(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ源及び複数のデータシンクが形成する、音声データ及びビデオデータ並びに制御データを伝送するためのデータ回線（１）によって環状のネットワークに互いに接続された自動車に分配された幾つかのメンバーを有する自動車のローカルネットワークであり、その場合において、同じ長さの個々のビットグループのタイムシーケンスを定めるフォーマットで前記音声データ、ビデオデータ、及び制御データは伝送され、前記音声データ、又はビデオデータ及び制御データに対して、それぞれ、一定のビット位置が予定され、音声データ又はビデオデータのビット位置は、幾つかの関連する部分ビットグループに統合され、これらの部分ビットグループに割り当てられたデータは、伝送された制御データによって一定のデータ源又はデータシンクに関係付けることができ、音声データ及びビデオデータ用の少なくとも一つのデータ源及びデータ回線（１）を介して伝送された音声データ及びビデオデータ用の少なくとも一つのデータシンクが設けられている、自動車に分配された複数のメンバーを有する自動車のローカルネットワークであって、−圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータ用のデータ源は、圧縮信号に含まれる圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータを分離するためのデマルチプレクサ（４）を有すること、− 圧縮音声データを復号するためのビットストリームデコーダ（１１）及び分離された音声データの中間記憶のための音声バッファ（８）が設けられていること、−圧縮ビデオデータを符号化し直すためのビットレートコンバータ（１０）及び分離されたオーディオデータの中間記憶のためのビデオバッファ（７）が設けられていること、−データ源の、遅延した復号化音声データ及び遅延した符号化し直したビデオデータをあらかじめ備えられた部分ビットグループに入れるバスインタフェース（２）が設けられていること、−前記音声バッファ（８）及び前記ビデオバッファ（７）と接続され、前記バッファ（７、８）の選択可能な中間記憶時間を制御して決定する制御ユニット（６）が設けられていることを特徴とする自動車のローカルネットワーク。
【請求項２】
− 圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータ用のデータ源は他の圧縮データ用のデータ源であり、これらの他の圧縮データは前記音声データとビデオデータを分離するためのデプレクサ（４）に供給可能であり、前記他の圧縮データを符号化し直すための第２のビットレートコンバータ及び分離されたデータを中間記憶するためのデータバッファ（９）が設けられていること、−バスインタフェース（２）は、データ源の、遅延した復号化した音声データ、遅延した符号化し直したビデオデータ及び符号化し直したデータをあらかじめ備えられた部分ビットグループに入れるのに適していること、−音声バッファ（８）、ビデオバッファ（７）及びデータバッファ（９）に接続されており、前記バッファ（７、８、９）の中間記憶時間を制御して決定する制御ユニット（６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のローカルネットワーク。
【請求項３】
少なくとも一つのバッファ（７、８、９）がインタフェース（２）の前に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のローカルネットワーク。
【請求項４】
少なくとも一つのバッファ（７、８、９）は、それに関係付けられたビットストリームデコーダ（１１）又はビットレートコンバータ（１０、１２）の前のデマルチプレクサ（４）のすぐ後ろに配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項５】
ビットストリームデコーダ（１１）及びビットレートデコーダ（１０、１２）に分析ユニット（５）が関係付けられ、分析ユニット（５）は、データの時間上の関係の決定を互いに可能にし、中間記憶時間を決定する制御ユニット（６）と接続されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項６】
制御ユニット（６）はビットストリームデコーダ（１１）及び一つ又は複数のビットレートコンバータ（１０、１２）と接続され、データ源における処理時間が異なることによる時間差を表示された信号において減少させることができるように前記制御ユニットはその接続回線を介して制御可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項７】
ネットワークのメンバーが光学的データ回線を介して接続されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項８】
圧縮ビデオデータ用ビットレートコンバータ（１０）が制御装置（６）に接続され、ビットレート変換時のデータの削減の範囲及びそのために必要とされる処理時間が、解像度及び／又はディスプレイの大きさに依存して、関係付けられたビデオデータ用データシンクにおいて選択可能であるように、前記圧縮ビデオデータ用ビットレートコンバータは制御ユニットの接続回線を介して制御可能であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項９】
ビットストリームデコーダ（１１）は圧縮音声信号をＰＣＭ音声信号に変えることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項１０】
データ源はＤＶＤプレーヤー（１３）を含むことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【請求項１１】
データ源からデータ回線（１）を介して伝送されたデータ用の少なくとも一つのデータシンクは受信されたデータを中間記憶するためのバッファを含み、前記データの中間記憶時間はデータ回線（１）を介してデータ源から送られる制御信号に依存して選択可能であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のローカルネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、音声データ及びビデオデータ並びに制御データを伝送するためのデータ回線によって環状のネットワークに接続された自動車に分配された複数のメンバー(Teilnehmern)を有する自動車のローカルネットワークに関する。
【０００２】
上記の自動車用ローカルネットワークはドイツ特許公報ＤＥ１９５０３２１３Ｃ１から知られている。このローカルネットワークは、幾つかのメンバーを有し、その一部は音声データ、ビデオデータ及び制御データを発生させ、これを環状ネットワークに供給する。これらのメンバーはデータ源と称される。ネットワークのメンバーの他の部分はネットワークから前記他の部分のために決定されたデータをネットワークから取り、そのデータを表示させる。その表示は音響学的な再生でも光学的再生でもよい。これらのメンバーは所謂データシンクである。前記ローカルネットワークの場合、例えば自動車ラジオ、ＣＤプレーヤー、ビデオレコーダ又はテレビチューナー等のいろいろなデータ源が設けられ、データ源は、そのデータを圧縮せずに光学的データ回線を介して例えば幾つかの拡声器が接続された音声増幅器又は圧縮しないＢＡＳビデオ信号を表示させるスクリーンである相当のデータシンクに送る。例えばデータ源としてのテレビチューナーに前記のように圧縮しないＦＢＡＳビデオ信号としてスクリーンに伝送され、それと平行して圧縮しない音声データとしてネットワークを介して音声増幅器に伝送され音響学的信号として再生される。その場合、同一長さのタイムシーケンスを指定する一つのフォーマットでデータの伝送が行われる。その場合において、データの流れを阻止しない実時間に関連した源データである音声データ又はビデオデータに対して、及び制御データに対してデータ源からデータシンクへの伝送のための一定のビット位置が設けられている。その場合、源データのビット位置は幾つかの関連する部分ピクチャグループにまとめられ、それによってデータ源の特有の音声データ及びビデオデータは関連するデータシンクに平行に伝送される。この伝送は平行して伝送される制御データによって組織される。データ回線を介してのネットワークの伝送容量は限られているので、このようなネットワークは互いに左右されずに、それ故部分的に同時にそのデータをネットワークに与える、又はネットワークから取り除くことができる、ごく僅かのメンバーしか受け入れることができない。
【０００３】
本発明の課題は、一方において、場合により高められたメンバー数に関して最大の伝送容量を最良に利用し尽くすが、その際データシンクにおけるデータの表示の質は極力保持されるローカルネットワークを提供することである。
【０００４】
上記の課題は本発明によって請求項１の特徴を有するローカルネットワークによって解決される。
【０００５】
有利な別の形態は下位の請求項から明らかである。
【０００６】
本発明のローカルネットワークは、圧縮信号に含まれる圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータを分離するためのデマルチプレクサを備える、圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータ用のデータ源を有する。この圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータは互いに分離され処理される。その際、圧縮音声データは復号化のためのビットストリームデコーダに伝送され、ビデオストリームデコーダは圧縮されていないフォーマット、特にＰＣＭフォーマットで音声データを運ぶ。分離された音声データの中間記憶のための音声バッファがビットストリームデコーダに関係付けられ、前記音声データの中間記憶時間が相当の制御命令によって選択される。デマルチプレクサによって分離された圧縮ビデオデータは、符号化し直しのためにビデオデータのデータ削減を行うビットストリームコンバータに送られる。データの削減の範囲は、その際特にデータシンクにおけるディスプレイの分解能及び大きさに左右される。これによって可能なことは伝送された圧縮ビデオデータの範囲を顕著に減少させることが可能である。データ削減の範囲はデータシンクの必要条件に適合せしめられるので、それによってビデオデータの表示の質が影響されることはない。制御命令によってその中間記憶時間が調節可能であるビデオバッファが前記ビットレートコンバータに関係付けられる。
【０００７】
中間記憶された復号された音声データは及び中間記憶された符号化し直したビデオデータはデータをデータシンクへの伝送のために設けられた部分ピクチャグループに入れ、それによってデータ回線を介してそのときどきのデータシンクへの平行伝送を可能にするバスインタフェースに送られる。その際、前記バッファの中間記憶時間は、互いに関連している音声データ及びビデオデータを表示するときの時間差が、例えばビットストリームデコーダ又はビットレートコンバータにおける異なる長さの処理のため少なくとも減少せしめられ、特に完全に除かれるように、データ源において制御命令によって制御される。それによって、画像に対して正確な時点に正確な音が伝送され、表示されることが保証される。それ故、音声データ及びビデオデータが互いに同調するようにデータ源から伝送されたデータの質を改良することが可能である。
【０００８】
その場合、更に、データを圧縮された、削減されビデオデータ及び圧縮されていない音声データをデータ回線を介して伝送する特別な構成によって、ローカルネットワークのコストの安い生産性(Kostenguenstigkeit)と最良の状態の伝送容量の間の有利な妥協を得ることが達成される。本発明によれば、圧縮されていない形態の音声データが伝送され、それによってコストの安い音声データ用のデータシンクが得られ、一方データの削減にもかかわらず非常に大量のビデオデータ量に関して圧縮伝送が選択され、それと共にそれ故に費用のかかるデコーダ構成要素を有するビデオデータ用のデータシンクが必要である。しかしこれは、データ伝送容量の利用の向上に関して、圧縮された、削減されたビデオ信号の伝送によって補われる。
【０００９】
圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータのほかに他の圧縮データもデータ媒体から受信し又は取り出す例えばＤＶＤプレーヤー等のデータ源がある。このようなＤＶＤプレーヤー(Digital Versatile Disc-Player)は、そのプレーバック装置によってＤＶＤディスクに記録された圧縮信号を読み取ることができ、デマルチプレクサによって圧縮音声データ、圧縮ビデオデータ及び圧縮された別のデータの要素に分け、各データを特別の別々のそのほかの処理装置に送ることができる。このように圧縮音声データ及び圧縮ビデオデータは中間記憶され、符号化し直されるか又は復号される。一方他の圧縮データは符号化し直すために第２のビットレートコンバータに送られ、更にこれらのデータはデータ経路を通って別々のデータを中間記憶するデータバッファに送られる。いろいろな型のデータが別々に処理された後、総てのデータはバスインタフェースに送られ、インタフェースは、データ回線を介してそれぞれのデータシンクに伝送するために、いろいろなデータをそれ相応の別々の部分ピクチャグループに入れる。データバッファは音声バッファ及びビデオバッファに対応して制御ユニットによって制御され、それによって変動する中間記憶時間が一定にされる。それぞれのバッファの中間記憶時間を適当に一定にすることによって、アンテナからの経路を経て又はデータ源の記憶媒体又は供給回線からの経路を経て得られる圧縮された音声データ、ビデオデータ及びその他のデータがこれらのデータを表示するために発生せしめられた時間差が少なくとも部分的に補償される。圧縮された別のデータの典型的な例は、ＤＶＤで知られているいわゆるサブピクチャである。このように圧縮信号を３つに細分することによって、音声データ、ビデオデータおよびそのほかのデータの極力同時の表示が個々のデータシンクにおいて例えばサブピクチャとして与えられるように、幾つかのデータの全てが特に例えばそれぞれのデータの処理時間によってデータ処理の時間の経過で遅延されることが保証される。
【００１０】
バッファはインタフェースの直前に、即ちビットレートコンバータ又はデコーダの後に配置すると有利であることが実証されている。それによって、総ての中間記憶によって発生せしめられた時間差、特にデコーダ及びビットレートコンバータにおいて形成された時間差がデータを部分ピクチャグループに挿入する前にバスインタフェースによって少なくとも部分的に補償されることが保証される。この制御は前制御の仕方で形成され、それによって非常に簡単な、確実なそしてコストの安い制御構造が与えられる。
【００１１】
更に、一つ又は複数のバッファをデマルチプレクサの直後に、及びそのときどきに関係付けられるビットストリームデコーダ又はビットレートコンバータの前に配置することも可能である。それによって、圧縮データを更に処理するとき既にビットレートコンバータ又は音声デコーダにおいて完全に又は十分に時間補正したいろいろなデータのデータ伝送が可能であることが保証される。この構成は制御装置によって現存する時間差の場合により僅かな調整が可能にされるように、バッファのほかにビットレートコンバータ又は音声デコーダが制御ユニットによって制御されるとき、時に有利であることが実証されている。このような調整は、例えばＤＶＤプレーヤーのデータの場合、データに付けられた所謂タイムスタンプによって行われる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態によって、音声データ、ビデオデータ及びそのほかのデータの処理のための経路に分析ユニットが設けられ、この分析ユニットによってそのときどきに現在の相対的な遅延が個々の経路におけるデータの様々の処理によって観測され、それ故制御ユニットと共同で個々のバッファにおける又はビットレートコンバータ又はビットレートデコーダにおける遅延時間が現在の確定された条件に従って選択される。これはさまざまなな状態で反応することを可能にする。例えば何ら音が伝送されないとき、又は静止画像のみが伝送されるとき、又は単純な数字が伝送されるとき、処理し伝送すべきデータ量が変化し、その結果同一のデータの型に対して様々の処理時間となる。この変動は本発明の構成によって考慮される。
【００１３】
光学的データ回線を有するネットワークの構成が特に有利であることがはっきりしている。この構成の場合、ネットワークの伝送可能な最大のデータ量は、それは自動車用のローカルネットワークによっては利用し尽くされないので、データ回線の理論的最大伝送容量にほぼ依存しない。データ回線の制限されたデータ伝送容量の考慮はそれ故必要ではない。
【００１４】
好ましくは圧縮ビデオデータ用のビットレートコンバータは、制御ユニットに接続され、且つデータシンクのディスプレイにおいて表示可能なデータ量次第でビットレートコンバータにおけるデータの削減の範囲を選択できるように制御可能である。データの削減の範囲と共にそのために必要とされるビットレートコンバータにおける処理時間が変化し、その結果ディスプレイの解像度及び／又は大きさに依存してまたディスプレイの表示可能性に依存して個々のデータの型の必要な遅延時間を選択することができる。データシンクのディスプレイの重要な情報を環状のデータ回線を介して制御ユニットに伝送することによって、本質的な時間のの食い違いなくいろいろなデータの表示が行われるように、ビデオデータ及び／又は相当の要素を遅延させるために制御ユニットは、ビットレートコンバータを制御する状態に移される。
【００１５】
本発明の特に好ましい実施の形態に従ってデータ源からデータ回線を介して伝送されるデータ用データシンクには受信したデータの中間記憶のためのバッファが備えられる。この中間記憶時間はデータ回線を介してデータ源から送られる制御信号に依存して制御可能である。それと共にデータ源においてのみならずデータシンクにおいてもデータの時間上の経過の補正を行うことができる。それによって特定のデータシンクに関係付けられたデータに対するシステマチックな遅延をデータシンクに配置されたバッファによって補正することができる。データ源における補正又はほかのデータシンクにおける補正はそれ故必要ではない。そのため、そのときどきのデータシンクの前記したようなバッファによってデータ源におけるシステマチックな相違も補正することができる。
【００１６】
本発明のデータ源の好ましい実施態様を図１に示し、この実施態様について以下に詳細に説明する。
【００１７】
ローカルネットワークは光学的データ回線１を介して環状に接続された多数のメンバーを有する。各メンバーは光学的データ回線１への２つの接続部を有するバスインタフェース２を有する。図１に示すメンバーはデータ源であり、このデータ源は、ＤＶＤ駆動装置３を有し、ＤＶＤディスク上に記録された圧縮音声データ、圧縮ビデオデータ及びその他の圧縮データを調整し、データ源に接続されたデータシンクに伝送するために、調整したデータをインタフェース２を介してデータ回線１に供給する。圧縮信号として存在し、ＤＶＤ駆動装置３によって選択される圧縮音声データ、圧縮ビデオデータ及びその他の圧縮データがデマルチプレクサ４において一緒に圧縮された信号から分離され特別の処理経路に送られる。
【００１８】
デマルチプレクサ４によって分離されたビデオデータは多重の圧縮ビデオパックサイズエレメンタリーストリーム(Video-Packedsized-Elementary-Stream)としてビデオデータの分析ユニット５に送られ、前記分析ユニットは処理すべき圧縮ビデオデータの範囲と種類を分析し、その分析結果を制御ユニット６に供給する。分析された圧縮ビデオデータは、分析ユニット５によって変えられず、次いでビットレートコンバータ１０に送られ、ＭＰＥＧ−２ビデオスタンダードに従い、１０メガビット／ｓまでの可変のビットレートを有する前記ＤＶＤディスクの圧縮ビデオデータの符号化し直しを行う。符号化し直しのときデータの削減が行われ、データの削減はデータシンクの特性に従ってデータシンクのディスプレイの大きさ及び分解能に合わせられる。前記大きさ及び分解能に関する情報は、データ回線１、バスインタフェース２及び制御回線１３を介して制御ユニット６に送られ、ビットレートコンバータ１０の制御用の相当の制御命令に変えられる。ＭＰＥＧ−２ビデオデータは高解像度の大画面スクリーンによる表示に関して設計されており、このような高解像度の大画面スクリーンは自動車においては利用されていないので、３／４まで圧縮データの大部分が捨てられ、残りが伝送される。このデータの削減はデータシンクにおけるビデオデータの表示に影響を及ぼさない。データを削減した圧縮ビデオデータは、次にパックサイズエレメンタリーストリームとしてビデオバッファ７に送られ、該ビデオバッファは、制御ユニット６によって制御され、中間記憶時間、従ってビデオバッファにおける遅延時間を変える。遅延したビデオデータは次にバスインタフェース２に送られ、該バスインタフェースは、ビデオデータを対応するデータシンクへの伝送のために適当な部分ピクチャグループに書き込む。
【００１９】
圧縮ビデオデータのほかに圧縮音声データはビデオデータ経路から分かれて形成された相当の音声データ経路に送られる。圧縮音声データはビデオデータに対応して分析ユニット５に送られる。該分析ユニットは音声データの範囲と種類を調べ、その結果を制御ユニット６に送る。その後、ＤＶＤディスクにおいて例えばドルビーディジタル圧縮法（Dloby Digital Komprimierungsverfahren)によって存在する、変わらない、圧縮音声データがビットストリームデコーダ１１によって復号される。このデコーダ１１はドルビーディジタルデコーダ１１として形成され、圧縮音声信号をサラウンドサウンド(Surround-sound)（５＋１チャネル）を可能にする圧縮されていないＰＣＭ信号に変換する。圧縮されていない圧縮音声データは次に音声バッファ８に送られる。音声バッファは、制御ユニット５に接続されており、制御ユニットによって、中間記憶時間、それ故遅延時間が変えられるように制御される。
【００２０】
それ相当の仕方で、デマルチプレクサ４によって分離された、別の圧縮データはそれ相当に分析ユニット５、別のビットレートコンバータ１２及びデータバッファ９を有するデータ経路に送られる。これらのデータ経路の構成要素は他の経路の構成要素と同様の相当の機能性を有する。
【００２１】
制御ユニット６は個々のデータ経路における種々の処理時間のによって見込まれる相対的時間遅延に関する情報を分析ユニット５から受け取る。この情報によってここのバッファ７、８、９が選択される。また、圧縮ビデオデータ用ビットレートコンバータ１０、及び圧縮音声データ用ドルビーディジタルデコーダ１１並びに別の圧縮データ用の別のビットレートコンバータ１２が制御ユニット６によって、データの処理が幾分遅れるかまたは速く行われるように制御される。この場合、圧縮データに含まれるタイムスタンプによって時間補正が行われる。この際タイムスタンプ自身もビットストリームから選択され、再び後の補正のためにビットストリームに挿入される。
【００２２】
本発明によっていろいろなデータを分離することにより、またそれに依存する特別の選択された遅延時間を含めた特別のデータの処理によって、互いに関連のあるデータをより密接に調和させ、これらのデータをバスインタフェース２を介してデータ回線１へ及び、データ源から離れた自動車内の他の場所に取り付けられたネットワークの他のメンバーである当該データシンクに伝送することができる。本発明の幾つかのデータのタイプの異なる処理時間に基づく時間差の補正付きの本発明の構成によって補正データを十分に又は完全に表示に表示に同期化させることができる。それによって自動車のディスプレイに再現された画像にサウンドシステムにより再現された音が合うことが保証される。それ故、ローカルネットワークのそのメンバーによる光学的及び音響学的再現の質が高い水準で与えられる。更に、データののタイプに依存して圧縮し、データの削減をした伝送の形態及び圧縮されていないデータの形態が同時に伝送されるので、ネットワークの伝送容量を最大限に非常に効率良く利用することができる。
0004408573.tif 000002