專利名稱：基于分組的視頻顯示接口中的動態(tài)資源重新分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置。更具體來說，本發(fā)明涉及適合于
將視頻源耦合到視頻顯示裝置的數(shù)字顯示接口 。
背景技術(shù)：
目前，視頻顯示技術(shù)分為才莫擬類型顯示裝置(例如陰極射 線管)和數(shù)字類型顯示裝置(例如液晶顯示器即LCD、等離子屏幕等)， 它們的每個必須通過特定輸入信號來驅(qū)動以成功地顯示圖像。例如， 一種典型的才莫擬系統(tǒng)包括通過通信鏈路直接耦合到顯示裝置(有時稱 作視頻宿(sink))的模擬源(例如個人計算機、DVD播放器等)。通信鏈 路通常采取本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的電纜的形式(例如PC情況下的才莫 擬VGA電纜，或者稱作VGADB15電纜)。例如，VGADB15電纜包 括15個引腳，其中的每個設置成傳送(carry)特定信號。由于較大且不斷膨脹的安裝基礎(chǔ)，VGADB15電纜的優(yōu) 點之一是電纜的普遍存在性質(zhì)。只要以上所述的模擬系統(tǒng)成為主流， 則幾乎沒有動機離開除VGADB 15之外的任何電纜形式。 但是，近年來，數(shù)字系統(tǒng)的急劇增長已經(jīng)使得具有數(shù)字 能力的電纜、如數(shù)字視頻接口 (DVI)電纜的使用更合乎需要。公知的是， DVI是數(shù)字顯示工作組(DDWG)建立的數(shù)字接口標準。使用轉(zhuǎn)換最小 化差分信令(TMDS)協(xié)議來傳送數(shù)據(jù)，從而從PC的圖形子系統(tǒng)向顯示 器提供數(shù)字信號。DVI處理超過160MHz的帶寬，因此支持采用鏈路 的單一集合來支持UXGA和HDTV。 當今的顯示器互連前景包括臺式顯示互連應用的 VGA(才莫擬)和DVI(數(shù)字)以及膝上型和其它一體化裝置中的內(nèi)部連通性應用的LVDS(數(shù)字)。在某種程度上，圖形IC廠商、顯示控制器IC 廠商、監(jiān)測器制造商和PC OEM以及臺式PC顧客必須將接口選擇包 含在其設計、產(chǎn)品定義、制造、營銷和購買決策中。例如，如果顧客 購買具有才莫擬VGA接口的PC，則顧客必須購買模擬監(jiān)測器或者其中 通過內(nèi)嵌模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或者內(nèi)置于特定監(jiān)測器的ADC將VGA接 口所提供的模擬視頻信號進行數(shù)字化的數(shù)字監(jiān)測器。 因此，希望有能力重新分配顯示接口中的通信資源，以 ^使例如支持一個以上功能。

發(fā)明內(nèi)容
設置成將多々某體源裝置耦合到多i某體宿裝置的基于分組 的顯示接口至少包括發(fā)射器單元，耦合到源裝置，設置成按照原始 (native)流速率來接收源分組數(shù)據(jù)流；接收器單元，耦合到宿裝置；以 及鏈接單元，耦合發(fā)射器單元和接收器單元，設置成按照與發(fā)射器單 元和接收器單元之間的原始流速率無關(guān)的鏈路速率來傳遞由基于源分 組數(shù)據(jù)流的多個多i某體數(shù)據(jù)分組形成的多i某體數(shù)據(jù)分組流。鏈路單元 又至少包括用于將多々某體數(shù)據(jù)分組從發(fā)射器單元傳遞到接收器單元 的多個雙向通道；以及用于以下用途的部件4艮據(jù)將源數(shù)據(jù)分組流從 發(fā)射器傳遞到接收器所需的資源來動態(tài)配置主鏈路，使得為了與傳遞 不同的目的來分配任何未使用通道(lane)。 在另一個實施例中，動態(tài)分配具有包括多個通信通道的 單向主鏈路和雙向輔助信道的視頻顯示接口中的通信資源的方法。該 方法至少包括以下操作確定所有可用通信資源中服務于第一功能所 需的部分；以及如果可用通信資源的部分小于總可用通信資源，則向 至少第二功能重新分配(reassign)剩佘通信資源。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的交叉平臺顯示接口100的一般化表示。圖2A-2C示出根據(jù)本發(fā)明的多個實施例、用于連接視頻
源和視頻顯示單元的視頻接口系統(tǒng)。圖3示出根椐本發(fā)明的一個實施例的示范主鏈路速率。圖4A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的主鏈路數(shù)據(jù)分組。圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的主鏈路分組報頭。圖5A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、設置成提供子分
組封裝和多分組復用的系統(tǒng)。圖5B示出圖5A所示系統(tǒng)的另一個實現(xiàn)。圖6示出作為圖5所示流的示例的復用主鏈路流的高級簡圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)流的另一個示例。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的復用數(shù)據(jù)流的又一 個示例。圖9A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表子分組。圖9B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表主鏈路數(shù)據(jù) 分組。圖IO示出有選擇刷新的圖形圖像的一個示例。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示范鏈路訓練 (training)模式。 圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的邏輯分層。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、使用8B/10B的示
范特f未字符映射。圖14示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示范曼徹斯特II
編碼方案。 圖15示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表輔助信道電 氣子層。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表主鏈路電氣
子層。圖17示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表連接器。圖18示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的源狀態(tài)圖。圖19示出沖艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示狀態(tài)圖。圖20-24示出本發(fā)明的基于各種計算機的實現(xiàn)。圖25示出流程圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、
用于確定接口的操作沖莫式的過程。圖26示出流程圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的某些方面、用
于提供實時視頻圖像校驗的過程。圖27A-27B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路建立過
程的流程圖。圖28示出流程圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、 用于執(zhí)行訓練會話的過程。圖29示出用于實現(xiàn)本發(fā)明的計算機系統(tǒng)。圖30示出用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照本發(fā)明的一個具體實施例，在附圖中示出它的 一個實例。雖然結(jié)合具體實施例來描述本發(fā)明，但是大家會理解，它 不是要將本發(fā)明限制到所述實施例。相反，它意在涵蓋可包含在所附 權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的備選、修改和等效方案。 發(fā)明的接口是點對點、基于分組、即插即用、串行數(shù)字 顯示接口，它是開放式且可縮放的(scalable),適合與包括但不限于臺 式監(jiān)測器配合使用，以及提供筆記本電腦/一體化PC和包括HDTV顯 示器的消費者電子顯示裝置等中的LCD連通性。與傳送單視頻光柵加 上例如Vsync、 Hsync、 DE等定時信號的常規(guī)顯示接口不同，發(fā)明的 接口提供能夠采取在物理鏈路中建立的"虛擬管道"的形式同時傳遞 一個或多個分組流的多流分組傳遞的系統(tǒng)。 例如，圖1示出4艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的交叉平臺基 于分組的數(shù)字視頻顯示接口 100的一般化表示。接口 100通過物理鏈 路106(又稱作管道)將發(fā)射器102連接到接收器104。在所述實施例中， 在發(fā)射器102接收多個數(shù)據(jù)流108-112,必要時，發(fā)射器102將各數(shù)據(jù) 流分包為對應數(shù)量的數(shù)據(jù)分組114。然后，將這些數(shù)據(jù)分組編為對應 的數(shù)據(jù)流，將其中的每個通過關(guān)聯(lián)虛擬管道116-120傳遞給接收器 104。應當注意，可對于特定數(shù)據(jù)流來優(yōu)化各虛擬鏈路的鏈路速率(即 數(shù)據(jù)分組傳遞速率)，從而引起物理鏈路106傳送各具有關(guān)聯(lián)鏈路速率 的數(shù)據(jù)流(根據(jù)特定數(shù)據(jù)流，其中的每個可相互不同)。數(shù)據(jù)流110-114 可釆取多種形式，例如視頻、圖形、音頻等。 當源是視頻源時，數(shù)據(jù)流110-114通常包括各種視頻信 號，它們可具有任何數(shù)量和類型的公知格式，例如合成視頻、串行數(shù) 字、并行數(shù)字、RGB或消費者數(shù)字視頻。視頻信號可以是才莫擬視頻信 號，只要源102包括某種形式的模擬視頻源，例如模擬電視、照相機、 才莫擬VCR、 DVD播放機、攝像放像機、激光播放機、TV調(diào)諧器、機 頂盒(具有衛(wèi)星DSS或有線電視信號)等。源102還可包括數(shù)字圖像源， 例如數(shù)字電視(DTV)、數(shù)字照相機等。數(shù)字視頻信號可以是任何數(shù)量 和類型的公知數(shù)字格式，例如SMPTE274M-1995 (1920 x 1080分辨率、 逐行或隔行掃描)、SMPTE296M-1997 (1280 x 720分辨率，逐行掃描) 以及標準480逐行掃描視頻。 在源102提供模擬圖像信號的情況下，才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D) 將模擬電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼數(shù)字(信號)的離散序列，在該 過程中形成適合于數(shù)字處理的適當數(shù)字圖像數(shù)據(jù)字。可使用大量A/D 轉(zhuǎn)換器的任一個。作為示例，其它A/D轉(zhuǎn)換器包括例如由下列公司制 造的A/D轉(zhuǎn)換器Philips, Texas Instrument, Analog Devices、 Brooktree 等。 例如，如果數(shù)據(jù)流110是片莫擬類型信號，則包含在或者 耦合到發(fā)射器102的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)將模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字化，然后通過分包器將它分包，分包器將數(shù)字化數(shù)據(jù)流110轉(zhuǎn)換成多個數(shù)據(jù)分 組114,其中的每個將通過虛擬鏈路116傳送給接收器104。然后，接 收器104通過將數(shù)據(jù)分組114適當?shù)刂亟M為它們的原始格式，來重構(gòu) 數(shù)據(jù)流IIO。應當注意，鏈路速率與原始流速率無關(guān)。唯一要求在于， 物理鏈路106的鏈路帶寬高于待傳送數(shù)據(jù)流的合計(aggregate)帶寬。在 所述實施例中，根據(jù)數(shù)據(jù)映射定義、通過相應虛擬鏈路來封裝入局 (incoming)數(shù)據(jù)(例如在視頻數(shù)據(jù)的情況下的像素數(shù)據(jù))。這樣，物理鏈 路106(或者組成虛擬鏈路的任一個)沒有像常規(guī)互連、如DVI那樣每 個鏈路字符時鐘傳送一個像素數(shù)據(jù)。 這樣，接口 100不僅為傳輸視頻和圖形數(shù)據(jù)、而且還為 傳輸可能需要的音頻及其它應用數(shù)據(jù)來提供可縮放i某體。另外，本發(fā) 明支持熱插事件檢測，并且自動將物理鏈路(或管道)設置到其最佳傳 輸速率。本發(fā)明為適合多個平臺的所有顯示器提供低引腳數(shù)、純數(shù)字 顯示互連。這類平臺包括主機顯示(host to display)、膝上型/一體化以 及HDTV以及其它消費者電子應用。 除了提供視頻和圖形數(shù)據(jù)之外，可將顯示定時信息嵌入 數(shù)字流，從而提供實質(zhì)上完善且即時的顯示對準(alignment)，消除了對 于例如"自動調(diào)整"等特征的需要。發(fā)明的接口的基于分組的性質(zhì)提 供可縮放性，以便支持多媒體應用的多個數(shù)字數(shù)據(jù)流，例如多個視頻/ 圖形流和音頻流。另外，可提供外設配件和顯示控制的通用串行總線 (USB)傳輸，而無需附加布線。下面將論述發(fā)明的顯示接口的其它實施例。 圖2示出基于圖1所示系統(tǒng)100的系統(tǒng)200，它用來連 4秦^l頻源202和^L頻顯示單元204。在所示實施例中，-現(xiàn)頻源202可 包括數(shù)字圖像(或數(shù)字視頻源)206和模擬圖像(或模擬視頻源)208的任 一個或兩個。在數(shù)字圖像源206的情況下，將數(shù)字流210提供^^發(fā)射 器102，而在才莫擬視頻源208的情況下，與其耦合的A/D轉(zhuǎn)換器單元 212將才莫擬數(shù)據(jù)流213轉(zhuǎn)換成對應數(shù)字數(shù)據(jù)流214。然后，由發(fā)射器102通過與數(shù)字數(shù)據(jù)流210大致相同的方式來處理數(shù)字數(shù)據(jù)流214。顯 示單元204可以是才莫擬類型顯示器或數(shù)字類型顯示器，或者在一些情 況下可以處理向其提供的才莫擬或數(shù)字信號的任一個或兩個。在任何情 況下，顯示單元204包括顯示接口 216，它將接收器104與顯示器218 以及才莫擬類型顯示器的情況下的D/A轉(zhuǎn)換器單元220進行接口 。在所 述實施例中，視頻源202可采取多種形式(例如臺式個人計算機、數(shù)字 或模擬TV、機頂盒等)，而視頻顯示單元104可釆取視頻顯示器的形 式(例如LCD類型顯示器、CRT類型顯示器等)。但是，不管視頻源或視頻宿的類型，各種數(shù)據(jù)流可在通
過物理鏈路106進行傳輸之前#:數(shù)字化(必要時)和分包，其中物理鏈路
106包括等時數(shù)據(jù)流的單向主鏈路222以及視頻源202與視頻顯示器 204之間的鏈路建立和其它業(yè)務(例如各種鏈路管理信息、通用串行總 線(USB)數(shù)據(jù)等)的雙向輔助信道224。 因此，主鏈路222能夠同時傳送多個等時數(shù)據(jù)流(例如多 個視頻/圖形流和多信道音頻流)。在所述實施例中，主鏈路222包括多 個不同的虛擬信道，各能夠以每秒數(shù)千兆位(Gbps)來傳遞等時 Cisochronous)數(shù)據(jù)流(例如未壓縮圖形/視頻和音頻數(shù)據(jù))。因此，從邏輯 觀點來看，主鏈路222表現(xiàn)為單物理管道，并且在這個單物理管道中， 可建立多個虛擬管道。這樣，沒有向物理信道分配邏輯數(shù)據(jù)流，而是 各邏輯數(shù)據(jù)流在它自己的邏輯管道(即上述虛擬信道)中傳送。 在所述實施例中，主鏈路222的速度或傳遞速率是可調(diào) 整的，以便補償鏈路條件。例如，在一個實施例中，可在每個信道大 約1.0 Gbps的最慢速度至大約2.5 Gbps的近似范圍中、以近似0.4 Gbps 增量(參見圖3)來調(diào)整主鏈路222的速度。在每個信道2.5Gbps,主鏈 路222可支持通過單信道、每個像素具有18位彩色深度的SXGA 60Hz。應當注意，信道數(shù)量的減少不僅降低互連成本，而且還降低功 耗，這對于例如便攜裝置等功率敏感應用是一個重要考慮因素(并且合 乎需要)。但是，通過將信道數(shù)量增加到四，主鏈路222可支持在60Hz 每個像素具有24位彩色深度的WQSXGA(3200 x 2048圖像分辨率)或 者在60Hz每個像素具有18位彩色深度的QSXGA(2560 x 2048)，而沒 有數(shù)據(jù)壓縮。甚至在每個信道l.OGbps的最低速率，僅需要兩個信道 來支持未壓縮HDTV(即1080i或720p)數(shù)據(jù)流。 在所述實施例中，選擇主鏈路數(shù)據(jù)速率，其帶寬超過組 成虛擬鏈路的合計帶寬。發(fā)送到接口的數(shù)據(jù)以其原始速率到達發(fā)射器。 必要時，接收器104中的時基恢復(TBR)單元226使用主鏈路數(shù)據(jù)分組 中嵌入的時間戳來再生(regenerate)該流的原始速率。但是，應當注意， 對于圖2B所示的適當配置的數(shù)字顯示裝置232，時基恢復是不必要的， 因為以鏈路字符時鐘速率將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示驅(qū)動器電子器件 (electronics),由此極大地減少所需的信道數(shù)量，其中具有顯示的復雜 度和成本的同量減少。例如，圖2C示出示范LCD面板232，以無需 時期恢復的方式對它進行配置，因為實質(zhì)上將顯示數(shù)據(jù)管線傳輸?shù)礁?個列驅(qū)動器234,它們與行驅(qū)動器236結(jié)合用來驅(qū)動陣列240中的所 選顯示元件238。 其它實施例描述鏈路速率和像素/音頻時鐘速率的簡單 枚舉方法。已經(jīng)研究并了解，目前存在的所有標準像素/音頻時鐘頻率 是以下主頻率的子集
23.76GHz-210x33 x57x 111 Hz
這意味著，像素(或音頻)時鐘速率可采用四個參數(shù)A、 B、 C和D 來表示為
像素時鐘速率=2A*3B x 5C x 11D
A:4位，B-2位，0=3位，以及D4位。甚至對于其鏈路速率(它對于使用IO位字符、如犯/10B 字符的鏈路為串行鏈路比特率/10)可能與像素時鐘速率不同的鏈路，在 采用這四個參數(shù)A，、B，、C，和D，來定義鏈路速率的方面存在有益效果 有益效果是從鏈路時鐘再生像素/音頻時鐘的簡單性。例如，比如鏈路 速率設置為A，=6、B，=3、C，=7和D，-O,并且對應鏈路速率為135MHz。 但是，假定像素時鐘速率設置為A=8、 B=3、 07和0=0(=108MHz)， 則在像素時鐘速率等于鏈路速率*22/51時，可從鏈路時鐘生成像素時 鐘。 再參照需要時基恢復的那些系統(tǒng)，時基恢復單元226可 實現(xiàn)為數(shù)字時鐘合成器。對于未壓縮視頻流，時間戳存儲在分組報頭 中，如下面更詳細地進行描述，它為20位值。對于給定流，20位中 的四位連續(xù)存儲在^4艮頭中(TS3-0、TS7-4、TS11-8、TS15-12、TS19-16)。
(Freq_native》
Eq(l) Freq_native = Freqjink—char * (TS19-0)/220 發(fā)射器102通過計算在鏈路字符時鐘頻率周期(period)的 220個循環(huán)(cycle)中原始流時鐘的數(shù)量，來生成這個時間戳。計數(shù)器在 鏈路字符時鐘的每220個循環(huán)更新該值。由于這兩個時鐘相互同步， 所以時間戳值將隨時間改變1。在更新之間，發(fā)射器102將在給定分 組流的才艮頭中重復發(fā)送相同時間戳。時間戳值的突然改變(改變超過1 計數(shù))可由接收器解釋為指示流源的不穩(wěn)定條件。應當注意，對于音頻流不傳遞時間戳。在這個情況下， 源裝置通知顯示裝置關(guān)于音頻樣本速率和每個樣本的位數(shù)。通過根據(jù) Eq(2)和鏈路字符速率來確定音頻速率，顯示裝置再生原始音頻流速 率。Eq(2)音頻速率=(音頻樣本速率)x (每個樣本的位數(shù)) x (信道數(shù)量)。 圖4A所示的主鏈路數(shù)據(jù)分組400包括如圖4B所示的主 鏈路分組報頭402，它由16位組成，其中位3-0是流ID(SID)(指明最 大流計數(shù)為16)，位4是時間戳(TS)LSB。當位4等于1時，這個分組 報頭具有時間戳值的最低有效的4位(僅用于未壓縮視頻流)。位5是視 頻幀序列位，它充當幀計數(shù)器的最低有效位，它在視頻幀邊界從"0" 轉(zhuǎn)換到"1"或者從"1"轉(zhuǎn)換到"0"(僅用于未壓縮視頻流)。位7和
6被保留，而位8至10是4位CRC(CRC)，它校驗前八位的誤差。位 15-12是時間衡流ID反演(inversion)。 (TSP/SIDn)對于未壓縮視頻用作 20位時間戳值中的四位。發(fā)明的接口的優(yōu)點之一是復用不同數(shù)據(jù)流的能力，其中
鏈路數(shù)據(jù)分組。例如，圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、設置成提 供子分組封裝和多分組復用的系統(tǒng)500。應當注意，系統(tǒng)500是圖2 所示系統(tǒng)200的一個特定實施例，因此不應當理解為限制本發(fā)明的范 圍或目的。系統(tǒng)500包括流源復用器502，包含在發(fā)射器102中，用 于將流1補充數(shù)據(jù)流504與數(shù)據(jù)流210相結(jié)合以形成復用數(shù)據(jù)流506。 然后，將復用數(shù)據(jù)流506轉(zhuǎn)發(fā)給鏈路層復用器508,它將多個數(shù)據(jù)流 的任一個相結(jié)合以形成由多個數(shù)據(jù)分組512形成的復用主鏈路流510, 其中數(shù)據(jù)分組512的一部分可包括其中包含的多個子分組514的任一 個。鏈路層解復用器516根據(jù)流K)(SID)和關(guān)聯(lián)子分組報頭將復用數(shù)據(jù) 流510分為它的組成數(shù)據(jù)流，而流宿解復用器518還分離子分組中包 含的流l補充數(shù)據(jù)流。 圖6示出作為圖5所示流510的示例、在通過主鏈路222 復用三個流時的復用主鏈路流600的高級簡圖。這個示例中的三個流 是UXGA圖形(流ID=1)、 1280 x720p視頻(流ID-2)以及音頻(流 ID=3)。主鏈路分組400的小分組報頭大小使分組開銷為最小，這產(chǎn)生 極高的鏈路效率。分組報頭可以如此小的原因在于，在通過主鏈路222 傳輸分組之前，通過輔助信道224來傳遞分組屬性。 —般來說，當主要分組流是未壓縮視頻時，子分組封裝 是一種有效方案，因為未壓縮視頻數(shù)據(jù)流具有與視頻消隱周期對應的 數(shù)據(jù)空閑周期。因此，由未壓縮視頻流形成的主鏈路業(yè)務將包括這個 周期中的空特殊字符分組的系列。通過利用復用各個數(shù)據(jù)流的能力， 當源流是視頻數(shù)據(jù)流時，本發(fā)明的某些實現(xiàn)使用各種方法來補償主鏈 路速率與像素數(shù)據(jù)速率之間的差。例如，如圖7所示，像素數(shù)據(jù)速率
為0.5千兆位/每秒，使得每隔2納秒傳送像素數(shù)據(jù)的一位。在這個示 例中，鏈路速率已經(jīng)設置為1.25千兆位/每秒，使得每隔0.8納秒傳送 像素數(shù)據(jù)的一位。在這里，發(fā)射器102將特殊字符散布在像素數(shù)據(jù)之 間，如圖8所示。兩個特殊字符設置在像素數(shù)據(jù)的第一位P1和像素數(shù) 據(jù)的第二位P2之間。特殊字符允許接收器104區(qū)分像素數(shù)據(jù)的每個位。 將特殊字符散布(intersperse)在像素數(shù)據(jù)的位之間還創(chuàng)建穩(wěn)定的數(shù)據(jù) 流，它允許鏈路保持同步。在這個示例中，特殊字符是空字符。對于 這類方法不需要行緩沖器，僅需要小FIFO,因為鏈路速率足夠快。但 是，在接收側(cè)需要較多邏輯來重構(gòu)視頻信號。接收器需要知道特殊字 符開始和結(jié)束的時間。 散布方法的 一個備選方案是將像素數(shù)據(jù)的連續(xù)位與特殊 字符、如空值進行交替。例如，可將P1至P4饋入發(fā)射器104所包含 的行緩沖器，然后可將一個或多個空值饋入緩沖器，直到更多像素數(shù) 據(jù)可用。這類實現(xiàn)要求比上述散布方法更大的緩沖器空間。在許多這 類實現(xiàn)中，由于比較高的鏈路速度，填充行緩沖器所需的時間將超過 在行緩沖器全滿之后傳送數(shù)據(jù)所需的時間。 如參照圖5A所述，發(fā)明的接口的優(yōu)點之一是不僅復用 各個數(shù)據(jù)流、而且還將多個子分組的任一個封裝在特定主鏈^各數(shù)據(jù)分 組中的能力。圖9A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代表子分組900。 子分組900包括在所述實施例中為2的子分組^Jc 902,并且伴隨 SPS(子分組開始)特殊字符。如果封裝了子分組900的主鏈路數(shù)據(jù)分組 除了子分組900之外還包含分組有效載荷，則必須通過SPE(子分組結(jié) 束)特定字符來標記子分組900的結(jié)束。否則，主要分組的結(jié)束(如圖 9B所示示例中的后續(xù)COM字符所示)標記子分組902以及去t裝它的主 要分組的結(jié)束。但是，子分組在其封裝主要分組沒有有效載荷時無需 以SPE結(jié)束。圖9B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的主鏈路分組中的 示范子分組格式。應當注意，報頭字段和子分組有效載荷的定義取決 于使用子分組902的特殊應用配置文件(profile)。 子分組封裝使用的特別有用的示例是有選擇地刷新未壓 縮圖形圖像1000，如圖10所示。整個幀1002的屬性(水平/垂直總數(shù)、 圖像寬度/高度等)將通過輔助信道224來傳遞，因為只要流保持為有 效，則那些屬性保持為恒定。在選擇性刷新操作中，每個視頻幀僅更 新圖像1000的一部分1004。必須每幀傳送已更新矩形(即部分1004) 的四個X-Y坐標，因為矩形坐標的值逐幀改變。另一個示例是256色 圖形數(shù)據(jù)所需的顏色查找表(CLUT)數(shù)據(jù)的傳輸，其中8位像素數(shù)據(jù)是 256條目CLUT的一個條目，并且必須動態(tài)更新CLUT的內(nèi)容。 單個雙向輔助信道224提供對于鏈路建立有用的并且支 持主鏈路操作的各種支持功能以及傳送輔助應用數(shù)據(jù)、如USB業(yè)務的 管道。例如，通過輔助信道224，顯示裝置可通知源裝置關(guān)于例如失 步(syncloss)、丟棄分組和訓練會話結(jié)果等事件(下面進行描述)。例如， 如果特定訓練會話失敗，則發(fā)射器102根據(jù)失敗訓練會話的預先選擇 或確定結(jié)果來調(diào)整主鏈路速率。這樣，通過將可調(diào)整高速主鏈路與較 '隻但極可靠的輔助信道相結(jié)合所創(chuàng)建的閉環(huán)允許通過各種鏈路條件的 #1壯操作。應當注意，在一些情況下(它的一個示例如圖5B所示)，可 使用主鏈路222的帶寬中將數(shù)據(jù)從源裝置202傳遞到宿裝置204的部 分522以及從宿裝置204到源裝置202的單向反向信道524來建立邏 輯雙向輔助信道520。在一些應用中，這個邏輯雙向輔助信道的使用 可以比使用圖5A所示的半雙工雙向信道更合乎需要。 在開始傳送實際分組數(shù)據(jù)流之前，發(fā)射器102通過在概 念上與調(diào)制解調(diào)器的鏈路建立相似的鏈路訓練會話來建立穩(wěn)定鏈路。 在鏈路訓練期間，主鏈路發(fā)射器102發(fā)送預定訓練模式，使得接收器 104可確定它是否可實現(xiàn)固定位(solidbit)/字符鎖定。在所述實施例中， 在輔助信道上傳送發(fā)射器102與接收器104之間的訓練相關(guān)握手。圖 11示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路訓練^t式的一個示例。如圖所 示，在訓練會話期間，階段1表示最短行程(mn)長度，而階段2是由 接收器用來優(yōu)化均衡器的最長行程長度。在階段3中，只要鏈路質(zhì)量
是適當?shù)?，則實現(xiàn)位鎖定和字符鎖定。訓練周期通常為大約IO毫秒，
在這個時間中發(fā)送數(shù)據(jù)的大約107個位。如果接收器104沒有實現(xiàn)固 定鎖定，則通過輔助信道224通知發(fā)射器102，以及發(fā)射器102減小 鏈路速率并重復訓練會話。 除了提供訓練會話管道之外，輔助信道224還可用來傳 送主鏈路分組流描述，由此極大地減少主鏈路222上的分組傳輸?shù)拈_ 銷。另外，輔助信道224可配置成傳送擴展顯示標識數(shù)據(jù)(EDID)信息， 代替存在于所有監(jiān)測器的顯示數(shù)據(jù)信道(DDC)(EDE)是VESA標準數(shù) 據(jù)格式，它包含與監(jiān)測器及其能力有關(guān)的基本信息，其中包括廠商信 息、最大圖像大小、顏色特性、工廠預設定時、頻率范圍極限以及監(jiān) 測器名稱和序列號的字符串。信息存儲在顯示器中，并用于通過位于 監(jiān)測器和PC圖形適配器之間的DDC與系統(tǒng)進行通信。系統(tǒng)將這個信 息用于配置目的，因此監(jiān)測和系統(tǒng)可共同工作)。在所說的擴展協(xié)議模 式中，輔助信道可根據(jù)需要傳送異步和等時分組，以便支持例如鍵盤、 鼠標和擴音器等附加數(shù)據(jù)類型。 圖12示出4艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)200的邏輯分 層120。應當注意，雖然根據(jù)應用，準確的實現(xiàn)可能有所不同，但是 一般來說，源(例如視頻源202)由包括發(fā)射器硬件的源物理層1202、包 括復用硬件和狀態(tài)機(或固件)的源鏈路層1204以及例如音頻/4見頻/圖 形硬件及關(guān)聯(lián)軟件等數(shù)據(jù)流源1206形成。類似地，顯示裝置包括物理 層1208(包括各種接收器硬件)、包括解復用硬件和狀態(tài)機(或固件)的宿 鏈路層1210以及包括顯示/定時控制器硬件和可選固件的流宿1212。 源應用配置文件層1214定義源用以與鏈路層1204進行通信的格式， 以及類似地，宿應用配置文件層1216定義宿1212用以與宿鏈i 各層1210 進行通信的格式。 現(xiàn)在更詳細地論述各種層。 在所述實施例中，源裝置物理層1202包括電氣子層 1202-1和邏輯子層1202-2。電氣子層1202-1包括接口初始化/操作的 所有電路，例如熱插/熱拔檢測電路、驅(qū)動器/接收器/端接電阻器、并
行-串行/串行-并行轉(zhuǎn)換以及具有擴頻能力的PLL。邏輯子層1202-2包 括分包/解分包(de-packetizing)、 數(shù)據(jù)力a擾(scrambling)/解擾 (de-scrambling)、鏈路訓練的模式生成、時基恢復電路以及例如提供主 鏈路222的256個鏈路數(shù)據(jù)字符和十二個控制字符(它的一個示例如圖 13所示)和輔助信道224的曼徹斯特II(參見圖14)的8B/10B(如ANSI X3.230-1994第11條中所規(guī)定)等數(shù)據(jù)編碼/解碼。 應當注意，例如在美國專利號4486739中描述了 8B/10B 編碼算法，通過引用將其結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，8B/10B 代碼是將8位數(shù)據(jù)塊編碼為10位碼字供串行傳輸?shù)膲K代碼。另外， 8B/10B傳輸代碼將隨機1和0的字節(jié)寬數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成1和0的DC平 衡流，其中最大行程長度為5。這類代碼提供足夠的信號過渡 (transition),以便由接收器、如收發(fā)器110來實現(xiàn)可靠的時鐘恢復。另 夕卜，對于光纖和電磁導線連接，DC平衡數(shù)據(jù)流證明是有利的。串行流 中的1和0的平均數(shù)量保持為相等或接近相等水平。8B/10B傳輸代碼 在6和4位塊邊界上將1和0的數(shù)量之間的不均衡限制到-2、 0或2。 編碼方案還實現(xiàn)用于信令的附加代碼，稱作命令代碼。 應當注意，為了避免未壓縮顯示數(shù)據(jù)引起的重復位模式 (因此減小EMI)，通過主鏈路222傳送的數(shù)據(jù)在8B/10B編碼之前#^口 擾。除訓練分組和特殊字符之外的所有數(shù)據(jù)將被加擾。采用線性反饋 移位寄存器(LFSR)來實現(xiàn)加擾功能。在啟用數(shù)據(jù)加密時，LFSR晶種的 初始值取決于加密密鑰集。如果它是沒有加密的數(shù)據(jù)加擾，則初始值 將是固定的。由于通過輔助信道224來傳送數(shù)據(jù)流屬性，因此，主鏈 路分組報頭充當流標識號，由此極大地減少開銷并使鏈路帶寬為最大。 還應當注意，主鏈路222或輔助鏈路224均沒有獨立的時鐘信號線。 這樣，主鏈路222和輔助鏈路224上的接收器對數(shù)據(jù)取樣，并從入局 數(shù)據(jù)流中提取時鐘。接收器電氣子層中的任何鎖相環(huán)(PLL)電路的快速 鎖相是重要的，因為輔助信道224是半雙工雙向，并且業(yè)務的方向頻 繁改變。因此，由于曼徹斯特n(MII)編碼的頻繁且均勻信號過渡，輔 助信道接收器上的PLL在少至16個數(shù)據(jù)周期中進行鎖相。 在鏈路建立時，使用通過輔助信道224的握手來協(xié)商主 鏈路222的數(shù)據(jù)速率。在這個過程中，通過主鏈路222以最高鏈路速 度來發(fā)送訓練分組的已知集合。通過輔助信道224向發(fā)射器102回傳 成功或失敗。如果訓練失敗，則減小主鏈路速度并重復進行訓練，直 到成功為止。這樣，使源物理層1102更加能夠防止電纜問題，因此更 加適合于外部主機監(jiān)測應用。但是，與常規(guī)顯示接口不同，主要信道 鏈路數(shù)據(jù)速率與像素時鐘速率分離(decouple)。鏈路數(shù)據(jù)速率設置成使 得鏈路帶寬超過傳送流的合計帶寬。 源鏈路層1204處理鏈路初始化和管理。例如，當接收到 在監(jiān)測器加電或者監(jiān)測器電纜與源物理層1202的連接時生成的熱插 檢測事件時，源裝置鏈路層1204在輔助信道224上通過互"^來評估4妻 收器的能力，以便確定訓練會話所確定的最大主鏈路數(shù)據(jù)速率、接收 器上的時基恢復單元的數(shù)量、兩端的可用緩沖器大小、USB擴展的可 用性，然后通知流源1206關(guān)于關(guān)聯(lián)熱插事件。另外，在向流源1206 進行請求時，源鏈路層1204讀取顯示能力(EDID或等效)。在正常操 作期間，源鏈路層1204通過輔助信道224向接收器104發(fā)送流屬性， 通知流源1204關(guān)于主鏈路222是否具有足夠資源用于處理所請求數(shù)據(jù) 流，通知流源1204關(guān)于例如失步和緩沖器溢出等鏈路故障事件，并通 過輔助信道224向接收器發(fā)送流源1204所提交的MCCS命令。源鏈 路層1204與流源/宿之間的所有通信均使用應用配置文件層1214中定 義的格式。 —^:來說，應用配置文件層定義流源(或宿)用以與關(guān)聯(lián) 鏈路層進行接口的;f各式。應用配置文件層所定義的4^式分為以下種類， 應用無關(guān)格式(鏈路狀態(tài)查詢的鏈路消息)和應用相關(guān)格式(主鏈路數(shù)據(jù) 映射、接收器的時基恢復方程以及適用時的宿能力/流屬性消息子分組
格式)。應用配置文件層支持以下彩色格式，24位RGB、 16位RG2565、 18位RGB、 3(H立RGB、 256色RGB(基于CLUT)、 16位CbCr422、 20位YCbCr422和24位YCbCr444。 例如，顯示裝置應用配置文件層(APL)1214實質(zhì)上A^ 用編程接口(API),它描述通過主鏈路222的流源/宿通信的格式，包括 向接口 100發(fā)送或者從接口 100接收的數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)格式。由于APL 1214的某些方面(例如電源管理命令格式)是基本監(jiān)測器功能，所以它 們是接口 100的所有使用共同的。而例如數(shù)據(jù)映射格式和流屬性格式 等其它非基本監(jiān)測器功能是將要傳送的應用或一種類型的等時流唯一 的。與應用無關(guān)，流源1204詢問源鏈路層1214,以便在通過主鏈路 222開始任何分組流傳輸之前確定主鏈路222是否能夠處理未決 (pending)數(shù)據(jù)流。當確定主鏈路222能夠支持未決分組流時，流源1206 向源鏈路層1214發(fā)送流屬性，然后通過輔助信道224向接收器傳送。 這些屬性是接收器用來識別(identify)特定流的分組、從流中恢復原始 數(shù)據(jù)以及又將它格式化為流的原始數(shù)據(jù)速率的信息。數(shù)據(jù)流的屬性是 應用相關(guān)的。 在預期帶寬在主鏈路222上不可用的那些情況下，流源 1214可通過例如減小圖像刷新速率或彩色深度來采取糾正動作。 顯示裝置物理層1216將顯示裝置鏈路層1210和顯示裝 置APL 1216與用于鏈路數(shù)據(jù)傳輸/接收的信令技術(shù)隔離。主鏈路222 和輔助信道224具有它們自己的物理層，各由邏輯子層和包括連接器 規(guī)范的電氣子層組成。例如，半雙工雙向輔助信道224在鏈路的各端 具有發(fā)射器和接收器，如圖15所示。由邏輯子層1208-1向輔助鏈路 發(fā)射器1502提供鏈路字符，鏈路字符然后被串行化并傳送給對應輔助 鏈路4妄收器1504。 *接收器1504又從輔助鏈路224 4妄收串行化鏈路字 符，并以鏈路字符時鐘速率對數(shù)據(jù)解串(de-serialize)。應當注意，源邏 輯子層的主要功能包括信號編碼、分包、數(shù)據(jù)加擾(用于EMI減小)以
及發(fā)射器端口的訓練才莫式生成。對于接收器端口，接收器邏輯子層的 主要功能包括信號解碼、解分包、數(shù)據(jù)解擾和時基恢復。 輔助信道邏輯子層的主要功能包括數(shù)據(jù)編碼和解碼、數(shù) 據(jù)的成幀/解幀，并且在輔助信道協(xié)議中存在兩個選項獨立協(xié)議(限制 于點對點拓樸結(jié)構(gòu)中的鏈路建立/管理功能)是可由鏈路層狀態(tài)機或固 件來管理的輕型(lightweight)協(xié)議，以及支持其它數(shù)據(jù)類型、如USB業(yè) 務和拓樸結(jié)構(gòu)、如菊花鏈宿裝置的擴展協(xié)議。應當注意，數(shù)據(jù)編碼和 解碼方案是相同的，而與協(xié)議無關(guān)，但數(shù)據(jù)的成幀在兩個之間有所不 同。 又參照圖15，輔助信道電氣子層包^^發(fā)射器1502和4妻 收器1504。由邏輯子層向發(fā)射器1502提供鏈路字符，將它們進行串 行化并向外傳送。接收器1504從鏈路層接收串行化鏈路字符，隨后以 鏈路字符時鐘速率對它解串。輔助信道224的正和負信號在鏈路各端 通過50歐姆端接電阻器端接到地。在所述實現(xiàn)中，驅(qū)動電流是才艮據(jù)鏈 路條件可編程的，并且范圍從大約8毫安至大約24毫安，從而產(chǎn)生大 約400毫伏至大約1.2伏的Vdifferential_pp的范圍。在電氣空閑 (electrical idle^莫式中，既不驅(qū)動正信號也不驅(qū)動負信號。當開始從電 氣空閑狀態(tài)進行傳輸時，必須傳送SYNC模式并且重新建立鏈路。在 所述實施例中，SYNC模式包括以時鐘速率轉(zhuǎn)換(toggle)輔助信道差分 對信號28次、之后跟隨曼徹斯特II編碼的四個1。通過定期驅(qū)動或測 量輔助信道224的正和負信號，源裝置中的輔助信道主導裝置(master) 檢測熱插(hot-plug)和熱拔(hot-unplug)事件。 在所述實施例中，主鏈路222支持分立的可變鏈路速率， 它們是局部晶體頻率的整數(shù)倍(參見圖3的與24 MHz的局部晶體頻率 (local crystal frequency)—致的鏈路速率的代表集合)。如圖16所示，主 鏈路222(作為單向信道)僅具有源裝置上的發(fā)射器1602和顯示裝置上 的接收器1604。如圖所示，采取該形式的電纜1604包4舌一組^J交線，在
典型的基于RGB彩色的視頻系統(tǒng)(例如基于PAL的TV系統(tǒng))中提供紅 (R)、綠(G)和藍(B)視頻信號的每一個用一根。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道， 雙絞線是一種類型的電纜，它由纏繞的兩根獨立絕緣導線組成。 一根 導線傳送信號，而另一個根導線接地并吸收信號干擾。應當注意，在 其它一些系統(tǒng)中，信號還可以是用于NTSC視頻TV系統(tǒng)的基于分量 (component)的信號(Pb、 Pr、 Y)。在電纜中，各雙絞線單獨屏蔽。提供 +12伏電源和地的兩個引腳。各差分對的特性阻抗是100歐姆+/-20%。還屏蔽整個電纜。這個外層屏蔽和單獨屏蔽在兩端短接到連接 器外殼。連接器外殼在源裝置中短接到地。圖17所示的連接器1700 具有一排13個引腳，其中的引腳分配對于源裝置端和顯示裝置端上的 連4妻器均相同。源裝置提供電力。 主鏈路222端接于兩端，并且由于主鏈路222是AC耦 合的，所以端接電壓可以在0V(地)至+3.6伏之間的任一點。在所述 實現(xiàn)中，驅(qū)動電流是根據(jù)鏈路條件可編程的，并且范圍從大約8毫安 至大約24毫安，從而產(chǎn)生大約400毫伏至大約1.2伏的Vdifferential_pp 的范圍。使用訓練模式為各連接選擇最小電壓擺動。對電源管理模式 才是供電氣空閑狀態(tài)。在電氣空閑中，既不驅(qū)動正信號也不驅(qū)動負信號。 當開始從電氣空閑狀態(tài)進行傳輸時，發(fā)射器必須進行訓練會話，以便 與接收器重新建立鏈路。 現(xiàn)在才艮據(jù)以下所述的圖18和圖19所示的狀態(tài)圖來描述 本發(fā)明。因此，圖18示出以下所述的源狀態(tài)圖。在斷開(off)狀態(tài)1802， 系統(tǒng)斷電，使得源^支禁用。如果源被啟用，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到適合于節(jié)電 和接收器檢測的備用(standby)狀態(tài)1804。為了檢測接收器是否存在(即 熱即插即用)，輔助信道定期脈動(pulse)(例如每10毫秒為l微秒)，并 且驅(qū)動期間在端接電阻器兩端的電壓降的測量值凈支測量。如果才艮據(jù)測 量電壓降來確定接收器存在，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到檢測接收器狀態(tài)1806，指 明檢測到接收器、即檢測到熱插事件。但是，如果沒有檢測到接收器， 則接收器檢測繼續(xù)進行，直至檢測到接收器或者經(jīng)過超時的時間為止。應當注意，在一些情況下，源裝置可選擇成轉(zhuǎn)到"斷開"狀態(tài)，從該 狀態(tài)不再嘗試進行顯示檢測。 如果在狀態(tài)1806,檢測到顯示熱拔事件，則系統(tǒng)又轉(zhuǎn)變 到備用狀態(tài)1804。否則，源采用正和負信號來驅(qū)動輔助信道，以便喚 醒(wake up)接收器，并檢查接收器的后續(xù)響應(如果有的話)。如果沒 有接收到響應，則接收器沒有纟皮喚醒，并且源保持在狀態(tài)1806。但是， 如果從顯示器接收到信號，則顯示器已經(jīng)被喚醒，并且源準備讀取接 收器鏈路能力(例如最大鏈路速率、緩沖器大小和時基恢復單元的數(shù) 量)，以及系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到主鏈路初始化狀態(tài)1808，并準備開始訓練開始通 知階段。 在這一點上，通過在主鏈路上以設置鏈路速率來發(fā)送訓 練;漠式來開始訓練會話，并檢查關(guān)聯(lián)訓練狀態(tài)。接收器三個階段的每 個的合格/失敗位，并且發(fā)射器僅在檢測到合格時才進入下 一個階段， 使得在檢測到合格時，主鏈路以那個鏈路速率準備就緒。在這一點上， 接口轉(zhuǎn)變到正常操作狀態(tài)1510，否則，減小鏈路速率并重復進行訓練 會話。在正常操作狀態(tài)1810期間，源繼續(xù)定期監(jiān)測鏈路狀態(tài)指標，它 如果失敗，則檢測到熱拔事件，以及系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)1804，并等 待熱插檢測事件。但是，如果檢測到失步，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到狀態(tài)1808等 待主鏈路重新發(fā)起事件。圖19示出以下所述的顯示狀態(tài)圖1900。在狀態(tài)1902， 沒有檢測到電壓，顯示器轉(zhuǎn)到"斷開"狀態(tài)。在備用才莫式狀態(tài)1904, 主鏈路接收器和輔助信道從屬裝置(slave)處于電氣空閑，監(jiān)測輔助信 道從端口的端接電阻器兩端的電壓降的預定電壓。如果檢測到電壓， 則輔助信道從端口祐匸接通，從而指明熱插事件，以及系統(tǒng)移動到顯示 狀態(tài)1906,否則，顯示保持在備用狀態(tài)1904。在狀態(tài)1906(主鏈路初 始化階段)，如果檢測到顯示器，則輔助從端口完全祐j妄通，以及發(fā)射 器響應接收器鏈路能力讀取命令，并且顯示器狀態(tài)轉(zhuǎn)變到1908，否貝'J， 如果在超過預期時間周期在輔助信道上沒有活動，則使輔助信道從端
口進入備用狀態(tài)1904。 在訓練開始通信階段，顯示器通過使用訓練模式調(diào)整均 衡器、更新各階段的結(jié)果，來響應發(fā)射器進行的訓練發(fā)起。如果訓練 失敗，則等待另一個訓練會話，以及如果訓練合格，則轉(zhuǎn)到正常操作 狀態(tài)1910。如果在超過預定時間(例如10毫秒)在輔助信道上或者在主 鏈路上(用于訓練)沒有活動，則輔助信道從端口設置成備用狀態(tài)1904。圖20-24示出交叉平臺顯示接口的特定實現(xiàn)。 圖20示出PC主板2000，其中具有結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的發(fā) 射器2004的板載圖形引擎2002。應當注意，發(fā)射器2004是圖1所示 發(fā)射器的一個特定示例。在所述實施例中，發(fā)射器2004(沿連接器1700 的行)耦合到安裝于主板2000的連接器2006,主板2000又通過耦合顯 示裝置2010的雙絞線2010連接到顯示裝置2008。 本領(lǐng)域已知，PCI Express(由加利福尼亞的圣克拍^立的 Intel Corporation開發(fā))是高帶寬低引腳數(shù)的串行互連技術(shù)，它還保持與 現(xiàn)有PCI基礎(chǔ)設施的軟件兼容性。在這個配置中，PCI Express端口經(jīng) 過擴大(augment)以便符合交叉平臺接口的要求，它可使用如圖所示的 主板安裝連接器直^t妄驅(qū)動顯示裝置。 在不可能在主板上安裝連接器的情況下，信號可通過 PCI Express主板的SDVO插槽^支路由，并使用如圖21所示的無源卡 連接器被帶到PC的背面。如同當代附加圖形卡的情況那樣，附加圖 形卡可取代板載圖形引擎，如圖23所示。 在筆記本電腦應用的情況下，主板圖形引擎上的發(fā)射器 將通過內(nèi)部布線來驅(qū)動集成接收器/TCON,它將直接驅(qū)動面板。對于 最節(jié)省成本的實現(xiàn)，接收器/TCON將安裝在面板上，由此將互連導線 的數(shù)量減少到8或10，如圖24所示。 上述示例全部假定集成發(fā)射器。但是，完全可行的是實 現(xiàn)為分別通過AGP或SDVO插槽集成到PCI和PCI Express環(huán)境的獨 立發(fā)射器。獨立發(fā)射器將實現(xiàn)輸出流，而無需圖形硬件或軟件的任何
改變。 現(xiàn)在根據(jù)各描述用于實現(xiàn)本發(fā)明的特定過程的多個流程 圖來描述本發(fā)明的方法。具體來說，圖25-29描述多個相互關(guān)聯(lián)過程， 它們在單獨或以任何組合使用時描述本發(fā)明的方面。圖25示出流程圖，詳細描述才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例、 用于確定接口 100的操作模式的過程2500。在這個過程中，僅當視頻 源和顯示裝置均為數(shù)字時，才將操作模式設置為數(shù)字模式。否則，將 操作模式設置為模擬模式。應當注意，這個上下文中的"模擬模式" 可包括常規(guī)VGA才莫式以及包括具有嵌入對齊信號和雙向邊帶的差分 模擬視頻的增強模擬模式。下面描述這種增強模擬模式。 在步驟2502,詢問視頻源以便確定視頻源是支持才莫擬還 是數(shù)字數(shù)據(jù)。如果視頻源僅支持模擬數(shù)據(jù)，則耦合裝置100的操作模 式將設置為才莫擬(步驟2508),然后該過程結(jié)束(步驟2512)。 如果視頻源可輸出數(shù)字數(shù)據(jù)，則該過程繼續(xù)進行到步驟 2506。然后，詢問顯示裝置以便確定顯示裝置是否配置成接收數(shù)字數(shù) 據(jù)。如果顯示裝置僅支持模擬數(shù)據(jù)，則耦合裝置的操作模式將設置為 才莫擬(步驟2508)，然后該過程結(jié)束(步驟2512)。否則，耦合裝置的操 作模式設置為數(shù)字(步驟2510)。例如，處理器可控制耦合到中的開關(guān)， 以便將模式設置為數(shù)字。 一般來說，耦合裝置配置成僅當視頻源和視 頻宿均以對應數(shù)字^t式進行聽任時，才以全數(shù)字^t式進行操作。 圖26示出流程圖，詳細描述才艮據(jù)本發(fā)明的某些方面、用 于提供實時視頻圖像校驗的過程2600。在這個示例中，過程2600的 所有確定由耦合到顯示接口的處理器來進行。 在步驟2600,從視頻源接收視頻信號。隨后，由關(guān)聯(lián)所 接收視頻信號的視頻源來提供信號質(zhì)量測試模式(步驟2602)。在步驟 2604,根據(jù)質(zhì)量測試模式來確定誤碼率。然后，確定誤碼率是否大于 門限值(步驟2606)。如果確定誤碼率不大于門限值，則確定(步驟2614) 是否存在更多視頻幀。如果確定存在更多視頻幀，則該過程返回到步
驟2600。否則，該過程結(jié)束。但是，如果在步驟2606確定誤碼率大于門限值，則確定 (步驟2608)比特率是否大于最小比特率。如果比特率大于最小比特率， 則降低比特率(步驟2610)，并且該過程返回到步驟2606。如果比特率 不大于最小比特率，則將模式改變?yōu)槟M模式(步驟2612)，并且該過 程結(jié)束。 圖27示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路建立過程的 流程圖2700。過程2700在2702開始于接收到熱插檢測事件通知。在 2704，通過關(guān)聯(lián)輔助信道來進行主鏈路查詢，以便確定最大數(shù)據(jù)速率、 接收器中包含的多個時基恢復單元以及可用緩沖器大小。隨后，在 2706，通過訓練會話來檢驗最大鏈路數(shù)據(jù)速率，并且在2708，通知數(shù) 據(jù)流源關(guān)于熱插事件。在2710,通過輔助信道來確定顯示器的能力(例 如使用EDK)),并且在2712，顯示器響應查詢，它又在2714產(chǎn)生主 鏈路訓練會話的合作。 隨后，在2716，流源通過輔助信道向接收器發(fā)送流屬性， 并且在2718，進一步通知流源關(guān)于主鏈路是否能夠支持在2720的所 請求數(shù)量的數(shù)據(jù)流。在2722,通過添加關(guān)聯(lián)分組報頭來形成各個數(shù)據(jù) 分組，并且在2724,調(diào)度多個源流的復用。在2726,確定鏈路狀態(tài)是 否正確。當鏈路狀態(tài)不正確時，則在2728，通知源關(guān)于鏈路故障事件， 否則，在2730，根據(jù)各個分組報頭將鏈路數(shù)據(jù)流重構(gòu)為原始流。在 2732,則將重構(gòu)原始數(shù)據(jù)流傳遞給顯示裝置。 圖28示出流程圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、 用于執(zhí)行訓練會話的過程2800。應當注意，訓練會話過程2800是圖 25所示操作25的一個實現(xiàn)。在2802，通過在主鏈路上以設置鏈路速 率向接收器發(fā)送訓練模式，來開始訓練會話。圖ll示出根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的典型鏈路訓練模式。如圖所示，在訓練會話期間，階段 1表示最短行程長度，而階段2是最長行程長度。接收器將使用這兩 個階段來優(yōu)化均衡器。在階段3中，只要鏈路質(zhì)量是適當?shù)模瑒t實現(xiàn)位鎖定和字符鎖定。在2804，接收器檢查關(guān)聯(lián)訓練狀態(tài)，以及根據(jù)訓 練狀態(tài)檢查，在2806,接收器三個階段的每一個以及發(fā)射器設置合格 /失敗位。在各階段，接收器僅在檢測到合格時才進入下一個階段，以 及在2810，如果接收器沒有檢測到合格，則接收器減小鏈路速率，并 重復進行訓練會話。在2812，主鏈路以檢測到合格的那個鏈路速率準 備就緒。 圖29示出用于實現(xiàn)本發(fā)明的計算機系統(tǒng)2900。計算機 系統(tǒng)2900只是可實現(xiàn)本發(fā)明的圖形系統(tǒng)的一個示例。計算機系統(tǒng)2900 包括中央處理器(CPU)1510、隨機存取存儲器(RAM)2920、只讀存儲器 (ROM)2925、 一個或多個外圍設備2930、圖形控制器2960、主存儲裝 置2940和2950以及數(shù)字顯示單元2970。本領(lǐng)域7>知，ROM用于向 CPU 2910單向傳遞數(shù)據(jù)和指令，而RAM通常用于雙向傳遞數(shù)據(jù)和指 令。CPU2910 —般可包括任何數(shù)量的處理器。主存儲裝置2940和2950 均可包括任何適當?shù)挠嬎銠C可讀介質(zhì)。通常是海量存儲器裝置的輔助 存儲介質(zhì)880還與CPU 2910雙向耦合，并提供附加數(shù)據(jù)存儲容量。 海量存儲器裝置880是可用來存儲包括計算機代碼、數(shù)據(jù)等的程序的 計算機可讀介質(zhì)。海量存儲器裝置880通常是例如硬盤或磁帶等存儲 介質(zhì)，它們一般比主存儲裝置2940、 2950要慢。海量存儲裝置880可 采取磁或紙帶讀取器或者某種其它公知裝置的形式。大家會理解，海 量存儲器裝置880中保持的信息在適當情況下可作為虛擬存儲器、作 為RAM 2920的組成部分以標準方式纟皮結(jié)合。 CPU 2910還耦合到 一個或多個輸入/輸出裝置890 ，它可 包括但不限于例如視頻監(jiān)測器、軌跡球、鼠標、鍵盤、擴音器、觸控 式(touch-sensitive)顯示器、換能器(transducer)讀卡器、磁帶或紙帶讀取 器、寫字板、指示筆(stylus)、語音或手寫識別器等裝置或者其它7>知 的輸入裝置，例如當然包括其它計算機。最后，CPU2910可選地可使 用一般表示為2995的網(wǎng)絡連接耦合到計算機或電信網(wǎng)絡、如因特網(wǎng)或 內(nèi)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。通過這樣一種網(wǎng)絡連接，我們考慮，在執(zhí)行上述方法步
驟的過程中，CPU2910可接收來自網(wǎng)絡的信息，或者可向網(wǎng)絡輸出信 息。通常表示為將使用CPU 2910來運行的指令序列的這種信息可以 例如釆取以載波體現(xiàn)的計算機數(shù)據(jù)信號的形式從網(wǎng)^^妄收并輸出到網(wǎng) 絡。上述裝置和材料將是計算積^更件和軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的。 圖形控制器2960生成模擬圖像數(shù)據(jù)和對應的參考信號， 并將它們兩者提供給數(shù)字顯示單元2970。例如可根據(jù)從CPU 2910或 者從外部編碼(未示出)接收的像素數(shù)據(jù)來生成才莫擬圖像數(shù)據(jù)。在一個 實施例中，以RGB格式來提供模擬圖像數(shù)據(jù)，并且參考信號包括本領(lǐng) 域公知的Vsync和Hsync信號。但是，應當理解，本發(fā)明可采用其它 格式的模擬圖像、數(shù)據(jù)和/或參考信號來實現(xiàn)。例如，模擬圖像數(shù)據(jù)可 包括還具有對應時間參考信號的視頻信號數(shù)據(jù)。 本發(fā)明提供完全可縮放互連，并允許源裝置或宿裝置(或 者兩者)使用比結(jié)合到主鏈路通道中的通道數(shù)量更少數(shù)量的 一種實現(xiàn)。 現(xiàn)在描述本發(fā)明的另一個實施例，它利用發(fā)明的顯示接口動態(tài)分配資 源以便同時支持多個不同功能的能力的事實。例如，如果在源和宿裝 置已經(jīng)相互識別并且確定待顯示的視頻需要比主鏈路中的可用通道數(shù) 量更少數(shù)量之后，任何未使用通道則可單獨或者按照視頻顯示功能用 來支持其它功能。 例如，如果主鏈路配置成具有四個通道，則主鏈路可配 置為單通道，它足以支持高清晰(HD)分辨率(即1080i/720p)以及高達 1680 x 1050(WSXGA+)的PC分辨率。備選地，如果主鏈路配置為2 通道配置，則可支持全HD(1080p)和高達1920 x 1200(WUXGA)的PC 分辨率。因此，當通道的一部分未使用時，則未使用通道的導線可用 于其它目的(例如傳送電力和USB)。圖30示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)3000。系統(tǒng) 3000包括源裝置3002,它通過單向主鏈路3006和雙向輔助信道3008 連接到宿裝置3004。在所述實施例中，主鏈路3006具有多個導線， 它們可配置成至少四個通道(通道O、通道l、通道2和通道3)。在操
作期間，源裝置3002和宿裝置3004將通過由源裝置3002向源特定字 段顯示存儲器寫入源標識符(SID)并通過AUX CH事務讀取宿裝置的 宿ID,來相互發(fā)現(xiàn)。例如，假定在源和宿裝置已經(jīng)相互發(fā)現(xiàn)之后，確 定僅需要4個可用通道中的2個，以便提供足夠的資源，由此留下例 如通道2和3未使用。在這種情況下，使通道2和3 "多目的化"， 因為它們可用于其它目的，例如傳送電力、提供USB信道等，由此提 供至少部分根據(jù)主鏈路支持的應用的資源的動態(tài)分配。在所述實施例 中，例如可通過使用啟用開關(guān)3010和3012來實現(xiàn)資源的動態(tài)分配。 例如，當源裝置3002接通12伏電源3014并起動開關(guān)3012以便通過 通道3向宿電源電路3016提供電力時，僅在它發(fā)現(xiàn)宿裝置3004的存 在之后，12伏電源保持斷開。 另外，僅在發(fā)現(xiàn)之后，源裝置3002才起動開關(guān)3010， 由此連接USB類型配置的通道2，連接宿USB集線器3018和源USB 集線器3020。這才羊，源裝置3002可與向宿裝置3004提供12伏電力 同時通過通道0和1來提供HD視頻，并通過通道3來執(zhí)行USB事務。 應當理解，在那些情況下，當源裝置實際上是通用時，宿裝置將需要 來自DC電源(而不是12伏電源)的DC電力。在這種情況下，宿裝置 中的USB集線器通過USB連接器將任何USB業(yè)務路由到主機。 本發(fā)明顯著地簡化了電纜管理，因為現(xiàn)在能夠構(gòu)建源-宿束(bundle)系統(tǒng)，其中宿裝置只有 一個永久捆綁(tether)到宿裝置的受 控制(captive)電纜。另外，宿裝置具有例如電視會話的嵌入擴音器和攝 像頭等附加特征，由此釆用單電纜同時支持多個特征，而沒有各需要 獨立電纜(例如獨立電源/USB電纜)。 雖然僅描述了本發(fā)明的幾個實施例，但是應當理解，可 在不背離本發(fā)明的精神或范圍的前提下，通過其它許多具體形式來實 施本發(fā)明。因此，當前實例將被視作解釋性而不是限制性的，并且本 發(fā)明不限于本文提供的細節(jié)，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍及其等 效內(nèi)容的完整范圍之內(nèi)進行修改。 雖然已經(jīng)根據(jù)一個優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是，存 在落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)的變更、置換和等效方案。還應當注意，存 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程以及裝置的許多備選方式。因此，本發(fā)明要^皮理 解為包括落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有這類變更、置換和等效 方案。
權(quán)利要求
1.一種基于分組的顯示接口，設置成將多媒體源裝置耦合到多媒體宿裝置，包括發(fā)射器單元，耦合到所述源裝置，設置成按照原始流速率來接收源分組數(shù)據(jù)流；接收器單元，耦合到所述宿裝置；以及鏈接單元，耦合所述發(fā)射器單元和所述接收器單元，設置成按照與所述發(fā)射器單元和所述接收器單元之間的所述原始流速率無關(guān)的鏈路速率來傳遞由基于所述源分組數(shù)據(jù)流的多個多媒體數(shù)據(jù)分組形成的多媒體數(shù)據(jù)分組流，包括多個雙向通道，用于將所述多媒體數(shù)據(jù)分組從所述發(fā)射器單元傳遞到所述接收器單元，以及用于以下用途的部件根據(jù)將所述源數(shù)據(jù)分組流從所述發(fā)射器傳遞到所述接收器所需的資源來動態(tài)配置主鏈路，使得為了與所述傳遞不同的目的來分配任何未使用的通道。
2. 如權(quán)利要求l所述的基于分組的顯示接口，其中，所述多i某體 數(shù)據(jù)分組流是各具有與所述原始流速率無關(guān)的關(guān)聯(lián)可調(diào)整數(shù)據(jù)流鏈路 速率的多個多媒體數(shù)據(jù)分組流其中之一 。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯示接口，其中，所述鏈路單元還包括 雙向輔助信道，設置成在所述發(fā)射器單元與所述接收器單元之間或者在所述接收器單元與所述發(fā)射器單元之間傳遞信息。
4. 如權(quán)利要求3所述的顯示接口，其中，所述雙向輔助信道由配 置成將信息從宿裝置傳送到所述源裝置的單向反向信道和作為與所述 反向信道協(xié)同工作的、用于將信息從所迷源裝置傳送到所述宿裝置的 主要信道的一部分而包括的單向正向信道來形成。
5. 如權(quán)利要求1所述的顯示接口，其中，配置器包括 多個開關(guān)，其中的每一個與至少一個通道相關(guān)聯(lián)，用于根據(jù)將由所述主鏈路與將數(shù)據(jù)分組從所述發(fā)射器傳遞導所述接收器得同時提供服務的其它功能，將關(guān)聯(lián)的通道或多個通道與除所述發(fā)射器單元和所 述接收器單元之外的電路連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的顯示接口，其中，主鏈路帶寬至少等于虛 擬鏈路帶寬的合計。
7. 如權(quán)利要求l所述的顯示接口，還包括 熱插事件檢測器單元，設置成自動確定何時將活動宿裝置連接到所述鏈接單元。
8. 如權(quán)利要求2所述的顯示接口，其中，所述信息包括由宿裝置 用于根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)流來提供顯示圖像的顯示定時信息。
9. 如權(quán)利要求1所述的顯示接口 ，其中，所述信息包括失步信息、 丟棄分組信息和訓練會話結(jié)果信息。
10. 如權(quán)利要求2所述的顯示接口，其中，所述多媒體數(shù)據(jù)分組 傳遞是包括視頻/圖形數(shù)據(jù)流和多信道音頻流的等時類型傳遞，以及所 述信息傳遞是異步傳遞。
11. 如權(quán)利要求1所述的顯示接口，其中，所述鏈路速率可在每 秒大約1.0千兆位至大約2.5千兆位的范圍中調(diào)整。
12. 如權(quán)利要求1所述的顯示接口，其中，所述接收器單元包括 時基恢復單元，設置成根據(jù)所述主鏈路數(shù)據(jù)分組內(nèi)嵌入的時間戳來再 生特定數(shù)據(jù)流的原始速率。
13. —種動態(tài)分配具有包括多個通信通道的單向主鏈路和雙向輔 助信道的視頻顯示接口中的通信資源的方法，包括確定所有可用通信資源中服務于第一功能所需的部分；以及 如果可用通信資源的所述部分小于總可用通信資源，則至少向第 二功能重新分配剩余通信資源。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述多媒體數(shù)據(jù)分組流是 各具有與原始流速率無關(guān)的關(guān)聯(lián)可調(diào)整數(shù)據(jù)流鏈路速率的多個多媒體數(shù)據(jù)分組流其中之一。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述鏈路單元還包括 雙向輔助信道，設置成在所述發(fā)射器單元與所述接收器單元之間或者在所述接收器單元與所述發(fā)射器單元之間傳遞信息。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述雙向輔助信道由配置 成將信息從宿裝置傳送到源裝置的單向反向信道和作為與所述反向信 道協(xié)同工作的、用于將信息從所述源裝置傳送到所述宿裝置的主要信 道的一部分而包括的單向正向信道來形成。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述部件包括 多個開關(guān)，其中的每一個與至少一個通道相關(guān)聯(lián)，用于根據(jù)將由它功能，將關(guān)聯(lián)的通道或多個通道與除發(fā)射器單元和接收器單元之外 的電路連接。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是“基于分組的視頻顯示接口中的動態(tài)資源重新分配”。公開了設置成將多媒體源裝置耦合到多媒體宿裝置的基于分組的顯示接口，它包括發(fā)射器單元，耦合到源裝置，設置成按照原始流速率來接收源分組數(shù)據(jù)流；接收器單元，耦合到宿裝置；以及鏈接單元，耦合發(fā)射器單元和接收器單元，設置成按照發(fā)射器單元和接收器單元之間的鏈路速率來傳遞由基于源分組數(shù)據(jù)流的多個多媒體數(shù)據(jù)分組形成的多媒體數(shù)據(jù)分組流。
文檔編號G09G3/20GK101345039SQ20081012837
公開日2009年1月14日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者O·科巴亞施 申請人:創(chuàng)世紀微芯片公司