基于分组的视频显示接口及其使用方法

专利名称：基于分组的视频显示接口及其使用方法
技术领域：
本发明涉及显示装置。更具体地，本发明涉及适于把视频源耦合到视频显示装置的数字显示接口。
背景技术：
当前，视频显示技术分成模拟型显示装置(例如阴极射线管)和数字型显示装置(例如液晶显示器或LCD、等离子体屏幕等)，其每一类型都必须利用具体的输入信号来驱动，以便成功地显示一个图像。例如，一种典型的模拟系统包括模拟源(例如个人计算机、DVD播放机等)，利用通信链路直接耦合到显示装置(有时称作视频接收点(sink))。通信链路通常采用本专业技术人员公知的电缆形式(例如在PC情况下的模拟VGA电缆，或称作VGA DB15电缆)。例如，VGA DB15电缆包括15根引线，每一个引线用于传送特定信号。
由于大规模和日益扩展的安装基础，VGA DB15电缆的优点之一是该电缆的普遍存在特性。只要上述的模拟系统成为主流，就很少有远离该VGA DB15而转向其它电缆形式的诱因。
但是，在最近几年中，数字系统的迅猛发展已使得具有数字能力的电缆(比如数字可视接口(DVI)电缆)的使用更为期望。公知的是，DVI是由数字显示工作组(DDWG)创建的一个数字接口标准。使用转换最小化的差分信令(TMDS)协议发送数据，把数字信号从PC的图形子系统提供到显示器。DVI处理超过160MHz的带宽，并因比利用单一设置的链路来支持UXGA和HDTV。
当今的显示互连景况包括用于桌面显示互连应用的VGA(模拟)和DVI(数字)、以及用于膝上型和其它一体化(all-in-one)装置内的内部连接应用的LVDS(数字)。图形IC卖主、显示控制器IC卖主、监视器制造商和PC OEM以及桌面PC消费者到了某种程度就必须把接口选择考虑到其设计、产品定义、制造、行销和购买决定中。例如，如果消费者购买一台具有模拟VGA接口的PC，随后该消费者必须或购买一个模拟监视器或购买一个数字监视器，其中通过同轴模-数转换器(ADC)或该特定监视中建立的一个ADC数字化由VGA接口提供的模拟视频信号。
因此，期望有一种数字接口比当前接口(例如DVI)更加经济有效地耦合视频源和视频显示器。在某些情况下，该数字接口还将后向兼容模拟视频，例如VGA。

发明内容
本发明公开一种基于分组的显示接口，用于把一个多媒体信源装置耦合到一个多媒体接收点装置，包括耦合到该信源装置的发送器单元，用于根据一种自然(native)数据流速率接收一个源分组数据流；耦合到该接收装置的接收器单元；和耦合该发送器单元和该接收器单元的一个链接单元，用于根据在该发送器单元和该接收器单元之间的链路速率基于该源分组数据流传送由若干多媒体数据分组形成的一个多媒体数据分组流。应该注意，在描述的实施例中，该链路速率与该自然数据流速率无关。
在另一个实施例中，本发明公开一种基于分组的方法，用于把一个多媒体信源装置耦合到一个多媒体接收点装置。该方法包括以下操作提供一个其上耦合有发送器单元的一个信源装置；提供一个其上耦合有接收器单元的接收装置；根据一个自然数据流速率由该发送器单元接收一个源数据流；利用一个链接单元耦合该发送器单元和该接收器单元；根据该源数据流形成由若干多媒体数据分组构成的一个多媒体数据分组流；和根据一个链路速率在该发送器单元和该接收器单元之间传送该多媒体数据分组流。
在本发明的又一实施例中，描述了基于分组的用于耦合一个信源装置和一个显示装置的视频接口。该接口包括在信源装置一侧，一个信源应用层，用于提供一个源数据流、一个数据流格式、若干数据流属性和一个数据流识别号码；耦合到该信源应用层的信源链路层，用于提供链路初始化和视频接口管理功能；耦合到该链路层的一个信源物理层，包括一个信源逻辑层，用于至少打包/拆包数据、加扰/解扰数据、产生链路训练图案(pattern)、编码和解码数据；以及一个信源电层，包括用于初始化、并行到串行和串行到并行变换和能扩频的PLL的电路。该接口还包括耦合该信源装置物理层和一个显示装置物理层的一个双向辅助通道，用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息，并且反之亦然。耦合该信源装置物理层和一个显示装置物理层的一个单向主链路，用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息。
在另一实施例中，公开了一种计算机程序产品，用于基于分组耦合一个信源装置和一个显示装置。这种计算机程序产品包括用于提供一个源数据流、一个数据流格式、若干数据流属性和一个数据流识别号码的计算机代码；用于提供链路初始化和视频接口管理功能的计算机代码；用于打包和/或拆包数据的计算机代码；用于加扰和/或解扰数据的计算机代码；用于产生链路训练图案的计算机代码；用于对数据编码和解码的计算机代码；用于耦合的初始化的计算机代码；用于提供并行到串行和串行到并行转换的计算机代码；用于利用辅助信道在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息以及反向亦然的计算机代码；用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息的计算机代码；以及用于存储该计算机代码的计算机可读媒体。


图1示出根据本发明实施例的一个交叉平台(cross platform)显示接口100的概括表示。
图2A-2C示出根据本发明若干实施例的用于连接一个视频源和一个视频显示单元的一个视频接口系统。
图3示出根据本发明一个实施例的示例性主链路速率。
图4A示出根据本发明一个实施例的一个主链路数据分组。
图4B示出根据本发明一个实施例的一个主链路分组标题。
图5A示出根据本发明的一个实施例的系统，用于提供子分组封闭(enclosure)和多个分组的多路复用。
图5B示出图5A示出系统的另一实施方案。
图6示出作为图5示出数据流的一个实例的多路复用的主链路数据流的高级示意图。
图7示出根据本发明的一个数据流的另一实例。
图8示出根据本发明一个实施例的一个多路复用的数据流的再一个实例。
图9A示出根据本发明一个实施例的代表性的子分组。
图9B示出根据本发明一个实施例的一个代表性主链路数据分组。
图10示出一个选择刷新的图形图像的实例。
图11示出根据本发明一个实施例的示例性链路训练图案。
图12示出根据本发明一个实施例的系统的逻辑分层。
图13示出根据本发明一个实施例的使用8B/10B的示例性专用符号映射。
图14示出根据本发明一个实施例的一个示例性Manchester II编码方案。
图15示出根据本发明一个实施例的一个代表性辅助通道的电子层。
图16示出根据本发明一个实施例的一个代表性主链路电子层。
图17示出根据本发明一个实施例的一个代表性连接器。
图18示出根据本发明一个实施例的一个信源状态示意图。
图19示出根据本发明一个实施例的一个显示状态示意图。
图20-24示出根据本发明的各种基于计算机的实施方案。
图25示出根据本发明一个实施例的用于确定接口的操作模式的详细处理的流程图。
图26示出根据本发明的某些方面的用于提供一个实时视频图像质量检查的详细处理的流程图。
图27示出根据本发明一个实施例的的用于链路建立处理的流程图。
图28示出根据本发明一个实施例的用于执行训练会话的详细处理的流程图。
图29示出用于实施本发明的一个计算机系统。
具体实施例方式
现将具体参考其示例表示在附图中的本发明的一个具体实施例。虽然将结合该具体实施例描述本发明，但是将理解到，并不打算将本发明局限到该描述的实施例。相反，本申请力图覆盖可能落入由所附的权利要求书所限定的本发明精神范围内的替换、修改和等同物。
本发明的接口是一种点对点、基于分组的即插即用串行数字显示接口，即为开放的且可定标的适于但不局限于与桌面监视器一起使用以及提供笔记本/一体化PC的LCD连接、与包括HDTV显示器等的消费电子显示装置一起使用的串行数字显示接口。不同于发送单一图像光栅加上例如Vsync、Hsync、DE等定时信号的常规显示接口，本发明的接口提供了一个多数据流分组传送的系统，能够同时地以建立在一个物理链路中的″虚拟管道″的形式传输一个或者多个分组流。
例如，图1示出根据本发明实施例的一个基于交叉平台分组的数字视频显示接口100的概括表示。接口100通过一个物理链路106(也称作管道)把发送器102连接到接收器104。在该描述的实施例中，在发送器102上接收若干数据流108-112，如果有必要的话，发送器把每一个数据流打包成相应数目的数据分组114。这些数据分组随后被形成为对应数据流，每一数据流通过相关虚拟管道116-120传送到接收器104。应该指出，能够针对在传送每一个都有相关链路速率(每一链路速率都可以根据特定数据流而彼此不同)的数据流的物理链路106中产生的具体数据流优化每个虚拟链路的链路速率(即数据分组传送速率)。数据流110-114能够采用任何数目的例如视频、图形、音频等的形式。
通常，当信源是一个视频源时，数据流110-114包括能够具有任何熟知格式的数目和类型的各种视频信号，例如复合视频、串行数字、并行数字、RGB或消费者数字视频信号。视频信号可以是一个模拟视频信号，假定该信号源102包括某些形式的模拟视频源，例如模拟电视、静止摄像机、模拟VCR、DVD播放机、摄录一体机、激光唱片播放机、TV调谐器、机顶盒(利用卫星DSS或有线信号)等。该信号源102还可以包括一个数字图像源，例如数字电视(DTV)、数字式静物摄影机等。数字视频信号可以是任意数目和类型的公知数字格式，例如SMPTE 274M-1995(1920×1080清晰度，逐行或隔行扫描)、SMPTE 296M-1997(1280×720清晰度，逐行扫描)以及标准的480逐行扫描视频。
在信号源102提供模拟图像信号的情况中，模-数转换器(A/D)把一个模拟电压或电流信号转换成离散的数字编码数字(信号)序列，在该过程中形成适于数字处理的一个适当的数字图像数据字。各种A/D转换器的任何之一都能被使用。举例来说，可以使用由Philips、Texas Instrument、Analog Devices、Brooktree和其它公司制造的那些A/D转换器。
例如，如果数据流110是一个模拟类型信号，包括在发送器102中或耦合到该发送器102的一个模-数转换器(没示出)将数字化该模拟数据，随后由一个打包器把数字化的数据流110打包，将数字化的数据流110变换成若干数据分组114，每一个数据分组114都将通过虚拟链路116发送到接收器104。该接收器104将随后通过把数据分组114适当地重组为其原始格式来重构数据流110。应该指出，该链路速率与该自然数据流速率无关。唯一的要求是，该物理链路106的链路带宽高于将要发送的数据流的聚合(aggregate)带宽。在所述的实施例中，输入数据(例如在视频数据情况下的像素数据)被根据数据映射定义压缩(pack)在分别的虚拟链路上。以此方式，该物理链路106(或任意构成的虚拟链路)不象例如DVI那样的常规互连来每个链路字符时钟传送一个像素数据。
以此方式，接口100提供一个可定标的媒体，不仅用于视频和图形数据的传输，而且可以按照需要用于音频和其它应用数据的传输。此外，本发明支持热插入事件检测并且自动地把物理链路(或管道)设置到其最佳传输速率。本发明提供了用于一个低引线计数、纯数字显示互连，用于适于多平台的所有显示器。这种平台包括显示主机、膝上/一体化以及HDTV和其它消费电子装置应用。
除了提供视频和图形数据之外，显示定时信息也能够被嵌入在数字流中，提供实质上完美的和即时的显示校准，避免了对″自动调节″等特性的需要。本发明接口的基于分组的特性提供了可定标性来支持多个数字数据流的支持，例如对用于多媒体应用的多视频/图形数据流和音频数据流的支持。此外，在不需要附加电缆连接的条件下能够提供一个用于外围设备连接和显示控制的通用串行总线(USB)传送。
下面将讨论本发明的显示接口的其他实施例。
图2示出根据图1所示系统100的一个系统200，用于连接一个视频源202和一个视频显示单元204。在示出的实施例中，视频源202可以包括数字图像(即数字视频源)206和一个模拟图像(即模拟视频源)208之一或两者。在数字图像源206的情况下，一个数字数据流210被提供到发送器102，而在模拟视频源208的情况下，A/D转换器单元212耦合到发送器102，把模拟数据流213转换为对应的数字数据流214。数字数据流214随后以处理数字数据流210大致相同的方式由发送器102进行处理。显示单元204可以是一个模拟型显示器或数字型显示器，或在某些情况下能够处理提供给它的模拟或数字信号。在任何情况下，显示单元204都包括把接收器104与显示器218连接的一个显示接口216以及在模拟型显示器的情况下包括一个D/A转换器单元220。在所述实施例中，视频源202能够采用任何形式(例如个人台式计算机、数字或模拟TV、机顶盒等)，而视频显示单元104能够采用视频显示器的形式(例如LCD型显示器、CRT型显示器等)。
但是，无论视频源或视频接收器的类型如何，各种数据流都在经过该物理链路106传输之前被数字化(如果必要的话)和被打包，该物理链路106包括用于等时数据流的单向主链路222和用于在视频源202与视频显示器204之间的链路建立以及其它数据业务(例如各种链路管理信息、通用的串行总线(USB)数据等)的一个双向辅助信道224。
主链路222从而能够同时地发送多个等时数据流(例如多个视频/图形数据流和多信道音频流)。在所述实施例中，主链路222包括若干不同的虚拟信道，每一个虚拟信道都能够以每秒多个吉比特(Gb/s)传输等时数据流(例如未压缩的图形/视频和音频数据)。因此，从一个逻辑观点出发，该主链路222看上去如单一物理管道，并且在这个单一物理管道中能够建立多个虚拟管道。以此方式，逻辑数据流不被指定到物理信道，反而每一个逻辑数据流都在它自己的逻辑管道(即上述虚拟信道)中进行传送。
在所述实施例中，主链路222的速度或传送速率是可调的，以补偿链路条件。例如在一实施方案中，主链路222的速度能够在由每一信道最缓慢的大约1.0Gb/s的速度到大约2.5Gb/s所近似的一个范围中以近似0.4Gb/s的增量来调整(参见图3)。以每一信道2.5Gb/s的速度，主链路222能够以每像素18比特的颜色深度在单个信道上支持SXGA 60Hz。应该指出，信道数量的降低不仅降低互连成本，而且降低对于功率敏感应用，例如便携装置等应用来说属重要考虑(并且期望)的功耗。然而，通过把信道的数量增加到四，主链路222能够以每一像素24比特的颜色深度在60Hz上支持WQSXGA(3200×2048图像清晰度)，或无数据压缩地以每一像素18比特的颜色深度在60Hz上支持QSXGA(2560×2048图像清晰度)。即使在1.0Gb/s的低速率上，也仅需要两个信道来支持一个未压缩的HDTV(即1080i或720p)数据流。
在描述的实施例中，选择其带宽超出构成的虚拟链路的聚合(aggregate)带宽的主链路数据速率。发送到接口的数据以其自然速率到达发送器。如果有必要的话，在接收器104中的一个时基恢复(TBR)单元226使用嵌入在主链路数据分组中的时间标记再生该数据流的原始自然速率。但是应该指出，对于正确配置的图2B中示出的数字显示装置232，无需时基恢复，因为显示数据是以链路字符时钟速率被发送到该显示驱动器电子设备的，从而大大降低显示器的复杂性和成本的相称降低所需的信道的数量。例如图2C示出一个以无时基恢复方式配置的示例LCD面板232，因为显示数据实质上被流水线传递到与行驱动器236组合使用的各个列驱动器234，以便在阵列240中驱动选定的显示单元238。
其它实施例描述了用于链路速率和像素/音频时钟速率的一个简单列举方法。已经研究并且理解到，当今存在的全部标准像素/音频时钟频率都是下列主频率的一个子集23.76GHz＝210×33×57×111Hz这表示一个像素(或音频)时钟速率能够利用四个参数A、B、C和D表示为像素时钟速率＝2A*3B×5C×11DA＝4比特，B＝2比特，C＝3比特，和D＝1比特。
即使对于其链路速率可能不同于像素时钟速率的一个链路来说(这是对于使用10比特字符，例如8B/10B字符的一个链路的串行链路比特速率/10)，存在的好处在于利用四个参数A′、B′、C′和D′限定该链路速率好处是简化了从一个链路时钟再生像素/音频时钟。例如，假定把链路速率设置为A′＝6、B′＝3、C′＝7和D′＝0并且相应的链路速率是135MHz。但是，假定像素时钟速率设置为A＝8、B＝3、C＝6和D＝0(＝108MHz)，则能够从链路时钟产生的作为像素时钟速率的像素时钟等于链路速率*22/51。
再参考需要时基恢复的那些系统，该时基恢复单元226可以实现为一个数字时钟合成器。对于一个未压缩的视频流来说，存储在下面将更详细描述的分组标题中的时间标记是一个20比特值。对于一个给定流来说，20比特中的四比特被连续存储在每一标题中(TS3-0、TS7-4、TS11-8、TS15-12、TS19-16)。从链路字符时钟频率(Freq_link_char)获得的自然流频率(Freq_native)为Eq(1)Freq_native＝Freq_link_Char*(TS19-0)/220发送器102通过计数在220个循环的链路字符时钟频率周期中的自然流时钟的数量来产生这一时间标记。该计数器在链路字符时钟的每220个周期更新此值。由于这两个时钟互相异步，所以该时间标记值将随着时间改变1。在更新之间，发送器102将在该给定分组流的标题中重复发送同一个时间标记。该时间标记值的突变(大于1计数的改变)可由该接收器解释为数据流信源的一个不稳定情况的指示。
应该指出，不传送针对一个音频流的时间标记。在此情况中，信源装置将音频取样速率和每个取样的比特数通知该显示装置。通过根据Eq(2)和链路字符速率来确定该音频速率，该显示装置再生原始音频数据流速率。
Eq(2)音频速率＝(音频取样速率)×(每一取样的#比特)×(#信道)图4A示出的一个主链路数据分组400包括图4B所示的由16比特组成的主链路分组标题402，其中比特3-0是流ID(SID)(指示最大流计数是16)，比特4是时间标记(TS)LSB。当比特4等于1时，这一分组标题具有时间标记值的最低有效的4比特(仅用于未压缩的视频流)。比特5是图像帧序列比特，它用作帧计数器的最低有效位，该帧计数器在图像帧边界从″0″切换到″1″或从″1″切换到″0″(仅用于未压缩的视频流)。比特7和6被预留，而比特8至10是一个4比特的CRC，用于前面八个比特的检错。比特15-12是时间标记/流ID反转(Inversion)(TSP/SIDn)，针对未压缩的视频被用作20比特时间标记值的四个比特。
本发明接口的优点之一是能够多路复用不同的数据流，每一个数据流可以是不同的格式以及具有包括若干子分组的某些主链路数据分组。例如，图5示出根据本发明的一个实施例的系统，用于提供子分组封闭和多个分组多路复用。应该指出，系统500是图2示出系统200的一个具体实施例，并因此不应解释为对发明范围或目的的限制。系统500包括一个数据流信源多路复用器502，包括在发送器102中，用于把数据流1辅助数据流504与数据流210组合，以形成一个复用的数据流506。复用的数据流506随后被转发到一个链路层多路复用器508，把任意数目的数据流组合，以形成由若干数据分组512组成的一个复用的主链路数据流510，其中某些数据分组可以包括其中封入的任意数目的子分组514。根据流ID(SID)和相关的子分组标题，链路层多路分用器516把复用的数据流510拆分成其构成的数据流，同时一个数据流接收多路分用器518还拆分包含在子分组中的数据流1辅助数据流。
图6示出复用的主链路数据流600的一个高级示意图，作为在三个数据流被多利用复用在该主链路222上时图5示出的数据流510的一个实例。在此实例中这三个数据流是UXGA图形(流ID＝1)、1280×720p视频(流ID＝2)和音频(流ID＝3)。主链路分组400的小分组标题规模最小化分组开销，这导致了非常高的链路效率。分组标题能够如此小的原因是，在经过主链路222传送分组之前通过该辅助信道224传递分组属性。
一般来说，当该主分组流是一个未压缩的视频时，子分组封闭是一个有效方案，因为一个未压缩的视频数据流具有对应于该视频消隐周期的数据空闲周期。因此，由一个未压缩的视频流组成的主链路业务将包括在该周期期间的Null(空)特殊字符分组。通过利用该能力来多路复用各种数据流，当源数据流是一个视频数据流时，本发明的某些实施方案使用各种方法来补偿该主链路速率和像素数据速率之间的差。例如，如图7所示，该像素数据速率是5Gb/秒，致使每2纳秒(ns)发送像素数据的一个比特。在这一实例中，链路速率已经设置为1.25Gb/秒，使得每.8纳秒发送像素数据的一个比特。其中，发送器102在如图8所示的像素数据之间散置(intersperse)特殊字符。两个特殊字符放置在像素数据P1的第一比特和像素数据P2的第二比特之间。这些特殊字符使得接收器104能够区别像素数据的每一个比特。在像素数据的比特之间散置这些特殊字符还产生一个稳定的数据流，使得该链路能够保持同步。在这一实例中，这些特殊字符是空字符。这种方法不需要行缓存器，仅需要一个小的FIFO，因为该链路速率是足够快的。但是，在接收方，需要相对更多的逻辑电路来重建该视频信号。该接收器需要识别这些特殊字符开始和结束的时间。
该散置方法的一个可选方案是利用诸如空值的特殊字符来交替像素数据的连续比特。例如，P1至P4能够被馈入发送器104中包括的一个行缓存器，随后能够把一个或者多个空值馈入该缓存器，直至有其他的像素数据可用为止。这种实施方案需要比上述的散置方法相对更大的缓存空间。在许多这种实施方案中，由于相对高的链路速度，满足该行缓存器所需的时间将超过在该行缓存器被满之后发送该数据所需的时间。
如参照图5A讨论的那样，本发明接口的优点之一是不仅能够多路复用各种数据流，而且能够把任意数目的子分组封入特定主链路数据分组中。图9A示出根据本发明一个实施例的一个代表子分组900。该子分组900包括一个子分组标题902，在描述实施例中是2字节并且伴随有SPS(Sub-Packet Start子分组开始)特殊字符。如果其中封入子分组900的主链路数据分组包括除了子分组900之外的一个分组有效负载，则该子分组900的结束必须以SPE(Sub-Packet End子分组结束)特殊字符进行标记。否则，该主分组的结束(如图9B示出的实例中利用后继COM字符所示的)标志子分组902和其中封入子分组的主分组的结束。但是，一个子分组在其封入主分组的子分组没有有效负载时，不需要以SPE结束。图9B示出根据本发明一个实施例的在一个主链路分组中的子分组格式的一个示例。应该指出，该标题字段和子分组有效负载的定义取决于使用该子分组902的特定应用配置文件(profile)。
子分组封闭使用的一个具体有用的实例是图10中示出的未压缩图形图像1000的选择刷新。整个帧1002的属性(水平/垂直总值、图像宽度/高度等)将经过辅助信道224进行传送，因为只要数据流保持有效，那些属性就保持恒定。在选择刷新操作中，每一图像帧仅更新图像1000的一部分1004。被更新矩形(即部分1004)的四个X-Y坐标必须被每个帧发送，因为矩形坐标的值是逐帧变化的。另一示例是针对要求的用于256色彩图形数据的彩色查找表(CLUT)数据的传送，其中8比特像素数据是对于256-输入项CLUT的一个输入项，而CLUT的内容必须被动态更新。
单一双向辅助信道224提供用于各种支持功能的渠道，这些功能用于链路设置和支持主链路操作，以及传送例如USB业务的辅助应用数据。例如，利用辅助信道224，显示装置可以通知信源装置例如同步丢失、丢弃分组以及训练会话(下面描述)的结果。例如，如果一个特定训练会话失败，则发送器102基于该失败训练会话的预选或确定结果来调整主链路速率。以此方式，通过把一个可调的高速主链路与一个相对缓慢和非常可靠的辅助信道相结合而创建的闭环允许在各种链接条件上的强健操作。应该指出，在某些情况下(例如图5B示出的一个情况)，能够使用主链路222带宽的一个部分522建立一个逻辑双向辅助信道520，以便把数据从信源装置202传输到接收装置204，并且建立从接收装置204到信源装置202的一个单向反向信道524。在某些应用中，可能更期望使用这一逻辑双向辅助信道而不是使用图5A中描述的半双工双向信道。
在开始实际分组数据流的传送之前，发送器102通过概念上类似于调制解调器链路建立的一种链路训练会话来建立一个稳定链路。在链路训练期间，该主链路发送器102发送一种预先定义的训练图案，以使接收器104能够确定它是否能实现一个固态(solid)比特/字符锁定。在所述的实施例中，在该辅助信道上进行在该发送器102和接收器104之间的训练相关的信号交换。图11示出根据本发明一个实施例的一个链路训练图案的实例。如图所示，在该训练会话期间，阶段1表示最短的运行长度，而阶段2是由接收器使用来最优化一个均衡器的最长的运行长度。在阶段3中，只要该链路质量是合理的，将实现比特锁定和字符锁定。通常，该训练周期大约是10ms，在该时间中发送大约107比特的数据。如果接收器104没有实现固态锁定，则通过该辅助信道224通知发送器102，并且该发送器102将降低链路速率并且重复该训练会话。
除了提供一个训练会话渠道之外，辅助信道224还能用于传送主链路分组流描述，从而大大降低在该主链路222上的分组传输的开销。而且，辅助信道224能够被配置来传送Extended Display Identification Data(扩展显示识别数据)(EDID)信息以替代在所有的监视器上发现的Display Data Channel(显示数据信道)(DDC)(EDID是包含关于监视器及其能力的基本信息的一个VESA标准数据格式，包括卖主信息、最大图像尺寸、彩色特性、工厂预置定时、频率范围限制和用于该监视器名称和序列号的字符串。该信息被存储在显示器中并且被用于通过位于监视器和PC图形适配器之间的DDC与系统通信。该系统将这一信息用于配置目的，以使监视器和系统能够一起工作)。在所谓的扩展协议模式中，辅助信道能够按照需要传送异步和等时分组，以支持例如键盘、鼠标和麦克风的附加数据类型。
图12示出根据本发明一个实施例的系统200的逻辑分层1200。应该指出，虽然可以根据应用改变确切的实施方案，但是一般地一个信源(例如视频源202)由一个信源物理层1202组成，包括发送器硬件、包括复用硬件和状态机(或固件)的信源链路层1204以及例如音频/可视/图形硬件和相关软件的一个数据流信源1206。类似地，一个显示装置包括一个物理层1208(包括各种接收器硬件)、包括多路分用硬件和状态机(或固件)的一个接收链路层1210、以及包括显示器/定时控制器硬件和可选固件的一个数据流接收点1212。一个信源应用配置文件层1214限定了信源用于与链路层1204通信的格式，而一个接收应用配置文件层1216类似地限定了接收点1212用于与接收端链路层1210通信的格式。
现在将更详细地讨论各个层。
信源装置物理层在所述实施例中，信源装置物理层1202包括一个电学上的子层1202-1和逻辑子层1202-2。该电子层1202-1包括用于接口初始化/操作的所有的电路，例如热插入/拔出检测电路、驱动器/接收器/终端电阻、并-串/串-并转换、以及有扩频能力的PLL。逻辑子层1202-2包括用于打包/拆包数据、加扰/解扰数据、针对链路训练的图案生成的电路，时基恢复电路以及数据编码/解码电路，例如8B/10B(按照ANSI X3.2301994，条款11的规定)，提供用于主链路222的256个链路数据字符和十二个控制字符(其一个示例表示为图13)以及用于辅助信道224的ManchesterII(参见图14)。
应该指出，8B/10B编码算法例如描述在美国专利U.S.4,486,739中，该专利因此结合作为参考。如本专业技术人员公知的那样，该8B/10B码是把8比特数据块编码成用于串行传输的10比特码字的一个块码。此外，该8B/10B传输码把一个随机1和0的字节宽数据流转换成具有最大运行长度5的1和0的DC(直流)平衡数据流。这种代码提供足够的信号跃迁，以允许接收器(例如收发信机110)实现可靠的时钟恢复。而且，DC平衡数据流证明对于光纤和电磁布线连接是有益的。在串行数据流中的1和0的平均数被保持为相等或近乎相等的水平上。该8B/10B传输码把1和0的数量之间的不一致强制到6和4比特数据块边界上的-2、0或2。该编码方案还实现用于信令的辅助码，称为操作码。
应该指出，为了避免由未压缩的显示数据所展现的重复位模式(因此降低EMI)，经过主链路222发送的数据在8B/10B编码之前首先被加扰。除了训练分组和特殊字符之外的所有数据都将被加扰。利用线性反馈移位寄存器(LFSR)来实现该加扰功能。当启动数据加密时，一个LFSR晶种的初始值取决于加密密钥设置。假设是无加密的数据加扰，则初始值将被固定。
因为数据流属性经该辅助信道224进行发送，所以主链路分组标题用作数据流识别号码，从而大大降低开销并且最大化链路带宽。还应该指出，主链路222与辅助链路224都不具有单独的时钟信号线。以此方式，在主链路222和辅助链路224上的接收器取样该数据并且从输入数据流中提取时钟。对于接收器电子层中的任何锁相环(PLL)电路的快速锁相是重要的，因为该辅助信道224是半双工双向的，并且业务的方向频繁变化。因此，由于ManchesterII(MII)码的频繁的和一致的信号跃迁，在辅助信道接收器上的PLL在16个数据周期之内锁相。
在链路建立时，使用辅助信道224上的信号交换协商主链路222的数据速率。在这一处理期间，以最高的链接速度在主链路222上发送训练分组的已知设置。经由该辅助信道224把成功或失败信息传回到发送器102。如果训练失败，则降低主链路速率并且重复训练直到成功。以此方式，使得信源物理层1102变成更能抵抗电缆问题，并因此更适于外部主机至监视器应用。但是，不同于常规显示接口，该主信道链路数据速率被从该像素时钟速率去耦。一个链路数据速率被设置，以使得链路带宽超出发送数据流的聚合带宽。
信源装置链路层该信源链路层1204处理链路初始化和管理。例如，一旦接收到在监视器加电时产生的热插入检测事件或从信源物理层1202接收到监视器电缆的连接，该信源装置链路层1204在辅助信道224上通过交换来估算接收器的能力，以确定由训练会话、接收器上的时基恢复单元的数量、在两端上的可用缓存器大小、USB扩展的可用性所确定的最大主链路数据速率，并且随后把相关的热插入事件通知该数据流信源1206。此外，当该数据流源1206请求时，信源链路层1204读出显示能力(EDID或等效物)。在一个正常操作期间，信源链路层1204通过辅助信道224把数据流属性发送到接收器104、通知该数据流源1204该主链路222是否具有足够的资源来处理请求的数据流、通知该数据流源1204链路失败事件，例如同步丢失和缓冲器溢出，并且通过该辅助信道224把由数据流源提交的MCCS指令发送到接收器。信源链路层1204和数据流信源/接收点之间的全部通信都使用在应用配置文件层1214中定义的格式。
应用配置文件层(信源和接收点)通常，该应用配置文件层定义格式，数据流信源(或接收点)将利用该格式与相关的链路层接口。由该应用配置文件层定义的格式被分成下列类别与应用无关的格式(用于链路状态查询的链路消息)和应用相关的格式(主链路数据映射、用于接收器的时基恢复公式、以及可适用的接收能力/数据流属性消息子分组格式)。应用配置文件层支持下列彩色格式24比特RGB、16比特RG2565、18比特RGB、30比特RGB、256彩色RGB(基于CLUT)、16比特、CbCr422、20比特YCbCr422和24比特YCbCr444。
例如，显示装置应用配置文件层(APL)1214实质上是一个应用编程接口(API)，描述用于在主链路222上数据流信源/Sink(接收点)通信的格式，包括用于发送到接口100或从接口100接收的数据的一个展示格式。由于APL 1214的某些方面(例如功率管理指令格式)是基线监视功能，所以它们对于该接口100的全部使用都是通用的。而其它的非基线监视功能，例如数据映射格式和数据流属性格式对于一个应用或将被发送的等时数据流的一个类型来说是唯一的。无论应用如何，该数据流源1204将查询该信源链路层1214，以确定该主链路222是否能够在开始该主链路222上的任何分组流传输之前处理未决数据流。
当确定该主链路222能够支持未决分组流时，该数据流源1206把数据流属性发送到该信源链路层1214，信源链路层1214随后经过该辅助信道224发送到接收器。这些属性是由该接收器用于标识一个具体数据流的分组的信息，以便从该数据流中恢复原始数据，并且将其格式化回到该数据流的自然数据速率。该数据流的属性是应用相关的。
在其中在该主链路222上不可获得期望带宽的情况中，该数据流信源1214可通过例如降低图像刷新速率或颜色深度来采取校正操作。
显示装置物理层显示装置物理层1216使显示装置链路层1210和显示装置APL 1216从用于链路数据发送/接收的信令技术相隔离。主链路222和辅助信道224具有它们自己的物理层，每一个都包括逻辑子层和含有连接器规定的电子层。例如，半双工、双向辅助信道224在图15示出的链路的每一端上都具有发送器和接收器。辅助链路发送器1502通过一个逻辑子层1208-1被提供链路字符，这些字符随后被串行化并且被发送到一个对应的辅助链路接收器1504。接收器1504又从该辅助链路224接收串行化的链路字符并且以一个链路字符时钟速率并行化该数据。应该指出，信源逻辑子层的主要功能包括信号编码、打包、数据加扰(用于EMI降低)和用于发送器端口的训练图案产生。当用于接收器端口时，接收器逻辑子层的主要功能包括信号解码、拆包、数据解扰和时基恢复。
辅助信道辅助信道逻辑子层的主要功能包括数据编码和解码、数据的成帧/解帧，并且在辅助信道协议存在两个选择独立协议(局限于在点对点拓扑结构中的链路建立/管理功能)是一个无足轻重的协议，能够由链路层状态机或固件进行管理；以及扩展协议，支持例如USB业务的其它数据类型以及例如菊花链式接收装置的拓扑结构。应该指出，无论协议如何，数据编码和解码方案是完全相同的，而数据的成帧则在两个协议之间是不同的。
仍然参考图15，辅助信道电子层包括发送器1502和接收器1504。发送器1502由逻辑子层提供链路字符，它串行化和发送出这些链路字符。接收器1504从链路层接收串行化的链路字符并且随后以链路字符时钟速率将其并行化。通过在如图所示链路的每一端上的50欧姆终端电阻，辅助信道224的正、负信号被端接到地。在所述的实施方案中，驱动电流可根据链路状态编程，并且范围从大约8mA到大约24mA，导致大约400mV到大约1.2V的Vdifferential-pp(V差动pp)。在电空闲模式中，既不驱动正信号也不驱动负信号。当从电空闲状态开始传输时，必须发送SYNC图案并且重新建立链路。在所述实施例中，该SYNC图案包括在曼彻斯特II码中的以时钟速率切换辅助信道差动对信号28次，后面跟随有四个1。在信源装置中的辅助信道主机通过周期性地驱动或测量辅助信道224的正信号和负信号来检测热插入和热拔出事件。
主链路在所述实施例中，主链路222支持离散的、可变的链路速率，这些速率是本地晶体频率的整数倍(见图3利用24 MHz的一个本地晶体频率的链路速率谐振的典型设置)。如图16所示，主链路222(一个单向信道)仅具有在信源装置的一个发送器1602以及仅有在显示装置上的一个接收器1604。
如图所示，电缆1604采用的形式包括一组对绞线，用于红(R)、绿(G)和蓝(B)视频信号的每一个的对绞线以通常的基于RGB的彩色提供图像系统(例如基于PAL的TV系统)。如本专业技术人员公知的那样，扭绞双线电缆是一种包括两个独立绝缘的彼此扭绞的电缆。一个布线传送信号，而另一布线接地并且吸收信号干扰。应该指出，在某些其它系统中，这些信号还可以是基于成分的用于NTSC视频电视系统的信号(Pb，Pr，Y)。在该电缆内，每一双绞线都被分别屏蔽。提供两个用于+12V电源的引线和接地的引线。每一个差分对儿的特性阻抗都是100欧姆+/-20％。整个电缆也被屏蔽。这一外层屏蔽和单独的屏蔽被短接到在两端上的连接器壳(shell)。这些连接器壳在一个信源装置中被短接到地。如图17所示的连接器1700有13个在一个行中的引线，具有完全相同的管脚引出线，既用于在信源装置端上的连接器又用于在显示装置端上的连接器。该信源装置提供电源。
该主链路222被终接在两个端上，并且由于该主链路222是AC耦合的，所以端接电压可以是在0V(地)到+3.6V之间的任意电压。在所述的实施方案中，驱动电流可根据链接状态编程，并且范围从大约8mA到大约24mA，导致大约400mV到大约1.2V的Vdifferential_pp(V差动_pp)。使用一个训练图案来针对每一连接选择最小电压摆动。一个电空闲状态被提供用于电源管理模式。在电空空闲中，既不驱动正信号也不驱动负信号。当从电空闲状态开始一个传输时，该发送器必须执行一个训练会话，以重新建立与该接收器的链路。
状态图下面将依据图18和19示出的状态图来描述本发明。因此，图18示出下面描述的信源状态图。在一个断开状态1802中，系统被断开，使得信源被禁用。如果信源被启动，则系统跃迁到适于省电和接收器检测的一个备用状态1804。为了检测是否存在接收器(即热插入/播放操作)，辅助信道被周期性地激励(例如每10ms激励1μs)，并且在驱动期间测量终接电阻两端的电压降。如果根据测量的电压降确定存在有接收器，则系统跃迁到一个检测接收器状态1806，指示已经检测到一个接收器，即已经检测到一个热插入事件。但是，如果没有检测到接收器，则继续该接收器检测，直至检测到一个接收器或经过一个超时为止。应该指出，在某些情况下该信源装置可以选择转到″OFF″状态，从此不再尝试进一步的显示检测。
如果在状态1806检测到一个显示器热拔出事件，则系统跃迁回到备用状态1804。否则，该信源将利用正和负信号来驱动辅助信道，以唤醒接收器，并检查接收器的后续响应，如果有的话。如果没有接收到响应，则尚未唤醒接收器并且信源保持在状态1806中。但是，如果从该显示器接收到一个信号，则该显示器已唤醒并且该信源准备好读出该接收器链路能力(例如最大链路速率、缓存储大小和时基恢复单元的数目)，并且该系统跃迁到一个主链路初始化状态1808，并且准备好开始一个训练开始通知阶段。
在这一点，通过以一个设置链路速率经过该主链路发送一个训练图案来开始训练会话，并且检验相关的训练状态。该接收器针对三阶段的每一个设置通过/失败比特，并且该发送器将仅依据通过的检测继续下一个阶段，使得在检测到通过时，主链路在那个链路速率上准备好。在这一点，接口跃迁到一个正常操作状态1510，否则，该链路速率被降低，并且重复该训练会话。在正常操作状态1810期间，信源继续周期地监视一个链路状态索引，如果失败的话，则检测一个热拔出事件，并且该系统跃迁到备用状态1804，等待一个热插入检测事件。但是，如果检测到一个同步丢失，则该系统跃迁到状态1808，用于主链路重新启动事件。
图19表示下面描述的显示状态示意图1900。在状态1902，没有电压被检测到，显示器转到OFF(关断)状态。在备用模式状态1904，主链路接收器和辅助信道从属设备处于电空闲中，跨越辅助信道从属设备端口的终端电阻两端的电压降被针对一个预定电压进行监视。如果检测到该电压，则接通该辅助信道从属设备端口，指示一个热插入事件，并且该系统进入显示状态1906，否则，该显示器保持在备用状态1904。在状态1906(主链路初始化阶段)，如果显示器被检测，则该辅助从属设备端口被完全接通，并且该发送器响应一个接收器链接能力读出命令，以及该显示状态跃迁到1908，否则，如果在大于一个预定时间周期的时间段在该辅助信道上没有活动，则该辅助信道从属设备端口被置于备用状态1904。
在一个训练开始通知阶段期间，显示器通过使用训练图案调整均衡器、更新针每一阶段的结果由发送器来响应该训练启动。如果该训练失败，则等待另一训练会话，而如果该训练通过，则转到正常操作状态1910。如果针对大于一个预定(例如10ms)的时间段在辅助信道或在主链路(用于训练)上没有动作，则该辅助信道从属设备端口被设置为备用状态1904。
图20-24示出交叉平台显示接口的具体实施方案。
图20示出一个PC主板2000具有一个板载图形引擎2002，结合有根据本发明的发送器2004。应该指出，该发送器2004是图1所示的发送器102的一个具体实例。在所述实施例中，发送器2004耦合到安装在该主板2000上的一个连接器2006(沿着连接器1700的线)，该主板又通过耦合显示装置2010的扭绞线对电缆2010连接到显示装置2008。
如本专业中所公知的那样，PCI Express(快速)(由加州Santa Clara的Intel公司开发)是一种高带宽、低引线数、串行、互连技术，该技术还保持了与现有PCI基础结构的软件兼容性。在这一结构中，PCI快速端口被扩展成与交叉平台接口的需要相兼容，能够使用所示的主板安装的连接器直接驱动显示装置。
在把连接器安装到主板上是不实际的情形中，信号能够通过PCI快速主板的SDVO插槽进行路由选择，并且使用如图21所示的无源卡连接器到达该PC的背侧。至于利用附加图形卡的当前生成的情况，一种附加图形卡可以代替如图23所示的板载图形引擎。
在笔记本电脑应用的情况下，在主板图形引擎上的发送器将通过内部电缆驱动集成的接收器/TCON，该集成的接收器/TCON将直接驱动面板。对于最大的经济合算的实施方式，接收器/TCON将安装在面板上，从而把互连线的数量减小到如图24所示的8或10条。
所有上面的实例假设是集成的发送器。但是，分别通过AGP或SDVO插槽将其实施为集成到PCI和PCI快速环境中的一种独立发送器是十分可行的。一个独立的发送器将允许输出数据流而没有图形硬件或软件中的任何改变。
流程图实施例现将依据若干流程图描述本发明的方法，每一个流程图都描述用于实现本发明的具体处理过程。具体地说，图25-29描述了当单独或任何组合使用本发明描述的方案时的若干相关处理。
图25示出根据本发明一个实施例的用于确定接口100的操作模式的详细处理2500的流程图。在该处理中，如果视频源和显示装置都是数字的，则操作模式仅设置为数字模式。否则，操作模式将被设置为模拟模式。应该指出，在此说明书中的“模拟模式”既可以包括传统的VGA模式，又可以包括具有嵌入的校准信号的差分模拟视频信号和双向边带的增强的模拟模式。这一增强的模拟模式将在下面进行描述。
在步骤2502中，查询一个视频源，以确定该视频源是支持模拟还是支持数字数据。如果该视频源仅支持模拟数据，则耦合装置100的操作模式将被设置为模拟的(步骤2508)，随后该处理将结束(步骤2512)。
如果该视频源能够输出数字数据，则该处理继续到步骤2506。随后询问该显示装置，以确定该显示装置是否被配置为接收数字数据。如果该显示装置仅支持模拟数据，则耦合装置的操作模式将设置为模拟的(步骤2508)，随后该处理将结束(步骤2512)。否则，该耦合装置的操作模式被设置为数字操作模式(步骤2510)。例如，处理器可以控制在该耦合装置中的开关，以便把模式设置成数字的。通常，仅当视频源和视频接收点都操作在相应的数字模式中时，该耦合装置才被构成为以全数字模式操作。
图26示出根据本发明的某些方面的用于提供一个实时视频图像质量检查的详细处理2600的流程图。在这一示例中，处理2600的全部确定都是通过耦合到该显示接口的处理器来实现的。
在步骤2600中，从一个视频源接收视频信号。随后，由与接收的视频信号相关的视频源提供一个信号质量测试图案(步骤2602)。在步骤2604中，根据该质量测试图案作出误码率的确定。随后作出该误码率是否大于一个阈值的确定(步骤2606)。如果该误码率被确定为不大于该阈值，则作出是否有更多的图像帧的确定(步骤2614)。如果确定具有多更的图像帧，则处理过程返回到步骤2600。否则，结束该处理。
但是，如果在步骤2606中确定该误码率大于阈值，则确定该比特率是否大于一个最小比特率(步骤2608)。如果该比特率大于一个最小比特率，则该比特率被降低(步骤2610)，并且该处理返回到步骤2606。如果该比特率不大于该最小比特率，则把模式改变到模拟模式(步骤2612)并且结束该处理。
图27示出根据本发明一个实施例的的用于链路建立处理2700的流程图。该处理2700在2702开始，接收一个热插入检测事件通知。在步骤2704，利用相关的辅助信道作出主链路查询，以确定一个最大数据速率、包括在一个接收器中的时基恢复单元的数量和可用的缓存大小。接下来，在步骤2706，通过一个训练会话过程验证最大链路数据速率，并且在步骤2708，数据流源被通知该热插入事件。在步骤2710，通过辅助信道确定显示能力(例如使用EDID)，并且在步骤2712该显示器响应该查询，这又导致在步骤2714的主链路训练会话的一个协作。
随后在步骤2716，该数据流源通过该辅助信道发送数据流属性到该接收器，并且在步骤2718，该数据流源被进一步通知该主链路是否能够支持在步骤2720请求的数据流的数目。在步骤2722，通过添加相关的分组标题形成各种分组，并且在步骤2724安排若干源数据流的多路复用。在步骤2726，作出该链路状态是否OK(正确)的一个确定。当该链路状态不OK时，在步骤2728将链路故障事件通知信源，否则，在步骤2730，根据各种分组标题把链路数据流重建成自然数据流。在步骤2732，重建的自然数据流随后被传到显示装置。
图28示出根据本发明一个实施例的用于执行训练会话的处理2800的详细流程图。应该指出，训练会话处理2800是图25中所述的操作2506的一种实施方案。通过经主链路以设置的链路速率把训练图案发送到接收器，在步骤2802开始一个训练会话。在图11中示出根据本发明一个实施例的一个典型链路训练图案。如图所示，在该训练会话期间，阶段1表示最短的运行长度，而阶段2是最长的运行长度。接收器将使用这两个阶段来优化均衡器。在阶段3中，只要该链路质量是合理的，将实现比特锁定和字符锁定。在步骤2804，接收器检查相关的训练状态，并且在步骤2806，根据该训练状态检查，该接收器设置用于三阶段的每一个和发送器的一个通过/失败比特。在每一阶段，接收器都将仅依据通过的检测来继续到下一个阶段，并且在步骤2810，如果接收器没有检测到通过，则该接收器将降低链路速率并且重复该训练会话。该主链路已准备好在步骤2812检测通过的那个链路速率上。
图29示出用来实施本发明的一个计算机系统2900。计算机系统2900只是其中能够实现本发明的一个图形系统的实例。计算机系统2900包括中央处理单元(CPU)1510、随机存取存储器(RAM)2920、只读存储器(ROM)2925、一个或者多个外围设备2930、图形控制器2960、主存储装置2940和2950以及数字显示单元2970。如本专业公知的那样，ROM用于把数据和指令单向传送到CPU 2910，而RAM通常用于以双向方式传送数据和指令。CPU 2910通常可以包括任何数目的处理器。主存储装置2940和2950都可以包括任何适当的计算机可读媒体。辅助存储媒体880通常是一个大容量存储装置，也被双向耦合到CPU2910，并且提供附加数据存储容量。大容量存储装置880是一个计算机可读媒体，可被用于存储包括计算机代码、数据等的程序。通常，大容量存储装置880是一个存储媒体，例如硬盘或磁带，其通常比主存储装置2940、2950缓慢。大容量存储器存储装置880可以采用磁或纸带阅读器的形式或其它熟知的装置。将理解到，在适当的情况中，保持在大容量存储装置880中的信息可以作为RAM2920的一部分以标准方式被结合为虚拟存储器。
CPU 2910还耦合到一个或者多个输入/输出装置890，这些装置可以不局限地包括例如视频监视器、跟踪球、鼠标、键盘、麦克风、触敏显示器、传感卡片阅读器、磁或纸带阅读器、图形输入板、记录笔、声音或笔迹识别器、或其它熟知的输入装置，当然也包括例如其它的计算机。最终，使用通常以2995所示的一个网络连接，CPU 2910可选地可以耦合到一个计算机或电信网络，例如互联网络或内联网络。利用这样的网络连接，期望CPU 2910可以在执行上述方法步骤的过程中从网络接收信息，或可以把信息输出到网络。这种信息常常表示为将使用CPU 2910执行的一个指令序列，例如能以包括在载波中的计算机数据信号的形式从网络接收和输出到该网络。对于计算机硬件和软件专业的技术人员来说，上述装置和材料是熟悉的。
图形控制器2960产生模拟图像数据和对应的基准信号，并且把该图像数据和基准信号都提供到数字显示单元2970。能够根据例如从CPU 2910或从外部编码(没示出)接收的像素数据产生模拟图像数据。在一个实施例中，该模拟图像数据是以RGB格式提供的，并且该基准信号包括本专业公知的VSYNC和HSYNC信号。但是，应该理解，本发明能够用其它格式的模拟图像、数据和/或基准信号来实现。例如，模拟图像数据能够包括同样具有对应的时间基准信号的视频信号数据。
虽然已经描述了本发明的一些实施例，但是应该理解，在不背离本发明精神范围的条件下，本发明可以许多其它具体的形式来实现。因此，当前实施例被认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明将并不局限于其中给出的具体细节，而是可以在所附的权利要求书的等效范围之内进行修改。
虽然已经依据一个最佳实施例描述了本发明，但是具有落入本发明范围中的改变、置换和等效方式。也应该注意，具有许多实现本发明方法和装置的可选方式。因此，打算将本发明解释为包括落入本发明实际精神和范围中的全部的这样的改变、置换和等效物。
权利要求
1.一种基于分组的显示接口，用于把一个多媒体信源装置耦合到一个多媒体接收点装置，包括发送器单元，耦合到该信源装置，用于根据一种自然数据流速率接收一个源分组数据流；接收器单元，耦合到该接收点装置；和链接单元，耦合该发送器单元和该接收器单元，用于根据与该发送器单元和该接收器单元之间的自然数据流速率无关的链路速率传送基于该源分组数据流的若干多媒体数据分组形成的一个多媒体数据分组流。
2.如权利要求1的基于分组的显示接口，其中该多媒体数据分组流是若干多媒体数据分组流之一，每一个多媒体数据分组流都具有独立于该自然数据流速率的一个相关可调的数据流链路速率。
3.如权利要求1的显示接口，其中该链接单元还包括单向主链路，用于把多媒体数据分组从该发送器单元传送到该接收器单元；和双向辅助信道，用于在该发送器单元和该接收器单元之间传送信息，并且反之亦然。
4.如权利要求3的显示接口，其中该双向辅助信道由被配置为把信息从接收点装置传送到信源装置的一个单向反向信道和一个单向正向信道组成，该单向正向信道被作为主信道的一部分包括，用于与该反向信道协作把信息从该信源装置传送到该接收点装置。
5.如权利要求2的显示接口，其中该主链接单元还包括若干虚拟链路，每一个都与多媒体数据分组流之中具体的一个分组流相关，其中每个所述的虚拟链路都具有一个相关的虚拟链路带宽和一个虚拟链路速率。
6.如权利要求5的显示接口，其中一个主链路带宽至少等于虚拟链路带宽的一个聚合。
7.如权利要求1的显示接口，其中该源数据流在相应的虚拟链路上根据一个映射定义而被分组。
8.如权利要求1的显示接口，进一步包括一个热插入事件检测器单元，用于自动地确定何时一个有效的接收点装置被连接到该链接单元。
9.如权利要求2的显示接口，其中该信息包括由该接收点装置用于根据接收的数据流提供一个显示图像的显示定时信息。
10.如权利要求1的显示接口，其中该信息包括同步丢失信息、丢弃的分组信息和训练会话信息的结果。
11.如权利要求2的显示接口，其中该多媒体数据分组传送是一个等时类型传送，包括一个视频/图形数据流和一个多信道音频流，并且其中该信息传送是一个异步传送。
12.如权利要求1的显示接口，其中该链路速率可在大约1.0吉比特每秒(Gb/s)到大约2.5吉比特每秒的一个范围中进行调整。
13.如权利要求1的显示接口，其中该接收器单元包括一个时基恢复单元，用于根据在主链路数据分组内嵌入的一个时间标记再生一个具体数据流的自然速率。
14.如权利要求13的显示接口，其中该时间标记基于链路循环时钟频率周期的220个循环中的自然数据流时钟数目的确定。
15.如权利要求1的显示接口，其中当多媒体数据流是一个音频数据流时，则没有相关的时间标记。
16.如权利要求15的显示接口，其中该信源装置利用该辅助信道将对应于该音频数据流的一个音频取样速率和每一取样的比特数目通知该显示装置。
17.如权利要求16的显示接口，其中一个自然音频流速率是根据音频取样速率、每一取样的比特数和对应的链接速率计算的。
18.如权利要求2的显示接口，其中若干多媒体数据流被多路复用，以形成适合于通过链接单元传输的单一数据流。
19.如权利要求1的显示接口，其中一些多媒体数据分组包括若干子分组。
20.如权利要求19的显示接口，进一步包括包括在该接收点装置中的一个选择刷新单元，利用包括在一个对应视频数据流中的子分组，根据对应于显示图像的更新部分的若干图像坐标，只更新针对每个图像帧的一个显示图形图像的一部分。
21.用于把一个多媒体信源装置耦合到一个多媒体接收点装置的一种基于分组的方法，包括提供一个其上耦合有一个发送器单元的信源装置；提供一个其上耦合有一个接收器单元的接收点装置；根据一个自然数据流速率由该发送器单元接收一个源数据流；利用一个链接单元耦合该发送器单元和该接收器单元；根据该源数据流形成由若干多媒体数据分组构成的一个多媒体数据分组流；和根据一个链路速率在该发送器单元和该接收器单元之间传送该多媒体数据分组流。
22.如权利要求21的方法，其中该多媒体数据分组流是若干多媒体数据分组流之一，每一个多媒体数据分组流都具有独立于该自然数据流速率的一个相关可调的数据流链路速率。
23.如权利要求21的方法，进一步包括提供一个单向主链路，用于把多媒体数据分组从该发送器单元传送到该接收器单元；以及提供一个双向辅助信道，用于在该发送器单元和该接收器单元之间传送信息，并且反之亦然。
24.如权利要求23的方法，其中该双向辅助信道由被配置为把信息从该接收点装置传送到该信源装置的一个单向反向信道和一个单向正向信道组成，该单向正向信道被作为主信道的一部分包括，用于与该反向信道协作把信息从该信源装置传送到该接收点装置。
25.如权利要求22的方法，其中该主链接单元还包括若干虚拟链路，每一个虚拟链路都与多媒体数据分组流之中具体的一个相关，其中每个所述的虚拟链路都具有一个相关的虚拟链路带宽和一个虚拟链路速率。
26.如权利要求25的方法，其中一个主链路带宽至少等于虚拟链路带宽的一个聚合。
27.如权利要求21的方法，其中该源数据流在相应的虚拟链路上根据一个映射定义被分组。
28.如权利要求21的方法，进一步包括通过一个热插入检测器单元自动地确定何时一个有效的接收点装置被连接到该链接单元。
29.如权利要求22的方法，其中该信息包括由该接收点装置用于根据接收的数据流提供显示图像的显示定时信息。
30.如权利要求21的方法，其中该信息包括同步丢失信息、丢弃的分组信息和训练会话信息的结果。
31.如权利要求22的方法，其中该多媒体数据分组传送是一个等时类型传送，包括一个视频/图形数据流和一个多信道音频流，并且其中该信息传送是一个异步传送。
32.如权利要求21的方法，其中该链路速率可在大约1.0吉比特每秒(Gb/s)到大约2.5吉比特每秒的一个范围中进行调整。
33.如权利要求21的方法，其中该接收器单元包括一个时基恢复单元，用于根据在该主链路数据分组内嵌入的一个时间标记再生一个具体数据流的自然速率。
34.如权利要求33的方法，其中该时间标记基于链路循环时钟频率周期的220个循环中的自然数据流时钟数目的确定。
35.如权利要求21的方法，其中当该多媒体数据流是音频流时，则没有相关的时间标记。
36.如权利要求35的方法，其中该信源装置利用该辅助信道将对应于该音频流的音频取样速率和每一取样的比特数目通知该显示装置。
37.如权利要求36的方法，其中一个自然音频流速率是根据音频取样速率、每一取样的比特数和对应的链路速率计算的。
38.如权利要求22的方法，其中若干多媒体数据流被多路复用，以形成适合于通过该链接单元传输的单一数据流。
39.如权利要求21的方法，其中一些多媒体数据分组包括若干子分组。
40.如权利要求39的方法，进一步包括包括在该接收点装置中的一个选择刷新单元，利用包括在一个对应的视频数据流中的子分组，根据对应于显示图像的更新部分的若干图像坐标，只更新针对每个图像帧的显示图形图像的一部分。
41.一种基于分组的视频接口，用于耦合一个信源装置和一个显示装置，包括一个信源应用层，用于提供源数据流、数据流格式、若干数据流属性和数据流识别号码；一个信源链路层，耦合到该信源应用层，用于提供链路初始化和视频接口管理功能；一个信源物理层，耦合到该链路层，包括一个信源逻辑层，用于至少打包/拆包数据、加扰/解扰数据、产生链路训练图案、编码和解码数据；和一个信源电气层，包括用于初始化、并行到串行和串行到并行变换以及能扩频的PLL的电路；一个双向辅助信道，耦合该信源装置物理层和一个显示装置物理层，用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息，并且反之亦然；和一个单向主链路，耦合该信源装置物理层和该显示装置物理层，用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息。
42.如权利要求41的基于分组的视频接口，进一步包括一个显示装置应用层，用于把一组显示属性提供给该信源装置应用层；和一个显示装置链路层，把该显示装置应用层耦合到该显示装置物理层。
43.如权利要求42的基于分组的视频接口，其中该显示装置应用配置文件层和该信源装置应用配置文件层均是描述用于源数据流和显示装置的格式的应用编程接口。
44.一种计算机程序产品，用于一个信源装置和一个显示装置的基于分组的耦合，包括用于提供源数据流、数据流格式、若干数据流属性和数据流识别号码的计算机代码；用于提供链路初始化和视频接口管理功能的计算机代码；用于打包和/或拆包数据的计算机代码；用于加扰和/或解扰数据的计算机代码；用于产生链路训练图案的计算机代码；用于编码和解码数据的计算机代码；用于耦合的初始化的计算机代码；用于提供并行到串行以及串行到并行变换的计算机代码；用于利用一个辅助信道在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息以及反之依然的计算机代码；用于在该信源装置物理层和该显示装置物理层之间发送信息的计算机代码；以及用于存储计算机代码的计算机可读媒体。
45.如权利要求44的计算机程序产品，进一步包括用于把一组显示属性提供给该信源装置应用层的计算机代码。
46.如权利要求45的计算机程序产品，还包括用于描述用于源数据流和显示装置的格式的计算机代码。
全文摘要
本发明公开一种基于分组的显示接口，用于把一个多媒体信源装置耦合到一个多媒体接收点装置，包括发送器单元，耦合到该信源装置，用于根据一种自然数据流速率接收一个源分组数据流；耦合到该接收点装置的一个接收器单元；和耦合该发送器单元和该接收器单元的一个链接单元，用于根据在该发送器单元和该接收器单元之间的一个链路速率传送基于该源分组数据流的若干多媒体数据分组形成的一个多媒体数据分组流。
文档编号G09G3/20GK1592388SQ200410071498
公开日2005年3月9日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月1日
发明者O·科巴亚施 申请人:创世纪微芯片公司