传输设备和方法.pdf

本发明提供一种传输设备和方法。突发信号生成器生成突发信号，该突发信号是长度根据以预定周期输入的数据的波动而改变的可变长度部分。OFDM调制器生成OFDM信号(包括保护间隔部分和有效符号部分)，该OFDM信号是包含与预定周期的n(n为正整数)倍或1/n相对应的数据的固定长度部分。帧包括可变长度部分和固定长度部分。这使得传输信号(TX)实际上具有几乎等于与播放器的时钟同步的信号(WS)的周期的帧周期并包含其波动。

1.  一种传输设备，包括：
输入部件，用于以预定周期输入数据；
生成部件，用于生成由包括可变长度部分和固定长度部分的帧构成的传输信号，所述可变长度部分的长度根据由所述输入部件输入的数据的所述预定周期的波动而改变，所述固定长度部分包含与所述预定周期的n倍或1/n相对应的数据，其中，n是正整数；以及
传输部件，用于传输由所述生成部件生成的所述传输信号。

2.  根据权利要求1所述的传输设备，其特征在于，所述输入部件以基于第一时钟的第一周期输入数据，
所述传输设备还包括时钟信号生成部件，所述时钟信号生成部件用于通过利用第二时钟对所述第一周期重新计时，生成具有第二周期的信号，以及
所述生成部件生成由包括可变长度部分和固定长度部分的帧构成的传输信号，所述可变长度部分的长度根据由所述输入部件输入的数据的所述第二周期的波动而改变，所述固定长度部分包含与所述第一周期的n倍或1/n相对应的数据，其中，n是正整数。

3.  根据权利要求1或2所述的传输设备，其特征在于，所述可变长度部分不包含包括以所述预定周期输入的数据的传输中的有意义数据的信号。

4.  根据权利要求1或2所述的传输设备，其特征在于，包含在所述固定长度部分中的数据是通过利用正交频分复用进行调制后的数据。

5.  根据权利要求4所述的传输设备，其特征在于，所述可变长度部分被配置成与包含在所述固定长度部分中的数据的有效符号和保护间隔之一相邻。

6.  一种用于使传输设备传输数据的方法，包括以下步骤：
输入步骤，用于以预定周期输入数据；
生成步骤，用于生成由包括可变长度部分和固定长度部分的帧构成的传输信号，所述可变长度部分的长度根据在所述输入步骤中输入的数据的所述预定周期的波动而改变，所述固定长度部分包含与所述预定周期的n倍或1/n相对应的数据，其中，n是正整数；以及
传输在所述生成步骤中生成的所述传输信号。

7.  一种传输设备，包括：
解码器，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；
数据帧生成器，用于生成基于由所述解码器解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；
调制器，用于调制由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，以生成符号数据；
时钟信号生成器，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；
定时信号生成器，用于通过使用由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号对由所述解码器解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后上升，并且在经过由所述调制器生成的所述符号数据的时间长度之后下降；
D/A转换器，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，对由所述调制器生成的所述符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；
突发信号生成器，用于通过对由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；
传输频率转换器，用于通过使用由所述突发信号生成器生成的所述突发信号将由所述D/A转换器生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及
切换单元，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，将由所述传输频率转换器生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将由所述突发信号生成器生成的所述突发信号输出至所述传输路径。

8.  根据权利要求7所述的传输设备，其特征在于，所述预定时间的长度等于从自所述解码器输出所述媒体数据到输入至所述D/A转换器所需的时间。

9.  一种传输设备，包括：
解码器，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；
数据帧生成器，用于生成基于由所述解码器解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；
调制器，用于调制由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，以生成符号数据；
时钟信号生成器，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；
突发信号生成器，用于通过对由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；
定时信号生成器，用于通过使用由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号对由所述解码器解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后下降，并且在经过预定突发信号时间长度之后上升；
调整数据添加单元，用于向由所述调制器生成的所述符号数据添加调整数据，其中，所述调整数据的长度与由所述定时信号生成器生成的所述第二同步信号的周期的波动相对应；
D/A转换器，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，对由所述调整数据添加单元添加了所述调整数据的符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；
传输频率转换器，用于通过使用由所述突发信号生成器生成的所述突发信号将由所述D/A转换器生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及
切换单元，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，将由所述传输频率转换器生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将由所述突发信号生成器生成的所述突发信号输出至所述传输路径。

10.  根据权利要求9所述的传输设备，其特征在于，所述预定时间是通过从自所述解码器输出所述媒体数据到输入至所述D/A转换器所需的时间减去由所述突发信号生成器生成的所述突发信号的时间长度而获得的。

11.  一种传输方法，包括以下步骤：
解码步骤，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；
数据帧生成步骤，用于生成基于解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；
调制步骤，用于调制所生成的所述数据帧，以生成符号数据；
时钟信号生成步骤，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；
定时信号生成步骤，用于通过使用在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号对在所述解码步骤中解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后上升，并且在经过在所述调制步骤中生成的所述符号数据的时间长度之后下降；
D/A转换步骤，用于当所生成的所述输出使能信号处于H电平时，对在所述调制步骤中生成的所述符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；
突发信号生成步骤，用于通过对在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；
传输频率转换步骤，用于通过使用在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号将在所述D/A转换步骤中生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及
当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，将在所述传输频率转换步骤中生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号输出至所述传输路径。

12.  一种传输方法，包括以下步骤：
解码步骤，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；
数据帧生成步骤，用于生成基于解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；
调制步骤，用于调制所生成的所述数据帧，以生成符号数据；
时钟信号生成步骤，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；
突发信号生成步骤，用于通过对所生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；
定时信号生成步骤，用于通过使用在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号对在所述解码步骤中解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后下降，并且在经过预定突发信号时间长度之后上升；
调整数据添加步骤，用于向在所述调制步骤中生成的所述符号数据添加调整数据，其中，所述调整数据的长度与在所述定时信号生成步骤中生成的所述第二同步信号的周期的波动相对应；
D/A转换步骤，用于当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，对在所述调整数据添加步骤中添加了所述调整数据的符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；
传输频率转换步骤，用于通过使用在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号将所生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及
当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，将在所述传输频率转换步骤中生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号输出至所述传输路径。

13.  一种由传输设备执行的传输方法，所述传输设备用于传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧，所述传输方法包括以下步骤：
根据从外部装置输入的数据，生成周期与所输入的数据的采样周期相对应的重放同步信号；
生成周期与从所述外部装置输入的数据的采样周期相对应的时钟信号；
检测步骤，用于检测在切换工作模式时生成的、所述重放同步信号和所述时钟信号之间的相位差；
传输帧生成步骤，用于生成可变长度部分的长度根据所检测到的所述相位差而改变的传输帧；以及
与所述时钟信号的周期同步地将所生成的传输帧传输至接收设备。

14.  根据权利要求13所述的传输方法，其特征在于，在所述检测步骤中，检测在将第一工作模式切换成第二工作模式时生成的、所述重放同步信号和所述时钟信号之间的相位差，其中，所述第一工作模式用于传输如下传输帧：该传输帧包括所述可变长度部分和基于在所述传输设备中生成的数据所生成的固定长度部分的数据帧，第二工作模式用于传输如下传输帧：该传输帧包括所述可变长度部分和基于从所述外部装置输入的数据所生成的固定长度部分的数据帧。

15.  根据权利要求13所述的传输方法，其特征在于，当用于输入数据的外部装置改变时，切换所述工作模式。

16.  根据权利要求13到15中任一项所述的传输方法，其特征在于，在所述传输帧生成步骤中，所述可变长度部分的长度在预定范围内改变。

17.  一种传输设备，用于传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧，包括：
用于根据从外部装置输入的数据生成周期与所输入的数据的采样周期相对应的重放同步信号的部件；
用于生成周期与从所述外部装置输入的数据的采样周期相对应的时钟信号的部件；
用于检测在切换工作模式时生成的、所述重放同步信号和所述时钟信号之间的相位差的部件；
用于生成可变长度部分的长度根据所检测到的所述相位差而改变的传输帧的部件；以及
用于与所述时钟信号的周期同步地将所生成的传输帧传输至接收设备的部件。

18.  一种传输设备，其能够在第一工作模式和第二工作模式之间切换的同时工作，其中，所述第一工作模式用于传输根据从外部装置输入的数据所生成的传输帧，所述第二工作模式用于传输根据在所述传输设备中生成的数据所生成的传输帧，所述传输设备包括：
解码器，用于解码从所述外部装置输入的并包括重放同步数据的多声道音频数据，以生成数据帧和重放同步信号；
传输数据生成器，用于生成空数据和与系统设置相关的命令数据之一；
数据选择器，用于在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的音频数据，并且在所述第二工作模式下输出由所述传输数据生成器生成的数据；
时钟选择器，用于进行控制，以在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的所述重放同步信号，并且在所述第二工作模式下不输出信号；
时钟信号生成器，用于生成周期与所述重放同步信号的周期相对应的时钟信号；
输出单元，用于在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的所述重放同步信号和由所述时钟信号生成器生成的所述时钟信号之间的相位差信息，并且在所述第二工作模式下输出预定相位差信息；
调整时间判断单元，用于基于来自所述输出单元的输出，生成调整时间信息；
数据帧生成器，用于基于来自所述数据选择器的输出和由所述调整时间判断单元生成的所述调整时间信息，生成数据帧；
OFDM符号生成器，用于根据由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，生成OFDM符号；
突发信号生成器，用于生成突发信号；
传输帧生成器，用于生成包括所述突发信号、所述OFDM符号和长度与所述调整时间信息相对应的帧调整信号的传输帧；以及
传输器，用于与由所述时钟信号生成器生成的所述时钟信号的周期同步地传输所述传输帧。

传输设备和方法
技术领域
本发明涉及一种传输设备和方法，并且更具体地，涉及一种适用于视频或音频数据传输的传输设备和方法。
背景技术
存在一种作为具有预定结构的连续帧传输以预定周期从输入设备所接收的数据的传输设备。这种传输设备可用于传输例如需要准时输出的视频或音频流数据。然而，数据输入周期的波动或输入设备和传输设备之间的工作时钟频率的偏差生成数据输入速率和传输速率之间的差。这导致数据丢失或帧不连续，也就是说，妨碍视频或音频流数据的高质量传输。
作为防止此问题的一般措施，使用缓冲存储器来吸收速率差和均衡传输速率。然而，当在没有中断的情况下长时间输入数据时，数据输入周期的不均匀波动或输入设备和传输设备之间的工作时钟频率的偏差导致缓冲存储器的上溢或下溢。
可以通过使用日本特开昭62-072251号公报所公开的技术来解决该问题，该技术根据存储在缓冲存储器中的数据的量，改变包括在帧中的前导信号(preamble)的长度。
然而，日本特开昭62-072251号公报的技术需要具有相当大的容量的缓冲存储器来执行与所存储的数据的量相对应的处理。这仍然引起传输延迟。
另外，日本特开昭62-072251号公报没有公开外部装置切换时的操作。在日本特开昭62-072251号公报的结构中，存储在缓冲存储器中的数据的量可能由于切换外部装置时的数据输入定时的变化而瞬间增加或减少。这导致缓冲存储器的上溢或下溢。为了防止这一问题，需要准备容量大到即使在切换外部装置时也足以防止上溢的缓冲存储器，并且需要在将足够量的数据存储在该存储缓冲器中以防止下溢的同时进行操作。
在这种情况下，由于在缓冲存储器中存储相当大的量的数据的同时执行操作，因而发生不必要的传输延迟。
发明内容
本发明提供这样一种技术：该技术用于当作为具有预定结构的连续帧传输以预定周期输入的数据时，在保持给定传输质量的同时，降低所需的缓冲存储器容量，并且减小传输延迟。
本发明还解决在工作模式切换时在传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧的传输设备中所出现的问题。
本发明的第一方面提供一种传输设备，包括：输入部件，用于以预定周期输入数据；生成部件，用于生成由包括可变长度部分和固定长度部分的帧构成的传输信号，所述可变长度部分的长度根据由所述输入部件输入的数据的所述预定周期的波动而改变，所述固定长度部分包含与所述预定周期的n倍或1/n相对应的数据，其中，n是正整数；以及传输部件，用于传输由所述生成部件生成的所述传输信号。
本发明的第二方面提供一种用于使传输设备传输数据的方法，包括以下步骤：输入步骤，用于以预定周期输入数据；生成步骤，用于生成由包括可变长度部分和固定长度部分的帧构成的传输信号，所述可变长度部分的长度根据在所述输入步骤中输入的数据的所述预定周期的波动而改变，所述固定长度部分包含与所述预定周期的n倍或1/n相对应的数据，其中，n是正整数；以及传输在所述生成步骤中生成的所述传输信号。
本发明的第三方面提供一种传输设备，包括：解码器，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；数据帧生成器，用于生成基于由所述解码器解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；调制器，用于调制由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，以生成符号数据；时钟信号生成器，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；定时信号生成器，用于通过使用由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号对由所述解码器解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后上升，并且在经过由所述调制器生成的所述符号数据的时间长度之后下降；D/A转换器，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，对由所述调制器生成的所述符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；突发信号生成器，用于通过对由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；传输频率转换器，用于通过使用由所述突发信号生成器生成的所述突发信号将由所述D/A转换器生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及切换单元，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，将由所述传输频率转换器生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将由所述突发信号生成器生成的所述突发信号输出至所述传输路径。
本发明的第四方面提供一种传输设备，包括：解码器，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；数据帧生成器，用于生成基于由所述解码器解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；调制器，用于调制由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，以生成符号数据；时钟信号生成器，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；突发信号生成器，用于通过对由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；定时信号生成器，用于通过使用由所述时钟信号生成器生成的所述第二时钟信号对由所述解码器解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后下降，并且在经过预定突发信号时间长度之后上升；调整数据添加单元，用于向由所述调制器生成的所述符号数据添加调整数据，其中，所述调整数据的长度与由所述定时信号生成器生成的所述第二同步信号的周期的波动相对应；D/A转换器，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，对由所述调整数据添加单元添加了所述调整数据的符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；传输频率转换器，用于通过使用由所述突发信号生成器生成的所述突发信号将由所述D/A转换器生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及切换单元，用于当由所述定时信号生成器生成的所述输出使能信号处于H电平时，将由所述传输频率转换器生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将由所述突发信号生成器生成的所述突发信号输出至所述传输路径。
本发明的第五方面提供一种传输方法，包括以下步骤：解码步骤，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；数据帧生成步骤，用于生成基于解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；调制步骤，用于调制所生成的所述数据帧，以生成符号数据；时钟信号生成步骤，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；定时信号生成步骤，用于通过使用在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号对在所述解码步骤中解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后上升，并且在经过在所述调制步骤中生成的所述符号数据的时间长度之后下降；D/A转换步骤，用于当所生成的所述输出使能信号处于H电平时，对在所述调制步骤中生成的所述符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；突发信号生成步骤，用于通过对在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；传输频率转换步骤，用于通过使用在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号将在所述D/A转换步骤中生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，将在所述传输频率转换步骤中生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号输出至所述传输路径。
本发明的第六方面提供一种传输方法，包括以下步骤：解码步骤，用于接收和解码基于第一时钟信号的第一同步信号和媒体数据；数据帧生成步骤，用于生成基于解码得到的所述第一同步信号的各周期的数据帧；调制步骤，用于调制所生成的所述数据帧，以生成符号数据；时钟信号生成步骤，用于生成与所述第一时钟信号独立的第二时钟信号；突发信号生成步骤，用于通过对所生成的所述第二时钟信号进行分频并对所述第二时钟信号进行滤波，生成频率与载波频率相等的突发信号；定时信号生成步骤，用于通过使用在所述时钟信号生成步骤中生成的所述第二时钟信号对在所述解码步骤中解码得到的所述第一同步信号重新计时，生成第二同步信号，并且用于生成输出使能信号，其中，所述输出使能信号在从所生成的所述第二同步信号的上升沿开始经过预定时间之后下降，并且在经过预定突发信号时间长度之后上升；调整数据添加步骤，用于向在所述调制步骤中生成的所述符号数据添加调整数据，其中，所述调整数据的长度与在所述定时信号生成步骤中生成的所述第二同步信号的周期的波动相对应；D/A转换步骤，用于当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，对在所述调整数据添加步骤中添加了所述调整数据的符号数据进行D/A转换，以生成中频信号；传输频率转换步骤，用于通过使用在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号将所生成的所述中频信号转换成所述载波频率，生成载波频率信号；以及当在所述定时信号生成步骤中生成的所述输出使能信号处于H电平时，将在所述传输频率转换步骤中生成的所述载波频率信号输出至传输路径，并且当所述输出使能信号处于L电平时，将在所述突发信号生成步骤中生成的所述突发信号输出至所述传输路径。
本发明的第七方面提供一种由传输设备执行的传输方法，所述传输设备用于传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧，所述传输方法包括以下步骤：根据从外部装置输入的数据，生成周期与所输入的数据的采样周期相对应的重放同步信号；生成周期与从所述外部装置输入的数据的采样周期相对应的时钟信号；检测步骤，用于检测在切换工作模式时生成的、所述重放同步信号和所述时钟信号之间的相位差；传输帧生成步骤，用于生成可变长度部分的长度根据所检测到的所述相位差而改变的传输帧；以及与所述时钟信号的周期同步地将所生成的传输帧传输至接收设备。
本发明的第八方面提供一种传输设备，用于传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧，包括：用于根据从外部装置输入的数据生成周期与所输入的数据的采样周期相对应的重放同步信号的部件；用于生成周期与从所述外部装置输入的数据的采样周期相对应的时钟信号的部件；用于检测在切换工作模式时生成的、所述重放同步信号和所述时钟信号之间的相位差的部件；用于生成可变长度部分的长度根据所检测到的所述相位差而改变的传输帧的部件；以及用于与所述时钟信号的周期同步地将所生成的传输帧传输至接收设备的部件。
本发明的第九方面提供一种传输设备，其能够在第一工作模式和第二工作模式之间切换的同时工作，其中，所述第一工作模式用于传输根据从外部装置输入的数据所生成的传输帧，所述第二工作模式用于传输根据在所述传输设备中生成的数据所生成的传输帧，所述传输设备包括：解码器，用于解码从所述外部装置输入的并包括重放同步数据的多声道音频数据，以生成数据帧和重放同步信号；传输数据生成器，用于生成空数据和与系统设置相关的命令数据之一；数据选择器，用于在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的音频数据，并且在所述第二工作模式下输出由所述传输数据生成器生成的数据；时钟选择器，用于进行控制，以在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的所述重放同步信号，并且在所述第二工作模式下不输出信号；时钟信号生成器，用于生成周期与所述重放同步信号的周期相对应的时钟信号；输出单元，用于在所述第一工作模式下输出由所述解码器生成的所述重放同步信号和由所述时钟信号生成器生成的所述时钟信号之间的相位差信息，并且在所述第二工作模式下输出预定相位差信息；调整时间判断单元，用于基于来自所述输出单元的输出，生成调整时间信息；数据帧生成器，用于基于来自所述数据选择器的输出和由所述调整时间判断单元生成的所述调整时间信息，生成数据帧；OFDM符号生成器，用于根据由所述数据帧生成器生成的所述数据帧，生成OFDM符号；突发信号生成器，用于生成突发信号；传输帧生成器，用于生成包括所述突发信号、所述OFDM符号和长度与所述调整时间信息相对应的帧调整信号的传输帧；以及传输器，用于与由所述时钟信号生成器生成的所述时钟信号的周期同步地传输所述传输帧。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的控制器的结构的框图；
图2是示出根据第一实施例的5.1声道音频系统的结构的框图；
图3是根据第一实施例的控制器的输入/输出和内部信号的时序图；
图4是示出在第一实施例中所生成的数据帧的结构的例子的图；
图5是示出根据第一实施例的适配器的结构的框图；
图6是根据第一实施例的适配器的输入/输出和内部信号的时序图；
图7是示出根据第二实施例的控制器的结构的框图；
图8是根据第二实施例的控制器的输入/输出和内部信号的时序图；
图9是用于解释根据第二实施例的调整数据的图；
图10是示出根据第二实施例的适配器的结构的框图；
图11是根据第二实施例的适配器的输入/输出和内部信号的时序图；
图12是示出根据第三实施例的控制器的结构的例子的框图；
图13是示出根据第三实施例的5.1声道音频系统的状态变换的例子的图；
图14是示出第三实施例中所传输的帧的结构的例子的图；
图15是示出根据第三实施例的数据帧的结构的例子的图；
图16A和16B是示出初始化模式和同步保持模式中的定时的时序图；
图17A和17B是示出播放器A重放模式和播放器B重放模式中的定时的时序图；
图18A和18B是示出从同步保持模式向播放器A重放模式的变换的时序图；
图19A和19B是示出从播放器A重放模式向播放器B重放模式的变换的时序图；
图20是示出根据第三实施例的适配器的结构的例子的框图；以及
图21是根据第三实施例的适配器的输入/输出和内部信号的时序图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。本发明不局限于这些实施例公开的内容，并且本发明的解决手段不总是必需这些实施例中所述的特征的所有组合。
第一实施例
作为本发明的实施例，说明应用本发明的5.1声道音频系统。
图2是示出根据本实施例的5.1声道音频系统的结构的例子的框图。图2所示的各播放器200和201从记录音频数据的光盘等记录介质读出多声道音频数据，并且将其输出为包含S/PDIF等重放同步数据的多声道音频数据。在本实施例中，为了便于说明，使用两个播放器。然而，只要该系统包括至少一个播放器，播放器的数量没有特别限制。
控制器210进行该系统中的延迟时间调整或音量控制等设置，基于用户指令选择从播放器200和201所接收的音频数据中的一个，并且将其传输至适配器220～225。
适配器220～225接收从控制器210传输来的系统设置数据和音频数据，并且将该数据输出至与这些适配器连接的扬声器230～235。扬声器230～235以声音的方式输出来自与这些扬声器连接的适配器220～225的输出信号。
向适配器220～225分配与扬声器230～235的安装位置相对应的音频声道。更具体地，将适配器220分配到中心(C)声道。将适配器221分配到超低音(SW)声道。将适配器222分配到右前(FR)声道。将适配器223分配到右后(RR)声道。将适配器224分配到左后(RL)声道。将适配器225分配到左前(FL)声道。
通过S/PDIF线缆等音频线缆将播放器200和201连接到控制器210。控制器210和适配器220～225通过线缆菊链连接。在该例子中，将控制器210连接到适配器220。将适配器220连接到适配器221。将适配器221连接到适配器222。将适配器222连接到适配器223。将适配器223连接到适配器224。将适配器224连接到适配器225。
在上述结构中，适配器220接收从控制器210传输来的设置数据和音频数据，并且将其传输至适配器221。适配器221将所接收的数据传输至适配器222。这样，将从控制器210传输来的设置数据和音频数据依次传输至适配器220、221、222、223、224和225。
参考图1和3说明控制器210的结构和操作。图1是控制器210的框图。图3是控制器210的输入/输出和内部信号的时序图。
多声道音频解码器100对从播放器200输出并包含例如S/PDIF重放同步数据的多声道音频数据进行解码，从而生成重放同步信号和各声道的PCM(脉冲编码调制)格式的音频数据。根据从播放器200所输出的重放同步数据(S/PDIF数据的前导信号)生成重放同步信号，并且重放同步信号的周期与音频信号的采样周期相同。多声道音频解码器100将所生成的各声道的PCM格式的音频数据连同重放同步信号一起输出至数据帧生成器101，其中，所生成的各声道的PCM格式的音频数据在重放同步信号的每个周期内包括一个采样点。还将重放同步信号输出至定时信号生成器106。
多声道音频解码器100可以将I2S应用于它的输出接口。图3中的I2SX4是来自多声道音频解码器100的输出信号。SCK和WS分别对应于I2S的串行时钟SCK(第一时钟信号)和字选择WS。SD0～SD2对应于串行数据SD。C声道和SW声道的数据输出至SD0。FR声道和FL声道的数据输出至SD1。RR声道和RL声道的数据输出至SD2。在这种情况下，信号WS对应于重放同步信号(第一同步信号)。
注意，由于重放同步信号是根据从播放器200所输出的多声道音频数据中的重放同步数据而生成的，因而重放同步数据的输出中的时间波动导致重放同步信号的周期的波动。
数据帧生成器101按照各预定周期，例如，按照信号WS的各周期(第一周期)，根据从多声道音频解码器100所接收的信号I2SX4生成具有图4所示的结构的数据帧。图4中的区域C、FR、FL、RR、RL和SW分别为C声道、FR声道、FL声道、RR声道、RL声道和SW声道的数据区域。在命令区域中配置对适配器220～225的命令。数据帧生成器101将所生成的数据帧输出至OFDM调制器102。
OFDM调制器102利用OFDM(正交频分复用)对从数据帧生成器101所接收的数据帧进行调制，以生成包括有效符号部分和保护间隔部分的OFDM符号数据，并且将其输出至D/A转换器103。此时，OFDM调制器102根据一个数据帧生成一个OFDM符号数据。
D/A转换器103与从时钟信号生成器107所输出的时钟信号MCLK同步运行。当从定时信号生成器106所输出的输出使能信号OE处于H(高)电平时，D/A转换器103对从OFDM调制器102所接收的OFDM符号数据进行D/A转换，以生成中频OFDM信号。此时，D/A转换器103在一个信号OE的H期间对一个OFDM符号数据进行D/A转换。D/A转换器103将所生成的中频信号(中频OFDM信号)输出至传输频率转换器109。
突发信号生成器104与从时钟信号生成器107所输出的信号MCLK同步运行。突发信号生成器104对从时钟信号生成器107所输出的信号MCLK进行分频，对该信号进行滤波以生成具有与载波频率相同的频率的正弦信号(以下称之为突发信号)，并且将其输出至传输频率转换器109和切换单元105。所生成的突发信号构成与包含在固定长度部分中的有效符号或其保护间隔相邻配置的可变长度部分。
当从定时信号生成器106所输出的信号OE处于H电平时，切换单元105将从传输频率转换器109所输出的载波频率信号(载波频率OFDM信号)输出到至适配器220的传输路径。当从定时信号生成器106所输出的信号OE处于L(低)电平时，切换单元105将从突发信号生成器104所输出的突发信号输出到至适配器220的传输路径。
定时信号生成器106与从时钟信号生成器107所输出的信号MCLK同步运行。定时信号生成器106利用从时钟信号生成器107所输出的信号MCLK，对从多声道音频解码器100所输出的信号WS重新计时(reclock)，从而生成具有第二周期的信号WSR，作为第二同步信号。定时信号生成器106生成信号OE，该信号OE在从信号WSR的上升沿开始经过预定时间Δd之后上升，并且在经过OFDM符号数据的时间长度Ts之后下降。定时信号生成器106将信号OE输出至D/A转换器103和切换单元105。为了便于说明，这里忽略D/A转换器103和传输频率转换器109中的处理延迟。无需说明，如果在这些单元中发生处理延迟，则要输出至切换单元105的信号OE相对于要输出至D/A转换器103的信号OE延迟该处理延迟时间。确定时间Δd，以使得可以以与信号WS相对应的信号WSR的周期，作为传输信号TX输出以给定WS信号周期从多声道音频解码器100所输出的音频数据。时间Δd至少具有等于下面的时间的长度：从开始从多声道音频解码器100输出音频数据到输入至D/A转换器103所需的时间。当在图3中的信号SD0、SD1和SD2的Ci、SWi、FRi、FLi、RRi和RLi(i为整数)以及信号TX的GIj和有效符号j(j为整数)中，下标i与下标j相一致时，表示基于相同音频数据的数据或信号。更具体地，例如，输出信号SD0、SD1和SD2的C1、SW1、FR1、FL1、RR1和RL1，作为信号TX GI1和有效符号1。因此，在全部其余附图中，使用下标表示基于相同音频数据的数据或信号。
时钟信号生成器107生成信号MCLK作为第二时钟信号，并且将其输出至D/A转换器103、突发信号生成器104和定时信号生成器106。信号MCLK是根据独立于播放器200的时钟源的时钟源所生成的并具有适合于OFDM调制/解调系统的足够小的抖动的时钟信号。
应该注意下面几点。在与从播放器200的接收有关的处理中，控制器210实际上使用播放器200作为时钟源。然而，在与向适配器220的传输有关的处理中，控制器210使用在其内部独立生成的时钟信号。这产生时钟之间的频率偏差。因此，即使在信号WS的周期没有波动的情况下，信号WSR的周期也发生波动。
传输频率转换器109使用从突发信号生成器104所输出的突发信号，将从D/A转换器103所输出的中频OFDM信号转换成载波频率，从而生成载波频率OFDM信号。传输频率转换器109将所生成的载波频率OFDM信号输出至切换单元105。
作为这些单元运行的结果，发送至适配器220的传输信号TX具有与实质与播放器200的时钟同步的信号WS的帧周期大致相等的帧周期并包含其波动。该帧包括作为固定长度部分的OFDM信号部分(包括保护间隔部分和有效符号部分)和作为长度根据信号WS或信号WSR的波动而增大或减小的可变长度部分的突发信号部分。
接着参考图5和6说明适配器220～225的结构和操作。图5是适配器220～225的框图。图6是适配器220～225的输入/输出和内部信号的时序图。
A/D转换器500对从接收频率转换器510所输出的中频接收信号进行模拟/数字转换(A/D转换)，以生成数字接收信号RXD，并且将其输出至OFDM解调器501和定时信号生成器502。
OFDM解调器501通过使用从定时信号生成器502所输出的符号同步信号SS获取符号同步，对从A/D转换器500所接收的信号RXD进行OFDM解调，从而获取数据帧(图4)。OFDM解调器501将所获取的数据帧连同重放同步信号AS一起输出至输出单元504。根据从定时信号生成器502所输出的信号SS，生成信号AS，并且信号AS具有与信号SS的周期相同的周期并包含其波动。OFDM解调器501以与信号RX的给定帧相对应的信号AS的周期，输出该帧中所接收的音频数据。此时，以从OFDM解调器501所输出的数据和信号AS的周期之间的关系的形式，再现信号WSR的周期和控制器210中的信号SD0、SD1和SD2的周期之间的关系。OFDM解调器501还将所获取的数据帧输出至OFDM调制器505。
定时信号生成器502基于从A/D转换器500所输出的信号RXD，生成突发门信号BG、信号SS和输出使能信号OE，并且将它们分别输出至PLL单元503、OFDM解调器501以及D/A转换器506和切换单元508。作为OFDM调制/解调系统中的符号同步方法众所周知，可以基于信号RX和通过将信号RX延迟其有效符号长度所获得的信号RXDD之间的相关信号RXDC，生成信号SS。信号SS在检测到信号RXDC的峰值时上升，并且在一个时钟之后下降。还可以基于信号RXDC生成信号BG和信号OE。信号BG在检测到信号RXDC的峰值时上升，将H电平保持等于或短于预定最小突发信号长度的持续时间，然后下降。注意，可以基于从播放器200所输出的重放同步数据的时间波动宽度，确定最小突发信号长度。信号OE在从检测到信号RXDC的峰值开始经过预定时间Δd之后上升，并且在经过OFDM符号时间长度Ts之后下降。时间Δd至少具有要利用OFDM解调器501对信号RXD进行OFDM解调并且将其输入至D/A转换器506所需的长度。为了便于说明，这里忽略D/A转换器506和传输频率转换器507中的处理延迟。无需说明，如果在这些单元中发生处理延迟，则要输出至切换单元508的信号OE相对于要输出至D/A转换器506的信号OE延迟该处理延迟时间。
PLL单元503使用从定时信号生成器502所输出的信号BG作为窗信号，从自控制器210或上游连接的适配器输出的信号RX提取突发信号。然后，PLL单元503利用PLL(锁相环)生成与所提取的突发信号相位相同的连续突发信号。PLL单元503将所生成的突发信号输出至接收频率转换器510、A/D转换器500、传输频率转换器507、以及切换单元508。PLL单元503还对所生成的突发信号进行倍频，以生成时钟信号MCLK。PLL单元503将所生成的信号MCLK提供到适配器的各单元。适配器的各单元与信号MCLK同步运行。也就是说，适配器220～225使用该突发信号来同步工作时钟或OFDM调制/解调处理中的频率(载波频率同步或采样频率同步)。
输出单元504从自OFDM解调器501接收的数据帧提取自身声道的音频数据，基于信号AS对该音频数据进行D/A转换，对其进行放大以生成音频信号，并且将其输出至扬声器。此时，输出单元504校正适配器之间的数据到达时间差，也就是说，根据最晚数据到达的适配器延迟音频信号输出，以获得正确的声音。输出单元504可以生成具有通过平均多个周期的信号AS所获得的周期的信号，并且基于所生成的信号输出该音频信号。
OFDM调制器505对从OFDM解调器501所接收的数据帧进行OFDM调制，以生成包括有效符号部分和保护间隔部分的OFDM符号数据，并且将其输出至D/A转换器506。此时，OFDM调制器505根据一个数据帧生成一个OFDM符号数据。
当从定时信号生成器502所输出的信号OE处于H电平时，D/A转换器506对从OFDM调制器505所接收的OFDM符号数据进行D/A转换，以生成中频OFDM信号，并且将其输出至传输频率转换器507。此时，D/A转换器506在一个信号OE的H期间对一个OFDM符号数据进行D/A转换。
传输频率转换器507使用从PLL单元503所输出的突发信号，将从D/A转换器506所输出的中频OFDM信号转换成载波频率，从而生成载波频率OFDM信号。传输频率转换器507将所生成的载波频率OFDM信号输出至切换单元508。
当从定时信号生成器502所输出的信号OE处于H电平时，切换单元508将从传输频率转换器507所输出的载波频率OFDM信号输出至该传输路径。当从定时信号生成器502所输出的信号OE处于L电平时，切换单元508将从PLL单元503所输出的突发信号输出到至下游连接的适配器的传输路径。
接收频率转换器510接收从控制器210或上游连接的适配器所输出的传输信号RX，并且使用从PLL单元503所输出的突发信号将其转换成中频，从而生成中频接收信号。接收频率转换器510将所生成的中频接收信号输出至A/D转换器500。
作为这些单元运行的结果，至下游连接的适配器的传输信号TX具有与从控制器210或上游连接的适配器所接收的接收信号的帧周期相等的帧周期并包含其波动，并且还具有与该接收信号相同的结构。
在本实施例中，控制器210以一个帧传输与信号WS的一个周期相对应的数据。可以以一个帧传输与信号WS的n(n为正整数)个周期相对应的数据。为此，突发信号部分的长度根据在多个周期中的波动即根据信号WS的每n个周期中的波动而增大或减小，从而使得帧周期与信号WS的多个周期几乎一致并包含其波动。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元504通过对与信号WS相对应的信号AS进行n倍频或者通过在多个周期上对信号AS进行n倍频所获得的信号进行平均，来生成信号，并且基于所生成的信号输出音频信号。
可选地，可以以多个帧传输与信号WS的一个周期相对应的数据。也就是说，可以以一个帧传输与信号WS的1/n个周期相对应的数据。为此，用以传输与信号WS的一个周期相对应的数据的多个帧中的至少一个的突发信号部分的长度根据信号WS的每个周期中的波动而增大或减小，从而使得多个帧周期的长度与信号WS的周期几乎一致并包含其波动。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元504基于与对应于信号WS的信号AS的n个周期相对应的信号，或者基于通过在多个周期上对均与信号AS的n个周期相对应的信号进行平均所生成的信号，输出音频信号。
在本实施例中，信号WS的周期与音频信号的采样周期相同。然而，信号WS的周期可以为音频信号的采样周期的n倍或1/n(n为正整数)。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元504执行符合控制器210的多声道音频解码器100的输出格式的音频信号输出处理。例如，如果信号WS的周期为音频信号的周期的n倍，则输出单元504基于通过对与信号WS相对应的信号AS进行n倍频所获得的信号，或者基于通过在多个周期上对信号AS进行n倍频所获得的信号进行平均所获得的信号，输出音频信号。如果信号WS的周期为音频信号的周期的1/n，则输出单元504基于与对应于信号WS的信号AS的n个周期相对应的信号，或者基于通过在多个周期上对均与信号AS的n个周期相对应的信号进行平均所生成的信号，输出音频信号。
由于帧包括突发信号，因而，当在发送设备和接收设备之间必需同步工作时钟或调制/解调处理中的频率时，本实施例是有用的。
由于作为没有包括有意义数据的部分的突发信号部分的长度增大或减小，因而当难以改变包括数据传输中的有意义数据的部分的长度时，本实施例是有用的。
因为这些原因，当如在OFDM调制/解调方法中一样，在发送设备和接收设备之间必需同步调制/解调处理中的频率，并且难以改变包括数据传输中的有意义数据的部分的长度时，本实施例是有用的。在OFDM调制/解调方法中，“包括有意义数据的部分”为有效符号。
在本实施例中，作为例子说明了音频数据传输。然而，本发明不局限于此，并且可广泛应用于视频数据(有时伴随有音频数据)和各种类型的测量数据等要求准时的流数据的传输。
第二实施例
说明本发明的另一实施例，在该实施例中，图2所示的5.1声道音频系统中的控制器210和适配器220～225的结构和操作不同于第一实施例。
参考图7和8说明控制器210的结构和操作。图7是控制器210的框图。图8是控制器210的输入/输出和内部信号的时序图。
多声道音频解码器700对从播放器200输出并且包含例如S/PDIF重放同步数据的多声道音频数据进行解码，从而生成重放同步信号和各声道的PCM格式的音频数据。根据从播放器200所输出的重放同步数据(S/PDIF数据的前导信号)生成重放同步信号，并且该重放同步信号的周期与音频信号的采样周期相同。多声道音频解码器700将所生成的各声道的PCM格式的音频数据连同重放同步信号一起输出至数据帧生成器701，其中，该音频数据在重放同步信号的每个周期内包括一个采样点。还将该重放同步信号输出至定时信号生成器706。
多声道音频解码器700可以将I2S应用于它的输出接口。图8中的I2SX4是来自多声道音频解码器700的输出信号。SCK和WS分别对应于I2S的串行时钟SCK和字选择WS。SD0～SD2对应于串行数据SD。将C声道和SW声道的数据输出至SD0。将FR声道和FL声道的数据输出至SD1。将RR声道和RL声道的数据输出至SD2。在这种情况下，信号WS对应于重放同步信号。
注意，由于重放同步信号是根据从播放器200所输出的多声道音频数据中的重放同步数据而生成的，因而，重放同步数据的输出中的时间波动导致重放同步信号的周期的波动。
数据帧生成器701按照信号WS的各周期，根据从多声道音频解码器700所接收的信号I2SX4，生成具有图4所示的结构的数据帧。图4中的区域C、FR、FL、RR、RL和SW分别是C声道、FR声道、FL声道、RR声道、RL声道和SW声道的数据区域。将对适配器220～225的命令配置在命令区域中。数据帧生成器701将所生成的数据帧输出至OFDM调制器702。
OFDM调制器702利用OFDM(正交频分复用)对从数据帧生成器701所接收的数据帧进行调制，以生成包括有效符号部分和保护间隔部分的OFDM符号数据，并且将其输出至调整数据添加单元708。此时，OFDM调制器702根据一个数据帧生成一个OFDM符号数据。
D/A转换器703与从时钟信号生成器707所输出的时钟信号MCLK同步运行。当从定时信号生成器706所输出的输出使能信号OE处于H(高)电平时，D/A转换器703对从调整数据添加单元708所接收的数据进行数字/模拟转换(D/A转换)，并且将该数据输出至传输频率转换器709。此时，D/A转换器703在一个信号OE的H期间对添加了调整数据的一个OFDM符号数据进行D/A转换。
突发信号生成器704与从时钟信号生成器707所输出的信号MCLK同步运行。突发信号生成器704对从时钟信号生成器707所输出的信号MCLK进行分频，对该信号进行滤波以生成频率与载波频率相同的正弦信号(以下称之为突发信号)，并且将其输出至传输频率转换器709和切换单元705。
当从定时信号生成器706所输出的信号OE处于H电平时，切换单元705将从传输频率转换器709所输出的信号输出到至适配器220的传输路径。当从定时信号生成器706所输出的信号OE处于L(低)电平时，切换单元705将从突发信号生成器704所输出的突发信号输出到至适配器220的传输路径。
定时信号生成器706与从时钟信号生成器707所输出的信号MCLK同步运行。定时信号生成器706利用从时钟信号生成器707所输出的信号MCLK，对从多声道音频解码器700所输出的信号WS重新计时，从而生成信号WSR。定时信号生成器706将所生成的信号WSR输出至调整数据添加单元708。定时信号生成器706还生成信号OE，并且将其输出至D/A转换器703和切换单元705，其中，在从信号WSR的上升沿开始经过预定时间Δd之后，信号OE下降，并且在经过预定突发信号时间长度之后，信号OE上升。以Tb表示预定突发信号时间长度。确定时间Δd，以使得可以以与信号WS相对应的信号WSR的周期，作为传输信号TX输出以给定WS信号周期从多声道音频解码器700所输出的音频数据。时间Δd至少具有如下获得的长度：从开始从多声道音频解码器700输出音频数据到输入至D/A转换器703所需的时间减去突发信号长度。为了便于说明，这里忽略D/A转换器703和传输频率转换器709中的处理延迟。无需说明，如果在这些单元中发生处理延迟，则要输出至切换单元705的信号OE相对于要输出至D/A转换器703的信号OE延迟该处理延迟时间。当在图8中的信号SD0、SD1和SD2的Ci、SWi、FRi、FLi、RRi和RLi(i为整数)以及信号TX的GIj和有效符号j(j为整数)中，下标i与下标j相一致时，表示基于相同音频数据的数据或信号。更具体地，例如，输出信号SD0、SD1和SD2的C1、SW1、FR1、FL1、RR1和RL1作为信号TX GI1和有效符号1。因此在全部其余附图中使用下标表示基于相同音频数据的数据或信号。
时钟信号生成器707生成信号MCLK，并且将其输出至D/A转换器703、突发信号生成器704、定时信号生成器706和调整数据添加单元708。信号MCLK是根据独立于播放器200的时钟源的时钟源所生成的并具有适合于OFDM调制/解调系统的足够小的抖动的时钟信号。
应该注意以下几点。在与从播放器200的接收相关的处理中，控制器210实际上使用播放器200作为时钟源。然而，在与向适配器220的传输有关的处理中，控制器210使用在其内部所生成的时钟信号。这产生时钟之间的频率偏差。因此，即使在信号WS的周期没有波动的情况下，信号WSR的周期也发生波动。
调整数据添加单元708将调整数据添加至从OFDM调制器702所接收的OFDM符号数据，并且将该数据输出至D/A转换器703，其中，该调整数据具有与从定时信号生成器706所输出的信号WSR的周期中的波动相对应的长度。该调整数据的长度与在信号WSR的各上升沿处所测量的信号WSR的周期的增大/减小量相对应。例如，对于图8中的帧3，调整数据的长度增大信号WSR的周期的增大量(Tf3-Tf2)。因此，调整数据的增大量(Tg3-Tg2)变得等于(Tf3-Tf2)。通过使用从时钟信号生成器707所输出的信号MCLK对周期长度进行计数，并且将当前周期的计数值与紧前周期的计数值进行比较，获得信号WSR的周期的增大/减小量。注意，即使当信号WSR具有最小周期时，将调整数据的最小长度也确定为0或更大。
当调整数据使用与有效符号的开始部分相同的数据，并且添加在有效符号之后时(图9)，可以有效降低OFDM解调中由于符号同步误差所导致的解调误差。在本实施例中，除非特别说明，调整数据使用与有效符号的开头部分相同的数据，并且添加在有效符号之后。
传输频率转换器709使用从突发信号生成器704所输出的突发信号，将从D/A转换器703所输出的信号转换成载波频率，并且将其输出至切换单元705。
作为这些单元运行的结果，发送至适配器220的传输信号TX具有与实际上与播放器200的时钟同步的信号WS的帧周期几乎相等的帧周期并包含其波动。该帧包括固定长度突发信号部分、OFDM信号部分(包括保护间隔部分和有效符号部分)、以及调整数据，其中，该调整数据的长度根据信号WS的波动而增大或减小。
参考图10和11说明适配器220～225的结构和操作。图10是适配器220～225的框图。图11是适配器220～225的输入/输出和内部信号的时序图。
A/D转换器1000对从接收频率转换器1010所输出的中频接收信号进行模拟/数字转换(A/D转换)，以生成数字接收信号RXD，并且将其输出至OFDM解调器1001和定时信号生成器1002。
OFDM解调器1001通过使用从定时信号生成器1002所输出的符号同步信号SS获取符号同步，对从A/D转换器1000所接收的信号RXD进行OFDM解调，从而获取数据帧(图4)。与一般的OFDM调制/解调系统不同，信号SS的上升沿与信号RXD的保护间隔的开始不一致。然而，由于突发信号长度是固定的，因而可以使用信号SS获取符号同步。OFDM解调器1001将所获取的数据帧连同重放同步信号AS一起输出至输出单元1004。根据从定时信号生成器1002所输出的信号SS生成信号AS，并且信号AS具有与信号SS的周期相同的周期并包含其波动。OFDM解调器以与信号RX的给定帧相对应的信号AS的周期，输出该帧中所接收的音频数据。此时，以从OFDM解调器1001所输出的数据和信号AS的周期之间的关系的方式，再现控制器210中的信号SD0、SD1和SD2的周期和信号WSR的周期之间的关系。OFDM解调器1001还将所获取的数据帧输出至OFDM调制器1005。
定时信号生成器1002基于从A/D转换器1000所输出的信号RXD，生成突发门信号BG、信号SS和输出使能信号OE，并且将它们分别输出至PLL单元1003、OFDM解调器1001和调整数据添加单元1009以及D/A转换器1006和切换单元1008。作为OFDM调制/解调系统中的符号同步方法众所周知，可以基于信号RX和通过将信号RX延迟其自身的有效符号长度所获得的信号RXDD之间的相关信号RXDC，生成信号SS。此时，在帧的分割点处获得信号RXDC的峰值是有效的。为此，可以使用例如日本3807878号专利所公开的技术。信号SS在检测到信号RXDC的峰值时上升，并且在一个时钟之后下降。还可以基于信号RXDC生成信号BG和信号OE。信号BG在检测到信号RXDC的峰值时上升，保持H电平直到突发信号持续时间结束，然后下降。突发信号长度是固定的。信号OE在从检测到信号RXDC的峰值开始经过预定时间Δd之后下降，并且在经过突发信号时间长度Tb之后上升。确定时间Δd，以使得可以以与信号RX的帧相对应的周期的帧，输出在该帧中所接收的音频数据，作为信号TX。除突发信号长度以外，时间Δd还至少具有将信号RXD输入到OFDM解调器1001然后输入到D/A转换器1006所需的长度。例如，将信号RX的GI1和有效符号1输出为信号TX的GI1和有效符号1。为了便于说明，这里忽略D/A转换器1006和传输频率转换器1007中的处理延迟。无需说明，如果在这些单元中发生处理延迟，则要输出至切换单元1008的信号OE相对于要输出至D/A转换器1006的信号OE延迟该处理延迟时间。图11仅是示意图，并且，除峰值位置之外，信号RXDC的波形不同于实际波形。
PLL单元1003使用从定时信号生成器1002所输出的信号BG作为窗信号，从自控制器210或上游连接的适配器输出的信号RX提取突发信号。然后，PLL单元1003利用PLL(锁相环)生成与所提取的突发信号相位相同的连续突发信号。PLL单元1003将所生成的突发信号输出至接收频率转换器1010、A/D转换器1000、传输频率转换器1007、以及切换单元1008。PLL单元1003还对所生成的突发信号进行倍频，以生成时钟信号MCLK。PLL单元1003将所生成的信号MCLK提供至适配器的各单元。适配器的各单元与信号MCLK同步运行。也就是说，适配器220～225使用突发信号来同步工作时钟或OFDM调制/解调处理中的频率(载波频率同步或采样频率同步)。
输出单元1004从自OFDM解调器1001接收的数据帧提取自身声道的音频数据，基于信号AS对该音频数据进行D/A转换，对其进行放大以生成音频信号，并且将其输出至扬声器。此时，输出单元1004校正适配器之间的数据到达时间差，即，根据最晚数据到达的适配器延迟音频信号输出，以获得正确的声音。输出单元1004可以生成具有通过在多个周期上平均信号AS所获得的周期的信号，并且基于所生成的信号输出音频信号。
OFDM调制器1005对从OFDM解调器1001所接收的数据帧进行OFDM调制，以生成包括有效符号部分和保护间隔部分的OFDM符号数据，并且将其输出至调整数据添加单元1009。此时，OFDM调制器1005根据一个数据帧生成一个OFDM符号数据。
D/A转换器1006与从PLL单元1003所输出的时钟信号MCLK同步运行。当从定时信号生成器1002所输出的输出使能信号OE处于H(高)电平时，D/A转换器1006对从调整数据添加单元1009所接收的数据进行D/A转换，并且将其输出至传输频率转换器1007。此时，D/A转换器1006在一个信号OE的H期间，对添加了调整数据的一个OFDM符号数据进行D/A转换。
传输频率转换器1007使用从PLL单元1003所输出的突发信号，将从D/A转换器1006所输出的信号转换成载波频率，并且将其输出至切换单元1008。
当从定时信号生成器1002所输出的信号OE处于H电平时，切换单元1008将从传输频率转换器1007所输出的信号输出到至下游连接的适配器的传输路径。当从定时信号生成器1002所输出的信号OE处于L(低)电平时，切换单元1008将从PLL单元1003所输出的突发信号输出到至下游连接的适配器的传输路径。
调整数据添加单元1009将调整数据添加至从OFDM调制器1005所接收的OFDM符号数据，并且将该数据输出至D/A转换器1006，其中，该调整数据具有与从定时信号生成器1002所输出的信号SS的周期中的波动相对应的长度。调整数据具有与在信号SS的各上升沿处所测量的、信号SS的周期的增大/减小量相对应的长度。例如，对于图11中的帧1，调整数据的长度增大信号SS的周期的增大量(Tf1-Tf0)。因而，调整数据的增大量(Tg1-Tg0)变得等于(Tf1-Tf0)。通过使用从PLL单元1003所输出的信号MCLK对周期长度进行计数，并且将当前周期的计数值与紧前周期的计数值进行比较，获得信号SS的周期的增大/减小量。注意，即使当信号SS具有最小周期时，将调整数据的最小长度也确定为0或更大。
接收频率转换器1010接收从控制器210或上游连接的适配器所输出的传输信号RX，并且使用从PLL单元1003所输出的突发信号将其转换成中频，从而生成中频接收信号。接收频率转换器1010将所生成的中频接收信号输出至A/D转换器1000。
作为这些单元运行的结果，至下游连接的适配器的传输信号TX具有与从控制器210或上游连接的适配器所接收的接收信号的帧周期相等的帧周期并包含其波动，并且还具有与该接收信号相同的结构。
在本实施例中，控制器210以一个帧传输与信号WS的一个周期相对应的数据。可以以一个帧传输与信号WS的多个周期相对应的数据。为此，根据信号WS在多个周期中的波动增大或减小调整数据部分的长度，从而使得该帧周期几乎与信号WS的多个周期相一致并包含其波动。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元104通过对与信号WS相对应的信号AS进行n倍频，或者通过在多个周期上对信号AS进行n倍频所获得的信号进行平均，生成信号，并且基于所生成的信号输出音频信号。
可选地，可以以多个帧传输与信号WS的一个周期相对应的数据。为此，根据信号WS的各周期的波动，增大或减小用以传输与信号WS的一个周期相对应的数据的多个帧中的至少一个的调整数据部分的长度，从而使得多个帧周期的长度几乎与信号WS的周期相一致并包含其波动。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元1004基于与对应于信号WS的信号AS的n个周期相对应的信号，或者基于通过在多个周期上对均与信号AS的n个周期相对应的信号进行平均所生成的信号，输出音频信号。
在本实施例中，信号WS的周期与音频信号的采样周期相同。然而，信号WS的周期可以为音频信号的采样周期的n倍或1/n(n为正整数)。在这种情况下，各适配器220～225的输出单元1004执行符合控制器210的多声道音频解码器700的输出格式的音频信号输出处理。例如，如果信号WS的周期为音频信号的周期的n倍，则输出单元1004基于通过对与信号WS相对应的信号AS进行n倍频所获得的信号，或者基于通过在多个周期上对信号AS进行n倍频所获得的信号进行平均所获得的信号，输出音频信号。如果信号WS的周期为音频信号的周期的1/n，则输出单元1004基于与对应于信号WS的信号AS的n个周期相对应的信号，或者基于通过在多个周期上对均与信号AS的n个周期相对应的信号进行平均所生成的信号，输出音频信号。
在本实施例中，调整数据使用与有效符号的开头部分相同的数据，并且添加在有效符号之后。调整数据可以是任意数据或空数据(无信号)，并且可以将其插入任意点。例如，可以将调整数据添加在保护间隔之前，以用作为保护间隔的一部分。这实际上相当于根据信号WS的波动增大或减小保护间隔长度。
由于该帧包括突发信号，因而当在发送设备和接收设备之间必需同步工作时钟或调制/解调处理中的频率时，本实施例是有用的。
由于与包括数据传输中的有意义数据的部分分开提供不包括有意义数据的部分，并且增大或减小该部分的长度，因而当难以改变包括数据传输中的有意义数据的部分的长度时，本实施例是有效的。
因为这些原因，当如在OFDM调制/解调方法中一样，在发送设备和接收设备之间必需同步调制/解调处理中的频率，并且难以改变包括数据传输中的有意义数据的部分的长度时，本实施例是有用的。在OFDM调制/解调方法中，“包括有意义数据的部分”是有效符号。
在本实施例中，作为例子说明了音频数据传输。然而，本发明不局限于此，并且可广泛应用于视频数据(有时伴随有音频数据)和各种类型的测量数据等要求准时的流数据的传输。在第一和第二实施例中，控制器210和适配器220～225通过线缆菊链连接。然而，本发明不局限于此。可以通过总线连接这些装置。在这种情况下，各适配器220～225可以省略向下游连接的适配器的传输处理。另外，输出单元504和1004可以省略用于校正适配器之间的数据到达时间差的处理。
第三实施例
上述日本特开昭62-072251号公报未公开外部装置切换时的操作。在日本特开昭62-072251号公报的结构中，存储在缓冲存储器中的数据量可能由于在切换外部装置时的数据输入定时的改变而瞬间增大或减小。这导致缓冲存储器的上溢或下溢。为了避免这一问题，必需准备容量大到即使在切换外部装置时也可以防止上溢的缓冲存储器，并且在向缓冲存储器存储足够量的数据以防止下溢的同时进行操作。
在这种情况下，由于在将相当大的量的数据存储在缓冲存储器中的同时执行操作，因而发生不必要的传输延迟。
本实施例解决在工作模式切换时在传输包括可变长度部分和固定长度部分的传输帧的传输设备中所出现的问题。
图2所示的5.1声道音频系统具有四个工作模式：初始化模式、播放器A重放模式、播放器B重放模式和同步保持模式。这里使用图13的状态变换图说明这四个工作模式。
播放器A重放模式是用以使播放器200进行重放的重放模式。播放器B重放模式是用以使播放器201进行重放的重放模式。
图13是示出根据本实施例的5.1声道音频系统的状态变换的例子的图。当用户接通电源时，系统变换成初始化模式S301。初始化模式S301是控制器210向适配器220～225发送音量控制命令或延迟时间调整命令等与系统设置相关的命令的工作模式。在完成设置之后，系统变换成同步保持模式S302。
同步保持模式S302是用以在不存在要发送的音频数据或设置数据等数据时发送旨在同步发送/接收时钟的信号的工作模式。在同步保持模式S302中，控制器210向适配器220～225发送空数据等非有效数据，从而继续信号传输。
播放器A重放模式S303和播放器B重放模式S304是用以基于用户指令以声音的方式输出播放器200和201的重放数据的工作模式。当在播放器A重放模式S303或播放器B重放模式S304中停止播放器200或201的重放时，系统变换成同步保持模式S302。当重放从播放器200切换成播放器201时，系统从播放器A重放模式S303变换成播放器B重放模式S304。相反，当重放从播放器201切换成播放器200时，系统从播放器B重放模式S304变换成播放器A重放模式S303。
图14是示出本实施例中所传输的帧的结构的例子的图。由包括保护间隔402和有效符号403的OFDM符号、突发信号401、以及具有可变时间长度的帧调整信号404构成传输帧。OFDM表示正交频分复用。
突发信号401是用以同步发送/接收时钟而传输的固定长度正弦信号。帧调整信号404根据从播放器200或201所接收的音频数据的输入周期的时间波动，改变其时间长度。将帧调整信号404的时间长度的可变范围设置成等于或大于音频数据输入周期的时间波动。生成并发送时间长度与包含波动的音频数据输入周期相一致的帧。
也就是说，由于传输与播放器200或201的工作时钟频率的偏差相对应的帧，因而在缓冲存储器中既不发生上溢也不发生下溢。因此，可以在不发生声音中断等任何操作错误的情况下进行传输。
接着参考图12说明控制器210的结构和操作。
图12是示出根据本实施例的控制器210的结构的例子的框图。参考图12，多声道音频解码器(以下称之为解码器)3100和3101具有相同结构，并且进行相同操作。解码器3100或3101对从播放器200或201输出并且包含例如S/PDIF重放同步数据的多声道音频数据进行解码，从而生成各声道的PCM格式的音频数据和重放同步信号。通过信号线150或152将所生成的音频数据输出至数据选择器3102。通过信号线151或153将重放同步信号输出至时钟选择器3103。根据从播放器200或201输出的重放同步数据(S/PDIF数据的前导信号)，生成重放同步信号，并且重放同步信号具有与音频数据的采样周期相同的周期。
由于播放器200或201的工作时钟具有时间波动，因而从播放器200或201所输出的音频数据中的重放同步数据、以及根据该重放同步数据所生成的重放同步信号也具有时间波动。
数据选择器3102基于通过信号线155从工作模式选择器3104所接收的工作模式信息，选择性地输出三个输入中的一个。如果工作模式为播放器A重放模式或播放器B重放模式(第一工作模式)，则数据选择器3102通过信号线157将来自解码器3100或3101的音频数据输出至数据帧生成器3106。如果工作模式为初始化模式或同步保持模式(第二工作模式)，则数据选择器3102将通过信号线154从传输数据生成器3105所接收的信号输出至数据帧生成器3106。
时钟选择器3103基于来自工作模式选择器3104的工作模式信息，选择性地输出输入信号。如果工作模式是播放器A重放模式或播放器B重放模式，则时钟选择器3103通过信号线158将从解码器3100或3101所输出的重放同步信号输出至相位比较器3111。如果工作模式是初始化模式或同步保持模式，则时钟选择器3103不输出信号。
工作模式选择器3104从上述四个工作模式选择工作模式信息，并且通过信号线155将其输出至数据选择器3102、时钟选择器3103和相位比较器3111，而且通过信号线156将其输出至传输数据生成器3105。
如果工作模式是初始化模式，则传输数据生成器3105生成音量控制命令或延迟时间调整命令等与系统设置相关的命令数据，并且通过信号线154将该命令数据输出至数据选择器3102。如果工作模式是同步保持模式，则传输数据生成器3105生成空数据，并且将该空数据输出至数据选择器3102。
数据帧生成器3106基于从数据选择器3102和调整时间判断单元3112所接收的数据，生成图15所示的数据帧。
图15是示出根据本实施例的数据帧的结构的例子的图。参考图15，附图标记1501、1502、1503、1504、1505和1506分别表示C、FR、FL、RR、RL和SW声道的数据区域。将各声道的音频数据或设置数据配置在这些数据区域中。将从调整时间判断单元3112输入的调整时间信息或工作模式信息设置在AUX区域1507中。调整时间信息是在解调中生成正确FFT窗口所需的信息，并且在后面进行更详细的说明。
回到参考图12，通过信号线159将由数据帧生成器3106所生成的数据帧输出至OFDM调制器3107。OFDM调制器3107对从数据帧生成器3106所接收的数据帧进行OFDM调制，以生成包括有效符号和保护间隔的复OFDM基带信号，并且通过信号线160将其输出至正交调制器3108。
正交调制器3108对从OFDM调制器3107所接收的复OFDM基带信号进行正交调制，以生成OFDM通带信号，并且通过信号线161将其输出至帧调整信号添加单元3109。
帧调整信号添加单元3109生成长度与从调整时间判断单元3112所接收的调整时间信息相对应的帧调整信号，并且将其添加至OFDM通带信号。例如，使用空信号作为帧调整信号。通过信号线162将添加了帧调整信号的OFDM通带信号输出至D/A转换器3110。
D/A转换器3110在从定时信号生成器3114所接收的使能信号的上升沿处，基于从时钟信号生成器3115所接收的时钟，对来自帧调整信号添加单元3109的输出进行D/A转换。通过信号线163将从D/A转换器3110所输出的模拟信号输出至输出信号选择器3117。
相位比较器3111基于来自工作模式选择器3104的工作模式信息进行相位比较。如果工作模式是播放器A重放模式或播放器B重放模式，则相位比较器3111基于从时钟信号生成器3115所接收的时钟，对来自时钟选择器3103的输出和来自帧时钟生成器3113的输出之间的上升沿时间差进行计数。通过信号线164将该计数值输出至调整时间判断单元3112，作为相位差计数值(相位差信息)。如果工作模式是播放器A重放模式或播放器B重放模式，则时钟选择器3103输出重放同步信号。因此，相位比较器3111将重放同步信号的上升沿的相位与从帧时钟生成器3113所输出的时钟信号的上升沿的相位进行比较，并且将相位差计数值输出至调整时间判断单元3112。如果工作模式是初始化模式或同步保持模式，则相位比较器3111将相位差计数值“0”输出至调整时间判断单元3112。
调整时间判断单元3112基于从相位比较器3111所输出的相位差计数值，生成调整时间信息。通过信号线165将该调整时间信息输出至数据帧生成器3106、帧调整信号添加单元3109、帧时钟生成器3113和定时信号生成器3114。从调整时间判断单元3112所输出的调整时间信息具有上限值和下限值。如果从相位比较器3111所接收的相位差计数值落在由上限值和下限值所限定的范围内，则调整时间判断单元3112输出该相位差计数值，作为调整时间信息。如果该相位差计数值落在由上限值和下限值所限定的范围外，则调整时间判断单元3112输出更接近该相位差计数值的上限值或下限值，作为调整时间信息。作为该操作的结果，由于帧调整信号添加单元3109生成具有基于该调整时间信息的时间长度的帧调整信号，因而帧调整信号的时间长度的可变范围落在所设置的有限长度范围内。
帧时钟生成器3113通过对从时钟信号生成器3115所输出的时钟信号进行分频，并且基于从调整时间判断单元3112所接收的调整时间信息改变上升沿定时，生成时钟信号。作为该操作的结果，如果工作模式是播放器A重放模式或播放器B重放模式，则由帧时钟生成器3113所生成的时钟信号的周期几乎与包括时间波动的重放同步信号的周期相一致。通过信号线166将由帧时钟生成器3113所生成的时钟信号输出至相位比较器3111和定时信号生成器3114。
定时信号生成器3114生成在从自帧时钟生成器3113输出的时钟信号的上升沿开始经过预定时间Δd之后在等于OFDM符号时间和帧调整信号时间的和的时间期间保持H电平的使能信号。通过信号线167将该使能信号输出至D/A转换器3110和输出信号选择器3117。时间Δd具有至少等于或长于由帧时钟生成器3113所生成的时钟信号的最大周期的长度。
时钟信号生成器3115通过信号线168将该时钟信号输出至相位比较器3111、帧时钟生成器3113、D/A转换器3110、定时信号生成器3114和突发信号生成器3116。根据独立于播放器200和201的时钟源的时钟源生成该时钟信号，并且该时钟信号具有适合于OFDM调制/解调系统的足够小的抖动。
突发信号生成器3116对来自时钟信号生成器3115的信号进行分频，以生成发送/接收时钟同步信号，并且通过信号线169将其输出至输出信号选择器3117。
输出信号选择器3117基于从定时信号生成器3114所接收的使能信号来工作。当该使能信号处于H电平时，输出信号选择器3117选择来自D/A转换器3110的输出，并且通过信号线170将其输出至BPF 3118。当该使能信号处于L电平时，输出信号选择器3117选择来自突发信号生成器3116的输出，并且将其输出至BPF 3118。
BPF 3118是用以限制频带的带通滤波器。通过信号线171将经过BPF 3118的信号输出至传输路径。BPF 3118从突发信号去除高次谐波以生成正弦信号，并且将其输出至传输路径。
作为这些单元运行的结果，将图14所示的传输帧输出至传输路径。由于帧调整信号的时间长度根据包括时间波动的音频数据的输入周期而改变，因而传输时间长度与音频数据的输入周期相一致的帧。
使用具体例子详细说明控制器210的操作。系统条件如下，但是本发明不局限于此。
·音频数据的采样频率：48kHz
·从时钟信号生成器3115所输出的时钟频率：90MHz
·突发信号时间：3.28μsec(90MHz下的295个时钟)
·突发信号频率：18MHz
·OFDM符号时间：17.5μsec(90MHz下的1,575个时钟)
·帧调整信号的可变时间范围：0～111nsec(90MHz下的0～10个时钟)
·当从调整时间判断单元3112所输出的调整时间信息为0时，帧调整信号的时间长度为55.5nsec(90MHz下的5个时钟)。也就是说，该时间长度根据调整时间信息而改变。
参考图16A～19B说明各工作模式下控制器210的内部信号的定时。图16A～16B是示出初始化模式和同步保持模式下的定时的时序图。图17A和17B是示出播放器A重放模式和播放器B重放模式下的定时的时序图。图18A和18B是示出从同步保持模式向播放器A重放模式的变换的时序图。图19A和19B是示出从播放器A重放模式向播放器B重放模式的变换的时序图。
在初始化模式和同步保持模式下，不进行基于来自播放器200或201的输出的操作。传输基于从时钟信号生成器3115所输出的90MHz时钟而生成的周期为48kHz的数据帧。
参考图16A和16B，时钟信号生成器3115生成具有90MHz频率的时钟信号601。在初始化模式或同步保持模式下设置从工作模式选择器3104所输出的信号602。在初始化模式或同步保持模式下，时钟选择器3103不输出时钟信号603。帧时钟生成器3113输出时钟信号604。
由于从调整时间判断单元3112所输出的调整时间信息为0，因而帧时钟生成器3113对从时钟信号生成器3115所接收的90MHz时钟信号进行分频，以生成48kHz时钟信号，并且输出该时钟信号。
相位比较器3111输出相位差计数值605。当工作模式为初始化模式或同步保持模式时，相位比较器3111始终输出相位差计数值“0”。调整时间判断单元3112输出调整时间信息606。由于相位差计数值为“0”，因而调整时间信息为“0”。
数据帧生成器3106输出数据帧607。在初始化模式下，数据帧生成器3106生成包括设置数据和调整时间信息的数据帧。在同步保持模式下，数据帧生成器3106生成包括空数据和调整时间信息的数据帧。从初始化模式的开始起，数据帧生成器3106生成预定数量的、具有固定样式的数据帧。通过OFDM调制器3107对该数据帧进行OFDM调制，并且将其传输至适配器，作为用于符号定时检测的前导信号。
定时信号生成器3114输出使能信号608。在从自帧时钟生成器3113输出的时钟信号的上升沿开始经过预定时间Δd之后，在等于OFDM符号和帧调整信号的时间的和的时间期间，该使能信号保持H电平。在初始化模式和同步保持模式下，由于相位比较器3111输出计数值“0”，因而帧调整信号的时间长度始终为55.5nsec(对应于90MHz下的5个点)。因为这一原因，该使能信号的H电平时间为17.555μsec(对应于90MHz下的1580个点)。
D/A转换器3110输出添加了帧调整信号的OFDM通带信号609。突发信号生成器3116输出突发信号610，该突发信号610为通过对从时钟信号生成器3115所接收的90MHz时钟信号进行分频所生成的18MHz时钟信号。
BPF 3118将帧信号611输出至传输路径。OFDM符号时间、突发信号时间和帧调整信号时间的和为17.5μsec+3.28μsec+55.5nsec＝20.83μsec(48kHz)。
接着参考图17A和17B说明播放器A重放模式或播放器B重放模式下控制器210的操作。在播放器A重放模式或播放器B重放模式下，生成并传输帧长度与包括时间波动的音频数据的输入周期相对应的信号。
参考图17A和17B，时钟信号生成器3115生成具有90MHz频率的时钟信号1701。在播放器A重放模式或播放器B重放模式下设置从工作模式选择器3104所输出的信号1702。时钟选择器3103输出包括时间波动的重放同步信号1703。帧时钟生成器3113输出时钟信号1704。帧时钟生成器3113通过基于调整时间信息改变上升沿点，生成时钟信号，从而输出几乎与重放同步信号的周期相一致的时钟信号。
相位比较器3111输出相位差计数值1705。相位比较器3111输出通过基于来自时钟信号生成器3115的时钟信号对重放同步信号和从帧时钟生成器3113所输出的时钟信号之间的上升沿时间差进行计数所获得的值。
调整时间判断单元3112输出调整时间信息1706。当相位差计数值超过上限值“5”或下限值“-5”时，调整时间判断单元3112输出“5”或“-5”。当相位差计数值落在±5的范围内时，调整时间判断单元3112输出该相位差计数值，作为调整时间信息。
数据帧生成器3106输出数据帧1707。数据帧生成器3106生成数据帧，该数据帧包括从数据选择器3102所输出的音频数据和从调整时间判断单元3112所输出的调整时间信息。定时信号生成器3114输出使能信号1708。在播放器A重放模式或播放器B重放模式下，该使能信号在与从调整时间判断单元3112所输出的调整时间信息相对应的时间期间保持H电平。
D/A转换器3110输出添加了帧调整信号的OFDM通带信号1709。突发信号生成器3116输出突发信号1710，该突发信号1710为通过对从时钟信号生成器3115所接收的90MHz时钟信号进行5分频所生成的18MHz时钟信号。
BPF 3118将帧信号1711输出至传输路径。OFDM符号时间、突发信号时间和帧调整信号时间的和为17.5μsec+3.28μsec+0～111nsec＝20.78～20.88μsec。更具体地，当音频数据的输入周期在20.78～20.88μsec的范围内波动时，与包含波动的音频数据输入定时同步地传输帧。这使得可以在不会发生由于音频数据的输入周期的时间波动而导致的缓冲存储器的上溢或下溢的情况下传输音频数据。
接着参考图18A和18B说明在将同步保持模式切换成播放器A重放模式或播放器B重放模式时控制器210的操作。在切换时，从时钟选择器3103所输出的重放同步信号的相位是随机的。控制器210在将帧调整信号的时间长度改变成可变范围内的最大值的同时继续进行传输，从而快速确保与音频数据输入定时的同步。该操作使得能够在没有声音中断的情况下进行工作模式切换。
参考图18A和18B，时钟信号生成器3115生成具有90MHz频率的时钟信号801。从工作模式选择器3104所输出的信号802表示从同步保持模式向播放器A重放模式或播放器B重放模式的切换。
时钟选择器3103输出重放同步信号803。当工作模式是同步保持模式时，时钟选择器3103不输出信号。在播放器A重放模式或播放器B重放模式下，时钟选择器3103输出包括时间波动的重放同步信号。
帧时钟生成器3113输出时钟信号804。帧时钟生成器3113通过基于调整时间信息改变上升沿点，生成时钟信号。相位比较器3111输出相位差计数值805。相位比较器3111输出通过基于来自时钟信号生成器3115的时钟对重放同步信号和从帧时钟生成器3113所输出的时钟信号之间的上升沿时间差进行计数所获得的值。
调整时间判断单元3112输出调整时间信息806。当相位差计数值落在±5的范围外时，调整时间判断单元3112输出“5”或“-5”。当相位差计数值落在±5范围内时，调整时间判断单元3112输出该相位差计数值，作为调整时间信息。数据帧生成器3106输出数据帧807。定时信号生成器3114输出使能信号808。D/A转换器3110输出添加了帧调整信号的OFDM通带信号809。
突发信号生成器3116输出突发信号810，该突发信号810为通过对从时钟信号生成器3115所接收的90MHz时钟信号进行5分频所生成的18MHz时钟信号。BPF 3118将帧信号811输出至传输路径。
接着参考图19A和19B说明在将播放器A重放模式切换成播放器B重放模式时控制器210的操作。
在切换时，从时钟选择器3103所输出的重放同步信号的相位是随机的。该操作类似于在将同步保持模式切换成播放器A重放模式再切换成播放器B重放模式时的图18A和18B所示的操作。
参考图19A和19B，时钟信号生成器3115生成具有90MHz频率的时钟信号901。从工作模式选择器3104所输出的信号902表示从播放器A重放模式切换成播放器B重放模式。
时钟选择器3103输出重放同步信号903。在从播放器A重放模式切换成播放器B重放模式时，时钟选择器3103输出具有随机相位的重放同步信号。帧时钟生成器3113输出时钟信号904。
相位比较器3111输出相位差计数值905。调整时间判断单元3112输出调整时间信息906。当相位差计数值落在±5的范围外时，调整时间判断单元3112输出“5”或“-5”。当相位差计数值落在±5的范围内时，调整时间判断单元3112输出该相位差计数值，作为调整时间信息。
数据帧生成器3106输出数据帧907。定时信号生成器3114输出使能信号908。D/A转换器3110输出添加了帧调整信号的OFDM通带信号909。
突发信号生成器3116输出突发信号910，该突发信号910为通过对从时钟信号生成器3115所接收的90MHz时钟信号进行5分频所生成的18MHz时钟信号。BPF 3118将帧信号911输出至传输路径。
如图18A～19B所示，在切换工作模式时，控制器210在将帧调整信号的时间长度改变成可变范围内的最大值的同时继续进行传输，从而快速确保与音频数据输入定时的同步，并且在没有声音中断的情况下切换工作模式。
接着参考图20和21说明适配器220～225的结构和操作。由于适配器220～225具有相同结构，因而在此将它们简称为适配器。
图20是示出根据本实施例的适配器的结构的例子的框图。图21是示出根据本实施例的适配器的输入/输出和内部信号的定时的时序图。
参考图20，通过信号线4050将接收信号输入至A/D转换器4000和PLL单元4001。A/D转换器4000对接收信号进行A/D转换，并且通过信号线4051将数字接收信号输出至正交解调器4002和门信号生成器4003。
门信号生成器4003基于来自A/D转换器4000的输出检测突发信号，从而生成在突发信号区间中的任意时间期间保持H电平的门信号。通过信号线4052将门信号输出至PLL单元4001。
PLL单元4001使用从门信号生成器4003所接收的门信号作为窗信号，从自控制器210或上游连接的适配器输出的传输信号提取突发信号。PLL单元4001利用PLL(锁相环)对突发信号进行倍频以生成时钟信号，并且通过信号线4053将其输出至定时信号生成器4004、突发信号生成器4005和D/A转换器4010。
突发信号生成器4005对从PLL单元4001所接收的时钟信号进行分频，以生成发送/接收时钟同步信号，并且通过信号线4054将其输出至输出信号选择器4011。
正交解调器4002对从A/D转换器4000所接收的数字信号进行正交解调，以生成复OFDM基带信号，并且通过信号线4055将其输出至OFDM解调器4006。
OFDM解调器4006对复OFDM基带信号进行OFDM解调，从而生成数据帧。OFDM解调器4006还使用在初始化模式下所接收的前导信号检测符号定时。该前导信号具有已知波形。因此，可以通过预先存储前导波形数据并计算与接收信号的互相关来检测符号定时。从此时起，OFDM解调器4006使用数据帧中所包括的调整时间信息调整随后帧的符号定时。更具体地，通过基于调整时间信息控制生成随后帧的FFT窗口的定时，以正确定时进行解调处理。通过信号线4056将所生成的数据帧输出至输出单元4013和OFDM调制器4007。通过信号线4057将数据帧中的调整时间信息输出至定时信号生成器4004和帧调整信号添加单元4009。
定时信号生成器4004基于从PLL单元4001所接收的时钟信号和从OFDM解调器4006所输出的调整时间信息来运行。定时信号生成器4004生成在等于OFDM符号时间和帧调整信号时间的和的时间期间保持H电平的使能信号。通过信号线4058将该使能信号输出至D/A转换器4010、输出信号选择器4011和输出单元4013。在适配器220～225中，还使用该使能信号作为重放同步信号。
OFDM调制器4007对从OFDM解调器4006所接收的数据帧进行OFDM调制，以生成复OFDM基带信号。通过信号线4059将所生成的复OFDM基带信号输出至正交调制器4008。
正交调制器4008对从OFDM调制器4007所接收的复OFDM基带信号进行正交调制，以生成OFDM通带信号，并且通过信号线4060将其输出至帧调整信号添加单元4009。
帧调整信号添加单元4009生成长度与从OFDM解调器4006所接收的调整时间信息相对应的帧调整信号，并且将其添加至OFDM通带信号。通过信号线4061将添加了帧调整信号的OFDM通带信号输出至D/A转换器4010。
D/A转换器4010在从定时信号生成器4004所接收的使能信号的上升沿处，基于从PLL单元4001所接收的时钟信号，对来自帧调整信号添加单元4009的输出进行D/A转换。D/A转换器4010通过信号线4062将模拟信号输出至输出信号选择器4011。
输出信号选择器4011基于从定时信号生成器4004所接收的使能信号来工作。当该使能信号处于H电平时，输出信号选择器4011选择来自D/A转换器4010的输出，并且通过信号线4063将其输出至BPF 4012。当该使能信号处于L电平时，输出信号选择器4011选择来自突发信号生成器4005的输出，并且将其输出至BPF 4012。
BPF 4012是用以限制频带的带通滤波器。通过信号线4064将经过BPF 4012的信号输出至传输路径。
输出单元4013从自OFDM解调器4006接收的数据帧提取自身声道的音频数据和设置数据。在初始化模式下，基于所提取的设置数据进行扬声器输出的延迟时间调整或音量控制。在播放器A重放模式和播放器B重放模式下，基于从定时信号生成器4004所接收的使能信号，将所提取的音频数据输出至扬声器，以获得正确的声音。
作为这些单元运行的结果，适配器将与从控制器210或上游连接的适配器所接收的接收信号具有相同帧周期和相同结构并包含其波动的信号传输至下游连接的适配器，而与工作模式无关。
适配器220～225在所有工作模式下进行一致操作。图21是示出播放器A重放模式下适配器220～225的输入/输出和内部信号的定时的时序图。
参考图21，从A/D转换器4000输出来自控制器210或上游连接的适配器的接收信号1101。每一帧的时间长度都包含波动。门信号生成器4003输出门信号1102。门信号生成器4003从自A/D转换器4000输出的接收信号检测突发信号，并且输出在突发信号区间中的任意时间期间保持H电平的门信号。
PLL单元4001输出时钟信号1103。PLL单元4001对时钟信号进行5倍频，并且输出90MHz时钟信号。OFDM解调器4006输出数据帧1104。OFDM解调器4006基于数据帧中的调整时间信息，控制随后帧的符号定时，从而以正确定时执行解调处理。
定时信号生成器4004输出使能信号1105。输出信号选择器4011使用该使能信号来在OFDM通带信号和突发信号之间切换输出，并且输出单元4013使用该使能信号作为向扬声器的输出定时信号。
突发信号生成器4005输出突发信号1106。BPF 4012将传输帧1107输出至传输路径。
如图21所示，适配器将与从控制器210或上游连接的适配器所接收的接收信号具有相同帧周期和相同结构并包含其波动的信号传输至下游连接的适配器。
根据本实施例，当作为具有预定结构的连续帧传输以预定周期输入的数据时，即使由于例如外部装置切换因而操作改变时，也可以在不发生声音中断等操作错误的情况下进行切换。
即使当使用具有小容量的缓冲存储器时，也可以保证在不发生缓冲存储器的上溢或下溢的情况下稳定运行。
在本实施例中，作为例子说明了音频数据传输。然而，本发明不局限于此。本实施例尤其适用于高清晰度TV数据等大的数据的流传输。
由于帧包括突发信号，因而当在发送设备和接收设备之间必需同步工作时钟或调制/解调处理中的频率时，本实施例是有用的。
由于与包括数据传输中的有意义数据的部分分开提供不包括有意义数据的部分，并且增大或减小该部分的长度，因而当包括数据传输中的有意义数据的部分的长度是固定的时，本实施例是有用的。
因为这些原因，当如在OFDM调制/解调方法中一样，在发送设备和接收设备之间必需同步调制/解调处理中的频率，并且包括数据传输中的有意义数据的部分(OFDM调制/解调方法中的有效符号)的长度是固定的时，本实施例是适用的。
其它实施例
注意，本发明可应用于包括单个装置的设备或由多个装置构成的系统。
此外，可以通过直接或间接向系统或设备提供实现上述实施例的功能的软件程序，利用该系统或设备的计算机读取所提供的程序代码，然后执行该程序代码，来实现本发明。在这种情况下，只要系统或设备具有该程序的功能，实现的模式不必依赖于程序。
因此，由于可以利用计算机实现本发明的功能，因而安装在计算机中的程序代码也实现本发明。换句话说，本发明的权利要求还覆盖用于实现本发明的功能的计算机程序。
在这种情况下，只要该系统或设备具有该程序的功能，可以以目标代码、由解释程序执行的程序或向操作系统提供的脚本数据等任何形式来执行该程序。
可以用于提供该程序的存储介质的例子有软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性存储卡、ROM和DVD(DVD-ROM和DVD-R)。
对于用于提供该程序的方法，可以使用客户计算机的浏览器将客户计算机连接到因特网上的网站，并且可以将本发明的计算机程序或该程序的可自动安装压缩文件下载到硬盘等存储介质。此外，可以通过将构成该程序的程序代码分成多个文件，并且从不同网站下载该文件，来提供本发明的程序。换句话说，本发明的权利要求还覆盖将利用计算机实现本发明的功能的程序文件下载给多个用户的WWW(万维网)服务器。
还可以将本发明的程序加密并存储在CD-ROM等存储介质上，将该存储介质分发给用户，允许满足一定要求的用户通过因特网从网站下载解密密钥信息，并且允许这些用户通过使用该密钥信息来解密加密的程序，从而将该程序安装在用户计算机中。
除通过由计算机执行所读取的程序来实现根据实施例的上述功能的情况以外，运行在计算机上的操作系统等可以进行全部或部分实际处理，从而可以通过该处理实现上述实施例的功能。
此外，在将从存储介质读取的程序写到插入计算机中的功能扩展板或设置在与计算机连接的功能扩展单元中的存储器之后，装配在该功能扩展板或功能扩展单元上的CPU等进行全部或部分实际处理，从而可以通过该处理实现上述实施例的功能。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。