WO2011144548A1 - Verfahren und vorrichtung zur synchronisierung von daten in einem fahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur synchronisierung von daten in einem fahrzeug Download PDF

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WO2011144548A1
WO2011144548A1 PCT/EP2011/057825 EP2011057825W WO2011144548A1 WO 2011144548 A1 WO2011144548 A1 WO 2011144548A1 EP 2011057825 W EP2011057825 W EP 2011057825W WO 2011144548 A1 WO2011144548 A1 WO 2011144548A1
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Andreas Schramm
Max Kicherer
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • H04N21/43637—Adapting the video or multiplex stream to a specific local network, e.g. a IEEE 1394 or Bluetooth® network involving a wireless protocol, e.g. Bluetooth, RF or wireless LAN [IEEE 802.11]

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for processing data in a vehicle.
  • An Audio Video Bridging (AVB) technology which enables the transport of time-synchronous audio and video data with a low delay by utilizing a quality of service (QoS) over an Ethernet connection.
  • An audiovisual data stream (AA stream) is according to AVB by an identifier
  • StreamID identifiable. This identifier includes a MAC address of an AVB source. Furthermore, a transport protocol according to IEEE 1722 is known ("AVB Transport
  • An Ethernet frame here comprises an IEEE P 722 data stream, whereby one packet of the data stream has a presentation time (also referred to as AVB TP
  • Timestamp or AVB TP Time Stamp By means of the AVB technology, it is already possible to determine on layer 2, by analysis of the so-called ether type, whether the IEEE 1722 packet is A / V data or other information (for example, other IP data). Therefore, the IEEE 1722 package does not need to be laboriously parsed across multiple layers of a protocol stack before the type of data content can be determined.
  • the mentioned presentation time is determined by the AVB source.
  • the IEEE 722 packet includes payload, e.g. in the form of an IEC 61883 package. Accordingly, other AA / formats can be used.
  • Vehicles increasingly have monitors (also referred to as display units or displays), which allow the passengers (the front passenger, in particular when the vehicle is stationary, to the driver and / or passengers in the rear of the vehicle).
  • monitors also referred to as display units or displays
  • audiovisual content such as films or television programs.
  • several monitors are often arranged in the vehicle, for example, one or two monitors in the rear and one or two monitors for the driver and the passenger.
  • output of the audio content may be via a main sound field of the vehicle including, for example, at least one amplifier with attached speakers. It is important that the output of the audio is lip-synced to the output of the image on all monitors. Even small deviations from such
  • a data source provides a compressed audiovisual data stream, e.g. via a front processing unit (eg a so-called head unit) on at least one front monitor and a rear processing unit (eg a Rear Seat Entertainment (RSE) unit) is output on at least one rear monitor of the vehicle while the audiovisual data stream separately from both the front and the rear processing unit is decoded.
  • a front processing unit e.g a so-called head unit
  • RSE Rear Seat Entertainment
  • the transmission of the data stream and the decoding of the data stream may take different amounts of time, as a result of which the image data output at the front and the back drifts apart and lip synchronicity of the reproduced images to the output sound is not guaranteed.
  • FIG. 1 shows an exemplary arrangement of a network in a vehicle comprising a data source 101 connected via a network 102, e.g. An Ethernet is connected to a first processing unit 103 (e.g., a head unit) and to a second processing unit 104 (e.g., an RSE unit).
  • a first processing unit 103 e.g., a head unit
  • a second processing unit 104 e.g., an RSE unit
  • Processing unit 103 is a monitor 105, and two monitors 106, 107 are connected to processing unit 104. Furthermore, an amplifier 108 is connected to the network 102, which feeds (at least) one loudspeaker 109.
  • the data source 101 routes a compressed audiovisual data stream over the network 102 to the processing units 103, 104 which decode the data stream and display the image data on the attached monitors 105, 106, 107. Only the processing unit 103 decodes the audio information (sound information) and transmits it via the network 102 to the Amplifier 108. Accordingly, a lip synchronous output of the audio information to the video information displayed on the monitors 106, 107 is not given.
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and in particular to provide a solution, audio information
  • Video information from various processing units of a vehicle can be decoded. This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the first processing unit can thus determine the output time, which is e.g.
  • Processing unit informs accordingly.
  • Output units of the network takes place, in particular, thus can
  • lip-sync output of audio and video information (e.g., on multiple monitors of the vehicle that are at least partially from different ones)
  • Processing units are controlled) take place. It should be noted here that correspondingly more than two processing units can be provided, wherein the first processing unit can then correspondingly treat a further processing unit such as the second processing unit.
  • the data may be, for example, combined audio and video
  • Video information act in particular compressed transmitted and received by the first (and possibly second) processing unit.
  • the audio information can be output via at least one speaker and the video information can be output via at least one monitor (display unit).
  • at least one monitor on which the video information of the received and decoded data is output, may each be connected to the first and / or second processing unit.
  • the network may be a connection structure that allows communication between components of the network.
  • the network is, for example, a packet-oriented network, e.g. an Ethernet or an IP-based network.
  • the network can be wired or wireless
  • Communication sections include.
  • the network may have a wireless network, e.g. a wireless LAN (WLAN) or at least a Bluetooth connection.
  • the network may include a bus system, e.g. a MOST network (also referred to as MOST bus or MOST bus system) in which the connected components know a common time base (e.g., a so-called MOST system time) and can use them accordingly.
  • a MOST network also referred to as MOST bus or MOST bus system
  • the processing unit may be a control unit of the vehicle.
  • the first processing unit may be a central controller of the vehicle (e.g., a so-called head unit).
  • the second processing unit may e.g. be a controller of an RSE unit.
  • the first processing unit may be a central controller of the vehicle (e.g., a so-called head unit).
  • the second processing unit may e.g. be a controller of an RSE unit.
  • the first processing unit may be a central controller of the vehicle (e.g., a so-called head unit).
  • the second processing unit may e.g. be a controller of an RSE unit.
  • the first processing unit may be a central controller of the vehicle (e.g., a so-called head unit).
  • the second processing unit may e.g. be a controller of an RSE unit.
  • the first processing unit may be a central controller of the vehicle (e.g., a so-called head unit).
  • the second processing unit may
  • Processing unit to be a mobile device, e.g. is connected to the network via a radio interface.
  • a monitor functionality of a mobile device is incorporated as a (second) processing unit, the output of the sound information may e.g. over the main sound field of the
  • a passenger in the vehicle can use the display of his mobile terminal to view the video information from the source and lip-syncally hears the audio information through the speakers of the vehicle.
  • the synchronization information is information based on which synchronization of the second Processing unit (or a part, such as a decoding unit) with the first processing unit (or a part, such as a decoding unit) can be achieved. In particular, it can be ensured that the one
  • Processing unit that controls the output of the sound information, including the
  • Synchronization with the at least one remaining processing unit causes or controls.
  • the reproduction information includes e.g. a telegram, e.g. is transmitted by means of a PTP to the second processing unit.
  • the processing unit may include at least one memory (also referred to as a buffer) for temporarily storing incoming data (e.g., data packets) and / or caching decoded video and / or audio information.
  • the first processing unit has a transmitter for transmitting the playback information and possibly the decoded data to the second (and / or a further) processing unit and / or to a
  • the data may be provided in the vehicle from a source.
  • the source may e.g. a transcoder, a receiver, a hard disk or a
  • Player drive e.g., a CDROM, DVD, Blue-ray drive
  • the data may include audiovisual content, e.g. Films, (television) broadcasts, o.a.
  • the data may be from mobile devices, e.g. a computer, a mobile phone, a Personal Digital Assistant (PDA) ⁇ i. to be provided.
  • mobile devices e.g. a computer, a mobile phone, a Personal Digital Assistant (PDA) ⁇ i. to be provided.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • the data can be reproduced locally in the vehicle from a data carrier or at least partially loaded or received via eg a wireless interface (eg DVB, WLAN, mobile radio interface, etc.).
  • the source preferably provides the data as a packet-oriented data stream over the network. This provision may be, for example, as a transmission to all participants, part of the Subscriber or a single participant in the network (broadcast, multicast, unicast).
  • a further development is that the data is received by the first processing unit and by the second processing unit (in particular via the network from the source).
  • Video information is discarded
  • Output time in particular be issued by the second processing unit.
  • the data are decoded comprehensively audio and video information and the audio information is then discarded by the second processing unit because these are also decoded by the first processing unit and by this first processing unit a main sound field of the vehicle (comprising
  • At least one amplifier and at least one speaker in the vehicle is controlled.
  • the video information is discarded. Also, a part of the audio information or a part of the video information may be discarded.
  • portions of audio information may be decoded and output at different locations or processing units of the vehicle (e.g.
  • the data has a presentation time, from which the received data are decoded by the first processing unit and by the second processing unit.
  • the data comprises data packets, wherein at least one data packet contains a presentation time.
  • these may be data packets according to an AVB protocol or based on an AVB protocol.
  • the data may be transmitted in IEEE 1722 packets.
  • the second processing unit has an audio decoding unit and a video decoding unit, wherein the output of the video decoding unit is controlled by the output time of the first processing unit.
  • the decoding of the video decoding unit can be delayed by the second processing unit in accordance with the transmitted output time.
  • the first processing unit controls the video decoding unit of the second processing unit based on the transmitted
  • the first processing unit has an audio decoding unit and a video decoding unit, wherein an output of the video decoding unit of the first processing unit is controlled, in particular delayed, by the audio decoding unit of the first processing unit.
  • the audio decoding unit can be realized in software and, with a (temporary heavy) loading of the processing unit by other functions, this audio decoding unit controls the video decoding unit such that the reproduction of the video information is still lip-sync to the decoded and output audio information is done.
  • a next development is that the video decoding unit of the first processing unit is controlled based on the output time.
  • An embodiment is that at least part of the first
  • Processing unit decoded data is transmitted via the network to an output unit.
  • the output unit is a component connected to the network and capable of receiving data over that network.
  • Output unit may include an audio output unit (eg, with at least one amplifier and at least one speaker) and / or a video output unit.
  • the decoded data provided by the first processing unit may preferably be output without further decoding or transcoding.
  • the part of the decoded data transmitted to the output unit comprises audio data.
  • the decoded data is or includes video data.
  • the output unit comprises at least one amplifier, each having at least one speaker.
  • the output unit may have a buffer (memory) for
  • a main sound field of a vehicle can be controlled by means of the output unit.
  • a next embodiment is that the decoded data is transmitted to the output unit together with the output time.
  • the output unit to supply the decoded data to the
  • the decoded data with the output time to the output unit by means of an AVB protocol, in particular at least one
  • the output time can accordingly be used as a presentation time in the packages of the AVB protocol.
  • One development is that the connected to the network
  • Components are synchronized (temporally).
  • multiple components of the network be synchronized to a common time base so that the output of the processed data can be based on this common time base.
  • the common time base of the multiple components of the network can be achieved by means of a suitable protocol, eg a PTP (Precision Time Protocol, according to IEEE 1588 or IEEE 802.1AS).
  • PTP Precision Time Protocol
  • the presentation time it is possible that the presentation time in different
  • Components is interpreted the same way and thus the output can be time-synchronized in distributed components.
  • the network comprises a bus system.
  • the bus system can be designed as a MOST bus system.
  • a synchronous and / or isochronous channel of the bus system can be used.
  • the second processing unit is synchronized with the first processing unit on the basis of the synchronization information.
  • the synchronization information may be a time stamp of the video decoding unit of the first processing unit.
  • Synchronize processing unit and it can be guaranteed a lip synchronous output of the audio and video information.
  • Method is executable.
  • the processing unit may e.g. It may be implemented as a processor and / or at least partially hard-wired circuitry arranged to perform the method as described herein.
  • the processor can be any kind of processor or computer or computer with correspondingly necessary peripherals (memory, input / output interfaces, Output devices, etc.) or include such.
  • a hardwired circuit unit for example an FPGA or an ASIC or another integrated circuit, may be provided.
  • the device comprises a control device or a part of a control device of the vehicle.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a plurality of components of a vehicle, via a
  • Networks are interconnected; schematically a timeline with different times to illustrate a lip synchronous output of a
  • Audio information about a main sound field a block diagram of several components of a vehicle, which are connected to each other via a bus system; a schematic block diagram illustrating a synchronization between the bus system according to FIG.
  • FIG. 2 shows a block diagram of several components of a vehicle which are interconnected via a network.
  • a source 201 provides audiovisual data in the form of a compressed data stream comprising video and audio information over a network 202, eg, an Ethernet, a processing unit 203 (eg, a head unit) and a processing unit 204 (eg, an RSE unit).
  • a network 202 eg, an Ethernet
  • a processing unit 203 eg, a head unit
  • a processing unit 204 eg, an RSE unit
  • To the processing unit 203 is a monitor 205 and to the processing unit 204, two monitors 206 and 207 are connected.
  • an amplifier 208 is shown, which is connected to the network 202.
  • a speaker 209 is connected. Accordingly, several amplifiers or multiple speakers (including per amplifier) may be provided.
  • the processing unit 203 comprises a receiver 210, which is connected to a demultiplexer / decoder 212 via a buffer 211.
  • the demultiplexer / decoder 212 comprises an audio decoding unit 213 and a video decoding unit 214, wherein the audio decoding unit 213 is realized, for example, in software and the video decoding unit 214, for example in hardware. Via the video decoding unit 214, the monitor 205 is driven, ie the decoded
  • Video information can be output on the monitor.
  • the processing unit 203 comprises a transmitter 215, which transmits the decoded audio information contained in a buffer 223 from the audio decoding unit 213 to the amplifier 208 via the network.
  • the amplifier 208 includes a buffer 216 for latching received audio information and a driver 217 that drives the (at least one) speaker 209.
  • the structure of the processing unit 204 largely corresponds to
  • Processing unit 204 has no transmitter and exemplary outputs the decoded video information on the two monitors 206 and 207.
  • the processing unit 204 comprises a receiver 218 which is connected to a demultiplexer / decoder 220 via a buffer 219.
  • the demultiplexer / decoder 220 comprises an audio decoding unit 221 and a video decoding unit 222, wherein the audio decoding unit 221 is realized, for example, in software and the video decoding unit 222, for example in hardware.
  • Processing unit 204, amplifier 208 and source 201 are time synchronized by means of a protocol (e.g., IEEE802.1AS and PTPv2 respectively), thus having a common synchronous time base.
  • a protocol e.g., IEEE802.1AS and PTPv2 respectively
  • 3 schematically shows a timeline 301 at different times and illustrates how a lip-synchronous output of the audio information via a
  • Main sound field can be achieved.
  • video information and audio information are to be output lip-sync.
  • the source 201 sends the data stream comprising the compressed video information with compressed audio information.
  • the data stream arrives at the processing unit 203 at a time Trx_203 and at the processing unit 204 at a time Trx_204.
  • the times are Trx_203 and Trx_204
  • the audio decoding unit 213 of the processing unit 203 processes the data faster than the video decoding unit 214, i. the audio information is available sooner than the associated video information.
  • Processing unit 203 may be provided.
  • the audio decode unit 213 may delay ("slow down") the processing of the data (decoding of the video information) at the video decode unit 214 as the decoding of the video decode unit 214 (FIG
  • the processing unit 204 decodes the audio information and the video information by means of the unit demultiplexer / decoder 220.
  • the decoded audio information is discarded, the decoded video information is displayed on the monitors 206, 207
  • the decoded video information becomes almost without
  • Presentation time of the IEEE 1722 transport protocol is used as follows:
  • the source 201 writes in a 1722 packet a presentation time PTQ that is so far in the future that the data stream from the source 201 can reach both the processing unit 203 and the processing unit 204:
  • PTQ Ttx + dTnetz, where dTnetz this maximum assumed transmission delay
  • the processing units 203 and 204 store the packets in their buffers 211, 219 and do not forward the stored packets to the computer at the time PTQ
  • Demultiplexer / decoder 212, 220 continue. Thus, it is ensured that the demultiplexers / decoders 212, 220 start processing or decoding the same data packet at the same time.
  • the audio decoding unit 213 of the processing unit 203 can control the video decoding unit 222 of the processing unit 204, in particular to decelerate ("decelerate").
  • the audio decoding unit 213 sends a message (e.g., a message) to the processing unit 204 comprising the output time TO, e.g. comprising a PTP timestamp with this output time TO.
  • the processing unit 204 may output the output of the
  • the audio decoding unit 213 may include the video decoding unit 214 and the above-mentioned
  • Telegram which is transmitted via the transmitter 215 of the processing unit 204, and the video decoding unit 222, also control the video decoding unit 222 (for example, decelerate).
  • the video decoding unit 222 for example, decelerate
  • Audio information takes place.
  • the processing unit 203 transmits the decompressed audio information to the amplifier 208 by means of an IEEE 1722 packet comprising the above-mentioned presentation time TO, where:
  • the network 202 has the requirement that the
  • Transmission delay dTozo is so short that it is slowed down by slowing down the video decode unit 222 from the (from the audio decode unit 213) for the Decoding the audio information required period 303 can be achieved.
  • a processing time 302 of the video decoding unit 222 is to be modified so that the sum of the time period 303 and the
  • Transmission delay dTnetz can be achieved. Since the delay 304 of the processing time 302 of the video decoding unit without additional
  • the video decoder unit may have a buffer so that a hold function and a skip function of data buffered in the buffer may be made to affect the output accordingly.
  • an Ethernet can be used as the network 202 in the vehicle and nevertheless a lip-synchronous output of
  • Audio information and video information decoded at various locations in the vehicle is possible. Another advantage is that no additional, expensive buffers or memory in the processing units or
  • Decoding units are needed. 4 shows an alternative embodiment with a block diagram of several components of a vehicle, which are interconnected via a bus system.
  • a data source 401 is connected via a bus system 402, e.g. a MOST bus, with a first processing unit 403 (e.g., a head unit) and with a second one
  • Processing unit 404 e.g., an RSE unit. At the first
  • Processing unit 403 is a monitor 405 and an amplifier 408
  • a compressed audiovisual data stream 410 (e.g., DMB video) is provided by the
  • the audiovisual data stream 410 has a timestamp information, by means of which a playback time in the processing units 403, 404 can be determined (for example, the data source 401 transmits MPEG-TS data packets).
  • the audiovisual data stream 410 is decoded in the processing unit 404, the decoded audio information is discarded, and the decoded video information is output to the connected monitors 406, 407.
  • the audiovisual data stream 410 is decoded in the processing unit 403, the decoded audio information is transmitted (e.g., unbuffered) to the repeater via the bus system 402 on a synchronous and / or isochronous channel.
  • the amplifier 408 it is possible for the amplifier 408 to be directly from the
  • Processing unit 403 is driven.
  • the video contents decoded by the processing unit 403 are outputted (timely, especially immediate), preferably with only a small buffer for decoding and outputting the video data (e.g., in a hardware-implemented video decoding unit).
  • Synchronization mechanism proposed: The processing unit 403, which drives the main sound field of the vehicle by means of the decoded audio information, sends synchronization information 411, in particular a time stamp (e.g., a decoding time stamp in system ticks) to the processing unit 404.
  • a time stamp e.g., a decoding time stamp in system ticks
  • the synchronization information is transmitted via a synchronous and / or isochronous channel of the bus system.
  • 5 schematically shows a block diagram for evaluating and setting the synchronization information 411 in the processing unit 404.
  • the comparator 502 compares the synchronization information 411 with a time stamp 501 of the processing unit 404, and using the determined deviation 503, the processing unit 404 is synchronized (up) , ie adjusted accordingly.
  • the processing units 403, 404 are synchronous with each other.
  • the synchronization of the processing unit 404 can thereby be achieved, for example can be achieved that individual frames are skipped or output twice.

Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Verarbeitung von Daten in einem Fahrzeug, bei dem die Daten über ein Netzwerk von einer ersten Verarbeitungseinheit empfangen werden; bei dem die Daten von der ersten Verarbeitungseinheit dekodiert werden; und bei dem eine Wiedergabeinformation umfassend eine Ausgabezeit oder eine Synchronisationsinformation an die zweite Verarbeitungseinheit übertragen wird. Weiterhin wird eine entsprechende Vorrichtung angegeben.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SYNCHRONISIERUNG VON DATEN IN EINEM FAHRZEUG Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Daten in einem Fahrzeug.
Es ist eine Audio Video Bridging (AVB) Technologie bekannt, die den Transport von zeitsynchronen Audio- und Videodaten mit geringer Verzögerung unter Ausnutzung einer Dienstgüte (Quality of Service, QoS) über eine Ethernet-Verbindung ermöglicht. Ein audiovisueller Datenstrom (AA -Strom) ist gemäß AVB durch eine Kennung
(StreamID) identifizierbar. Diese Kennung umfasst eine MAC-Adresse einer AVB- Quelle. Weiterhin ist ein Transportprotokoll gemäß IEEE 1722 bekannt ("AVB Transport
Protocol"). Ein Ethernet-Rahmen umfasst hierbei einen IEEE P 722 Datenstrom, wobei ein Paket des Datenstroms eine Präsentationszeit (auch bezeichnet als AVB TP
Zeitstempel oder AVB TP Time Stamp) umfasst. Mittels der AVB-Technologie kann bereits auf Schicht-2 durch Analyse des sogenannten Ether-Typs festgestellt werden, ob es sich bei dem IEEE 1722 Paket um A/V-Daten oder um andere Informationen (z.B. sonstige IP-Daten) handelt. Daher muss das IEEE 1722 Paket nicht erst aufwändig über mehrere Schichten eines Protokoll-Stapels analysiert werden, bevor der Typ des Dateninhalts bestimmt werden kann. Die erwähnte Präsentationszeit wird von der AVB-Quelle bestimmt. Das IEEE 722 Paket umfasst Nutzdaten (Payload), z.B. in Form eines IEC 61883 Pakets. Entsprechend können andere AA/-Formate genutzt werden.
Auch ist gemäß IEEE 802.1 AS bzw. PTP (Precision Time Protocol) ein Protokoll zur Zeitsynchronisation bzw. Uhrensynchronisation verschiedener Komponenten eines Netzwerks bekannt.
Fahrzeuge verfügen zunehmend über Monitore (auch bezeichnet als Anzeigeeinheiten oder Displays), die es den Passagieren (dem Beifahrer, insbesondere bei stehendem Fahrzeug auch dem Fahrer und/oder Passagieren im Fond des Fahrzeugs)
ermöglichen, audiovisuelle Inhalte, z.B. Filme oder Fernsehsendungen, zu betrachten. Hierzu sind oftmals mehrere Monitore in dem Fahrzeug angeordnet, z.B. ein oder zwei Monitore im Fond und ein oder zwei Monitore für den Fahrer sowie den Beifahrer. Betrachten alle Passagiere denselben audiovisuellen Inhalt, kann eine Ausgabe der Audioinhalte über ein Hauptschallfeld des Fahrzeugs, umfassend z.B. mindestens einen Verstärker mit angebundenen Lautsprechern, erfolgen. Hierbei ist es wichtig, dass die Ausgabe des Tons lippensynchron zu der Ausgabe des Bildes auf allen Monitoren erfolgt. Bereits geringe Abweichungen von einer derartigen
lippensynchronen Ausgabe des Tons werden von den Nutzern als störend
wahrgenommen. Hierbei ist es problematisch, dass eine Datenquelle (AN Quelle) einen komprimierten audiovisuellen Datenstrom bereitstellt, der z.B. über eine vordere Verarbeitungseinheit (z.B. eine sogenannte Headunit) auf mindestens einem vorderen Monitor und über eine hintere Verarbeitungseinheit (z.B. eine Rear-Seat-Entertainment (RSE) Einheit) auf mindestens einem hinteren Monitor des Fahrzeugs ausgegeben wird und dabei der audiovisuelle Datenstrom separat sowohl von der vorderen als auch von der hinteren Verarbeitungseinheit dekodiert wird. Die Übertragung des Datenstroms und die Dekodierung des Datenstroms kann unterschiedlich lange dauern, wodurch die vorne und hinten ausgegebenen Bilddaten auseinanderdriften und Lippensynchronizität der wiedergegebenen Bilder zu dem ausgegebenen Ton nicht gewährleistet ist. Es sei angemerkt, dass wenn eine der Verarbeitungseinheiten zur Ansteuerung des
Hauptschallfeldes eingesetzt wird, die andere Verarbeitungseinheit die dekodierten Bilddaten auf dem angeschlossenen Monitor nicht automatisch lippensynchron zu dem über das Hauptschallfeld ausgegebenen Ton wiedergibt. Fig.1 zeigt eine beispielhafte Anordnung eines Netzwerks in einem Fahrzeug umfassend eine Datenquelle 101 , die über ein Netzwerk 102, z.B. ein Ethernet, mit einer ersten Verarbeitungseinheit 103 (z.B. einer Headunit) und mit einer zweiten Verarbeitungseinheit 104 (z.B. einer RSE Einheit) verbunden ist. An die
Verarbeitungseinheit 103 ist ein Monitor 105 und an die Verarbeitungseinheit 104 sind zwei Monitore 106, 107 angeschlossen. Weiterhin ist ein Verstärker 108 mit dem Netzwerk 102 verbunden, der (mindestens) einen Lautsprecher 109 speist.
In dem in Fig.1 gezeigten Beispiel leitet die Datenquelle 101 einen komprimierten audiovisuellen Datenstrom über das Netzwerk 102 an die Verarbeitungseinheiten 103, 104, die den Datenstrom dekodieren und die Bilddaten auf den angeschlossenen Monitoren 105, 106, 107 anzeigen. Nur die Verarbeitungseinheit 103 dekodiert die Audioinformation (Toninformation) und übermittelt diese über das Netzwerk 102 an den Verstärker 108. Entsprechend ist eine lippensynchrone Ausgabe der Audioinformation zu den auf den Monitoren 106, 107 dargestellten Videoinformationen nicht gegeben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Lösung zu schaffen, Audioinformation
lippensynchron zu Videoinformationen auszugeben, wobei insbesondere die
Videoinformationen von verschiedenen Verarbeitungseinheiten eines Fahrzeugs dekodiert werden können. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Verarbeitung von Daten in einem Fahrzeug vorgeschlagen,
- bei dem die Daten über ein Netzwerk von einer ersten Verarbeitungseinheit empfangen werden;
- bei dem die Daten von der ersten Verarbeitungseinheit dekodiert werden;
- bei dem eine Wiedergabeinformation umfassend eine Ausgabezeit oder eine Synchronisationsinformation an die zweite Verarbeitungseinheit übertragen wird.
Somit wird vorteilhaft die zweite Verarbeitungseinheit von der ersten
Verarbeitungseinheit über eine Ausgabezeit informiert und zwar nach der Dekodierung der empfangenen Daten in der ersten Verarbeitungseinheit. Beispielsweise kann so von der ersten Verarbeitungseinheit die Ausgabezeit ermittelt werden, die z.B.
Laufzeiten zur Übertragung der Daten in dem Netzwerk und/oder Verarbeitungszeiten in den einzelnen Komponenten des Netzwerks berücksichtigt, und der zweiten
Verarbeitungseinheit entsprechend mitteilt. Somit kann erreicht werden, dass eine synchronisierte Ausgabe der Daten an mehreren Verarbeitungseinheiten oder
Ausgabeeinheiten des Netzwerks erfolgt, insbesondere kann somit eine
lippensynchrone Ausgabe von Audio- und Videoinformationen (z.B. an mehreren Monitoren des Fahrzeugs, die zumindest teilweise von unterschiedlichen
Verarbeitungseinheiten angesteuert werden) erfolgen. Hierbei sei angemerkt, dass entsprechend mehr als zwei Verarbeitungseinheiten vorgesehen sein können, wobei die erste Verarbeitungseinheit dann entsprechend eine weitere Verarbeitungseinheit wie die zweite Verarbeitungseinheit behandeln kann. Bei den Daten kann es sich beispielsweise um kombinierte Audio- und
Videoinformationen handeln, die insbesondere komprimiert übertragen und von der ersten (und ggf. zweiten) Verarbeitungseinheit empfangen werden.
Die Audioinformation kann über mindestens einen Lautsprecher ausgegeben und die Videoinformationen kann über mindestens einen Monitor (Anzeigeeinheit) ausgegeben werden. Insbesondere kann an die erste und/oder zweite Verarbeitungseinheit jeweils mindestens ein Monitor angeschlossen sein, auf dem die Videoinformation der empfangenen und dekodierten Daten ausgegeben wird.
Bei dem Netzwerk kann es sich um eine Verbindungsstruktur handeln, die eine Kommunikation zwischen Komponenten des Netzwerks ermöglicht. Das Netzwerk ist beispielsweise ein paketorientiertes Netzwerk, z.B. ein Ethernet oder ein IP-basiertes Netzwerk. Das Netzwerk kann drahtgebundene oder drahtlose
Kommunikationsabschnitte (z.B. Funkverbindungen) umfassen. Beispielsweise kann das Netzwerk ein drahtloses Netzwerk, z.B. ein Wireless LAN (WLAN) oder mindestens eine Bluetooth-Verbindung aufweisen. Auch kann das Netzwerk ein Bussystem umfassen, z.B. ein MOST Netzwerk (auch bezeichnet als MOST Bus oder MOST Bussystem), in dem die angeschlossenen Komponente eine gemeinsame Zeitbasis (z.B. eine sogenannte MOST Systemzeit) kennen und diese entsprechend nutzen können.
Die Verarbeitungseinheit kann ein Steuergerät des Fahrzeugs sein. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Verarbeitungseinheit um ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs (z.B. eine sogenannte Headunit) handeln. Die zweite Verarbeitungseinheit kann z.B. ein Steuergerät einer RSE-Einheit sein. Insbesondere kann die
Verarbeitungseinheit ein mobiles Gerät sein, das z.B. über eine Funkschnittstelle mit dem Netzwerk verbunden ist. Damit ist es möglich, dass z.B. eine Monitor- Funktionalität eines mobilen Geräts als (zweite) Verarbeitungseinheit eingebunden wird, die Ausgabe der Toninformation kann z.B. über das Hauptschallfeld des
Fahrzeugs erfolgen. So kann ein Passagier in dem Fahrzeug die Anzeige seines mobilen Endgeräts nutzen, um die Videoinformation von der Quelle zu betrachten und hört dazu lippensynchron die Audioinformation über die Lautsprecher des Fahrzeugs.
Ferner sei angemerkt, dass es sich bei der Synchronisationsinformation um eine Information handelt, anhand derer eine Synchronisation der zweiten Verarbeitungseinheit (oder eines Teils, z.B. einer Dekodiereinheit) mit der ersten Verarbeitungseinheit (oder eines Teils, z.B. einer Dekodiereinheit) erreicht werden kann. Insbesondere kann damit sichergestellt werden, dass diejenige
Verarbeitungseinheit, die die Ausgabe der Toninformation steuert, auch die
Synchronisation mit der mindestens einen verbleibenden Verarbeitungseinheit veranlasst bzw. steuert.
Weiterhin ist es eine Option, dass die Ausgabezeit und die
Synchronisationsinformation als Wiedergabeinformation an die zweite
Verarbeitungseinheit übertragen werden.
Die Wiedergabeinformation umfasst z.B. ein Telegramm, das z.B. mittels eines PTP an die zweite Verarbeitungseinheit übertragen wird. Insbesondere kann die Verarbeitungseinheit mindestens einen Speicher (auch bezeichnet als Puffer) zum Zwischenspeichern eingehender Daten (z.B. Datenpakete) und/oder zum Zwischenspeichern dekodierter Video- und/oder Audioinformationen aufweisen. Auch ist es möglich, dass die erste Verarbeitungseinheit einen Sender aufweist zur Übertragung der Wiedergabeinformation und ggf. der dekodierten Daten zu der zweiten (und/oder einer weiteren) Verarbeitungseinheit und/oder zu einer
Ausgabeeinheit. Die Daten können in dem Fahrzeug von einer Quelle bereitgestellt werden. Die Quelle kann z.B. einen Transcoder, einen Empfänger, eine Festplatte oder ein
Abspiellaufwerk (z.B. ein CDROM-, DVD-, Blue-ray-Laufwerk) umfassen. Die Daten können audiovisuelle Inhalte umfassen, z.B. Filme, (Fernseh-)Sendungen, o.a.
Insbesondere können die Daten von mobilen Geräten, z.B. einem Computer, einem mobilen Telefon, einem Personal Digital Assistant (PDA)^i.ä. bereitgestellt werden.
Die Daten können lokal in dem Fahrzeug von einem Datenträger wiedergegeben werden oder zumindest teilweise über eine z.B. drahtlose Schnittstelle (z.B. DVB, WLAN, Mobilfunkschnittstelle, etc.) geladen bzw. empfangen werden. Die Quelle stellt vorzugsweise die Daten als paketorientierten Datenstrom über das Netzwerk bereit. Diese Bereitstellung kann z.B. als eine Übertragung an alle Teilnehmer, einen Teil der Teilnehmer oder einen einzelnen Teilnehmer des Netzwerks erfolgen (broadcast, multicast, unicast).
Eine Weiterbildung ist es, dass die Daten von der ersten Verarbeitungseinheit und von der zweiten Verarbeitungseinheit (insbesondere über das Netzwerk von der Quelle) empfangen werden.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Daten von der zweiten Verarbeitungseinheit dekodiert werden,
- wobei ein Teil der dekodierten Daten, insbesondere die Audio- oder die
Videoinformationen verworfen wird;
- wobei die nicht verworfenen dekodierten Daten zu der übermittelten
Ausgabezeit insbesondere von der zweiten Verarbeitungseinheit ausgegeben werden.
Beispielsweise werden die Daten umfassend Audio- und Videoinformationen dekodiert und von der zweiten Verarbeitungseinheit dann die Audioinformationen verworfen, weil diese auch von der ersten Verarbeitungseinheit dekodiert werden und von dieser ersten Verarbeitungseinheit ein Hauptschallfeld des Fahrzeugs (umfassend
mindestens einen Verstärker und mindestens einen Lautsprecher in dem Fahrzeug) angesteuert wird.
Alternativ ist es möglich, dass die Videoinformation verworfen wird. Auch kann ein Teil der Audioinformation oder ein Teil der Videoinformation verworfen werden.
Insbesondere können Teile einer Audioinformation an unterschiedlichen Orten bzw. Verarbeitungseinheiten des Fahrzeugs dekodiert und ausgegeben werden (z.B.
unterschiedliche Ton-Kanäle bei Stereo-, Surround- oder sonstigen Mehrkanal- Tonausgaben). Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Daten eine Präsentationszeit aufweisen, ab der die empfangenen Daten von der ersten Verarbeitungseinheit und von der zweiten Verarbeitungseinheit dekodiert werden.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Daten Datenpakete umfassen, wobei mindestens ein Datenpaket eine Präsentationszeit enthält. Insbesondere kann es sich hierbei um Datenpakete nach einem AVB-Protokoll oder basierend auf einem AVB-Protokoll handeln. Beispielsweise können die Daten in IEEE 1722 Paketen übertragen werden. Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die zweite Verarbeitungseinheit eine Audio- Dekodiereinheit und eine Video-Dekodiereinheit aufweist, wobei die Ausgabe der Video-Dekodiereinheit über die Ausgabezeit der ersten Verarbeitungseinheit gesteuert wird. Insbesondere kann die die Dekodierung der Video-Dekodiereinheit anhand der übermittelten Ausgabezeit entsprechend von der zweiten Verarbeitungseinheit verzögert werden. Somit steuert die erste Verarbeitungseinheit die Video- Dekodiereinheit der zweiten Verarbeitungseinheit anhand der übermittelten
Ausgabezeit.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung weist die erste Verarbeitungseinheit eine Audio-Dekodiereinheit und eine Video-Dekodiereinheit auf, wobei eine Ausgabe der Video-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit von der Audio-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit gesteuert, insbesondere verzögert, wird.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die Audio-Dekodiereinheit in Software realisiert sein kann und bei einer (vorübergehenden starken) Belastung der Verarbeitungseinheit durch andere Funktionen diese Audio-Dekodiereinheit die Video-Dekodiereinheit so ansteuert, dass die Wiedergabe der Videoinformation immer noch lippensynchron zu der dekodierten und ausgegeben Audioinformation erfolgt.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Video-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit anhand der Ausgabezeit gesteuert wird. Eine Ausgestaltung ist es, dass mindestens ein Teil der von der ersten
Verarbeitungseinheit dekodierten Daten über das Netzwerk an eine Ausgabeeinheit übermittelt wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Ausgabeeinheit um eine Komponente, die mit dem Netzwerk verbunden ist und über dieses Netzwerk Daten erhalten kann. Die
Ausgabeeinheit kann eine Audioausgabeeinheit (z.B. mit mindestens einem Verstärker und mindestens einem Lautsprecher) und/oder eine Videoausgabeeinheit aufweisen. Die von der ersten Verarbeitungseinheit bereitgestellten dekodierten Daten können vorzugsweise ohne weitere Dekodierung oder Umsetzung (Transcoding) ausgegeben werden. Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass der Teil der an die Ausgabeeinheit übermittelten dekodierten Daten Audiodaten umfasst.
Alternativ ist es auch möglich, dass die dekodierten Daten Videodaten sind oder solche umfassen.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Ausgabeeinheit mindestens einen Verstärker mit je mindestens einem Lautsprecher umfasst.
Insbesondere kann die Ausgabeeinheit einen Puffer (Speicher) aufweisen zum
Zwischenspeichern der eingehenden dekodierten Daten.
Insbesondere kann mittels der Ausgabeeinheit ein Hauptschallfeld eines Fahrzeugs angesteuert werden. Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die dekodierten Daten zusammen mit der Ausgabezeit an die Ausgabeeinheit übermittelt werden.
Somit ist es möglich, dass die Ausgabeeinheit die dekodierten Daten zu der
Ausgabezeit ausgibt. Dadurch kann auch bei Verwendung mehrerer verteilter
Komponenten, die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind, eine
lippensynchrone Ausgabe von Audio- und Videoinformation erreicht werden.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die dekodierten Daten mit der Ausgabezeit an die Ausgabeeinheit mittels eines AVB-Protokolls, insbesondere mindestens eines
IEEE 1722 Pakets, übermittelt werden.
Die Ausgabezeit kann entsprechend als Präsentationszeit in die Pakete des AVB- Protokolls eingesetzt werden. Eine Weiterbildung besteht darin, dass die an das Netzwerk angeschlossenen
Komponenten (zeitlich) synchronisiert werden. So wird insbesondere vorgeschlagen, dass mehrere Komponenten des Netzwerks auf eine gemeinsame Zeitbasis synchronisiert werden, so dass die Ausgabe der verarbeiteten Daten basierend auf dieser gemeinsamen Zeitbasis erfolgen kann. Die gemeinsame Zeitbasis der mehreren Komponenten des Netzwerks kann mittels eines geeigneten Protokolls, z.B. eines PTP (Precision Time Protocol, gemäß IEEE 1588 oder IEEE 802.1AS) erreicht werden. Anhand der synchronisierten Komponenten des Netzwerks ist es möglich, dass die Präsentationszeit in verschiedenen
Komponenten gleich interpretiert wird und somit die Ausgabe zeitsynchron in verteilten Komponenten erfolgen kann.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, dass das Netzwerk ein Bussystem umfasst.
Insbesondere kann das Bussystem als ein MOST-Bussystem ausgeführt sein. Für die Übertragung der Synchronisationsinformation kann ein synchroner und/oder isochroner Kanal des Bussystems genutzt werden.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass anhand der Synchronisationsinformation die zweite Verarbeitungseinheit mit der ersten Verarbeitungseinheit synchronisiert wird.
Insbesondere kann es sich bei der Synchronisationsinformation um einen Zeitstempel der Video-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit handeln. So können sich die Video-Dekodiereinheiten der ersten Verarbeitungseinheit und der zweiten
Verarbeitungseinheit synchronisieren und es kann eine lippensynchrone Ausgabe der Audio- und Videoinformation gewährleistet werden.
Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst mittels einer Vorrichtung umfassend eine Verarbeitungseinheit, die derart eingerichtet ist, dass das hierin beschriebene
Verfahren ausführbar ist.
Die Verarbeitungseinheit kann z.B. eine (teilweise) analoge oder (teilweise) digitale Verarbeitungseinheit sein, sie kann als ein Prozessor und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist.
Der Prozessor kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein- Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder einen solchen umfassen. Weiterhin kann eine festverdrahtete Schaltungseinheit, z.B. ein FPGA oder ein ASIC oder eine sonstige integrierte Schaltung, vorgesehen sein. Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Vorrichtung ein Steuergerät oder einen Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs umfasst.
Auch wird die oben genannte Aufgabe gelöst mittels eines Fahrzeugs umfassend mindestens eine der hierin beschriebenen Vorrichtungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Fig.2 ein Blockdiagramm mehrerer Komponenten eines Fahrzeugs, die über ein
Netzwerk miteinander verbunden sind; schematisch einen Zeitstrahl mit unterschiedlichen Zeitpunkten zur Veranschaulichung einer lippensynchronen Ausgabe einer
Audioinformation über ein Hauptschallfeld; ein Blockdiagramm mehrerer Komponenten eines Fahrzeugs, die über ein Bussystem miteinander verbunden sind; ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Synchronisation zwischen an das Bussystem gemäß Fig.4
angeschlossenen Dekodiereinheiten. Fig.2 zeigt ein Blockdiagramm mehrerer Komponenten eines Fahrzeugs, die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind.
Eine Quelle 201 stellt audiovisuelle Daten in Form eines komprimierten Datenstroms umfassend Video- und Audioinformation über ein Netzwerk 202, z.B. ein Ethernet, einer Verarbeitungseinheit 203 (z.B. einer Headunit) und einer Verarbeitungseinheit 204 (z.B. einer RSE-Einheit) bereit. An die Verarbeitungseinheit 203 ist ein Monitor 205 und an die Verarbeitungseinheit 204 sind zwei Monitore 206 und 207 angeschlossen. Weiterhin ist ein Verstärker 208 dargestellt, der mit dem Netzwerk 202 verbunden ist. An den Verstärker 208 ist ein Lautsprecher 209 angeschlossen. Entsprechend können mehrere Verstärker oder mehrere Lautsprecher (u.a. pro Verstärker) vorgesehen sein. Die Verarbeitungseinheit 203 umfasst einen Empfänger 210, der über einen Puffer 211 mit einem Demultiplexer/Dekoder 212 verbunden ist. Der Demultiplexer/Dekoder 212 umfasst eine Audio-Dekodiereinheit 213 und eine Video-Dekodiereinheit 214, wobei die Audio-Dekodiereinheit 213 beispielsweise in Software und die Video- Dekodiereinheit 214 beispielsweise in Hardware realisiert ist. Über die Video- Dekodiereinheit 214 wird der Monitor 205 angesteuert, d.h. die dekodierte
Videoinformation kann auf dem Monitor ausgegeben werden. Ferner umfasst die Verarbeitungseinheit 203 einen Sender 215, der die in einem Puffer 223 enthaltene dekodierte Audioinformation von der Audio-Dekodiereinheit 213 über das Netzwerk an den Verstärker 208 übermittelt.
Vorzugsweise umfasst der Verstärker 208 einen Puffer 216 zum Zwischenspeichern erhaltener Audioinformationen und einen Treiber 217, der den (mindestens einen) Lautsprecher 209 ansteuert. Der Aufbau der Verarbeitungseinheit 204 entspricht weitgehend der
Verarbeitungseinheit 203, nur dass in dem Beispiel gemäß Fig.2 die
Verarbeitungseinheit 204 keinen Sender aufweist und beispielhaft die dekodierte Videoinformation auf den beiden Monitoren 206 und 207 ausgibt. Somit umfasst die Verarbeitungseinheit 204 einen Empfänger 218, der über einen Puffer 219 mit einem Demultiplexer/Dekoder 220 verbunden ist. Der Demultiplexer/Dekoder 220 umfasst eine Audio-Dekodiereinheit 221 und eine Video-Dekodiereinheit 222, wobei die Audio- Dekodiereinheit 221 beispielsweise in Software und die Video-Dekodiereinheit 222 beispielsweise in Hardware realisiert ist. Die mit dem Netzwerk verbundenen Komponenten Verarbeitungseinheit 203,
Verarbeitungseinheit 204, Verstärker 208 und Quelle 201 sind mittels eines Protokolls (z.B. IEEE802.1AS bzw. PTPv2) zeitlich synchronisiert, haben also eine gemeinsame synchrone Zeitbasis. Fig.3 zeigt schematisch einen Zeitstrahl 301 mit unterschiedlichen Zeitpunkten und illustriert, wie eine lippensynchrone Ausgabe der Audioinformation über ein
Hauptschallfeld erreicht werden kann. Zu einer Zeit TO sollen Videoinformation und Audioinformation lippensynchron ausgegeben werden. Zu einer Zeit Ttx verschickt die Quelle 201 den Datenstrom umfassend die komprimierte Videoinformation mit komprimierter Audioinformation. Der Datenstrom kommt zu einem Zeitpunkt Trx_203 bei der Verarbeitungseinheit 203 und zu einem Zeitpunkt Trx_204 der Verarbeitungseinheit 204 an. Insbesondere durch die Laufzeiten in dem Netzwerk 202 sind die Zeitpunkte Trx_203 und Trx_204
verschieden. Die Audio-Dekodiereinheit 213 der Verarbeitungseinheit 203 verarbeitet die Daten schneller als die Video-Dekodiereinheit 214, d.h. die Audioinformationen stehen früher bereit als die zugehörigen Videoinformationen. Optional kann ein Puffer 223
(Zwischenspeicher) der dekodierten Audio- und/oder Videoinformation in der
Verarbeitungseinheit 203 vorgesehen sein. Optional kann die Audio-Dekodiereinheit 213 die Verarbeitung der Daten (Dekodierung der Videoinformation) bei der Video- Dekodiereinheit 214 verzögern ("abbremsen"), wenn sich die Dekodierung der
Audioinhalte verzögert, weil beispielsweise von der Verarbeitungseinheit 203 vorübergehend andere Aufgaben (höher priorisierte Software-Prozesse) ausgeführt werden müssen. Diese Verzögerung (Steuerung der Video-Dekodiereinheit 214) ist angedeutet in Fig.2 durch einen Pfeil von der Audio-Dekodiereinheit 213 zu der Video- Dekodiereinheit 214.
Die Verarbeitungseinheit 204 dekodiert die Audioinformation und die Videoinformation mittels der Einheit Demultiplexer/Dekoder 220. Die dekodierte Audioinformation wird verworfen, die dekodierte Videoinformation wird auf den Monitoren 206, 207
ausgegeben. Vorzugsweise wird die dekodierte Videoinformation nahezu ohne
Verzögerung ausgegeben, um keinen (zusätzlichen bzw. großen) Puffer zum
Zwischenspeichern der dekodierten Videoinformationen in der Verarbeitungseinheit 204 zu benötigen.
Um eine lippensynchrone Ausgabe der Audioinformation zu der auf den Monitoren 205, 206, 207 gezeigten Videoinformation zu erreichen, wird die gemeinsame Zeitbasis der an dem Netzwerk angeschlossenen Komponenten in Verbindung mit der
Präsentationszeit des IEEE 1722 Transportprotokolls wie folgt genutzt: Die Quelle 201 schreibt in ein 1722-Paket eine Präsentationszeit PTQ, die so weit in der Zukunft liegt, dass der Datenstrom von der Quelle 201 sowohl die Verarbeitungseinheit 203 als auch die Verarbeitungseinheit 204 erreichen kann: PTQ = Ttx + dTnetz, wobei dTnetz diese maximal angenommene Übertragungsverzögerung
(Zeitverzögerung bedingt durch den Transfer über das Netzwerk 202) bezeichnet. Die Verarbeitungseinheiten 203 und 204 speichern die Pakete in deren Puffer 211 , 219 und leiten die gespeicherten Pakete erst zu dem Zeitpunkt PTQ an den
Demultiplexer/Dekoder 212, 220 weiter. Somit ist sichergestellt, dass die Demultiplexer/Dekoder 212, 220 zur gleichen Zeit mit der Verarbeitung bzw. Dekodierung des gleichen Datenpakets beginnen.
Um die lippensynchrone Ausgabe der Audioinformation zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Audio-Dekodiereinheit 213 der Verarbeitungseinheit 203 die Video- Dekodiereinheit 222 der Verarbeitungseinheit 204 beeinflussen bzw. steuern, insbesondere verzögern ("abbremsen") kann. Hierzu verschickt die Audio- Dekodiereinheit 213 eine Nachricht (z.B. ein Telegramm) an die Verarbeitungseinheit 204 umfassend die Ausgabezeit TO, z.B. umfassend einen PTP Zeitstempel mit dieser Ausgabezeit TO. Zu der Ausgabezeit TO soll die Audioinformation wiedergegeben werden, entsprechend kann die Verarbeitungseinheit 204 die Ausgabe der
Videoinformation auf den Monitoren 206, 207 anpassen. Somit kann die Audio- Dekodiereinheit 213 die Video-Dekodiereinheit 214 und über das genannte
Telegramm, das über den Sender 215 der Verarbeitungseinheit 204, bzw. der Video- Dekodiereinheit 222, übermittelt wird, auch die Video-Dekodiereinheit 222 steuern (z.B. abbremsen). Somit ist gewährleistet, dass die Ausgabe der Videoinformation auf den Monitoren 205, 206 und 207 im Wesentlichen zeitgleich und synchron zu der
Audioinformation erfolgt.
So überträgt die Verarbeitungseinheit 203 zu einer Zeit Htx_203 die dekomprimierte Audioinformation an den Verstärker 208 mittels eines IEEE 1722 Pakets umfassend die vorstehend genannte Präsentationszeit TO, wobei gilt:
TO = Htx_203 + dTnetz. Dementsprechend ergibt sich für das Netzwerk 202 die Anforderung, dass die
Übertragungsverzögerung dTnetz so kurz ist, dass sie durch das Verlangsamen der Video-Dekodiereinheit 222 gegenüber der (von der Audio-Dekodiereinheit 213) für die Dekodierung der Audioinformation benötigten Zeitdauer 303 erreicht werden kann. Mit anderen Worten soll eine Verarbeitungszeit 302 der Video-Dekodiereinheit 222 so modifiziert werden, dass die Summe aus der Zeitdauer 303 und der
Übertragungsverzögerung dTnetz erreicht werden kann. Da die Verzögerung 304 der Verarbeitungszeit 302 der Video-Dekodiereinheit ohne zusätzliche
Zwischenspeicherung der dekodierten Videoinformation nur in geringem Maße möglich ist, sollte dann das Netzwerk eine entsprechend schnelle Übertragung und somit eine entsprechend kurze Übertragungsverzögerung dTnetz bereitstellen. Insbesondere kann die Video-Dekodiereinheit über einen Puffer verfügen, so dass eine Haltefunktion und eine Überspringfunktion von in dem Puffer zwischengespeicherten Daten erfolgen kann, um die Ausgabe entsprechend zu beeinflussen.
Allerdings entfällt diese Anforderung, wenn am Ausgang der Video-Dekodiereinheit 222 ein Puffer und entsprechend ein Puffer am Ausgang der Video-Dekodiereinheit 214 (nicht in Fig.2 dargestellt) vorgesehen ist.
Hierbei ist es von Vorteil, dass als Netzwerk 202 in dem Fahrzeug ein Ethernet eingesetzt werden kann und trotzdem eine lippensynchrone Ausgabe von
Audioinformation und Videoinformationen, die an verschiedenen Stellen in dem Fahrzeug dekodiert werden, möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist es, dass keine zusätzlichen, teuren Puffer bzw. Speicher in den Verarbeitungseinheiten bzw.
Dekodiereinheiten benötigt werden. Fig.4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel mit einem Blockdiagramm mehrerer Komponenten eines Fahrzeugs, die über ein Bussystem miteinander verbunden sind.
Eine Datenquelle 401 ist über ein Bussystem 402, z.B. einen MOST-Bus, mit einer ersten Verarbeitungseinheit 403 (z.B. einer Headunit) und mit einer zweiten
Verarbeitungseinheit 404 (z.B. einer RSE Einheit) verbunden. An die erste
Verarbeitungseinheit 403 sind ein Monitor 405 sowie ein Verstärker 408
angeschlossen, der mindestens einen Lautsprecher 409 speist. Weiterhin sind an zweite Verarbeitungseinheit" 404 zwei Monitore 406, 407 angeschlossen. Ein komprimierter audiovisueller Datenstrom 410 (z.B. DMB-Video) wird von der
Datenquelle 401 über einen synchronen und/oder isochronen Kanal des Bussystems 402 an die beiden Verarbeitungseinheiten 403, 404 (Video-Senken) gesendet. Vorzugsweise weist der audiovisuelle Datenstrom 410 eine Zeitstempelinformationen auf, anhand derer ein Abspielzeitpunkt in den Verarbeitungseinheiten 403, 404 ermittelt werden kann (beispielsweise übermittelt die Datenquelle 401 MPEG-TS Datenpakete). Der audiovisuelle Datenstrom 410 wird in der Verarbeitungseinheit 404 dekodiert, die dekodierte Audioinformation verworfen und die dekodierte Videoinformation wird an den angeschlossenen Monitoren 406, 407 ausgegeben.
Entsprechend wird der audiovisuelle Datenstrom 410 in der Verarbeitungseinheit 403 dekodiert, die dekodierte Audioinformation wird (z.B. ungepuffert) über das Bussystem 402 auf einem synchronen und/oder isochronen Kanal an den Verstärker übermittelt. Alternativ ist es möglich, dass der Verstärker 408 unmittelbar von der
Verarbeitungseinheit 403 angesteuert wird. Die von der Verarbeitungseinheit 403 dekodierten Videoinhalte werden (zeitnah, insbesondere unmittelbar) ausgegeben, wobei vorzugsweise nur ein kleiner Puffer bzw. Speicher für die Dekodierung und Ausgabe der Videodaten (z.B. in einer als Hardware realisierten Video- Dekodiereinheit) vorgesehen ist.
Um zu verhindern, dass die Verarbeitungseinheiten 403 und 404 aufgrund von
Laufzeitunterschieden auseinanderdriften und damit eine lippensynchrone Ausgabe der Audio- und Videoinformation nicht mehr gewährleistet ist, wird folgender
Synchronisationsmechanismus vorgeschlagen: Die Verarbeitungseinheit 403, die das Hauptschallfeld des Fahrzeugs mittels der dekodierten Audioinformation ansteuert, sendet eine Synchronisationsinformation 411 , insbesondere einen Zeitstempel (z.B. einen Dekodier-Zeitstempel in Systemticks) an die Verarbeitungseinheit 404.
Vorzugsweise wird die Synchronisationsinformation über einen synchronen und/oder isochronen Kanal des Bussystems übermittelt. Fig.5 zeigt schematisch ein Blockdiagramm zur Auswertung und Einstellung der Synchronisationsinformation 411 in der Verarbeitungseinheit 404. So wird anhand eines Komparators 502 die Synchronisationsinformation 411 mit einem Zeitstempel 501 der Verarbeitungseinheit 404 verglichen und anhand der bestimmten Abweichung 503 wird die Verarbeitungseinheit 404 (auf)synchronisiert, d.h. entsprechend eingestellt. Somit wird erreicht, dass die Verarbeitungseinheiten 403, 404 zueinander synchron sind. Die Synchronisierung der Verarbeitungseinheit 404 kann z.B. dadurch erreicht werden, dass einzelne Frames übersprungen oder doppelt ausgegeben werden.
Bezugszeichenliste:
101 Quelle 301 Zeitstrahl
102 Netzwerk 302 Verarbeitungszeit der Video-
103 Verarbeitungseinheit Dekodiereinheit 222
104 Verarbeitungseinheit 303 Verarbeitungszeit der Audio-
105 Monitor Dekodiereinheit 213
106 Monitor 304 Verzögerung
107 Monitor TO Ausgabezeit
108 Verstärker PTQ Präsentationszeit (von der
109 Lautsprecher Quelle 201 vorgegeben)
Ttx Zeit, zu der die Quelle die
201 Quelle Daten (Pakete) verschickt
202 Netzwerk dTnetz Übertragungsverzögerung in
203 Verarbeitungseinheit dem Netzwerk 202
204 Verarbeitungseinheit Trx_203 Zeitpunkt, zu dem die Daten
205 Monitor von der Verarbeitungseinheit
206 Monitor 203 empfangen werden
207 Monitor Trx_204 Zeitpunkt, zu dem die Daten
208 Verstärker von der Verarbeitungseinheit
209 Lautsprecher 204 empfangen werden
210 Empfänger Htx_203 Zeitpunkt, zu dem die
211 Puffer (Speicher) Verarbeitungseinheit 203 die
212 Demultiplexer/Dekoder dekomprimierte
213 Audio-Dekodiereinheit Audioinformation an den
214 Video-Dekodiereinheit Verstärker 208 mittels eines
215 Sender IEEE 1722 Pakets übermittelt
216 Puffer (Speicher)
217 Treiber 401 Quelle
218 Empfänger 402 Netzwerk (Bussystem)
219 Puffer (Speicher) 403 Verarbeitungseinheit
220 Demultiplexer/Dekoder 404 Verarbeitungseinheit
221 Audio-Dekodiereinheit 405 Monitor
222 Video-Dekodiereinheit 406 Monitor
223 Puffer (Speicher) 407 Monitor Verstärker
Lautsprecher
AN Datenstrom
Synchronisationsinformation Zeitstempel
Komparator
Abweichung

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Verarbeitung von Daten in einem Fahrzeug,
- bei dem die Daten über ein Netzwerk von einer ersten Verarbeitungseinheit empfangen werden;
- bei dem die Daten von der ersten Verarbeitungseinheit dekodiert werden;
- bei dem eine Wiedergabeinformation umfassend eine Ausgabezeit oder eine Synchronisationsinformation an die zweite Verarbeitungseinheit übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Daten von der ersten
Verarbeitungseinheit und von der zweiten Verarbeitungseinheit empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Daten von der zweiten
Verarbeitungseinheit dekodiert werden,
- wobei ein Teil der dekodierten Daten, insbesondere die Audio- oder die Videoinformationen verworfen wird;
- wobei die nicht verworfenen dekodierten Daten zu der übermittelten
Ausgabezeit ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Daten eine Präsentationszeit aufweisen, ab der die empfangenen Daten von der ersten Verarbeitungseinheit und von der zweiten Verarbeitungseinheit dekodiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Daten Datenpakete umfassen, wobei mindestens ein Datenpaket eine Präsentationszeit enthält. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Verarbeitungseinheit eine Audio-Dekodiereinheit und eine Video- Dekodiereinheit aufweist, wobei die Ausgabe der Video-Dekodiereinheit über die Ausgabezeit der ersten Verarbeitungseinheit gesteuert wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste
Verarbeitungseinheit eine Audio-Dekodiereinheit und eine Video- Dekodiereinheit aufweist, wobei eine Ausgabe der Video-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit von der Audio-Dekodiereinheit der ersten
Verarbeitungseinheit gesteuert, insbesondere verzögert, wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Video-Dekodiereinheit der ersten Verarbeitungseinheit anhand der Ausgabezeit gesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Teil der von der ersten Verarbeitungseinheit dekodierten Daten über das Netzwerk an eine Ausgabeeinheit übermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Teil der an die Ausgabeeinheit
übermittelten dekodierten Daten Audiodaten umfasst.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem die Ausgabeeinheit mindestens einen Verstärker mit je mindestens einem Lautsprecher umfasst.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , bei dem die dekodierten Daten mit der Ausgabezeit an die Ausgabeeinheit übermittelt werden. 13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die dekodierten Daten mit der
Ausgabezeit an die Ausgabeeinheit mittels eines AVB-Protokolls, insbesondere mindestens eines IEEE 1722 Pakets, übermittelt werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die an das Netzwerk angeschlossenen Komponenten synchronisiert werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Netzwerk ein Bussystem umfasst. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem anhand der Synchronisationsinformation die zweite Verarbeitungseinheit mit der ersten Verarbeitungseinheit synchronisiert wird. 7. Vorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit, die derart eingerichtet ist, dass das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführbar ist.
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