uno o varios altavoces montados internamente 940.
Ejemplo de Puente de Audio Inalámbrico
La Fig. 10 es un diagrama esquemático de un ejemplo de puente de audio inalámbrico 154. El puente de audio inalámbrico 154 tiene una interfaz 1010 y un procesador de aplicaciones 1020 para una conexión a la red de audio (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) y la decodificación de los paquetes de audio recibidos. El puente de audio inalámbrico 154 también incluye un DSP 1030 configurado para procesar y generar múltiples flujos de audio inalámbricos 1040 a partir de él.
Se debe entender que se pueden hacer varias adaptaciones y modificaciones a la arquitectura de interconexión A/V antes discutida y a sus procedimientos de operación. Mientras que se discute arriba que las operaciones pueden ser ejecutadas en dispositivos de hardware específicos (tales como en los puntos finales de A/V de transmisión 160, los puntos finales de A/V de recepción 180, los sistemas de audio todo en uno 130, las barras de altavoces/sonido 152, los puentes de audio inalámbricos 154, el sistema de sonido envolvente expandible 158, etc.), se debe entender que las operaciones pueden ser ejecutadas en hardware diferente. Además, se debe entender que al menos parte de la funcionalidad descrita anteriormente para ser implementado en el software. En general, la funcionalidad se puede implementar en software, hardware o varias combinaciones de los mismos. Las implementaciones de software pueden incluir instrucciones ejecutables por un dispositivo electrónico (por ejemplo, instrucciones ejecutables por ordenador) almacenadas en un medio legible por un dispositivo electrónico no transitorio (por ejemplo, un medio legible por ordenador no transitorio), tal como una memoria volátil o persistente, un disco duro, un disco compacto (CD) u otro medio tangible. Las implementaciones de hardware pueden incluir circuitos lógicos, circuitos integrados de aplicación específica, y/o otros tipos de componentes de hardware. Además, las implementaciones combinadas de software/hardware pueden incluir tanto instrucciones ejecutables por el dispositivo electrónico almacenadas en un medio legible por el dispositivo electrónico no transitorio, como uno o más componentes de hardware, por ejemplo, procesadores, memorias, etc. Sobre todo, se debe entender que las realizaciones anteriores se deben tomar sólo a modo de ejemplo.
La Fig. 10 es un diagrama esquemático de un ejemplo de puente de audio inalámbrico 154. El puente de audio inalámbrico 154 tiene una interfaz 1010 y un procesador de aplicaciones 1020 para una conexión a la red de audio (por ejemplo, una conexión AVB de 1 GbE) y la decodificación de los paquetes de audio recibidos. El puente de audio inalámbrico 154 también incluye un DSP 1030 configurado para procesar y generar múltiples flujos de audio inalámbricos 1040 a partir de él.
Ejemplo de Sistema de Sonido Envolvente Expandible que no está cubierto por las reivindicaciones.
La Fig. 11 es un diagrama esquemático de un ejemplo de sistema de sonido envolvente expandible 158. El sistema de sonido envolvente expandible 158 puede recibir audio y vídeo nativos, donde la porción de audio está en un formato nativo (por ejemplo, audio HDMI comprimido, con sonido envolvente avanzado) a través de interfaces A/V nativas tales como las interfaces HDMI RX 1110, desde un componente de fuente A/V 170. El vídeo nativo se puede pasar a una interfaz de transmisión HDMI 1120 acoplada a un componente de recepción de A/V 190, tal como un televisor 4K, que emite la porción de vídeo. El audio nativo puede ser proporcionado a un módulo de audio DSP 1130 que decodifica el audio nativo en una pluralidad de canales para un sonido envolvente avanzado (por ejemplo, una pluralidad de canales de audio PCM para un sonido envolvente 10.2 con 12 canales, un sonido envolvente 9.3.4 con 16 canales totales, etc.), así como una versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, audio PCM estéreo mezclado descendentemente). La versión estéreo mezclada descendentemente (por ejemplo, audio PCM estéreo mezclado descendentemente) puede salir localmente, o pasar a través de un FPGA de audio 1140 y un procesador 1150 a una interfaz de red 1060 para salir a través de un dispositivo remoto. Al menos algunos (por ejemplo, 8 canales) de la pluralidad de canales para el sonido envolvente avanzado pueden pasar a los circuitos de amplificación local 1170 a través del procesador 1150. Los canales restantes para el sonido envolvente avanzado pueden ser empaquetados y pasados a través de una FPGA de audio 1140 y un procesador 1150 a una interfaz de red 1060 para su salida a través de la red de audio 110 (por ejemplo, como audio PCM AVB). Los canales pueden ser recibidos y reproducidos por dispositivos que incluyan circuitos de amplificación, tales como un sistema todo en uno 130, un altavoz/barra de sonido potenciado 152 o un puente de audio inalámbrico 154 en combinación con altavoces potenciados inalámbricos 156.
Se debe entender que se pueden llevar a cabo varias adaptaciones y modificaciones a la arquitectura de interconexión A/V antes mencionada y a sus procedimientos de funcionamiento. Mientras que se discute arriba que las operaciones pueden ser ejecutadas en dispositivos de hardware específicos (tales como en los puntos finales de A/V de transmisión 160, los puntos finales de A/V de recepción 180, los sistemas de audio todo en uno 130, las barras de altavoces/sonido 152, los puentes de audio inalámbricos 154, el sistema de sonido envolvente expandible 158, etc.), se debe entender que las operaciones pueden ser ejecutadas en hardware diferente. Además, se debe entender que al menos parte de la funcionalidad descrita anteriormente para ser implementado en el software. En general, la funcionalidad se puede implementar en software, hardware o varias combinaciones de los mismos. Las implementaciones de software pueden incluir instrucciones ejecutables por un dispositivo electrónico (por ejemplo, instrucciones ejecutables por ordenador) almacenadas en un medio legible por un dispositivo electrónico no transitorio (por ejemplo, un medio legible por ordenador no transitorio), tal como una memoria volátil o persistente, un disco duro, un disco compacto (CD) u otro medio tangible. Las implementaciones de hardware pueden incluir circuitos lógicos, circuitos integrados de aplicación específica, y/u otros tipos de componentes de hardware. Además, las implementaciones combinadas de software/hardware pueden incluir tanto instrucciones ejecutables por el dispositivo electrónico almacenadas en un medio legible por el dispositivo electrónico no transitorio, como uno o más componentes de hardware, por ejemplo, procesadores, memorias, etc. Sobre todo, se debe entender que las realizaciones anteriores se deben tomar sólo a modo de ejemplo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una arquitectura de interconexión de audio/vídeo, A/V, (100) que comprende:
una red Ethernet no compatible con Audio Video Bridging, AVB, que incluye un primer conmutador de red (120); una red Ethernet compatible con AVB que incluye un segundo conmutador de red (110);
un punto final de recepción, RX, A/V (180) acoplado a la red Ethernet no compatible con AVB y un componente de recepción de A/V (190) capaz de procesar o emitir audio nativo;
un sistema de audio (130) acoplado a la red Ethernet compatible con AVB y un componente de recepción de audio (150) que es incapaz de procesar o emitir el audio nativo;
un punto final de transmisión, TX, A/V, (160) que incluye:
al menos una interfaz de recepción, RX, (510) configurada para ser acoplada a un componente de fuente A/V y para recibir el audio nativo del componente de fuente A/V (170),
una primera interfaz de red (520) acoplada a la al menos una interfaz RX y configurada para recibir el audio nativo de la al menos una interfaz RX y emitir el audio nativo a través de la red Ethernet no compatible con AVB al punto final RX A/V;
un procesador de señal digital de audio de mezcla descendente, DSP, (530) acoplado a la al menos una interfaz RX y configurado para producir una versión estéreo de mezcla descendente del audio nativo; y una segunda interfaz de red (540) configurada para dar salida a la versión mezclada descendentemente a través de la red Ethernet compatible con AVB hacia el sistema de audio.
2. La arquitectura de interconexión de A/V de la reivindicación 1, en la que la segunda interfaz de red además está configurada para recibir una señal de audio del sistema de audio acoplado al componente de recepción de audio y reenviar la señal de audio a la primera interfaz de red, y la primera interfaz de red está configurada para emitir la señal de audio a través de la red Ethernet no compatible con AVB al punto final de A/V RX acoplado al componente de recepción de A/V.
3. La arquitectura de interconexión A/V de la reivindicación 1, en la que el audio nativo es audio de Interfaz Multimedia de Alta Definición, HDMI, y la versión estéreo de mezcla descendente del audio nativo es audio estéreo de mezcla descendente de código de pulso modulado, PCM.
4. La arquitectura de interconexión A/V de la reivindicación 1, en la que la interfaz RX además está configurada para recibir vídeo nativo del componente fuente A/V y reenviar la señal de vídeo nativo a la primera interfaz de red para que se emita a través de la red Ethernet no compatible con AVB al punto final RX A/V acoplado al componente de recepción de A/V, pero para retener el vídeo nativo del DSP de mezcla descendente de audio y de la segunda interfaz de red.
5. La arquitectura de interconexión A/V de la reivindicación 4, en la que el audio nativo es audio de Interfaz Multimedia de Alta Definición, HDMI, el vídeo nativo es vídeo HDMI, y la versión estéreo mezclada descendentemente del audio nativo es audio estéreo mezclado descendentemente con código de pulsos modulados, PCM.
6. La arquitectura de interconexión A/V de la reivindicación 1, en la que la al menos una interfaz RX es una pluralidad de interfaces RX que están configuradas cada una de ellas para recibir audio nativo de un componente de fuente A/V respectivo de una pluralidad de componentes de fuente A/V, el DSP está configurado para producir una versión PCM estéreo mezclada descendentemente del audio nativo de cada componente de fuente A/V respectivo, y la segunda interfaz de red está configurada para emitir la versión PCM mezclada descendentemente para cada componente de fuente A/V respectivo a través de la red Ethernet compatible con AVB.
7. La arquitectura de interconexión A/V de la reivindicación 1, en la que la primera interfaz de red está configurada además para recibir señales de control de un controlador de huésped (380) a través de la red Ethernet no compatible con AVB y para pasar al menos una porción de las señales de control a la al menos una interfaz RX para su transmisión al componente fuente A/V.
8. Un procedimiento para distribuir audio mediante el uso de un punto final de transmisión, TX, de audio/vídeo, A/V, (160) de una arquitectura de interconexión A/V (100), que comprende:
recibir, por parte del punto final de TX A/V, al menos el audio nativo del componente de la fuente A/V; emitir, por parte del punto final de A/V de transmisión, del audio nativo a través de una red Ethernet no compatible con AVB a un punto final de A/V de recepción (180) acoplado a un componente de recepción de A/V (190) que es capaz de procesar o emitir el audio nativo;
mezclar descendentemente, por medio del punto final de TX A/V, el audio nativo para producir una versión estéreo mezclada descendentemente con código de pulsos modulados, PCM, del audio nativo; y emitir, por parte del punto final TX A/V, de la versión PCM mezclada descendentemente a través de una red Ethernet compatible con Audio Video Bridging, AVB, a un sistema de audio (130) acoplado a un componente de recepción de audio (150) que es incapaz de procesar o emitir el audio nativo.
9. El procedimiento de la reivindicación 8 , que además comprende
recibir, por parte del punto final de TX A/V, una señal de audio PCM procedente del sistema de audio acoplado al componente de recepción de audio; y
emitir, por el punto final TX A/V, de la señal de audio PCM a través de la red Ethernet no compatible con AVB hacia el punto final RX A/V acoplado al componente de recepción de A/V.
10. El procedimiento de la reivindicación 8 , en el que el audio nativo es el audio de la Interfaz Multimedia de Alta Definición, HDMI.
11. El procedimiento de la reivindicación 8 , que además comprende:
recibir, por parte del punto final de A/V TX, vídeo nativo del componente fuente de A/V;
emitir el vídeo nativo a través de la red de vídeo Ethernet hacia el punto final de RX A/V acoplado al componente de recepción de A/V, pero reteniendo la salida del vídeo nativo a través de la red Ethernet compatible con AVB hacia el sistema de audio acoplado al componente de recepción de audio.
12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el audio nativo es el audio de la Interfaz Multimedia de Alta Definición, HDMI, y el vídeo nativo es el vídeo HDMI.
13. El procedimiento de la reivindicación 8 , que además comprende:
recibir, por parte del punto final de TX A/V, señales de control de un controlador de huésped (380) a través de la red Ethernet no compatible con AVB; y
transmitir al menos una porción de las señales de control al componente de la fuente A/V.
14. El procedimiento de la reivindicación 8 , en el que la salida del audio nativo a través de la red Ethernet no compatible con AVB transmite el audio nativo a un primer conmutador de red multipuerto y la salida de la versión PCM mezclada descendentemente a través de la red Ethernet compatible con a Vb transmite la versión PCM mezclada descendentemente a un segundo conmutador de red multipuerto compatible con AVB, en el que el primer conmutador de red multipuerto está acoplado por al menos un enlace al segundo conmutador de red multipuerto compatible con AVB.
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