УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ, СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ, УСТРОЙСТВО ПРИЕМА, СПОСОБ ПРИЕМА, СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА И КАБЕЛЬ
TRANSMITTING DEVICE, TRANSMITTING METHOD, RECEIVING DEVICE, RECEIVING METHOD, TRANSMITTING/RECEIVING SYSTEM AND CABLE

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к устройству передачи, к способу передачи, устройству приема, способу приема, системе передачи/приема и кабелю, и более конкретно, к устройству передачи и т.п., которое передает цифровые сигналы, такие как видеосигналы, по каналу передачи данных с использованием дифференциальных сигналов.
Уровень техники
В последние годы широкое распространение получил HDMI (Мультимедийный интерфейс высокой четкости), в качестве цифровых интерфейсов, которые соединяют устройства СЕ (бытовые электронные устройства), и который стал де факто стандартом. Например, в непатентном документе 1 описан стандарт HDMI. В соответствии со стандартом HDMI используются три пары линий дифференциальной передачи данных (каналы 0/1/2 TMDS), и видеоданные, аудиоданные и сигналы управления передают в виде цифровых сигналов.
Список литературы
Непатентный документ
Непатентный документ 1: High-Definition Multimedia Interface Specification Version 1.4, February 2, 2010
Раскрытие изобретения
Задачи, решаемые изобретением
В настоящее время значение, определенное, как скорость передачи цифрового сигнала, в соответствии со стандартом HDMI, составляет приблизительно 10,2 Гбит/с, максимум. Для того чтобы работать с высококачественными 3D (3-мерными) видеосигналами и видеосигналами будущего 4k2k (QFHD) и содержанием с высокой четкостью, скорость передачи в будущем, как ожидается, будет повышена до 15 Гбит/с или 20 Гбит/с, что выше, чем самое высокое значение, определенное в современном стандарте HDMI.
Существуют два возможных подхода для обеспечения высокоскоростного HDMI. Один из них представляет собой технологию, в которой используются существующие три пары линий дифференциальной передачи данных, так, как они есть, и тактовую частоту, с которой эти данные передают, повышают для того, чтобы увеличить, соответственно, скорость передачи данных. Однако, используя эту технологию, трудно обеспечить расширение полосы пропускания только путем увеличения тактовой частоты из-за физического ограничения при использовании дифференциальных пар на основе медного кабеля. Даже если эта технология может использоваться, легко предположить, что дальность передачи станет чрезвычайно небольшой. Таким образом, будут наложены ограничения на длину кабелей HDMI, которые соединяют устройства.
Другое средство для решения задачи, в соответствии с настоящим изобретением, состоит в увеличении количества пар дифференциальных линий для передачи данных, которых в настоящее время используется три, до четырех или больше. Скорость передачи данных может быть повышена на величину, эквивалентную увеличению количества дорожек передачи данных. Из-за этой технологии увеличения пар линий дифференциальной передачи данных, однако, возникает проблема совместимости с современным HDMI. В частности, если количество выводов в каждом разъеме, которых обычно 19, просто увеличить на количество пар линий дифференциальной передачи данных, то совместимость с обычными устройствами будет потеряна, и недоразумения и путаницы возникнут среди пользователей. Поэтому эта технология не является предпочтительной.
Решение этого состоит в поддержании совместимости с каждым разъемом (штекером или розеткой). Таким образом, необходимо разработать такую разводку проводов, чтобы в кабелях не возникли никакие функциональные дефекты при использовании обычных 19-выводных разъемов в том виде, как они есть.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить новый цифровой интерфейс (new HDMI), который имеет высокую степень совместимости с современным HDMI, и позволяет передавать сигналы с более высокой скоростью передачи данных, чем в современном HDMI. Другая цель этого изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство передачи и устройство приема, которые имеют функции существующего HDMI и нового HDMI и превосходно выполняют передачу данных.
Решения задач
Идея настоящего изобретения лежит в устройстве передачи, которое включает в себя: модуль передачи цифрового сигнала, который передает цифровой сигнал во внешнее устройство по тракту передачи данных посредством дифференциального сигнала и имеет первый рабочий режим, в котором используется первое число каналов для дифференциального сигнала, и второй рабочий режим, в котором используется второе число каналов для дифференциального сигнала, причем второе число больше первого числа; модуль определения рабочего режима, который определяет, являются ли внешнее устройство и тракт передачи совместимыми со вторым рабочим режимом; и модуль управления работой, который управляет работой модуля передачи цифрового сигнала на основе определения, выполненного модулем определения рабочего режима.
В настоящем изобретении модуль передачи цифрового сигнала передает цифровой сигнал во внешнее устройство (устройство приема) по тракту передачи данных посредством дифференциального сигнала. Модуль передачи цифрового сигнала имеет первый рабочий режим и второй рабочий режим и избирательно использует один из этих режимов. Число каналов дифференциального сигнала представляет собой первое число в первом рабочем режиме и представляет собой второе число, большее первого число, во втором рабочем режиме. Например, первый рабочий режим представляет собой существующий режим HDMI, а первое число равно трем. Второй рабочий режим представляет собой новый рабочий режим HDMI, а второе число равно шести, которое больше трех.
Например, тракт передачи данных представляет собой кабель, и предусмотрена штепсельная розетка, имеющая выводы для соединения вилки кабеля с нею. Модуль передачи цифрового сигнала выбирает первое назначение выводов в первом рабочем режиме и выбирает второе назначение выводов во втором рабочем режиме. Второе назначение выводов отличается от первого назначения выводов. Во втором назначении выводов вывод, который используется в качестве экранирующего вывода, соответствующего сигнальному выводу дифференциального сигнала для цифрового сигнала и/или сигнала тактовой частоты при первом назначении выводов, используется, например, в качестве сигнального вывода дифференциального сигнала для цифрового сигнала. В качестве альтернативы, при втором назначении выводов сигнальный вывод дифференциального сигнала для сигнала тактовой частоты при первом назначении выводов используется, например, в качестве сигнального вывода дифференциального сигнала для цифрового сигнала.
Модуль определения рабочего режима определяет, являются ли внешнее устройство и канал передачи совместимыми со вторым рабочим режимом. Например, модуль определения рабочего режима определяет, совместимо ли внешнее устройство со вторым рабочим режимом, на основе информации о характеристиках внешнего устройства. Информацию о характеристиках считывают из внешнего устройства по тракту передачи. В качестве альтернативы, модуль определения рабочего режима определяет, является ли внешнее устройство совместимым со вторым рабочим режимом, например, путем выполнения обмена данными с внешним устройством по тракту передачи.
Например, модуль определения рабочего режима определяет, совместим ли тракт передачи со вторым рабочим режимом, путем использования функции предоставления информации тракта передачи, совместимого со вторым рабочим режимом. Функция предоставления информации канала передачи, совместимого со вторым рабочим режимом, представляет собой функцию сообщения во внешнее устройство, например, того, что тракт передачи совместим со вторым рабочим режимом. Внешнее устройство имеет функцию добавления информации, сообщенной из тракта передачи, в свою информацию о характеристиках. Модуль определения рабочего режима определяет, является ли тракт передачи совместимым со вторым рабочим режимом, на основе информации о характеристиках, считываемой из внешнего устройства по тракту передачи данных.
В качестве альтернативы, функция предоставления информации тракта передачи данных, совместимого со вторым рабочим режимом, представляет собой функцию перезаписи информации, указывающей, является ли тракт передачи данных совместимым со вторым рабочим режимом, для указания совместимости, например, со вторым рабочим режимом. Эта информация содержится в информации о характеристиках, считываемой из внешнего устройства. Модуль определения рабочего режима определяет, является ли канал передачи данных совместимым со вторым рабочим режимом, на основе информации о характеристиках, считываемой из внешнего устройства по тракту передачи данных.
В качестве альтернативы, функция предоставления информации тракта передачи данных, совместимого со вторым рабочим режимом, представляет собой функцию по предоставлению информации, указывающей, что тракт передачи является совместимым со вторым рабочим режимом, например, посредством передачи данных в ближнем поле. Модуль определения рабочего режима определяет, является ли тракт передачи данных совместимым со вторым рабочим режимом, на основе того, была ли предоставлена информация, указывающая, что тракт передачи данных является совместимым со вторым рабочим режимом, от тракта передачи с использованием передачи данных в ближнем поле.
Модуль определения рабочего режима передает дифференциальный сигнал для заданного цифрового сигнала во внешнее устройство, например, с использованием пары сигнальных линий в тракте передачи. Пара сигнальных линий не формирует тракт передачи дифференциального сигнала в первом рабочем режиме, но формирует тракт передачи дифференциального сигнала во втором рабочем режиме. На основе сигнала, переданного из внешнего устройства, модуль определения рабочего режима выполняет определение. Сигнал, переданный из внешнего устройства, представляет собой сигнал, который указывает, является ли правильным принятый цифровой сигнал, полученный, например, через заданный дифференциальный сигнал, принятый внешним устройством. В качестве альтернативы, сигнал, переданный из внешнего устройства, представляет собой принятый цифровой сигнал, полученный, например, путем приема заданного дифференциального сигнала внешним устройством.
Как описано выше, в данном изобретении, модуль передачи цифрового сигнала имеет первый рабочий режим, в котором число каналов дифференциального сигнала представляет собой первое число, и второй рабочий режим, в котором число каналов дифференциального сигнала представляет собой второе число, большее первого числа. Когда используется второй рабочий режим (новый стандарт HDMI), передача сигнала может быть выполнена с высокой скоростью передачи данных. Кроме того, когда внешнее устройство, тракт передачи данных и т.п. не совместимы со вторым рабочим режимом, используют первый рабочий режим (текущий стандарт HDMI) для обеспечения обратной совместимости.
В данном изобретении устройство передачи дополнительно включает в себя модуль передачи информации, который передает результат определения, выполняемого модулем определения рабочего режима, например, во внешнее устройство по тракту передачи данных. В этом случае, когда внешнее устройство включает в себя модуль приема цифрового сигнала, который имеет первый рабочий режим, в котором число каналов дифференциального сигнала представляет собой первое число, и второй рабочий режим, в котором число каналов дифференциального сигнала представляет собой второе число, большее первого числа, работой модуля приема цифрового сигнала можно управлять на основе, например, описанного выше результата определения.
В данном изобретении форма розетки может соответствовать форме штепселя кабеля, совместимого со вторым рабочим режимом, и может включать в себя форму штепселя кабеля, совместимого с первым рабочим режимом. В этом случае, штепсель кабеля, совместимого со вторым рабочим режимом, может быть соединен с розеткой, и штепсель кабеля, совместимого с первым рабочим режимом, также может быть соединен с розеткой. Таким образом, обеспечивается обратная совместимость в смысле соединения кабеля. В этом случае форма розетки устройства передачи, включающего в себя модуль передачи цифрового сигнала, совместимого только с первым рабочим режимом, соответствует форме штепселя кабеля, совместимого с первым рабочим режимом. Поэтому штепсель кабеля, совместимого со вторым рабочим режимом, не может быть соединен с этой розеткой.
В данном изобретении устройство передачи может дополнительно включать в себя модуль управления отображением, который управляет отображением в модуле отображения для предоставления пользователю информации управления о модуле управления работой. В этом случае, пользователь может легко распознать, каким образом выполняют управление над модулем передачи цифрового сигнала. Например, пользователь может легко распознать, является ли модуль передачи цифрового сигнала модулем в первом рабочем режиме или модулем во втором рабочем режиме.
В настоящем изобретении, когда модуль определения рабочего режима определил, что внешнее устройство и канал передачи совместимы со вторым рабочим режимом, модуль управления отображением может выполнять управление для отображения экрана интерфейса пользователя в модуле отображения. Экран интерфейса пользователя предназначен для предоставления пользователю возможности выбора первого рабочего режима или второго рабочего режима для модуля передачи цифрового сигнала. В этом случае пользователь может произвольно устанавливать рабочий режим для модуля передачи цифрового сигнала на основе экрана интерфейса пользователя.
Другая идея настоящего изобретения лежит в устройстве приема, которое включает в себя: модуль приема цифрового сигнала, который принимает цифровой сигнал от внешнего устройства по тракту передачи данных с использованием дифференциального сигнала, и имеет первый рабочий режим, в котором используется первое число каналов для дифференциального сигнала, и второй рабочий режим, в котором используется второе число каналов для дифференциального сигнала, причем второе число больше первого число; модуль приема информации, который принимает от внешнего устройства информацию о рабочем режиме, указывающую, какой режим из первого рабочего режима и второго рабочего режима подлежит выбору; и модуль управления работой, который управляет работой модуля приема цифрового сигнала на основе информации о рабочем режиме, принимаемой модулем приема информации.
В настоящем изобретении модуль приема цифрового сигнала принимает цифровой сигнал от внешнего устройства (устройства передачи) по тракту передачи данных с использованием дифференциального сигнала. Модуль приема цифрового сигнала имеет первый рабочий режим и второй рабочий режим и избирательно использует один из режимов. Число каналов дифференциального сигнала равно первому числу в первом рабочем режиме и равно второму числу, большему первого числа, во втором рабочем режиме. Например, первый рабочий режим представляет собой текущий рабочий режим HDMI, а первое число равно трем. Второй рабочий режим представляет собой новый рабочий режим HDMI, и второе число равно шести, что больше трех.
Модуль приема информации принимает от внешнего устройства информацию о рабочем режиме, указывающую, какой режим из первого рабочего режима и второго рабочего режима подлежит выбору. На основе информации о рабочем режиме, принятой модулем приема информации, модуль управления работой управляет работой модуля приема цифрового сигнала. В этом случае рабочий режим модуля приема цифрового сигнала может быть легко сделан тем же, что и рабочий режим модуля передачи цифрового сигнала внешнего устройства, и цифровые сигналы могут быть прекрасно приняты от внешнего устройства.
Еще одна идея настоящего изобретения лежит в системе передачи/приема, сформированной путем соединения устройства передачи и устройства приема через тракт передачи. Устройство передачи включает в себя: модуль передачи цифрового сигнала, который передает цифровой сигнал в устройство приема по тракту передачи посредством дифференциального сигнала и имеет первый рабочий режим, в котором используется первое число каналов для дифференциального сигнала, и второй рабочий режим, в котором используется второе число каналов для дифференциального сигнала, причем второе число больше первого числа; модуль определения рабочего режима, который определяет, совместимы ли устройство приема и тракт передачи со вторым рабочим режимом; модуль управления операцией передачи, который управляет работой модуля передачи цифрового сигнала на основе определения, выполняемого модулем определения рабочего режима; и модуль передачи информации, который передает информацию о рабочем режиме модуля передачи цифрового сигнала в устройство приема по тракту передачи. Устройство приема включает в себя: модуль приема цифрового сигнала, который принимает цифровой сигнал от устройства передачи по тракту передачи с использованием дифференциального сигнала и имеет первый рабочий режим, в котором используется первое число каналов для дифференциального сигнала, и второй рабочий режим, в котором используется второе число каналов для дифференциального сигнала; модуль приема информации, который принимает информацию о рабочем режиме от устройства передачи по тракту передачи данных; и модуль управления операцией приема, который управляет работой модуля приема цифрового сигнала на основе информации о рабочем режиме, принимаемой модулем приема информации.
Еще одна идея настоящего изобретения направлена на кабель, по которому передают цифровой сигнал из устройства передачи в устройство приема с использованием дифференциального сигнала, имеющего заданное число каналов, и включает в себя модуль функции предоставления информации, который предоставляет информацию, указывающую характеристики кабеля, относящиеся к передаче сигнала, в устройство передачи или в устройство приема.
Например, модуль функции предоставления информации предоставляет информацию, указывающую характеристики кабеля, относящиеся к передаче сигнала, в устройство приема или в устройство передачи по кабелю в ответ на запрос из устройства приема или устройства передачи. Кроме того, модуль функции предоставления информации перезаписывает часть информации о характеристиках, которую устройство передачи считывает из устройства приема, например, через кабель. Кроме того, модуль функции предоставления информации предоставляет информацию, указывающую характеристики, относящиеся к передаче сигнала по кабелю, в устройство передачи или в устройство приема, например, посредством передачи данных в ближнем поле.
Результаты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением может быть выполнена передача сигнала с высокой скоростью передачи данных и одновременно обеспечивается обратная совместимость.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана блок-схема, представляющая примерную структуру AV системы, как вариант осуществления этого изобретения.
На фиг.2 показана схема, представляющая примерные комбинации устройства источника, кабеля HDMI и устройства потребителя.
На фиг.3 показана схема, представляющая примерные структуры модуля передачи данных устройства источника и модуля приема данных устройства потребителя (в текущем рабочем режиме HDMI).
На фиг.4 показана схема, представляющая примерные структуры модуля передачи данных устройства источника и модуля приема данных устройства потребителя (в новом рабочем режиме HDMI).
На фиг.5 показана схема, представляющая примерную структуру канала передачи TMDS.
На фиг.6 показана схема, представляющая сравнение между назначением выводов текущего HDMI (Тип А) и назначением выводов нового HDMI.
На фиг.7 показана схема, представляющая расположение выводов в штепсельных розетках устройств источника и устройств потребителя текущего HDMI и нового HDMI.
На фиг.8 показана схема, представляющая примерную структуру текущего кабеля HDMI.
На фиг.9 показана схема, представляющая примерную структуру нового кабеля HDMI.
На фиг.10 показана схема, представляющая другую примерную структуру нового кабеля HDMI.
На фиг.11 показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример процедур в режиме операции управления работой модуля управления устройства источника.
На фиг.12 показана схема, представляющая примеры экранов UI, отображаемых в модуле дисплея (дисплей) под управлением модуля управления устройства источника.
На фиг.13 показана блок-схема последовательности операций, представляющая другой пример процедур операции управления рабочим режимом модуля управления устройства истока.
На фиг.14 показана схема, представляющая пример информации о флаге, недавно определенной в EDID.
На фиг.15 показана схема для пояснения способа, выполняемого модулем управления, для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI, и показана схема, представляющая, что LSI содержится в штепселе нового кабеля HDMI.
На фиг.16 показана схема для пояснения способа, выполняемого модулем управления, для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI, и показана схема, представляющая пример схемы LSI перезаписи данных EDID в новом кабеле HDMI.
На фиг.17 показана схема для пояснения способа, выполняемого модулем управления, для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI, и показана схема, представляющая, что микросхема RF метки (LSI) содержится в штепселе нового кабеля HDMI.
На фиг.18 показана схема для пояснения способа, выполняемого модулем управления, для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI, и представляет собой схему для пояснения, что электрические свойства кабеля измеряют для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI.
На фиг.19 показана схема для пояснения, что электрические свойства кабеля измеряют для определения, является ли кабель совместимым с новым HDMI.
На фиг.20 показана схема для пояснения других примеров формы штепселя нового кабеля HDMI и штепсельной розетки.
На фиг.21 показан вид в перспективе штепселя текущего кабеля HDMI и штепселя нового кабеля HDMI.
Осуществление изобретения
Далее представлено описание режимов выполнения изобретения (ниже называются "вариантами осуществления"). Пояснение будет представлено в следующем порядке.
1. Варианты осуществления
2. Модификация
1. Варианты осуществления
Примерная структура AV системы
На фиг.1 показана примерная структура AV (аудио и видео) системы 100, в соответствии с вариантом осуществления. Такая AV система 100 сформирована путем соединения устройства 110 источника и устройства 120 потребителя. Устройство 110 источника представляет собой AV источник, такой как игровое устройство, проигрыватель дисков, телевизионная приставка, цифровая камера или портативный телефон. Устройство 120 потребитель представляет собой, например, телевизионный приемник или проектор.
Устройство 110 источника и устройство 120 потребителя соединены через кабель 200. В устройстве 110 источника предусмотрена розетка 111, которая имеет модуль 112 передачи данных, соединенный с нею, и формирует разъем. В устройстве 120 потребителя предусмотрена розетка 121, которая имеет модуль 122 приема данных, соединенный с нею, и формирует разъем. Штепсель 201, который формирует разъем, предусмотрен на одном конце кабеля 200, и штепсель 202, который формирует разъем, предусмотрен на другом конце. Штепсель 201 на одном конце кабеля 200 соединен с розеткой 111 устройства 110 источника, и штепсель 202 на другом конце кабеля 200 соединен с розеткой 121 устройства 120 потребителя.
Устройство 110 источника включает в себя модуль 113 управления. Модуль 113 управления управляет всем устройством 110 источника. В этом варианте осуществления модуль 112 передачи данных устройства 110 источника совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI. В случае, когда модуль 113 управления определяет, что кабель 200 совместим с новым HDMI, и устройство 120 потребителя совместимо с новым HDMI, модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операций в новом рабочем режиме HDMI. В случае, когда модуль управления 113 определяет, что, по меньшей мере, устройство 120 потребителя совместимо только с текущим HDMI, или, по меньшей мере, кабель 200 совместим с текущим HDMI, модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операций в текущем рабочем режиме HDMI.
Устройство 120 потребителя включает в себя модуль 123 управления. Модуль 123 управления управляет всем устройством 120 потребителя. В этом варианте осуществления модуль 122 приема данных устройства 120 потребителя совместим только с текущим HDMI или совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI. В случае, когда модуль 122 приема данных совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI, модуль 123 управления управляет модулем 122 приема данных для выполнения операций в том же рабочем режиме, что и у модуля 112 передачи данных устройства 110 источника. В этом случае, на основе результата определения рабочего режима, который передают из устройства 110 источника через линию, такую как линия СЕС, модуль 123 управления управляет рабочим режимом модуля 122 приема данных. Кабель 200 совместим с текущим HDMI или новым HDMI.
В AV системе 100, показанной на фиг.1, когда кабель 200 совместим с новым HDMI, в то время как устройство 120 потребителя совместимо как с текущим HDMI, так и с новым HDMI, как показано на фиг.2 (а), передачу данных выполняют, используя новый HDMI. В этот момент модулем 112 передачи данных устройства 110 источника и модулем 122 приема данных устройства 120 потребителя управляют так, чтобы выполнять операции в новом рабочем режиме HDMI.
В AV системе 100, показанной на фиг.1, когда, по меньшей мере, кабель 200 совместим с текущим HDMI или, когда устройство 120 потребителя совместимо только с текущим HDMI, как показано на фиг.2(b)-2(d), передачу данных выполняют, используя текущий HDMI. В этот момент модулем 112 передачи данных устройства 110 источника управляют так, чтобы он работал в текущем рабочем режиме HDMI. Модуль приема данных 122 устройства 120 потребителя совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI, и им управляют для выполнения операций в текущем рабочем режиме HDMI. В случае, представленном на фиг.2(b), когда кабель 200 может передавать данные через новый HDMI, по мере того, как скорость передачи данных понижается, передача данных может быть выполнена в новом рабочем режиме HDMI.
Примерные структуры данных модуля передачи данных и модуля приема данных
На фиг.3 и 4 показаны примерные структуры модуля 112 передачи данных устройства 110 источника и модуля 122 приема данных устройства 120 потребителя в AV системе 100, показанной на фиг.1. В эффективный период изображения (также называемый "активным периодом видеоданных"), модуль 112 передачи данных выполняет однонаправленную передачу дифференциальных сигналов, соответствующих несжатым видеоданным одного экрана, в модуль 122 приема данных более чем через один канал.
Здесь эффективный период изображения представляет собой период от сигнала вертикальной синхронизации до следующего сигнала вертикальной синхронизации минус период гашения горизонтального обратного хода луча и период гашения вертикального обратного хода луча. В период гашения горизонтального обратного хода луча или в период гашения вертикального обратного хода луча, модуль 112 передачи данных также однонаправлено передает, по меньшей мере, дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным, данным управления и другим вспомогательным данным, сопровождающим видеоданные, в модуль 122 приема данных через более чем один канал.
В период активных видеоданных модуль 112 приема данных принимает дифференциальные сигналы, соответствующие видеоданным, однонаправленно передаваемым из модуля 122 передачи данных через более чем один канал. В период гашения горизонтального обратного хода луча или в период гашения вертикального обратного хода луча модуль 122 приема данных также принимает дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным и данным управления, передаваемым однонаправленно из модуля 112 передачи данных, через более чем один канал.
Каналы передачи системы HDMI, сформированные модулем 112 передачи данных и модулем 122 приема данных, включают в себя следующие каналы. Вначале имеются каналы передачи дифференциальных сигналов (каналы TMDS и канал тактовой частоты TMDS) в качестве каналов передачи. Количество каналов передачи дифференциальных сигналов, предназначенных для передачи цифровых сигналов, таких как видеоданных, составляют три в современном HDMI, но равно шести в новом HDMI.
Каналы передачи дифференциального сигнала в текущем HDMI будут описаны ниже. Как показано на фиг.3, имеются три канала TMDS от №0 до №2, в качестве каналов передачи, предназначенных для последовательной передачи видеоданных и аудиоданных однонаправленно из модуля 112 передачи данных в модуль 122 приема данных синхронно с тактовой частотой пикселей. Имеется канал тактовой частоты TMDS, в качестве канала передачи, для передачи тактовой частоты TMDS.
Передатчик 81 HDMI модуля 112 передачи данных преобразует, например, несжатые видеоданные в соответствующие дифференциальные сигналы и последовательно однонаправлено передает через три канала №0, №1 и №2 TMDS дифференциальные сигналы в модуль 122 приема данных, который подключен через кабель 200. Передатчик 81 HDMI также преобразует аудиоданные, необходимые данные управления и другие вспомогательные данные, сопровождающие несжатые видеоданные, в соответствующие дифференциальные сигналы и последовательно передает через три канала №0, №1 и №2 TMDS дифференциальные сигналы, однонаправленно в модуль 122 приема данных.
Кроме того, передатчик 81 HDMI передает тактовую частоту TMDS, синхронизированную с видеоданными, которые передают через три канала №0, №1 и №2 TMDS, в модуль 122 приема данных через канал тактовой частоты TMDS. Здесь, в одном канале №1 TMDS (i=0, 1, 2), передают 10-битные видеоданные за один период тактовой частоты TMDS.
Приемник 82 HDMI модуля 122 приема данных принимает дифференциальные сигналы, соответствующие видеоданным, и дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным и данным управления, которые передают однонаправленно из модуля 112 передачи данных, через каналы №0, №1 и №2 TMDS. В этом случае, прием выполняют синхронно с тактовой частотой пикселей (тактовой частотой TMDS), передаваемой из модуля 112 передачи данных, через канал тактовой частоты TMDS.
Далее будут описаны каналы дифференциального сигнала в новом HDMI. Как показано на фиг.4, имеется шесть каналов №0-№5 TMDS, используемых в качестве каналов передачи, для последовательной передачи видеоданных и аудиоданных однонаправленно из модуля 112 передачи данных в модуль 122 приема данных, синхронно с тактовой частотой пикселя. В этом новом HDMI используется технология собственной тактовой частоты, с помощью которой обеспечивается устранение передачи тактовой частоты TMDS, и тактовую частоту воспроизводят из принимаемых данных на конце приема.
Передатчик 81 HDMI модуля 112 передачи данных преобразует, например, несжатые видеоданные в соответствующие дифференциальные сигналы, и последовательно однонаправлено передает через шесть каналов №0-№5 TMDS дифференциальные сигналы в модуль 122 приема данных, который соединен через кабель 200. Передатчик 81 HDMI также преобразует аудиоданные, необходимые данные управления и другие вспомогательные данные, сопровождающие несжатые видеоданные, в соответствующие дифференциальные сигналы, и последовательно однонаправлено передает через шесть каналов №0-№5 TMDS дифференциальные сигналы в модуль 122 приема данных.
Приемник 82 HDMI модуля 122 приема данных принимает дифференциальные сигналы, соответствующие видеоданным, и дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным и данным управления, которые передают однонаправленно из модуля 112 передачи данных через каналы №0 - №5 TMDS. В этом случае приемник 82 HDMI воспроизводит тактовую частоту пикселя из принимаемых данных и выполняет прием синхронно с тактовой частотой пикселей (тактовой частотой TMDS).
Каналы передачи системы HDMI включают в себя не только описанные выше каналы TMDS и канал тактовой частоты TMDS, но также и каналы передачи, называемые DDC (каналы данных отображения), и линию СЕС.DDC формируют из двух сигнальных линий (не показаны), включенных в состав кабеля 200. DDC используется модулем 112 передачи данных для считывания E-EDID (улучшенные расширенные данные идентификации дисплея) из модуля 122 приема данных.
Таким образом, модуль 122 приема данных включает в себя не только приемник 82 HDMI, но также и EDID ROM (EEPROM), в котором содержится E-EDID, в качестве информации о совместимости, обозначающий его конфигурацию/совместимость. В ответ на запрос, например, из модуля 113 управления, модуль 112 передачи данных считывает через DDC E-EDID из модуля 122 приема данных, который подключен через кабель 200.
Модуль 112 передачи данных передает считанные E-EDID в модуль 113 управления. Модуль 113 управления сохраняет E-EDID в ROM или DRAM типа флэш (не показано). На основе E-EDID, модуль 113 управления может распознавать установки совместимости модуля 122 приема данных. Например, модуль 113 управления распознает, является ли устройство 120 потребитель, включающее в себя модуль 122 приема данных, совместимым с новым HDMI, а также с текущим HDMI. Линия СЕС сформирована из одной линии сигналов (не показана), включенной в кабель 200, и используется для выполнения двунаправленной передачи данных, таких как данные управления, между модулем 112 передачи данных и модулем 122 приема данных.
Кабель 200 также включает в себя линию (линию HPD), соединенную с выводом, называемым HPD (детектирование оперативного подключения). Устройство источника может использовать линию HPD для детектирования подключения к устройству потребителя. Следует отметить, что эта линия HPD также используется, как линия НЕАС, формирующая двунаправленный канал передачи данных. Кабель 200 также включает в себя шину питанию (шину питания+5 В), которая используется для подачи питания от устройства источника в устройство потребителя. Кабель 200 дополнительно включает в себя служебную линию. Эта служебная линия также используется, как линия НЕАС+, формирующая двунаправленный канал передачи данных.
На фиг.5 показан пример структуры данных для канала передачи TMDS. На фиг.5 показаны периоды соответствующих типов данных передачи, предназначенных для передачи в случае, когда данные изображения из В пикселей в горизонтальном направлении и А линий в вертикальном направлении передают через каналы №0-№2 TMDS или каналы №0-№5 TMDS. В зависимости от типов данных передачи, имеется три периода в видеополе, в котором данные передачи передают через каналы TMDS в HDMI. Эти три типа периодов представляют собой период видеоданных, период острова данных и период управления.
Здесь период видеополя представляет собой период от активной кромки сигнала вертикальной синхронизации до активной кромки следующего сигнала вертикальной синхронизации. Этот период видеополя разделен на интервал гашения горизонтального обратного хода луча, интервал гашения вертикального обратного хода луча и активный видеопериод (активное видео). Этот активный видеопериод формируют путем вычитания интервала гашения горизонтального обратного хода луча и интервала гашения вертикального обратного хода луча из периода видеополя. Период видеоданных назначают для периода активных видеоданных. В период видеоданных данные эффективных пикселей (активных пикселей), состоящих из В пикселей и А строк, формируют несжатые видеоданные на одном экране.
Период острова данных и период управления назначают для интервала гашения горизонтального обратного хода луча и интервала гашения вертикального обратного хода луча. В период острова данных и в период управления передают вспомогательные данные. Таким образом, период острова данных назначают для части интервала гашения горизонтального обратного хода луча и интервала гашения вертикального обратного хода луча. В период острова данных передают данные, не относящиеся к управлению во вспомогательных данных, таких как пакет аудиоданных. Период управления назначают для других участков интервала гашения горизонтального обратного хода луча и интервала гашения вертикального обратного хода луча. В такой период управления передают данные, относящиеся к управлению, во вспомогательных данных, таких как сигнал вертикальной синхронизации и пакет управления.
Назначение выводов в розетке 111 будет описано ниже. Вначале будет описано назначение выводов в текущем HDMI (Тип А). Назначение выводов в текущем HDMI представляет собой первое назначение выводов. На фиг.6 (а) показано назначение выводов текущем HDMI. TMDS Data#i+ и TMDS Data#i - которые представляют собой дифференциальные сигналы каналов TMDS №i (i=от 0 до 2), передают через две линии, которые представляют собой дифференциальные линии. Некоторые выводы (выводы с номерами 7, 4 и 1 выводов) назначают для TMDS Data#i+, и некоторые (выводы с номерами выводов 9, 6 и 3) назначают для TMDS Data#i-. Выводы с номерами 8, 5 и 2 выводов назначают для экрана TMDS Data#i (i = от 0 до 2).
TMDS Clock+ и TMDS Clock-, которые представляют собой дифференциальные сигналы канала тактовой частоты TMDS, передают через две линии, которые представляют собой дифференциальные линии. Вывод с номером выводов 10 назначают для TMDS Clock+, и вывод с номером вывода 12 назначают для TMDS Clock-. Вывод с номером 11 вывода назначают для экрана тактовой частоты TMDS.
Сигнал СЕС, который представляет собой данные управления, передают через линию СЕС. Вывод с номером 13 вывода назначают для сигнала СЕС. Сигнал SDA (последовательных данных), такой как E-EDID, передают через линию SDA. Вывод с номером 16 вывода назначают для сигнала SDA. Сигнал SCL (последовательная тактовая частота), который представляет собой сигнал тактовой частоты, предназначенный для синхронизации во время передачи/приема сигнала SDA, передают через линию SCL. Вывод с номером 15 вывода назначают для сигнала SCL. Описанную выше линию DDC формируют с линией SDA и линией SCL.
Вывод с номером 19 вывода назначают для HPD/HEAC-. Вывод с номером 14 вывода назначают для служебной линии/линии НЕАС+. Вывод с номером 17 вывода назначают для заземления DDC/CEC/экрана НЕАС. Вывод с номером 18 вывода назначают для источника питания (питание+5 В).
Далее будет описано назначение выводов в новом HDMI. Назначение выводов в новом HDMI представляет собой второе назначение выводов. На фиг.6(b) показано назначение выводов в новом HDMI. TMDS Data#i+ и TMDS Data#i - которые представляют собой дифференциальные сигналы для каналов TMDS №1 (i=0-5), передают через две линии, которые представляют собой дифференциальные линии. Некоторые выводы (выводы с номерами 1, 4, 7, 10, 2 и 8 выводов) назначают для TMDS Data#i+, и некоторые (выводы с номерами 3, 6, 9, 12, 5 и 11 выводов) назначают для TMDS Data#i-.
Сигнал СЕС, который представляет собой данные управления, передают через линию СЕС. Вывод с номером 13 вывода назначают для сигнала СЕС. Сигнал SDA (последовательные данные), такой как E-EDID, передают через линию SDA. Вывод с номером 16 вывода назначают для сигнала SDA. Сигнал SCL (последовательной тактовой частоты), который представляет собой сигнал тактовой частоты, предназначенный для использования для синхронизации во время передачи/приема сигнала SDA, передают через линию SCL. Вывод с номером 15 вывода назначают для сигнала SCL. Описанную выше линию DDC формируют с линией SDA и линией SCL.
Вывод с номером 19 вывода назначают для HPD/HEAC-. Вывод с номером 14 вывода назначают для Utility/HEAC+. Вывод с номером 17 вывода назначают для заземления DDC/CEC/экрана НЕАС. Вывод с номером 18 вывода назначают для источника питания (питание +5В).
Как описано выше, при новом назначении выводов HDMI (см. фиг.6(B)), выводы (выводы с номерами выводов 2, 5, 8 и 11), используемые, как экранирующие выводы при текущем назначении вывода HDMI (см. фиг.6(а)), используются, как выводы для данных. При новом назначении вывода HDMI выводы (выводы с номерами выводов 10 и 12), используемые, как выводы сигнала для дифференциальных сигналов тактовой частоты при текущем назначении выводов HDMI, используются в качестве выводов для данных.
Модуль 112 передачи данных из устройства 110 источника выбирает текущее назначение выводов HDMI, показанное на фиг.6(а) при работе в текущем рабочем режиме HDMI, и выбирает новое назначение выводов HDMI, показанное на фиг.6(B), при работе в новом рабочем режиме HDMI. Назначение выводов в розетке 111 устройства 110 источника было описано выше. Хотя оно не было описано подробно, назначение выводов в розетке 121 устройства 120 потребителя является таким же, как описано выше, в случае, когда модуль 122 приема данных устройства 120 потребителя совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI.
На фиг.7(а) и 7(b) показаны компоновки выводов в розетке 111 устройства 110 источника. На фиг.7(а) представлена компоновка выводов в текущем HDMI, и на фиг.7(b) показана компоновка выводов в новом HDMI. Когда текущее назначение выводов HDMI выбирают, как назначение выводов в розетке 111, выводы с номерами выводов 2, 5, 8 и 11 находятся в заземленном состоянии в устройстве 110 источника и в устройстве 120 потребителя, или они находятся в заземленном состоянии в устройстве 120 потребителя и находятся в состоянии высокого импеданса в устройстве 110 источника, или они находятся в состоянии высокого импеданса в устройстве 120 потребителя и находятся в заземленном состоянии в устройстве 110 источника. Хотя это и не описано подробно, компоновка выводов в приемнике 121 устройства 120 потребителя является такой же, как в представленном выше случае, когда модуль 122 приема данных устройства 120 потребителя совместим как с текущим HDMI, так и с новым HDMI.
На фиг.8(а) показана примерная структура текущего кабеля HDMI, используемого в качестве кабеля 200. В этом текущем кабеле HDMI сформированы три пары линии данных в виде экранированных модулей кабелей на основе витой пары, для достижения соответствующих характеристик. Кроме того, пара линий тактовой частоты и пара служебной линии/линии HPD, для достижения функции НЕАС, сформированы, как экранированные модули кабеля на основе витой пары.
На фиг.8(b) показана примерная структура экранированного модуля кабеля витой пары. Такой экранированный модуль кабеля витой пары имеет структуру, в которой два электрических провода 3 и провод 4 стока покрыты экранирующим элементом 5. Каждый из электрических проводов 3 сформирован с сердечником 1, покрытым участком 2 покрытия.
В текущем кабеле HDMI провода стока экранированных модулей кабеля витой пары для данных и тактовой частоты соединены с выводами штекеров, прикрепленными на оконечных участках этого кабеля. В этом случае, соответствующие провода стока соединены с выводами (разъемами), соответствующими соответствующим экранирующим выводам (экранирующие выводы с номерами выводов 2, 5, 8 и 11) описанной выше розетки (текущая компоновка выводов HDMI). Такие экранирующие выводы заземлены в устройстве 110 источника и в устройстве 120 потребителя. При такой структуре провода стока соответствующих экранированных модулей кабеля витой пары для данных тактовой частоты заземляются, когда штекер соединяют с розеткой (текущая компоновка выводов HDMI).
На фиг.9 показана примерная структура нового кабеля HDMI, используемого, как кабель 200. В этом новом кабеле HDMI шесть пар линий данных формируют, как экранированные модули кабеля витой пары для достижения соответствующих характеристик. Кроме того, пару служебной линии/линии HPD, предназначенную для достижения функции НЕАС, формируют, как экранированный модуль кабеля на основе витой пары.
Новый кабель HDMI включает в себя большее количество медных проводов, которые должны быть соединены, чем в текущем кабеле HDMI (см. фиг.8(а)). В этом новом кабеле HDMI провода стока соответствующих экранированных модулей кабеля витой пары, соединенные специальными выводами штекеров на обоих концах кабеля, соединены с металлическими оболочками штекеров. При использовании такой структуры экранирующие выводы открыты, и исключается увеличение количества требуемых выводов в штекерах. Штекеры в новом кабеле HDMI являются такими же, как и штекеры в текущем кабеле HDMI. Как описано выше, когда провода стока в соответствии с экранированными модулями кабеля на основе витой пары соединяют с металлическими оболочками штекеров, оболочки розеток, в которые вставляют штекеры, соединены с уровнем земли, и, соответственно, линии дифференциальных пар могут быть экранированы.
На фиг.10 показана другая примерная структура нового кабеля HDMI, используемого, как кабель 200. По существу, структура этого нового кабеля HDMI является такой же, как и у описанного выше нового кабеля HDMI, показанного на фиг.9, за исключением использования плоской формы в поперечном сечении. При такой плоской форме в поперечном сечении площадь поперечного сечения может быть меньшей, и согласование импедансов может быть достигнуто более просто.
Управление рабочим режимом в текущем HDMI и в новом HDMI
Далее будет более подробно описано управление рабочим режимом в устройстве 110 источника и в модуле управления 113. Как описано выше, в случае, когда модуль 113 управления определяет, что кабель 200 совместим с новым HDMI, и устройство 120 потребителя совместимо с новым HDMI, модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных, для выполнения операций в новом рабочем режиме HDMI. В других случаях модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операций в текущем рабочем режиме HDMI.
В блок-схеме последовательности операций на фиг.11 показаны процедуры при управлении операциями в рабочем режиме модуля 113 управления. На этапе ST1, модуль 113 управления начинает операцию, и перемещается к процедуре на этапе ST2. На этапе ST2, модуль 113 управления определяет, является ли устройство 110 источника или модуль 112 передачи данных совместимыми с новым HDMI. Сохраняя заранее информацию о совместимости устройства 110 источника (модуля 112 передачи данных), которому принадлежит модуль 113 управления, модуль 113 управления может легко выполнять определение. В таком варианте осуществления очевидно, что устройство 110 источника совместимо с новым HDMI, модуль 113 управления может пропустить эту процедуру определения на этапе ST2.
После определения того, что устройство 110 источника является совместимым с новым HDMI, модуль 113 управления определяет на этапе ST3, являются ли устройство 120 потребителя или модуль 122 приема данных совместимыми с новым HDMI. Такое определение будет подробно описано ниже. После определения, что устройство 120 потребителя совместимо с новым HDMI, модуль 113 управления перемещается к процедуре на этапе ST4. На этапе ST4, модуль 113 управления определяет, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. Это определение будет подробно описано ниже.
После определения, что кабель 200 совместим с новым HDMI, модуль 113 управления перемещается к процедуре на этапе ST5. На этапе ST5 модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операции в новом рабочем режиме HDMI. После определения на этапе ST2, что устройство 110 источник не является совместимым с новым HDMI, на этапе ST3, что устройство 120 потребителя не является совместимым с новым HDMI, или на этапе ST4, что кабель 200 не является совместимым с новым HDMI, модуль управления 113 переходит к процедуре на этапе ST6. На этапе ST6, модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операций в текущем рабочем режиме HDMI.
После определения на этапе ST3, например, что устройство 120 потребителя совместимо с новым HDMI, модуль 113 управления передает результат последнего определения рабочего режима в устройство 120 потребителя через кабель 200. Результат определения передают, например, как информацию управления, такую как InfoFrame, из устройства 110 источника перед передачей данных. В устройстве 120 потребителя, на основе результата определении рабочего режима из устройства 110 источника, модуль 123 управления управляет модулем 122 приема данных, для выполнения операций в том же рабочем режиме, что и в модуле 112 передачи данных устройства 110 источника.
При выполнении управления на этапе ST5 модуля 112 передачи данных для выполнения операций в рабочем режиме нового HDMI, модуль 113 управления может выполнять управление таким образом, что экран UI, обозначающий результат управления, будет отображаться, например, в модуле отображения (на дисплее), как показано на фиг.12(а). При отображении такого экрана UI пользователь может легко распознавать, что устройство 110 источника и устройство 120 потребителя соединены с помощью нового HDMI. Модуль отображения (дисплей), на котором отображают экран UI, может представлять собой модуль отображения (дисплей) (не показан), предусмотренный в устройстве 110 источника, или может представлять собой модуль отображения (дисплей) (не показан), который предусмотрен в устройстве 120 потребителя. То же относится к соответствующим экранам UI, описанным ниже.
После определения на этапе ST4, что кабель 200 не является совместимым с новым HDMI, и перехода к процедуре на этапе ST6, модуль 113 управления может выполнять управление таким образом, что экран UI, обозначающий результат, отображается, например, в модуле отображения (на дисплее), как показано на фиг.12(с). При таком экране UI пользователь может легко распознать, что устройство 110 источника и устройство 120 потребителя совместимы с новым HDMI, но только кабель 200 не является совместимым с новым HDMI, и может предпринять меры замены кабеля 200 новым кабелем HDMI и т.п.
В процедурах, показанных в блок-схеме последовательности операций на фиг.11, после определения на этапе ST4, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI, модуль 113 управления непосредственно переходит на этап ST5, и выполняет управление модулем 112 передачи данных для выполнения операций в новом рабочем режиме HDMI. После определения на этапе ST4, что кабель 200 совместим с новым HDMI, однако, модуль 113 управления также может позволить пользователю выбрать новый HDMI или текущий HDMI (обычный HDMI), путем изменения команды заранее через линию, такую, как линия СЕС, перед передачей данных.
В этом случае, модуль 113 управления выполняет управление таким образом, что экран UI для выбора отображают, например, в модуле отображения (на дисплее), как показано на фиг.12(b). На основе такого экрана UI, пользователь выбирает либо новый HDMI, или текущий HDMI. На фиг.12(b) иллюстрируется ситуация, когда выбирают "новый HDMI". В соответствии с выбором пользователя, модуль 113 управления управляет модулем 112 передачи данных для выполнения операций в рабочем режиме нового HDMI или текущего HDMI.
В блок-схеме последовательности операций на фиг.13 представлены процедуры операций управления в рабочем режиме, выполняемые модулем 113 управления в этом случае. На фиг.13, те же этапы, что и на фиг.11, обозначены теми же номерами ссылочных позиций, как и на фиг.11, и подробное их пояснение здесь не повторяется. После определения на этапе ST4, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI, модуль 113 управления переходит к процедуре на этапе ST7. На этапе ST7 модуль 113 управления выполняет управление таким образом, что экран UI для выбора либо нового HDMI или текущего HDMI отображают в модуле отображения (на дисплее). UI может быть передан, как видеосигнал, из устройства 110 источника через кабель 200, или устройство 120 потребителя может получать инструкции на отображение UI.
После этого, модуль 113 управления переходит к процедуре на этапе ST8. На этапе ST8, по мере того, как модуль 123 управления передает уведомление в отношении операции, выполняемой пользователем с пультом дистанционного управления и т.п. через линию, такую как линия СЕС, модуль 113 управления определяет, с помощью HDMI, был ли выбран пользователем новый HDMI или текущий HDMI. Когда пользователь выбирает новый HDMI, модуль 113 управления выполняет управление на этапе ST5 модулем 112 передачи данных для операций в новом рабочем режиме HDMI. Когда пользователь выбирает текущий HDMI, с другой стороны, модуль 113 управления управляет на этапе ST6 модулем 112 передачи данных для выполнения операций в текущем рабочем режиме HDMI (обычный HDMI).
Определение, является ли устройство потребителя совместимым с новым HDMI
Способы, используемые модулем 113 управления, для определения, является ли устройство 120 потребителя совместимым с новым HDMI, будут описаны ниже. Способы определения включают в себя, например, следующий первый способ определения и второй способ определения.
Первый способ определения
На основе EDID, который считывают из устройства 120 потребителя путем использования линии DDC (линия SDA и линия SCL) по кабелю 200, модуль 113 управления определяет, является ли устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI. EDID имеет структуру данных, которая установлена в данном формате. Информацию флага, обозначающую, является ли устройство 120 потребителя совместимым с новым HDMI (новая передача), вновь определяют в заданном месте в EDID.
На фиг.14 показан пример информации флага, вновь определенного в EDID. Изначально, EDID представляет собой структуру данных, представляющую различные виды совместимости устройства 120 потребителя. Для простоты пояснения, на фиг.14 минимизировано показаны только байты, относящиеся к этому изобретению в EDID. В бите 2 записана информация флага размером 1 бит "Новый потребитель Rx", обозначающая, является ли устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI. В бите 1 вновь определена информация флага размером 1 бит "новый кабель", обозначающая, является или нет кабель 200 совместимым с новым HDMI.
Когда описанная выше 1-битная информация флага "New Rx Sink" существует в EDID, считываемых из устройства 120 потребителя, модуль 113 управления определяет, что устройство 120 потребителя является совместимым с новым HDMI. Таким образом, в случае, когда устройство 120 потребителя совместимо только с текущим HDMI, описанная выше 1-битная информация флага "New Rx Sink" не существует в EDID, считываемых из устройства 120 потребителя.
Второй способ определения
В результате выполнения обмена данными с устройством 120 потребителем через кабель 200, модуль 113 управления определяет, является или нет устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI. Например, модуль 113 управления определяет, является ли устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI, путем передачи команд через линию СЕС.
Кроме того, модуль 113 управления определяет, является ли устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI, путем обмена данными с устройством 120 потребителем, например, через двунаправленный канал передачи данных (функция НЕАС), сформированный с помощью служебной линии и линии HPD. Кроме того, модуль 113 управления определяет, является ли устройство 120 потребитель совместимым с новым HDMI, путем обмена сигналами определенного рода через неиспользуемую линию, такую, как служебная линия, пока не будет разрешена передачи.
Определение, является ли кабель совместимым с новым HDMI
Далее будут описаны способы, используемые модулем 113 управления для определения, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. Способы определения включают в себя, например, следующие первый - четвертый способы определения. Первый - третий способы определения представляют собой способы определения, которые воплощены с использованием информации, обеспечивающей функцию кабеля 200 в случае, когда кабель 200 представляет собой новый кабель HDMI.
Первый способ определения
В случае первого способа определения новый кабель HDMI содержит в штекере, например, LSI (большую интегральную схему), как показано на фиг.15. В ситуации, когда +5В подают из устройства 110 источника, например, устройство 120 потребителя запрашивает выход из этой LSI через протокол СЕС, в то время как HPD устанавливают в состояние L. Устройство 120 потребитель в этом случае представляет собой устройство потребитель, совместимое с новым HDMI. В ответ на запрос на вывод из устройства 120 потребителя, LSI передает отчет со значениями регистров, установленных в LSI (уведомление о совместимости с новым HDMI, и данные свойств кабеля, такие как полоса передаваемых данных), в устройство 120 потребитель через протокол СЕС.
Устройство 120 потребитель добавляет информацию, передаваемую из LSI, в ее EDID. После добавления, устройство 120 потребитель переключает HPD в состояние Н, для передачи инструкции в устройство 110 источника для считывания EDID. На основе EDID, который считывают из устройства 120 потребителя, модуль 113 управления определяет, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. Таким образом, когда поступает информация и т.п., обозначающая, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI, модуль 113 управления определяет, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI.
В представленном выше описании, устройство 120 потребитель запрашивает выход из LSI через протокол СЕС. Однако устройство 110 источника может запрашивать выход из LSI через протокол СЕС, и получать отчет о значениях регистра (уведомление о совместимости с новым HDMI, и данные свойств кабеля, такие как полоса передачи данных) прямо из LSI.
Второй способ определения
В случае второго способа определения, новый кабель HDMI также, например, содержит LSI в штекере, как показано на фиг.15. Когда HPD переключают из состояния L на Н, например, устройство 110 источника считывает и получает EDID из устройства 120 потребителя, этот EDID обозначает его возможности. В этом случае, данные, записанные в EEPROM в устройстве 120 потребителе, последовательно передают через линию SDA/SCL, таким образом, что EDID передают в виде отчета на сторону источника.
LSI наблюдает линию через информацию EDID, или сигнал SDA/SCL, во время передачи EDID. Когда будет передана информация флага, обозначающая, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI (бит 1 в заданных байтах на фиг.14), LSI изменяет значение бита на состояние, в котором кабель 200 совместим с новым HDMI, или состояние, в котором флаг включен. В частности, данные в EDIDROM (EEPROM) в устройстве 120 потребителе составляет "00000100". Однако LSI в кабеле перезаписывает данные во время передачи, и данные представляют собой "00000110", когда устройство 110 источника принимает данные.
На основе EDID, который считывают из устройства 120 потребителя, модуль 113 управления определяет, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. В частности, когда информация флага, обозначающая, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI (бит 1 в заданных байтах на фиг.14), обозначает совместимость с новым HDMI, модуль 113 управления определяет, что кабель 200 совместим с новым HDMI.
На фиг.16 показан пример схемы перезаписи данных EDID LSI в кабеле. Такая LSI включает в себя счетчик, который подсчитывает тактовую частоту по линии SCL, и драйвер, который перезаписывает данные по линии SDA на основе величины подсчета счетчика.
Третий способ определения
В случае третьего способа определения новый кабель HDMI, например, содержит микросхему RF метки (LSI) в штекере, как показано на фиг.17. В микросхеме RF метки содержится уведомление о совместимости с новым HDMI, и информация, такая как полоса передаваемых данных. Микросхема считывания RF метки (LSI) также содержится в розетке 111 устройства 110 источника. В этом случае выполняют передачу данных в ближнем поле между микросхемой считывания RF метки в розетке 111 и микросхемой RF метки в штекере, и информацию, сохраненную в микросхеме RF метки, считывают с помощью микросхемы считывания RF метки.
На основе информации, считанной микросхемой считывания RF метки, модуль 113 управления определяет, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. Таким образом, когда информация, обозначающая, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI, будет считана из микросхемы считывания RF метки, модуль 113 управления определяет, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI.
В представленном выше описании, передачу данных в ближнем поле выполняют между микросхемой считывания RF метки в розетке 111 устройства 110 источника и микросхемой RF метки штекера, и информацию, сохраненную в микросхеме RF метки, считывают на стороне устройства 110 источника. Однако передача данных в ближнем поле может быть выполнена между микросхемой считывания RF метки в розетке 121 устройства 120 потребителя и микросхемой RF метки штекера, и информация, сохраненная в микросхеме RF метки, может быть считана на стороне устройства 120 потребителя и затем может быть предоставлена, например, на стороне устройства 110 источника.
Четвертый способ определения
В случае четвертого способа определения, модуль 113 управления измеряет электрические свойства кабеля 200 для определения, совместим ли кабель 200 с новым HDMI. Как показано на фиг.18, в модуль 113 управления устройства 110 источника передают тестовый сигнал (цифровой сигнал) для измерения и детектирования, на вывод 2 и вывод 5, и модуль 123 управления устройства 120 потребителя принимает эти сигналы. Хотя пара сигнальных линий, соединенных с выводом 2 и с выводом 5, не формирует канал передачи дифференциального сигнала в текущем кабеле HDMI, пара сигнальных линий, соединенных с выводом 2 и выводом 5, формирует канал передачи дифференциального сигнала в новом кабеле HDMI (см. фиг.6(а) и 6(b)).
Модуль 123 управления устройства 120 потребителя передает принятый цифровой сигнал на сторону устройства 110 источника через другой канал (такой как линия DDC, обозначенная как SCL/SDA в HDMI, линия СЕС или служебная линия). Модуль 113 управления устройства 110 источника определяет, является ли цифровой сигнал, переданный из устройства 120 потребителя, таким же, как и цифровой сигнал, переданный из него для определения, является ли кабель 200 совместимым с новым HDMI. Таким образом, когда принятый цифровой сигнал и переданный цифровой сигнал являются идентичными, модуль 113 управления определяет, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI.
Как показано на фиг.19(а), в случае, когда кабель 200 представляет собой кабель текущего HDMI, пара сигнальных линий, соединенная с выводом 2 и выводом 5, не формирует экранированный кабель на основе витой пары. Поэтому при определении совместимости кабеля 200 с текущим HDMI, используется аспект, что "высокоскоростной тестовый сигнал не может быть передан". В этот момент сигнал, который не относится к выводу 2, может быть подан на вывод 1 или вывод 3, который взаимосвязан с выводом 2, и может использоваться взаимная помеха. При такой помехе, передача высокоскоростного тестового сигнала затрудняется.
Как показано на фиг.19(b), с другой стороны, в случае, когда кабель 200 представляет собой новый кабель HDMI, пара сигнальных линий, соединенная с выводом 2 и с выводом 5, формирует экранированный кабель на основе витой пары. Поэтому при определении, что кабель 200 совместим с новым HDMI, используется аспект, состоящий в том, что "высокоскоростной тестовый сигнал может быть передан". Даже если сигнал, не соответствующий выводу 2, подают на вывод 1 или вывод 3 в этот момент, эти выводы экранированы независимо друг от друга, и приложенный сигнал не составляет помеху для вывода 2 и не влияет на передачу тестового сигнала.
-9
Здесь тестовый сигнал представляет собой данные, которые устройство 110 источника может вывести с более высокой скоростью, и представляет собой случайные данные, которые являются достаточно длинными для получения оценки гарантированной частоты ошибок битов 10 в HDMI. Поскольку запоминающее устройство буфера фреймов при нормальном воспроизведении видеоданных установлено в устройство 120 потребитель, запоминающее устройство, в частности, специально предназначенное для тестовой передачи, может быть не нужным.
В представленном выше описании только, когда принятый цифровой сигнал и переданный цифровой сигнал являются идентичными, модуль 113 управления определяет, что кабель 200 является совместимым с новым HDMI. Модуль 113 управления может снизить скорость передачи данных и выполнить тот же тест, как описано выше. Благодаря повторению описанного выше процесса определения, до тех пор, пока соответствие не будет достигнуто, возможности кабеля подтверждаются, и этот кабель определяют, как совместимый с новым HDMI. Однако могут быть переданы только данные, которые могут быть переданы со скоростью передачи или ниже. В этом случае, существует вероятность того, что текущий кабель HDMI будет определен, как совместимый с новым HDMI.
В представленном выше описании используются вывод 2 и вывод 5. Однако, вместо этих выводов, можно использовать вывод 8 и вывод 11, которые имеют такую же взаимосвязь, как и у этих выводов между текущим кабелем HDMI и новым кабелем HDMI. Таким образом, пара сигнальных линий, соединенных с выводом 8 и выводом 11, не формирует канал передачи дифференциального сигнала в текущем кабеле HDMI, но пара сигнальных линий, соединенных с выводом 8 и выводом 11, формирует канал передачи дифференциального сигнала в новом кабеле HDMI (см. фиг.6(а) и 6(b)).
В представленном выше описании цифровой сигнал (тестовый сигнал), который устройство 110 источника передало в устройство потребителя, передают из устройства 120 потребителя, которое приняло цифровой сигнал, в устройство 110 источника, и выполняют проверку для определения, являются ли переданный сигнал и принимаемый сигнал идентичными, на стороне устройства 110 источника. Однако заданная структура может быть передана, как цифровой сигнал (тестовый сигнал), и устройство 120 потребитель может определять, является ли правильным принятый цифровой сигнал, и передавать только результат в устройство 110 источника через линию, такую как линия СЕС, или добавлять информацию к ее E-EDID.
Как описано выше, в AV системе 100, показанной на фиг.1, модуль 112 передачи данных устройства 110 источника имеет новый рабочий режим HDMI, а также текущий рабочий режим HDMI. Здесь количество каналов дифференциальных сигналов, предназначенных для передачи цифровых сигналов, таких как видеоданные, составляет три в текущем HDMI, но равно шести в новом HDMI. В соответствии с этим, при использовании нового HDMI, сигналы могут быть переданы с более высокой скоростью передачи данных. Кроме того, когда устройство 120 потребитель и кабель 200 не совместимы с новым HDMI, используют текущий HDMI (обычный HDMI), для обеспечения обратной совместимости.
2. Модификации
В описанных выше вариантах осуществления, штекеры нового кабеля HDMI имеют такую же форму, как у штекера текущего кабеля HDMI (обычного кабеля HDMI). Однако форма штекеров нового кабеля HDMI может отличаться от формы штекеров в текущем кабеле HDMI таким образом, что, когда либо устройство источника, или устройство потребителя не будут совместимыми с новым HDMI, эти устройства не будут иметь возможности подключения с помощью нового кабеля HDMI.
На фиг.20(а) показана форма каждого штекера текущего кабеля HDMI, и на фиг.20(b) показана форма каждой розетки устройства источника и устройства потребителя, совместимых только с текущим HDMI. С другой стороны, на фиг.20(с) показана форма каждого штекера нового кабеля HDMI, и на фиг.20(d) показан пример формы каждой розетки устройства источника и устройства потребителя, совместимых с новым HDMI. На фиг.21(а) показан вид в перспективе штекера текущего кабеля HDMI, и на фиг.21(b) показан вид в перспективе штекера нового кабеля HDMI.
Каждый штекер нового кабеля HDMI имеет выпуклый участок (обозначен стрелкой Р). Каждая розетка устройства источника и устройства потребителя, которые совместимы с новым HDMI, имеет вогнутый участок (обозначенный стрелкой Q), который соответствует выпуклому участку каждого штекера. В этом случае, форма каждой розетки устройства источника и устройства потребителя, совместимых с новым HDMI, соответствует форме каждого штекера нового кабеля HDMI, и разработана так, чтобы включать в себя форму каждого штекера текущего кабеля HDMI.
Форма штекеров нового кабеля HDMI и форма розеток устройства источника и устройства потребителя, совместимых с новым HDMI, разработаны, как описано выше, таким образом, что новый кабель HDMI может быть соединен с розетками устройства источника и устройства потребителя, совместимых с новым HDMI. Однако кабель нового HDMI не может быть соединен с розетками устройства источника и устройства потребителя, которые совместимы только с текущим HDMI. Поэтому, когда либо устройство источника, или устройство потребителя не являются совместимыми с новым HDMI, эти устройства не соединяют с помощью нового кабеля HDMI. Таким образом, только когда как устройство источника, так и устройство потребителя совместимы с новым HDMI, эти устройства могут быть соединены с помощью нового кабеля HDMI.
Как описано выше, форма каждой розетки устройства источника и устройства потребителя, которые совместимы с новым HDMI, соответствует форме каждого штекера нового кабеля HDMI, и разработана так, что она включает в себя форму каждого штекера текущего кабеля HDMI. В соответствии с этим, текущий кабель HDMI может быть соединен не только с розетками устройства источника и устройства потребителя, которые совместимы только с текущим HDMI, но также и с розетками устройства источника и устройства потребителя, которые совместимы с новым HDMI.
Кроме того, в описанных выше вариантах осуществления количество каналов дифференциального сигнала равно шести в новом HDMI, в то время, как количество каналов дифференциального сигнала для передачи цифровых сигналов, таких как видеоданные, равно трем в текущем HDMI. Однако количество каналов дифференциального сигнала, для передачи цифровых сигналов, таких как видеоданные, не ограничивается шестью, но может составлять четыре, пять, семь и т.п. Например, количество каналов дифференциального сигнала для передачи цифровых сигналов, таких как видеоданные, равно пяти, и тактовая частота установлена в 1,2 раза выше. При этом может быть достигнута такая же скорость передачи данных, как и в случае шести каналов.
Кроме того, в описанных выше вариантах осуществления это изобретение применяют в AV системе, в которой устройство источник и устройство потребитель соединены с помощью цифрового интерфейса, совместимого со стандартом HDMI. Это изобретение также может применяться к любой AV системе, в которой эти устройства соединены с помощью цифрового интерфейса, совместимого с некоторым другим стандартом.
Промышленная применимость
Данное изобретение можно применять в AV системе и т.п., которая сформирована путем соединения устройства источника и устройства потребителя, например, с цифровым интерфейсом.
Список номеров ссылочных позиций
81
Передатчик HDMI
82
Приемник HDMI 100 AV система
110
Устройство источника
111
Розетка
112
Модуль передачи данных
113
Модуль управления
120
Устройство потребителя
121
Розетка
122
Модуль приема данных
123
Модуль управления
200
Кабель
201, 202
Штекер.