用于补偿延迟和抖动的系统和方法.pdf

本发明公开了用于补偿延迟和抖动的系统和方法。提供了用于补偿延迟或抖动的方法和系统。所述方法例如可包括但不限于：由处理器从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，由所述处理器将所述一个或多个数据流传输至一个或多个显示器，由所述处理器确定在由所述处理器传输的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，并且由所述处理器请求所述一个或多个电子装置中的至少一个以经由通信系统调整各自的数据流。

1.  一种车辆，其包括：
通信系统；
通信地连接至所述通信系统的主显示单元，所述主显示单元包括：
　处理器；以及
　第一显示器；以及
经由所述通信系统通信地连接至所述主显示单元的第二显示器，
其中，所述处理器进一步配置为：
　经由所述通信系统从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，
　将所述一个或多个数据流传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个，
　确定在传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的所述一个或多个的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，以及
　经由所述通信系统传输请求至所述一个或多个电子装置中的至少一个，以基于所确定的延迟和抖动调整各自的数据流。

2.  根据权利要求1所述的车辆，其中，所述主显示单元进一步包括缓冲器，并且所述处理器进一步配置为：
确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个是否基于所述请求调整了所述数据流；以及
当所述一个或多个电子装置中的所述至少一个未基于所述请求调整所述数据流时，所述处理器进一步配置为基于所确定的延迟和抖动调整所述缓冲器的大小。

3.  根据权利要求2所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为：
确定所述一个或多个数据流中的一个是来自延迟敏感应用还是抖动敏感应用；以及
基于所述一个或多个数据流中的所述一个是来自所述延迟敏感应用还是所述抖动敏感应用的确定，调整用于所述一个或多个数据流中的所述一个的所述缓冲器的大小。

4.  根据权利要求3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式调整所述缓冲器的大小：

其中，S(t)为所述缓冲器的大小，a为可变延迟因子，为由所述处理器确定的延迟，b为可变抖动因子，为由所述处理器确定的抖动，并且f为所述数据流的帧率。

5.  根据权利要求3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述延迟：

其中，α为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，并且为在时间t处的移动平均延迟。

6.  根据权利要求3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述抖动：

其中，为可变延迟因子（0＜＜1），为在时间t处测得的延迟，为在时间t处的移动平均延迟，并且为在时间t处的移动平均抖动。

7.  根据权利要求1所述的车辆，其中，所传输的请求包括调整压缩比、帧率以及显示分辨率中的一个或多个的请求。

8.  根据权利要求1所述的车辆，其中，所述通信系统为Miracast通信系统。

9.  一种用于由在车辆中的处理器补偿延迟或抖动的方法，所述方法包括：
由所述处理器从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流；
由所述处理器将所述一个或多个数据流传输至在所述车辆中的一个或多个显示器；
由所述处理器确定在由所述处理器传输的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动；以及
由所述处理器请求所述一个或多个电子装置中的至少一个以经由通信系统调整各自的数据流。

10.  一种用于由在车辆中的处理器补偿延迟或抖动的系统，包括：
通信系统；
通信地连接至所述通信系统的主显示单元，所述主显示单元包括：
　所述处理器；以及
　第一显示器；以及
经由所述通信系统通信地连接至所述主显示单元的第二显示器，
其中，所述处理器进一步配置为：
　经由所述通信系统从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，
　将所述一个或多个数据流传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个，
　确定在传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的所述一个或多个的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，
　经由所述通信系统传输请求至所述一个或多个电子装置中的至少一个，以基于所确定的延迟和抖动调整各自的数据流，
　确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个是否基于所述请求调整了所述数据流，以及
　当所述一个或多个电子装置中的所述至少一个未基于所述请求调整所述数据流时，所述处理器进一步配置为基于所确定的延迟和抖动调整缓冲器的大小。

用于补偿延迟和抖动的系统和方法
技术领域
本技术领域大体上涉及数据流，更具体地说，涉及对在数据流中的延迟（delay）和抖动（jitter）的补偿。
背景技术
车辆可具有多个显示器，例如，在仪表板中的向前座的乘客提供导航和娱乐选择的显示器以及在后座中的用于娱乐在车辆后部中的乘客的一个或多个屏幕。乘客可能想使媒体或其他应用从移动电话或其他电子装置流向一个或多个显示器。
因此，需要提供使媒体或其他应用从移动电话或其他电子装置有效地流向一个或多个显示器的系统和方法。此外，本发明的其他所需特征和特性将通过随后的结合附图和上述技术领域和背景所作的详细说明和所附权利要求书而变得显而易见。
发明内容
根据实施例，提供了车辆。所述车辆可包括但不限于通信系统以及通信地连接至所述通信系统的主显示单元。所述主显示单元可包括但不限于处理器和第一显示器。所述车辆可进一步包括经由所述通信系统通信地连接至所述主显示单元的第二显示器，其中，所述处理器进一步配置为经由所述通信系统从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，将所述一个或多个数据流传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个，确定在传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的所述一个或多个的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，以及经由所述通信系统传输请求至所述一个或多个电子装置中的至少一个，以基于所确定的延迟和抖动调整所述数据流。
根据另一实施例，提供了一种用于补偿延迟或抖动的方法。所述方法可包括但不限于：由所述处理器从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，由所述处理器将所述一个或多个数据流传输至一个或多个显示器，由所述处理器确定在由所述处理器传输的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，以及由所述处理器请求所述一个或多个电子装置中的至少一个以经由通信系统调整各自的数据流。
本发明还提供了如下技术方案。
1、一种车辆，其包括：
通信系统；
通信地连接至所述通信系统的主显示单元，所述主显示单元包括：
　处理器；以及
　第一显示器；以及
经由所述通信系统通信地连接至所述主显示单元的第二显示器，
其中，所述处理器进一步配置为：
　经由所述通信系统从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，
　将所述一个或多个数据流传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个，
　确定在传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的所述一个或多个的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，以及
　经由所述通信系统传输请求至所述一个或多个电子装置中的至少一个，以基于所确定的延迟和抖动调整各自的数据流。
2、根据方案1所述的车辆，其中，所述主显示单元进一步包括缓冲器，并且所述处理器进一步配置为：
确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个是否基于所述请求调整了所述数据流；以及
当所述一个或多个电子装置中的所述至少一个未基于所述请求调整所述数据流时，所述处理器进一步配置为基于所确定的延迟和抖动调整所述缓冲器的大小。
3、根据方案2所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为：
确定所述一个或多个数据流中的一个是来自延迟敏感应用还是抖动敏感应用；以及
基于所述一个或多个数据流中的所述一个是来自所述延迟敏感应用还是所述抖动敏感应用的确定，调整用于所述一个或多个数据流中的所述一个的所述缓冲器的大小。
4、根据方案3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式调整所述缓冲器的大小：

其中，S(t)为所述缓冲器的大小，a为可变延迟因子，为由所述处理器确定的延迟，b为可变抖动因子，为由所述处理器确定的抖动，并且f为所述数据流的帧率。
5、根据方案3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述延迟：

其中，α为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，并且为在时间t处的移动平均延迟。
6、根据方案3所述的车辆，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述抖动：

其中，为可变延迟因子（0＜＜1），为在时间t处测得的延迟，为在时间t处的移动平均延迟，并且为在时间t处的移动平均抖动。
7、根据方案1所述的车辆，其中，所传输的请求包括调整压缩比、帧率以及显示分辨率中的一个或多个的请求。
8、根据方案1所述的车辆，其中，所述通信系统为Miracast通信系统。
9、一种用于由在车辆中的处理器补偿延迟或抖动的方法，所述方法包括：
由所述处理器从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流；
由所述处理器将所述一个或多个数据流传输至在所述车辆中的一个或多个显示器；
由所述处理器确定在由所述处理器传输的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动；以及
由所述处理器请求所述一个或多个电子装置中的至少一个以经由通信系统调整各自的数据流。
10、根据方案9所述的方法，进一步包括：
由所述处理器确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个是否调整了各自的数据流；以及
当所述处理器确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个未调整各自的数据流时，由所述处理器基于所确定的延迟和抖动调整用于所述一个或多个数据流中的至少一个的缓冲器的大小。
11、根据方案10所述的方法，进一步包括：
由所述处理器确定所述一个或多个数据流中的一个是来自延迟敏感应用还是抖动敏感应用；以及
基于所述一个或多个数据流中的所述一个是来自所述延迟敏感应用还是所述抖动敏感应用的确定，由所述处理器调整用于所述一个或多个数据流中的至少一个的所述缓冲器的大小。
12、根据方案10所述的方法，其进一步包括：根据下式调整所述缓冲器的大小：

其中，S(t)为所述缓冲器的大小，a为可变延迟因子，为由所述处理器确定的延迟，b为可变抖动因子，为由所述处理器确定的抖动，并且f为所述数据流的帧率。
13、根据方案12所述的方法，其进一步包括：根据下式确定所述延迟：

其中，α为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，并且为在时间t处的移动平均延迟。
14、根据方案12所述的方法，其进一步包括：根据下式确定所述抖动：

其中，为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，为在时间t处的移动平均延迟，并且为在时间t处的移动平均抖动。
15、根据方案9所述的方法，其中，所传输的请求包括调整压缩比、帧率以及显示分辨率中的一个或多个的请求。
16、一种用于由在车辆中的处理器补偿延迟或抖动的系统，包括：
通信系统；
通信地连接至所述通信系统的主显示单元，所述主显示单元包括：
　所述处理器；以及
　第一显示器；以及
经由所述通信系统通信地连接至所述主显示单元的第二显示器，
其中，所述处理器进一步配置为：
　经由所述通信系统从一个或多个电子装置接收一个或多个数据流，
　将所述一个或多个数据流传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个，
　确定在传输至所述第一显示器和所述第二显示器中的所述一个或多个的所述一个或多个数据流中的延迟和抖动，
　经由所述通信系统传输请求至所述一个或多个电子装置中的至少一个，以基于所确定的延迟和抖动调整各自的数据流，
　确定所述一个或多个电子装置中的所述至少一个是否基于所述请求调整了所述数据流，以及
　当所述一个或多个电子装置中的所述至少一个未基于所述请求调整所述数据流时，所述处理器进一步配置为基于所确定的延迟和抖动调整缓冲器的大小。
17、根据方案16所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为：
确定所述一个或多个数据流中的一个是来自延迟敏感应用还是抖动敏感应用；以及
基于所述一个或多个数据流中的所述一个是来自所述延迟敏感应用还是所述抖动敏感应用的确定，调整用于所述一个或多个数据流中的所述一个的所述缓冲器的大小。
18、根据方案17所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为根据下式调整所述缓冲器的大小：

其中，S(t)为所述缓冲器的大小，a为可变延迟因子，为由所述处理器确定的延迟，b为可变抖动因子，为由所述处理器确定的抖动，并且f为所述数据流的帧率。
19、根据方案18所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述抖动：

其中，α为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，并且为在时间t处的移动平均延迟。
20、根据方案18所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为根据下式确定所述抖动：

其中，为可变延迟因子（0＜＜1），为在时间t处测得的延迟，为在时间t处的移动平均延迟，并且为在时间t处的移动平均抖动。
附图说明
下文将结合以下附图对示例性实施例进行描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是根据实施例的示例性车辆的框图；以及
图2是图示了根据实施例的用于补偿在数据流中的延迟或抖动的方法的流程图。
具体实施方式
以下详细说明仅为示例性质，并不旨在限制本应用和使用。此外，本发明无意于受在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的制约。
车辆例如在其中可具有多个显示器。车辆的各个乘客均可能想要在这些显示器中的一个上得到他们自己的娱乐体验。同样，车辆的驾驶者可能想要在这些显示器中的一个上显示导航应用或来自电子装置的任何其他应用，或者使音乐从无线终端设备流向车辆。然而，当多个电子装置尝试使数据流向在车辆中的显示器时，可能超出在通信系统上的可用带宽并且数据流可能遇到延迟或抖动。因此，如下所进一步详细论述的，提供了一种用于补偿在数据流中的延迟和抖动的系统和方法。
图1是根据实施例的示例性车辆100的框图。车辆100包括至少两个显示器110。各个显示器110均可为液晶显示器（LCD）、有机发光二极管显示器（OLED）、等离子显示器或任何其他类型的平板显示器或阴极射线管（CRT）显示器。可将显示器110安装在车辆100的各种位置中。在一个实施例中，例如，可将显示器110安装在车辆100的仪表板120中。可将另一显示器110安装在车座130内或者可拆卸地附接至车座130从而使坐在车辆100的后座140中的观看者可观看显示器110。在另一实施例中，例如，可将显示器110中的一个安装至车辆100的顶棚。另外，尽管下面的说明描述了用于补偿车辆设定中的延迟和抖动的系统，但是本领域技术人员将会意识到，该系统可以在一个或多个装置可能尝试使数据流向一个或多个显示器的任何设定中实施。
可将显示器110中的一个，诸如在车辆100的仪表板120中的显示器110，视为主显示单元150（也称为头部单元）。然而，任何显示器110均可用作主显示单元150。主显示单元150包括处理器152。处理器152可为中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、专用集成电路（ASIC）或任何其他逻辑电路或其组合。虽然将处理器152图示为主显示单元150的部分，但处理器152可位于车辆100的任何部分并且可专用于主控制单元150或由在车辆100中的任何其他系统共享。主显示单元150还包括至少一个缓冲器154。缓冲器154可由任何非易失性存储器单元、任何易失性存储器单元或其任何组合组成。如下面所进一步详细论述的，缓冲器154在数据流在主显示单元150或任何其他显示器110上显示之前可暂时存储部分数据流。主显示单元150可进一步包括一个或多个有线或无线通信系统156。通信系统156可包括但不限于通用串行总线（USB）端口、高清多媒体接口（HDMI）端口、RCA端口、Wi-Fi通信系统、蓝牙通信系统、ZigBee通信系统、蜂窝通信系统、近场通信（NFC）端口或其任何组合。虽然将通信系统156图示为主显示单元150的部分，但通信系统156可位于车辆100的任何部分并且可专用于主控制单元150或由在车辆100中的任何其他系统共享。
主显示单元150可通信地连接至在车辆100中的各个其他显示器110。在一个实施例中，例如，主显示单元150可经由有线连接通信地连接至在车辆100中的其他显示器110。然而，主显示单元150可经由无线连接替代地连接至其他显示器110，诸如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee或任何其他无线或有线通信协议或其任何组合。
主显示单元150还配置为经由通信系统156与在车辆100中的一个或多个电子装置160通信。电子装置160包括但不限于手机、平板计算机、笔记本电脑、个人数字助理（PDA）、诸如iPod的数字媒体播放器、诸如联接至通信系统（例如，Wi-Fi）的硬盘驱动器的存储器或任何其他媒体设备或其能够与车辆100通信的组合。在一个实施例中，例如，主显示单元150和电子装置160可经由Miracast连接通信地联接。Miracast为经由Wi-Fi直接连接以与蓝牙相似的方式形成的对等无线截屏（screencast）标准。
在一个示例中，各个电子装置160均用作向主显示单元150提供数据流（包括但不限于视频、音频或其组合）的服务器。主显示单元150在其自身的屏幕上显示流或者向其他显示器110中的一个传输数据流。数据流可包括例如电影、游戏、导航应用或者可使电子装置160的屏幕与显示器110中的一个同步，从而使电子装置160的任何应用或特征显示在一个或多个主显示器150或显示器110上。
主显示单元150监测从电子装置160到主显示单元150以及到其他显示器110的数据流以确定在流中是否存在任何延迟或抖动。当多个电子装置160尝试使数据同步流动时，延迟或抖动可被引入数据流中。特定无线通信协议，诸如Wi-Fi，具有有限的带宽量。如果来自多个电子装置160的任何一个数据流或多个数据流的组合的带宽超出该有限的带宽，则延迟和抖动可被引入数据流中。
一般而言，延迟为数据从电子装置160传输到显示在显示器110中的一个或主显示单元150上所花费时长的测量量。过多的延迟可使音频和视频变得非同步以及延迟在电子装置160上输入至显示器110和/或主显示单元150的对用户的视觉响应，这可能导致用户混淆。在一个实施例中，例如，主显示单元150根据方程1监测延迟：
             方程1。
其中，α为可变延迟因子（0＜＜1），为在时间t处测得的延迟，以及为在时间t处的移动平均延迟。
一般而言，抖动为与在电子和电信中的假设周期信号的真正周期性非期望的偏差，常常相对于参考时钟源而言。实际上，抖动可使音频或视频快速停止并且反复重启。在一个实施例中，例如，主显示单元150根据方程2监测抖动：
             方程2。
其中，为可变延迟因子（0＜α＜1），为在时间t处测得的延迟，为在时间t处的移动平均延迟，以及为在时间t处的移动平均抖动。
在一个实施例中，如果抖动超出预定阈值或者延迟超出预定阈值，则主显示单元150尝试改正或者补偿各自超出的延迟或抖动。
图2是图示了根据实施例的用于补偿在数据流中的延迟或抖动的方法200的流程图。诸如在主显示单元150中的处理器152的处理器监测一个或多个数据流的抖动或延迟。（步骤210）。如果抖动和延迟同时处于各自预定阈值之下，则处理器继续监测在数据流中的延迟和抖动水平。如果延迟、抖动或延迟和抖动两者处于各自预定阈值之上，则处理器请求一个或多个电子装置160调整发送至主显示单元150的数据流。（步骤220）。
在一个实施例中，例如，处理器可请求电子装置160增加数据流的压缩比。通过增加压缩比，由电子装置160所传输的数据量减少，从而减少了所消耗的带宽，并由此减少了在数据流中的抖动和/或延迟的量。在另一实施例中，例如，处理器可请求电子装置降低被传输的数据流的帧率和/或显示分辨率。通过降低帧率和/或显示分辨率，由电子装置160所传输的数据量减少，从而减少了所消耗的带宽，并由此减少了在数据流中的抖动和/或延迟的量。可请求压缩比、帧率以及显示分辨率调整的任何组合。电子装置160，如果有能力的话，可发送会话控制适应应答信号至确认接收到调整数据流的请求的主显示单元150。（步骤230）。电子装置160的处理器然后调整数据流的参数（步骤240）并且与调整后的参数一起流动。（步骤250）。
处理器然后监测从电子装置160流出的数据以确定是否进行了所请求的调整。（步骤260）。如果未进行调整，则处理器返回步骤210以及处理器确定在系统中的延迟和抖动水平从而进一步调整数据流的参数，如果必要的话。处理器可同时或逐次地调整所有电子装置160。
如果处理器确定电子装置160由于通信错误或者由于电子装置160可能仅仅不能调整数据流而未调整数据流的参数，则处理器尝试减少延迟和/或抖动。（步骤270）。在一个实施例中，例如，处理器可调整主显示单元150的缓冲器154的大小。缓冲器154的大小可基于数据流是来自抖动敏感应用还是延迟敏感应用而被调整。处理器基于与各个可能应用相关联的预定类别来确定数据流的类型。抖动敏感应用可为，例如，在数据流中的多次停止/开始分散了用户对数据流的了解的视频流。相反，如导航应用的延迟敏感应用可能更能容忍少量的抖动但可能对延迟更敏感。导航指令的延迟，例如，可能导致驾驶者错过转弯。延迟敏感应用的另一示例为互动游戏，其中，增加的延迟和随之发生的无反应性可能导致用户混淆。在一个实施例中，例如，缓冲器的大小S（t）可基于方程3：
            方程3。
其中，a为可变延迟因子；b为可变抖动因子以及f为数据流的帧率。在抖动敏感应用中，例如，处理器可将可变延迟因子a设置为约1并且将可变抖动因子b设置为约5。在延迟敏感应用中，例如，处理器可将可变延迟因子a设置为约5并且将可变抖动因子b设置为约1。当超出通信系统的带宽以及电子装置未能根据来自步骤220的请求减少其各自的数据流大小时，通过调整各种数据流的缓冲器154的大小，处理器152可提高主显示单元150和其他显示器110的性能。处理器然后返回步骤210并且确定被传输至显示器的数据流的延迟和抖动。
虽然在上面的详细说明中已经呈现了至少一种示例性实施例，但是，应了解，还存在大量变型。还应该了解，示例性实施例或多个示例性实施例仅为示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、应用或配置。确切地说，上面的详细说明将为本领域的技术人员提供实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指南。应理解，在不脱离如所附权利要求书及其法律等效物提出的本公开的范围的情况下，可对元件的功能和布置进行多种改变。