CN1314212C - 信号处理设备和方法、信号处理***、程序和媒体 - Google Patents
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Abstract
可以容易地执行对设备和附加设备的功能的改变而不需改变内部布线或用信号电缆建立连接。第一信号处理装置(151)、(152)、 …,用于处理输入信号;判断装置,用于判断是否存在扩展第二信号处理装置(160),通信装置,用于通过无线通信,在第一信号处理装置和扩展第二信号处理装置之间执行数据传输;和控制装置(171),当判断装置判断存在扩展第二信号处理装置时,通过使用通信装置执行无线通信,改变输入信号的处理功能。而且,可以按需要,经无线通信,在第一信号处理装置和第二信号处理装置内执行数据传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号处理设备、信号处理方法、信号处理***、程序及媒介。特别是涉及这样一种信号处理设备、信号处理方法、信号处理***、程序及媒体,当多个设备连接时,改变设备的功能,使得对输入信号执行的处理有可能被多个设备共享,从而有可能获得比使用单个设备时更高质量的处理结果。
背景技术
例如,通过将数字VTR(Video Tape Recorder,磁带录像机)和DVD(DigitalVideo Disc or Digital Versatile Disc,数字影碟或数字多用途光盘)播放器这样的设备与电视接收机或类似设备连接来使用它们,以便用户可以观看和收听再现的图像和音频。这就是说,将由数字VTR或类似设备再现的图像和音频供给电视接收机,在屏幕上显示图像,通过一个或多个扬声器输出音频。
当电视接收机输出数字VTR再现的图像和音频时,电视接收机中的某些信号处理电路不执行任何特殊处理。
这就是说,当作为例子时,从数字VTR输出分量信号,将复合信号转换为分量信号的电视接收机中的信号处理电路不必执行任何处理,因而,就成为空闲状态。
另一方面,当电视接收机如上所说的那样与数字VTR连接,如果电视接收机的信号处理电路和数字VTR的信号处理电路能够协同操作,以便共享对诸如图像和音频的信号上执行的处理,可以肯定的是,这将为用户提供更高质量的图像和音频。
然而,在通常情况下,象电视接收机这样的设备的内部电路中的所有电路是经电路板或类似器件电连接的。因此,这里存在一个问题,就是不易于改变内部电路。
当多个设备连接时,例如,电视接收机和数字VTR连接,存在某种信号电缆,图像信号、音频信号等经由该信号电缆传输,虽然存在这样的问题,将设备与信号电缆连接需要时间和人工。
应当注意的是,虽然前面的解释提到的图象设备的例子,如电视接收机,但是对于其它的多种类型电子设备也存在相同问题。
考虑到上述情况,构思了本发明,本发明的目的是简化设备的功能的改变和其它设备的附加,而不必改变内部布线或者将设备与信号用电缆连接。
发明内容
根据本发明第一特征的信号处理设备处理输入信号,包括:第一信号处理单元,具有某一功能并处理输入信号;判断单元,判断是否存在扩展第二信号处理单元;通信单元,通过无线通信在第一信号处理单元和扩展第二信号处理单元之间进行数据传输;和控制单元,当判断单元判断存在扩展第二信号处理单元时,使通信单元执行无线通信,改变对输入信号的处理功能。
用上述信号处理设备,通过另外提供的第二信号处理单元,在设备内部的信号处理单元和扩展第二信号处理单元之间执行数据传输,使得仅由第一信号处理单元执行的处理变成,例如,由第一信号处理单元和第二信号处理单元执行的处理。
根据本发明第二特征的信号处理设备具有预定功能和处理输入信号功能,是具有多个信号处理单元和一个通信单元的信号处理设备,该通信单元通过无线通信在多个信号处理单元之间进行数据传输。
利用上述信号处理设备,经无线通信在信号处理单元之间执行数据传输,执行信号处理,信号处理使用设备内部的多个信号处理单元。
根据本发明第一特征的信号处理方法包括:信号处理步骤,有预定功能并处理输入信号;判断步骤,判断是否已经连接了另一块(block);传输步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块时,通过与所连接块的无线通信来执行数据传输;和控制步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块,使传输步骤执行数据传输,以致信号处理步骤的信号处理变为使用所连接的块的信号处理。
根据上述信号处理方法,当连接另一块时,通过与所连接的块的无线通信来执行数据传输,使得信号处理变为使用所连接的块的处理。
根据本发明第二特征的信号处理方法包括:数据传输步骤,经无线通信,在多个信号处理块之间执行数据传输;和信号处理步骤,用多个块处理输入信号,同时通过数据传输步骤执行数据传输。
用上述信号处理方法,通过经由无线通信在多个块之间进行数据传输,执行使用多个内部信号处理块的输入信号的信号处理。
根据本发明的信号处理***包括第一信号处理设备和第二信号处理设备,第一信号处理设备处理输入信号,第二信号处理设备是对第一信号处理设备的扩展设备,第一信号处理设备包括:第一信号处理单元,具有某一功能并处理输入信号;判断单元,判断是否存在第二信号处理单元;第一通信单元,经无线通信在第一信号处理单元和第二信号处理设备之间进行数据传输;和第一控制单元,当判断单元判断存在第二信号处理设备时,使第一通信单元执行无线通信,以便将对输入信号的处理变成使用第二信号处理设备的处理。第二信号处理设备包括:第二信号处理单元,处理输入信号;第二通信单元,经无线通信,在第二信号处理单元和第一信号处理设备之间执行数据传输;和第二控制单元,控制经第二通信单元的数据传输和对通过这些数据传输获得的信号的处理。
用上述信号处理***,通过另外提供第二信号处理设备,经由无线通信在附加的信号处理设备中的信号处理单元和第一信号处理设备中的信号处理单元之间执行数据传输,从而处理能从仅使用第一信号处理设备内的信号处理单元的处理变成,例如,使用第一和第二信号处理设备中提供的信号处理单元的处理。
根据本发明第一特征的程序包括:信号处理步骤,具有某一功能并处理输入信号;判断步骤,判断是否已经连接了另一块;传输步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块时,通过与所连接的块的无线通信来执行数据传输;和控制步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块,使传输步骤执行数据传输,从而信号处理步骤的信号处理变成使用所连接的块的信号处理时。
根据上述程序,当连接了另一块时,通过与所连接的块的无线通信来执行数据传输,使得信号处理变成使用所连接的块的处理。
根据本发明第二特征的程序包括:数据传输步骤,在多个信号处理块之间执行无线通信;和信号处理步骤,用多个块处理输入信号,同时通过数据传输步骤执行数据传输。
根据上述程序,通过经由无线通信在多个块之间执行数据传输,执行使用多个内部信号处理块的输入信号的信号处理。
根据本发明第一特征的媒体存储有执行信号处理的程序,该信号处理处理输入信号,包括:信号处理步骤,具有某一功能并处理输入信号;判断步骤,判断是否已经连接了另一块;传输步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块时,通过与所连接块的无线通信来执行数据传输;和控制步骤,当判断步骤判断已经连接了另一块时,使传输步骤执行数据传输,从而信号处理步骤的信号处理变成使用所连接块的信号处理。
通过执行存储在上述媒体上的程序,当连接了另一块时,通过与所连接块的无线通信执行数据传输,使得信号处理变成使用所连接块的处理。
根据本发明第二特征的媒体存储执行信号处理的程序,该信号处理处理输入信号,所述程序包括:数据传输步骤,经由无线通信在多个信号处理块之间执行数据传输;和信号处理步骤,用多个块处理输入信号,同时通过数据处理步骤执行数据传输。
通过执行存储在上述媒体中的程序,通过经由无线通信在多个块之间的数据传输,执行使用多个内部信号处理块的输入信号的信号处理。
附图说明
图1是表示根据本发明的间格结构(bay-construction)的电视接收机的实施例的透视图。
图2是表示当电子设备已经被放置在间格(bay)中时,间格结构的电视接收机的实例的透视图。
图3是表示间格内面板的实例结构的平面图。
图4是从所连接的电子设备的后方看的透视图。
图5是表示间格适配器盒的实例结构的透视图。
图6是表示间格适配器盒和电子设备的实例结构的透视图。
图7是表示能够以可分离的方式附接到背面面板部分上的间格适配器盒的实例的透视图。
图8表示间格适配器盒的实例,它的背面面板能以可分离的方式附接和交换。
图9是表示间格适配器盒的实例的透视图,可以将扩展电路板附接到该间格适配器盒上。
图10是表示图9所示实例的间格适配器盒的主要部分的透视图。
图11是表示另一实例的透视图,其中,扩展电路板附接到间格适配器盒上。
图12是表示根据本发明实施例的电视接收机的实例结构的框图。
图13是表示根据本发明实施例的电视接收机的另一实例结构的框图。
图14是表示根据本发明实施例的电视接收机的又一实例结构的框图。
图15是表示单个处理单元的实例结构的框图。
图16是表示单个处理单元的实例结构的框图。
图17是表示单个处理单元的实例结构的框图。
图18是表示单个处理单元的实例结构的框图。
图19是表示用于执行无线传输的协议堆栈的实例的说明图。
图20是表示无线传输的分级结构的实例的说明图。
图21是表示设定传输频率的实例的说明图。
图22是表示跳频的状态的说明图。
图23是表示时间轴上信号时隙分组的排列实例的说明图。
图24是表示沿着时间轴,单时隙分组和多时隙分组被混合的实例的说明图。
图25A和25B是表示在主装置和从装置之间传输状态的实例的说明图。
图26A、26B和26C表示网络结构的实例。
图27A和27B是表示在SCO链路上通信的实例的时序图。
图28A到28D是表示根据异步传输方式的通信的实例的时序图。
图29A和29B是表示根据同步传输方式的通信的实例的时序图。
图30A到30D是表示根据广播传输方式的通信的实例的时序图。
图31A到31D是表示同时使用SCO链路和ALC链路时,通信的实例的时序图。
图32是表示时钟数据组成的实例的说明图。
图33是表示地址组成的实例的说明图。
图34表示了用于跳频模式(frequency hopping pattern)的生成处理的组成的实例。
图35是表示分组格式的实例的说明图。
图36是表示访问码的组成的实例的说明图。
图37是表示分组头的组成的实例的说明图。
图38是表示有效负载的组成的实例的说明图。
图39是表示单时隙分组的有效负载头的组成的实例的说明图。
图40是表示多时隙分组的有效负载头的组成的实例的说明图。
图41是表示FHS分组的有效负载的组成的实例的说明图。
图42是表示设备的状态迁移的实例的说明图。
图43A和43B是表示用于查询方式的通信的实例的说明图。
图44A和44B是表示用于查询方式的处理的实例的说明图。
图45A和45B是表示用于寻呼方式的通信的实例的说明图。
图46A和46B是表示用于寻呼方式的处理的实例的说明图。
图47是表示通过本发明的实施例的信号处理设定的实例的流程图。
图48是表示通过本发明的实施例的信号处理设定的另一实例的流程图。
图49是表示通过本发明的实施例的识别电路板间格和连续处理的实例的流程图。
图50是表示根据本发明实施例的控制信息表的实例的说明图。
图51是表示由内部信号处理单元和扩展设备共享的处理的实例的流程图。
图52是表示信号处理单元的内部结构的实例的框图。
图53是表示信号处理单元的内部结构的实例的框图。
图54是表示学习过程的实例的流程图。
图55是表示系数存储单元的实例结构的图。
图56是表示通过信号处理电路的处理的实例的流程图,该信号处理电路包括分类/自适应处理电路。
图57A和57B是表示由内部信号处理单元和扩展设备单独执行的处理的说明图。
图58是表示在内部信号处理单元和扩展设备之间共享处理时所执行的处理的说明图。
图59是表示计算机的结构实例的框图,本发明可以应用于该计算机。
具体实施方式
下面描述了本发明的实施例。图1是表示根据本发明的间格结构电视接收机实施例的实例结构的透视图。
CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)2作为图像显示装置放置在电视机(TV)机架1的前上表面部分的中央,该TV机架1同时作为设备外壳。在CRT2的左、右侧放置作为左(L)和右(R)声道的扬声器3L、3R。
在TV机架1的正面下部设有6个间格4A、4B、4C、4D、4E、4F。下文中,只要不需区分这些间格时,它们通常被称为“间格4”。设有间格4的TV机架1的下部可以构造成能能使它与设有CRT2、扬声器3L、3R的TV机架1分离。
间格4构造成能够放置象数字VTR和DVD播放器这样单独操作的电子设备的凹陷。间格内面板部分5(在下文中描述)同样设置在间格4内部上的正面中。
构造成凹陷的间格4G也设在TV机架1顶表面的右手侧。将间格4A到4F构造成大凹陷,可以放置数字VTR这样的相对较大的电子器件,而间格4G构造成小凹陷,可以放置移动电话或PDA(个人数据助理)这样的相对较小的电子设备。
作为一个实例,可以从机械开关的状态来检测这些4A到4G间格中装置的存在,这些机械开关设在间格内,当***装置时切换。或者,如本说明书中下文所述,从供给间格的功率检测到间格中装置的存在,可以从电视接收机主体侧供应功率。这就是说,当由于使用设在间格中的电源终端而功率被消耗时,可以判断在间格中存在设备等。或者,电视接收机内的控制器(在下文中描述)可以执行用于在TV机架1中的多个装置之间建立无线网络的过程,然后,确定在无线网络建立过程中发现的设备是间格中的设备。
图2表示了图1的间格结构电视接收机,处于电子设备已经被放在间格4中的状态中。图2所示的实例中,电子设备11和12被直接纺织在间格4A和4D中2,而电子设备13被置于放在间格4B中的间格适配器盒14中。
这就是说,电子设备11和12是与间格结构电视接收机兼容的电子设备(例如,由与间格结构电视接收机相同厂商制造的电子设备),所以这些电子设备可以直接放置在间格4内,而不需要使用间格适配器盒14。
另一方面,电子设备13是与间格结构电视接收机不兼容的电子设备(例如,由与间格结构电视接收机不同厂商制造的电子设备),该设备放置在使用间格适配器盒14的一个间格4中。
应当注意的是,间格4(和间格4G)的开口可以设有,例如,和VTR的磁带***口上方设有的相同种类的盖子。在这种情况下,可以防止灰尘等进入没有放置电子设备的间格4内。
图3是表示用于设在间格4的内部正面上的间格内面板部分5的实例结构的平面图。
天线21和电源端子22布置在间格内面板部分5上,天线21用于与放置在间格4中的电子设备等的通信,电源端子22为放置在间格4中的设备供电。天线21与TV机架1内的无线通信电路连接。从电源端子22供应的电源是商业AC电源或者是通过变换和整流这种AC电源产生的低电压DC电源。当可以用放置在间格4中的设备执行无线通信时,天线21无须处于间格内面板部分5上并且可以放置在任何地方。这里也无需使用采用在每个间格4中设置一个单独天线的结构。
应当注意的是,除了电源端子22之外,可以在间格内面板部分5上设置其它端口。例如,可以设置用于图像信号的输入和输出端、用于音频信号的输入和输出端、IEEE(电气和电子工程师协会)1394标准端口和USB(通用串行总线)端口。
而且,按需要,可以在TV机架1顶端的间格4G内的面板部分中布置天线和电源端子。
图4是从后面看的透视图,表示了与间格结构电视接收机兼容的电子设备11(12)的一个实例结构。
天线31和电源端子32设在电子设备11的背面面板上。天线31与电子设备11内的无线通信电路连接。
间格结构电视接收机的间格4足够大以放置电子设备11,架间格内面板部分5的电源端子22布置在合适的位置上,以便当电子设备11,12放置在间格4中时,电源端子22与电子设备11、12的电源端子32电连接。
电子设备11、12与间格结构电视接收机兼容,由于间格内面板部分5的电源端子22布置在合适的位置上,使得当电子设备11、12放置在间格4中时,电源端子22与电子设备11、12的电源端子32电连接,只需将电子设备11、12放置在间格4中,电子设备11、12就可以被从间格结构电视接收机来的电源供电。
将布置在间格内面板部分5等中的天线21置于与电子设备的天线31相对靠近的位置,在天线21、31之间执行无线通信。通过执行这种无线通信,传输图像信号、音频信号和多种控制信号等这样的流数据。在本说明书的下文中给出这种无线通信的详细描述。
另一方面,电子设备13与间格结构电视接收机不兼容,所以,如果将电子设备13直接放置在间格4中,电子设备13的电源端子可能布置在与间格内面板部分5的电源端子22不同的位置上,所以无法保证建立电连接。在大多数情况下,电子设备13将不会连接。也很可能电子设备13没配备无线通信功能。
通过和与间格结构电视接收机不兼容的电子设备13一起使用间格适配器盒14,使得连接电子设备13这样的设备到间格结构电视接收机成为可能。
图5是表示间格适配器盒14的一个实例结构的透视图。设置凹陷槽14A,使得可以从间格适配器盒14的正面***电子设备13。通过将电子设备13插在间格适配器盒14中并将间格适配器盒14放置在间格结构电视接收机的一个间格4中,电子设备13与间格结构电视接收机电连接。
这就是说,背面面板部分15设在间格适配器盒14的背面部分上,背面面板部分15包括适配器内连接面板15A和适配器背面面板15B,适配器内连接面板15A的正面在槽14A侧,适配器背面面板15B的正面是间格适配器盒14的背面。这就是说,如果间格适配器盒14的槽14A是前面,适配器内连接面板15A就设在正面上,适配器背面面板15B设在背面上。
图6是表示适配器内连接面板15A和适配器背面面板15B的一个实例结构的平面图。
间格适配器盒14的适配器内连接面板15A设有兼容连接端口,这些端口处在能够与电子设备13这样的电子设备背面板的信号端口和电源端子连接的位置上,这些电子设备与间格结构电视接收机不兼容(下文中,这种设备称为“不兼容电子设备”)并且插在间格适配器盒14中。这就是说,在图6的实例中,图像输入端口41、图像输出端口42、音频输入端口43、音频输出端口44和电源端子47布置在电子设备13的背面上。将适配器内连接面板15A被构成为,当电子设备13放置在间格适配器盒14中时,适配器内连接面板15A的端口(图中未示出)与电子设备13的端口连接。
天线48和电源端子49布置在间格适配器盒14的适配器背面面板15B上。在间格适配器盒14内部设有无线通信电路,它执行两种处理,一种是从天线48无线发送不兼容电子设备13的信号端口输出的信号,另一种是经天线48接收无线信号并将这些信号输入到不兼容电子设备13的信号端口中。
以这种方式,通过放置上述结构的间格适配器盒14,其中在间格4中放置了不兼容电子设备13,间格4的间格内面板部分5的电源端子与间格适配器盒14的电源端子49连接,以便通过间格适配器盒,从间格结构电视接收机14向不兼容电子设备13供电。间格适配器盒14中的无线通信电路也以该电源为动力而运转。
通过间格结构电视接收机和间格适配器盒14之间的无线通信来传输图像信号和音频信号和控制信号的流数据,并直接经所连接的端口在间格适配器盒14和不兼容电子设备13之间传输这些数据。
图7表示了与图6不同的间格适配器盒14的实例结构。在图7所示实例中,天线48和电源端子49布置在不兼容电子设备13的背面上。用于图像信号和音频信号等的输入端口和输出端口也布置在背面上。本实例中,电子设备13的尺寸与间格4的尺寸不匹配,但是,当电子设备13放置在间格适配器盒14的槽14B中时,可以通过将间格适配器盒14放置在间格4中,使不兼容电子设备13附接到间格4上。在本实例中,本实例的间格适配器盒14的槽14B构造成能从前到后穿过间格适配器盒14,使得不兼容电子设备13的背面上的面板部分露出。
用图7所示的结构,只要电源端子49的位置与间格4的电源端子匹配,电子设备13就可以被正确地连接。经由无线通信执行图像信号、音频信号等的传输。
图8表示了用于间格适配器盒14的又一实例结构。本实例中,间格适配器盒14的背面面板部分15被构造成适配器内连接面板15A和适配器背面面板15B可以彼此分离。提供了两种类型的适配器背面面板15B,也就是说,包括有天线48和执行无线通信的无线通信电路的适配器背面面板15B,和上面布置有多种端口(图像输入端口41、图像输出端口42、音频输入端口43、音频输出端口44、IEEE1394端口45等)的适配器背面面板15B。依照放置有不兼容电子设备13的间格4的类型来选择所使用的背面面板。背面面板15B和15B’都设有电源端子49。
图8的实例中,可分离的适配器背面面板15B,15B’均设有由多个插针组成的插针组16B,而间格适配器盒14设有由多个插孔组成的插孔组16A。当适配器背面面板15B或15B’附接到间格适配器盒14上时,构成适配器背面面板15B或15B’的插针组16B的每个插针插到构成间格适配器盒14的插孔组16A的相应插孔中,使得适配器背面面板15B或15B’与间格适配器盒14的适配器内连接面板15A电连接。
在如上构成的电视接收机中,执行无线通信的适配器背面面板15B与间格适配器盒14的适配器内连接面板15A连接并附接到间格上,在所述上述结构中,通过无线通信将图像信号和音频信号输入或输出到位于图1所示间格4中的电子设备。而且,虽然图中未示出,但是,在如上构成的电视接收机中,上面布置有端口41到45的适配器背面面板15B’与间格适配器盒14的适配器的内连接面板15A连接并用端口附接到间格上,在所述上述结构中,经间格中的端口,将图像信号和音频信号输入或输出到与间格4附接的电子设备。
下面描述包括间格4的电视接收机的实例结构,这里,用间格适配器盒14增加电路板的数量。如图9所示,可放置电路板的空间设在电视接收机的背面上,作为间格适配器盒14,该空间的左和右侧上的壁中设有可***一个或多个电路板的***口82L、82R。电源端子49设在间格适配器盒14的后端上。虽然在图中未示出,但是,如图6中那样,在间格适配器盒14的前表面设有槽14A,以便可以附接电子设备13等。或者,可以用不包括槽14A的结构作为适配器,该该适配器只可附接印刷电路板。当设有槽14A时,间格适配器盒14设有天线88,天线88与无线通信电路连接,用于无线传输输入或输出附接到槽14A上的电子设备的信号。
图9中,表示了在***口82L、82R中***了4个电路板81的实例。在每个电路板81上,布置多个芯片元件(集成电路)83作为信号处理装置,信号处理装置对输入信号执行某种信号处理,这些芯片元件83通过形成在电路板81上的导电电路来连接。多个芯片元件83中的一个芯片元件83a是发送/接收处理电路,执行无线通信处理,用于传输数据,天线84附接到该芯片元件83a上。
将电源端子49获得的供电从间格适配器盒14供应给每个电路板81。这就是说,例如,如图10所示,***口82R有与电源端子49电连接的导电部分89,以便当电路板81******口82R时,设在电路板81上用于供电的导电电路与该导电部分89连接,结果是向电路板81供电。
在图9的实例中,一个电路板81设有发送/接收处理电路,通过与电路板***的无线通信来执行数据传输,虽然一个电路板81可设有多个无线通信电路,经无线通信在电路板81上的多个芯片元件之间执行数据传输。
这就是说,例如,如图11所示,布置在单个电路板81上的各个芯片元件83可以设置成这样的电路块,它除了包括用于使用每个芯片元件83的某种信号处理的功能之外,还包括作为无线通信电路的功能,芯片元件83设有天线84,使得不仅向电路板81的***输入和输出数据,而且可以以无线方式执行在电路板81内部的一些或所有数据传输。
应当注意的是,已经描述了使用间格适配器盒14另外提供电路板的结构,也有可能使设在电视接收机内部的电路板设有例如无线通信电路和通过无线通信来执行涉及这些电路板的数据传输。另外,设在置于间格4中的电子设备11、12内部的电路板也可设有无线通信电路和经由无线通信来执行涉及这些电路板的数据传输。
当装配有无线通信电路的设备或电路板被分配用于设备等的绝对设备ID,并建立无线网络(在下文中描述)时,将设备ID用于识别设备或电路板。除了绝对设备ID之外,每个设备或电路板还存储功能ID,表示该设备或电路板执行哪种信号处理,以便通过在网络上将这功能ID发送到其它设备,电视接收机中的控制器等可以判断间格4中的设备或电路板可以执行那种功能。
下面,从信号处理的观点来看,描述这些间格结构电视接收机的结构,可以用间格将设备和电路板附接到间格结构电视接收机上。在图12所示实例电视接收机的情况下,也经由无线通信执行电路板之间(和/或电路板内)的数据传输。在图12的实例中,给出了最大程度使用无线通信和最小化经由信号线的数据传输的结构,虽然在一些块之间执行的无线数据传输可以用信号线上的数据传输来代替。应当注意,执行无线通信处理的电路和天线可以包括在每个电路块中,所以图12中未示出。
而且,图12中的结构是另外提供设备或电路板的实例,在图中没有指出哪些信号处理块是由间格中的附加设备和电路组成的块。然而,除了接收图像最低要求的电路块之外,实现附加功能的块可以全部由另外附接的设备或电路板组成。
下面描述图12所示的电视接收机100的结构。电视接收机100包括陆地波调谐器151和卫星广播调谐器152。陆地波调谐器151与陆地波天线191连接,而卫星广播调谐器152与卫星广播天线192连接。根据从控制器171无线传输的控制数据来设定这些调谐器151、152的接收频道。
将调谐器151或152收到的电视广播信号中的图像信号无线传输到图像处理单元153,将音频信号无线传输到音频处理单元154,当在广播信号中包括多种其它数据时,将这种数据无线传输到数据处理单元155。
图像处理单元153执行图像处理,处理用于显示的图像信号。作为一个实例,当图像数据已被根据某种格式压缩时,图像处理单元153执行解压缩处理。还执行图像处理,诸如用于提高显示图像和视频质量的处理。这时,按需要,将图像信号无线传输到另一图像处理单元160,将经图像处理单元160处理过的图像信号发送回图像处理单元153。通过使用图像处理单元160执行处理,具有诸如能获得更高质量的图像信号或能处理不同格式的图像信号的效果。本说明书的下文中,给出使用多个这样的图像处理单元时的实例。
将经图像处理单元153和图像处理单元160处理的图像信号无线发送到图像组合处理单元157或显示驱动器158。当要求图像组合时,将图像信号传输到图像组合处理单元157,但是,当不要求图像组合时,将图像信号直接传输到显示驱动器158。
图像组合处理单元157执行处理,该处理组合多个图像并将它们作为一个图像显示,将得到的图像信号无线传输到显示驱动器158。根据所传输的图像信号,显示驱动器158产生要供应给CRT2的电子枪的信号,同时产生驱动偏转***(未示出)以便在CRT2的屏幕上显示图像的信号。
音频处理单元154执行音频处理,该音频处理处理音频信号用于输出。作为一个实例,当有多声道音频信号时,音频处理单元154执行处理,所述处理解码每个声道的音频信号。将经由音频处理单元154处理的每个声道的音频信号无线传输到放大单元161等,放大单元对信号进行放大等处理,目的是驱动扬声器和将放大后的音频信号供应给每个声道的扬声器。这里,放大单元161有足够的性能用于处理称为“5.1声道格式”的音频信号,即,右前和左前声道、中央声道、右后和左后声道,以及专用低频声道。
放大单元161所输出的用于包括在电视接收机100中的前左(L)和前右(R)声道的音频信号分别供应给扬声器3L和3R且被输出。用于中央声道的音频信号、用于后左(L)和后右(R)声道的音频信号以及用于低频声道的音频信号分别供应给扬声器181、182、183、184且被输出,这些扬声器与电视接收机100的扬声器端子连接。
当在收到的广播信号中包括除了图像和音频之外的数据时,数据处理单元155接收数据,执行诸如解调数据的处理,和根据从控制器171传输的指令提取某些数据。将经由数据处理单元155解调和提取的数据按需要无线传输到数据图像发生处理单元162,根据控制器171的控制产生用于显示某个数据屏幕的图像信号。作为包括电子程序信息作为广播信号中所包括的数据的一个实例,根据收到的节目信息产生图像信号,所述图像信号用于显示节目向导的数据屏幕。将所产生的图像信号无线传输到图像组合处理单元157,这里,图像信号与来自图像处理单元153的图像信号中的图像组合,执行显示某种格式的数据屏幕的处理。
本实例的电视接收机100包括硬盘驱动器(HDD)156,将调谐器151和152收到的广播信号记录在包含在HDD156中的硬盘上。可以读取已经记录的信号并将其传输到图像处理单元153、音频处理单元154、数据处理单元155等。HDD156经无线通信将数据传输到多个的处理单元。
向设在本实例的电视接收机100中的控制器171供应来自操作键172的操作指令和基于用红外接收单元173接收的红外信号(远程控制信号)的指令,和控制电视接收机100的多个部分的操作。也经无线通信执行从控制器171到多个处理单元的指令传输。控制器还经无线传输接收关于多个处理单元的处理状态的数据。红外接收单元173接收作为红外信号的从用于电视接收机100的远程控制设备193传输的远程控制信号。
作为一个实例,控制器171还可以起用于无线通信网络的控制器的作用,目的是执行无线通信。这就是说,当如在本实例中的单个设备内设有多个无线通信单元时,无线通信网络可以构造成,一个无线通信单元作为主单元和其它无线通信单元作为在主单元控制下执行无线通信的从单元。这种情况下,虽然控制器171也履行主单元的作用,但是主单元需要管理这种通信。或者,另一无线通信单元可以充当主单元。本说明书的下文中详细描述无线通信网络。
控制器171还检测设备或电路板是否放置在每个间格4中,并根据它测得的设备和电路板的功能,适当地设定电视接收机中信号处理状态。如上所述,可以根据设在每个网格4中的用于检测设备或电路板存在的开关的状态、或根据是否正向每个间格中的设备或电路板供电,来执行检测是否设备或电路板放置在每个网格4中。或者,可以执行用于建立无线网络的处理,在无线网络的建立过程中,测得的设备和电路板可被判断为存在于间格4中。
应当注意,电源电路174设在电视接收机100内部,以便向电视接收机中的每个处理单元供应低压DC信号等,该信号是通过对工业用AC电源进行变压和整流产生的。当做这些处理时,同时将来自电源电路174的电源经由电源端子供给处于间格中的设备和电路板。
通过无线通信执行在该电视接收机100内多个单元的数据传输,使得可以相应地减少电视接收机100内部布线量。本实例的电视接收机是图1和2所示的间格结构电视接收机,一些处理单元是位于间格中的电子设备和电路板。也在这种情况下,不需要用信号线直接将附接到间格上的电子设备和电路板连接到电视接收机100内的处理单元上,这就易于附接设备和电路板。
在图12所示的结构中,用信号线执行从电视接收机100到外部扬声器的音频信号传输,虽然,可以用无线传输来执行这种向外部扬声器的传输。
这就是说,例如,如图13所示,可以设置分别包括放大单元911、921、931、941,和扬声器912、922、932、942的装置作为外部扬声器设备910、920、930、940,上述放大单元911、921、931、941具有用于接收无线信号的内置无线通信单元,上述扬声器912、922、932、942输出经各自放大单元放大的信号。用于前左和前右声道的音频信号从音频处理单元154无线传输到电视接收机100中的放大单元161,用于其它声道的音频信号从音频处理单元154无线传输到外部扬声器设备910到940的放大单元911到941。用该配置,不再需要将电视接收机100和外部扬声器设备与信号线连接。
这种情况下,如果用于从电视接收机100中的音频处理单元154向电视接收机100中的放大单元161的无线传输的传输方法与用于从音频处理单元154到外部扬声器设备910-940的无线传输的传输方法相同,就可以用设在音频处理单元154中的单个无线通信处理电路来执行用于每个声道的信号无线传输。而且,如果使用相同的无线传输方法,就可以将来自电视接收机中控制器171的控制信号传输到外部扬声器设备910到940,以便,例如,可以用电视接收机中的控制器171来执行对输出音量的控制和扬声器设备910到940的开和关。图13所示电视接收机100的其余部分与图12所示电视接收机100的结构相同。
图12所示实例中,来自远程控制设备193的远程控制信号经红外信号无线传输到电视接收机100,虽然可以用电视接收机100内使用的相同的无线传输方法的无线传输来代替来自远程控制设备193的远程控制信号。
图14表示了这种情况下电视接收机100的一个实例结构。远程控制设备193包括具有内置无线通信电路的控制器194,当供应来自操作键195的操作指令时,将基于这些操作指令的远程控制信号无线传输到电视接收机100中的控制器171等。还在远程控制设备193中设有根据控制器194的控制显示文本、数字、图像等的显示面板196。
当使用图14所述的结构时,通常将来自远程控制设备193中控制器194的无线信号传输到电视接收机100中的控制器171,经控制器171在电视接收机100中执行多种类型的控制,虽然在某些情况下,可以将控制指令直接从远程控制设备193中的控制器194无线传输到电视接收机100中的多个信号处理单元。作为一个实例,当已经操作了远程控制设备193的操作键195中的声道切换键时,控制器194可以将声道切换指令直接无线传输到调谐器151或152,使得调谐器的操作被远程控制设备193控制。
可以将远程控制设备193内的控制器194用作在电视接收机100中建立无线通信网络所要求的主单元,电视接收机100内的多个单元在控制器194的控制下执行无线通信。作为一个实例,当电视接收机100中的控制器171不能对所设有的扩展设备和电路板之间的无线通信执行控制时,远程控制设备193的控制器194可以对所附接的扩展设备或电路板和电视接收机内的处理单元之间的无线通信执行控制。图14所示的电视接收机100的其它部分结构与图12所示电视接收机100相同。
下面,在下文描述配置了无线通信功能的本实例的电视接收机100中多个信号处理单元的实例结构。可以将下面描述的配置了无线通信功能的信号处理单元应用于电视接收机100从最初开始提供的单个处理单元,和构造成置于间格中的扩展设备或扩展电路板的信号处理单元中。
图15表示了设在(或附加到)电视接收机100中的信号处理单元的实例结构。本实例中,信号处理单元包括:控制器201,控制信号处理单元内的信号处理;信号处理电路202,在控制器201的控制下执行实际信号处理;接口单元203;和,发送/接收处理电路204。接口单元203是对控制器201、信号处理电路202和发送/接收处理电路204之间数据传输进行接口处理的电路。当该信号处理单元经有线信号线执行输入或输出时,接口单元203也执行了输入处理和输出处理。
控制器201存储功能ID和ID表。功能ID是指定信号处理电路202有哪些功能的唯一ID(标识符),而ID表将功能ID与下述处理信息关联起来。
作为一个实例,当信号处理电路202被应用到图像处理单元153时,假设信号处理电路202有将复合信号的图像信号转换为分量信号的图像信号的功能,和将标准清晰度的图像信号(下文中,称为SD(Standard Definition,标准清晰度)图像信号)转换为高清晰度的图像信号(下文中,称为HD(HighDefinition,高清晰度)图像信号)的功能。然而,信号处理电路202的功能可以根据控制器201的控制而改变。
当所设的信号处理单元作为放置在电视接收机100的间格4中的扩展设备时,也可以使用如图16所示结构。图16所示的信号处理单元是作为如图12所示电视接收机100的图像处理单元160的实例。
如图16所示,该信号处理单元包括:控制器211,控制处理单元中的信号处理;信号处理电路212,在控制器211的控制下执行实际信号处理;特征块(unique block)213,将信号供应到信号处理电路212;接口单元214;和发送/接收处理电路215。接口单元214是对控制器211/信号处理电路212和发送/接收处理电路215之间的数据传输执行接口处理的电路,而发送/接收处理电路215执行无线信号的发送处理和接收处理。当经有线信号线用该信号处理单元执行输入和输出时,由接口单元214执行输入处理和输出处理。
控制器211存储功能ID和ID表。功能ID是唯一ID(标识符),指示信号处理电路212和特征块213所具有的功能,而ID表将功能ID与将在下文中描述的处理信息关联起来。
特征块213是对于组成该信号处理单元的设备独特的块,例如,在组成DVD播放器的电子设备的情况下,特征块213包括光学拾取器(optical pickup)等,将激光照到DVD(未示出)上,接收所反射的光,和执行光电转换。在数字VTR的情况下,特征块213包括驱动机构以及将信号记录到录像带和由录象带重现信号的磁头等的驱动机械装置。
当DVD播放器或数字VTR组成这种特征块213时,信号处理电路212具有用于对按照MPEG(Moving Pictures Experts Group,运动图象专家组)编码的信号MPEG解码的功能。另外,信号处理电路212具有用于执行例如提高空间清晰度的处理的功能。
用图15和16所示的信号处理单元,使用信号处理单元的***单元执行无线通信,虽然可以使用对信号处理单元内的数据传输也执行无线通信的结构。这对应于如图11中实例所示的情况,组成一个信号处理单元的单个电路板81包括多个芯片元件83,每个芯片元件83有内置的通信处理块,在这种芯片元件之间执行无线数据传输,虽然可以在设在最初电视接收机中的信号处理单元内或者附加设置的扩展电子设备内使用相同操作。
作为一个实例,当以无线方式执行图15所示信号处理单元内的数据传输时,可以使用图17所示的结构。这就是说,信号处理单元可以包括:控制器221,控制信号处理单元内的信号处理;信号处理电路222,在控制器221的控制下执行实际信号处理;和外部通信接口单元223,控制控制器221/信号处理电路222和***单元之间的数据传输处理,带有内置无线通信电路和天线的这些电路221、222、223中。
例如当以无线方式执行图16所示信号处理单元内的数据传输时,可以使用例如图18所示的结构。这就是说,信号处理单元可以包括:控制器231,控制信号处理单元内的信号处理;信号处理单元232和特征块233,在控制器231的控制下执行实际信号处理;和外部通信接口单元234,控制控制器221/信号处理电路222/特征块233和***单元之间的数据传输处理,带有内置无线通信电路和天线的这些电路231、232、233、234中。
下面描述在设在(或附加在)电视接收机100中的信号处理单元之间或者在信号处理单元内经无线通信执行数据传输的实例。这里,描述使用称为蓝牙(注册商标名)的无线通信格式的实例。应当注意,在下面的说明中,将执行无线通信的一个单元简单描述为“设备”或“终端”,虽然在本实例中,是包括上述无线通信单元(电路)的附加设备或电路板,包括无线通信单元的设备内的电路均相应于执行无线通信的设备或终端。
图19表示了根据上述方法执行无线通信所要求的协议堆栈。将整个***的协议分为(1)核心协议,执行协议的主要部分,(2)应用软件,负责应用的服务,和(3)一组所采用的协议,用于协调通信协议,通信协议用于核心协议和应用软件之间的通信。
这些协议由5个协议组成。从低层开始,协议堆栈包括物理层、基带层、实际数据处理层和逻辑链路控制层。
所采用的这组协议提供了核心协议和应用软件之间的兼容性,以便可以使用多种现有应用软件。作为实例,所采用的这组协议包括TCP/IP协议、仿真串行端口的RFCOMM协议和用于用户所操作的HID(人机接口装置)的驱动程序。
将使用某个频率(诸如2.4GHz)的FH(Frequency Hopping,跳频)型扩展频谱技术用作物理层。传输功率限制为最大约100mW,使得可以在直到约100m的短距离执行无线传输。物理层能根据从链路层的控制将传输功率降低到最小-30dBm。
基带层被定义为充当实际发送/接收数据分组的物理层接口的协议。该层提供通信链路,用于发送和接收从较高层传递的数据。这里,执行对跳频的控制和对时间轴时隙的控制。另外,该基带层控制用于重发分组的处理以及误差的校正和检测。
链路控制层是充当在通信链路上发送和接收分组的接口的协议,链路控制层设定用于基带层的通信链路并设定关于这种链路的多种通信参数。在链路控制层中定义它们作为控制分组,按需要执行与相对终端的链路控制层的通信。该层也按需要接收来自较高层上的应用的直接控制。
在音频层上,链路控制层已经设定了可以发送数据的通信链路之后,可以传输音频数据。“音频数据”在这里主要指用于经电话通信的音频数据,所以,当对无线电话等执行通信时,在相对低层设有专用处理层,目的是使数据传输的延迟最小。
逻辑链路控制层控制逻辑信道并充当链路控制层和基带层的接口。应当注意,对于除了音频层所处理的音频数据之外的数据传输,从较高层上的应用为逻辑链路控制层提供数据,虽然传递这种情况下所处理的实际数据而不考虑在基带层上发送和接收的数据分组的大小和时间。因此,逻辑链路控制层控制来自作为逻辑信道的上述应用的数据,并执行处理,将划分数据并重构数据。
图20表示了在两个设备之间执行无线通信时所执行的对每一层的处理。在物理层上,设定物理无线通信线路,而在基带层上,经以这种方式设定的链路发送和接收分组。在链路控制层上,在通信链路控制信道上发送和接收控制分组。在逻辑链路控制层上,在逻辑信道上发送和接收用户数据的分组。该用户数据相应于要发送的实际数据的流数据和命令等。
下面描述根据该方法执行无线通信时物理通信频率的设定过程。图21表示了该方法中使用的频率的实例。作为一个实例,当使用2.4GHz时,如图21所示,从2402MHz到2480MHz设有1MHz间隔的79个通信频率。所要发送的每个分组在这79个通信频率内占有一个通信频谱。而且,每625s随机地改变(“跳跃”)所使用的通信频谱。
图22表示了通信频率跳跃的一个实例,从指定时间t0开始每625μs随机地改变通信频率。通过每625μs改变通信频率,在1秒内频率随机跳跃约1,600次,所以,在图21所示的整个带宽传输数据,导致在扩频频谱上通信。
应当注意,用该通信方法,用于分组的单位是625μs,虽然可以对多个整个分组连续执行传输。作为一个实例,当在两个设备之间执行双向传输时,不需两个方向上的通信使用相同数量的分组,有些情况下只有一个方向上的通信使用多分组。
当如图23所示传输的所有分组是625μs分组时,每625μs执行跳频,如图21所示。另一方面,当如图24中所示时,连续发送3个分组或连续发送5个分组,当这样的时间片继续,传输频率是固定的。
当两个设备之间的通信状态如图25A和25B所示,且将设备中执行这种无线通信的一个设备设为主设备,其它设备设为从设备时,以等于一个时隙(625μs)(见图25A)的周期从主设备向从设备传输具有时隙结构的数据,在下一时隙期间,由从设备向主设备传输具有时隙结构的数据(见图25B)。只要传输继续就重复该交替传输。然而,如上所述的每个时隙执行无线传输的频率变为频率f(k)、f(k+1)、f(k+2)…。
图26A到26C表示了在多个设备之间构建的网络的实例结构。本通信方法不仅用于一对一无线传输,而且可以用于组成多个设备的网络。这就是说,当在两个设备之间执行无线传输时,如图26A所示,一个设备可以成为主设备,另一设备成为从设备,在主设备MA11的控制下,在主设备MA11和从设备SL11之间执行双向传输。另一方面,如图26B所示,可以将网络构建为,例如用一个主设备MA21来控制3个从设备SL21、SL22、SL23,在这四个设备中间执行无线传输。而且,如图26C所示,可以设有3个主设备MA31、MA 32、MA33和由每个主设备单独控制的6个从设备SL31、SL32、SL33、SL34、SL35、SL36,从而构成了3个网络,也有可能通过将这3个网络连接在一起来扩展网络结构。在任何一种情况下,从设备都不能直接与其它设备通信,这种通信必须经主设备来执行。
应当注意,用一个主设备和与该主设备直接通信的多个从设备构成的无线网络称为“微微网(piconet)”。包括多个主设备的一组网络(就是说,由多个微微网组成的一组网络)称为“分布式网络”。
下面描述根据本方法在设备之间执行通信时所使用的链路类型。本方法有两种类型的通信链路:SCO(Synchronous Connection-Oriented,同步面向连接)链路和ACL(Asynchronous Connection-Less,异步无连接)链路,有可能依照如何使用应用来使用这两种类型的链路。
SCO链路是当在主设备和指定从设备之间执行一对一通信时使用的连接,是线路交换型链路。主要通过要求实时响应的应用,诸如基于语音的通信,来使用这些链路。对于微微网中的通信链接,这些SCO链路以预定间隔预先保留通信时隙,即使在通信期间传输其它数据时也是这样,对SCO链路上的数据通信给予优先权。这就是说,如图27A、27B所示,在以预定间隔到来的SCO通信时隙上,在主设备和从设备之间数据交替传输。
可以用一个主设备同时支持最多3个SCO链路。这种情况下,有些情况下3个SCO链路用于支持相同从设备,有些情况下一个SCO链路用于支持3个不同从设备中的每一个。应当注意,SCO链路没有重发功能,SCO链路所传输的分组没附加错误校验码。
ACL链路用于建立已知为分组交换连接,有可能在主设备和多个从设备之间执行一对多通信。某些情况下,主设备可以依照所要传输的数据量或从设备数量来改变各个从设备的有效通信速度来代替与微微网中的每个从设备通信。SCO链路和ACL链路也可同时使用。
用ACL链路,可以同时与主设备通信的从设备的最大数量是7。然而,在一个微微网内,只为每个从设备设定一个ACL链路,所以不能为一个从设备同时设定多个ACL链路。为了在一个从设备上运行多个应用,必须为较高级应用执行协议多路复用。只要没有其它指示,就用单时隙(single-slot)ACL分组在一个主设备和一个从设备之间执行通信。从设备需要有来自主设备的优先权许可,以发送多时隙ACL分组。主设备可以拒绝由从设备发送多时隙ACL分组的请求,但是,从设备必须接受来自主设备的发送请求。
主设备只通知从设备用于多时隙的最大值,关于是否发送多时隙ACL分组的决定留给了从设备。另一方面,关于从主设备发送的ACL分组是单时隙还是多时隙的决定完全留给了主设备,每个从设备需要随时准备接收多时隙分组。
除了定义单时隙和多时隙,用可以大致分类为3种的分组通信方法来执行ACL分组发送。第一是异步传输,第二是同步传输,第三是广播传输。
异步传输是用于发送和接收普通分组的通信方法。数据传输速度可因为微微网中从设备的通信量和当通信线路质量恶化时分组重发而下降。
图28A到28D表示了用异步传输在相同微微网中与3个从设备(从设备1、2、3)执行通信时的实例。如图28A所示,从主设备依次向从设备1、2、3发送ACL分组,接收确认分组从接收这种ACL分组的从设备发回主设备,如图28B、28C和28D所示。
应当注意,有些情况下,用异步传输来传输诸如图像数据和音频数据的流数据。当用异步传输来传输这种流数据时,向每个ACL分组添加时间戳(timestamp),以便可以在接收器侧,保持流数据的连续顺序。
同步传输是在预定时隙期间明确地将分组从主设备发送到从设备的方法。根据该方法,可以对要传输的数据确保最小滞后。当使用同步传输时,根据同步传输的通信开始前,用于时隙间隔的最大轮询时间需要由主设备和从设备达成一致。
主设备可以强制地对从设备指示最大轮询间隔,并拒绝来自从设备的同步传输设定请求。然而,从设备不能对主设备指示最大轮询间隔,且不能进行同步传输设定请求。
图29A和29B表示了根据同步传输在主设备和从设备之间执行通信时的实例。如图29A所示,在最大轮询间隔内将ACL分组从主设备发送到从设备,从设备收到该ACL分组之后立即将接收确认分组发回主设备,如图29B所示。
通过将分组头中的从设备识别符设为零来执行广播传输。这样,可以将广播传输分组从主设备发送到每个从设备。接收相同分组的从设备不响应这种广播传输分组发送接收确认分组。主设备多次重复发送广播传输分组来代替使从设备确认接收。执行广播传输之前,主设备必须通知从设备这种分组的发送次数。
图30A到30D表示了当用广播传输在微微网中对每个从设备执行通信时的实例。图30A表示了从主设备发送的发送分组,而图30B、30C、30D表示了3个从设备,即从设备1、从设备2和从设备3的接收状态。在图30A到30D的实例中,标记“x”的位置表示在接收过程期间从设备不能成功接收分组,所以通过重复传输NBC次,所有的从设备可以被可靠地通知相同的信息。
图31A到31D表示了SCO链路和ACL链路两种链路都被使用的通信的实例。图31A表示了从主设备发送的通信分组,而图31B、31C、31D表示了从3个从设备1、2和3发送的通信分组。本实例中,从主设备向3个从设备1、2和3间歇地发送ACL分组,也以固定间隔通过SCO链路在主设备和从设备1之间发送SCO分组。重复发送预定次数的广播传输分组。当重复发送这种广播传输分组时,只要发送SCO分组的定时达到,就发送SCO分组。
下面的表1中集中表示了同步传输和广播传输所要求的设定参数。
表1
用于同步传输和广播传输的设定参数
ACL通信链路的类型 | 用于设定通信方法的参数 |
同步传输 | 最大轮询间隔 |
广播传输 | 重复分组发送数(NBC) |
下面描述主设备和从设备的内部时钟。该通信方法中,每个设备使用一个内部时钟,进行诸如跳频模式(hopping pattern)的设定。如图32所示,可以用由编号从0到27的位组成的28位计数器的计数值来设定主设备和从设备中的时钟。该计数器的每个间隔是312.5μs,312.5μs是用于寻呼和询问过程的最小时间单位。每312.5μs增加1的28位计数器有大约23小时长的周期,这增大了跳频模式的随机性。
当主设备执行寻呼或询问时,设定第0位的时钟值的312.5μs周期是被设为发送分组的时间周期。设定第1位时钟值的625μs周期是用于改变了通信频率的时隙的时间周期。设定第2位时钟值的1.25ms周期是用于用主设备或从设备接收和发送的时间周期。设定第12位时钟值的1.28s周期是用于时间周期的时钟定时,时间周期中,在询问或寻呼期间改变接收频率。
每个从设备参考主设备时钟并向其自身的时钟添加固定偏移以便其时钟与主设备时钟一致,在通信期间使用从该添加得到的时钟。
当计算主设备和从设备之间的跳频模式时,除了上述时钟之外,将分配给每个终端的48位地址用作参数。根据地址方法来定义48位地址,它是根据IEEE802标准的规范来标准化的,48位地址是分别地单独分配给每个蓝牙终端的绝对地址。图33表示了这种48位地址的组成的实例,该地址由3部分组成:LAP(Lower Address Part,低地址部分),由最低24位组成;UAP(UpperAddress Part,高地址部分),由相邻的8位组成;和NAP(Non-significant AddressPart,不重要地址部分),由其余16位组成。
主设备的地址中,LAP的所有24位和UAP的最低4位被用在生成用于微微网内的同步的跳频模式。这样,可以根据主设备的地址对每个微微网提供跳频模式。当变为通信状态时,从设备被告知主设备的地址,以便每个从设备自己可以计算相同跳频模式。
图34表示了用于计算通信频率的实例结构。在该结构中,将主设备的地址的最低28位和28位时钟的最低27位送给通信频率选择单元8,共同地决定作为信道跳频模式(frequency hopping pattern)的通信频率。然而,寻呼跳频模式(paging frequency hopping pattern)和询问跳频模式(inquiry frequencyhopping pattern)是与信道跳频模式不同的模式。
下面描述在主设备和从设备之间传输的数据的组成。图35表示了分组格式。每个分组的组成可以大致分类为3个部分:访问码、分组头、和有效负载。有效负载有依照所传输的数据量而设定的可变长度。
图36表示了访问码的组成。访问码由68比特或72比特数据组成,表示发送分组的目的地,将访问码添加到所发送和接收的每个分组。依照分组类型,可以只包括访问码。
图36中,前同步码由固定4比特数据组成,这里,根据同步字的LSB来重复1和0的模式。尾部是4比特数据,这里,根据同步字的MSB来重复多个1和多个0。每个前同步码和尾部起到消除整个访问码信号的DC分量的作用。48位同步字由根据48位地址中的24位LAP产生的64位数据组成。该同步字用于微微网识别。然而,在不能获得主设备的地址或时钟等情况下的通信期间,在有些情况下,在用于询问或寻呼的分组中使用不同的同步字。
在下面的表2中集中表示访问码的不同类型。
表2
类型 | 用于访问码生成的LAP | 微微网状态 | 相应跳频模式 |
信道访问码(CAC) | 微微网中主设 | 通信状态 | 信道跳频模式 |
备的LAP | ||||
装置访问码(DAC) | 主设备所呼叫的从设备的LAL | 寻呼状态 | 呼叫跳频模式 | |
询问访问码 | 通用询问访问码(GIAC) | 预先保留的LAP | 询问状态 | 询问跳频模式 |
专用询问访问码(DIAC) | 预先保留的LAP |
图37表示了分组头的组成。分组头包括在基带层中控制通信链路所要求的参数。
3位AM ADDR是主设备分配给每个从设备的值,是识别在微微网中执行通信的从设备的识别字段。
4位TYPE字段是指示整个分组是什么类型的分组的分组类型字段。
1位FLOW字段用于管理在ACL链路上传输的分组的流控制。
1位ARQN字段用于通知分组发送者在收到的分组中是否有误差。在蓝牙标准中,不提供专用回复分组来确认接收,所以,该ARQN字段用于向分组发送者发送对分组接收的确认。通过将该字段的值设为1或0,终端可以通知另一设备在收到的分组中没有错误或存在错误。用加到接收分组的分组头上的头错误检测码,来判断在收到的分组中是否有错误,将错误检测码添加到收到的分组中的有效负载。
1位SENQ字段用于管理,以便接收器不重复接收重发的分组。当重发相同的分组时,无论何时发送分组,都在1和0之间切换SENQ字段的值。
8位HEC字段是放置有分组头的错误校验码的字段。根据一般多项式g(D)=D8+D7+D5+D2+D+1产生该错误校验码。当生成错误校验码时,初始值设为在上文描述的蓝牙地址中的UAP的8位的数据,该初始值设置在8位移位寄存器中,用于产生的错误校验码。这里使用的地址与生成访问码时所使用的地址相同。在下面的表3中集中表示了在生成这些错误校验码时,所使用的初始值。
表3
访问码 | 用于产生HEC的8位移位寄存器的初始值 | 描述 |
信道访问码(CAC) | 微微网中主设备的UAP | 在通信期间将HEC明确地添加到分组中 |
装置访问码(DAC) | 主设备所呼叫的从设备的UAP | 由于在ID分组中没有头而无关 |
询问访问码(IAC) | 缺省初始值(十六进制中为00) | 与在应用于GIC和DIAC的IQ分组中没有分组头而无关 |
信道访问码(CAC)用于识别执行通信的微微网,该信道访问码是根据主设备的地址中的LAP的24位生成的。为了使微微网中的通信同步,有必要使跳频模式和时隙同步。这时,如果恰巧附近有另一主设备,具有相同LAP且跳频模式和时隙碰巧偶然同步,可以使用作为分组头的错误校验码的HEC来排除另一主设备。
用户数据或控制数据位于有效负载中,用户数据是在终端之间实际发送和接收的数据。用户数据可以是用SCO链路传输的数据或用分组交换型ACL链路传输的数据。
图38表示了ACL链路的有效负载的组成。该有效负载由3部分组成:有效负载头;有效负载主体;和错误检测码,有效负载的整个长度是可变的。另一方面,用SCO链路,预先周期性地保留通信时隙,没有数据分组的重发,所以,用于SCO链路的有效负载只由有效负载主体组成,没添加有效负载头或错误检测码。
有效负载头包括控制数据所要求的参数,所述数据用于比基带层更高的层,有效负载头是只包括在ACL链路中的数据。图39表示了用于单时隙分组的有效负载头的组成,而图40表示了用于多时隙分组的有效负载头的组成。
包括在有效负载头中的2位L_CH数据是用于识别逻辑链路的字段,它指示出用于比基带级更高的层的数据是哪种数据。SCO链路和ACL链路是基带层上的链路,根据设定在分组头中的信息执行对这种链路的控制。L_CH字段识别逻辑信道,该逻辑信道是在比基带层更高的层上定义的,如下表4所示定义L_CH用于3个用户逻辑信道。
表4
逻辑信道 | 通信链路 | L_CH码(2位) |
通信链路控制信道 | ACL链路SCO链路 | L_CH=11: |
异步用户逻辑信道 | ACL链路 | L_CH=11:L_CH=01: |
同步用户逻辑信道 | ||
同步用户逻辑信道 | SCO链路 | 不可用 |
1位FLOW字段是用于控制在用户逻辑信道上发送和接收的数据流的数据。单独对每个用户信道管理FLOW,通过发回带有FLOW=0的数据,通信中的其它设备可以临时中止数据的发送。当接收缓冲器变空时,可以通过发回带有设定FLOW=1的数据使其它装置重新开始发送数据。用链路控制层来执行FLOW字段的设定,虽然不能保证能对实时数据执行流控制。使用分组头中的FLOW字段,通过基带层来管理实时数据的流控制。由于在链路控制层上处理了控制分组中的所有数据,该数据不传递到逻辑链路控制层。因此,用该FLOW字段,控制分组不受流控制的影响,控制分组中的FLOW的值总是设为1。
5位或9位LENGTH字段表示有效负载主体中以字节为单位的数据长度。在单时隙分组的情况下,LENGTH字段是5位长,而在多时隙分组的情况下,LENGTH字段是9位长。
UNDEFINED字段仅存在于多时隙分组的有效负载头中,目前是设为全0的未定义字段。
有效负载头中的LENGTH字段所指示的长度的数据包括在有效负载主体中。在用SCO链路通信期间,数据分组的有效负载仅由有效负载主体组成,所以没有由LENGTH字段所指示的数据长度。然而,当使用DV分组时,指示了数据部分的数据长度。
CRC字段是表示错误检测码的16位字段,它是用于检测在有效负载头和有效负载中是否有错误的检测码。用一般多项式g(D)=D16+D12+D5+1产生该错误检测码。当产生该错误检测码时,将在16位移位寄存器中设置的初始值设为一个16位值,该值是通过向上述地址中的8位UAP添加8个0位生成的。象HEC那样,这里使用的地址与产生访问码时所使用的地址相同。
下面描述多种类型的分组。
如在对分组头的描述时提到的那样,TYPE字段指示分组类型。可以指示的分组类型是可以由SCO链路和ACL链路两者使用的公用分组以及仅由SCO链路或ACL链路使用的唯一分组。
可以使用的公用分组是NULL分组、POLL分组、FHS分组、DM1分组、IQ分组和ID分组。
NULL分组由访问码和分组头组成并且没有有效负载。这种分组的长度固定为126位。这些分组是用于发送和接收通信链路的状态的分组,它们管理分组的接收确认(ARQN)和流控制(FLOW)。当收到NULL分组时不需确认响应。
象NULL分组那样,POLL分组由访问码和分组头组成,它们有126位的固定长度,用于管理通信链路的状态。然而,和NULL分组不同的是,无论何时收到POLL分组,都必需发送POLL分组的接收确认,甚至在不发送数据时也是这样。
FHS分组是用于改善微微网中的同步的重要控制分组,当交换时钟和地址时发送FHS分组,时钟和地址是用于在主设备和从设备之间建立同步的基本参数。图41表示了用于FHS分组的有效负载的实例组成。FHS分组的有效负载由11个字段组成,向这11个字段的144位添加16位错误检测码,总共160位。下面是组成FHS分组的11个字段。
34位奇偶位形成一个字段,包括用FHS分组设定的用于访问码中同步字的奇偶数据。
24位LAP是发送FHS分组的终端地址的最低24位。接着LAP字段的2位是未定义字段并设为0。
下面是2位SR字段。寻呼期间,SR字段指示从主设备向从设备发送ID分组序列的重复次数以及从设备扫描来自主设备的ID分组序列时的扫描周期。
下面是2位的SP字段。询问期间,在从设备从主设备收到IQ分组并将FHS分组发送到主设备之后,SP字段指示从设备执行强制呼叫扫描的时间。
8位UAP字段是发送FHS分组的终端地址的高8位。
16位NAP字段是来自发送FHS分组的终端地址的16位,不是LAP或UAP。
24位的设备类别是表示终端类型的字段。
3位的AM ADDR是用于使主设备能识别从设备的3位字段。在用于寻呼的处理期间,主设备发送到从设备的FHS分组中的AM ADDR指示微微网中所使用的从设备标识符。在从设备响应来自主设备的IQ分组所发送的FHS分组中,AM ADD没有意义,所以需要设为0。
26位CLK27-2字段表示了终端的时钟的高26位。该时钟有1.25μs的时钟精度,当发送FHS分组时,总是需要设置在那一点的时钟值。
3位呼叫扫描模式字段指示发送FHS分组的终端所支持的缺省呼叫扫描模式。
下面描述DM1分组。当在SCO链路上发送和接收DM1分组时,DM1明确地起控制分组的作用。另一方面,当在ACL链路上发送和接收DM1分组时,DM1分组起控制分组的作用并用于发送和接收数据分组。
当在SCO链路或ACL链路上发送公用分组时,将分组定义为链路控制层上的控制分组。然而,当在ACL链路上发送和接收DM1分组时,只看指示分组类型的TYPE字段,不可能知道该分组是用户分组还是控制分组。因此,通过将有效负载头中的逻辑信道类型区域设为L_CH=11,有可能指示DM1分组是用于链路控制层的控制分组。在数据分组的情况下,根据原始用户数据是否分段,将逻辑信道类型字段设为L_CH=01或L_CH=10。
IQ分组是在询问期间主设备广播的分组,仅由询问访问码组成。
在用指示指定从设备的主设备寻呼期间发送ID分组,ID分组仅由访问码组成。在IQ分组和ID分组中,不定义分组头中的类型字段。
下面描述在SCO链路上发送和接收的、作为数据分组的SCO分组。SCO分组由4种类型的分组组成:HV1分组、HV2分组、HV3分组和DV分组。
HV1分组的有效负载仅由容纳10字节的用户数据的有效负载主体组成。通常,不重发送SCO分组,所以,错误检测码不包括在这10个字节中。因此,以带有1/3比率的错误校验码编码数据,所以,HV1分组最终为240位的有效负载长度。
HV2分组的有效负载也仅由容纳20字节用户数据的有效负载主体组成。错误检测码不包括在这20字节中。因此,以带有2/3比率的错误校验码编码数据,所以,HV1分组最终为240位的有效负载长度。
HV3分组的有效负载也仅由容纳30字节用户数据的有效负载主体组成。错误检测码不包括在这30字节中。不用错误校验码编码该数据。
DV分组由长度固定为10字节的音频部分和可变长度最大9字节的数据部分组成。10字节的音频部分不包括错误校验码,但是,向通过用1字节的有效负载头扩展数据部分生成的最大长度10字节的部分添加2字节的错误校验码。
在ACL链路上发送和接收的ACL分组是DM1分组、DH1分组、DM3分组、DH3分组、DM5分组、DH5分组和AUX1分组。
DM1分组的有效负载由1字节的有效负载头、具有最大17字节的可变长度的有效负载主体和错误检测码组成。
DH1分组的组成与DM1分组相同。但是,不用错误校验码来编码有效负载。因此,可以发送和接收具有最大27字节的可变长度的数据。
DM3分组的有效负载由2字节的有效负载头和具有最大121字节的可变长度的有效负载主体以及错误校验码组成。以2/3比率用错误校验码编码DM3分组的有效负载。
DH3的组成与DM3分组的组成相同。然而,不用错误校验码编码该有效负载。因此,可以发送和接收具有直到183字节的可变长度的数据。
DM5分组的有效负载由2字节的有效负载数据、具有最大224字节的可变长度的有效负载主体以及2字节的错误校验码组成。
DH5分组有与DM5分组相同的组成。然而,不用错误校验码来编码有效负载。因此,可以发送和接收具有直到最大339字节的可变长度的数据。
AUX1分组与不包括2字节错误检测码的DH1分组相同。这意味着不重发AUX1分组。向有效负载主体添加2个字节,使得可以发送和接收具有直到最大29字节可变长度的数据。
下面描述使用本实例的方法,用于通信的迁移状态。用该方法的过渡状态由三阶段通信状态和与终端的能量消耗有关低能量消耗模式组成。三阶段通信状态分为等待状态、同步建立状态和通信状态,低能量消耗模式包括暂停模式、保持模式和监听模式。图42表示了状态迁移的实例,状态改变如箭头所示。
等待状态(S91)由单个处理状态组成,是不执行任何种类分组的发送和接收的状态。处于紧跟在终端电源接通之后、或者在切断通信链路时,终端进入等待状态。在等待状态下,主设备和从设备的作用没有区别。
同步建立状态由2种类型组成,即询问状态(S92)和寻呼状态(S93)。
询问状态是第一阶段处理状态,其中,在微微网内建立同步。在等待状态之后,试图第一次通信的终端明确地迁移到询问状态。
寻呼状态是第二阶段处理状态,其中,在微微网内建立同步。结果,从询问状态迁移到寻呼状态,但是,在询问状态中已经完成在微微网内建立同步的第一阶段处理状态的情况下,在有些情况下,从等待状态直接迁移到寻呼状态。
询问状态期间,主设备和从设备的作用显然不同。该处理状态下的主设备连续广播IQ分组而与附近是否存在从设备无关。如果在附近存在处于询问状态的从设备,只要这种从设备何时接收IQ分组,从设备发送FHS分组告知主设备从设备的属性。由于这些FHS分组,主设备可以知道从设备的地址和时钟。
图43A和43B表示处于询问状态的主设备和从设备所执行的处理。首先,一旦中央的主设备已经发送了IQ分组,如图43A所示,附近的从设备将FHS分组发送到主设备,如图43B所示。以这种方式,询问状态的主设备从未指定的大量从设备接收FHS分组。
这里,存在的问题是多个从设备响应具体IQ分组发送FHS分组。当多个FHS分组被同时发送时,多个分组相互冲突,这使得主设备难以判断是否已经发送了FHS分组。在蓝牙标准中,通过在发送FHS分组时用随机时间补偿(random time backoff)来避免这种冲突。即,响应第一次收到的IQ分组,从设备不向主设备发送FHS分组,而执行随机时间补偿时,中止接收IQ分组。此后,从设备重新开始接收IQ分组,接收到下一个IQ分组后,从设备立即将FHS分组发送到主设备。一收到FHS分组,在随机时间补偿(backoff)期间,从设备再次中止接收IQ分组。而后,重复相同的操作。
图44A和44B表示询问状态期间主设备和从设备的处理的概观,图44A表示主设备的发送和接收状态,图44B表示从设备的发送和接收状态。由于主设备不通知从设备收到的FHS分组没有错误,询问状态的从设备进入不停的重复发送FHS分组的状态。然而,由于在预定时间重复广播相同的IQ分组,所以主设备从询问状态的每个从设备接收多个FHS分组。最终,在询问状态继续了预定时间之后,发送和接收FHS分组的可能性很高。
仍然在寻呼状态的情况下,主设备和从设备的作用不同。在该处理状态下,主设备根据在询问状态下发送和接收的FHS分组的信息来选择要与之通信的从设备,并将ID分组发送到所选的从设备。一确认收到了ID分组,主设备就将FHS分组发送到从设备。这样,从设备可以知道主设备的地址和时钟。
呼叫访问码用作这里所要发送和接收的ID分组和FHS分组中的访问码。
图45A和45B表示了寻呼状态下主设备和从设备所执行的处理操作的概况。如图45A所示,中央的主设备将ID分组发送到从设备以便从设备可以确认接收。同时,如图45B所示,主设备将FHS分组发送到从设备以便提供接收确认。
不象对未指定数量的从设备执行处理的询问状态那样,在寻呼状态期间,处理由指定的从设备和主设备执行。通过执行分组的一对一通信,主设备和从设备执行处理同时确认这些分组的发送和接收。
从主设备收到ID分组的从设备将相同ID分组发送到主设备以便确认ID分组的接收。下面,主设备将FHS分组发送到从设备以便通知从设备主设备的时钟和地址。一旦正常收到FHS分组,从设备就将ID分组发送到主设备以确认FHS分组的接收。这时,与询问状态中的处理一致,在主设备和从设备之间交换关于微微网中同步所要求的地址和时钟的信息。
图46A和46B表示了寻呼状态下主设备和从设备处理的实例,图46A表示了主设备的发送和接收状态,图46B表示了从设备的发送和接收状态。
图42中状态迁移所示的通信连接状态包括连接状态(S94)和数据传输状态(S95)。在通信连接状态中,主设备和从设备通过同步建立状态在微微网中建立同步,以便可以在该状态中执行实际通信。在该连接状态下,不执行数据分组的发送和接收。这时所执行的发送和接收限制在用于设定通信链路的控制分组、安全相关的控制分组、与低能量消耗模式有关的控制分组或类似控制分组。
另一方面,在数据传输状态下,允许发送和接收数据分组。当经由同步建立状态第一次变为连接状态时,通常,如果由主设备和从设备执行的连接验证和加密过程没有完成,该状态不能变为数据传输状态。连接时的主设备和从设备的作用根据主设备和从设备管理的控制分组的内容而不同。
按照主设备、从设备和时隙的规则来执行数据传输期间数据分组的发送和接收。当终端经数据传输状态结束通信时,或者在终端内的控制器上执行硬件复位,终端改变从数据传输状态变为等待状态。
低能量消耗模式是为已经从连接状态迁移的终端提供低能量消耗状态的模式。有3种类型的低能量消耗模式:暂停模式(S96)、保持模式(S97)和监听模式(S98)。
暂停模式是只有从设备能够采用的低能量消耗模式,其中,在由连接建立的微微网中维持同步。
保持模式是主设备和从设备都可以进入的低能量消耗模式。在保持模式下,在由连接建立的微微网中维持同步,在从设备的情况下,存储主设备提供的从设备标识符。
监听模式是只有从设备能够采用的低能量消耗模式。象保持模式那样,在监听模式中,从设备维持由连接建立的微微网中的同步,和存储主设备所提供的从设备标识符。
应当注意,在该通信方法中,主设备/从设备的作用可以在微微网中主设备和某些从设备之间切换。
可以将在通信连接状态中的连接状态下执行的与安全性有关的过程大致分为两个过程:验证和加密。验证处理判断是否允许在当前设备和指定的其它设备之间的连接。加密处理防止第三方偷听在当前设备通信期间发送的数据。
使用称为链路密钥的概念来管理蓝牙中的安全性。链路密钥是用来管理指定的两个终端中每一个的一对一安全性的参数。该链路密钥一定不能泄露给第三方。
将试图第一次连接的终端使用的初始化密钥用作链路密钥。在先前已经建立连接且将链路密钥设为数据库中的参数的情况下,使用以这种方式设定的链路密钥。使用来自高层应用的PIN码和在内部产生的数据产生初始化密钥。
用上述短程无线传输方法,通过本实施例的电视接收机内的无线通信执行数据传输。应当注意,在这里描述称为蓝牙的通用无线通信方法作为实例,显然可以使用已经实现或仅仅提出的其它类型无线通信方法。用上述通信方法的当前实现方案的传送速率,当传送图像数据时,虽然通过增大传输频带的带宽或同时使用多个信道等,有必要对图像进行某种程度的压缩。在技术上有可能提高有效传送速率,所以,例如,在技术上有可能基本实时地短程无线传输高分辨率图像。
这样描述的无线通信方法是通用无线通信方法,虽然代替这种通用无线通信方法,可以使用专用短程无线通信方法,已经为诸如电视接收机的设备内的无线通信开发了该方法。当象本实施例的电视接收机的情况下那样,在诸如一个外壳内(或外壳和***单元之间)的极短距离上执行无线通信时,可以将传输功率设为很小,使得没有***单元干扰,通过使用类似于(不同的)上述无线通信方法的无线通信方法,可以获得无线通信,它可经多个处理块传输图像信号、音频信号、控制数据等。
作为一个实例,可以使用IEEE802.11标准所公开的无线通信方法来执行在多个处理块之间用于图像信号、音频信号、控制数据等的无线通信。也可以使用经由有线总线线路执行数据传输的IEEE1394标准的无线方案,或称为“无线IEEE1394”。当使用无线IEEE1394时,可以用使用有线总线线路的IEEE1394方法来执行某些数据传输,所以可以使用有线和无线传输的组合。也可能只使用根据通用通信方法标准化的处理的一部分。作为一个实例,可以只在确定设备内执行无线传输,所以,可以省略诸如关于安全性的处理的部分处理。也可以省略主要包括用来在移动主体之间通信的处理,诸如跳频,而可以固定传输频率。
下面描述当使用上述类型的无线通信方法,在电视接收机内或电视接收机和***的设备之间执行无线通信时,所执行的信号处理的实例。
图47是表示用于在本实施例的电视接收机内设定有关无线通信的处理的实例的流程图。本实例中,设在电视接收机内的控制器171中的无线通信单元是用于无线通信的主设备,控制器171与电视接收机内的其它无线通信单元构成无线网络,执行数据传输所要求的无线通信。如上文参考图26C所述,当有必要在单个电视接收机内构成多个无线网络时,可以将电视接收机内的其它处理单元的无线通信单元设为主设备。在图47的流程图中,展示了在控制器171的控制下执行的无线通信设定处理的实例。
首先,在步骤S11中,控制器171执行用于间格4中所放置的设备和电路板的识别过程。作为一个实例,当在每个间格4中设有用于检测所附接的设备的开关时,通过检测这些开关的状态来执行该识别过程。可以通过检测对位于间格4中的设备和电路板的供电状态,交替检测设备和电路板。应当注意,当在下文的说明中使用表述“扩展设备”时,其中表述“设备”也可以包含电路板,如图9和11所示。
从测得的状态,控制器171判断设备是否位于间格4中(步骤S12),当不存在设备时,过程进行到步骤S13,其中,控制器171在电视接收机中执行预先设定的标准信号处理。
当在步骤S12中判断在间格4中放有某种设备时,在包括扩展设备的电视接收机的***中控制器171的控制下建立无线网络(步骤S14)。当已经建立了无线通信网络时,通过使用所建立的网络的无线通信获得关于扩展设备的信息(步骤S15)。通过获得该设备信息,控制器171判断扩展设备或电路板具有什么功能并判断设备是否具有和该电视接收机一起使用的适当功能(步骤S16)。其中,当所附接的设备不适于与电视接收机一起使用时,不使用该设备,处理返回步骤S13,控制器171在电视接收机中执行预先设定的标准信号处理。
当在步骤S16中,控制器171判断已经提供了具有适当功能的设备时,决定图像信号的处理的处理负载等,它们用于扩展设备(或电路板)和在电视接收机中按标准设置的信号处理单元,根据所决定的处理负载设置用于数据的传输路径,在所设定的传输路径上执行数据传输(步骤S17)。这里,在本实施例的情况下,将通过无线通信形成的无线传输路径用作传输路径,设定使用在步骤S14中所建立的无线网络的无线传输路径,使得可以在适当范围内执行数据传输。
通过以这种方式设定无线传输路径,可以改变作为电视接收机的功能(步骤S18),通过改变的功能,执行电视接收机所要求的图像信号和音频信号等的信号处理(步骤S19)。
在图47的流程图中,通过判断识别开关的状态、供电状态等,来执行对已经放在间格中的设备和电路板的识别,虽然可以经无线通信来识别放在间格中的设备和电路板。图48中的流程图表示通过这种无线通信来识别位于电视接收机的间格中的设备和电路板时的实例。
本实例中,当控制器171在步骤S21中检测到电视接收机的电源已经打开时执行以下处理。可以通过操作操作键172中的电源开关或通过从远程控制设备193传输“电源打开”指令来实现电源的打开。
当控制器171检测到电源已经打开时,控制器171首先成为主设备并在电视接收机的***中建立无线通信网络(步骤S22)。通过建立无线通信网络,控制器171判断无线网络的设备组成是否已经从上次电源打开的组成发生了改变(步骤S23)。当判断发现无线网络的设备组成没有改变时,控制器171设定已经存储的电视接收机功能(就是说,上次电源打开时设定的功能)(步骤S24),用这些功能执行该电视接收机的信号处理(步骤S25)。
当在步骤S23的判断发现无线网络的设备组成已经改变时,执行过程以获得关于无线网络中每个设备的信息(或有关所改变设备的信息)(步骤S26)。通过获得这些设备信息,控制器171判断每个扩展设备或电路板的功能,并判断是否已经提供了具有与电视接收机一起使用的适当功能的设备(步骤S27)。其中,在不适合与电视接收机一起使用的设备的情况下,不使用该设备,处理进行到步骤S24,这里,控制器171设定已经存储的电视接收机的功能(步骤S24),用这些功能来执行电视接收机的信号处理(步骤S25)。
当控制器171在步骤S27的判断发现已经提供了具有适当功能的设备时,控制器171决定用于处理图像信号等的负载,这些负载由新设置的设备(或电路板)和从最初就设在电视接收机中的信号处理单元来进行处理,根据所决定的处理负载设定用于传输数据的路径,用这种方式设定的传输路径来执行数据的传输(步骤S28)。这里,在本实施例中,将通过无线通信实现的无线传输路径用作传输路径,无线传输路径使用在步骤S22建立的无线网络,以便可以在适当的范围内执行数据传输。
通过设定这种无线传输路径,可以改变电视接收机的功能(步骤S29),使得这些改变的功能执行电视接收机所要求的图像信号、音频信号等的信号处理(步骤S30)。
以这种方式,通过建立无线网络,通过无线通信来确认该网络中的设备组成等,设定处理负载和传输路径,控制器171可以使得所有的处理可能通过无线控制,从而那些使用间格4中放置的设备和电路板可以容易而可靠地执行处理。
下面,参考图49描述一个实例,其中,识别放置在间格4中的设备和电路板,由所识别的设备和电路板依次执行信号处理。
在图49所示的实例中,识别所设置的多个电路板,由这些电路板中的每一个连续执行信号处理。首先,控制器171辨认扩展电路板的设备ID(步骤S31),请求传输该电路板的功能ID和接收功能ID(步骤S32),获得用于扩展电路板的控制信息(步骤S33)。根据所获得的信息,通过信号的无线通信执行对间格的输出许可,所述间格中设有电路板(步骤S34),控制器171等待直到完成所输出的信号的处理(步骤S35)。
而后,当表示信号处理结束的确认信号Ack被发送时(步骤S36),对信号执行到设在间格中的另一电路板的输出许可(步骤S37),控制器171等待,直到完成所输出的信号的处理(步骤S38)。另外,当从该电路板发送表示信号处理已经结束的确认信号Ack时(步骤S39),控制器171判断另一电路板是否要求信号处理(步骤S40),当另一电路板要求信号处理时,处理返回步骤S37,对该电路板的输出是允许的。相反,当在步骤S40中,另一电路板不要求信号处理时,使用这些扩展电路板的处理结束。
当图像由电视接收机实际接收时,通过如图49的流程图所示的那样,执行对所识别的电路板的信号输出以及处理发送到电路板的信号,可以用扩展设备和电路板来执行信号处理。应当注意,当图47和48的流程图所示的处理已经识别了间格中设置的设备和电路板时,例如,图49所示的处理可以发送用于测试的图像信号和音频信号,用扩展电路板等和控制器171等来处理这些测试图像信号和音频信号,然后,确认处理状态。这样,当处理由电视接收机实际接收的信号时可以省略确认信号的交换。
当以这种方式执行实际信号处理时,在步骤S33,把表示在无线网络中应当以什么顺序传输数据的信息标识为控制信息。这就是说,例如,如图50所示,对于所提供的已经判断的每个设备ID(或功能ID),提供表格作为控制器171的内置存储器中的存储数据等,所述表格包括扩展设备(电路板)并存储应当以什么顺序传输和处理数据。而且,通过根据该表格中所存储的数据的控制信息来设定用于输入信号的处理顺序。图50中,在控制信息中,将每个无线通信单元表示为一个节点,有关通过那些节点和以什么顺序处理的数据传输被说明。
下面参考图51的流程图描述用已经放在间格4中的设备对图像信号执行的实际处理的实例。本实例中,用设在间格4中的设备或电路板改变电视接收机的图像信号处理功能,以便获得比仅使用电视接收机中的图像信号处理单元执行图像信号处理时更高质量的处理结果。扩展设备中的信号处理单元对应于例如图12所示电视接收机中的图像处理单元160,从最初设在电视接收机中的图像处理单元对应于图12所示的电视接收机中的图像处理单元153。应当注意,在下文的描述中,具有标准分辨率的图像(视频)信号称为SD(Standard Definition,标准清晰度)图像信号,具有高分辨率的图像(视频)信号称为HD(High Definition,高清晰度)图像信号。
下面描述图51中的流程图。首先,在步骤S51,放在间格中的设备中的具体信号处理单元对所输入的图像信号执行MPEG解码过程和失真消除过程,将这种处理所产生的分量信号的SD图像信号(从已经消除失真)无线传输到电视接收机中的信号处理单元。这里,失真消除处理指消除诸如,例如MPEG编码导致的块失真(block distortion)的失真。
在步骤S52,已经无线发送了解码后图像信号的信号处理对SD图像信号执行空间清晰度提高过程(sptial definition raising process)。把通过执行空间清晰度提高过程获得的分量信号的HD图像信号供给显示驱动器158,在CRT2上显示图像。
下面,描述对图像信号(视频信号)的空间清晰度提高过程,作为一个信号处理单元内的处理的实例。作为一个实例,例如,通过本发明的应用中已经提出的分类/自适应处理,可以实现该空间清晰度提高过程。
分类/自适应处理由分类过程和自适应过程组成,分类过程根据信号(数据)的性质将它们分为多个类,然后对每类信号执行自适应过程。
这里,描述将SD图像转换为HD图像的空间清晰度提高过程,作为自适应过程的实例。
这种情况下,自适应过程发现HD图像中用于像素的估计值,HD图像通过像素的线性组合(适当的时候在下文中称为“SD像素”)而具有比SD图像更高的空间清晰度,像素的线性组合将SD图像和预定抽头系数组合在一起,这样就获得比SD图像更高分辨率的图像。
更详细地说,例如,有可能将给定HD图像设为“教导数据(teaching data)”并将更低分辨率方案的HD图像的SD图像设为“学习数据(study data)”,计算用于像素(适当的时候的下文中称为“HD像素”)的像素值y的估计值E[y],这些像素利用线性一维组合模型来组成HD图像,而通过线性组合大量SD像素(组成SD像素的像素)的一组像素值x1、x2、…和预定抽头系数w1、w2、…来定义线性一维组合模型。这种情况下,用下面的方程给出估计值E[y]。
方程1
E[y]=w1x1+w2x2+…
为了产生方程1,矩阵W是一组抽头系数wj,矩阵X是一组学习数据xij,矩阵Y是一组估计值E[yj],定义如下。
方程2
当如方程2所示定义矩阵时,建立下面的观测方程。
方程3
XW=Y′
这里,矩阵X的分量xij指第i组学习数据中的第j个学习数据(就是说,用于估计第i个教导数据yi的那组学习数据),矩阵W的分量wj表示乘以学习数据组中的第j个学习数据的抽头系数。而且,yi表示第i个教导数据,所以,E[yi]表示第i个教导数据的估计值。应当注意,方程2左边的“y”省略了矩阵Y中分量yi的下标i,方程2右边的x1、x2、…也省略了矩阵X中xij分量的下标i。
相信通过对观测方程应用最小平方法(least-square method),可以找到接近HD图像的像素值y的估计值E[y]。这种情况下,如下定义矩阵E,矩阵E由(1)和(2)之间的一组剩余值(residual)组成,(1)矩阵Y,它是作为教导数据的一组HD图像的真像素值y,(2)估计值E[y],用于HD像素的像素值y。
方程4
下面是从该方程4建立的剩余值方程(residual equation)。
方程5
XW=Y+E
这种情况下,可以通过使下面方程6所示的均方误差最小,得到用于找到接近HD像素的像素值y的估计值E[y]的抽头系数wj。
方程6
因此,当抽头系数wj的上述均方误差的微分为0时,就是说,当抽头系数wj满足下面的方程时,抽头系数wj的值对于得到接近HD像素的像素值y的估计值E[y]是最佳的。
方程7
因此,对抽头系数wj求第一方程5的微分,以建立下面的方程。
方程8
从方程7和方程8获得下面的方程9。
方程9
另外,从学习数据xij、抽头系数wj、教导数据yi和剩余值方程(方程5)中剩余值ei之间的关系来看,可以从方程9获得下面的标准方程。
方程10
应当注意,对于如方程10在上面表示的标准方程,可以用下面的方程11来定义矩阵A(协方差距阵)和矢量V。
方程11
另外,当如方程2所示定义矢量W时,可以将矢量W表达如下。
方程12
AW=V
对于方程10所示的标准方程,通过提供某一数量组的学习数据xij和教导数据yi,可以形成的标准方程的数量与所发现的抽头系数wj数量J相同。因此,通过解用于矢量W的方程12(注意,为了解方程12,方程12中的矩阵12必须规则),可以发现用于解方程12的最佳抽头系数wj。应当注意,当解方程12时,有可能使用例如扫掠法(sweeping method)(高斯-约当消去法(the Gauss-Jordan elimination method))。
如上所述,自适应处理使用学习数据和教导数据来学习如何发现用于从学习数据和抽头系数估计教导数据的最佳抽头系数wj,然后,用方程1中的抽头系数wj发现接近教导数据y的估计值E[y]。
应当注意,例如,由于不包括在SD图像中而包括在HD图像中的分量重新生成(regenerate),自适应处理与简单内插处理(simple interpolativeprocessing)不同。这就是说,当方程1可以看上去与使用所谓内插滤波器的内插过程相同,通过用教导数据和学习数据执行的学习来发现对应于这种内插滤波器的抽头系数的抽头系数w,使得可以再生包括在HD图像中的分量。这样,可见自适应过程有图像产生(分辨率产生)效应。
已经将提高空间清晰度描述为自适应处理的实例,有可能用于多种其它类型的处理,诸如提高S/N(信噪比)比和/或模糊校正,可以用多种类型的抽头系数来执行,通过用不同的教导数据和学习数据执行的学习获得多种类型的抽头系数。
这就是说,为了通过执行自适应处理来提高S/N比或校正模糊,可以使用高S/N比的图像数据作为教导数据,和用通过降低教导数据的S/N比产生的图像(或模糊图像)作为学习数据,来得到抽头系数。
作为另一实例,为了集中执行复合/分量转换过程和经自适应处理的空间清晰度提高过程,可以通过将分量信号中的HD图像设为教导数据,和将通过降低教导数据的空间清晰度并将其转换为复合信号而产生的图像设为学习数据,来得到抽头系数。
作为另一实例,为了使自适应处理对分量信号的图像执行空间清晰度提高过程,可以通过将分量信号中的HD图像设为教导数据,和将通过降低教导数据的空间清晰度产生的SD图像作为学习数据,来发现抽头系数。
作为另一实例,为了使自适应处理对已经进行MPEG编码的图像集中执行MPEG解码过程和空间清晰度提高过程,可以通过将MPEG解码后的分量信号的HD图像设为教导数据,和将降低教导数据的空间清晰度并根据MPEG编码的图像设为学习数据,来发现抽头系数。
作为另一实例,为了使自适应处理对已经进行MPEG编码的图像集中执行MPEG解码过程和空间清晰度提高过程,可以通过将分量信号中的图像设为教导数据,和将根据MPEG编码教导数据产生的图像作为学习数据,来发现抽头系数。
下面,参考图52,描述图像处理单元的结构的实例,用执行上述分类/自适应处理的分类/自适应处理电路来实现所述图像处理单元。该图像处理单元可以构成为使用如图12所示的电视接收机中所有或部分图像处理单元160或153,图像处理单元是通过无线通信执行每个块之间的数据传输的实例。然而,图52所示的结构表示了最大程度地将无线通信用于块之间通信的情况,即使不明确地说明,无线通信也可用于块之间的数据传输,如图52所示。这里,有可能使用以下结构或内部总线来进行传输,该结构中使用直接与单元连接的信号线来执行块之间的某些数据的传输。或者,如下所述,只有在处理电路中用于块的输入和输出可以通过无线通信来执行,而其它块之间的数据传输使用信号线执行。
通过无线通信所执行的数据传输,将该电路处理的输入数据(输入信号)供给缓冲器301,缓冲器301临时存储所供给的输入数据。
估计抽头提取电路302把乘积求和计算电路306所得到的多条输出数据连续设为焦点数据(focus data),将用于估计焦点数据的输入数据从缓冲器301无线输出,将输入数据设为估计抽头。
这就是说,在输入数据是SD图像数据且输出数据是通过提高SD图像的空间清晰度产生的HD图像数据的实例情况下,估计抽头提取电路302在SD图像中提取几个SD像素作为估计抽头,所述SD图像在空间或时间上接近相应于作为焦点数据的HD像素的位置。
作为另一实例情况,输入数据可以是通过MPEG编码图像而产生的数据,输出数据可以对该编码后数据进行MPEG解码而产生的图像数据。这种情况下,估计抽头提取电路302可以提取DCT(离散余弦变换)系数作为估计抽头,DCT系数组成了DCT块(该块是用于在MPEG编码期间执行的DCT过程的单元),DCT块包括在空间或时间上接近该DCT块的焦点数据、DCT系数等的像素,另外,当通过MPEG编码另一帧(或区域)的图像作为预测图像(诸如P图片或B图片)、形成预测图像的像素的DCT系数等,产生了作为焦点数据的像素的情况。应当注意,也有可能将一个图像中的多个像素设为估计抽头,所述图像是已经作为输出数据输出的预测图片。
一旦估计抽头提取电路302获得用于焦点数据的估计抽头,估计抽头提取电路302就将这些用于焦点数据的估计抽头供给乘积求和计算电路306。
将控制信号从功能控制单元307传输到估计抽头提取电路302,估计抽头提取电路302按照来自功能控制单元307的控制信号确定组成估计抽头的输入数据(和输出数据),就是说,估计抽头的组成。
类抽头(class tap)提取电路303从缓冲器301提取输入数据并将输入数据设为类抽头,输入数据用于将焦点数据整理到多个类中的一个类中。
还从功能控制单元307向类抽头提取电路303供应控制信号,类似于估计抽头提取电路302,类抽头提取电路303根据从功能控制单元307无线传输的控制信号确定组成类抽头的输入数据,就是说,类抽头的组成。
应当注意,为了简化说明,将估计抽头提取电路302和类抽头提取电路303获得的估计抽头设为有相同的抽头组成。然而,显然,估计抽头和类抽头也可能有独立的组成。
将类抽头提取电路303获得的用于焦点数据的类抽头供给分类电路304。分类电路304根据从类抽头提取电路303接收的类抽头将焦点数据分类,并无线发送对应于所获得的作为结果的类的类码(class code)。
这里,ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding,自适应动态范围编码)等可以用作执行该分类的方法。
在使用ADRC的方法中,对组成类抽头的输入数据进行ADRC处理,根据得到ADRC码,确定焦点数据的类。
应当注意,对于k位ADRC码,检测组成类抽头的输入数据的最大值MAX和最小值MIN,将用于该组的局部动态范围DR设为DR=MAX-MIN,根据该动态范围DR将组成类抽头的输入数据重新量化为K位数据。这就是说,在组成类抽头的输入数据中,减去最小值MIN,用表达式DR/2K来除(量化)减法结果。然后,以该方式获得的、组成类抽头的K位输入数据以比特序列(bitsequence)的方式被输出,比特序列按照预定顺序排列,作为ADRC码。因此,如果类抽头已经进行了例如1位ADRC过程,组成类抽头的每条输入数据都从其减去最小值MIN,然后除以最大值MAX和最小值MIN的平均值,使得每条输入数据被设为1位(转换为二进制)。然后输出比特序列作为ADRC码,在比特序列中,每个1比特的输入数据以预定顺序排列。
应当注意,也可由分类电路304输出组成类抽头的输入数据的电平分布图(level distribution pattern)作为类码。虽然在这种情况下,如果类抽头由N条输入数据组成且每条输入数据分配K个比特,分类电路304可以输出的类码组合数为(2N)K,这是与输入数据的位数K成幂关系的大数。
因此,在分类电路304中执行分类之前,用于类抽头的信息量最好由上述ADRC过程和/或矢量量化进行压缩。
将分类电路304输出的类码提供给系数存储单元305作为地址。
系数存储单元305存储通过执行学习过程获得的抽头系数,将抽头系数无线地发送到乘积求和计算电路306,抽头系数存储在对应于分类电路304输出的类码的地址。
应当注意,如下所述,在系数存储单元305中存储多组抽头系数,通过用多组教导数据和学习数据学习来获得这些抽头系数。在存储在系数存储单元305中的多组抽头系数中,按照从功能控制单元307无线发送的控制信号来确定所使用的那组抽头系数。这就是说,系数存储单元305接收从功能控制单元307无线发送的控制信号,按照这些控制信号来确定要使用多组抽头系数中的哪一组,将相应于从分类电路304无线传输的类码的一组抽头系数无线发送到乘积求和计算电路306。
乘积求和计算电路306获得从估计抽头提取电路302无线传输的估计抽头和从系数存储单元305无线传输的抽头系数,乘积求和计算电路306用这些估计抽头和抽头系数执行方程2所示的线性预测方程(平方和),计算结果作为输出数据,被无线传输到后级图像处理单元。
将来自电视接收机的控制器171(见图13)的控制信号无线发送到功能控制单元307,按照这些控制信号,功能控制单元307通过无线传输控制信号来控制估计抽头提取电路302、类抽头提取电路303和系数存储单元30。
图53表示了学习设备结构的实例,它对存储在图52所示的系数存储单元305中的抽头系数执行学习过程。作为图53所示的学习设备,展示了一个实例,其中,通过无线传输为系数存储器320供应系数数据,也通过无线传输来执行从控制电路321向其它电路的控制信号供应,虽然也可以使用以无线方式执行其它信号的传输的结构。
向教导数据发生电路311供应学习过程中所使用的学习数据。这里,可以将诸如HD图像数据等的高质量数据用作学习数据。
教导数据发生电路311产生教导数据,教导数据是用于从学习数据学习的“教师(teacher)”。
这就是说,在学习数据是,例如HD图像数据的情况下,通过学习所要得到的抽头系数是将SD图像转换为HD图像的系数和/或将MPEG编码数据转换为HD图像的系数,教导数据发生电路311可以就这样输出用于学习过程的HD图像数据作为教导数据。
作为一个实例,当学习过程数据是HD图像数据,且通过学习过程得到的抽头系数是用于将低S/N比的SD图像转换为高S/N比的SD图像的系数和/或用于将MPEG编码后图像转换为SD图像的系数时,教导数据发生电路311对从用于学习数据的HD图像数据的大量像素二次抽样等,以产生SD图像数据并输出结果作为教导数据。
将教导数据发生电路311输出的教导数据供应给教导数据存储器312。教导数据存储器312存储从教导数据发生电路311收到的教导数据。
学习数据发生电路313产生学习数据,学习数据是用于从存储在教导数据存储器312中的教导数据的学习过程的“学生”。
这就是说,当学习过程所得到的抽头系数是用于将SD图像转换为HD图像的系数时,如上所述,将用作教导数据的HD图像存储在教导数据存储器312中,在这种情况下,学习数据发生电路313对教导数据中的大量像素进行二次抽样等,以产生SD图像数据并输出SD图像数据作为学习数据。
作为另一实例,当学习过程所要得到的抽头系数是用于将MPEG编码后数据转换为HD图像的系数时,如上所述,将用作教导数据的HD图像存储在教导数据存储器312中,这种情况下,学习数据发生电路313根据MPEG对教导数据编码,以产生编码数据并输出该编码数据作为学习数据。
作为又一实例,当学习过程所要得到的抽头系数是用于将低S/N比的SD图像转换为高S/N比的SD图像的系数时,如上所述,将用作教导数据的SD图像存储在教导数据存储器312中,虽然在这种情况下,学习数据发生电路313通过向教导数据添加噪声来产生低S/N比的SD图像数据并输出所产生的SD图像数据作为学习数据。
作为又一实例,当学习过程所要得到的抽头系数是用于将MPEG编码图像转换为SD图像的抽头系数时,如上所述,将用作教导数据的SD图像存储在教导数据存储器312中,这种情况下,学习数据发生电路313通过根据MPEG对教导数据编码来产生编码数据并输出所产生的编码数据作为学习数据。
将由学习数据发生电路313输出的学习数据供给学习数据存储器314。学习数据存储器314存储由学习数据发生电路313供给的学习数据。
估计抽头提取电路315连续将存储在教导数据存储器312中的每条教导数据设为焦点数据,以与图22所示估计抽头提取电路302相同的方式从学习数据存储器314提取用于估计焦点数据的学习数据,将所提取的数据设为估计抽头。将估计抽头提取电路315获得的估计抽头供给标准方程加法电路318。
以与图52中类抽头提取电路303相同的方式,类抽头提取电路316用焦点数据的分类从学习数据存储器314提取学习数据,将所提取的学习数据供应给分类电路317作为类抽头。以与图52所示分类电路304相同的方式,分类电路317用来自类抽头提取电路316的类抽头执行分类,将表示焦点数据的类的类码供给标准方程加法电路318。
标准方程加法电路318从教导数据存储器312读取作为焦点数据的教导数据,对学习数据和作为焦点数据的教导数据执行补码,学习数据组成了来自估计抽头提取电路315的估计抽头。
这就是说,标准方程加法电路318使用估计抽头(学习数据)执行计算,所述估计抽头对应于从分类电路317供应的类码的每个类,所述计算对应于方程12中矩阵A的分量的学习数据对的乘积(xinxim)的和(∑)。
标准方程加法电路318还用估计抽头(学习数据)和焦点像素(教导数据)执行计算,所述估计抽头(学习数据)和焦点像素(教导数据)用于对应于从分类电路317供应的类码的每个类,所述计算对应于作为方程12中矢量v的分量的学习数据和教导数据的乘积(xinyi)的和(∑)。
标准方程加法电路318对作为焦点数据、存储在教导数据存储器312中的所有教导数据执行上述补码,这样就形成了图12所示的标准方程。
抽头系数确定单元319为每个类求解标准方程加法电路318产生的标准方程,以得到用于每个类的抽头系数,将抽头系数无线地发送到系数表存储单元320,将抽头系数存储在对应于系数表存储单元320中每个类的地址处。
应当注意,依照作为学习数据提供的数据,在有些情况下,标准方程加法电路318无法为一些类获得用于得到抽头系数的所要求数量的标准方程,虽然对于这些类,例如,抽头系数确定单元319可以改为发送缺省抽头系数。
系数表存储单元320存储用于每个类、已从抽头系数确定单元319无线传输的抽头系数。
控制电路321通过例如无线发送控制信号来控制教导数据发生电路311、教导数据存储器312、估计抽头提取电路315和类抽头提取电路316的处理。
这就是说,在图53的学习设备中,作为表示要为哪种处理学习抽头系数的信息,用操作单元(图中未示出)操作处理信息并在控制电路321中设定处理信息,该处理信息表示了使用抽头系数的处理的内容。按照操作单元的操作所设定的处理信息,控制电路321控制教导数据发生电路311、教导数据存储器312、估计抽头提取电路315和类抽头提取电路316。
这样,教导数据发生电路311按照控制电路321的控制从学习数据产生教导数据。学习数据发生电路313也按照控制电路321的控制从教导数据产生学习数据。另外,估计抽头提取电路315中,设定估计抽头的抽头组成,按照控制电路321的控制产生具有上述抽头组成的估计抽头。类抽头提取电路316中,设定类抽头的抽头结构,按照控制电路321的控制产生具有该结构的类抽头。
下面参考图54所示的流程图,描述图53所示学习设备的处理(学习过程)。
首先,步骤S61中,控制电路321根据设定的处理信息控制教导数据发生电路311、教导数据存储器312、估计抽头提取电路315和类抽头提取电路316。设置用于从教导数据发生电路311中的学习数据产生教导数据的方法,设置从学习数据发生电路313中的教导数据产生学习数据的方法。另外,在估计抽头提取电路315中设置估计抽头的抽头组成,在类抽头提取电路316中设置类抽头的抽头组成。
接着,处理进行到步骤S62,这里,教导数据发生电路311按照步骤S61中产生设定的方法从所供应的学习数据产生教导数据并将教导数据供给存储有教导数据的教导数据存储器312。
而后,在步骤S63,学习数据发生电路313按照在步骤S61中产生设定的方法从存储在教导数据存储器312中教导数据产生学习数据,将学习数据供给存储有学习数据的学习数据存储器314。
接着,处理进行到步骤S64,这里,估计抽头提取电路315将存储在教导数据存储器312中还没处于焦点的一条教导数据设为焦点数据。而且,通过从学习数据存储器314读取学习数据,估计抽头提取电路315产生用于焦点数据的估计抽头并将估计抽头供给标准方程加法电路318,所述用于焦点数据的估计抽头具有在步骤S61设定的抽头组成。
而且,在步骤S64,通过从学习数据存储器314读取学习数据,类抽头提取电路316产生具有在步骤S61中设定的抽头组成的用于焦点数据的分类抽头,将分类抽头供给分类电路317,然后处理进行到步骤S65。
在步骤S65,分类电路317用来自类抽头提取电路316的分类抽头执行分类,得到用于焦点数据的类码。分类电路317将类码供给标准方程加法电路318。
在步骤S66,标准方程加法电路318从教导数据存储器312读取作为焦点数据的教导数据,对方程12中的矩阵A和矢量v执行上述补码,用于由估计抽头提取电路315供应的估计抽头组成的学习数据和作为焦点数据的教导数据。注意,对应于来自分类电路317的类码的每个类被执行补码。
接着,处理进行到步骤S67,这里估计抽头提取电路315判断是否已经对作为焦点数据、存储在教导数据存储器312中的所有教导数据执行了补码。当估计抽头提取电路315判断还没对作为焦点数据的所有教导数据执行补码时,处理就返回步骤S64,这里,估计抽头提取电路315设置一条还没处于焦点的教导数据作为新焦点数据,而后重复与上述相同的处理。
在步骤S67,当估计抽头提取电路315判断已经对作为焦点数据的所有教导数据执行了补码时,处理进行到步骤S68,这里,在步骤S66中通过在标准方程加法电路318中执行补码,抽头系数确定单元319求解用于每个类的标准方程。这样,抽头系数确定单元319得到用于每个类的抽头系数。抽头系数确定单元319将抽头系数传输到系数表存储单元320中的地址,所述地址对应于具有存储抽头系数的每个类。这时完成处理。
以这种方式,在系数表存储单元320中存储用于每个类的抽头系数,这些抽头系数用于执行由控制电路321中设定的处理信息所表达的处理。
通过改变在控制电路321中设定的处理信息,执行用上面这种学习设备执行的学习过程,为每条处理信息得到多组抽头系数。
以这种方式,图52中的系数存储单元305存储多组抽头系数,这些抽头系数用于多条处理信息中的每一条。
这里,图55表示图55中系数存储单元305的组成的实例。
按照来自功能控制单元307的控制信号,将类码存储在从系数存储单元305中的N(这里,N是任选的整数)个系数存储器3051到305N选出的一个系数存储器中,所述类码是从作为前级电路的分类电路304的发送单元304a无线传输的。将所选系数存储器3051到305N的输出之一作为抽头系数无线发送到作为后级电路的乘积求和计算电路306的接收单元306a。
系数存储器3051到305N都存储用于每条处理信息的一组抽头系数,用图53所示的学习设备得到抽头系数。
按照从功能控制单元307供应的控制信号,具有上述组成的系数存储单元305用N个系数存储器3051到305N中的一个系数存储器存储类码。系数存储单元305读取存储在对应于系数存储器中类码的地址处的抽头系数,将抽头系数传输到乘积求和计算电路306(见图52)。
应当注意,存储用于每条处理信息的多组抽头系数的系数存储器3051到305N不必是物理上分开的存储器。这就是说,例如,可以使用在系数存储器3051到305N之间切换的单个存储器来实现系数存储器3051到305N。
这里,在本实施例中,通过在间格4中另外提供设备或电路板,可以将图像处理单元的功能从一个集中执行复合/分量转换过程和空间清晰度提高过程的功能变为仅执行空间清晰度提高过程的另一个功能。这样,在信号处理电路中的系数存储单元305中至少存储以下两组抽头系数。
这就是说,在电视接收机里从最初开始就设有的图像处理单元中的系数存储单元305(例如,图12所示的图像处理单元153)中,在多个系数存储器3051到305N中的系数存储器305i中存储第一组抽头系数。通过执行学习过程产生第一组抽头系数,该学习过程用分量信号的HD图像作为教导数据,和用通过将降低教导数据的空间清晰度得到的SD图像从分量信号转换为复合信号产生的图像作为学习数据。另外,在多个系数存储器3051到305N中的系数存储器305j中存储第二组抽头系数。通过执行学习过程产生第二组抽头系数,学习过程用分量信号的HD图像作为教导数据,用通过降低教导数据的空间清晰度获得的SD图像作为学习数据。
也是在本实施例中,通过在间格4中附加提供设备或电路板,可以将图像处理单元的功能从一种集中执行MPEG解码过程和空间清晰度提高过程的功能变为另一种集中执行MPEG解码过程和失真消除过程的功能,在系数存储单元305中至少存储以下两组抽头系数。
这就是说,作为一个实例,在图像处理单元(例如图12的图像处理单元160)的系数存储单元135的一个系数存储器305i中存储一组抽头系数,所述图像处理单元在附加设在间格4中的设备或电路板内。通过执行学习过程获得这组抽头系数,所述学习过程用对分量信号的HD图像进行MPEG编码,然后再对编码数据进行MPEG解码所产生的HD图像作为教导数据,和用通过对降低教导数据的空间清晰度产生的SD图像进行MPEG编码产生的编码数据作为学习数据。另外,在系数存储单元305中的另一系数存储器305j中存储另一组抽头系数,通过执行学习过程获得这组抽头系数,所述学习过程用分量信号中的SD图像作为教导数据,和用通过MPEG编码教导数据产生的编码数据作为学习数据。
应当注意,有可能将其它抽头系数存储在设在图像处理单元里的系数存储单元305中。这就是说,作为实例,可以在系数存储单元305中存储放大/缩小(即,调整大小)图像的抽头系数、改善时间轴上分辨率的抽头系数、改善色深分辨率的抽头系数、改善模糊的抽头系数、消除噪声和失真的抽头系数等,有可能将这些系数按要求供给处理单元。
以这种方式,可以在系数存储单元305中存储多组多种类型的抽头系数,可以与估计抽头和类抽头的抽头组成一起改变有关使用这些设定的哪一种的决定,以便可以容易地改变电视接收机中图像处理单元的功能。
目前情况是以下结构,这里,无线传输用于向本实施例中的系数存储单元305中的数据输入和数据输出,虽然设在任何一个图像处理单元中的系数存储单元305都有可能由多个图像处理单元共享。这就是说,作为一个实例,可以在放在间格4中的扩展设备和电路板中设有系数存储单元,它存储用于改善功能的系数。可以改变从最初开始就设在电视接收机中的图像处理单元的处理,以便不从设在该图像处理单元中的系数存储单元获得系数,而是从附接的另一系数存储单元获得系数,这使得易于改变电视接收机的功能。
可以通过改变执行无线通信的装置,简单地执行这种改变所使用的系数存储单元的处理,例如,当设定无线传输路径时,控制器可以适当改变,以便改变功能。当这样时,完全不需要物理开关等的切换。
下面参考图56的流程图,描述图52所示信号处理电路的处理。
步骤S71中,功能控制单元307从控制器171接收用于改变信号处理单元的功能的控制信号,按照这些控制信号来控制估计抽头提取电路302、类抽头提取电路303和系数存储单元305。
这就是说,从控制器171供应到功能控制单元307的控制信号包括对应于存储在控制器171和功能控制单元307中的功能ID的处理信息,以与图53中控制电路321相同的方式,按照该处理信息来控制估计抽头提取电路302,、类抽头提取电路303和系数存储单元305。
结果,设定估计抽头提取电路302,以便产生具有与图53所示学习设备的估计抽头提取电路315情况相同的抽头组成的估计抽头,设定类抽头提取电路303,以便产生与图53所示学习设备的类抽头提取电路316情况相同的抽头组成的类抽头。
设定系数存储单元305,以便使用系数存储器305n(见图55),系数存储器305n存储一组对应于包括在来自功能控制单元307的控制信号中的处理信息的抽头系数。
而后,输入数据被供应和存储在缓冲器301中,处理进行到步骤S72,其中,估计抽头提取电路302提取数据,所提取的数据是乘积求和计算电路306得到的输出数据中的数据,它们也是处于焦点的、作为焦点数据的数据。通过从缓冲器301读取输入数据,估计抽头提取电路302产生具有在步骤S71设定的抽头组成、用于焦点数据的估计抽头,将这些估计抽头供给乘积求和计算电路306。
而且,在步骤S72,通过从缓冲器301读取输入数据,类抽头提取电路303产生具有在步骤S71设定的抽头组成、用于焦点数据的类抽头,将这些类抽头供给分类电路304,然后处理进行到步骤S73。
在步骤S73中,分类电路304用从类抽头提取电路303接收到的类抽头执行分类,得到用于焦点数据的类码。将这些类码供给系数存储单元305。
当在步骤S71设定的系数存储器305n被选择,并从分类电路304供应类码时,在步骤S74,系数存储单元305从对应于由分类电路304接收到的类码的系数存储器305n中的地址读取抽头系数,将这些抽头系数供给乘积求和计算电路306。
乘积求和计算电路306获得从系数存储单元305供应的抽头系数,在步骤S75,用从估计抽头提取电路302在步骤S72供应的抽头系数和估计抽头执行方程2所示的乘积求和计算,从而得到用于焦点数据的估计值,乘积求和计算电路306输出它作为输出数据。
这种情况下,使用(1)具有对应于处理数据的抽头组成的估计抽头和类抽头和(2)一组抽头系数获得乘积求和计算电路306输出的输出数据,以便对输入数据执行处理信息所示的处理。
而后,处理进行到步骤S76,这里,估计抽头提取电路302判断是否还有需要设为焦点数据的输出数据。当估计抽头提取电路302在步骤S76判断有将被设为焦点数据的输出数据时,处理返回步骤S72,其中,将被设为焦点数据的输出数据被设为新焦点数据,重复上述相同处理。
另一方面,当估计抽头提取电路302在步骤S76判断没有将被设为焦点数据的输出数据时,处理结束。
如上所述,按照处理信息,通过设定估计抽头提取电路302产生的估计抽头的抽头组成、类抽头提取电路303产生的类抽头的抽头组成和乘积求和计算电路306使用的那组抽头系数的类型,来改变电视接收机中的图像处理单元的功能。
以与电视接收机内信号处理单元相同的方式,可以改变放在间格中的信号处理单元的功能。通过改变每个处理单元的功能,可以在这些处理单元中分割输入信号的处理。这种情况下,当设有扩展设备或电路板时,可以获得比仅仅使用可用的多个图像处理单元中的一个执行处理时更高质量的输出数据。
这就是说,例如,当图像处理单元153单独使用抽头系数(适当的时候,在下文中,这种抽头系数称为复合/分量转换和SD/HD转换抽头系数)来处理调谐器151或152(见图12)输出、是复合信号的基带SD图像信号时,将作为复合信号的SD图像信号转换为分量信号的HD图像信号,所述抽头系数是通过执行学习过程获得的,该学习过程用复合信号中的HD图像作为教导数据,和使用通过将降低教导数据的空间清晰度的SD信号从分量信号转换为复合信号产生的数据。
包括在置于间格4的电子设备中的图像处理单元160单独使用抽头系数(适当的时候,在下文中,这种抽头系数称为MPEG解码和SD/HD转换抽头系数)来处理通过MPEG编码分量信号的SD图像信号得到的编码数据,从而将编码数据转换为分量信号的HD图像信号。其中,抽头系数是通过执行学习过程获得的,所述学习过程,使用通过对MPEG编码的复合信号的HD图像进行MPEG解码产生的HD图像作为教导数据,和通过对降低教导数据的空间清晰度获得的SD信号进行MPEG编码产生的编码数据。
另一方面,当设备和/或电路板被附加设置和可以通过无线通信,使用这些设备和/或电路板中的信号处理单元执行数据传输时,可以改变电视接收机和扩展设备中的信号处理单元的功能,以及可以在这些信号处理单元之间分割输入信号的处理。
这就是说,当具有包括如图16所示特征块213的信号处理单元160的电子设备11被附加设置,扩展电子设备中的信号处理单元使用抽头系数(适当的时候,在下文中,这种抽头系数称为MPEG解码抽头系数)处理由特征块输出的、对分量信号的SD图象信号MPEG编码得到的编码数据,从而将编码数据转换为分量信号的SD图像信号。所述抽头系数是通过执行学习过程获得的,该学习过程使用分量信号的SD图像作为教导数据,和通过MPEG编码教导数据产生的编码数据作为学习数据。
电视接收机中的图像处理单元153使用抽头系数(适当的时候,在下文中,这种抽头系数称为SD/HD转换系数)处理由电子设备11的图像处理单元160获得的分量信号的SD图像信号,从而将SD图像信号转换为分量信号的HD图像信号,所述抽头系数是通过执行学习过程获得的,该学习过程使用分量信号的HD图像作为教导数据,和通过降低教导数据的空间清晰度产生的SD图像作为学习数据。
因此,当仅用图像处理单元153和160中的一个执行处理时,或者当用这两个信号处理单元协作执行处理时,最终获得分量信号的HD图像信号。
然而,有可能用单个过程执行将复合信号的SD图像转换为分量信号的HD图像,所述单个过程中只有一个图像处理单元使用复合/分量转换和SD/HD转换抽头系数,该转换的精确度低于以下情况,分别执行将复合信号的SD图像转换为分量信号的SD图像和将复合信号的SD图像转换为分量信号的HD图像。
这就是说,可以用通过执行学习过程获得的抽头系数(适当的时候,在下文中,这种抽头系数称为复合/分量转换抽头系数)来执行将复合信号的SD图像转换为分量信号的SD图像的转换,所述学习过程使用复合信号的SD图像作为教导数据,和通过将该教导数据转换为复合信号产生的SD图像作为学习数据。
可以用上述SD/HD抽头系数(抽头系数是通过执行学习过程获得的,该学习过程使用分量信号的HD图像作为教导数据,和通过降低教导数据的空间清晰度产生的SD图像作为学习数据)执行将分量信号的SD图像转换为分量信号的HD图像。
复合/分量转换抽头系数专用于将复合信号的SD图像转换为分量信号的SD图像的过程,通过只集中于将分量信号转换为复合信号,可以执行比用复合/分量转换和SD/HD转换抽头系数执行的转换更精确的、从复合信号的SD图像到分量信号的SD图像的转换,SD/HD转换抽头系数在单个过程中将复合信号的SD图像转换为分量信号的HD图像。
SD/HD转换抽头系数专用于将SD图像转换为HD图像的过程,通过集中提高空间清晰度,有可能获得SD图象的空间清晰度比使用复合/分量转换和SD/HD转换抽头系数时更精确的HD图像。
以相同方式,通过使用MPEG解码和SD/HD转换抽头系数,有可能对由分量信号的SD图像信号MPEG编码得到的编码数据进行MPEG解码和在单个过程中转换为HD图像,虽然与使用MPEG解码抽头系数的情况相比,使用MPEG解码和SD/HD转换抽头系数导致了更低的解码精度。而且,与使用SD/HD转换抽头系数时相比,使用MPEG解码和SD/HD转换抽头系数导致了更低的转换精度。
从上文中可见,当多个信号处理单元共享处理负载和对抽头系数MPEG解码被用于将编码数据转换为SD图像,然后SD/HD转换抽头系数被用于将该SD图像转换为HD图像时,可以获得比当电视接收机中的信号处理单元单独使用复合/分量转换和SD/HD转换抽头系数时,或当扩展电子设备中的信号处理单元单独使用MPEG解码和SD/HD转换抽头系数时,更高质量的HD图像。
应当注意,用MPEG解码抽头系数,有可能不仅根据MPEG解码编码数据,而且还可消除诸如MPEG编码导致的块失真这样的失真。
这就是说,如上所述,通过执行学***方误差的图像。因此,当使用这种MPEG解码抽头系数时,将编码数据转换为接近原始图像且不失真的图像,以便除了MPEG解码之外,也消除了诸如MPEG编码所导致的块失真这样的失真。
应当注意,在下述情况下,通过执行学习过程获得抽头系数,所述学习过程使用对编码的SD图像进行MPEG解码产生的数据作为教导数据,和对教导数据进行MPEG编码产生的编码数据作为学习数据,这种抽头系数将编码数据转换为当按常规执行MPEG解码时,获得的解码图像,就是说,接近于包括由于MPEG编码导致的块失真等的解码图像,这意味着在这种情况下,不执行上述失真消除。
如上所述,通过将可以设在电视接收机的一个间格中的电子设备放在间格结构电视接收机内(见图1和2)的间格4中并通过无线通信在电子设备和电视接收机中的电路之间执行数据传输,可以共享处理负载,可以获得高质量图像等。可以通过并入执行与图9或11所示电路板8,以及使用间格适配器14附接的电路板81相同类型的处理设备来执行相同处理。当使用这种电路板81时,代替图1所示间格,有可能提供用于在例如电视接收机的背面***扩展电路板的结构。例如,通过在设有该结构的位置上附接适当的电路板81来执行同种处理。
而且,使用本实施例,通过无线通信执行对扩展设备和电路板输入和输出的数据传输,所以,不需要用于放置设备的间格或用于放置与电视接收机的主机集成在一起的扩展电路板的结构,可以在放置电视接收机的机架上设置间格和用于扩展电路板的结构。
也是在本实施例中,也通过无线通信执行在组成一个设备或电路板内繁的集成电路等的多个电路(块)之间的数据传输,所以,易于更换或者在设备或电路板中附加提供某个电路元件而不必改变电路板的布线。这就是说,例如,图52和55所示的系数存储单元305构造成通过无线通信来执行数据输入和输出,所以,组成系数存储单元305的电路元件可以仅用最少的连接就附接到电路板上,诸如与电源电路的连接。这里不需连接大量的电路引脚等,所以,极易更换或者增加组成系数存储单元305的电路元件。
应当注意,在上述情况下,通过用执行图52所示分类/自适应处理的分类/自适应处理电路构成每个图像处理单元,实现不同的功能,虽然是作为替换结构,但是也可能用模块(块)构成每个图像处理单元,所述模块(块)执行适于每种不同功能的处理。
图57表示已经描述的对于电视接收机中的图像处理单元153和电子设备11中的图像处理单元160不同结构的实例。
这就是说,图57A表示用于图像处理单元153的替换结构。这里,图像处理单元153中的信号处理电路202(见图15)不是由分类/自适应处理电路组成的,而是替代为包括转换单元205、空间分辨率提高处理单元206、噪声消除处理单元207和接口单元203。以与图15所示结构时相同的方式,提供了发送/接收处理电路204,发送/接收处理电路204通过无线通信执行用于信号处理电路202和控制器201的数据传输。
图57B表示用于图像处理单元160的替换结构。这种情况下,不包括分类/自适应处理电路,代之以MPEG解码器216,将失真消除处理电路217和接口单元214设为信号处理电路212(见图16),信号处理电路212在控制器211的控制下执行处理。象图16所示结构那样,设有特征块213和发送/接收处理电路215。
当单独用图像处理单元153执行处理时,用发送/接收处理电路204接收,例如,用调谐器151或152(见图12)无线传输的复合基带信号的SD图像信号,经接口单元203将其供给信号处理电路202。
在信号处理电路202中,通过图57A的虚线所示交换来处理来自调谐器151或152的信号。
这就是说,在信号处理电路202中,将所输入的复合信号的SD图像信号供给转换单元205。在转换单元205中,将所供的复合信号的SD图像信号转换为分量信号的SD图像信号并发回接口单元203。然后,将转换的分量信号的SD图像信号用接口单元203供给空间分辨率提高处理单元206。
空间分辨率提高处理单元206中,执行提高所供的分量信号的SD图像信号的空间清晰度的处理,获得的分量信号的HD图像信号作为结果发回接口单元203。然后,将分量信号的HD图像信号通过接口单元203供给噪声消除处理单元207。
噪声消除处理单元207中,对所供的HD图像信号执行噪声消除处理,将得到的HD图像信号发回接口单元203。接口单元203从噪声消除处理单元207向发送/接收处理电路204供应HD图像信号之后,从发送/接收处理电路204无线发送HD图像信号。
将从发送/接收处理电路204无线发送的信号供给,例如,显示驱动器158(见图12),在CRT2上显示相应的HD图像。
因此,当仅仅由内置在电视接收机中的图像处理单元153执行处理时,这里具有将复合信号转换为分量信号的功能、提高空间清晰度的功能(将SD图像转换为HD图像的功能)和消除噪声的功能。
另一方面,当仅仅由附加放在电视接收机的一个间格中的电子设备的图像处理单元160执行处理时,将由特征块213输出、由编码SD图像获得的编码数据供给信号处理电路212。
信号处理电路212中,通过图57B中虚线所示的交换处理编码数据。
这就是说,在信号处理电路202中,接口单元214从特征块213接收编码数据。接着,接口单元214将编码数据供给MPEG解码器216。
MPEG解码器216对所供应的编码数据进行MPEG解码,将获得的解码图像信号(SD图像信号)作为结果发回接口单元214。然后,接口单元214将解码图像信号供给失真消除处理电路217。
失真消除处理电路217执行失真消除处理并将得到的解码图像信号发回接口单元214,失真消除处理从所供的解码图像信号消除块失真。接口单元214将来自失真消除处理电路217的解码图像信号供给发送/接收处理电路215,发送/接收处理电路215无线发送解码图像信号。
因此,当仅仅用放在一个间格中的扩展电子设备执行处理时,电子设备的信号处理电路212有以下两个功能,即,用于对MPEG编码的图像数据进行MPEG解码的功能,和用于消除块失真等的功能。
下面描述一个实例,这里,当使用图57A和57B所示的结构时,在间格中的扩展电子设备和电视接收机内的图像处理单元之间共享处理。这就是说,通过检测间格中的设备和检查该设备的功能ID,电视接收机的控制器171可以改变信号处理功能。
作为一个实例,信号处理电路202从具有将复合信号转换为分量信号的功能、提高空间清晰度的功能和消除噪声的功能的上述3个功能转换为只有提高空间清晰度这一个功能。
信号处理电路212保持上述两个功能,即,用于对编码图像数据进行MPEG解码的功能和消除块失真等的功能。
信号处理电路202和信号处理电路212中,用图58中虚线所示的交换来处理编码数据。
这就是说,在信号处理电路212中,执行与图57B中相同的处理,这使发送/接收处理电路215无线发送消除了失真的解码图像信号。
用电视接收机的图像处理单元153中的发送/接收处理电路204接收无线发送的解码图像信号。应当注意,按照无线网络的结构,可以经另一无线通信单元无线传输解码图像信号。
将发送/接收处理电路204收到的图像信号经接口单元203供给空间分辨率提高处理单元206,执行改善解码图像信号的空间清晰度的处理,将获得的HD图像信号作为结果经接口单元203设定到发送/接收处理电路204,并被无线发送。
将从发送/接收处理电路204无线发送的信号供给,例如,显示驱动器158(见图12),在CRT2上显示相应的图像。
因此,当仅仅由包括图像处理单元160的设备执行处理时,对编码数据进行MPEG解码,得到的解码图像信号消除了失真。然而,当该设备和电视接收机中的电路共享处理时,有可能获得HD图像信号,其中,改善了解码图像信号的空间清晰度,并从解码图像信号消除了失真。
应当注意,当如图57A、57B和58中实例所示时,信号处理电路202和212由对应于不同功能的模块(块)组成,信号处理电路202和212有必要具有与功能数相同数量的模块,由于模块数量随着功能数量增加而增加,电路规模变大。
另一方面,当信号处理电路202和212包括如图52所示的分类/自适应处理电路时,当功能数量增加时,基本上,唯一的事情就是增加系数存储单元305的存储容量,所以可以缓和电路规模的增长。而且,如图17和18所示,当信号处理单元构成为使得通过无线通信来执行信号处理单元内的数据传输时,易于代替系数存储单元305等,以便当改变功能时,可以改变系数存储单元,这易于改善功能。
应当注意,通过使用上述图像处理单元,可以由硬件或软件执行上述一系列的过程。当用软件执行这一系列过程时,在计算机,诸如微机中安装组成这种软件的程序。
图59表示了计算机实例结构,在该计算机中已经安装了执行上述一系列过程的程序。
可以预先在硬盘驱动器405或ROM(只读存储器)403中存储程序,硬盘驱动器405或ROM403是设在计算机内的记录媒体。
或者,可以在诸如磁盘、CD-ROM(只读光盘存储器)、MO(Magnet optical,光磁)盘、DVD(数字多用途光盘)或半导体存储器的可移动记录媒体上411上临时或永久地存储(记录)程序。可以提供这种可移动记录媒体411作为所谓的“软件包”。
应当注意,替代从这种可移动记录媒体411安装的程序,可以经由数字卫星广播卫星从下载站点无线地传输程序,或者经由诸如LAN(局域网)、互联网等的传输媒体,通过无线或有线线路将程序传输到计算机,然后计算机中的通信单元408接收所传输的程序,将程序安装到内部硬盘驱动器405上。
计算机内设有CPU(中央处理单元)402。CPU 402经总线401与输入/输出接口410连接,当由用户通过对诸如键盘、鼠标、麦克风等的输入接口410的操作输入的指令,经由输入/输出接口410输入到CPU402中时,CPU402按照指令执行存储在ROM(只读存储器)403中的程序。或者,CPU402向RAM(随机存取存储器)404中装入存储在硬盘驱动器405上的程序、经卫星或网络传输、由通信单元408接收并安装在硬盘驱动器405上的程序、或从放在驱动器409中的可移动记录媒体411读取并安装在硬盘驱动器上的程序,和执行装载的程序。这样,CPU402执行按照上述流程图的处理或具有上述框图所示结构的处理。按需要,CPU经输入/输出接口410将处理结果输出到由LCD(液晶显示器)和扬声器组成的输出单元406,或者从通信单元408发送处理结果并将其记录在硬盘驱动器405上。
本说明书中,写入程序的处理步骤不必以流程所写的顺序执行多个过程,使得可以包括并行过程和独立执行的过程(诸如并行过程和对象的处理),处理步骤所写入的程序用于使计算机执行多个过程。
这些程序可以由单个计算机来执行,或者可以由多个计算机的分布式处理来执行。也可以将程序传输到远程计算机并执行程序。
计算机的处理可以执行部分电视接收机的处理。这就是说,在上述实例中,由于使用在电视接收机和扩展设备之间执行无线通信的结构,所以可以用计算机来代替扩展设备,可以在电视接收机和计算机之间执行无线通信,可以在计算机内执行电视接收机中的部分图像处理。
应当注意,放在间格结构电视接收机(见图1和2)的间格4中的电子设备不限于上述DVD播放机和数字VTR等,所以,可以在间格4中放置打印机、HD(硬盘)记录器或其它种类的装置。
而且,上文说明所描述的实例中,预先在TV机架1(见图1)中包括调谐器151,152和图像处理单元153等,TV机架1组成电视接收机主体以构成间格结构电视接收机(见图1和2),仅包括图像处理单元160的设备放在间格4中,虽然诸如调谐器151,152和图像处理单元153的每个处理单元都可以构成为放在TV机架1的间格4中的设备。
本实施例中,将两个图像处理单元153、160描述为共享处理负载,虽然可以由3个或3个以上处理单元(电子设备)共享处理负载。处理的内容也可以与所述的不同,这样,包括诸如瞬时分辨率产生、色深产生等其它过程。
而且,参考图19到46,上述实施例描述了用无线电波发送无线信号的情况,虽然可以用红外信号来执行放在间格中的设备同电视接收机之间的数据传输。这种情况下,可以用上述方法,通过无线电波来传输诸如图像信号和音频信号的流数据,可以用红外信号来传输来自控制器的控制信号等。
而且,可以用有线信号线直接发送一些信号。作为一个实例,可以通过经端子连接的有线传输线来执行从电视接收机到放在间格中的设备的传输,可以通过无线通信执行将信号传输到电视接收机,所述信号由放在间格中的设备进行了处理。
本实施例中,预先在系数存储单元305中存储多组不同类型的抽头系数,通过改变所使用的抽头系数组来改变信号处理电路202的功能,虽然不必预先在系数存储单元305中存储用于改变信号处理电路202的功能的抽头系数,可以代之以从外界下载来。
这就是说,如参考图1所述,例如,可以将移动电话放在间格结构电视接收机的间格4G中。当以这种方式将移动电话放在间格4G中时,移动电话的通信功能可以访问互联网或其它网络上的服务器并下载所要求的抽头系数。或者可以从诸如计算机的其它设备下载抽头系数。
这种情况下,通过提供短程无线通信处理单元,它执行与电视接收机内所执行的无线通信相同的无线通信方法,在诸如移动电话或计算机的设备中,可以直接在移动电话等和系数存储单元305(或系数存储单元305的***中的电路)之间执行无线通信,所以,可以将抽头系数等直接发送到系数存储单元305,可以更新抽头系数而不通过电视接收机中的其它电路。
应当注意,可以以相同方式从外界下载与估计抽头和类抽头的抽头组成有关的信息。
这里,如上所述,当从外界下载抽头系数时,有必要将所下载的抽头系数(下文中称为下载的抽头系数)存储在系数存储单元305中,所以,系数存储单元305需要有用于存储下载的抽头系数的存储区。
因此,除了用于抽头系数的最低要求存储区之外,系数存储单元305可以构成有用于存储下载的抽头系数的存储区。
而且,在图55的实例中,作为一个基本原则,在系数存储单元305里的一个系数存储器305n中存储一组抽头系数,虽然在有些情况下,由于抽头系数更大量的比特或大量的类,不能在一个系数存储器305n中存储一组抽头系数,但可以将系数存储器3051到305N中的多个系数存储器用于存储一组抽头系数。
上述实施例描述了处理图像信号(视频信号)的情况,虽然本发明可以适于处理其它类型的信号,诸如音频信号。
如上所述,用根据本发明的信号处理设备、信号处理方法、程序、媒体和信号处理***,有可能判断是否连接了另一设备,依照连接或没有连接另一设备来改变用于输入信号的处理功能。这种情况下,可以通过无线通信来执行将数据传输到其它设备或从其它设备传输数据,所以,不需用物理信号线来连接其它设备,可以简化连接结构等。因此,易于在多个设备之间共享输入信号的处理,可以获得比只使用,例如,一个设备时更高质量的处理结果。
而且,用根据本发明的信号处理设备、信号处理方法、程序、媒体和信号处理***,通过无线通信执行设备内的数据传输,所以,不需用物理信号线在设备内进行连接,这就相应简化了内部布线。而且,执行无线通信的块不要求布线,所以可以容易地从设备的电路板等拆下,使得可以容易地替换,例如,部分信号处理装置。
参照附图描述了本发明的最佳实施例,应当理解的是,本发明不限于这些具体的实施例,在不脱离所附的权利要求书所限定的精神或范围,本领域的技术人员可以在其中进行多种变化和修改。
Claims (27)
1.一种用于处理输入信号的信号处理设备,包括:
第一信号处理装置,具有用于处理输入信号的某一功能;
扩展装置,用于附加第二信号处理装置;
检测装置,用于检测是否已经在扩展装置上附加了第二信号处理装置;
通信装置,用于经由无线通信在第一信号处理装置和所附加的第二信号处理装置之间执行数据传输;和
控制装置,当检测装置检测到已经在扩展装置上附加了第二信号处理装置时,用于控制通信装置执行无线通信和改变对输入信号的信号处理功能。
2.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,输入信号被第一信号处理装置和第二信号处理装置两者处理。
3.根据权利要求1所述的信号处理设备,还包括电源装置,用于向所附加的第二信号处理装置供电。
4.根据权利要求3所述的信号处理设备,其中,检测装置通过检测从电源装置供应的功率,检测是否已经附加了第二信号处理装置。
5.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,第二信号处理装置包括在附接部分上的开关,所述附接部分附接到所述信号处理设备的所述扩展装置上,和
检测装置从第二信号处理装置的开关的状态,检测是否已经附加了第二信号处理装置。
6.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,通信装置还通过无线通信在所附加的第二信号处理装置和控制装置之间执行数据传输。
7.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,第一信号处理装置有多个处理块,和
通信装置还通过无线通信在第一信号处理装置的多个处理块之间执行数据传输。
8.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,第二信号处理装置有多个处理块,和
通信装置还通过无线通信在所附加的第二信号处理装置的多个处理块之间执行数据传输。
9.根据权利要求8所述的信号处理设备,其中,第二信号处理装置的多个处理块中的一个包括存储装置,用于存储执行某一计算过程所要求的系数。
10.根据权利要求1所述的信号处理设备,其中,用控制装置作为主设备,用第一信号处理装置和第二信号处理装置作为从设备,通过构建无线网络来执行通信装置的无线通信。
11.根据权利要求10所述的信号处理设备,其中,检测装置根据已经用控制装置作为主设备所建立的无线网络的构造,检测是否已经附加了第二信号处理装置。
12.根据权利要求11所述的信号处理设备,其中,用于当接通信号处理设备的电源时,执行建立无线网络的过程。
13.一种具有某种用于处理输入信号的功能的信号处理设备,包括:
多个信号处理装置,包括第一信号处理装置和第二信号处理装置,第一信号处理装置用于执行向另一设备输入信号和/或从另一设备输出信号,第二信号处理装置具有某一处理功能;和
通信装置,用于通过无线通信在多个信号处理装置之间执行数据传输,其中,通信装置还通过无线通信在第一信号处理装置和第二信号处理装置之间执行数据传输。
14.根据权利要求13所述的信号处理设备,还包括具有某一处理功能的第三信号处理装置,其中,通信装置还通过无线通信在第二信号处理装置和第三信号处理装置之间执行数据传输。
15.根据权利要求13所述的信号处理设备,其中,多个信号处理装置中的至少一个由至少一个可分离的芯片元件组成。
16.根据权利要求15所述的信号处理设备,其中,由至少一个可分离芯片元件组成的所述多个信号处理装置的至少一个包括存储装置,用于存储执行某一计算过程所要求的系数。
17.根据权利要求13所述的信号处理设备,还包括控制装置,用于控制所述多个信号处理装置的信号处理,其中,使用由控制装置作为主设备,由所述多个信号处理装置作为从设备的无线网络,执行通信装置的无线通信。
18.根据权利要求13所述的信号处理设备,其中,通过由包括在无线网络中的另一信号处理设备中的控制装置作为主设备,和所述多个信号处理装置作为从设备的无线网络,执行通信装置的无线通信。
19.根据权利要求18所述的信号处理设备,其中,将已经由信号处理设备处理过的信号输入所述另一信号处理设备中。
20.一种用于处理输入信号的信号处理方法,包括步骤:
使用一个信号处理块的某一功能处理输入信号;
检测是否连接了另一个信号处理块;和
当检测步骤检测到连接了另一个信号处理块时,通过经由无线通信将控制数据传输到所连接的信号处理块,改变用于输入信号的信号处理功能。
21.根据权利要求20所述的信号处理方法,其中,当通过改变步骤改变了信号处理功能时,也通过无线通信来执行向所连接的信号处理块传输数据和从所连接的信号处理块传输数据。
22.根据权利要求21所述的信号处理方法,其中,通过执行向所连接的信号处理块的数据传输和从所连接的信号处理块传输数据,在改变步骤中建立无线网络。
23.根据权利要求22所述的信号处理方法,其中,把在无线网络建立时,检测到的、作为当前信号处理块的信号处理块看作所述的另一个信号处理块。
24.一种使用某一功能处理输入信号的信号处理方法,包括步骤:
通过无线通信在一个信号处理设备中的多个信号处理块之间传输数据;和
在数据传输步骤执行数据传输的同时,用多个信号处理块处理输入信号,
其中,通过无线通信所执行的数据传输是与另一信号处理设备一起执行信号的输入和/或输出的信号处理块和具有某一处理功能的信号处理块之间的数据传输。
25.根据权利要求24所述的信号处理方法,其中,多个信号处理块中的至少一个存储执行某一计算过程所要求的系数。
26.根据权利要求24所述的信号处理方法,其中,在由所述另一信号处理设备作为主设备和多个信号处理块作为从设备所建立的无线网络上,执行数据传输步骤中所执行的无线通信。
27.一种具有第一信号处理设备和第二信号处理设备的信号处理***,其中所述第一信号处理设备用于处理输入信号,所述第二信号处理设备被附加到所述第一信号处理设备上,
第一信号处理设备包括:
第一信号处理装置,具有用于处理输入信号的某一功能;
检测装置,用于检测是否存在第二信号处理设备;
第一通信装置,经无线通信在第一信号处理装置和在第二信号处理设备中的第二信号处理装置之间执行数据传输;和
第一控制装置,当检测装置检测到存在第二信号处理设备时,控制第一通信装置执行无线通信,以便改变用于输入信号的第二信号处理设备的处理和
第二信号处理设备包括:
所述第二信号处理装置,用于处理输入信号;
第二通信装置,经无线通信,在第二信号处理装置和第一信号处理装置之间执行数据传输;和
第二控制装置,控制经第二通信装置的数据传输和对通过数据传输获得的信号的处理。
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