(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＭＩ規格用のＴＭＤＳ信号に差動スキュー効果を与える方法であって、
ユーザ定義のＴＭＤＳデータ・パターン又は入力ビット・ストリーム波形をアップサンプリングするステップと、
ＦＩＲスキュー・フィルタを形成するステップと、
上記ＦＩＲスキュー・フィルタの係数配列を初期化するステップと、
上記アップサンプリングしたデータを上記係数配列により畳み込んで、上記差動スキュー効果を発生するステップと
を具えるＴＭＤＳ信号用差動スキュー発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、信号の発生及び処理に関し、特に、ＴＭＤＳ信号に差動スキュー効果を与える方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）は、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface standard）が用いるエンコード技術であり、ＨＤＭＩを介してデジタル・オーディオ／ビデオを伝送する。ＴＭＤＳは、受信側でクロック回復をするのに最適化された設計であり、高いスキュー許容度を達成する。
【０００３】
内部対（intra-pair）スキューは、ＴＭＤＳ対信号（差動信号）間のスキューである。過度の内部対スキューにより、受信側での信号回復にエラーが生じる。内部対スキュー測定を実施して、ＨＤＭＩ又はＤＶＩの場合における表示ユニットの如き受信側被測定装置（ＤＵＴ）が、ＴＭＤＳ差動対の間の最大許容内部スキューをサポートしていることを検証する必要がある。
【０００４】
ＨＤＭＩは、設計者がスキューの影響を考察するのに必要な標準に準拠することが要求されている。
【０００５】
かかる影響を試験する既存のシステムは、サブピコ秒分解能での正確な遅延設定が必要であった。差動スキューを導入する従来の方法は、遅延線を用いるハードウェア解決法を用いている。差動レーン（信号路）に信号を流し、差動レーンの一方のシングル・エンド・レーンにはハードウェア遅延線を設けて、他方のシングル・エンド・レーンの信号と加算して、スキュー効果を生じる。
【０００６】
ＨＤＭＩコンプライアンス試験規格（ＣＴＳ）（HDMI CTS v1.3b-test 8-6に記載されている）は、受信側ＤＵＴが、任意のピクセル周波数にて、差動ＴＭＤＳ信号に対して０．４×Ｔｂｉｔまでの内部対スキューをサポートしなければならないと規定している。なお、Ｔｂｉｔは、ピクセル時間の１０分の１である。
【０００７】
これらの試験を最高受信側サポート周波数に対して行う。
【０００８】
内部対スキュー測定を実行する手順は、次の通りである。
【０００９】
・０．１×Ｔｂｉｔ以下のステップにて、チャネルの内部対スキューを０から０．６×Ｔｂｉｔまで、又は、たとえ最初からスキューが生じていても、１ナノ秒まで可変する。
【００１０】
・２２２．７５ＭＨｚ以下のピクセル・レートの場合、受信側ＤＵＴが０．４×Ｔｂｉｔ未満の内部対スキューに対して失敗すると、不合格とする。２２２．７５ＭＨｚより大きいピクセル・レートの場合、受信側ＤＵＴが１１２ピコ秒＋０．１５×Ｔｂｉｔ未満に対して失敗すると、不合格とする。
【００１１】
・反対方向にスキューを可変して、同じ手順を繰り返す。
【００１２】
・チャネル出力の立ち上がり時間を７５ピコ秒から１１０ピコ秒の範囲内で調整するために、遷移時間変換器（ＴＴＣ）立ち上がり時間フィルタをチャネル出力にて用いなければならない。
【００１３】
・任意波形発生器（ＡＷＧ）からのチャネル出力を３．０５ボルトの共通モード電圧にまでプルアップしなければならない。
【００１４】
・上述の試験を繰り返して、反対方向にスキューを付加する。
【００１５】
・残りの未試験対の各々に対して試験を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】再表２００５−８１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、従来の方法には、発生できる差動スキューの量に対して制限がある。これは、特に、かかる解決方法のハードウェア的な特性による。
【００１８】
そこで、任意波形発生器を用いて、ＨＤＭＩ用のＴＭＤＳ信号に、結果として差動スキュー効果を与える方法及び装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、ＦＩＲ（有限インパルス）フィルタを用いてユーザ定義のＴＭＤＳデータ・パターン又は入力ビット・ストリーム波形をフィルタ処理して、差動形式の２つのレーン上の信号の間にスキューが生じたのと同じ効果を達成するものである。本発明の態様は、次のようになる。
（１）ＴＭＤＳ信号に差動スキュー効果を与える方法であって；ユーザ定義のＴＭＤＳデータ・パターン又は入力ビット・ストリーム波形をアップサンプリングし；ＦＩＲスキュー・フィルタを形成し；  上記フィルタの係数配列を初期化し；上記アップサンプリングしたデータを上記係数配列により畳み込んで、上記差動スキュー効果を発生するＴＭＤＳ信号用差動スキュー発生方法。
（２）ＳＰＵＩとＴｂｉｔでのスキュー量との積であるパラメータαにより上記フィルタの形成を制御する態様１の方法。（なお、ＳＰＵＩは、Samples Per Unit Interval、即ち、単位インターバル当たりのサンプルであり、［サンプリング周波数］／［データ・レート］となる。）
（３）上記係数配列の長さは、ＳＰＵＩとスキューのceil値との積を丸める計算をして求める態様１の方法。（なお、ceilについては後述する。）
（４）上記係数配列の第１要素値を０．５に設定する態様１の方法。
（５）第１の場合でαの値が１であり、第２の場合でαの値が端数であり、第３の場合でαの値が整数である態様１の方法。
（６）αの値がゼロならば、係数の第１配列値を１に設定する態様５の方法。
（７）αの値が端数ならば、上記係数配列の［floor（α）＋２］番目の要素を［ceil(α)−α]／２に設定し、上記係数配列の［ceil(α)＋２］番目の要素を［α−floor(α)］／２に設定する態様５の方法。（なお、floorについては後述する。）
（８）αの値が整数ならば、係数配列のα＋２番目の配列要素を０．５に設定する態様５の方法。
（９）上記フィルタで処理したデータを波形発生器にロードして、スキュー効果を生じるシステムを形成する態様１の方法。
（１０）ＴＭＤＳ信号に差動スキュー効果を与える装置であって；相補対として駆動され一方の信号が他方の信号の論理的反転である差動信号を二重信号経路に送信する差動送信機と；スキュー効果の与えられた上記差動信号を受信して、デコーダする差動受信機とを具え；上記差動受信機の出力信号は、上記差動信号間にスキューのあるのと同様な結果信号であるＴＭＤＳ信号用差動スキュー発生装置。
【発明の効果】
【００２０】
よって、本発明は、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface standard）用のＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）信号に結果として差動キュー効果を与えることができる。
【００２１】
本発明の一実施例において、ユーザ定義のＴＭＤＳデータ・パターン又は入力ビット・ストリーム波形をアップサンプリングし、有限インパルス応答（ＦＩＲ）スキュー・フィルタを構成する。このフィルタの係数配列を初期化し、アップサンプリングしたデータを係数配列と畳み込んで、結果として差動スキュー効果を発生させる。なお、係数配列の長さは、ＳＰＵＩ及びスキューのceil値との積の値を丸めて計算できる。
【００２２】
本発明の一実施例においては、ＳＰＵＩとＴｂｉｔでのスキュー量との積であるパラメータαによりフィルタの設計を制御する。
【００２３】
本発明の一実施例においては、発生したフィルタ処理済みデータを波形発生にロードして、スキュー効果を生成するシステムを形成できる。
【００２４】
本発明の一実施例において、本発明の装置は、ＨＤＭＩ用のＴＭＤＳ信号に差動スキュー効果を与える。この装置は、相補対として駆動され一方の信号が他方の信号の論理的反転である差動信号を二重信号経路に送信する差動送信機と、スキュー効果が与えられた差動信号を受信してデコーダする差動受信機とを具えている。差動受信機の出力信号は、差動信号間にスキューのあるのと同様な結果信号である。
【００２５】
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付図を参照した後述の詳細説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】差動スキュー効果を生成する本発明の一実施例による方法を説明する流れ図である。
【図２】本発明の理解を助けるための図であり、差動送信機、チャネル及び差動受信機のシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の理解を助けるための図であり、差動信号（差動相互接続信号）を示す波形図である。
【図４】本発明の理解を助けるための図であり、差動受信機における出力結果信号を示す波形図である。
【図５】本発明の理解を助けるための図であり、差動レーン間にスキューを有する差動相互接続信号を示す波形図である。
【図６】本発明の理解を助けるための図であり、差動レーン間にスキューを有する図５の信号波形を受けた差動受信機の出力結果信号を示す波形図である。
【図７】本発明により発生したスキュー効果を有する差動レーン上の差動信号を示す波形図である。
【図８】本発明の理解を助けるための図であり、図７に示す場合の差動信号を受けた差動受信機の出力結果信号を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明を理解するために、本発明の特定の実施例について以下に詳細説明をする。しかし、当業者には、これら特定実施例を用いなくても本発明を実現できることが理解できよう。また、本発明は、種々の形式の試験システムにて実施できる。
【００２８】
任意信号波形発生器（ＡＷＧ）を用いて、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）用のＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）信号に対して差動スキュー効果を生ずる方法及び装置を以下に説明する。なお、差動スキュー効果については、図３〜図８の波形図を参照して、より具体的に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例として、差動レーン上の差動信号間にスキューが生じたのと同様な差動スキュー効果を与える方法の流れ図を示す。
【００３０】
本発明による方法が開始すると、まず、ステップ１０にて、ユーザ定義のＴＭＤＳデータ・パターン又は入力ビット・ストリーム波形をＳＰＵＩ（Samples Per Unit Interval）回だけアップサンプリングする。なお、ＳＰＵＩ＝［サンプリング周波数］／［データ・レート］である。このＳＰＵＩ（サンプリング周波数とデータ・レートとの比）が端数（整数ではなく、小数点以下を含む）の場合、線形補間アップサンプリング技法を用いて、データをアップサンプリングしてもよい。
【００３１】
ステップ１２に進み、ＦＩＲ（有限インパルス応答）スキュー・フィルタを設計する。この際、パラメータαにより、このフィルタの設計を制御する。このパラメータαは、ＳＰＵＩとスキュー量（Skew）との積であり、スキュー量は、Ｔｂｉｔ（＝ピクセル時間の１０分の１）で示す。
【００３２】
次にステップ１４に進み、フィルタ係数配列を長さゼロに初期化する（本願では、フィルタ係数を「Coef」と呼ぶことがある）。配列の長さは、ＳＰＵＩとスキュー量のシール（ceil）値との積の値を丸め（round）て計算する。すなわち、［配列の長さ］＝round[SPUI×ceil(Skew)]となる。なお、ceil及びroundについては後述する。
【００３３】
本発明の一実施例では、ステップ１６にて、フィルタ係数配列（Coef配列）の第１要素の値を０．５に設定する。次に、αの値を判断するステップ１８及び２０により、処理を３つに分ける。第１の場合は、αがゼロの場合であり、ステップ１８でノーとなり、ステップ２０でイエスとなる。第２の場合は、αが端数の場合であり、ステップ１８でイエスとなる。第３の場合は、αが整数の場合であり、ステップ１８でノーとなり、ステップ２０でもノーとなる。第１の場合、αがゼロのため、ステップ２０からステップ２２に進み、フィルタ係数（Coef）配列の第１要素値（即ち、第１配列値）を値１に設定する。第２の場合、αが整数のため、ステップ２０からステップ２４に進み、フィルタ係数（Coef）配列のα＋２番目の配列要素を０．５に設定する。第３番目の場合、αが端数なので、ステップ１８からステップ２６に進む。このステップ２６では、フィルタ配列係数（Coef）配列の［floor（α）＋２］番目の要素を［ceil(α)−α]／２に設定し、フィルタ配列係数（Coef）配列の［ceil（α）＋２］番目の要素を［α−floor（α）］／２に設定する。
【００３４】
なお、上述の丸め（round）とは、数学的関数であり、これを端数に適用すると、その端数に最も近い整数に丸められる。ceilも数学的関数であり、端数をプラスの無限大方向に丸める。floorも数学的関数であり、端数をマイナスの無限大方向に丸める。例えば、round(4.6)が５であり、round(4.4)が４である。ceil(4.2)が５であり、ceil(4.6)も５である。floor(3.9)が３であり、floor(3.1)も３である。
【００３５】
ステップ２２、２４及び２６の後、ステップ２８に進む。このステップ２８では、アップサンプリングした入力データを、ステップ２２、２４及び２６で求めたフィルタ係数（Coef）配列に畳み込んで、差動スキュー効果を発生させる。本発明の一実施例において、この合成したフィルタにより処理したデータを発生波形用のデータとして任意波形発生器にロードすれば、任意波形発生器がスキュー効果の生じた波形を発生するので、システムとして、差動レーン間でスキューが生じたのと同様なスキュー効果を達成できる。
【００３６】
以下の実験結果を参照して、本発明の動作を更に説明する。
【００３７】
図２は、差動チャネルの送信機、チャネル（相互接続）及び受信機のシステムを示す。
【００３８】
差動送信機３０からの差動信号は、二重信号経路（差動レーン又は差動相互接続レーン）３２を介して送信される。これら差動信号、即ち、２つの信号は、相補対として駆動され、図３に示すように、一方の信号が他方の信号の論理的反転である。なお、図３の波形図では、太線の波形が非反転（＋Ｖｅ）差動レーンの信号を示し、細線の波形が反転（−Ｖｅ）差動レーンの信号を示す（図５及び図７の波形図でも同様である）。差動信号を受信した差動受信機３４のシングル・エンド出力（結果）信号は、図４に示すようになる。なお、差動受信機３４の入力端には、終端抵抗器が接続されている。
【００３９】
図２に示すシステムにおいては、受信機３４がデコーダとして機能し、差動入力信号による情報をデコードする。図５は、差動チャネルの２つのレーンの信号間で３０％のスキューを与えた場合の波形図を示す。受信機３４は、スキューのある差動レーン上の信号を受けて、シングル・エンド出力信号を発生するが、この波形を図６に示す。また、本発明のフィルタ処理による発生した図７に示すような新波形（情報）を差動チャネル３２の２つの信号レーンにより伝送している場合、差動受信機３４のシングル・エンド出力（結果）信号は、図８に示す波形のようになる。
【００４０】
図６の波形及び図８の波形を比較すると、これら２つの方法（図５の波形を伝送する場合と、本発明による図７の波形を伝送する場合）を用いても、差動受信機３４の出力端での最終的な出力信号に同じ効果が現れることがわかる。
【００４１】
上述の説明から理解できるように、本発明の一実施例において提供したフィルタの効果は、差動受信機３４の出力端にスキューの最終的な効果を直接的に発生することである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明により上述の実験から理解できるように、本発明が差動スキュー効果を発生するが、差動スキューの量には制限がなく、必要に応じた量にできる。さらに、本発明の実施例は、波形発生器上に構成することができ、使用がより容易になる。
【００４３】
本発明に関する上述の説明は、本発明を明瞭且つ容易に理解するための物であり、本発明を上述の実施例に限定するものではない。
【符号の説明】
【００４４】
３０  差動送信機
３２  差動相互接続レーン
３４  差動受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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