專利名稱：自適應(yīng)連接視頻信號(hào)源與視頻顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別是涉及一種適用于連接視頻信號(hào)源與視頻顯示裝置的數(shù)字顯示接口。
背景技術(shù)：
目前，視頻顯示器技術(shù)分為模擬型顯示(如陰極射線管)和數(shù)字型顯示(如液晶顯示LCD，等離子體屏幕等)，它們都必需由一個(gè)特殊的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)以便成功地顯示圖像。例如，一個(gè)典型的模擬系統(tǒng)包含一個(gè)模擬信號(hào)源(如個(gè)人計(jì)算機(jī)、DVD播放機(jī)等)，模擬信號(hào)源通過(guò)一通信鏈路直接連接到顯示裝置(某些情況下稱為視頻接收器(sink))。該通信鏈路通常采用本行業(yè)技術(shù)人員公知的電纜形式(如在PC機(jī)中采用一條模擬VGA電纜，另稱為VGA DB15電纜)。例如，VGA DB15電纜含有15針(pin)，每根針用于傳載特定的信號(hào)。
由于廣泛及不斷擴(kuò)大的使用，VGA DB15電纜的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是隨處可得。只要上述模擬系統(tǒng)為主流應(yīng)用，幾乎就沒(méi)有動(dòng)機(jī)和理由放棄VGA DB15而采用任何其它電纜形式。
然而，近年來(lái)，數(shù)字系統(tǒng)的爆炸式增長(zhǎng)使得使用數(shù)字電纜——如數(shù)字可視接口(DVI)電纜的需求隨之增長(zhǎng)。眾所周知，DVI是由數(shù)字顯示工作組(DDWG)制定的一個(gè)數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)的發(fā)送采用轉(zhuǎn)換最小化差分信號(hào)發(fā)送(TMDS)協(xié)議，從PC機(jī)的圖形顯示子系統(tǒng)向顯示裝置傳送數(shù)字信號(hào)。DVI處理帶寬超過(guò)160MHz，從而用單個(gè)一組鏈路支持UXGA和HDTV。
如今的顯示互連橫向包括適用于桌面顯示互連應(yīng)用的VGA(模擬)和DVI(數(shù)字)，同時(shí)包括適用于膝上型電腦和其它一體化設(shè)備的內(nèi)部連接應(yīng)用的LVDS(數(shù)字)。圖形顯示芯片供應(yīng)商、顯示控制芯片供應(yīng)商、監(jiān)視器制造商和PC機(jī)原設(shè)備制造商(貼牌生產(chǎn)商或OEM)、以及卓面電腦用戶，在其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、定義、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)推廣和采購(gòu)決策階段，或多或少地必須將接口選擇當(dāng)作一個(gè)因素考慮。例如，如果用戶購(gòu)買了一臺(tái)帶模擬VGA接口的PC機(jī)，之后該用戶必須購(gòu)買一臺(tái)模擬監(jiān)視器或數(shù)字的監(jiān)視器。在數(shù)字監(jiān)視器中，已由一嵌入式(inline)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或一內(nèi)置于(built into)特殊監(jiān)視器的ADC，對(duì)VGA接口提供的模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。
因此，能夠配置一耦合裝置是值得考慮的問(wèn)題。該耦合裝置用于識(shí)別視頻信號(hào)源和視頻顯示器是否是數(shù)字式的，并在其間建立適當(dāng)?shù)臄?shù)字連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻信號(hào)源與視頻顯示器自適應(yīng)連接的方法。本發(fā)明通過(guò)下述方法實(shí)現(xiàn)用一耦合裝置將視頻信號(hào)源與視頻顯示器連接起來(lái)，之后自動(dòng)檢測(cè)該視頻信號(hào)源是模擬視頻信號(hào)源還是數(shù)字視頻信號(hào)源，自動(dòng)檢測(cè)該視頻顯示器是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器。根據(jù)視頻信號(hào)源和視頻顯示器究竟是否是數(shù)字式的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)該耦合裝置進(jìn)行配置。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)出視頻信號(hào)源和視頻顯示器事實(shí)上兩者均為數(shù)字式時(shí)，該耦合裝置配置成雙端接雙絞線型連接器(doubly terminated twisted pair type connector)，具有一個(gè)主信道和一個(gè)輔助信道，在視頻信號(hào)源和視頻顯示器之間建立多個(gè)基于包的通信信道。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，描述了用于匹配視頻信號(hào)源和視頻顯示器的可配置的連接器，該連接器包括一個(gè)處理器，該處理器用于進(jìn)行視頻信號(hào)源是否是模擬視頻信號(hào)源還是數(shù)字視頻信號(hào)源的第一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)，及視頻顯示器是否是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器的第二個(gè)自動(dòng)檢測(cè)。根據(jù)第一個(gè)和第二個(gè)自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果，在處理器的控制下，至少有一個(gè)開(kāi)關(guān)用于配置耦合裝置。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中公開(kāi)了用于視頻信號(hào)源和視頻顯示器自適應(yīng)連接的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于通過(guò)耦合裝置對(duì)視頻信號(hào)源與視頻顯示器進(jìn)行連接的計(jì)算機(jī)代碼，用于自動(dòng)檢測(cè)視頻信號(hào)源是模擬視頻信號(hào)源還是數(shù)字信號(hào)源的計(jì)算機(jī)代碼，用于自動(dòng)檢測(cè)視頻顯示器是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器的計(jì)算機(jī)代碼，用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果配置耦合裝置的計(jì)算機(jī)代碼，以及存儲(chǔ)這些計(jì)算機(jī)代碼的計(jì)算機(jī)可讀形式的介質(zhì)。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的交叉平臺(tái)顯示接口100的示意圖；
圖2A-2C為本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例中用于連接視頻信號(hào)源和視頻顯示器單元的視頻接口系統(tǒng)示意圖；圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的典型的主鏈路速率；圖4A所示為本發(fā)明實(shí)施例的主鏈路數(shù)據(jù)包；圖4B所示為本發(fā)明實(shí)施例的主鏈路包頭；圖5A所示為本發(fā)明實(shí)施例的用于提供子包附件和多包多路復(fù)用的系統(tǒng)；圖5B是圖5A所示系統(tǒng)的另一實(shí)施方式；圖6所示是作為圖5所示數(shù)據(jù)流的一個(gè)例子的多路復(fù)用的主鏈路數(shù)據(jù)流的高級(jí)圖；圖7所示為本發(fā)明的數(shù)據(jù)流的另一個(gè)示例；圖8所示為本發(fā)明施例的多路復(fù)用數(shù)據(jù)流的又一示例；圖9A所示為本發(fā)明實(shí)施例的子包示意圖；圖9B所示為本發(fā)明實(shí)施例的主鏈路數(shù)據(jù)包的示意圖；圖10所示為選擇刷新圖形圖像的示例；圖11所示為本發(fā)明實(shí)施例的典型的鏈路訓(xùn)練模式；圖12為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)邏輯分層的說(shuō)明；圖13所示為本發(fā)明實(shí)施例的典型的采用8B/10B特殊字符映象；圖14所示為本發(fā)明實(shí)施例的典型的曼徹斯特II編碼方案；圖15所示為本發(fā)明實(shí)施例的輔助信道電氣子層示意圖；圖16所示為本發(fā)明實(shí)施例的主信道電氣子層示意圖；圖17所示為本發(fā)明實(shí)施例的連接器示意圖；圖18所示為本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)源狀態(tài)圖；圖19所示為本發(fā)明實(shí)施例的顯示狀態(tài)圖；圖20-24所示為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種計(jì)算機(jī)示意圖；圖25所示為本發(fā)明實(shí)施例的確定接口工作模式的步驟的詳細(xì)流程圖；圖26所示為本發(fā)明一些方面提供實(shí)時(shí)視頻圖象質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程的詳細(xì)流程圖；圖27所示為本發(fā)明實(shí)施例的鏈路建立過(guò)程的流程圖；圖28所示為本發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行訓(xùn)練對(duì)話過(guò)程的詳細(xì)流程圖；圖29所示為用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，以具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。雖然本發(fā)明是結(jié)合該具體的實(shí)施例進(jìn)行描述，但并不意味著本發(fā)明局限于所描述的具體實(shí)施例。相反，對(duì)可以包括在本發(fā)明權(quán)利要求中所限定的保護(hù)范圍內(nèi)的實(shí)施方式進(jìn)行的替代、改進(jìn)和等同的實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明所述的用于連接視頻信號(hào)源和視頻顯示器的可配置的連接器，包括一個(gè)處理器，該處理器用于進(jìn)行第一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)——視頻信號(hào)源是否是模擬視頻信號(hào)源還是數(shù)字視頻信號(hào)源，及第二個(gè)自動(dòng)檢測(cè)——視頻顯示器是否是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器。根據(jù)第一個(gè)和第二個(gè)自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果，在處理器的控制下，至少有一個(gè)開(kāi)關(guān)用于配置耦合裝置。當(dāng)適當(dāng)連接時(shí)，本發(fā)明的連接器提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、基于包的、即插即用(plug & play)、串行數(shù)字顯示接口。該接口是開(kāi)放式的并可升級(jí)的，適用于(但不局限于)桌面監(jiān)視器，提供筆記本電腦/一體化PC機(jī)內(nèi)部的LCD連接，及用戶的包括HDTV顯示的電子顯示裝置及類似產(chǎn)品。與常規(guī)的發(fā)射單個(gè)的視頻光柵加定時(shí)信號(hào)如Vsync，Hsync，DE等顯示接口不同，本發(fā)明的接口提供一個(gè)多流包傳送系統(tǒng)，以在物理鏈路內(nèi)建立“虛擬管道”的形式，能夠同時(shí)傳送一個(gè)或多個(gè)包流量。
例如，如圖1所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交叉平臺(tái)基于包的視頻數(shù)字顯示接口100的示意圖。接口100通過(guò)物理鏈路106(也稱為管道)將發(fā)射器102連接到接收器104。在所述的實(shí)施例中，發(fā)射器102收到多個(gè)數(shù)據(jù)流108-112，需要時(shí)，將每個(gè)數(shù)據(jù)流打包成相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)包114。這些數(shù)據(jù)包之后形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)流經(jīng)由與之關(guān)聯(lián)的虛擬管道116-120傳輸?shù)浇邮掌?04。應(yīng)當(dāng)注意，每個(gè)虛擬鏈路的鏈接速率(即數(shù)據(jù)包傳輸速率)可以根據(jù)該特定的數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)化，使得物理鏈路106運(yùn)載多個(gè)各自具有相應(yīng)鏈路速率的數(shù)據(jù)流(各個(gè)鏈路的速率相互之間可以不同，取決于該特定的數(shù)據(jù)流)。數(shù)據(jù)流110-114可以是任何形式的數(shù)量的視頻、圖形、音頻等。
通常，當(dāng)信號(hào)源為視頻信號(hào)源，數(shù)據(jù)流110-114包括各種視頻信號(hào)，可以是已知格式的多種類型，如復(fù)合視頻、串行數(shù)字、并行數(shù)字、RGB或用戶數(shù)字視頻。視頻信號(hào)可以是模擬視頻信號(hào)提供給信號(hào)源102，包括模擬視頻信號(hào)源的多種形式，如模擬電視、照像機(jī)、模擬VCR、DVD播放機(jī)、可攜式攝像機(jī)、光碟播放機(jī)、Ty調(diào)諧器、機(jī)頂盒(帶衛(wèi)星DSS或電纜信號(hào))及類似的產(chǎn)品。信號(hào)源102也可以是數(shù)字圖像源，如數(shù)字電視(DVD)，數(shù)碼照像機(jī)及類似產(chǎn)品。數(shù)字視頻信號(hào)可以是已知數(shù)字格式中的任一數(shù)量和形式，如SMPTE247M-1995(1920×1080分辨率，逐行掃描或隔行掃描)，SMPTE296M-1997(1280×720分辨率，逐行掃描)，以及標(biāo)準(zhǔn)的480逐行掃描視頻信號(hào)。
當(dāng)信號(hào)源102提供模擬圖像信號(hào)情況下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將模擬電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字化編碼的數(shù)字序列(信號(hào))，該數(shù)字在處理過(guò)程中形成適用于數(shù)字處理的適當(dāng)?shù)臄?shù)字圖像數(shù)據(jù)字?？梢圆捎酶鞣NA/D轉(zhuǎn)換器。例如，其它的A/D轉(zhuǎn)換器包括由以下廠商如Philips，德州儀器，模擬器件，Brooktree等制造的。
例如，如果數(shù)據(jù)流110是模擬型信號(hào)，包含或連接在發(fā)射器102中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)將該模擬信號(hào)數(shù)字化，然后由打包器對(duì)其打包，將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)流110轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)據(jù)包114，每個(gè)數(shù)據(jù)包將通過(guò)虛擬鏈路116發(fā)送到接收器104。接收器104再通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包114進(jìn)行適當(dāng)?shù)刂匦陆M合成原來(lái)的格式，從而重構(gòu)該數(shù)據(jù)流110。應(yīng)當(dāng)注意，鏈路速率與本地的(native)流速率無(wú)關(guān)。唯一的要求是物理鏈路106的鏈路帶寬要大于所要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的帶寬總和。在所述的實(shí)施例中，引入的數(shù)據(jù)(如視頻數(shù)據(jù)情況下的像素?cái)?shù)據(jù))按照數(shù)據(jù)映象清晰度(definition)填充在相應(yīng)的虛擬鏈路。這樣，物理鏈路106(或任何組成的虛擬鏈路)不是像常規(guī)的互連如DVI那樣，每鏈路字符時(shí)鐘傳送一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。
這樣，接口100提供了一種可縮放的(scaleable)傳輸介質(zhì)，不僅可用于傳送視頻和圖形數(shù)據(jù)，也可傳送音頻和可能需要的其它應(yīng)用數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明支持熱插事件檢測(cè)和自動(dòng)將物理鏈路(或管道)調(diào)整到最佳傳輸速率。本發(fā)明提供了一種低針數(shù)、純數(shù)字顯示互連技術(shù)，適用于多種平臺(tái)的所有顯示裝置。所述的平臺(tái)包括主機(jī)到顯示裝置、筆記本電腦/一體化機(jī)以及HDTV和其它類型的用戶電子應(yīng)用。
除了提供視頻和圖像數(shù)據(jù)外，顯示定時(shí)信息可嵌入數(shù)字流，提供基本完美和即時(shí)的顯示調(diào)整，避免了對(duì)“自動(dòng)調(diào)節(jié)”性能及類似性能的要求。本發(fā)明接口以包為基礎(chǔ)的本性使得它具有可量測(cè)性(scalability)，支持多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，如多媒體應(yīng)用的多個(gè)視頻/圖形流和音頻流。另外，可以在不需要另外連線(cabling)的情況下，提供用于外圍附件和顯示控制的通用串行總線(USB)傳輸。
以下將對(duì)本發(fā)明顯示接口的其它實(shí)施例進(jìn)行討論。
圖2所示為基于圖1中系統(tǒng)100的一種系統(tǒng)200，用于連接視頻信號(hào)源202和視頻顯示器單元204。所示的實(shí)施例中，視頻源202可以是數(shù)字圖像(或數(shù)字視頻源)206和模擬圖像(或模擬視頻源)208兩種或其中之一。在數(shù)字圖像源206的情況下，一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流210提供給發(fā)射器102。反之，在模擬視頻源208的情況下，所；連接的A/D轉(zhuǎn)換單元212將模擬數(shù)據(jù)流213轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流214。之后，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流214以與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流210幾乎一樣的方式，由發(fā)射器102進(jìn)行處理。顯示單元204可以是模擬型顯示或數(shù)字型顯示，或在某些情況下可以處理提供到此處的模擬或數(shù)字信號(hào)。在任何情況下，該顯示單元204包括一個(gè)顯示接口216，用于將接收器104與顯示裝置218相連，在模擬型顯示的情況下，還包括D/A轉(zhuǎn)換單元220。所述實(shí)施例中，視頻源202可以是許多形式的(如個(gè)人臺(tái)式計(jì)算機(jī)、數(shù)字或模擬TV、機(jī)頂盒等)，而視頻顯示器單元104可以采取視頻顯示器的形式(如LCD型顯示、CRT型顯示等) 可是，不管視頻源或視頻接收器是什么類型，各種數(shù)據(jù)流在經(jīng)由物理鏈路106傳輸前，要進(jìn)行數(shù)字化(需要時(shí))及打包處理。所述物理鏈路106包括設(shè)置在視頻源202和視頻顯示器204之間的用于同步(isochronous)數(shù)據(jù)流的單向主鏈路222和用于鏈路設(shè)置和其它數(shù)據(jù)通信(如各種鏈路管理信息、通用串行總線(USB)數(shù)據(jù)等)的雙向輔助信道224。
因而主鏈路222能夠同時(shí)傳輸多個(gè)同步數(shù)據(jù)流(如多個(gè)視頻/圖形流和多信道音頻流)。在所述的實(shí)施例中，主鏈路222包括多個(gè)不同的虛擬信道，每個(gè)虛擬信道能夠以每秒幾千兆比特(Gbps)的速率傳輸同步數(shù)據(jù)流(如未經(jīng)壓縮的圖形/視頻和音頻數(shù)據(jù))。因此從邏輯的觀點(diǎn)來(lái)看，該主鏈路象是一個(gè)單獨(dú)的物理管道，在這根單獨(dú)的物理管道中可以建立多個(gè)虛擬管道。這樣，邏輯數(shù)據(jù)流不是分配到物理信道，而是每一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)流在各自的邏輯管道(即上述的虛擬信道)中傳輸。
所述的實(shí)施例中，主鏈路222的速度，或傳輸速率，是可以調(diào)整的，以補(bǔ)償鏈路的狀態(tài)。例如，在執(zhí)行一個(gè)傳輸?shù)倪^(guò)程中，主鏈路222的速度可以在每信道最低大約1.0Gbps到大約2.5Gbps的范圍內(nèi)以近似0.4Gbps的增量(見(jiàn)圖3)進(jìn)行調(diào)整。在每信道2.5Gbps的速度下，主鏈路222可以支持SXGA 60Hz，在單個(gè)信道上傳輸，每像素18比特的色彩濃度(color depth)。應(yīng)當(dāng)注意，減少信道的數(shù)量不僅降低了互連成本，而且也降低了能耗，這對(duì)于能耗敏感形應(yīng)用如便攜式設(shè)備等類似裝置是很值得考慮的。然而，通過(guò)將信道的數(shù)量增加到4，在不壓縮數(shù)據(jù)的情況下，主鏈路222可以支持WQSXGA(3200×2048圖像分辨率)60Hz時(shí)色彩濃度為每像素24比特，或者QSXGA(2560×2048圖像分辨率)60Hz時(shí)色彩濃度為每像素18比特。即使在每信道1.0Gdps的最低速率下，只需要2個(gè)信道即可支持不經(jīng)壓縮的HDTV(即1080i或720p)數(shù)據(jù)流。
所述的實(shí)施例中，選擇其帶寬超過(guò)其組成虛擬鏈路的帶寬總和的主鏈路數(shù)據(jù)速率。發(fā)送到接口的數(shù)據(jù)以其本地速率到達(dá)發(fā)射器。需要時(shí)，設(shè)置于接收器104中的時(shí)基恢復(fù)(TBR)單元226，使用嵌入主鏈路數(shù)據(jù)包中的時(shí)間標(biāo)簽再生數(shù)據(jù)流的本地速率。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)于如圖2B所示的配置適當(dāng)?shù)臄?shù)字顯示裝置232，時(shí)基恢復(fù)是不必要的，因?yàn)轱@示數(shù)據(jù)是以鏈路字符時(shí)鐘速率發(fā)送到顯示驅(qū)動(dòng)電路的，因而大大減少了所需信道的數(shù)量，并相同程度地降低了顯示的復(fù)雜性和成本。例如，圖2C示意的LCD顯示屏232就是以無(wú)時(shí)基恢復(fù)方式配置的，因?yàn)轱@示數(shù)據(jù)本來(lái)就是用管道輸送到各個(gè)列驅(qū)動(dòng)器234，將列驅(qū)動(dòng)器234與行驅(qū)動(dòng)器236組合以驅(qū)動(dòng)所選中的陣列240中顯示元238。
其它的實(shí)施例描述了一種簡(jiǎn)單的枚舉法查點(diǎn)法，用于鏈路速率和像素/音頻時(shí)鐘速率。研究發(fā)現(xiàn)所有目前存在的標(biāo)準(zhǔn)像素/音頻時(shí)鐘頻率都是以下主頻率的子集23.76GHz＝210×33×57×111Hz這意味著像素(或音頻)時(shí)鐘速率可以由4個(gè)參數(shù)A、B、C、D來(lái)表示，如像素時(shí)鐘速率＝2A*3B×5C×11DA＝4比特，B＝2比特，C＝3比特，D＝1比特 即使對(duì)鏈路速率(對(duì)于采用10比特字符如8B/10B字符的鏈路，是串行鏈路比特速率/10)可能不同于像素速率的鏈路，用4個(gè)參數(shù)A’、B’、C’、D’來(lái)定義其鏈路的速率也是有益的。其益處是由鏈路時(shí)鐘再生像素/音頻時(shí)鐘簡(jiǎn)單。例如，比方按A’＝6、B’＝3、C’＝7、D’＝0來(lái)設(shè)置鏈路速率，則相應(yīng)的鏈路速率是135MHz?？墒牵僭O(shè)按A＝8、B＝3、C＝6、D＝0(＝108MHz)設(shè)置像素時(shí)鐘速率那么該像素時(shí)鐘可以由鏈路時(shí)鐘產(chǎn)生，因?yàn)橄袼貢r(shí)鐘速率等于鏈路速率*22/51。
再返回來(lái)討論需要時(shí)基恢復(fù)的系統(tǒng)，時(shí)基恢復(fù)單元226可以由一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘合成器來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)一個(gè)未經(jīng)壓縮的視頻流，時(shí)間標(biāo)簽存儲(chǔ)在包頭(header)中(這將在后面進(jìn)行詳細(xì)敘述)，是一個(gè)20比特的值。對(duì)于一給定的數(shù)據(jù)流，20比特中的4比特連續(xù)地存儲(chǔ)在每個(gè)包頭中(TS3-0、TS7-4、TS11-8、TS15-12、TS19-16)。本地的數(shù)據(jù)流頻率(Freq_native)由鏈路字符時(shí)鐘頻率(Freq_link_char)計(jì)算出，公式如下公式(1)Freq_native＝Freq_link_char*(TS19-0)/220 在鏈路字符時(shí)鐘頻率周期的220個(gè)周期內(nèi)，通過(guò)對(duì)本地的數(shù)據(jù)流時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，發(fā)射器102產(chǎn)生出時(shí)間標(biāo)簽。每鏈路字符時(shí)鐘的220個(gè)周期，計(jì)數(shù)器更新計(jì)數(shù)值。由于這兩個(gè)時(shí)鐘相互之間不同步，時(shí)間標(biāo)簽值隨時(shí)間而變化，其步長(zhǎng)值為1。在兩次更新之間，在所給的包數(shù)據(jù)流的包頭，發(fā)射器102將重復(fù)地發(fā)送相同的時(shí)間標(biāo)簽。時(shí)間標(biāo)簽值的突然變化(計(jì)數(shù)值跳動(dòng)大于1)在接收器看來(lái)，可能是數(shù)據(jù)流源的狀態(tài)不穩(wěn)定。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在音頻數(shù)據(jù)流通信中，不加時(shí)間標(biāo)簽。在這種情況下，源設(shè)備通知顯示設(shè)備該音頻的樣本速率及每個(gè)樣本的比特?cái)?shù)。根據(jù)公式(2)確定音頻信號(hào)的速率及鏈路字符的速率，顯示設(shè)備再生原始音頻數(shù)據(jù)流的速率。
公式(2)音頻速率＝音頻樣本速率×(#每樣本的比特?cái)?shù))×(#信道數(shù)) 如圖4A所示的主鏈路數(shù)據(jù)包400包括如圖4B所示的主鏈路包頭402，它由16比特組成，其中0-3比特是流ID(SID)(指明最大流計(jì)數(shù)是16)，比特4是時(shí)間標(biāo)簽(TS)LSB。當(dāng)比特4等于1時(shí)，該包頭有最低有效4位的時(shí)間標(biāo)簽值(僅用于未經(jīng)壓縮的視頻流)。比特5是視頻幀序列位，作為幀計(jì)數(shù)器的最低有效位，在視頻幀的分界處從“0”跳到“1”或從“1”跳到“0”(僅用于未經(jīng)壓縮的視頻流)。比特6和7是保留位，而比特8至10是4位的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)，用于檢驗(yàn)前8位的錯(cuò)誤。比特15-12是時(shí)間標(biāo)簽/流ID倒置(TSP/SIDn)，作為20比特時(shí)間標(biāo)簽值的4比特，用于未壓縮的視頻。
本發(fā)明接口的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠多路傳輸不同數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)流可以是不同的格式，及具有一定的主鏈路數(shù)據(jù)包，主鏈路數(shù)據(jù)包包括多個(gè)子包。
圖5所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)500，設(shè)置用來(lái)提供子包附件和多包復(fù)用。應(yīng)當(dāng)注意的是，系統(tǒng)500是圖2所示系統(tǒng)200的一個(gè)特殊的具體實(shí)施例，因而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制。系統(tǒng)500包括一個(gè)設(shè)置在發(fā)射器102中的流源多路復(fù)用器502，用于將一個(gè)流1輔助的數(shù)據(jù)流504與數(shù)據(jù)流210組起來(lái)形成一個(gè)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流506。該多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流506之后被傳送到鏈路層多路復(fù)用器508，所述多路復(fù)用器508將多個(gè)數(shù)據(jù)流的任何數(shù)據(jù)流組合成一個(gè)多路傳輸?shù)挠稍S多數(shù)據(jù)包512組成的主鏈路流510，其中某些數(shù)據(jù)包512中還附帶許多子包514。根據(jù)流ID(SIDs)及相關(guān)的子包頭，一個(gè)鏈路層去復(fù)用器516將多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流510分解成各個(gè)組成部分的數(shù)據(jù)流，而流接收去復(fù)用器518進(jìn)一步分解出包含在子包中的流1輔助數(shù)據(jù)流。
作為圖5所示的流510的一個(gè)例子，圖6所示為多路復(fù)用的主鏈路流600的高級(jí)圖(high-level diagram)，其中有三個(gè)流在主鏈路222上多路復(fù)用。本例中的三個(gè)流是UXAG圖形(流ID＝1)，1280×720p視頻(流ID＝2)，音頻(流ID＝3)。主鏈路包400的小包頭尺寸使得包在頭部(overhead)最小化，其結(jié)果得到很高的鏈路效率。包頭可以如此小的原因是，在包通過(guò)主鏈路222傳輸前，包的特征就借助于輔助信道被傳輸。
一般來(lái)講，當(dāng)主包流是一個(gè)未經(jīng)壓縮的視頻流時(shí)，子包附件是一種有效的方案，因?yàn)槲唇?jīng)壓縮的數(shù)據(jù)流具有相應(yīng)于視頻空白期的數(shù)據(jù)空閑期。因此，由未經(jīng)壓縮的視頻流構(gòu)成的主鏈路通信在此期間將包括系列零訊號(hào)(Null)特殊字符包。通過(guò)利用多路復(fù)用各種數(shù)據(jù)流的能力，本發(fā)明的某些實(shí)施例中，當(dāng)源流是視頻數(shù)據(jù)流時(shí)，使用各種方法來(lái)補(bǔ)償主鏈路速率與像素?cái)?shù)據(jù)速率的差別。如圖7所示例的，像素?cái)?shù)據(jù)速率是0.5Gb/秒，即每2毫微秒傳輸1比特的像素?cái)?shù)據(jù)。在這個(gè)例中，鏈路速率已經(jīng)設(shè)置為1.25Gb/秒，即每0.8毫微秒傳輸1比特的像素?cái)?shù)據(jù)。在此，發(fā)射器102在像素?cái)?shù)據(jù)之間散置特殊的字符，如圖8所示。兩個(gè)特殊的字符放置在像素?cái)?shù)據(jù)P1的第1位和像素?cái)?shù)據(jù)P2第2位之間。特殊字符允許接收器104辨別像素?cái)?shù)據(jù)每一位。在像素?cái)?shù)據(jù)位之間散置這些特殊字符也利于產(chǎn)生穩(wěn)定數(shù)據(jù)流，使鏈路保持同步。在本例中，這種特殊字符是零訊號(hào)(Null)字符。由于鏈路的速率足夠快，這種方法不需要線路緩沖器，只要一個(gè)小的FIFO。然而，在接收端需要相對(duì)多的邏輯電路以重組視頻信號(hào)。接收器需要識(shí)別特殊字符何時(shí)開(kāi)始、何時(shí)結(jié)束。
與這種散置方法不同的一個(gè)選擇是，用特殊的字符如零訊號(hào)數(shù)值，更替像素?cái)?shù)據(jù)的相鄰的位。例如，P1至P4可以輸送到發(fā)射器104中的一個(gè)線路緩沖器中，之后，一個(gè)或多個(gè)零訊號(hào)數(shù)值也輸送進(jìn)緩沖器，直到可得到更多的像素?cái)?shù)據(jù)。比起上述的散置方法來(lái)，這樣的實(shí)施方式需要相對(duì)大一些的緩沖器空間。在許多這樣的實(shí)施方式中，由于具有相對(duì)高的鏈路速度，填充線路緩沖器所需要的時(shí)間要超過(guò)線路緩沖器充滿后傳送數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。
下面參考圖5A討論，本發(fā)明接口的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不僅具有多路復(fù)用各種數(shù)據(jù)流的能力，而且能在特定的主鏈路數(shù)據(jù)包中附上任意多個(gè)子包。圖9A所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有代表性的子包900。子包900包括一個(gè)子包頭902，在所述的實(shí)施例中，它是2比特，并伴有一個(gè)SPS(子包開(kāi)始)特殊字符。如果附帶有該子包900的主鏈路數(shù)據(jù)包還包含除子包900以外的其它有效載荷包，子包900的結(jié)尾必須標(biāo)記SPE(子包結(jié)束)特殊字符。否則，主包的結(jié)尾(如圖9B所示的例子中由隨后的COM字符標(biāo)識(shí))標(biāo)志著子包902和附帶該子包902的主包兩者都結(jié)束。然而，當(dāng)子包所附的主包沒(méi)有有效載荷時(shí)，子包不需要以SPE來(lái)結(jié)束。圖9B所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在主鏈路數(shù)據(jù)包中的子包格式的范例。應(yīng)當(dāng)注意的是，包頭字段(field)和子包有效載荷的確定取決于使用子包902的特殊應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件(Application Profile)。
利用子包附件的一個(gè)特別有用的例子是選擇性刷新一個(gè)未經(jīng)壓縮的圖形圖像1000，如圖10所示。整個(gè)幀1002的屬性(水平/垂直全部，圖像寬度/高度等)將通過(guò)輔助信道224傳輸，因?yàn)橹灰摂?shù)據(jù)流有效，這些屬性就會(huì)保持不變。選擇性刷新操作中，每個(gè)視頻幀中圖像1000中只有一部分1004被刷新。被刷新的矩形部分(即部分1004)的4個(gè)X-Y坐標(biāo)必須每幀傳輸，因?yàn)閺囊粠搅硪粠匦巫鴺?biāo)的數(shù)值是變化的。另一個(gè)例子是256色圖形數(shù)據(jù)所需的色彩查尋表(CLUT)數(shù)據(jù)的傳輸，其中8位的像素?cái)?shù)據(jù)是到256入口CLUT的一個(gè)入口，CLUT的內(nèi)容必須動(dòng)態(tài)地更新。
單個(gè)雙向輔助信道224為各種支持功能提供了一條渠道，這些支持功能有利于鏈路的建立、支持主鏈路操作及傳輸輔助應(yīng)用數(shù)據(jù)如USB通信(traffic)。例如，有了輔助信道224，顯示設(shè)備可以向源設(shè)備發(fā)送事件通知，如同步損失、丟包(dropped packets)及訓(xùn)練對(duì)話(training session)(以后描述)的結(jié)果。例如，如果一個(gè)特別的訓(xùn)練對(duì)話失敗，發(fā)射器102根據(jù)預(yù)選的或確定的失敗的訓(xùn)練對(duì)話結(jié)果，調(diào)整主鏈路速率。這樣，通過(guò)將可調(diào)整的、高速的主鏈路與相對(duì)慢速的、非?？煽康妮o助信道結(jié)合而創(chuàng)建的閉合環(huán)路，允許在各種鏈路條件下精力充沛地工作。要注意的是，在某些情況下(圖5B所示的例子)，可以采用主鏈路222的部分帶寬522建立一條邏輯雙向輔助信道520，從源設(shè)備202到接收設(shè)備204傳輸數(shù)據(jù)，和一條單向的從接收設(shè)備204到源設(shè)備202的返回信道524。在某些應(yīng)用中，使用這種邏輯雙向輔助信道可能比使用圖5A所示的半雙工的雙向信道更合意。
在開(kāi)始發(fā)送真實(shí)的包數(shù)據(jù)流之前，發(fā)射器102通過(guò)一個(gè)鏈路訓(xùn)練對(duì)話建立一條穩(wěn)定的鏈路，類似于MODEM鏈路建立的概念。在鏈路訓(xùn)練期間，主鏈路發(fā)射器102發(fā)送一個(gè)預(yù)定的訓(xùn)練模式模式(trainingpattern)數(shù)據(jù)，接收器104可以確定它是否能得到一個(gè)可靠的(solid)比特/字符鎖(lock)。所述實(shí)施例中，在發(fā)射器102和接收器104之間有關(guān)訓(xùn)練的信號(hào)交換是由輔助鏈路運(yùn)載的。圖11所示為本發(fā)明實(shí)施例中鏈路訓(xùn)練模式數(shù)據(jù)的舉例。如所示的，在訓(xùn)練對(duì)話期，段1表示最短的游程長(zhǎng)度(run length)，而段2是最長(zhǎng)的，接收器用它們來(lái)優(yōu)化均衡器。只要鏈路質(zhì)量合理，在段3中，比特鎖和字符鎖均可得到。一般訓(xùn)練期大約10毫秒，在這段時(shí)間，近乎發(fā)送107比特的數(shù)據(jù)。如果接收器104未得到可靠的的鎖，它將通過(guò)輔助信道224通知發(fā)射器102，發(fā)射器102降低鏈路速率并重復(fù)訓(xùn)練對(duì)話。
除了提供訓(xùn)練對(duì)話的管道，輔助信道224還可以用于運(yùn)載主鏈路包流的說(shuō)明，從而使主鏈路222上傳輸?shù)陌念^部大大減小。還有，輔助信道224可以配置成能夠運(yùn)載擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)(EDID)信息，從而替代裝在所有監(jiān)視器上的顯示數(shù)據(jù)信道(DDC)(EDID是VESA標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，它包含關(guān)于監(jiān)視器及其性能的基本信息供貨商信息、最大圖象尺寸、色彩特征、工廠預(yù)置定時(shí)、頻率范圍限制、監(jiān)視器名稱及序列號(hào)的字符串。存儲(chǔ)在顯示設(shè)備中的這些信息，通過(guò)設(shè)置在監(jiān)視器和PC機(jī)的圖形適配器之間的DDC，與系統(tǒng)進(jìn)行通信。系統(tǒng)使用這些信息進(jìn)行配置，以使監(jiān)視器和系統(tǒng)能夠一起工作)。支持另外的(附加的)數(shù)據(jù)類型如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和麥克風(fēng)需要兩種包同步包和異步包，在所稱的擴(kuò)展協(xié)議模式中，輔助信道可以運(yùn)載這兩種包。
圖12所示為本發(fā)明的實(shí)施例中系統(tǒng)200的邏輯分層1200。應(yīng)當(dāng)注意的是，實(shí)際的實(shí)施例根據(jù)應(yīng)用可以改變，一般來(lái)說(shuō)，源(如視頻源202)是由源物理層1202、源鏈路層1204和數(shù)據(jù)流源1206構(gòu)成。所述源物理層1202包括發(fā)射硬件、源鏈路層1204包括多路復(fù)用硬件和狀態(tài)機(jī)構(gòu)(state machine)(或固件)、數(shù)據(jù)流源1206包括音頻/可視/圖形硬件及相關(guān)軟件。同樣地，顯示設(shè)備包括物理層1208、接收鏈路層1210和流接收1212。所述的物理層1208包括各種接收器硬件、接收鏈路層1210包括多路分解硬件和狀態(tài)機(jī)構(gòu)(state machine)(或固件)、流接收器1212包括顯示/定時(shí)控制器硬件和固件選件。源應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件(profile)層2114定義格式，源使用該格式與鏈路層1204進(jìn)行通信；同樣地，接收應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件(profile)層1216定義格式，接收器1212使用該格式與接收鏈路層1210進(jìn)行通信。
下面對(duì)各種層進(jìn)行詳細(xì)討論。
源設(shè)備物理層 所述實(shí)施例中，源設(shè)備物理層1202包括電氣子層1202-1和邏輯子層1202-2。電氣子層1202-1包括用于接口初始化/操作的所有電路，如熱插撥探測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)器/接收器/終端電阻、并行至串行/串行至并行轉(zhuǎn)換、可展開(kāi)頻譜(spread-spectrum-capable)PLLs。邏輯子層1202-2包括下述用途的電路打包/解包、數(shù)據(jù)加擾(scrambling)/去擾(de-scrambling)、鏈路訓(xùn)練模式數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、時(shí)基恢復(fù)電路、數(shù)據(jù)編碼/解碼。其中，所述數(shù)據(jù)編碼/解碼如8B/10B(按ANSI X3.230-1994，第11條規(guī)定)為主鏈路222提供256個(gè)鏈路數(shù)據(jù)字符和12個(gè)控制字符(如圖13所示例)及為輔助信道224提供Manchester II(見(jiàn)圖14)。
如業(yè)內(nèi)技術(shù)人員所知，8B/10B碼是一種塊碼，將8位的數(shù)據(jù)塊編碼成10位的字碼用于串行傳輸。另外，8B/10B傳輸碼將一個(gè)隨機(jī)1s和0s的比特寬數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成最大游程長(zhǎng)度為5的1s和0s的DC平衡流。這種編碼提供足夠的信號(hào)傳輸使得通過(guò)接收器如收發(fā)器110能夠可靠地恢復(fù)時(shí)鐘。此外，已證明DC平衡數(shù)據(jù)流有利于光纖和電磁線連接。串行流中1s和0s的平均數(shù)保持在相等或基本相等的水平。8B/10B傳輸碼約束1s和0s之間數(shù)量的不同，是-2，0，或2交叉6(2 across6)和4位塊分界線(bit block boundaries)。編碼方案也執(zhí)行附加的編碼，用于發(fā)信號(hào)，稱為命令碼(command codes)。
應(yīng)當(dāng)注意的是，為了避免由未經(jīng)壓縮的顯示數(shù)據(jù)展示的模式位出現(xiàn)重復(fù)(因此減小EMI)，在8B/10B編碼之前對(duì)主鏈路222上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)先進(jìn)行加擾處理。除了訓(xùn)練包，所有的數(shù)據(jù)和特殊字符都要進(jìn)行加擾處理。加擾處理的功能由線性反饋漂移寄存器(LFSR)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)加密時(shí)，LFSR SEED的初始值取決于加密術(shù)的密碼設(shè)置。如果是未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)加擾，該初始值是固定的。
由于數(shù)據(jù)流特征是經(jīng)輔助信道224發(fā)送，從而，主鏈路包頭作為流識(shí)別數(shù)字，從而大大減小了頭部(overhand)，使鏈路帶寬最大化。還應(yīng)當(dāng)注意的是，不管是主鏈路222還是輔助鏈路224，都不會(huì)分離時(shí)鐘信號(hào)線(line)。這樣，主鏈路222和輔助鏈路224上的接收器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣，從進(jìn)入的數(shù)據(jù)流中擇取出時(shí)鐘。由于輔助信道224是半雙工雙向的，通信的方向改變頻繁，所以用于接收器電氣子層中鎖相環(huán)路(PLLs)電路的快速相位鎖定是重要的。因此，由于Manchester II碼頻繁的、一致的信號(hào)傳輸，輔助信道接收器上的PLL在不到16個(gè)數(shù)據(jù)期間內(nèi)鎖定相位。
在鏈路建立時(shí)間，通過(guò)輔助信道224上使用信號(hào)交換而協(xié)商(negotiate)主鏈路數(shù)據(jù)速率。在此過(guò)程期間，已知設(shè)置的訓(xùn)練包以最高主鏈速度在主鏈路222上傳送。成功或失敗的結(jié)果通過(guò)輔助信道224通信返回到發(fā)射器102。如果訓(xùn)練失敗，主鏈路速度減低，并重復(fù)訓(xùn)練對(duì)話直到成功。這樣，源物理層1102更能抵抗電纜問(wèn)題，因而更適于外部主機(jī)到監(jiān)視器的應(yīng)用。然而，與常規(guī)的顯示接口不同，主信道鏈路數(shù)據(jù)速率與像素時(shí)鐘速率分離。鏈路數(shù)據(jù)速率的設(shè)置，使鏈路帶寬超過(guò)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流帶寬總和。
源設(shè)備鏈路層 源鏈路層1204處理鏈路初始化及管理。例如，根據(jù)接收到的由監(jiān)視器通電或來(lái)自源物理層1202監(jiān)視器電纜的連接產(chǎn)生的一個(gè)熱插探測(cè)事件，源設(shè)備鏈路層1204評(píng)估接收器的能力，通過(guò)經(jīng)輔助信道224互換，確定最大主鏈路數(shù)據(jù)速率，象通過(guò)訓(xùn)練對(duì)話確定一樣；接收器上時(shí)基恢復(fù)單元的數(shù)量?jī)啥司彌_器可用空間的大小USB擴(kuò)展的可用性。然后，通知流源1206相關(guān)的熱插事件。另外，根據(jù)來(lái)自流源1206的請(qǐng)求，源鏈路層1204讀顯示設(shè)備的性能(EDID或等同性)。正常工作期間，源鏈路層1204通過(guò)輔助信道224發(fā)送流特征到接收器104，通知流源1204主鏈路222是否有足夠的資源處理所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)流，通知流源1204有關(guān)鏈路失敗事件如同步損耗和緩沖器溢出，及發(fā)送由流源1204通過(guò)輔助信道224向接收器提交的MCCS命令。源鏈路層1204和流源/接收器之間的所有通信都使用在應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件(Profile)層1214定義的格式。
應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件(Profile)層(源和接收器) 通常，應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件層定義格式，采用此格式，流源(或接收器)與相關(guān)的鏈路層相連接。應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件層所定義的格式分為以下類別應(yīng)用獨(dú)立格式(對(duì)應(yīng)鏈路狀態(tài)詢問(wèn)的鏈路消息)和應(yīng)用從屬格式(主鏈路數(shù)據(jù)映象、接收器時(shí)基恢復(fù)平衡、接收容量/流特征信息子包格式，如果適用的話)。應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件層支持以下彩色格式24比特RGB、16比特RG2565、18比特RGB、30比特RGB、256色RGB(基于CLUT)、16比特，CbCr422、20比特YCbCr422及24比特YCbCr444。
例如，顯示設(shè)備應(yīng)用簡(jiǎn)檔文件層(APL)1214實(shí)質(zhì)上是一個(gè)應(yīng)用編程接口(API)，用于描述經(jīng)過(guò)主鏈路222流源/接收器(sink)通信的格式，包括接口100發(fā)送接收的數(shù)據(jù)的表達(dá)格式。由于APL1214的一些方面(如電源管理命令格式)是基線監(jiān)視器功能，它們對(duì)接口100的所有應(yīng)用是共同的。反之，其它無(wú)基線監(jiān)視器功能，如數(shù)據(jù)映象格式和流特征格式，對(duì)一種應(yīng)用或一種將要傳輸?shù)耐搅魇俏ㄒ坏?。無(wú)論是何種應(yīng)用，當(dāng)任一包流在主鏈路222上開(kāi)始傳送前，流源1204詢問(wèn)源鏈路層1214，確定是否主鏈路222能夠處理未決的數(shù)據(jù)流。
當(dāng)確定主鏈路222有能力支持未決的包流，流源1206發(fā)送流特征到源鏈路層1214，之后再通過(guò)輔助信道224發(fā)送到接收器。這些特征是用于接收器識(shí)別特定流的包的信息，以從流中重新獲得原始數(shù)據(jù)，并將其格式化返回到流的本地?cái)?shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)流的特征是由應(yīng)用從屬的。
在需求的帶寬不能在主鏈路222達(dá)到的情況下，流源1214可以采取糾正措施，例如，通過(guò)減少圖象刷新或色彩濃度。
顯示設(shè)備物理層 顯示設(shè)備物理層1216將顯示設(shè)備鏈路層1210和顯示設(shè)備APL1216與用于鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的發(fā)信號(hào)技術(shù)隔離開(kāi)。主鏈路222和輔助信道224有其自己的物理層，各自由邏輯子層和包括連接器規(guī)范的電氣于層組成。例如，如圖15所示，半雙工、雙向輔助信道224在鏈路的每一端都有一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器。邏輯子層1208-1給輔助鏈路發(fā)射器1502提供鏈路字符，然后串行化該鏈路字符并發(fā)送到相應(yīng)的輔助鏈路接收器1504。依次，接收器1504從輔助鏈路224接收串行化的鏈路字符，并以鏈路字符時(shí)鐘速率將數(shù)據(jù)并行化。應(yīng)當(dāng)注意，源邏輯子層的主要功能包括信號(hào)編碼、打包、數(shù)據(jù)加擾化(減少電磁干擾)、及為發(fā)射器端口產(chǎn)生訓(xùn)練模式。而對(duì)接收器端口來(lái)說(shuō)，接收器邏輯子層的主要功能包括信號(hào)解碼、解包、數(shù)據(jù)去加擾及時(shí)基恢復(fù)。
輔助信道 輔助信道邏輯子層的主要功能包括數(shù)據(jù)編碼和解碼、數(shù)據(jù)的幀化/去幀化，輔助信道協(xié)議有兩種可選獨(dú)立協(xié)議和擴(kuò)展協(xié)議。獨(dú)立協(xié)議(限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)渲墟溌返慕?管理功能)是輕量級(jí)協(xié)議，可由鏈路層狀態(tài)機(jī)構(gòu)(state-machine)或固件管理；擴(kuò)展協(xié)議支持其它類型數(shù)據(jù)如USB通信和拓?fù)淙缇栈ㄦ溄邮赵O(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于這兩種協(xié)議，數(shù)據(jù)的編碼和解碼方案(scheme)是同樣的，而數(shù)據(jù)的幀化是不同的。
仍以圖15為例，輔助信道電氣子層包含發(fā)射器1502和接收器1504。發(fā)射器1502由邏輯子層為其提供鏈路字符，爾后串行化并發(fā)送出去。接收器1504接收來(lái)自鏈路層的串行化鏈路字符，并將其以鏈路字符時(shí)鐘速率順序并行化。在鏈路每一端，輔助信道224的正、負(fù)信號(hào)通過(guò)50歐的端接電阻接地，如圖所示。所述實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電流根據(jù)鏈路條件是可調(diào)整的，范圍從大約8毫安至大約24毫安，使得電壓差(Vdifferential_pp)范圍從大約400毫伏至大約1.2伏。在電路空閑模式，正、負(fù)信號(hào)都不驅(qū)動(dòng)。當(dāng)從電路空閑狀態(tài)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，必須發(fā)送SYNC模式，重建鏈路。所述實(shí)施例中，SYNC模式以時(shí)鐘速率切換輔助信道差分對(duì)信號(hào)28次后跟4個(gè)1’s Manchester II碼組成。源設(shè)備中的輔助信道主機(jī)(master)通過(guò)定期驅(qū)動(dòng)或測(cè)試輔助信道224的正、負(fù)信號(hào)來(lái)探測(cè)熱插撥事件。
主鏈路 所述實(shí)施例中，主鏈路222支持不連續(xù)的、可改變的鏈路速率，它是本地晶體頻率的整數(shù)倍(見(jiàn)圖3所示的一組鏈路速率與24-MHz的本地晶體頻率協(xié)調(diào)一致)。圖16所示，主鏈路222(是一個(gè)單向信道)在源設(shè)備上只有發(fā)射器1602，在顯示設(shè)備上只有接收器1604。
如所示，電纜1604包括一組雙絞線的形式，其中每對(duì)雙絞線對(duì)應(yīng)于通用的基于RGB色的視頻系統(tǒng)(如PAL制式的TV系統(tǒng))中提供的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)視頻信號(hào)的一種。如本行業(yè)技術(shù)人員所知，雙絞線電纜由兩根各自絕緣的電線相互扭絞而組成的。一根電線運(yùn)載信號(hào)而另一根接地和吸收信號(hào)干擾。應(yīng)當(dāng)注意的是，在一些其它系統(tǒng)，信號(hào)也可以是基于元素的信號(hào)(Pb、Pr、Y)，用于NTSC制式的視頻系統(tǒng)。在電纜內(nèi)，每對(duì)雙絞線單獨(dú)屏蔽。設(shè)有兩針用于+12V電源和接地。每差分對(duì)的特征阻抗是100歐+/-20％。全部電纜也是屏蔽的。外屏蔽層和各屏蔽層短路接在電纜兩端的接頭外殼上。電纜接頭外殼與源設(shè)備中的地線短路。如圖17所示的一排設(shè)有13針的接頭1700，帶有插腳引線，對(duì)在源設(shè)備端和顯示設(shè)備端的連接器都是相同的。源設(shè)備供電。
主鏈路222在兩端都端接，由于主鏈路222是AC耦合的，端電壓可以取0V(接地)至+3.6V之間任意值。所述的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電流根據(jù)鏈路狀況是可以編程的，其范圍從大約8毫安至大約24毫安，使得電壓差(V differential_pp)范圍從大約400毫伏至大約1.2伏。通過(guò)訓(xùn)練模式對(duì)每個(gè)連接進(jìn)行最小電壓擺動(dòng)選擇。對(duì)于電源管理模式提供電路空閑狀態(tài)。在電路空閑期間，正、負(fù)信號(hào)都不驅(qū)動(dòng)。當(dāng)從電路空閑狀態(tài)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)射器必須引導(dǎo)一個(gè)訓(xùn)練對(duì)話以便重建與接收器的鏈路。
狀態(tài)圖 下面根據(jù)圖18、19所示的狀態(tài)圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。圖18所示為下面將描述的源狀態(tài)圖。在關(guān)機(jī)狀態(tài)1802，系統(tǒng)關(guān)閉，源是禁止的(disabled)。如果源被啟動(dòng)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成待機(jī)狀態(tài)1804，適用于節(jié)能和接收器探測(cè)。為了探測(cè)接收器是否存在(即熱插/拔)，給輔助信道定期發(fā)送脈沖(如每10毫秒發(fā)送1微秒的脈沖)，在驅(qū)動(dòng)期間，檢測(cè)端接電阻上一個(gè)電壓降值。如果根據(jù)所檢測(cè)到的電壓降確定接收器存在，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成已探到接收器狀態(tài)1806，提示接收器已探測(cè)到，即，一個(gè)熱插事件已經(jīng)被探測(cè)到。然而，如果沒(méi)有探測(cè)到接收器，則該接收器探測(cè)過(guò)程將繼續(xù)下去，直到某時(shí)(如果出現(xiàn)的話)探測(cè)到接收器或者出現(xiàn)超時(shí)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在某些情況下，源設(shè)備可以選擇轉(zhuǎn)向關(guān)機(jī)狀態(tài)，從而不再試圖進(jìn)行進(jìn)一步的顯示設(shè)備探測(cè)過(guò)程。
如果在狀態(tài)1806中探測(cè)到一個(gè)顯示設(shè)備熱插事件，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)回到待機(jī)狀態(tài)1804。另外，源使用一正信號(hào)和負(fù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)輔助信道，喚醒接收器和檢測(cè)接收器后續(xù)的響應(yīng)(如果有的話)。如果沒(méi)接到響應(yīng)，則接收器未被喚醒，源停留在狀態(tài)1806。然而，如果從顯示設(shè)備接收到信號(hào)，則顯示設(shè)備已經(jīng)被喚醒，源準(zhǔn)備讀取接收器鏈路的性能(如最大鏈接速率、緩沖器容量和時(shí)基恢復(fù)單元的數(shù)量)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)向主鏈路初始化狀態(tài)1808并準(zhǔn)備開(kāi)始訓(xùn)練啟動(dòng)通知階段。
此時(shí)，通過(guò)在主鏈路上以設(shè)定的鏈路速率發(fā)送一個(gè)訓(xùn)練模式數(shù)據(jù)，開(kāi)始訓(xùn)練對(duì)話，并檢測(cè)相關(guān)的訓(xùn)練狀態(tài)。接收器為三個(gè)段的每一段設(shè)定一個(gè)“通過(guò)”/“失敗”比特，只在探測(cè)“通過(guò)”情況下發(fā)射器才繼續(xù)下一段，這樣，當(dāng)探測(cè)到“通過(guò)”，主鏈路在此鏈路速率下做好準(zhǔn)備。此時(shí)，接口轉(zhuǎn)變到正常工作狀態(tài)1510，否則，減小鏈路速率并重復(fù)訓(xùn)練對(duì)話。在正常工作狀態(tài)1810，源不斷定時(shí)地監(jiān)控鏈路狀態(tài)指標(biāo)，如果失敗，將會(huì)探測(cè)到一個(gè)熱撥事件，系統(tǒng)轉(zhuǎn)向待機(jī)狀態(tài)1804并等待熱插探測(cè)事件。然而，如果探測(cè)到同步損耗，系統(tǒng)則轉(zhuǎn)向狀態(tài)1808，主鏈路重新初始化。
以下介紹圖19所示的顯示狀態(tài)圖1900。在狀態(tài)1902，探測(cè)不到電壓，顯示轉(zhuǎn)向關(guān)機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)模式狀態(tài)1904，主鍵路接收器和輔助信道從屬(slave)兩者都處于電空閑期，在輔助信道從屬端口的電阻兩端的電壓降被監(jiān)控為一預(yù)定的電壓值。如果探測(cè)到該電壓，則輔助信道從屬端口開(kāi)啟(turn on)，指示一個(gè)熱插事件，系統(tǒng)轉(zhuǎn)向顯示狀態(tài)1906，否則，顯示停留在待機(jī)狀態(tài)1904。在狀態(tài)1906(主鏈路初始化階段)，如果探測(cè)到顯示，則輔助從屬端口完全開(kāi)啟(turn on)，發(fā)射器響應(yīng)鏈路性能讀取命令，顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)向1908，反之，如果超過(guò)預(yù)定的時(shí)間期間后輔助信道還沒(méi)有活動(dòng)，輔助信道從屬端口進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)1904。
在訓(xùn)練開(kāi)始通告階段，顯示器響應(yīng)發(fā)射器發(fā)出的訓(xùn)練初始化通過(guò)使用訓(xùn)練模式調(diào)整均衡器、更新每階段的結(jié)果。如果訓(xùn)練失敗，則等待另一個(gè)訓(xùn)練對(duì)話；如果訓(xùn)練通過(guò)，則轉(zhuǎn)向正常工作狀態(tài)1910。如果輔助信道或主鏈路(對(duì)于訓(xùn)練)超過(guò)預(yù)定的時(shí)間(例如10毫秒)無(wú)活動(dòng)，輔助信道從屬端口設(shè)置到待機(jī)狀態(tài)1904。
圖20至24所示為交叉平臺(tái)顯示接口的特殊實(shí)施方式。
圖20所示為根據(jù)本發(fā)明PC機(jī)主板2000，其上設(shè)有一個(gè)主板攜帶的圖形引擎2002，它與發(fā)射器2004合并一起。應(yīng)當(dāng)注意的是，發(fā)射器2004是圖1所示發(fā)射器102的一個(gè)特例。所述實(shí)施例中，發(fā)射器2004與安裝在主板2000上的連接器2006連接(沿連接器1700的線路)，它依次通過(guò)雙絞線電纜2010連接到顯示設(shè)備2008，連接顯示設(shè)備2010。
如業(yè)內(nèi)公知，PCI Express(由Intel Corporation of SantaClara(CA)公司開(kāi)發(fā)的)是一種高帶寬、低針數(shù)、串行互連技術(shù)，也保持了與已有的PCI基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的軟件兼容性。在這種配置中，PCI Express端口擴(kuò)展以適應(yīng)交叉平臺(tái)接口的需求，它能夠直接驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備，或者使用所示的安裝在主板上的連接器。
在將連接器安裝在主板上不實(shí)際的情況中，信號(hào)可以通過(guò)PCI Express主板上的SDVO插槽發(fā)送，采用無(wú)源卡連接器，帶到PC機(jī)的背后，如圖21所示。當(dāng)在附加圖形卡的電流產(chǎn)生的情況下，附加圖形卡可以代替主板攜帶的圖形引擎，如圖23所示。
在筆記本電腦應(yīng)用中，主板圖形引擎上的發(fā)射器通過(guò)內(nèi)部電纜驅(qū)動(dòng)集成的接收器/TCON，集成的接收器/TCON直接驅(qū)動(dòng)顯示屏。最有效節(jié)約成本的實(shí)施方式是將接收器/TCON安裝在顯示屏上，從而將互連電線的數(shù)量減少到8或10條，如圖24所示。
以上所有的例子都假設(shè)發(fā)射器是集成的。當(dāng)然，把獨(dú)立的發(fā)射器分別通過(guò)AGP或SDVO插槽集成到PCI和PCI Express環(huán)境也是切實(shí)可行的。獨(dú)立的發(fā)射器能夠輸出數(shù)據(jù)流，而不需要圖形硬件和軟件的任何改變。
流程圖實(shí)施例 以下結(jié)合流程圖對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說(shuō)明，每個(gè)流程圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)特定過(guò)程。特別是，圖25至29描述了多個(gè)互相關(guān)的過(guò)程，當(dāng)用于本發(fā)明所述的一個(gè)或任意組合的幾個(gè)方面。
圖25所示為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)程2500的詳述流程圖，所述過(guò)程2500用于確定接口100的工作模式的。在此過(guò)程中，如果視頻源和顯示設(shè)備均為數(shù)字式的，則工作模式僅設(shè)置成數(shù)字模式。否則，工作模式設(shè)置成模擬模式。應(yīng)當(dāng)注意的是，本文中的“模擬模式”可以包括常規(guī)的VGA模式及增強(qiáng)模擬模式兩種。所述增強(qiáng)模擬模式具有帶嵌入式校準(zhǔn)信號(hào)的差分模擬視頻和雙向旁帶，這將在后面進(jìn)行介紹。
步驟2502詢問(wèn)視頻源，判斷其是否支持模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。如果視頻源只支持模擬數(shù)據(jù)，連接設(shè)備100的工作模式將設(shè)定為模擬模式(步驟2508)，然后過(guò)程結(jié)束(步驟2512)。
如果視頻源能夠輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，該過(guò)程繼續(xù)到步驟2506。然后詢問(wèn)顯示設(shè)備，判斷其配置是否可以接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。如果顯示設(shè)備只支持模擬數(shù)據(jù)，則連接設(shè)備的工作模式將設(shè)定為模擬模式(步驟2508)，然后過(guò)程結(jié)束(步驟2512)。反之，連接設(shè)備的工作模式將設(shè)定為數(shù)字模式(步驟2510)。例如，在連接設(shè)備中的處理器可以控制開(kāi)關(guān)，將模式設(shè)定到數(shù)字式。一般來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)視頻源和視頻接收器都工作在相應(yīng)的數(shù)字模式時(shí)，連接設(shè)備才配置為全數(shù)字模式工作。
圖26所示根據(jù)本發(fā)明某些方面，提供實(shí)時(shí)視頻圖像質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程2600的詳述流程圖。本例中，過(guò)程2600中所有的判斷都由與顯示接口相連的一個(gè)處理器執(zhí)行的。
步驟2600中，從視頻源接收到視頻信號(hào)。下一步，視頻源提供一個(gè)與所接收到的視頻信號(hào)相關(guān)的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試模式(步驟2602)。在步驟2604中，根據(jù)質(zhì)量測(cè)試模式，測(cè)定一個(gè)比特錯(cuò)誤速率。然后判斷該比特錯(cuò)誤速率是否大于臨界值(步驟2026)。如果判斷該比特錯(cuò)誤速率不大于臨界值，再判斷是否有多個(gè)視頻幀(步驟2614)。如果判斷有多個(gè)視頻幀，則該過(guò)程返回步驟2600。反之，過(guò)程結(jié)束。
然而，如果在步驟2606中比特錯(cuò)誤速率判斷是大于臨界值，則再判斷它是否大于最小比特速率(步驟2608)。如果該比特速率大于最小比特速率，則降低比特速率步驟2610，該過(guò)程返回步驟2606。如果比特速率不大于最小比特速率，則將模式改變成模擬模式(步驟2612)，過(guò)程結(jié)束。
圖27所示為本發(fā)明實(shí)施例中鏈路建立過(guò)程2700的流程圖。過(guò)程2700從接收到一個(gè)熱插探測(cè)事件通知(步驟2702)開(kāi)始。在步驟2704，通過(guò)相關(guān)的輔助信道詢問(wèn)主鏈路，以判斷最大的數(shù)據(jù)速率、接收器中包含的時(shí)基恢復(fù)單元數(shù)量、可用的緩沖器空間。下一步2706，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練對(duì)話改變最大鏈路數(shù)據(jù)速率，并在步驟2708，通知數(shù)據(jù)流源熱插事件。在步驟2710，通過(guò)輔助信道判斷顯示器的性能(如采用EDID)，步驟2712顯示響應(yīng)詢問(wèn)，然后，在步驟2714產(chǎn)生主鏈路訓(xùn)練對(duì)話的合作。
下一步在2716，流源通過(guò)輔助信道發(fā)送流特征到接收器，然后在步驟2718，進(jìn)一步通知流源主鏈路是否有能力支持2720步驟請(qǐng)求的數(shù)據(jù)流數(shù)量。步驟2722，通過(guò)附加相關(guān)的包頭形成各種數(shù)據(jù)包，在步驟2724為多個(gè)源流設(shè)置多路復(fù)用時(shí)間安排。在步驟2726判斷鏈路狀態(tài)是否OK。當(dāng)鏈路狀態(tài)不OK，則在步驟2728通知源(一個(gè)或多個(gè))有關(guān)鏈路失敗事件，反之，在步驟2730鏈路數(shù)據(jù)流根據(jù)各種包頭復(fù)原為本地流。在步驟2732，復(fù)原的本地?cái)?shù)據(jù)流傳送到顯示裝置。
圖28所示為本發(fā)明實(shí)施例中執(zhí)行訓(xùn)練對(duì)話過(guò)程2800的詳述流程圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，該訓(xùn)練對(duì)話過(guò)程2800是圖25所述操作2506的一種實(shí)現(xiàn)方式。步驟2802通過(guò)經(jīng)主鏈路以一組鏈路速率向接收器發(fā)送一個(gè)訓(xùn)練模式，開(kāi)始訓(xùn)練對(duì)話。本發(fā)明的實(shí)施例中典型的鏈路訓(xùn)練模式如圖11所示。如所示，在訓(xùn)練對(duì)話期間，段1代表最短的游程長(zhǎng)度(runlength)，而段2是最長(zhǎng)的。接收器用這兩段來(lái)優(yōu)化均衡器。在段3，只要鏈路質(zhì)量可行，比特鎖和字符鎖均可得到。在步驟2804，接收器檢查相關(guān)的訓(xùn)練狀態(tài)，在步驟2806根據(jù)訓(xùn)練狀態(tài)檢查的結(jié)果，接收器為三段中的每一段和發(fā)射器設(shè)定“通過(guò)/失敗”比特。在每一段，只有檢測(cè)通過(guò)的情況下，接收器才進(jìn)行下一段的檢測(cè)。在步驟2810如果接收器未檢測(cè)到“通過(guò)”，則接收器降低鏈路速率并重復(fù)訓(xùn)練對(duì)話。在步驟2812，主鏈路以檢測(cè)到“通過(guò)”的鏈路速率做好準(zhǔn)備。
圖29所示為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而使用的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2900。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2900只是本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)的圖形系統(tǒng)的一個(gè)例子。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2900包括中央處理器(CPU)1510、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)2920、只讀存儲(chǔ)器(ROM)2925、一個(gè)或幾個(gè)外圍設(shè)備2930、圖形控制器2960、初級(jí)存儲(chǔ)器2940和2950、數(shù)字顯示單元2970。如業(yè)內(nèi)公知，ROM用于向CPU2910單向傳送數(shù)據(jù)和指令，而RAM典型地用于以雙向方式傳送數(shù)據(jù)和指令。CPU2910一般可以包括多個(gè)處理器。兩個(gè)初級(jí)存儲(chǔ)器2940和2950可以包括任何合適的計(jì)算機(jī)可讀形式的介質(zhì)。一個(gè)次級(jí)存儲(chǔ)介質(zhì)880，典型地為大容量存儲(chǔ)器，也雙向地連接到CPU2910，提供額外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。大容量存儲(chǔ)器880是計(jì)算機(jī)可讀形式的介質(zhì)，可以用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，包括計(jì)算機(jī)碼、數(shù)據(jù)及類似物。通常，大容量存儲(chǔ)器880是一種存儲(chǔ)介質(zhì)，如硬盤(pán)或磁帶，通常比初級(jí)存儲(chǔ)器2940和2950的速度慢。大容量存儲(chǔ)器880可以采取磁帶、紙帶閱讀機(jī)或其它公知裝置。在適當(dāng)?shù)那闆r下，保留在大容量存儲(chǔ)器880中的信息，可以按標(biāo)準(zhǔn)的方式加入，作為作為虛擬存儲(chǔ)器的RAM2920的一部分。
CPU也連接到一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出裝置890，所述裝置890可以包括(但不局限于)視頻監(jiān)視器、跟蹤球、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、麥克風(fēng)、觸摸屏、傳感器卡讀卡器、磁帶或紙帶閱讀機(jī)、輸入板、鐵筆(styluses)、語(yǔ)音或書(shū)寫(xiě)識(shí)別器，或其它公知的輸入裝置，當(dāng)然，如另外的計(jì)算機(jī)。最后，使用一般如2995所示網(wǎng)絡(luò)連接，CPU 2910可以選擇性地連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)或通信網(wǎng)絡(luò)，例如Internet網(wǎng)和Intranet網(wǎng)，。進(jìn)行了這樣的網(wǎng)絡(luò)連接，可以預(yù)期，在執(zhí)行上述方法步驟的過(guò)程中，CPU 2910可能從網(wǎng)絡(luò)接收信息，或可能向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息。這些信息，通常作為一個(gè)將由CPU 2910執(zhí)行的指令序列，可以從網(wǎng)絡(luò)接收到和輸出到網(wǎng)絡(luò)，例如，以具體表現(xiàn)在載波中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)的形式。上述的裝置和材料對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和軟件行業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知的。
圖形控制器2960產(chǎn)生模擬圖像數(shù)據(jù)及相應(yīng)的參考信號(hào)，并將兩者提供給數(shù)字顯示單元2970。例如，根據(jù)從CPU 2910或從外部的編碼(未示出)接收到的像素?cái)?shù)據(jù)，可以產(chǎn)生模擬圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了RGB格式的模擬圖像數(shù)據(jù)，參考信號(hào)包括業(yè)內(nèi)公知的VSYNC和HSYNC信號(hào)。當(dāng)然，本發(fā)明還可以通過(guò)其它格式的模擬圖像、數(shù)據(jù)和/或參考信號(hào)得以實(shí)現(xiàn)。例如，模擬圖像數(shù)據(jù)可以包括視頻信號(hào)數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的時(shí)間參考信號(hào)。
雖然本說(shuō)明書(shū)只敘述了本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以通過(guò)許多其它特定形式得以實(shí)施，而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍。所列舉的例子只是為了說(shuō)明本發(fā)明，沒(méi)有限制性，本發(fā)明不局限于此處所給出的細(xì)節(jié)，在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)及其等同特的全部范圍內(nèi)可以進(jìn)行改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)連接視頻源和視頻顯示器的方法，包括(a)視頻源通過(guò)耦合裝置與視頻顯示器相耦合；(b)自動(dòng)判斷視頻源是模擬視頻源還是數(shù)字視頻源；(c)自動(dòng)判斷視頻顯示器是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器；(d)根據(jù)(b)和(c)的結(jié)果配置耦合裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)(b)和(c)的判斷結(jié)果都是數(shù)字式時(shí)，所述配置耦合裝置的步驟包括將耦合裝置配置成包括多個(gè)通信信道的雙端接雙絞線型連接器。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括從視頻源接收視頻數(shù)據(jù)；對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，形成由多個(gè)視頻數(shù)據(jù)包構(gòu)成的打包化的視頻數(shù)據(jù)流；通過(guò)所選擇的通信信道，將視頻數(shù)據(jù)包從視頻源傳送到視頻顯示器；在視頻顯示器對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解包；及根據(jù)解包的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)可顯示的圖像。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括對(duì)來(lái)自視頻源的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從8比特格式轉(zhuǎn)換成10比特格式；從視頻源發(fā)送編碼后的視頻數(shù)據(jù)到視頻顯示器；在視頻顯示器將編碼后的視頻數(shù)據(jù)從10比特格式轉(zhuǎn)換成8比特格式，及向視頻顯示器提供8比特格式的數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中通信信道由主鏈路和輔助鏈路組成，所述主鏈路具有相應(yīng)的主鏈路數(shù)據(jù)速率，所述輔助鏈路具有輔助鏈路數(shù)據(jù)速率。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中源視頻數(shù)據(jù)是以本地時(shí)鐘速率提供的像素?cái)?shù)據(jù)，以不同于本地時(shí)鐘速率的鏈路數(shù)據(jù)速率傳輸所述像素?cái)?shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中主鏈路數(shù)據(jù)用8B/10B編碼方式進(jìn)行編碼，輔助鏈路數(shù)據(jù)用Manchester II編碼方式進(jìn)行編碼。
8.一種用于連接視頻源和視頻顯示器的可變換配置的連接器，包括一個(gè)處理器，所述處理器進(jìn)行視頻源是模擬視頻源還是數(shù)字視頻源的第一次自動(dòng)判斷，和視頻顯示器是模擬視頻顯示器還是數(shù)字視頻顯示器的第二次自動(dòng)判斷；及至少一個(gè)開(kāi)關(guān)，根據(jù)第一次自動(dòng)判斷和第二次自動(dòng)判斷的結(jié)果，在處理器的控制下，用于配置耦合裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的連接器，其中耦合裝置配置為包括多個(gè)通信信道的雙端接雙絞線型連接器的形式。
10.如權(quán)利要求9所述的連接器，還包括一個(gè)接收器單元，用于從視頻源接收視頻數(shù)據(jù)；一個(gè)打包器，用于對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理，形成由多個(gè)視頻數(shù)據(jù)包構(gòu)成的打包化的視頻數(shù)據(jù)流，并通過(guò)所選擇的通信信道，將視頻數(shù)據(jù)包從視頻源傳送到視頻顯示器；一個(gè)解包器，用于在視頻顯示器對(duì)視頻數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包處理；一個(gè)圖像生成器，用于根據(jù)解包的視頻數(shù)據(jù)生成可顯示的圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的連接器，還包括一個(gè)第一編碼器，用于對(duì)來(lái)自視頻源的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從8比特格式到10比特格式；一個(gè)發(fā)射器單元，用于從視頻源發(fā)射編碼后的視頻數(shù)據(jù)到視頻顯示器；及一個(gè)解碼器，用于在視頻顯示器將編碼后的視頻數(shù)據(jù)從10比特格式轉(zhuǎn)換成8比特格式，并將8比特格式的數(shù)據(jù)提供給視頻顯示器。
12.如權(quán)利要求11所述的連接器，其中通信信道由具有相應(yīng)主鏈路數(shù)據(jù)速率的主鏈路和具有輔助鏈路數(shù)據(jù)速率的輔助鏈路組成。
13.如權(quán)利要求12所述的連接器，其中源視頻數(shù)據(jù)是以本地時(shí)鐘速率提供的像素?cái)?shù)據(jù)，所述像素?cái)?shù)據(jù)以不同于本地時(shí)鐘速率的鏈路數(shù)據(jù)速率傳輸。
14.如權(quán)利要求13所述的連接器，其中主鏈路數(shù)據(jù)用8B/10B編碼方式進(jìn)行編碼，輔助鏈路數(shù)據(jù)用Manchester II編碼方式進(jìn)行編碼。
15.一種用于自適應(yīng)連接視頻源和視頻顯示器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于通過(guò)耦合裝置將視頻源與視頻顯示器耦合的計(jì)算機(jī)代碼；用于自動(dòng)判斷視頻源是模擬視頻源還是數(shù)字視頻源的計(jì)算機(jī)代碼；用于自動(dòng)判斷視頻顯示器是模擬顯示器不還是數(shù)字顯示器的計(jì)算機(jī)代碼；用于根據(jù)自動(dòng)判斷的結(jié)果對(duì)耦合裝置進(jìn)行配置的計(jì)算機(jī)代碼；用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
16.如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中當(dāng)判定視頻源和視頻顯示器均為數(shù)字式時(shí)，則用于配置的計(jì)算機(jī)代碼包括用于將耦合裝置配置成其中包括多個(gè)通信信道的、雙端接雙絞線型連接器形式的計(jì)算機(jī)代碼。
17.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括用于從視頻源接收視頻數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)代碼；用于對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理以形成由多個(gè)視頻數(shù)據(jù)包構(gòu)成的打包的視頻數(shù)據(jù)流的計(jì)算機(jī)代碼；用于將視頻數(shù)據(jù)包通過(guò)所選擇的通信信道從視頻源傳送到視頻顯示器的計(jì)算機(jī)代碼；用于在視頻顯示器對(duì)視頻數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包處理的計(jì)算機(jī)代碼；用于根據(jù)解包的視頻數(shù)據(jù)生成可顯示的圖像的計(jì)算機(jī)代碼。
18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括用于對(duì)來(lái)自視頻源的視頻數(shù)據(jù)從8比特格式到10比特格式進(jìn)行編碼的計(jì)算機(jī)代碼；用于從視頻源發(fā)送編碼后的視頻數(shù)據(jù)到視頻顯示器的計(jì)算機(jī)代碼；用于在視頻顯示器將編碼后的視頻數(shù)據(jù)從10比特格式轉(zhuǎn)換成8比特格式的計(jì)算機(jī)代碼；用于將8比特格式的數(shù)據(jù)提供給視頻顯示器的計(jì)算機(jī)代碼。
19.如權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中通信信道由具有相應(yīng)主鏈路數(shù)據(jù)速率的主鏈路和具有輔助鏈路數(shù)據(jù)速率的輔助鏈路組成。
20.如權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中源視頻數(shù)據(jù)是以本地時(shí)鐘速率提供的像素?cái)?shù)據(jù)，所述像素?cái)?shù)據(jù)以不同于本地時(shí)鐘速率的鏈路數(shù)據(jù)速率傳輸。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一些具體實(shí)施例，提供了一種連接器，用于以下各種組合的連接模擬視頻源到模擬顯示器或數(shù)字顯示器，或者數(shù)字視頻源到模擬顯示器或數(shù)字顯示器。一些優(yōu)選的連接器提供串行差分?jǐn)?shù)字互連，是與模擬VGA或DB15兼容的針/連接器。本發(fā)明的部分實(shí)施方式提供了一種用于判斷視頻源和視頻顯示器的原有數(shù)字與模擬兼容性并根據(jù)該判斷配置連接器的系統(tǒng)和方法。一些實(shí)施方式提供實(shí)時(shí)顯示圖像質(zhì)量保證。一些具體實(shí)施例提供了使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的數(shù)字監(jiān)視器，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流大于每色8比特，如每色10比特或12比特。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1592386SQ20041003843
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月1日
發(fā)明者O·科巴亞施 申請(qǐng)人:創(chuàng)世紀(jì)微芯片公司