控制第一类型的网络中的网络站点的方法、以及连接单元

摘要

本发明涉及家庭网络领域，特别是通过网关(14)对不同类型的两个家庭网络的连接。第一类型的网络中的网络设备还能够控制第二类型的网络中的网络设备，反之亦然。在实现控制消息转换的环境下，引起了以下问题：尽管对于许多控制消息而言直接转换为另一网络的格式是可能的，但是在一些情况下，在要被控制的设备中没有针对控制消息的对应模块。为了转换这样的控制消息，提出了将装置(60)设置在网络连接单元(14)中，其检查针对要被控制的设备(20)是否建立去往另一网络设备(19)的数据连接，如果所述另一网络设备(19)具有该设备功能，则实现以下转换：将控制消息转换为针对另一网络设备(19)的相应控制消息，并将其转发到另一网络设备(19)。

权利要求

1.一种从在第二类型的网络中的第二网络站点(11)来控制在第一类型的网络中的第一网络站点(20)的方法，设置网络连接单元(14)来进行两个网络的连接，如果在第一类型的网络中的第一网络站点(20)具有与控制命令相对应的功能，则网络连接单元(14)执行从第二类型的网络中的格式下由第二网络站点(11)发出的控制命令到第一类型的网络中的相应格式的直接转换， 其中如果第一网络站点没有所述相对应的功能，则网络连接单元(14)执行控制命令的间接转换，从而进行检查以确定对于第一网络站点，是否存在去往具有相对应的功能的第三网络站点的数据连接，以及如果存在，则将控制命令转换为相应的格式并传送到第三网络站点(19)。

2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于如果第三网络站点 (19)没有相对应的功能，则进行检查以确定针对第三网络站点（19)是否建立去往具有相对应的功能的第四网络站点（22)的数据连接， 如果建立，则将控制命令转换为第四网络站点（22)的相应格式并传 送到第四网络站点（22)。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在第一类型的网络中 要被控制的第一网络站点（20)是显示设备，而在第二类型的网络中 用作控制设备的第二网络站点（11)是电视机。

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三网络站点 (19)是包括调谐器设备的机顶盒，在与节目设置相关的、由用于控制显示设备的控制设备所发出的控制命令到达网络连接单元（14)时， 如果在第一类型的网络中的第一网络站点没有与控制命令相对应的功 能，则由网络连接单元（14)进行检查以确定显示设备是否保持已建 立的去往所述调谐器设备的数据连接，如果保持，则将控制命令转换 为所述调谐器设备的匹配格式并传送到所述调谐器设备（19)。

5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三网络站点 (19)是视频数据源设备，所述第四网络站点（22)是音频设备，所述第一网络站点是显示设备，而用作控制设备的所述第二网络站点是 电视机，在与音量设置相关的、由用于控制显示设备的控制设备所发 出的控制命令到达网络连接单元（14)时，如果在第一类型的网络中 的第一网络站点没有与控制命令相对应的功能，由网络连接单元（14) 进行检查以确定显示设备是否保持已建立的去往所述视频数据源设备 的数据连接，如果保持，则确定是否为所述视频数据源设备进一步建 立去往所述音频设备的数据连接，如果进一步建立，则将与音量设置 相关的控制命令转换为音频设备的匹配格式并传送到音频设备。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于第一类型的网络是基于HAVi标准的网络，其中HAVi代表家庭音频/视频互操作性。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于第二类型的网络是基 于因特网协议的UPnP网络，其中UPnP代表通用即插即用。

8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一网络站点是显 示设备，第三网络站点（19)是包括调谐器FCM的机顶盒，如果在 第一类型的网络中的第一网络站点没有与控制命令相对应的功能，则 将由第二网络站点（11)发出的针对节目设置的控制命令转换为调谐 器FCM的HAVi命令Tuner::SelectService，其中FCM代表功能组件 模块。

9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一网络站点是显 示设备，第三网络站点（19)是机顶盒，第四网络站点（22)是包括 放大器FCM的网关，其中如果第三网络站点（19)没有与控制命令 相对应的功能，则进行检查以确定针对第三网络站点（19)是否建立 去往具有相对应的功能的第四网络站点（22)的数据连接，如果建立， 则将控制命令转换为第四网络站点（22)的相应格式并传送到第四网 络站点（22)，将由第二网络站点（11)发出的针对音量设置的控制命 令转换为放大器FCM的HAVi命令Amplifier::SetVolume。

10. —种用于将第一类型的网络与第二类型的网络相连的网络连 接单元，具有用于将一个网络类型的格式下的控制命令直接转换为另一网络类型的格式的转换装置，第二类型的网络中的第二网络站点 (11)作为第一网络站点（20)的控制设备，其中所述连接单元（14)还具有对控制命令进行间接转换的另一转换装置，如果在第一类型的 网络中的要被控制的第一网络站点（20)没有与控制命令相对应的功 能，则激活所述另一转换装置，所述另一转换装置检查对于第一网络站点（20)，是否存在去往具有相对应的功能的第三网络站点（19)的数据连接，如果存在，则所述另一转换装置将控制命令转换为针对所述第三网络站点（19)的相应格式并将其传送到所述第三网络站点(19) 。

11. 根据权利要求IO所述的网络连接单元，其特征在于如果第三 网络站点（19)没有相对应的功能，则所述另一转换装置检査针对所 述第三网络站点（19)，是否建立去往具有相对应的功能的第四网络站 点（22)的数据连接，如果建立，则将控制命令转换为第四网络站点(22)的相应格式并将其传送到第四网络站点（22)。

12. 根据权利要求IO所述的网络连接单元，其特征在于，所述第 一网络站点（20)是显示设备，所述第二网络站点（11)是电视机， 所述第三网络站点（19)是包括调谐器设备的机顶盒，在与由所述电 视机发出的节目设置相关的控制命令到达所述网络连接单元（14)时， 如果在第一类型的网络中的第一网络站点没有与控制命令相对应的功 能，则所述另一转换装置检查将控制命令引导到其的第一类型的网络 中的显示设备是否保持已建立的去往调谐器设备的数据连接，如果保 持，则所述另一转换装置将控制命令转换为调谐器设备的匹配格式并 传送到调谐器设备。

13. 根据权利要求11所述的网络连接单元，所述第一网络站点(20) 是显示设备，所述第三网络站点（19)是视频数据源设备，所 述第四网络站点（22)是音频设备，其特征在于，在与由所述第二网 络站点（11)发出的音量设置相关的控制命令到达所述网络连接单元(14)时，如果在第一类型的网络中的第一网络站点没有与控制命令 相对应的功能，则所述另一转换装置检查显示设备是否保持己建立的 去往视频数据源设备的数据连接，如果保持，则检査是否为所述视频 数据源设备进一步建立去往所述音频设备的数据连接，如果进一步建 立，则将与音量设置相关的控制命令转换为所述音频设备的匹配格式并将其传送到所述音频设备。

14. 根据权利要求IO所述的网络连接单元，其特征在于所述连接单元设计为基于HAVi标准的网络与基于因特网协议的UPnP网络的 连接，其中HAVi代表家庭音频/视频互操作性，而UPnP代表通用即插即用。

15. 根据权利要求14所述的网络连接单元，其特征在于，第一网 络站点是显示设备，第三网络站点（19)是包括调谐器FCM的机顶 盒，所述另一转换装置设计为：由所述另一转换装置将由所述第二网 络站点（11)发布的针对节目设置的控制命令转换为调谐器FCM的 HAVi命令Tuner::SdectService，其中FCM代表功能组件模块。

16. 根据权利要求14所述的网络连接单元，其特征在于，第一网 络站点是显示设备，第三网络站点（19)是机顶盒，第四网络站点（22) 是包括放大器FCM的网关，其中如果第三网络站点（19)没有相对 应的功能，则进行检查以确定针对第三网络站点（19)是否建立去往 具有相对应的功能的第四网络站点（22)的数据连接，如果建立，则 将控制命令转换为第四网络站点（22)的相应格式并传送到第四网络 站点（22)，所述另一转换装置设计为：由所述另一转换装置将由所述 第二网络站点（11)发布的针对音量设置的控制命令转换为放大器 FCM的HAVi命令Amplifier:: Set Volume 。

说明书

控制第一类型的网络中的网络站点的方法、以及连接单元 技术领域

本发明涉及家庭网络的技术领域。特别地，本发明涉及通过网关

将第一类型的网络（例如基于HAVi的家庭网络）与第二类型的网络（例 如基于UPnP的家庭网络）相连的领域。

背景技术

对于设备的家庭联网，已经同时出现了多种家庭网络标准。特别 地，在娱乐电子领域中已经确立了总线标准IEEE 1394。所述标准以非 常高的数据速率来实现娱乐电子设备之间的通信。100、 200和400 Mbit/s的数据速率得到支持（在未来将支持甚至是更高的数据速率）。 这足以并行地传送用于控制网络站点的异步数据分组和同步音频和视 频数据流。然而，IEEE 1394标准仅指定了用于数据通信的IS0/0SI参 考模型的下层，即，物理层、数据链路层和网络层的部分。然而，上 层（即，传输层、会话层、表示层和应用层）还未指定。
娱乐电子公司团体还负责定义娱乐电子设备之间的数据交换的 上层。该标准己知为HAVi (缩写），其中HAVi代表家庭音频/视频互操 作性。该标准指定了所谓的互操作性中间件，其确保了来自不同制造 商的产品互相理解，即协作以便通过网络联合地完成任务。
由微软公司牵头的不同的公司团体（特别是来自计算机行业的公 司）已经启动了根据现有的因特网协议（IP)来指定网络控制软件的 不同动议。该网络系统已知为UPnP (通用即插即用的縮写）。在该系统 的情况下，该规范并非主要针对娱乐电子设备来实现，而是还可以将 其他设备集成在网络中，例如，特别是个人计算机、白色家电（例如 电冰箱、微波炉、洗衣机和加热控制器、发光控制器、告警系统等）。
尽管两种家庭网络标准HAVi和UPnP有时被看作竞争对手，但是其至少部分地用于不同的目的，并且可以预见以下场景：两种网络彼此 一道存在于家庭中，所述网络通过网关彼此相连。然后，将能够从HAVi
网络来控制UPnP网络中的设备且反之亦然。两种网络之间的连接单元
之后被称为"网关"。术语网关经常与习惯上通常是同样的术语"网桥"
相区分。网桥和网关之间的差别在于以下事实：网桥将数据链路层上 的数据分组传递到各个其他网络，而在网关中，已经将数据分组传递
至Uiso/osi参考模型的上层。
用于连接HAVi和UPnP网络的网关的之前的工作总是基于所谓的 "基于代理的网关"方法。这涉及以下内容：为了使UPnP网络站点从 HAVi设备处可见，通过所谓的HAVi-DCM代码单元将UPnP设备表示在网 关的HAVi侧。在这种情况下，DCM代表设备控制模块，并形成了用于控 制设备的通用功能的接口。然后，将这些附加DCM登陆到HAVi网络上， 并且能够从HAVi设备对其进行寻址。在这种情况下，DCM代码单元对于 每一个UPnP网络站点均是必需的。如果网络站点提供了不同的功能， 例如具有调谐器、放大器以及显示设备的功能的通用电视机，于是， 除了DCM之外，在DCM代码单元中设置大量的所谓FCM(如果适当的话）。 在这种情况下，FCM是所谓的功能组件模块，因而用来覆盖用于控制特
定设备功能的接口。
相反，还需要使HAVi网络能从UPnP侧寻址。在UPnP侧，HAVi设备 由所谓的UPnP设备表示。因此，针对每一个HAVi网络站点，还使相应 的UPnP设备在网关中保持就绪。针对每一个UPnP设备存在所谓的XML 设备描述。在这种情况下，XML代表描述语言扩展标示语言。在UPnP 侧上的HAViFCM的对应物是所谓的"服务"。因此，可以在UPnP设备中 描述多个UPnP服务。可以尽可能完整地来实现HAVi DCM/FCM和UPnP设
备/服务之间的转换。 发明内容
然而，两种标准的对比揭示了： HAVi和UPnP控制命令之间的完全 转换并非总是可能的。假定HAVi电视机存在于HAVi网络中。这在HAVi 网络中由"显示器"类型的FCM或由"AV显示器"类型的FCM来表示。"AV显示器"FCM是"显示器"FCM与"放大器"FCM的组合。
为了能够从UPnP侧对该电视机进行控制，必须在HAVi-UPnP网关 中产生UPnP设备表示，并且必须在所述的表示和HAVi-FCM之间对控制 命令进行相应地转换。与HAVi显示器匹配的UPnP设备是所谓的"媒体 再现器"。然而，两个设备的功能的对比揭示了许多差别。在HAVi显示 器的情况下，可以设置以下属性：对比度、色调、色彩、亮度、锐利 度。在UPnP设备的情况下可以设置以下属性：对比度、色调、色彩、
亮度、节目、音量。结果，能够无任何困难地将用于改变对比度、色 调、色彩、亮度的UPnP功能映射到HAVi "显示器"FCM的关联功能上，
但是没有针对用于改变节目和音量的功能的对应物。这尤其是由于以 下事实：在HAVi系统中的节目改变的功能包含在"调谐器"FCM中。然 而，该"调谐器"FCM并不一定是显示器DCM代码单元中的一部分。
于是，本发明的思想在于：将不能够直接映射到HAVi功能上的 UPnP功能转发到与各个HAVi设备相连的HAVi设备。作为示例，如果HAVi 显示器与HAVi调谐器相连（即如果存在1394连接），则能够将用于改变 节目的控制命令直接转发到调谐器。如果还存在从调谐器到音频放大 器的连接，则可以将用于改变音量的相应控制命令转发到该音频放大
器o

附图说明

附图中示出了本发明的典型实施例，并将在以下描述中更详细地
解释这些实施例。在附图中：
图l示出了两个家庭网络通过网关彼此相连的图示；
图2示出了网关的软件组件； 图3示出了HAVi显示器的软件组件；以及 图4示出了HAVi调谐器的软件组件。

具体实施方式

图l示出了通过网关（网络连接单元）彼此相连的两个家庭网络 的基本结构。在图l的左手侧示出了基于UPnP的家庭网络。参考数字IO表示作为UPnP设备的示例的监视摄像机。参考数字ll表示作为UPnP网 络站点的另一示例的电视机。参考数字12另外表示同样集成到UPnP网 络中的个人计算机。UPnP设备通过网络连接13连接在一起。将普遍公 知的因特网总线作为这样的网络连接13的典型示例。
在图l的右手侧示出了根据HAVi标准指定的家庭网络示例。参考 数字19表示所谓的机顶盒，作为数字电视的接收设备。参考数字20表 示HAVi显示显示器类型的数字电视机。这样的数字电视机不再具有其 自身的接收部分也不再具有其自身的音频部分。它们从诸如机顶盒19 等另一设备中获取数字视频数据。然而，在所示情况下，将视频数据 通过网络电缆传输到数字电视机20。可以如下配置：机顶盒19产生包 含复用形式的音频和视频数据的MPEG2传输流。然后，数字电视机20 从传输流中获取视频数据，对其进行解码并在显示器上显示所传送的
参考数字21表示视频记录器。参考数字22表示放大器。同样，可 以由机顶盒向放大器22提供MPEG2传输流。放大器从传输流中提取音频
数据，对其进行解码并通过扬声器对音频内容进行再现。
网络电缆由参考数字23标记。在HAVi网络示例的假定情况下，该 网络电缆23由所谓的IEEE 1394总线来实现。
在图1的中心示出了网关14。该网关14将两个网络彼此相连。为 此，在网关14上一侧表示所谓的IP和UPnP栈15，另一侧表示所谓的HAVi 栈16。 IP栈15和HAVi栈16包含参与各个相连的网络所需的所有软件组 件。此外，网关14还包含另外的软件组件（并未分离地列出）。然而， 该图示示意地示出了在两个软件栈15和16之间交换数据。在这种情况 下，参考数字17表示针对音频和视频数据流的数据路径。相反，参考 数字18表示用于要在两个软件栈之间交换的控制信息的数据路径。
已经公布了HAVi标准以及UPnP规范。现在，HAVi规范为版本l. 1。 准确的表示为：HAVi规范"Specification of the Home Audio/Video interoperability (HAVi) Architecture",版本l.l， 2001年5月15 日。可以通过微软公司来获得该UPnP规范。在UPnP系统的官方因特网 网页上还有更详细的信息。在这一点上，可以注意因特网网页WW.UPnP.org。
由于并非HAVi和UPnP系统的所有组件对于解释本发明均是重要 的，下面将仅更详细地解释必需的组件。对于更多的细节，针对本发 明的公开，明确地参考两个先前所提到的规范。
在图2中，相同的参考数字表示在图l中也示出过的组件。其中示 出了网关14的必需的软件组件。如针对图l已经解释的，网关14包括用 于UPnP网络中的通信的因特网协议和UPnP栈15、以及用于HAVi网络中 的通信的HAVi栈16。在这种情况下，在HAVi网络中，将网关表示为FAV 设备，对应于全AV设备。FAV设备在HAVi网络中具有最高升级等级的软 件组件。
在HAVi栈16的最底层示出了IEEE 1394接口41。典型地，所述接 口并未具体化为软件组件。然而，IEEE 1394标准规定物理层和数据链 路层必须以硬件来具体实现。典型地，将两个分立的IC用于该实现。 将所谓的通信媒体管理器42建立在此之上，作为软件组件。它形成了 网络层和传输层的部分，并形成了其他软件组件和IEEE 1394总线之间 的接口。
将所谓的消息收发系统43实现在通信媒体管理器42之上。由于如 果两个其他软件模块想要彼此交换数据，在所有的情况下均要使用消 息收发系统，该组件在HAVi标准中是非常重要的组件。消息收发系统 独立于IS0/0SI参考模型中的网络层和传输层。
HAVi栈的另一模块是所谓的事件管理器34。事件管理器34的任务
是向网络中的各个软件组件通知已经出现的变化/事件。特别是，无论 何时当将设备添加到网络上或从网络上断开该设备时，会出现这样的 事件。
HAVi栈的另一软件组件是所谓的登记处45。该登记处列出了网络 中的可用软件单元。该登记处提供对特定软件单元的搜索服务。想要 与网络中的其他软件单元通信的软件单元必须在登记处中进行登记。
HAVi栈的另一软件组件是所谓的DCM管理器46。 DCM管理器46的任 务是将针对各个网络站点的DCM代码单元安装在FAV和IAV设备中。
资源管理器47的任务是监视网络中的特定资源是否仍然可用于流管理器48 负责建立网络订户站点之间的连接。然后，能够经由已经建立的连接 来传输AV数据流。还将各种DCM代码单元建立在网关的HAVi栈的软件单元之上（如 到目前为止已经描述的）。DCM代码单元是在HAVi侧上使用的软件单元， 以便控制相关联的HAVi设备。因此，为了控制UPnP设备，针对UPnP设 备，在每一种情况下将关联的HAViDCM代码单元安装在网关中。例如， 参考数字49表示针对UPnP网络中的监视摄像机10的DCM代码单元。DCM 代码单元50用于控制UPnP网络中的个人计算机12。此外，对于电视机 11，存在在HAVi网关14中表示的关联DCM代码单元51。根据HAVi规范， 还可以将HAVi网络的其他DCM代码单元安装在HAVi网关14中，但并非必 须这样安装，如图2的示例所示。参考数字60另外表示网关14的应用程 序。在HAVi网络中实现的应用访问大量的所谓FCM (功能组件模块）。 在HAVi标准自身中指定了各种类型的FCM的功能。这些功能包括调谐器 FCM、 VCR FCM、时钟FCM、摄像机FCM、 AV盘FCM、放大器FCM、显示器 FCM、 AV显示器FCM、调制解调器FCM和万维网代理FCM。应该考虑到， 对于HAVi设备，在HAVi控制器中，通常的情况下能够安装用于控制HAVi 设备的通用功能的DCM以及大量FCM。然后，将DCM和FCM组合在所谓的 DCM代码单元中。同样表示在网关14中的IP和UPriP栈15并未示出其所有组件。这样的栈的构造在现有技术中是公知的。因此，为了简化图示，仅示出了 这些组件之一。也就是所谓的HTTP万维网服务器33。 HTTP万维网服务 器33包括对HAVi网络中存在的设备的各种XML设备描述。也就是，针对 视频记录器21的XML设备描述34、针对机顶盒19的XML设备描述35、针 对电视机20的XML设备描述36、以及针对放大器22的XML设备描述37。 另外，在lP和UPnP栈32的剩余部分之下另外示出了因特网接口 31。所述因特网接口用于将该网关与UPnP网络相连。在图3中，针对数字电视机20， HAVi栈的各个软件单元同样分离 地表示。由于这些组件由与网关14的HAVi栈16中的相同字母縮写和参 考数字来表示，因此不需要再次对这些部分进行解释。同样，假定数字电视机20是典型实施例中的FAV设备。如已经解 释的，这样的设备配备有最大数量的HAVi软件单元。特殊特征在于： FAV设备也已经集成在所谓的Java虚拟机中。因此，该设备能够将Java 代码转换为可执行程序代码然后相应地执行其。FAV设备具有从另一 HAVi网络设备加载DCM代码单元的能力。然后，将DCM代码单元与FAV 设备的DCM代码单元一道安装在FAV设备中。因此，图3示出了将用于控 制视频记录器21和放大器22的DCM代码单元52和55与数字电视机20的 DCM代码单元53—起另外安装。同样也示出了用户接口56。图4另外示出了机顶盒19的软件组件。该设备被分类为IAV设备 (中间AV设备）。因此，其包括比FAV设备更少的软件组件。由于先前 已经对其进行了解释，因此大多数这些软件组件将不再被详细提及。 将用于控制机顶盒的DCM代码单元54另外表示为先前并未提到的另一软件组件。现在，下面将描述如果想要从UPnP侧来控制HAVi网络中的设备、 各个软件单元如何交互。然而，由于HAVi栈16并不接受特定的UPnP消 息，网关软件60必须发起/进行这些消息向HAVi栈15可理解的格式的转 换。由UPnP栈15所产生的关联UPnP消息可以基于所谓的S0AP协议（简 单对象访问协议）。因此，网关软件60必须促成或自身实现S0AP消息向 HAVi消息形式的转换。由于两种系统均是指定的，对于许多UPnP消息 而言，该转换是可能的，而不会存在另外的困难。下面，假定想要由UPnP媒体再现器（renderer) ll来控制HAVi显 示设备20。根据UPnP规范，TV设备具有能够用来变更设备设置的一系 列服务。例如，这些服务为对比度、色调、色彩、亮度、节目、音量。 对于对比度、色调、色彩、亮度等服务，在HAVi显示FCM中存在相应的 月艮务，艮卩，Display::SetContrast 、 Display::SetTint 、 Display: :SetColor、以及Display: :SetBrightness。因此，可以在网 关软件60中容易地将相应的S0AP命令转换为正确的HAVi显示器FCM命然而，由于针对节目和音量设置在HAVi显示器FCM中没有对应模 块，因此转换的过程如下。音量设置网关软件60检查是否为HAVi显示器登记了建立连接。为此，网关 软件60经由消息收发系统43来询问流管理器48。如果连接已建立，例 如，与机顶盒19的连接，则通过检査来确定机顶盒是否已经建立了到 放大器FCM的另一连接。如果情况如此，则执行对音量设置命令的转换， 从而将A即lifier::SetVolume形式的命令引导网关14的放大器FCM。网 关14经由IEEE 1394总线23将相应的HAVi消息传送到放大器22。节目设置如果节目切换命令（即，prog+或prog-)从UPnP电视机ll到达， 则网关软件60检査针对HAVi显示器20，是否将到调谐器FCM的连接登记 在流管理器48处。如果情况如此，则执行节目设置命令的转换，从而 将Tuner: :SelectService形式的命令引导到机顶盒19的调谐器FCM。网 关14经由IEEE 1394总线23将相应的HAVi消息传送到机顶盒19。本发明特别适合于网关用于将HAVi网络与UPnP相连的情况。然 而，还可以设想网关将其他网络彼此相连的使用可能，例如，将HAVi 网络与OSGi网络相连或者将基于电源线数据传输的网络（例如EHS)与 诸如UPnP或OSGi等IP网络相连。