TWI636690B - 用於保全電腦視訊及音訊子系統之方法及設備 - Google Patents

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Abstract

大體而言，本發明之實施例包括用於保全其他非保全電腦音訊及視訊子系統之方法和設備。本發明之實施例執行藉由電腦系統輸出之視訊及/或音訊資料流之浮水印。本發明之實施例中包括之額外安全性特徵包括指紋分析、監聽、擷取用於本端或遠端分析或歸檔之串流以及保全系統內容與本端音訊及視訊內容之混合。

Description

用於保全電腦視訊及音訊子系統之方法及設備 【相關申請案的交叉引用】
本申請案主張2013年3月4日申請之美國臨時申請案第61/772,472號之優先權，該美國臨時申請案之內容以引用之方式整體併入本文中。
本發明大體而言係關於用於保全具有其他非保全子系統之電腦系統之系統和方法，更具體而言包括提供用於視訊及音訊電腦子系統之安全性功能。
習知計算裝置通常包括用於與可連接外部裝置及內部裝置通訊的一至多個習知類型之輸入/輸出(input/output；I/O)埠，該等可連接外部裝置諸如滑鼠、鍵盤、無線數據機、拇指驅動機、硬驅動機等，該等內部裝置諸如硬驅動機及固態磁碟(solid state disk；SSD)驅動機。習知計算裝置通常進一步包括用於輸入及輸出諸如音樂、視訊、視訊聊天及會議、演示等之音訊及視訊流。
然而，用於此等I/O及多媒體介面及子系統之說明 書通常不提供諸如鑑別及驗證之安全性功能。同時，存在將極大地受益於經由此等多媒體介面及子系統進行的安全性之有效提供及管理之諸如公司視訊會議之許多應用。
大體而言，本發明之實施例包括用於保全其他非保全電腦音訊及視訊子系統之方法和設備。本發明之實施例執行藉由電腦系統輸出之視訊及/或音訊資料流的浮水印。本發明之實施例中包括之額外安全性特徵包括指紋分析、監聽、擷取用於本端或遠端分析或歸檔之串流以及保全系統內容與本端音訊及視訊內容之混合。
根據此等及其他態樣，根據本發明之實施例之計算裝置包括：主機處理器子系統，包括CPU及音訊及視訊子系統，該音訊及視訊子系統用於產生音訊及視訊輸出，以用於在相關聯音訊及視訊輸出裝置上回放及顯示，其中該等音訊及視訊輸出包括藉由作業系統及應用軟體產生之音訊及視訊資料，該作業系統及應用軟體在主機處理器子系統之CPU上執行；以及保全音訊及視訊子系統，自該主機處理器子系統接收該等音訊及視訊輸出，且控制在該等相關聯音訊及視訊輸出裝置上之該等音訊及視訊輸出之實際回放及顯示。
102‧‧‧主機處理器系統/主機處理器子系統
104‧‧‧保全處理器系統/子系統
106‧‧‧遠端管理系統
108‧‧‧通訊通道
108-1‧‧‧通訊通道
108-2‧‧‧通訊通道
120-1‧‧‧保全電腦
120-2‧‧‧保全電腦
212‧‧‧壓縮視訊/視訊源
212、214‧‧‧視訊源/視訊
214‧‧‧原始視訊/視訊源
216‧‧‧解碼器/編碼區塊
218‧‧‧區塊
220‧‧‧區塊
222‧‧‧區塊
224‧‧‧區塊
226‧‧‧區塊
228‧‧‧區塊
302‧‧‧區塊
304‧‧‧區塊
306‧‧‧α混合器
402‧‧‧源矩形
404‧‧‧源矩形
406‧‧‧區塊
408‧‧‧區塊
500‧‧‧子系統
522‧‧‧上游I2S編解碼器
524‧‧‧音訊混合器
526‧‧‧下游I2S編解碼器
624‧‧‧音訊編碼器/解碼器
626‧‧‧樣本率轉換區塊/樣本率轉換器
632‧‧‧網路連接區塊
本發明之此等及其他態樣及特徵將在結合附圖審查本發明之特定實施例之以下描述之後對於一般技術者變得顯而易見，在附圖中：第1圖為圖示根據本發明之實施例的用於經由電腦 音訊/視訊子系統管理安全性及其他功能性之示例性子系統的方塊圖；第2圖為圖示根據本發明之實施例之示例性保全視訊子系統的方塊圖；第3圖為進一步圖示用於在諸如第2圖中所示之子系統中執行重調大小及α混合之示例性實施的方塊圖；第4圖進一步圖示根據本發明之實施例之視訊內容之重調大小及α混合的態樣；第5圖為圖示根據本發明之實施例之示例性保全音訊子系統的最高階方塊圖；以及第6圖為進一步圖示諸如第5圖中所示之保全音訊子系統之示例性組態的方塊圖。
現將參閱圖式詳細描述本發明，提供該等圖式來作為本發明之說明性實例以便使得熟習此項技術者能夠實踐本發明。值得注意的是，以下諸圖及實例並非意味將本發明之範疇限於單個實施例，而其他實施例藉由互換所述或所圖示元件中之一些或全部元件係可能的。此外，在本發明之某些元件可部分或完全使用已知元件來實施的情況下，將僅描述為理解本發明所必需之此等已知元件中之彼等部分，且將省略此等已知元件中之其他部分之詳細描述以免使本發明難以理解。除非本文另有規定，否則如熟習此項技術者將顯而易見，描述為實施於軟體中之實施例不應限於該等實施例，而是可包括實施於硬體，或軟體及硬體之組合中之實施例，且 反之亦然。在本說明書中，展示出單個元件之實施例不應被視為限制；實情為，本發明意欲涵蓋包括複數個相同元件之其他實施例，且反之亦然，除非本文另有明確說明。此外，申請者並非意欲使說明書或申請專利範圍中之任何術語歸屬於不常用或特殊意義，除非明確如此陳述。此外，本發明涵蓋本文藉由說明所涉及之已知元件之當前及未來已知等效物。
根據一般態樣，本發明之實施例賦能對藉由電腦裝置輸出之其他非保全音訊及視訊資料流提供安全性功能及管理。根據一個態樣，本發明之實施例實施藉由電腦裝置的音訊及視訊子系統產生之音訊及視訊資料之浮水印。本發明之實施例中包括之額外安全性特徵包括指紋分析、監聽、擷取用於本端或遠端分析或歸檔之串流、保全系統內容與本端音訊及視訊內容之混合、生物特徵量測安全性(例如，面部辨識、視網膜掃描或其他圖像分析)、視訊監控(例如，使用電腦之網路攝影機)及視訊會議。根據某些額外態樣，藉由本發明之實施例執行之安全性功能對於上游主機且對於下游裝置可為邏輯上透明的。
第1圖為圖示根據本發明之實施例之示例性管理系統100的方塊圖。在此實例中，系統管理兩個保全電腦120-1及120-2之安全性，該等兩個保全電腦經由個別通訊通道108-1及108-2連接至遠端管理系統106。如進一步所示，受管理之保全電腦120包括主機處理器系統102及保全處理器系統104。
在根據本發明之實施例之一個非限制性示例性組態中，保全電腦120為獨立電腦系統，該電腦系統類似於習知桌上型電腦、膝上型電腦或平板電腦。在此實例中，主機處理器系統102係藉由CPU(例如x86)、諸如Windows之習知作業系統及相關聯裝置驅動器軟體來實施。根據本發明之某些態樣，在此實例中，保全處理器系統104之操作及功能性對於主機處理器系統102及相關聯作業系統及應用軟體係完全透明的。此外，除本發明之安全性功能之外，藉由使用者之保全電腦120之操作體驗與習知桌上型電腦、膝上型電腦或平板電腦之體驗相同。因此，雖然可在電腦上執行之應用軟體事實上係不受限制的，但是藉由電腦120輸出之音訊及視訊流之內容係藉由子系統104來控制、儲存且分析，該子系統執行安全性策略，如以下將更詳細地描述。
在此等及其他實施例中，子系統104較佳地為嵌入式系統。如此，該子系統執行與嵌入式處理器一起配備之指定軟體系統，且軟體在任何情況下皆無法由電腦之終端使用者修改。然而，在實施例中，若管理系統106允許，則藉由子系統104執行之某些功能性可由終端使用者來配置。根據本發明之態樣，子系統104負責執行諸如音訊及視訊資料流之浮水印之安全性功能。
儘管本文將結合作為獨立桌上型或膝上型個人電腦(personal computer；PC)之保全電腦120之示例性實施來更詳細地描述本發明之態樣，但是本發明不限於此示例性實施。實情為，保全電腦120可為企業PC或工業PC、銷售點PC、 瘦客戶端、媒體播放器或需要高級資料安全性、完整性及合作之任何電器或電腦裝置。
如第1圖之實例中所示，主機處理器系統102包括主機中央處理單元(central processing unit；CPU)、音訊/視訊子系統及其他子系統。其他子系統可包括存儲子系統(例如，序列先進技術附接(serial advanced technology attachment；SATA)、自適系統(self-adapting system；SAS)等)、I/O子系統(例如，通用序列匯流排(universal serial bus；USB)、Firewire等)及網路連接子系統(例如，乙太網路)。保全此等其他子系統之態樣在同在申請中之美國申請案號13/971,582、13/971,604、13/971,632及13/971,732中予以更詳細地描述。熟習此項技術者在藉由本揭示內容教示之後將理解可如何實踐本發明之音訊/視訊功能性以及此等其他發明中之某些或全部。
主機處理器系統102之音訊/視訊子系統可包括音訊及視訊擷取裝置，該等音訊及視訊擷取裝置諸如攝影機、網路攝影機、麥克風、具有類比線輸入介面之音訊裝置及經由USB之數位音訊播放器。主機處理器系統102之音訊/視訊子系統亦可包括用於格式化及輸出藉由主機作業系統及應用軟體產生之音訊及視訊的習知圖形控制器。
如第1圖之實例中所示，保全處理器系統104包括保全CPU、在介於主機處理器102之音訊/視訊子系統與音訊及視訊輸出之間的通道/路徑中之音訊/視訊子系統122，及對應於主機處理器系統102之其他子系統之其他子系統。如以 下將更詳細地描述，音訊/視訊子系統122輸入來自主機處理器系統102之音訊及視訊以及源自子系統104及/或系統106之音訊及視訊流，執行各種音訊及圖像處理操作，且接著將處理後音訊及視訊輸出至諸如揚聲器、耳機、視訊監視器、投影機等之音訊及視訊輸出。音訊及圖像處理功能可包括圖像重調大小、修剪、移動視窗之位置、α混合、混合、浮水印及分析。較佳地，在最小潛伏(在一或兩個訊框週期內)的情況下執行所有音訊及圖像處理操作。音訊/視訊子系統122亦可編碼音訊及視訊流，以用於記錄(例如儲存及/或發送至系統106)及桌面共享應用，以及用於經由網路串流以用於此等應用。音訊/視訊子系統122亦可執行音訊及/或視訊壓縮，或可將音訊/視訊壓縮卸載至專屬視訊壓縮引擎而非藉由保全處理器系統104來執行。
用於使保全處理器系統104與主機處理器系統102一起實行於保全電腦120中之示例性架構在同在申請中之美國申請案第13/971,677號中予以描述，該申請案之內容以引用方式併入本文中。熟習此項技術者在藉由本揭示內容教示之後將理解如何在保全電腦120之各種組態中實行本發明之原理。
根據一般態樣，在本發明之實施例中，遠端管理系統106負責管理策略，該等策略可包括容許之裝置以及該等裝置之類型及安全性位準之清單。基於此等清單及電腦120中包括之音訊/視訊裝置，遠端管理系統106經由通道108將適當組態資訊發送至子系統104，該適當組態資訊諸如如何及 是否執行某些或所有音訊或視訊資料流之浮水印、如何混合各種音訊及視訊流、哪些流將發送至系統106以用於儲存及/或進一步分析，哪些分析將執行，等等。
可適於在本發明中使用之遠端管理系統及/或安全性策略之各種態樣在同在申請中之美國申請案第13/971,711號中更詳細地予以描述，該申請案之內容以全文引用方式併入本文中。
可能取決於將藉由系統106管理之裝置之數目及類型，通道108可以各種方式來實施。通道108可為系統106與保全處理器系統104之間的單獨直接點對點鏈路。在其他實施例中，通道108可藉由許多系統104之間共享之傳輸媒體來實施。在此等及其他實施例中，媒體可為有線媒體或無線媒體之任何組合，諸如乙太網路或無線區域網路(local area network；LAN)。在此等及其他實施例中，通道108可藉由各種類型之公用網路及專用網路及/或公用網路及專用網路之組合之來實施，該等公用網路及專用網路使用在諸如使用者資料報協定(user datagram protocol；UDP)或傳輸控制協定(transmission control protocol；TCP)之習知協定之上執行之專屬協定。在實施例中，經由通道108發送之資料經加密，或經由保全虛擬專用網路(virtual private network；VPN)發送以改良安全性。
根據本發明之實施例之通訊通道108支援兩個邏輯通道。一個通道負責自遠端管理系統106至保全處理器子系統104的安全性組態資訊，以及在子系統104與管理系統106 之間的狀態及命令訊息之保全傳輸。此通道亦將壓縮視訊及音訊資料自子系統104傳送至系統106以用於儲存、分析及/或監視。第二邏輯通道傳送來自遠端管理系統106之視訊及/或音訊資料流，以用於在保全電腦120上顯示(例如，由系統106管理之與其他保全電腦或非保全電腦之音訊/視訊會議對話)。
圖示根據本發明之實施例之可包括於音訊/視訊子系統122中之示例性視訊子系統200的方塊圖在第2圖中予以圖示。
如第2圖之實例中所示，在實施例中，存在藉由子系統200處理之兩個類型之視訊通道，壓縮視訊212及原始視訊214。編碼及壓縮視訊212可包括為諸如MPEG之標準格式之視訊，該標準格式藉由解碼器216轉換成諸如RGB或YCbCr之基於像素之格式。原始視訊214可包括來自諸如網路攝影機之來源(例如經由USB介面)之串流視訊。原始視訊214亦可包括視訊流，該等視訊流藉由主機處理器系統102(例如，藉由圖形控制器格式化之作業系統及應用顯示器)產生且藉由標準介面(例如，顯示器埠(DisplayPort)、數位視訊介面(digital video interface；DVI)或高解析度多媒體介面(high definition multimedia interface；HDMI)傳送。
根據本發明之態樣，視訊212及214可源自主機處理器系統102或保全處理器系統104(直接地或來自遠端系統106)。儘管第2圖僅圖示輸入視訊之兩個通道，但是應明白，本發明不限於僅兩個通道，且系統200之實施例允許增添編 碼視訊212及原始視訊214中任一者或兩者之更多通道。應進一步注意，一些類型之視訊諸如來自諸如靜物攝影機或視訊攝影機之源之串流可為原始的或編碼的，取決於源之組態。
如所示，視訊子系統200之實施例包括α混合器及重調大小器區塊218。大體而言，該α混合器及重調大小器區塊執行多個源之視訊212及214之混合(例如，α混合)。區塊218亦可執行重調大小、修剪及移動單獨層，該等單獨層分別對應於每一視訊源。重調大小、修剪及移動操作可對於每一視訊源獨立地執行。
自區塊218輸出之最終視訊因此為所有單獨層之α摻合混合。此等層可包括例如來自主機處理器系統102之Windows桌面、來自系統106之解碼視訊(例如用於視訊會議)、來自攝影機之本端視訊及藉由保全處理器104產生之螢幕顯示(on screen display；OSD)(例如，圖形/本文)層。在實施例中，區塊218亦描繪用於單獨層中每一者之控制視窗，該控制視窗包括用於移動及重調大小層之控制器及/或控制區域。在單獨層之間切換可藉由鍵盤或滑鼠控制。例如，各種鍵組合(例如熱鍵)可用來在個別層之視窗之間(且亦或許在主機處理器系統102與保全處理器104之間)切換鍵盤及滑鼠控制。在保全處理器系統104上執行之應用程式響應此等鍵組合及控制視窗控制器之使用者的操縱，以允許使用者修改他想要查看哪些視窗，如何對該等視窗進行重調大小，關閉該等視窗，等等。
熟習此項技術者應瞭解，監視器、保全處理器系統 104及主機處理器系統102可能並非始終具有相同的視訊解析度。存在可使視訊解析度不同之各種方式。例如，使用者可在監視器自身上改變監視器解析度，或可以具有不同解析度之新監視器代替監視器。作為另一實例，使用者可經由諸如Windows中可用之作業系統組態來改變監視器解析度。因此，如第2圖中所示，視訊子系統200之實施例包括負責解析度匹配之區塊220。此可包括改變在監視器與視訊源212、214之間交換之擴充顯示器識別資料(Extended Display Identification Data；EDID)。
如第2圖中進一步所示，系統200包括編碼區塊216及解碼區塊226(例如，H.264、MPEG2等)。編碼及解碼可藉由實行保全處理器系統104之整體功能性之晶片(現場可程式閘陣列(field programmable gate array；FPGA)或特定應用集體電路(application specific integrated circuit；ASIC))或藉由外部晶片來進行。解碼係執行來將來自各種源之視訊轉換成適合於α混合之單個原始格式(例如，RGB像素資料)。編碼係執行來用於經由網路將視訊以預期格式(例如在視訊會議或遠端桌面應用程式中預期之格式)發送至遠端使用者，或用於在伺服器上歸檔。
諸如在第2圖中所示之視訊子系統200之實施例支援視訊資料之隱藏及可見浮水印兩者。在隱藏浮水印實例中，浮水印塊222在圖像或視訊流上印記簽章，該簽章在查看或回放時憑肉眼並不明顯，但藉由熟悉簽章之電腦系統以其他方式可偵測。此狀況可允許例如顯示在保全電腦120上 之視訊流之未授權複本將藉由複製串流之分析來偵測。此亦可允許例如正顯示在PC監視器上之藉由智慧型手機拍攝之文件之照片得以分析，及插入顯示文件中之浮水印得以識別。浮水印較佳地能夠藉由第三方抵抗擦除(例如，使用圖像濾波技術等)。熟習此項技術者將理解，在藉由本揭示內容教示之後如何於浮水印塊222中實行許多已知浮水印技術。
浮水印塊222亦可執行指紋分析。指紋分析實質上為出於諸如可歸責性、可追溯性、數位權利管理等之鑑識目的進行的照片之加標或雜湊。
如第2圖中所示之視訊子系統200之實施例包括分析塊224。分析可包括在某些類型之視訊資料流向顯示器時擷取該視訊資料(或許基於藉由系統106建立之組態)，在編碼區塊226中壓縮該視訊資料及經由區塊228及通道108在網路上發送該視訊資料以用於儲存及分析。另外或替代地，可省略區塊224，且區塊226及區塊228可支援將所有視訊資料記錄及歸檔至伺服器以用於鑑識或依照。在替代實施例中，在藉由區塊218進行的α混合之後，經由編碼區塊224、網路連接區塊228及通道108擷取且發送至系統106之資料含有所有視訊層。
藉由分析區塊224執行之分析可包括視訊分析，該等視訊分析可偵測運動，辨識並追蹤物件，偵測某些情況，等等。此等分析可即時地用於觸發警報或甚至限制(或拒絕)藉由使用者進一步使用電腦120(例如，經由根據警報與系統106進行之通訊)。分析區塊224亦可選擇性地自網路攝影機 或其他攝影機擷取視訊，且將該視訊發送至作為設施的整體安全性(視訊監控)系統之部分之系統106。
藉由分析區塊224執行之分析可另外或替代地包括基於來自在終端使用者處導引的網路攝影機之視訊之分析進行終端使用者之面部辨識。例如，基於此分析及/或與系統106進行之通訊，若在一定時段內偵測到不同使用者之面部，則保全子系統104可關閉電腦120。
藉由分析區塊224執行之分析可另外或替代地包括在藉由主機處理器子系統102產生之應用程式視窗上執行光學字元辨識(optical character recognition；OCR)，例如以識別使用者正在執行哪些應用程式。例如，若應用程式為網頁瀏覽器，則OCR可執行來確定正在存取哪一一致資源定位器(uniform resource locator；URL)。此OCR可進一步用來識別使用者當前正在螢幕上讀取/寫入何物，及/或搜索關鍵字(例如，偵測不允許使用者看見之文件分類等級、受限之財務資料、工作場所不適當的材料、恐怖活動等)。
應瞭解，可基於經由區塊226及區塊228發送至系統之資料將區塊224之以上所述功能性中之任何或全部替代地實行於系統106上。
儘管在第2圖中未具體圖示，但是視訊子系統200之實施例可包括諸如資料簡化、環境光補償及圖形加速之額外功能性。可執行之資料簡化功能性之實例包括使牌照、人之面部模糊，在視窗上增添黑方格等，以滿足隱私事項。環境光補償不一定與安全性相關。可使用涉及圖像處理以適應 室內照明條件之已知功能性來實行環境光補償。
以下提供根據本發明之此等及其他實施例之額外視訊子系統200應用。
保全視訊會議：例如，假設存在視訊會議之兩個參與者--本端參與者(例如，電腦120-1之終端使用者)及遠端參與者(例如，電腦120-2之終端使用者)。區塊224選擇性地擷取攝影機流，且區塊226編碼攝影機流且經由網路將該攝影機流發送至系統106，其中該攝影機流重播至遠端參與者。串流亦藉由區塊218、220及區塊222處理，以用於顯示在本端監視器上(供「自己查看」)。區塊216亦解碼經由網路自系統106接收且源自遠端參與者電腦(例如，另一保全電腦120-2)之壓縮視訊，且區塊218、220及區塊222處理該壓縮視訊以用於顯示在本端監視器上。
應瞭解，除本端使用者之攝影機輸入經壓縮且經由區塊224、226及區塊228發送至遠端使用者之外，藉由主機處理器子系統102產生之本端使用者之本端桌面亦可由區塊224選擇性地擷取、編碼且經由區塊226及區塊228與遠端使用者共享(亦即，桌面共享)。
根據某些態樣，此會議系統可出於若干原因而為相較於基於PC之應用的較佳替代物。例如，該會議系統在保全處理器子系統104上而非在主機處理器子系統102上執行之應用程式上執行，從而卸載所需計算資源中之一些資源，且提供更可靠的高品質連接。該會議系統進一步無需任何特殊安裝且始終可用。
遠端桌面：區塊224擷取藉由主機處理器子系統102產生之桌面視訊輸出，且該桌面視訊輸出藉由區塊226壓縮並且藉由區塊228經由網路發送出以供與系統106相關聯之遠端使用者(例如，幫助台(help-desk)、IT管理員)查看。此遠端使用者亦可使用USB鍵盤及滑鼠仿真來接管電腦120之鍵盤及滑鼠之控制。例如，遠端使用者之鍵盤及滑鼠輸入經由網路發送至保全電腦子系統104且翻譯為好像該等輸入來自電腦120之鍵盤及滑鼠一般。
在第3圖中更詳細地圖示藉由根據本發明之α混合器及重調大小區塊218之實施例支援之視訊覆蓋功能。
如第3圖中所示，在此實例中，視訊212、214包括來自主機處理器系統102之HDMI輸入、N個視訊輸入(例如，原始視訊攝影機輸入(經由HDMI)、解碼網路攝影機輸入(經由USB)等)及來自保全處理器系統104(直接地或來自系統106(例如對於視訊會議應用))之解碼H.264/MPEG4/等視訊輸入。儘管在第3圖中未圖示，但是諸如MPEG之編碼視訊源已經處理，以將該等編碼視訊源轉換成共用像素格式(例如，RGB)。
每一視訊源分別藉由區塊302及區塊304獨立地重調大小且加權。用於每一重調大小及加權操作之值及坐標可藉由終端使用者使用在如以上所述之保全處理器子系統104上執行之應用程式來控制。另外地或替代地，此等坐標及加權可藉由子系統104直接配置，自身地或如由系統106所配置。
重調大小及加權視訊源經提供至α混合器306。在第4圖中進一步圖示α混合器及重調大小區塊218之操作。如圖所示，來自視訊輸入1(例如來自保全處理器104)之源矩形402係藉由區塊302擷取且重調大小，並且藉由區塊304加權。來自視訊輸入2(例如，HDMI輸入)之另一源矩形404係藉由區塊302擷取且重調大小，並且藉由區塊304加權。重調大小之區塊406及408係藉由如進一步所示之α混合器306混合。在此實例中，已經給予視訊輸入1較大的加權，從而導致區塊406部分覆蓋在區塊408上。
如熟習此項技術者應瞭解的，一個視訊區塊覆蓋在另一視訊區塊上不必完全不透明。實情為，基於藉由區塊304施加之加權值，α混合器306可包括執行顏色之摻和，使得覆蓋圖像可為部分可見的。
在第5圖中圖示根據本發明之實施例可包括於音訊/視訊子系統122中之示例性音訊子系統。
如所示，保全處理器系統104之音訊子系統500之此實例包括耦接至主機處理器子系統102之上游音訊編解碼器522、音訊混合器524及下游音訊編解碼器526，該下游音訊編解碼器耦接至諸如耳機及揚聲器之電腦120音訊輸出及諸如麥克風及線輸入之音訊輸入。在實施例中，可將音訊編解碼器522及音訊編解碼器526實行為含有其他保全處理器系統104功能性之FPGA或ASIC以外的獨立晶片，以便支援類比音訊。
存在經由第5圖中之音訊路徑傳送數位形式及類比 形式之音訊資訊的若干協定。此等協定包括整合式晶片間聲音(Integrated Interchip Sound；I2S)、Intel高解析度音訊(High Definition Audio；HDA)、HDMI、類比音訊及其他音訊。子系統500較佳地足夠有彈性以支援此等及其他不同音訊協定。
在第5圖中混合器524圖示為耦接至遠端管理系統106以圖示出子系統500可進一步自遠端管理系統106以及自保全處理器系統104接收音訊輸入資料，類似於以上針對視訊輸入資料所述，且可能與此視訊輸入資料相結合(例如，用於視訊會議、遠端桌面及其他應用)。
第6圖更詳細地圖示根據本發明之實施例之示例性音訊子系統500。
類似於視訊子系統200，音訊子系統500之功能實質上為自各種音訊源接收音訊，處理音訊且將經處理音訊發送至各種音訊目的地。
如第6圖之實例中所示，音訊子系統500之實施例包括用於處理類比音訊流之上游I2S編解碼器522及下游I2S編解碼器526。如上文所提及，此等類比音訊流可由主機處理器子系統102或電腦120之麥克風和/或線輸入介面產生。額外音訊輸入來自主機處理器子系統102且包括數位音訊(例如，經由HDMI或HDA)。
音訊編碼器/解碼器624自主機處理器子系統102及電腦120接收音訊輸入，且音訊編碼器/解碼器624執行適當的格式化及緩衝。例如，音訊編碼器/解碼器自HDMI流擷取音訊，且將該音訊轉換成由626及524使用之相同格式。區 塊624之輸出經提供至樣本率轉換區塊626，及混合器524，該樣本率轉換區塊626用於執行輸入音訊流與輸出音訊流之間的樣本率之任何必要轉換。
如第6圖中進一步所示，數位音訊輸入亦可包括來自保全處理器子系統104或系統106之彼等輸入(例如用於視訊或語音會議應用程式)。
混合器524接收所有音訊輸入且產生混合音訊輸出。此等輸出可包括例如經由上游I2S編解碼器522發送至主機處理器子系統102之類比輸出，及經由HDMI或HDA發送之數位輸出。音訊輸出亦可包括經由網路連接區塊632發送至系統106之壓縮或編碼音訊(例如MP3)(例如，用於儲存或用於會議應用程式或遠端桌面應用程式)。應注意的是，音訊壓縮/編碼可藉由保全處理器系統104來執行或卸載至音訊壓縮引擎。更進一步，音訊輸出亦可為例如經由下游I2S編解碼器526發送至諸如監視器(例如HDMI)或揚聲器及/或耳機之電腦120之音訊輸出的類比音訊。
儘管在第6圖中未圖示，但是音訊子系統500包括用以執行自揚聲器至音訊拾取器的回音消除之功能性。此外，類似於視訊子系統400，子系統500之實施例可包括用於執行音訊流資料之浮水印的功能性，但是所得浮水印為耳朵難以覺察，而非眼睛。
音訊子系統500之實施例在兩個模式中操作：會議模式及高品質模式。當在視訊會議模式中時，音訊混合器524、回音消除器及編解碼器522、526經調諧以在低取樣率 (例如8kHz)下操作，以最小化所需之樣本率轉換之量，因此減少處理器上之負載及整體系統潛時。當在高品質模式中時，混合器524及編解碼器522、526經調諧以在高樣本率(例如，48kHz)下操作。樣本率轉換器626基於輸入音訊流之樣本率來執行必要的樣本率轉換(例如，達8kHz或48kHz)。
應注意的是，保全子系統104之音訊/視訊子系統122亦確保使輸出音訊流與任何對應的輸出視訊流同步。此舉可例如藉由將由子系統200及500產生之編碼流中兩者組合至單個位元流(例如，MPEG傳輸流(transport stream；TS))中來進行。電腦120上之即時回放係由保全處理器子系統104管理。
儘管已參閱本發明之較佳實施例特定描述了本發明，但是一般技術者應容易明白，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下進行形式及細節上之改變及修改。隨附申請專利範圍意欲涵蓋此類改變及修改。

Claims (23)

  1. 一種計算裝置，包含：一主機處理器子系統，包括一CPU及一音訊及視訊子系統，該音訊及視訊子系統用於產生音訊及視訊輸出，以用於在相關聯音訊及視訊輸出裝置上回放且顯示，其中該等音訊及視訊輸出包括藉由一作業系統及應用軟體產生之不同的第一及第二串流，該作業系統及應用軟體在該主機處理器子系統之該CPU上執行；以及一保全音訊及視訊子系統，自該主機處理器子系統接收該等音訊及視訊輸出，且控制在該等相關聯音訊及視訊輸出裝置上之該等音訊及視訊輸出之一實際回放及顯示，其中該控制包括將來自該主機處理器的該第一串流不改變地傳送至該等音訊及視訊輸出裝置中一者或兩者，並在將該第二串流傳送至該等音訊及視訊輸出裝置中一者或兩者之前在該第二串流的內容上進行處理，其中該等音訊及視訊輸出進一步包括分別藉由相關聯音訊及視訊輸入裝置產生之音訊及視訊資料中之一者或兩者，及其中該等相關聯音訊及視訊輸入裝置包括一麥克風、一靜物攝影機、一視訊攝影機及一音訊線輸入中之一或更多個，及其中該保全音訊及視訊子系統在來自該主機處理器子系統之該等音訊及視訊輸出中一或更多者上進行分析，及其中該等分析包含一生物特徵量測鑑別應用，及 其中該保全音訊及視訊子系統在該實際顯示及回放中對並非藉由該主機處理器子系統產生之一或更多個視訊流之視訊覆蓋。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統係藉由與該主機處理器子系統分開之一FPGA及ASIC之一者來實施。
  3. 如請求項1所述之裝置，進一步包含一網路連接區塊，該網路連接區塊耦接至該保全音訊及視訊子系統，該保全音訊及視訊子系統自一遠端管理系統接收組態資訊，該組態資訊指定如何控制該不同的第一及第二串流的該實際顯示及回放。
  4. 如請求項1所述之裝置，其中該一或更多個視訊流係由該保全音訊及視訊子系統自一遠端管理系統接收。
  5. 如請求項4所述之裝置，其中該一或更多個視訊流與一視訊會議應用相關聯。
  6. 如請求項1所述之裝置，其中在該實際顯示及回放之前，該保全音訊及視訊子系統將浮水印增添至來自該主機處理器子系統之該等音訊及視訊輸出中一者或兩者。
  7. 如請求項6所述之裝置，其中該浮水印為察看及/或聽取該實際顯示及回放之一人不可察覺的。
  8. 如請求項6所述之裝置，其中該浮水印為察看及/或聽取該實際顯示及回放之一人可察覺的。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該等分析包括OCR、應用辨識、運動偵測、圖像辨識、圖像追蹤及場景辨識中的一或多個。
  10. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統編碼該等音訊及視訊輸出中之一或多個，且將該經編碼的一或多個輸出發送至一遠端系統。
  11. 如請求項10所述之裝置，其中該編碼步驟包括對該一或多個音訊及視訊輸出之壓縮。
  12. 如請求項11所述之裝置，進一步包括用於執行該壓縮之一專屬晶片。
  13. 如請求項10所述之裝置，其中該遠端系統包括一遠端輔助應用、一視訊監控應用、一桌面共享應用及一桌面記錄應用中之一或多個。
  14. 如請求項13所述之裝置，其中該遠端輔助應用允許一遠端使用者控制該計算裝置之輸入裝置，該等輸入裝置包括一鍵盤及滑鼠輸入裝置中之一者或兩者。
  15. 如請求項13所述之裝置，其中該等視訊輸出包括來自與該計算裝置相關聯之一攝影機及一網路攝影機中的一或多個之視訊。
  16. 如請求項10所述之裝置，進一步包含一隱私應用，該隱私應用在將該等經編碼輸出發送至該遠端系統之前使該等視訊輸出之部分模糊。
  17. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統在該實際顯示及回放中執行並非自該主機處理器子系統接收之一或多個音訊流之混合。
  18. 如請求項17所述之裝置，其中該一或多個音訊流係由該保全音訊及視訊子系統自一遠端管理系統接收。
  19. 如請求項18所述之裝置，其中該一或多個音訊流與一音訊或視訊會議應用相關聯。
  20. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統執行視訊流與音訊流之間的同步，以便包括於該實際顯示及回放中。
  21. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統在該實際顯示之前執行該等視訊輸出之重調大小及重定位中之一者或兩者。
  22. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統根據與該計算裝置相關聯之一顯示器之一顯示解析度，執行動態解析度改變。
  23. 如請求項1所述之裝置，其中該保全音訊及視訊子系統包括一圖形引擎以加速用於控制該實際顯示之圖形操作。
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