专利名称：应用于多媒体接口的声音时钟产生方法
技术领域：
本发明涉及一种高分辨率多i某体接口 (High-Definition Multimedia Interface, HDMI)的系统，特别涉及一种高分辨率多媒体接口中产生声音时 钟的方法。
背景技术：
在高分辨率多媒体接口 (High-Definition Multimedia Interface, HDMI)中是以最小化传输差分信号(Transition Minimized Differential Signaling, TMDS)来同时传输图像和声音数据，而在HDMI的规格中只有图像 时钟(video clock)会实际上经由传输线来传输。然而，声音时钟(audio clock) 须利用记录在信息帧(information frame)的第一参数N和第二参数CTS以 及图像时钟以间接获得，此时依据HDMI规格所描述的方法，第一参数N、第 二参数CTS 、图像时钟的频率Fv和声音时钟的频率FA间具有以下关系
(128 xFj 巧，
但是因为图像时钟其本身便可能存在有一抖动(jitter),而在传输信号 的过程中也可能受到其它噪声干扰，最后在接收端的声音时钟的锁相环中亦 会产生抖动，因此所产生出来的声音时钟其品质不佳。另外由于第一参数N、 第二参数CTS的数值皆非常大，在电路设计上需要灵敏度非常高的组件来完 成接收端的声音时钟锁相环的功能。由于上述原因，在实作上采取现有技术 来得出声音时钟的方法有其难度以及限制。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种利用 一参考时钟与 一 图像时钟两者中一 时钟去计数另 一时钟来决定一参数值，并依据该参数值以及该参考时钟来产 生一声音时钟(audio clock),以解决上述问题。
依据本发明实施例，其揭露一种多媒体接口的 一声音时钟的产生方法，其包含有提供一参考时钟；利用该参考时钟与一图像时钟两者中一时钟去 计数另 一时钟来决定一参数值；以及依据该参数值以及该参考时钟来产生该 声音时钟。
图1为本发明第一实施例中一参考时钟Cx与一图像时钟Cv的波形图。
图2为本发明第二实施例中一参考时钟Cx与一图像时钟Cv的波形图。
附图符号说明
Cx:参考时钟
Tx:参考时钟Cx的周期
B:参考时钟Cx的周期数
Cv:图像时钟
Tv:图像时钟Cv的周期
A:图像时钟Cv的周期数。
具体实施例方式
本发明利用一个在多媒体接口的接收端产生的参考时钟(reference clock) Cx配合由接收端传送来的图像时钟(video clock) Cv,并在两者中取一 时钟去计数另 一时钟来决定一参数值，最后再依据该参数值以及该参考时钟 Cx来产生一声音时钟(audio clock) CA,所以本发明的产生声音时钟CA的方 法至少有两种不同实施例第一种是利用参考时钟Cx来计数图像时钟Cv,而 第二种则是利用图像时钟Cv来计数参考时钟Cx。因为最后的声音时钟Ca是由 参考时钟Cx经由一锁相环(phase lock loop, PLL)倍频后得来，所以不同于 上述现有技术，本发明不需考虑图像时钟Cv本身的抖动(jitter)以及传输过 程中可能受到的噪声干扰。
请参考图1，图1为本发明第一实施例中一参考时钟Cx与一图像时钟Cv
的波形图。如图所示，参考时钟Cx的周期Tx小于图像时钟Cv的周期Tv，因此 在本实施例中利用参考时钟Cx (例如由一石英振荡器所产生)来计数图像时钟 Cv,而两周期Tx、 Tv具有^x;-5x7^的关系，亦即A个图像时钟Cv的周期长 度相等于B个参考时钟Cx的周期长度，此处定义A为该图像时钟Cv中被该参 考时钟Cx所计数的预定周期数，以及定义B"为一参数值，因此可知图像时钟Cv的周期Tv与参考时钟Cx的周期Tx间的关是: 爿
等式l<formula>formula see original document page 6</formula>
又根据HDMI规格所描述的方法，第一参数N、第二参数CTS、图像时钟 周期Tv和声音时钟周期TA间具有以下关系
其中，第一参数N与第二参数CTS皆为包含在信息帧(information frame )中的参数，其是随图像时钟Cv经传输线由传送端输出至接收端，最后， 接收端便是由此二参数来获得声音时钟CA。
将等式1代入等式2后可以得到声音时钟周期TA与参考时钟周期Tx间的 关是
由等式3可知，因为第 一参数N与第二参数CTS可由接收到的信号中解 出，所以只要能够得到图像时钟周期Tv与参考时钟周期Tx间的计数参数B"， 便可以计算出声音时钟周期L。也就是说，可经由一锁相环，将输入的参考 时钟Cx倍频以产生声音时钟CA,其倍频倍数为128x (CTS/N) x (B/A),因 为锁相环是以 一稳定的参考时钟Cx当输入时钟，如此所产生的声音时钟CA会 比锁相环直接经由图像时钟Cv锁出的声音时钟来的稳定。
请注意，由于在高分辨率多媒体接口 ( High-Definition Multimedia Interface, H薩I )中声音时钟CA的频率只可能是几个不连续频率值的其中之 一，例如声音时钟CA的频率可能是32KHz、44. lKHz、48KHz、88. 2KHz、176. 4KHz、 96KHz以及192KHz的其中之一，如果因为计算上的误差使得利用等式3所计 算出来的声音时钟周期TA的倒数并不是上述七种频率值其中之一，则我们可 以从上述七种频率值中挑选一个频率值，其中该频率值为最接近等式3所计 算出来的声音时钟周期L的倒数值，以用来当作最后拿来使用的声音时钟CA 的频率。
另外，由于上述七种频率值中最接近的两个频率为44. lKHz以及48KHz， 以及两者间的差异量为(48-44.1)/48s0.08,因此在计算的过程中必须注意最大 误差值E不能超过该差异量的一半，亦即4%，否则有可能会发生无法根据计 算出的声音时钟周期L来推断真正的声音时钟频率究竟为上述七种频率值中 哪一个的情形(或者是产生误判)。为了避免这种情形，用来被参考时钟Cx
等式2<formula>formula see original document page 6</formula>
等式3<formula>formula see original document page 6</formula>计数的图像时钟Cv的预定周期数A必须够大(亦即周期数愈大则误差值愈小)， 或者用来计数的参考时钟Cx的周期Tx必须够小，以使得最大误差值E不能超 过4%。预定周期数A的最小值的决定方法说明如下。
参考时钟Cx可以由设计者自由选择，参考时钟Cx决定后参考时钟周期Tx 即被决定。数字量测一定会有误差产生，因此接着根据实际的量测准确度来 决定出对参考时钟Cx而言，当其计数A个图像时钟周期Tv时一可容许的误差 周期数《，由于^><7;=^><:^,所以其误差值为
《；/S7^ = /cr,等式4
在高分辨率多媒体接口中图像时钟Cv的频率分布是25丽z一165MHz,而由 等式4可知最大误差值E会在图像时钟周期Tv最小时发生，亦即图像时钟Cv 的频率为最大值165MHz时，所以最小图像时钟周期7;,，大致上约为6ns。因 此最大误差值E必须符合下式
1《><7^/^><7;,.咖)^￡ 等式5
根据等式5，预定周期数A的最小值即可以决定。
举例来说，若最大误差值E为4。/。，最小图像时钟周期z;，为6ns,参考 时钟周期L设定为50ns，以及误差周期数《设定为2,将这些参数代入等式 5可得[2x50/G4x6)]^。.04，因此预定周期数A要超过416. 6，可取整数417或 其它更大的整数，例如是512、 1024等。
另 一方面，也可以设计让参考时钟Cx的周期Tx大于图像时钟Cv的周期Tv， 而用图像时钟Cv来计数参考时钟Cx。请参考图2，图2为本发明第二实施例 中一参考时钟Cx与一图像时钟Cv的波形图。同样地，该两周期^、；具有下 列关系^4x7^=3x7^，其中，B是参考时钟Cx被图像时钟Cv所计数的预定周 期数，以及^"为一参数值。此时用来决定声音时钟周期TA与参考时钟周期 TJ司的关系式亦为等式3,但是最大误差值E必须由预定周期数B来决定，而 不是如第一实施例般由预定周期数A来决定。此时对图像时钟Cv而言，当其 计数B个参考时钟周期Tx时先决定一可容许的误差周期数^，所以其误差值 为
《V巧=巧度z 等式6
由等式6可知最大误差值E会在图像时钟周期Tv最大时发生，亦即图像 时钟Cv的频率为最小值25MHz时，所以最大图像时钟周期7^_大致上约为 40ns。因此，最大误差值E必须符合下式^x;拜/(^rjjw 等式7 根据等式7，预定周期数B的最小值即可以决定，此时再利用等式3则 可得出声音时钟CA的周期TA。
举例来说，若最大误差值E为4。/。，最大图像时钟周期z;,，为40ns,参考
时钟周期Tx设定为50ns，以及误差周期数《设定为2,将这些参数代入等式 7可得[2x40/(万x50)]《0.04，因此预定周期数B要大于或等于40，可取整数40 或其它更大的整数。若设定预定周期数B为130，假设此时图像时钟Cv的频 率为74. 25匪z,参数N等于11648， CTS等于210937，则根据等式1可得
=482.625,若因量测误差使得实际量测到的A为484，代
<formula>formula see original document page 8</formula>
因此计算出的声音时钟频率为32. 12KHz,与上述七种频率值相比较可知 32KHz即为最后正确的声音时钟频率值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种多媒体接口的一声音时钟的产生方法，包含提供一参考时钟；利用该参考时钟与一图像时钟两者中一时钟去计数另一时钟来决定一参数值；依据该参数值以及该参考时钟来产生一预估声音时钟；依据该预估声音时钟，自多个声音时钟中选择其中的一个作为该声音时钟。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，该多个声音时钟的频率值包括 32KHz、 44. lKHz、 48KHz、 88. 2KHz、 176. 4KHz、 96KHz以及192KHz。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，该参考时钟的周期7^小于该图像时 钟的周期，且该两周期^、；具有下列关系」><;=8><7^，其中，^是该 图像时钟中被该参考时钟所计数的预定周期数，以及3"为该参数值。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，该参考时钟的周期r,大于该图像时 钟的周期；，且该两周期^、；具有下列关系^><;=5><:^，其中，5是该 参考时钟中被该图像时钟所计数的预定周期数，以及5"为该参数值。
5. 如权利要求1所述的方法，更包括自 一信息帧中获得一第一参数N与一第二参数CTS; 其中，该声音时钟的周期7^为128x(Cre/iV)x(S/M)x7V ，其中，；为该图 像时钟的周期以及B "为该参数值。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，选择出该声音时钟的步骤另包含 比较该预估声音时钟的频率与该多个声音时钟的频率值，并在该多个声音时钟的频率值中取最接近该预估声音时钟的频率的一频率值来作为该声音 时钟。
7. 如权利要求1所述的方法，其应用于一高分辨率多媒体接口的一接收端。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，该参考时钟是由一石英振荡器所产生。
9. 一种多媒体接口的一声音时钟的产生方法，包含 提供一参考时钟；利用该参考时钟与一图像时钟两者中一时钟去计数另一时钟来决定一参数值；自一信息帧中获得一第一参数N与一第二参数CTS;以及 依据该第一参数N、该第二参数CTS、该参数值以及该参考时钟来产生该声音时钟。
10. 如权利要求9所述的方法，更包含比较该声音时钟的频率与多个频率值，并在该多个频率值中取最接近该 声音时钟的频率的 一频率值来更新该声音时钟。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，该多个频率值包括32KHz、 44. lKHz、 48KHz、 88. 2KHz、 176. 4KHz、 96KHz以及192KHz。
12. 如权利要求10所述的方法，其应用于一高分辨率多媒体接口的一接 收端。
13. 如权利要求10所述的方法，其中，该参考时钟是由一石英振荡器所 产生。
全文摘要
一种应用于多媒体接口以产生一声音时钟的方法，其包含有提供一参考时钟；利用该参考时钟与一图像时钟两者中一时钟去计数另一时钟来决定一参数值；以及依据该参数值以及该参考时钟来产生该声音时钟。
文档编号H04N5/00GK101409776SQ20071018114
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者童旭荣 申请人:瑞昱半导体股份有限公司