(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルビデオデータをソース装置からシンク装置へと送信するように構成された一つ以上のデータチャネルであって、複数の第一タイムスロットと第二タイムスロットにおいて通信するように構成されたデータチャネルと、
前記第一タイムスロットにおいてクロック信号を前記ソース装置から前記シンク装置へと送信して、クロックチャネルによって前記第二タイムスロット内で伝送されるその後のペイロードデータが、ソース装置からシンク装置への第一方向か、シンク装置からソース装置への第二方向かを示す制御パケットを前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信し、及びペイロードデータを前記第二タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信するように構成されたクロックチャネルと、
を有していることを特徴とするデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項２】
前記クロックチャネルが、前記第二タイムスロットにおいて前記ペイロードデータを前記シンク装置から前記ソース装置へと送信するようにも構成されたことを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項３】
前記デジタルビデオデータが、前記第二タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項４】
前記デジタルビデオデータに対応した制御データが、前記第一タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項５】
前記制御パケットが前記第一方向を示しているとき、前記ペイロードデータが、前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項６】
前記クロックチャネルを介して送信された前記ペイロードデータが音声データを有していることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項７】
前記クロックチャネルが複数の動作モードの一つとして動作するように構成されており、この複数の動作モードが、
前記クロック信号が前記第一タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第一モードと、
前記制御パケットが前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信され、且つ、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第二モードと、を有していることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項８】
前記クロックチャネルが、前記第二タイムスロットにおいて前記シンク装置から前記ソース装置へと前記ペイロードデータを送信するようにも構成されており、そして、
前記動作モードは、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記シンク装置から前記ソース装置へと送信される第三モードを更に有している、ことを特徴とする請求項７に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項９】
前記デジタルビデオインタフェースシステムが、
前記第一モードにおいて前記クロック信号を、又は、前記第二モードにおいて前記制御パケット及びペイロードデータを、前記クロックチャネルを介して前記シンク装置へと送信するように構成されたソース側送信機と、
前記第一モードにおいて前記クロック信号を、又は、前記第二モードにおいて前記制御パケット及びペイロードデータを、前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から受信するように構成されたシンク側受信機と、
前記第三モードにおいて前記ペイロードデータを前記クロックチャネルを介して前記ソース装置へと送信するように構成されたシンク側送信機と、
前記第三モードにおいて前記ペイロードデータを前記クロックチャネルを介して前記シンク装置から受信するように構成されたソース側受信機と、を更に備え、そして、
前記シンク側送信機が、前記第一モードと第二モードとにおいて使用不可であり、かつ、前記ソース側送信機が、前記第三モードにおいて使用不可であることを特徴とする請求項８に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１０】
前記シンク側受信機が、第二モードにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から受信した前記制御パケット及びペイロードデータを修復するように構成されたクロックデータ修復回路を有していることを特徴とする請求項９に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１１】
前記データチャネルが、シンク側クロックデータ修復回路を備え、
前記シンク側クロックデータ修復回路が、前記シンク側クロックデータ修復回路の中央周波数を、前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から受信した前記クロック信号に基づいて、デジタルビデオデータの転送速度に調整するための周波数追跡ループと、前記データチャネルを介して前記ソース装置から受信したデジタルビデオデータと、受信機クロック信号とを、前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から受信した前記クロック信号に基づいて修復するためのデータ修復ループと、を備え、そして、
前記第二タイムスロットの間、前記周波数追跡ループが使用不可となり、かつ、前記データ修復ループが使用可となることを特徴とする請求項９に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１２】
前記シンク側送信機が、修復された前記受信機クロック信号と同期して前記クロックチャネルを介して前記ペイロードデータを前記シンク装置から前記ソース装置へと送信することを特徴とする請求項１１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１３】
前記第一タイムスロットと前記第二タイムスロットが、時分割多重において交互に繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１４】
前記デジタルビデオデータが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のデジタルビデオデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオインタフェースシステム。
【請求項１５】
複数の第一タイムスロットと第二タイムスロットとにおいて通信するように構成された一つ以上のデータチャネルを介してソース装置からシンク装置へデジタルビデオデータを送信するステップと、
第一タイムスロットにおいてクロックチャネルを介してクロック信号を前記ソース装置から前記シンク装置へ送信して、前記クロックチャネルによって第二タイムスロット内で伝送されるその後のペイロードデータが、ソース装置からシンク装置への第一方向か、シンク装置からソース装置への第二方向かを示す制御パケットを前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信し、及びペイロードデータを前記第二タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へ送信するステップと、
を順次有していることを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ペイロードデータを前記シンク装置から前記ソース装置へ送信するステップを更に有していることを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記デジタルビデオデータが第二タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記デジタルビデオデータに対応した制御データを、前記第一タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信するステップを更に備えた、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記制御パケットが前記第一方向を示しているとき、前記ペイロードデータを、前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信するステップを更に有していることを特徴とする請求項１８に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記クロックチャネルを介して送信される前記ペイロードデータが、音声データを有していることを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項２１】
前記クロックチャネルが複数の動作モードの一つとして動作するように構成されており、そして、この複数の動作モードが、
前記クロック信号が前記第一タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第一モードと、
前記制御パケットが前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信され、且つ、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第二モードと、を有していることを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項２２】
前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ペイロードデータを前記シンク装置から前記ソース装置へと送信するステップを更に備え、そして、
前記クロックチャネルは、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記シンク装置から前記ソース装置へと送信される第三モードにおいて動作するようにも構成されている、ことを特徴とする請求項２１に記載の通信方法。
【請求項２３】
複数の第一タイムスロットと第二タイムスロットにおいて通信して、デジタルデータをソース装置からシンク装置へ送信するように構成された一つ以上のデータチャネルと、
前記第一タイムスロットにおいてクロック信号を前記ソース装置から前記シンク装置へと送信して、クロックチャネルによって前記第二タイムスロット内で伝送されるその後のペイロードデータが、ソース装置からシンク装置への第一方向か、シンク装置からソース装置への第二方向かを示す制御パケットを前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信し、及びペイロードデータを前記第二タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信するように構成されたクロックチャネルと、
を有していることを特徴とする通信システム。
【請求項２４】
前記クロックチャネルが、前記第二タイムスロットにおいて前記ペイロードデータを前記シンク装置から前記ソース装置へと送信するようにも構成されたことを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２５】
前記デジタルビデオデータが、前記第二タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２６】
前記デジタルビデオデータに対応した制御データが、前記第一タイムスロットにおいて前記データチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２７】
前記制御パケットが前記第一方向を示しているとき、前記ペイロードデータが、前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２８】
前記クロックチャネルが複数の動作モードの一つとして動作するように構成されており、この複数の動作モードが、
前記クロック信号が前記第一タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第一モードと、
前記制御パケットが前記第一タイムスロットにおいて前記ソース装置から前記シンク装置へと送信され、且つ、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記ソース装置から前記シンク装置へと送信される第二モードと、を有していることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２９】
前記クロックチャネルが、前記第二タイムスロットにおいて前記シンク装置から前記ソース装置へと前記ペイロードデータを送信するようにも構成されており、そして、
前記動作モードは、前記ペイロードデータが前記第二タイムスロットにおいて前記クロックチャネルを介して前記シンク装置から前記ソース装置へと送信される第三モードを更に有している
ことを特徴とする請求項２８に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルビデオインタフェース、特にクロックチャネルを補助データチャネルとして用いるデジタルビデオインタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＶＩ（デジタルビデオインタフェース）やＨＤＭＩ（高解像度マルチメディアインタフェース）やＵＤＩ（統合ディスプレイインタフェース）といった現在のデジタルビデオインタフェースは、ビデオソース装置（例えばデジタルビデオディスクプレーヤー）とビデオシンク装置（例えば高解像度テレビ）との間でデジタルビデオデータを伝送するために、一般的にメインデータストリームのための３又は６ＲＧＢ（赤、緑、青ビデオデータ）チャネルと、周波数基準用の一つのクロックチャネルを用いている。各チャネル（Ｒ，Ｇ，Ｂとクロック）は、一般的に２本の対称的な電線の差動ペアから成っている。クロックチャネルは、デジタルビデオデータのための周波数基準をビデオソース装置からビデオシンク装置へ伝送するために、クロック周波数をデジタルビデオデータのビデオデータレートに設定して用いられる。
【０００３】
例えばＨＤＭＩといった従来のデジタルビデオインタフェースでは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データチャネルが、時分割多重方式でビデオデータと制御データを交互に伝送していた。つまり、ビデオデータがＲ，Ｇ，Ｂ各データチャネルの一定のタイムスロットで伝送される一方で、制御データがＲ，Ｇ，Ｂ各データチャネルの別のタイムスロットで交互に伝送される。クロック信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データチャネルがデジタルビデオデータと制御データのいずれを伝送するために用いられているかにかかわらず、クロックチャネルによって連続的に伝送される。
【０００４】
しかし、ひとたびＲＧＢリンクが設定されると、周波数情報はもはやビデオシンク側にとって不要である。なぜなら、デジタルビデオインタフェースにおける受信クロックとデータ修復回路が、連続ＲＧＢデータを用いてリンクの同期を保つことができるからである。従って、従来のデジタルビデオインタフェースはクロックチャネルを効率悪く用いており、ビデオシンクが周波数情報を不要な場合でさえ、クロック信号を連続的に伝送していた。
【０００５】
従って、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルをより効率的に用いる技術が必要であった。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例は、デジタルビデオインタフェースシステムと、デジタルビデオデータをソース装置からシンク装置まで通信する方法とを含み、そこにおいて、時分割多重を用いて双方向半二重方式でクロック信号に加えてデータを伝送するための補助データチャネルとしてクロックチャネルが用いられる。一つの実施例において、デジタルビデオインタフェースは、デジタルビデオデータをソース装置からシンク装置へ伝送するように構成された一つ以上のデータチャネルを備え、そこにおいてデータチャネルは複数の第一タイムスロットと第二タイムスロットを用いて時分割多重動作するように構成され、そして、クロックチャネルは第一タイムスロットでクロック信号をソース装置からシンク装置へ伝送するように構成され、また第二タイムスロットで追加データをソース装置からシンク装置へ伝送するように構成されていることを特徴とする。クロックチャネルは、第二タイムスロットで追加データをシンク装置からソース装置へと反対方向に伝送するようにも構成されている。
【０００７】
デジタルビデオデータが、第二タイムスロットでデータチャネルによってソース装置からシンク装置へ伝送される一方で、デジタルビデオデータと対応する制御データが、第一タイムスロットでデータチャネルによってソース装置からシンク装置へ伝送される。さらに、追加制御データが、第一タイムスロットでデータチャネルによってソース装置からシンク装置へ伝送される。
【０００８】
一つの実施例において、クロック信号は、複数の動作モードのうちの一つを動作するように構成されている。第一のモードにおいて、クロック信号が第一タイムスロットでデータチャネルによってソース装置からシンク装置へ伝送される。第二のモードにおいて、追加データが第二タイムスロットでデータチャネルによってソース装置からシンク装置へ伝送される。第三のモードにおいて、追加データが第二タイムスロットでデータチャネルによってシンク装置からソース装置へ伝送される。
【０００９】
従って、デジタルビデオインタフェースシステムは、第一モードでクロック信号を、又は第二モードで追加データを、クロックチャネルによってシンク装置に伝送するように構成されたソース側送信機と、第一モードでクロック信号を、又は第二モードで追加データを、クロックチャネルによってソース装置から受信するように構成されたシンク側受信機と、第三モードで追加データをクロックチャネルによってソース装置へ伝送するように構成されたシンク側送信機と、第三モードで追加データをクロックチャネルによってシンク装置から受信するように構成されたソース側受信機と、を更に備える。シンク側送信機は、第一モードと第二モードでは動作しないようになっており、ソース側送信機は、第三モードでは動作しないようになっている。
【００１０】
一つの実施例において、クロックチャネルによってソース装置からシンク装置に伝送される追加データは、クロックチャネルによって伝送されるその後のペイロードデータが、ソース装置からシンク装置への第一方向か、シンク装置からソース装置への第二方向かを示す制御パケットを含む。
【００１１】
本発明のデジタルビデオインタフェースシステムは、チャネル構成を変更することも、デジタルビデオインタフェースのデータチャネルの性能を犠牲にすることも無く、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルを用いた双方向半二重補助データチャネルを可能にする。従って、クロックチャネルはより効率的に用いられ、デジタルビデオインタフェースのチャネル構成の重要な変化無しに、より多くのデータをソース装置とシンク装置間で通信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第一実施例に係る、デジタルビデオインタフェース１００のクロックチャネルを用いた双方向半二重補助データチャネルを示す概念図である。デジタルビデオインタフェース１００は、デジタルビデオデータと、制御データと、クロック信号をビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ転送する。デジタルビデオインタフェース１００は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各デジタルビデオデータをそれぞれビデオソース装置１０２からビデオケーブル１０６を介してビデオシンク装置１０４へ転送するための送信機（ＴＸ）１０８、１１０、１１２を有する。デジタルビデオインタフェース１００は、またＲ，Ｇ，Ｂ各デジタルビデオデータをそれぞれビデオケーブル１０６を介してビデオシンク装置１０４で受信するための受信機（ＲＸ）１１４、１１６、１１８を有する。Ｒ，Ｇ，Ｂチャネルはビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４への単方向性である。ビデオケーブル１０６は、２本の電線の４つの差動対（３＋１）を有し、４つのペアのそれぞれが、Ｒ，Ｇ，Ｂとクロックチャネルに対応している。
【００１３】
デジタルビデオインタフェース１００は、クロックチャネル１２０も有する。クロックチャネル１２０は、クロックとデータをビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４までビデオケーブル１０６を介して送信するための送信機１２４と、クロックとデータをビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４までビデオケーブル１０６を介して受信するための受信機１２６とを有する。このように、従来のデジタルビデオインタフェースのクロックチャネルとは異なり、本発明のデジタルビデオインタフェース１００のクロックチャネル１２０は、クロックとデータの両方を送信するために用いられる。クロックチャネル１２０は、データをビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２までビデオケーブル１０６を介して送信するための送信機１２８と、データをビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２までビデオケーブル１０６を介して受信するための受信機１２２とを有する。このように、従来のデジタルビデオインタフェースのクロックチャネルとは異なり、本発明のデジタルビデオインタフェース１００のクロックチャネル１２０は、双方向であり、ビデオソース装置１０２とビデオシンク装置１０４との間でデータを両方向に送信するために用いることができる。
【００１４】
図１に示すように、従来のデジタルビデオインタフェースプロトコルは、反復的な”Ｖブランク”（垂直ブランク）と”アクティブ”シーケンス（又はタイムスロット）が交互に時分割多重（ＴＤＭ）形式で構成されている。ＲＧＢチャネル１３１は、Ｖブランクシーケンスの間に制御信号（Ｃｔｒｌ）を、アクティブシーケンスの間にビデオデータ（Ｄａｔａ）を、交互に送信する。従来のデジタルビデオインタフェースのクロックチャネル１３０は、ＲＧＢチャネルがＶブランクシーケンスかアクティブシーケンスかに関わらず、連続的にクロック信号１２９を送信する。
【００１５】
対照的に、本発明のクロックチャネル１２０は、クロック信号のみならずデータも（ＲＧＢチャネルを介して送信されるＲＧＢデータに加えて）送信するように構成されている。本発明のクロックチャネル１２０は、時分割多重（ＴＤＭ）をクロックチャネルに適用して、クロックチャネルの有用性を高めている。Ｖブランクシーケンス期間に、クロックチャネル１２０は、クロック信号や制御信号（例えばフレームヘッダー、制御パケット等）１３８を送信するように構成されており、一方ＲＧＢチャネル１２１は、制御データ（Ｃｔｒｌ）を送信する。アクティブシーケンス期間に、クロックチャネル１２０はデータ信号（Ｄａｔａ）１４０、１４２を送信し、一方ＲＧＢチャネル１２１はビデオデータ（Ｄａｔａ）１４４を送信する。クロックチャネル１２０のＴＤＭは、ＲＧＢチャネル１２１のシーケンス（ビデオチャネルピリオド）と同期をとっている。
【００１６】
データ１４０、１４２は、例えば音声データ又は他の種類のデータである。クロックチャネル１２０は、データ信号１４０、１４２を双方向に伝送する。例えば、データ１４０は、クロックチャネル１２０を通ってビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信され、データ１４２は、クロックチャネル１２０を通ってビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２へ送信される。このように、ＲＧＢチャネル１２１に加えて補助データチャネルもクロックチャネル１２０によって利用可能である。クロックチャネル１２０は、双方向ではあるが、データ１４０と１４２の方向が異なり、各シーケンスにおいて一度に単方向にのみデータが送信されるという意味では半二重である。このように、クロックチャネル１２０は、同時には両方向にデータを送信できない。半二重プロトコルを採用することによって、補助データチャネルは容易に双方向リンクに変換可能であり、従来のデジタルビデオインタフェースと比較して、帯域幅の動的割り当てにおいて大きな自由度を提供する。
【００１７】
図２は、本発明の一つの実施例に係るデジタルビデオインタフェースのクロックチャネル上に補助チャネルを実施するための、各ＴＤＭステップでの半二重リンクプロトコルと送信機の構成を示す。クロックチャネル１２０上に実施されたクロック内臓の半二重データチャネルは、各ビデオソース／シンク側の送受信機コアと、それらを制御するＴＤＭプロトコルとから成っている。
【００１８】
図２に示すように、クロックチャネル１２０と送受信機ペアは、３つの動作モードＡ，Ｂ，Ｃを有する。モードＡにおいて、ＲＧＢチャネル１２１のＶブランクシーケンス（タイムスロッツ）期間に、クロックパターン１３８がクロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。モードＢにおいて、データ１４０（ＮＲＺ（非ゼロ復帰）データ）が、ＲＧＢチャネル１２１のアクティブシーケンス（タイムスロッツ）期間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。モードＣにおいて、データ１４２（ＮＲＺパターン）が、ＲＧＢチャネル１２１のＶブランクシーケンス期間に、クロックチャネル１２０を介して反対方向であるビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２へ送信される。従って、モードＡとＢにおいて、ソース受信機１２２とシンク送信機１２８は使用不可である（図のシンク送信機１２８にハイインピーダンス表記Ｚで示す）。モードＣにおいて、ソース送信機１２４とシンク受信機１２６が使用不可である（図のソース送信機１２４にハイインピーダンス表記Ｚで示す）。
【００１９】
図２に示されたモードのシーケンス例を参照して、モードＢ１５０において、データ１４０（フレームヘッダ１７０）が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロット間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。モードＡ１５２において、クロック信号１３８（トレーニングシーケンス１７２）が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロット間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。クロックシーケンス１３８は、メインのＲＧＢデータチャネルに対する周波数基準として用いられ、一方、それに続く制御パケットは、補助データチャネルに対するリンクプロトコルを設定する。モードＢ１５４において、制御パケット１７４であるところのデータ１４０が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロット間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。制御パケット１７４は、次のデータストリームが上向き（シンクからソースへ）か下向き（ソースからシンクへ）かを示し、それに続くデータストリームが、アクティブピリオドの間に、それに応じて転送される。例えば、制御パケット１７４が下向き通行を示す。加えて、制御パケット１７４は、補助チャネル送信機／受信機がスムーズにその動作モードを切り替えるのを支援するトレーニングシーケンスを有しても良い。
【００２０】
同じくモードＢ１５４において、ペイロードデータ１７６、１７８であるところのデータ１４０が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、アクティブタイムスロットの間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。またモードＢ１５４において、フレームヘッダ１８０であるところのデータ１４０も、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロットの間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。次に、モードＡ１５６において、別のクロック信号１３８（トレーニングシーケンス１８２）が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロットの間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。モードＢ１５８において、データ１４０（制御パケット１８２）が、送信機１２４と受信機１２６とを用いて、Ｖブランクタイムスロットの間に、クロックチャネル１２０を介してビデオソース装置１０２からビデオシンク装置１０４へ送信される。この時、制御パケット１８２は、それに続くデータストリームが、反対方向ビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２へ転送されることを示す。従って、モードＣ１６０において、データ１４２（ペイロードデータ１８４、１８６）が、送信機１２８と受信機１２２とを用いて、アクティブタイムスロットの間に、クロックチャネル１２０を介してビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２へ送信される。
【００２１】
本発明のクロックチャネル１２０を用いた補助データチャネルは、メインストリームチャネル（Ｒ，Ｇ，又はＢ）の一つに相当する総帯域幅を有する。ソース装置は、帯域幅の割り当てを、ビデオソース装置１０２とビデオシンク装置１０４の間で、上向き通行と下向き通行の間で制御することができる。動的帯域幅割り当てによって、補助データチャネルは、単方向通信に専念するか、又は上向きと下向きのデータストリームで分け合うことで、帯域幅効率を最大化できる。
【００２２】
図３に、本発明の一つの実施例に係る、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルを用いた、双方向補助データチャネルのハードウエア実装３００を示す。図３は、本発明を説明するために必要な構成要素のみを示しており、実際の実装においてハードウエアは図３に示した以外の構成要素を含むことができることに留意する。ハードウエア３００は、ビデオソース装置１０２に対応したマスターリンク層３０２と、ビデオシンク装置１０４に対応したスレーブリンク層３０４と、マスターリンク層３０２とスレーブリンク層３０４とを接続する配線１０６と、クロックチャネル１２０に対するソース側送信機１２４と、クロックチャネル１２０に対するソース側受信機１２２と、クロックチャネル１２０に対するシンク側受信機１２６と、クロックチャネル１２０に対するシンク側送信機１２８とを有する。
【００２３】
ＲＧＢチャネルは、ＲＧＢデータを格納するためのラッチ３５０と、ＲＧＢデータをケーブル１０６を介して送るための出力ドライバ３５２と、受信したＲＧＢデータの受信と格納のための受信機バッファ３５４と、データとクロック信号の修復用のクロックデータ修復（ＣＤＲ）回路３５６とを有する。ＲＧＢデータは、ソース側送信機１２４の位相ロックループ（ＰＬＬ）３１８によって供給される送信機クロックＴｃｌｋの周波数で、ＲＧＢチャネルを介して送信される。一つの実施例において、３つの同等のデータチャネルが存在し（図３の３つに重なったブロックで示す）、それぞれＲ，Ｇ，Ｂに対応していることに留意する。図４を参照してより詳細に説明するが、ＲＧＢのＣＤＲ３５６は、クロックチャネル１２０によって実施された補助チャネルを介してクロックパターン１３８が送信される間に周波数同期を取得し、次に入ってくるＲＧＢデータと同期をとり、ＮＲＺデータがビデオシンク装置１０４からビデオソース装置１０２に送信される間に、安定した受信機クロック（Ｒｃｌｋ）をシンク側送信機１２８に供給する。
【００２４】
上で説明したように、ソース側送信機１２４はモードＡとモードＢにおいてアクティブであり、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路３１８と、マルチプレクサ３１６と、ラッチ３２２と、出力ドライバ３２４とを有する。マルチプレクサ３１６は、選択信号（図示せず）に応じて、モードＡにおいてクロック信号Ｔｃｌｋ１３８と、モードＢにおいてデータ１４０とを選択するように構成されている。ＰＬＬ３１８は、クロック信号Ｔｃｌｋに同期して、同期クロック信号をラッチ３２２と、ソース側受信機１２２のマルチプレクサ３４６とＲＧＢチャネルのラッチ３５０とに供給する。ラッチ３２２は一時的にマルチプレクサ３１６の出力（モードＡでのＴｃｌｋ１３８又はモードＢでのデータ１４０）を格納し、出力ドライバ３２４は格納されたクロック信号Ｔｃｌｋ１３８又はデータ１４０をケーブル１０６を介してシンク側受信機１２６に送信する。
【００２５】
シンク側受信機１２６は、モードＡとモードＢにおいてアクティブであり、受信機バッファ３４０とマルチプレクサ３３２とクロックデータ修復（ＣＤＲ）回路３３０とを有する。受信機バッファ３４０は、ソース側送信機１２４から送信された、モードＡにおいてクロック信号Ｔｃｌｋ１３８を、又はモードＢにおいてデータ１４０を受信する。モードＡにおいて、受信したクロック信号Ｔｃｌｋ１３８は、ＲＧＢチャネルのＣＤＲ回路３５６に供給され、これによりＣＤＲ回路３５６は適切な周波数に調整されて、ＲＧＢデータを正確に修復する。ＣＤＲ回路３５６の動作に関する追加の詳細な説明は、図４を参照に以下で説明する。モードＢにおいてマルチプレクサ３３２は受信したデータ信号１４０を選択するが、モードＡ又はモードＣにおいて、マルチプレクサ３３２はアイドリングのためにＰＬＬ３３６の出力クロック３４６を選択する。モードＢにおいて、ＣＤＲ回路３３０は受信したデータ信号１４０からＮＲＺデータ（ｄａｔａ）を修復し、修復したＮＲＺデータ３６０をスレーブリンク層３０４の同期化回路３０８へ供給する。同期化回路３０８は、修復したＮＲＺデータ３６０を、ＲＧＢチャネルのＣＤＲ回路３５６で修復された受信したクロックＲｃｌｋと同期させる。
【００２６】
シンク側送信機１２８は、モードＣにおいてアクティブであり、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路３６６と、ラッチ３３４と、出力ドライバ３３８とを有する。ＰＬＬ３３６は、ＲＧＢチャネルのＣＤＲ回路３５６によって修復された受信クロック信号Ｒｃｌｋと同期し、同期したクロック信号をシンク側受信機１２６のラッチ３３４とマルチプレクサ３３２に供給する。ラッチ３３４は一時的にデータ１４２を格納し、出力ドライバ３３８は格納したデータ１４２をケーブル１０６を介してソース側受信機１２２に送る。
【００２７】
ソース側受信機１２２は、モードＣにおいてアクティブであり、受信機バッファ３２６と、マルチプレクサ３４６と、クロックデータ修復（ＣＤＲ）回路３２８とを有する。受信機バッファ３２６は、モードＣにおいてシンク側送信機１２８から送信されたデータ１４２を受信し、マルチプレクサ３４６に供給する。モードＣにおいて、マルチプレクサ３４６は受信データ信号１４２を選択するが、モードＡ又はモードＢにおいてマルチプレクサ３４６はアイドリングのためにＰＬＬ３１８の出力クロックＴｃｌｋ３４４を選択する。モードＣにおいて、ＣＤＲ回路３２８は受信したデータ信号１４２からＮＲＺデータ（ｄａｔａ）を修復し、修復したＮＲＺデータ３６４をマスターリンク層３０２の同期化回路３０６へ供給する。同期化回路３０６は、修復したＮＲＺデータ３６４と送信機クロックＴｃｌｋとを同期させる。
【００２８】
上で説明したように、各送信機と受信機のアーキテクチャは、例えば基準クロック構成において従来実装されていたものとは異なる。補助データチャネルの（クロックチャネル１２０によって実装されている）ＣＤＲは、リンク動作モードに従って、その基準をシステムクロック（ソースにおいてＴｃｌｋ、シンクにおいてＲｃｌｋ）と入力データとの間で交互に入れ替える。モードＡとＢとにおいて、ソース側ＣＤＲ３２８はＰＬＬ３１８からのシステムクロック（Ｔｃｌｋ）と同期する一方で、シンク側ＣＤＲ３３０は入力データ（データ１４０）と同期をとる。モードＣにおいて、ソース側ＣＤＲ３２８は入力データ（データ１４２）と同期をとる一方で、シンク側ＣＤＲ３３０はＰＬＬ３３６のシステムクロック（Ｒｃｌｋ）と同期をとる。ＣＤＲ３２８、３３０がその基準を交換する時に、ＣＤＲループを安定させるためにロックイン期間が必要である。制御パケットのトレーニングシーケンス１７２、１８２が、ＣＤＲ３２８、３３０がその基準を迅速かつスムーズに切り替えるのを支援する。
【００２９】
図３に示すように、ソースとシンク装置は、単一のｍｅｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓなクロックシステムであり、すべての構成要素は単一の周波数ドメインで動作するが、位相は一致していない。このように、位相同期化ブロック３０６、３０８は、二つの異なるクロックドメインの境界で用いられるが、データ転送速度が正確に一致しているため、このような位相同期化ブロック３０６、３０８のコストは非常に低い。例えばデータ転送速度変換といったフロー制御は不要である。従って、位相同期化ブロック３０６、３０８は、修復されたデータの位相とシステムクロックの位相を一致させて、セットアップ／ホールドタイムマージンを最大化する。
【００３０】
図３に示すように、マスターリンク層３０２は、ＴＤＭベースの半二重通信プロトコルを取り扱い、補助チャネル帯域幅に上向き又は下向きのデータストリームを動的に割り当てる。単方向ＲＧＢチャネルは独立で、従来のＤＶＩとＨＤＭＩのＲＧＢチャネルと同一であるから、本発明のデジタルビデオインタフェースは、単にクロックチャネル１２０においてＴＤＭ動作を使用不可にすることによって、従来のデジタルビデオインタフェースと完全に互換性がある。
【００３１】
図４に、本発明の一つの実施例に係るＲＧＢチャネルのクロックデータ修復（ＣＤＲ）回路３５６の動作を示す。ＲＧＢチャネルの各ＣＤＲ回路３５６は、データ修復ループ４０２と周波数追跡ループ４０４とを有する。データ修復ループ４０２は、従来のデータ修復回路と技術を用いて、ＲＧＢデータチャネルを介して受信されたＮＲＺのＲＧＢデータからＲＧＢデータを修復する。周波数追跡ループ４０４は、従来の周波数追跡技術を用いて、ＣＤＲ回路３５６の中心周波数をＲＧＢチャネルのＮＲＺデータ転送速度に合わせる。そして、データ修復ループ４０２も、調整された（同期した）周波数に基づいて受信機クロック信号Ｒｃｌｋを再生する。しかし、データ修復ループ４０２と周波数追跡ループ４０４は、時分割多重方式において利用可能又は利用不可となる点においてユニークであり、ＲＧＢチャネルに対する従来のＣＤＲ回路の従来のデータ修復ループや従来の周波数追跡ループとは異なる。
【００３２】
特に、データ修復ループ４０２と周波数追跡ループ４０４は、クロックチャネル１２０によって実装された補助データチャネルの動作モードと、補助データチャネルを介して補助チャネルデータ（クロックＴｃｌｋ１３８又はデータ１４０）が受信したものとに応じて利用可能又は利用不可となる。図３と共に図４に示すように、ＲＧＢチャネルのＶブランク期間中に補助データチャネルを介して受信機バッファ３４０がクロック信号Ｔｃｌｋを受信し出力する時に、ＣＤＲ３５６は、周波数追跡モードにある。周波数追跡モードにおいて、周波数追跡ループ４０４は利用可能であり、ＣＤＲ回路３５６の中心周波数をＲＧＢチャネルのＮＲＺデータ転送速度に合わせる一方で、データ修復ループ４０２は利用不可になっている。ひとたび周波数チューニングが実行されると、ｆｒｅｑ＿ｌｏｃｋ信号が周波数追跡ループ４０４からデータ修復ループ４０２までアクティブな状態になる。このｆｒｅｑ＿ｌｏｃｋ信号は、データ修復ループ４０２を利用可能にして、ＮＲＺのＲＧＢデータからＲＧＢデータを修復し、受信機クロックＲｃｌｋを再生し、ＣＤＲ回路３５６をデータ修復ループ４０２が利用可能なクロック／データ修復モードにする。ひとたびＣＤＲ３５６がクロック／データ修復モードになると、周波数追跡ループ４０４が利用不可となり、クロックパターン１３８が補助データチャネルに存在する時のみ周期的にアクティブになって、ＣＤＲ３５６が正確な周波数で動作しているかどうかをチェックする。一般的に、Ｖブランク期間は画素期間の数千倍であり、ＣＤＲ３５６が周波数同期をとって、スムーズにその基準をＲＧＢのＮＲＺデータに変更するに十分な長さである。ＮＲＺのＲＧＢデータが存在する限り、ＣＤＲ回路３５６は位相基準としてＮＲＺのＲＧＢデータ遷移を用いることによって、位相同期状態を維持することができる。従って、ひとたびＣＤＲ３５６が周波数同期状態に入り、クロック／データ修復モードに切り替わると、例えばＴｃｌｋのような周波数基準無しに、安定した受信機クロック（Ｒｃｌｋ）をスレーブリンク層３０４と補助データチャネルに供給することができる。
【００３３】
この情報の開示を読めば、本発明の開示した原理を通して、当業者はクロックチャネルを用いた補助データチャネルを備えたデジタルビデオインタフェースに関する追加の代替的な構造や機能的設計を理解するであろう。例えば、本発明の補助データチャネルは、あらゆる種類のデータ通信インタフェースと共に用いることができ、デジタルビデオデータとの通信に限るものでは無い。このように、本発明の特定の実施例や用途が図示され記載されている一方で、本発明がここに開示された精密な構造や構成要素に限定されるものではなく、種々の変形や変更が本発明の範囲内で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一つの実施例に係る、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルを用いた双方向半二重補助データチャネルを示す概念図である。
【図２】本発明の一つの実施例に係る、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルを用いた補助チャネルを実施するための各ＴＤＭ（時分割多重）ステップでの半二重リンクプロトコルと発信機の構成を示す。
【図３】本発明の一つの実施例に係る、デジタルビデオインタフェースのクロックチャネルを用いた双方向補助チャネルのハードウエア実装を示す。
【図４】本発明の一つの実施例に係る、ＲＧＢチャネルのクロックデータ修復（ＣＤＲ）回路の動作を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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