雙向數字的影音標準化接口的製作方法

2023-05-11 20:57:51

專利名稱：雙向數字的影音標準化接口的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種在雙向的混合式連結上傳輸影像、聲音、命令及控制數據及 其它信息的系統及其方法。較佳實施例是於序列通訊連結中嵌入脈衝，因此額外的一通道 除了用於傳送脈衝信號外，亦可用於雙向數據的傳輸。
背景技術：
本發明的實施例揭露一種新的方法及系統，其用以連接於電子裝置上以增加更強 大的功能。由先前數字通信連接的標準，能於一單向路徑，將保護且未壓縮的視頻及音頻數 據，自例如一數字視頻光碟(DVD，DigitalVide0 Disk)播放器的一來源端裝置，傳送至例如 一電視機的一目標端裝置。圖1說明一先前技術的系統，其中高解析度多媒體界面視頻連 結106是用以載送視頻數據，自高解析度多媒體界面(HDMI，High DefinitionMultimedia Interface)來源端裝置102至高解析度多媒體界面目標端裝置104。高解析度多媒體界面 的控制通道108亦同時示於圖1。實際上，一般使用最小化傳輸差動信號(TMDS，Transition MinimizedDifferential Signaling)或類似最小化傳輸差動信號的序列連結的系統及方 法，經由視頻通道106將編碼視頻數據於有效視頻期間內自一發送器(圖1中的高解析度 多媒體界面來源端裝置102)傳送至一接收器(圖1中的高解析度多媒體界面目標端裝置 104)、編碼的音頻數據於有效音頻期間內傳送、以及編碼的控制數據於同一視頻通道的有 效控制期間內傳送。如圖1所示，於典型先前技術的系統中，高解析度多媒體界面的控制通 道108是為一未充分利用且非常低頻寬的通道，且不能被用於發送額外的使用者數據，例 如音頻數據、視頻數據、或/且大量使用者數據。因此，除了上述視頻通道外，更希望該系統 具有高頻寬通道的用途。本發明的實施例提供一額外的高頻寬通道的用途，其是為雙向運 作，但不需增加電路或連接的數量。如圖1所示，在典型先前技術的系統中，一象素脈衝是經由最小化傳輸差動信號 連結中的一單獨的脈衝通道而傳輸。圖3說明一先前技術的視頻數據傳送，其是經由一最 小化傳輸差動信號編碼器及解碼器，沿單獨且專用的一脈衝通道而傳送。由將脈衝通道的 脈衝信號嵌入視頻數據通道、或多個通道，該設計可空出已知系統中的已知脈衝通道，以提 供用於雙向數據傳輸的額外通道。本發明的實施例揭露高速混合式通道的一系統及方法，其是為於雙向，即由來源 端至目標端、以及由目標端至來源端，皆能載送壓縮視頻、高品質音頻、內容保護、控制信 號、以及數據封包。實施例同時揭露一種獨特的實體層、以及邏輯層，是使其成為獨立且完 全的一標準。此外，此一系統與其它已存在的標準，例如高解析度多媒體界面、互應式數字 視頻(DVI, Digital Video Interactive)、以及 DisplayPort，可回溯兼容。

發明內容
一實施例包括一通訊系統，其中包括一第一節點、一第二節點、一序列通訊連結， 於該第一節點及該第二節點之間，用以經由該連結的一個或多個視頻通道，將數字視頻數據自第一節點發送至第二節點、以及一混合式連結，於該第一節點與該第二節點之間，其中 該第一節點及該第二節點是經由該混合式連結上的一混合式通道互相發送至少一數據串 流。於該通訊系統的一較佳實施例中，序列通訊連結的頻寬是依據一視頻象素頻率進行調 整。更進一步，該序列通訊連結的初始鎖定是由該混合式連結上所傳送的脈衝信息所促成。一混合式連結，其是於該第一節點及該第二節點之間，其中該第一節點及該第二 節點是經由該混合式連結上的一混合式通道互相發送至少一數據串流。另一實施例包括，於一通訊系統中，一混合式連結是於一第一節點及一第二節點 之間，其是用以發送及接收脈衝信號及數據封包，該混合式連結包括一雙向通道，其是於該 第一節點以及該第二節點之間，一第一收發器是位於該第一節點中，一第二收發器是位於 該第二節點中，其中該混合式連結髮送該脈衝信號以使得該第一節點及該第二節點之間同 步，且其中該混合式連結是於同步已建立後發送該數據封包。另一實施例包括一種通訊節點，其是耦合至具有至少一視頻通道的一序列通訊連 結、以及具有至少一子通道的一混合式通道；該通訊節點包括一輸入，其是耦合以接收來自 一視頻系統的視頻數據及一時序信號、或信號、一混合式通道接口，其是耦合以將使用者及 應用數據接收自及發送至一使用者及應用子系統、多個視頻輸出，其是耦合至該序列通訊 連結，其中該脈衝信號、或信號被嵌於該序列通訊連結中的視頻數據中、以及一電路，其是 於該輸出、上述每個輸入及接口之間為耦合，且設定為產生視頻數據、以及使用者及應用數 據，其中該視頻數據是經由該序列通訊連結而傳輸，且該使用者及應用數據是經由該混合 式連結中的一通用數據通道而傳輸。再一實施例包括一種通訊節點，其是耦合至具有至少一視頻通道的一序列通訊連 結、以及具有至少一子通道的一混合式通道；該通訊節點包括一輸入，其是耦合至該序列 通訊連結以接收視頻數據，其是包括一脈衝信號或嵌入於該視頻數據的信號、一混合式通 道接口，其是耦合以將使用者及應用數據接收自及發送至一使用者及應用子系統、一視頻 輸出，其是用於對接收自該序列通訊連結的視頻數據進行判斷提示、以及一電路，其是於上 述輸入、每個上述接口、以及視頻輸出之間耦合，且設定為恢復來自該視頻數據的一象素脈 衝，其中該已接收的視頻數據是由該視頻輸出進行判斷提示，且該使用者及應用數據是經 由該混合式連結中的一通用數據通道而傳輸。又一實施例包括一種通訊方法，是於一通訊系統中，其中包括數字視頻數據，其是 自一第一節點至一第二節點，且經一序列通訊連結的一個或多個視頻通道傳輸、至少一串 流的支持數據，其是於第一節點及該第二節點之間，經一混合式連結傳輸、以及該序列通訊 連結的頻寬，其是依據一視頻象素頻率進行調整。再一實施例包括一種方法，於一通訊系統中，是用於發送及接收一脈衝信號及數 據封包，其是經由於一第一節點及一第二節點間的一混合式連結；該方法包括該脈衝信號 的傳送，其是經由該混合式連結，以使得該第一節點及該第二節點間同步，而於同步建立 後，該混合式連結髮送該數據封包。


本發明的其它觀點和優點可以參考所附附圖、詳細說明以及申請專利範圍，其 中
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圖1是為已知的先前技術的一高解析度多媒體界面系統的示意圖。圖2是本發明的一高階實施例的示意圖。圖3是先前技術的單向視頻數據的傳輸的示意圖，其是通過一最小化傳輸差動信 號編碼器及解碼器，且沿一單獨且專用的脈衝通道進行。圖4是本發明一實施例的示意圖，其中一連結脈衝被嵌入於該編碼器及解碼器間 的該視頻通道，且其中該額外且可使用的脈衝通道被用於雙向的數據發送及接收。圖5是本發明一實施例的示意圖，其中一混合式雙向通道包括用於多個子通道的 虛擬切換。圖6a至圖6d是一來源端裝置及目標端裝置之間的數據流向的改變，其是取決於 有關的數據量及其流向。圖7a是自說明性的混合式通道來源端裝置的狀態圖。圖7b是自說明性的混合式通道目標端裝置的狀態圖。圖8是根據一實施例的一發送裝置的詳細示意圖，該發送裝置是連接至一視頻發 送系統、一音頻接收及發送系統、以及一命令及數據子通道控制器，並發送數據至一已連接 的接收裝置。圖9是根據一實施例的接收裝置的詳細示意圖，該接收裝置是連接至圖8中的發 送裝置、以及一視頻接收系統、一音頻接收及發送系統、以及一命令及數據子通道控制器。圖10是一完整的系統及方法的一詳細的實施例的示意圖。
具體實施例方式下述為先前已建立的顯示界面標準的已知技術，影音標準化界面(DIVA，Digital Interface for Video and Audio)的裝置共有三類。來源端裝置發送一視頻信號(以及一音頻信號，若其可應用的話)的裝置。若有 需求，來源端裝置可執行內容保護。這些裝置不一定具有儲存的能力。一些例子包括數字雷射視盤(DVD，Digital Video Disc)播放器(有標準清晰度及高清晰度兩 種)數字視頻記錄器(DigitalVideo Recorder)電視機頂盒(SetUp Box)桌上型、以及膝上型計算機數字視頻及影像捕捉裝置，例如攝錄像機及照相機多媒體行動電話目標端裝置接收一視頻信號(以及一音頻信號，若其可應用的話)的裝置。一顯 示器是定義為一種目標端裝置的特定種類。例子包括電視機個人計算機顯示器家庭立體聲系統中繼器任何具有一來源端及目標端裝置功能的裝置，其功能是為於該目標端裝 置(輸入)及該來源端裝置(輸出)之間的一再傳輸功能，且其為軟體透明。例子包括(AV Receiver, Audio-Video Receiver)
輸入選擇器/轉換器在任何給定的時間點，一影音標準化界面裝置群組具有一主裝置(一般為一電視 機或顯示器)、以及數個成員裝置，其是受該主裝置所控制。以上來源端裝置、目標端裝置及 中繼器裝置的列表用以對市場上所預期的、或可買到的裝置種類有一個概略的了解。對熟 悉本領域的技術者來說，其它裝置及變型是可能的。一個影音標準化界面裝置可具有不止 一個影音標準化界面輸入或輸出。在此例中，在一裝置上的每一影音標準化界面的輸入，是 依據關於一影音標準化界面目標端裝置的所有規則，且每一影音標準化界面的輸出，是依 據關於一影音標準化界面來源端裝置的所有規則。圖1說明已知的先前技術的高解析度多媒體界面系統，其中該系統包括高解析度 多媒體界面來源端裝置102、高解析度多媒體界面目標端裝置104、單向的高解析度多媒體 界面視頻連結106，其中包括傳輸視頻數據的通道、以及高解析度多媒體界面的控制通道 108。圖3說明一先前技術的單向視頻數據的傳輸，其是通過一最小化傳輸差動信號編碼器 及解碼器，且沿一單獨且專用的脈衝通道進行。最小化傳輸差動信號編碼器302發送正向 視頻封包以通過發送緩衝器306。最小化傳輸差動信號解碼器304接收所發送的正向視頻 封包，其是通過接收緩衝器308。一單獨的脈衝通道發送及接收最小化傳輸差動信號脈衝信 號314，其是分別通過緩衝器310及緩衝器312。圖2說明本發明的一高階實施例。一較佳實施例包括一通訊系統，其是包括第一 節點202，其是為影音標準化界面來源端裝置、第二節點204，其是為影音標準化界面目標 端裝置、一序列通訊連結206，其是位於第一節點202及第二節點204之間，用以於序列通 訊連結206的一個或多個視頻通道上，自第一節點202將數字視頻數據傳輸至第二節點 204。該實施例還包括一混合式連結，其是位於第一節點202及第二節點204間，其中第一 節點202及第二節點204是於混合式連結上，經混合式通道208互相傳輸至少一數據串流。 於該通訊系統的一較佳實施例中，該序列通訊連結的該頻寬是依據一視頻象素頻率進行調 整。更進一步，該序列通訊連結的該初始鎖定是由該混合式連結上所傳送的脈衝信息所促 成。該混合式連結還包括一個或多各混合式通道，其是包括用於該序列通訊連結的一參考 脈衝、用於數字音頻串流的一音頻子通道、一命令子通道，是用於內容保護、消費性電子產 品控制及其它控制命令、以及用於使用者數據傳輸的一信息子通道。圖4說明一實施例，其中一連結脈衝被嵌入於該編碼器及解碼器間的該視頻通 道，而其中額外且可使用的該脈衝通道被用於雙向的數據發送及接收。對照說明於圖3中 的先前技術系統，圖4中所說明的該實施例中，先前技術系統中的該最小化傳輸差動信號 脈衝信號314被該連結脈衝414所取代，其是嵌入於該視頻數據通道，且正向及反向數據封 包是經由額外的一通道發送。在一實施例中，該混合式通道是為一高速半雙工通道，邏輯地，其是為由一全雙工 雙向通道藉由輪流交替傳輸方向而成。於該實施例中，該音頻子通道、該命令子通道、以及 該數據子通道於該混合式通道上為時間多工復用。當該混合式通道被分配該參考脈衝時， 該混合式通道中的該電路是以該參考脈衝計時。當該混合式通道被分配其它而非該參考脈 衝時，該混合式通道中的該電路是以來自該序列通訊通道的該恢復脈衝計時。此外，當該混 合式通道被分配其它而非該參考脈衝時，在一替代實施例中，該混合式通道中的電路是以 本地振蕩器計時。在一較佳實施例中，該混合式通道還包括一鎖定偵測電路，其是位於該第二節點上、以及一轉換器，其是用以切換該參考脈衝以及該子通道。圖5說明一實施例，其中一混合式雙向通道包括用於多子通道的虛擬切換。轉換 器502及轉換器504實質上為虛擬轉換器，其是於該音頻子通道、該命令子通道、以及該數 據子通道之間進行仲裁。一較佳實施例中，該轉換器於該子通道間進行仲裁，以使經由該音 頻子通道的音頻信息被給予最高優先權、經由該命令子通道的命令及控制數據被給予次高 優先權、以及經由該數據子通道的使用者或巨量數據被給予最低優先權。並且，該序列通訊 連結具有一脈衝，其是嵌入於該連結的一個或多個視頻數據通道中。再請參考圖4，在一較佳的實施例中，該序列通訊連結是使用一 IBM8B10B通道編 碼，其中一脈衝通道是為被嵌入於數字視頻數據通道418及數字視頻數據通道420中，且其 中該發送器是用以發送一象素脈衝於該嵌入的脈衝通道中。在一實施例中，該序列通訊連 結是使用一最小化傳輸差動信號通道編碼，其中該脈衝通道是被嵌入於該數字視頻數據通 道中，且其中該第一節點用以發送一象素脈衝於被嵌入的該脈衝通道中。於一較佳實施例 的該混合式通道中，該數據是於不同尺寸的封包中被傳輸，且該第一節點及該第二節點間 的流向，於每一封包傳輸後改變。圖6a至圖6d說明於來源端裝置及目標端裝置之間的數據流向的改變，其是取決 於有關的數據量及其流向。圖6a說明該來源端裝置及目標端裝置皆沒有任何數據要互相 傳輸的一情況。圖6b說明該來源端裝置有例如音頻子通道的少量數據要傳輸，且該目標端 裝置傳輸沒有數據要傳輸的一情況。圖6c說明該來源端裝置有例如音頻子通道的少量數 據要傳輸，且該目標端裝置有例如信息子通道的大量數據欲傳輸的一情況。而圖6d為該來 源端裝置有例如音頻子通道及數據子通道的大量數據要傳輸，且該目標端裝置也有例如數 據子通道的大量數據要傳輸的一情況。在一較佳實施例中，封包傳輸計數是數如下屏幕尺寸=1920X1080p@60Hz一水平線時間=15us( = 1/[1080X60])最小化傳輸差動信號脈衝=148. 5MHz混合式通道位率=1. 5Gbps傳播延遲(25公尺纜線)=0. 13us前導時間(500訓練位)=500X0. 67ns = 0. 33us一 0 字節封包時間=(10+0) X10X0. 67ns = 0. lus一 128 字節封包時間=(10+128) X 10X0. 67ns = 0. 9us一 2048 字節封包時間=(10+2048) X 10X0. 67ns = 13. 8us發送封包間的最差時間=2X(0. 13+0. 33+13. 8) = 28. 5us圖7a是自說明性的一混合式通道來源端裝置的狀態圖，其更說明了封包流控制。 基本上，當該來源端裝置是於發送模式且有數據欲發送，一數據封包被傳送至該目標端裝 置。若另一方面，沒有數據欲發送，則該來源端裝置發送一閒置封包。接著該來源端裝置進 入接收模式，其中一封包被接收、或若於一特定時段內沒有封包被接收，則該來源端裝置再 次進入發送模式。同樣地，圖7b是自說明性的一混合式通道目標端裝置的狀態圖，其更說 明了封包流控制。當該目標端裝置在接收模式時，其接收一封包，且於其後進入發送模式。 於發送模式時，該目標端裝置發送一數據封包、或若沒有數據欲發送，則在其再次進入接收 模式前，發送一閒置封包。注意當該來源端裝置及該目標端裝置皆不需要發送或接收封包
9時，一閒置封包被來回發送。在一通訊系統的一較佳實施例中，包括一種混合式連結，其是用以於一第一節點 及一第二節點之間發送及接收一脈衝信號、或信號及一數據封包，該混合式連結包括一雙 向通道，其是於該第一節點以及該第二節點之間耦合，一第一收發器是位於該第一節點中， 一第二收發器是位於該第二節點中，其中該混合式連結髮送該脈衝信號以使得該第一節點 及該第二節點之間同步，且其中該混合式連結是於同步已建立後發送該數據封包。此外，該 數據封包是為多個數據封包，且該封包類型包括音頻、命令、以及使用者巨量數據封包。圖8根據一實施例說明一發送裝置的詳細示意圖，該發送裝置是連接至一視頻傳 輸系統、一音頻接收及發送系統、以及一命令及數據子通道控制器，並發送數據至一已連 接的接收裝置。該說明的實施例包括通訊節點202，其是設定為耦合至具有至少一視頻通 道808/810/812的一序列通訊連結、以及具有至少一子通道的混合式通道824 ；該通訊節 點包括一輸入，其是耦合以接收來自視頻系統802的視頻數據及一時序信號、或信號、一混 合式通道接口，其是耦合以將使用者及應用數據接收自及發送至一使用者及應用子系統 814/816/818、視頻輸出804/806，其是耦合至該序列通訊連結，其中該脈衝信號、或信號被 嵌於該序列通訊連結中的視頻數據中、以及一電路，其是於該輸出、上述每一輸入及接口之 間耦合，且設定為產生視頻數據、以及使用者及應用數據，其中該視頻數據是經由該序列通 訊連結而傳輸，且該使用者及應用數據是經由該混合式連結中的一通用數據通道而傳輸。 該使用者及應用數據包括由音頻系統814/816所分別發送及接收的音頻數據、由命令/數 據子通道控制器818所發送及接收的命令/控制數據、以及使用者巨量數據(圖中未表 示)°圖9是為根據一實施例說明接收裝置的詳細示意圖，該接收裝置是連接至圖8 中的該發送裝置，並連接至一視頻接收系統、一音頻接收及發送系統、以及一命令及數 據子通道控制器。該說明的實施例包括通訊節點204，其是耦合至具有至少一視頻通道 808/810/812的一序列通訊連結、以及具有至少一子通道的一混合式通道824，通訊節點 204包括一輸入，其是耦合至該序列通訊連結以接收視頻數據，其是包括一脈衝信號或嵌入 於該視頻數據的信號。該通訊節點還包括混合式通道接口 908/910，其是耦合以將使用者及 應用數據接收自及發送至一使用者及應用子系統。此外還提供視頻輸出902/904，是用於 對接收自該序列通訊連結的視頻數據進行判斷提示；一電路，其是於上述輸入、每個上述接 口、以及視頻輸出之間耦合，且設定為恢復來自該視頻數據的一象素脈衝，其中該已接收的 視頻數據是由該視頻輸出進行判斷提示，且該使用者及應用數據是經由該混合式連結中的 一通用數據通道而傳輸。該使用者及應用數據包括由音頻系統912/914所發送及接收的音 頻數據、由命令/控制數據子通道控制器916所發送及接收的命令/控制數據、以及巨量數 據(圖中未表示)。一較佳實施例包括一種通訊方法，於一通訊系統中，該方法包括經由一序列通訊 連結的一個或多個視頻通道，自一第一節點至一第二節點，傳輸數字視頻數據；經由一混合 式連結的一個或多個混合式通道，於第一節點及該第二節點之間，傳輸至少一串流支持數 據，以及依據一視頻象素頻率，對該序列通訊連結的該頻寬進行調整。並且，該方法包括，於 該混合式連結中，傳輸用於該序列通訊連結的一參考脈衝，經由用於數字音頻串流的一音 頻子通道傳輸數字音頻數據，經由用於內容保護、消費電子產品控制及其它控制命令的一命令子通道傳輸命令數據，以及經由用於傳輸使用者數據的一數據子通道傳輸巨量數據。 此外，該方法還包括輪流交替於該混合式通道中的傳輸方向，以使該混合式通道的功能邏 輯上為一全雙工雙向通道。一替代實施例包括，於該混合式通道、該音頻子通道、該命令子 通道、以及該數據子通道上是為時間多工復用。更佳地，該方法包括，檢測來自該混合式通 道的該第二節點的一鎖定，並在該混合式通道中，切換於該參考脈衝、以及該子通道之間。 更進一步，該方法包括，於該混合式通道中，基於一事先預定的優先權，於該音頻子通道、該 命令子通道、以及該數據子通道之間進行仲裁。該方法還包括，於該序列通訊連結的一個或 多個視頻數據通道中嵌入一脈衝，以使一象素脈衝於該序列通訊連結上的嵌入該脈衝的該 視頻數據通道中被傳輸。於該混合式通道中，以不同尺寸的封包傳輸數據，且於每次封包傳 遞後，改變該第一節點及該第二節點之間的傳輸方向。另一實施例包括一種方法，於一通訊系統中，其是用於經由於一第一節點及一第 二節點間的一混合式連結髮送及接收一脈衝信號及數據封包，該方法包括，經由該混合式 連結，傳送該脈衝信號，以促成該第一節點及該第二節點之間的同步性，如此，於該同步性 已建立後，該混合式連結髮送該數據封包。經由該混合式連結傳送大量數據封包。該大量 數據封包，包括音頻數據、命令數據、以及使用者數據。較佳地，該混合式連結包括一雙向通 道，其是於該第一節點中的一第一收發器、以及該第二節點中的一第二收發器之間耦合，且 該方法還包括，基於發送於該混合式連結上的脈衝信息，鎖定該序列通訊連結。要注意的 是，於該混合式連結上所傳送的該封包類型、以及使用者及應用數據亦可包括壓縮視頻數 據。圖10說明完整的系統及方法的詳細實施例。該影音標準化界面發送器接收一視 頻串流的輸入，然後於該序列通訊連結上，經由一視頻發送連結，發送該視頻數據。一外部 脈衝被該脈衝產生器接收，一音頻、視頻及混合式通道脈衝由嵌入於該序列通訊連結中被 發送。於該影音標準化界面發送器中的該混合式通道連結，分別接收及發送來自音頻子通 道、命令子通道及數據子通道的音頻、命令及巨量數據。音頻數據獲得最高優先權，同時巨 量數據得到最低優先權，且其是經由該混合式通道被發送至該影音標準化界面。要注意的 是，圖10中的該混合式連結數據流說明子通道的數據以正向移動。對該混合式連結來說， 該影音標準化界面發送器、以及影音標準化界面接收器皆可以發送及接收數據。在端點 EP1、EP3、以及EP5(圖10中未表示)上，以反方向發送數據也是可能的。EP0及EP1代表 用於發送及接收音頻數據的端點封包，EP2及EP3代表用於發送及接收命令數據的端點封 包，而EP4及EP5代表用於發送及接收使用者數據、或巨量數據的端點封包，且其全部皆已 描述於圖8及圖9中。該影音標準化界面接收器是經由該序列通訊連結接收視頻數據，且 經由該視頻接收連結對該視頻數據進行判斷提示。一脈衝恢復電路使嵌入於該序列通訊連 結的該視頻、音頻、以及混合式通道脈衝恢復，並且使用該恢復脈衝對視頻、音頻、及命令數 據進行判斷提示。例如音頻數據的該端點封包，是於該恢復音頻脈衝率被消耗。範例實施例使用模塊(Usage Models)如可於在來源端裝置及目標端裝置間傳輸的該數據類 型，使用模塊被分類為四個主要的種類自來源端裝置至目標端裝置的未壓縮視頻及音頻、 消費性電子產品控制(Consumer ElectronicsControl)、巨量數據傳輸、以及雙向音頻。自來源端裝置至目標端裝置的未壓縮視頻及音頻(UncompressedVideo and
11Audio from Source to Sink)一常見使用例為，自例如一數字視頻光碟_，Digital Video Disk)播放器的一視頻來源端裝置，將未壓縮視頻及音頻數據傳送至一顯示裝置。 本實施例中說明，該主視頻通道使用一至三對雙絞線以傳送視頻數據。用於該界面的一 理想實施例所具有的速度，每對雙絞線為4. 5Gbps且總速度為13. 5Gbps。或者，可提供一 至四條數據通道。如敘述於詳細描述中的實施例，本發明獨特的一特點為，該視頻通道的 該脈衝，是由接收器實體層而被恢復，且該恢復脈衝被用於該混合式通道。此外，音頻數據 可經由該混合式通道被傳送。視頻及音頻數據皆被容許通過中繼器裝置，在其到達該目 標端裝置的前。視頻數據可以有18、24、30、36、或48位的一象素尺寸。於較佳實施例中， 視頻解析度最小支持解析度自視頻圖形陣列(VGA，Video Graphic Array) (640X480)至 1080p (1920X1080)，其是決定於該顯示器的能力。對熟悉本領域的技術者來說，額外及替 代的支持變型是可能的。再者，數據通道的用途可以隨應用而改變。來源端裝置及目標端 裝置被允許支持所需求的最小數量的通道。但於較佳實施例中，可由終端用戶拆離的該外 接纜線需支持至少三條通道，以最大化於來源端裝置及目標端裝置之間的互通性。在替代實施例中，可預留多條纜線以維持與其它已存在的標準間的回溯兼容。一 實施例中，提供有五條纜線，其中包括一對雙絞線以及三條直接纜線。消費性電子產品控制(Consumer Electronics Control)先前所述的該系統能夠 經由單一主裝置，對多個電子裝置進行控制。總是有可用以控制多個從裝置的一主裝置，於 一實施例中，一電視機(目標端裝置)被用於一主裝置。一較佳實施例中，一從裝置僅可以 有一個主裝置。較佳為當一從裝置插入於一網絡時，裝置偵測及計數即發生。一較佳實施例中，該主裝置偵測到一影音標準化界面從裝置是與其連接。下次該 使用者詢問有何已連接的裝置時，該新的影音標準化界面從裝置，即列於用以提供使用者 控制的該界面上。例如於一網絡中，有多個有效的主裝置；一較佳實施例是為，所有從裝置 皆可被該多個主裝置所偵測；但一理想實施例是為，一從裝置僅能被一主裝置所控制。身為 裝置計數的一部分，一影音標準化界面從裝置是提供一功能列表至該影音標準化界面主裝 置，以使該影音標準化界面主裝置能控制該影音標準化界面從裝置。並且，亦是列出每一裝 置種類的一組需求命令。在一些實施例中，由要求裝置，使得該影音標準化界面控制可橫跨 不同的消費性電子產品裝置製造商而被執行，其是用以確保互通性，以支持每一裝置種類 的特定功能。已存在的先前技術系統，例如高解析度多媒體界面，包含消費性電子產品控制的 功能，其是由使用專用的一消費用電子產品控制接腳(Pin)傳輸數據，以允許構成裝置經 由一電視機進行控制。實施例揭露，控制數據被經由該高速混合式通道發送，使得數據傳輸 有最小延遲性，以給終端使用者較佳的系統響應。消費用電子產品控制的例子包括下列所述例1 一使用者希望由其影音標準化界面兼容的一電視機，控制其影音標準化界 面兼容的一數字視頻光碟播放器。一旦該數字視頻光碟播放器連接至該電視機，該電視機 能夠偵測到該數字視頻光碟播放器。接著該使用者可經由該電視機開啟或關閉該數字視頻 光碟播放器。更進一步，該使用者可由電視看到該數字視頻光碟播放器的特性及其可使用 的功能。例如，該使用者可由標題選單進行播收、停止、暫停、快轉、以及倒轉，亦可經由該電 視遙控搜尋該選單。
例2 由一個人計算機於一電視播放一檔案，其是經由影音標準化界面。假設該個 人計算機及該電視皆為影音標準化界面兼容，該使用者可於該主裝置(本例中即該電視) 對該從裝置提出詢問，以知可使用的控制功能。此外，該使用者可使用其電視遙控對個人 計算機的目錄進行搜尋；於較佳實施例中，僅上、下、左、右及輸入鍵可使用。一旦找到例如 數位音樂(MP3，MPEG-lAudio Layer 3)、或動態影像壓縮(MPEG，Moving PictureExperts Group)標準視頻的一多媒體檔案，則該使用者應該能選擇以及播放該多媒體檔案。巨量數據傳輸由使用前述的影音標準化界面混合式通道的該數據子通道，大的 數據文件可被快速地自一來源端裝置傳輸至一終端裝置。通用序列總線(USB，Universal Serial Bus)或乙太網絡數據可以經由該影音標準化界面數據子通道被直接發送。在通用 序列總線及乙太網絡不能用的例子中，以通用的一影音標準化界面數據封包同樣可以發送 數據。影音標準化界面提供一種，由使用該影音標準化界面數據封包協議，自來源端至終端 傳輸數據的方法。巨量數據傳輸的例子包括例1 使用者想將壓縮視頻數據，從一電視機傳送至一數字錄放機(DVR， Digital Video Recorder)。使用該電視的 ASTC、或數字視頻廣播(DVB-T，Digital Video Broadcasting-Terrestrial)調諧器，該電視從無線廣播接收動態影像壓縮標準的壓縮數 據。使用者想發送該壓縮的動態影像壓縮標準串流至影音標準化界面兼容的一數字錄放 機，其是用於錄像、以及日後觀看。則該電視使用該混合式通道的該數據子通道，將該動態 影像壓縮標準檔案傳送至該數字錄放機。此處假設是為影音標準化界面兼容的該數字錄放 機，具有接收這些數據封包、並將其儲存至其硬碟的能力。例2 自電視複製檔案至一光碟刻錄機(DVD-R recorder)。使用者插入一存儲卡 至一電視中，並希望將例如一靜態影像壓縮標準(JPEG)影像的媒體檔案，傳送至用於記錄 至光碟(DVD-ROM, Digital Versatile Disk Readonly Memory)的一光碟刻錄機。該檔案 可經由影音準化界面數據子通道被傳送至該終端裝置。發送該數據的協議取決於該應用， 其是可為通用序列總線、或乙太網絡。若該數據經由通用序列總線於影音標準化界面上被 傳送，則來源端、以及終端應用皆需要支持通用序列總線的輸入輸出。雙向音頻該影音標準化界面協議允許音頻數據被雙向地傳送，自來源端裝置至 目的端裝置(正向音頻)、以及自目的端裝置至來源端裝置(反向音頻)。該正向音頻為主 要的音頻路徑，其與主要的視頻路徑實時同步。該反向音頻允許一單獨的音頻路徑，自目標 端裝置至來源端裝置。雙向音頻的例子包括例1 前向音頻影音標準化界面的一電視機頂盒(Set Up Box)經由主要的一視 頻通道發送一視頻至該電視。該音頻是經由正向音頻通道被發送，且其是同步於經由該視 頻通道所發送的該視頻。例2 反向音頻使用者收看經由無線廣播接收的一高清晰度的影片，其是包括環 繞音效。一調諧器被用於電視機內部。但電視機無法輸出環繞音效。為了經由其的影音接 收器播放音效且不加額外的纜線，使用者需要一反向音頻，以自電視發送音頻數據至影音 接收器。此例中，影音接收器亦需為影音標準化界面兼容，以自電視接收音頻數據。上述實施例僅為了方便說明而舉例而已，並非將本發明限制於所描述的明確形
13式。特別是，關於本發明的實施例的功能執行可同等執行於硬體、軟體、固件、且/或其它可 用的功能的構件或標準部件，且其中網絡可為有線、無線、或有線及無線的結合。其它變型 及實施例依照上述教學是為可能的，因此，本發明所主張的權利範圍自應以權利要求範圍 所述為準，而非僅限於發明內容。
權利要求
一種通訊系統，包括一第一節點；一第二節點；一序列通訊連結，其位於該第一節點及該第二節點之間，於該序列通訊連結的一個或多個視頻通道上，自該第一節點將數字視頻數據傳輸至該第二節點；以及一混合式連結，其位於該第一節點及該第二節點之間，其中該第一節點及該第二節點用以於該混合式連結上，經一混合式通道互相傳輸至少一數據串流。
2.如權利要求1所述的通訊系統，其中該序列通訊連結的該頻寬是依據一視頻象素頻 率進行調整。
3.如權利要求1所述的通訊系統，其中該序列通訊連結的初始鎖定是由該混合式連結 上所傳送的脈衝信息所促成。
4.如權利要求1所述的通訊系統，其中該混合式通道包括一參考脈衝，其用於該序列通訊連結；一音頻子通道，其用於數字音頻串流；一命令子通道，用於內容保護、消費性電子產品控制及其它控制命令；以及一信息子通道，其用於使用者數據傳輸。
5.如權利要求1所述的通訊系統，其中該混合式通道為一高速半雙工通道，邏輯地，其 為由一全雙工雙向通道由輪流交替傳輸方向而成。
6.如權利要求4所述的通訊系統，其中該參考脈衝、該音頻子通道、該命令子通道、以 及該數據子通道於該混合式通道上為時間多工復用。
7.如權利要求4所述的通訊系統，其中，當該混合式通道被分配該參考脈衝時，該混合 式通道中的該電路是以該參考脈衝計時。
8.如權利要求4所述的通訊系統，其中，當該混合式通道被分配其它而非該參考脈衝 時，該混合式通道中的電路是以來自該序列通訊通道的該恢復脈衝計時。
9.如權利要求4所述的通訊系統，其中，當該混合式通道被分配其它而非該參考脈衝 時，該混合式通道中的電路是以本地振蕩器計時。
10.如權利要求4所述的通訊系統，其中該混合式通道還包括一鎖定偵測電路，其位於 該第二節點上、以及一轉換器，其用以切換該參考脈衝以及該子通道。
11.如權利要求4所述的通訊系統，其中該混合式通道還包括一虛擬轉換器，其於該音 頻子通道、該命令子通道、以及該數據子通道間進行仲裁。
12.如權利要求1所述的通訊系統，其中該序列通訊連結具有一脈衝，其嵌入於該連結 的一個或多個視頻數據通道中。
13.如權利要求1所述的通訊系統，其中，該序列通訊連結是使用一IBM 8B10B通道編 碼，其中一脈衝通道為被嵌入於一數字視頻數據通道中，且其中該發送器用以發送一象素 脈衝於該嵌入的脈衝通道中。
14.如權利要求1所述的通訊系統，其中，該序列通訊連結是使用一最小化傳輸差動信 號通道編碼，其中一脈衝通道被嵌入於一數字視頻數據通道中，且其中該第一節點用以發 送一象素脈衝於該被嵌入的脈衝通道中。
15.如權利要求1所述的通訊系統，其中，於該混合式通道中，該數據是於不同尺寸的封包中被傳輸，且該第一節點及該第二節點間的流向，於每一封包傳輸後改變。
16.一種混合式連結，其是於一通訊系統中，用以於一第一節點及一第二節點之間發送 及接收一脈衝信號、或信號及一數據封包，該混合式連結包括一雙向通道，其是於該第一節點以及該第二節點之間耦合，一第一收發器位於該第一 節點中，一第二收發器位於該第二節點中，其中該混合式連結髮送該脈衝信號以使得該第 一節點及該第二節點之間同步，且其中該混合式連結是於同步已建立後發送該數據封包。
17.如權利要求16所述的混合式連結，其中該數據封包還包括多個封包類型。
18.如權利要求17所述的混合式連結，其中該封包類型包括音頻、命令、以及使用者數 據封包。
19.一種通訊節點，其耦合至具有至少一視頻通道的一序列通訊連結、以及具有至少一 子通道的一混合式通道，該通訊節點包括一輸入，其耦合以接收來自一視頻系統的視頻數據及一時序信號、或信號；一混合式通道接口，其耦合以將使用者及應用數據接收自及發送至一使用者及應用子 系統；多個視頻輸出，其耦合至該序列通訊連結，其中該脈衝信號、或信號被嵌於該序列通訊 連結中的視頻數據中；以及一電路，其是於該輸出、上述每一輸入及接口之間為耦合，且設定為產生視頻數據、以 及使用者及應用數據，其中該視頻數據是經由該序列通訊連結而傳輸，且該使用者及應用 數據經由該混合式連結中的一通用數據通道而傳輸。
20.如權利要求19所述的通訊節點，其中該使用者及應用數據包括音頻數據、命令/控 制數據、以及巨量數據。
21.一種通訊節點，用以耦合至具有至少一視頻通道的一序列通訊連結、以及具有至少 一子通道的一混合式通道，該通訊節點包括一輸入，其耦合至該序列通訊連結以接收視頻數據，其包括一脈衝信號或嵌入於該視 頻數據的信號；一混合式通道接口，其耦合以將使用者及應用數據接收自及發送至一使用者及應用子 系統；一視頻輸出，其用於對接收自該序列通訊連結的視頻數據進行判斷提示；以及一電路，其是於上述輸入、每個上述接口、以及視頻輸出之間耦合，且設定為恢復來自 該視頻數據的一象素脈衝，其中該已接收的視頻數據由該視頻輸出進行判斷提示，且該使 用者及應用數據經由該混合式連結中的一通用數據通道而傳輸。
22.如權利要求21所述的通訊節點，其中該使用者及應用數據包話音頻數據、命令/控 制數據、以及巨量數據。
23.—種通訊方法，於一通訊系統中，其中包括經由一序列通訊連結的一個或多個視頻通道，自一第一節點至一第二節點，傳輸數字 視頻數據；經由一混合式連結的一個或多個混合式通道，於第一節點及該第二節點之間，傳輸至 少一串流的支持數據；以及依據一視頻象素頻率，對該序列通訊連結的頻寬進行調整。
24.如權利要求23所述的通訊方法，其中還包括，於該混合式連結中傳輸用於該序列通訊連結的一參考脈衝；經由用於數字音頻串流的一音頻子通道傳輸數字音頻數據；經由用於內容保護、消費電子產品控制及其它控制命令的一命令子通道傳輸命令數 據；以及經由用於傳輸使用者數據的一數據子通道傳輸巨量數據。
25.如權利要求23所述的通訊方法，其中還包括輪流交替於該混合式通道中的傳輸 方向，以使該混合式通道的功能邏輯上為一全雙工雙向通道。
26.如權利要求24所述的通訊方法，其中還包括於該混合式通道、該音頻子通道、該 命令子通道、以及該數據子通道上為時間多工復用。
27.如權利要求24所述的通訊方法，其中該混合式通道還包括檢測來自該混合式通 道的該第二節點的一鎖定，並在該混合式通道中，切換於該參考脈衝、以及該子通道之間。
28.如權利要求24所述的通訊方法，其中還包括於該混合式通道中，基於一事先預定 的優先權，於該音頻子通道、該命令子通道、以及該數據子通道之間進行仲裁。
29.如權利要求23所述的通訊方法，其中還包括於該序列通訊連結的一個或多個視 頻數據通道中嵌入一脈衝，以使一象素脈衝於該序列通訊連結上的嵌入該脈衝的該視頻數 據通道中被傳輸。
30.如權利要求23所述的通訊方法，其中還包括於該混合式通道中，以不同尺寸的封 包傳輸數據，且於每次封包傳遞後，改變該第一節點及該第二節點之間的傳輸方向。
31.一種方法，於一通訊系統中，是用於經由於一第一節點及一第二節點間的一混合式 連結髮送及接收一脈衝信號及數據封包，該方法包括經由該混合式連結，傳送該脈衝信號，以促成該第一節點及該第二節點之間同步，而於 同步建立後，該混合式連結髮送該數據封包。
32.如權利要求31所述的方法，其中還包括經由該混合式連結，傳送大量數據封包。
33.如權利要求32所述的方法，其中該大量數據封包包括音頻數據、命令數據、以及使 用者數據。
34.如權利要求31所述的方法，其中該混合式連結包括一雙向通道，其是於該第一節 點中的一第一收發器、以及該第二節點中的一第二收發器之間耦合。
35.如權利要求31所述的方法，還包括基於發送於該混合式連結上的脈衝信息，鎖定 序列通訊連結。
36.如權利要求31所述的方法，其中該封包的類型還包括壓縮視頻數據。
37.如權利要求33所述的方法，其中該使用者數據還包括壓縮視頻數據。
全文摘要
本發明是有關於一種通訊系統，該系統包括一第一節點、一第二節點、一序列通訊連結，其是位於該第一節點及該第二節點之間，用以於序列通訊連結的一個或多個視頻通道上，自第一節點將數字視頻數據傳輸至第二節點。通訊系統還包括一混合式連結，其是位於第一節點及第二節點之間，其中第一節點及第二節點是用於混合式連結上，經一混合式通道互相傳輸至少一數據串流。在通訊系統中，序列通訊連結的頻寬是依據一視頻象素頻率進行調整。更進一步，序列通訊連結的初始鎖定是由混合式連結上所傳送的脈衝信息所促成。
文檔編號H04N5/44GK101855900SQ200980100976
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月24日 優先權日2008年3月27日
發明者李東允, 李大衛, 李奉竣, 金秉原, 韓約翰 申請人:凌旭股份有限公司