用于在扩展环境中进行即时视频切换的装置、系统和方法与流程

displayport(显示端口)通信至少在2016年3月1日由vesa发布的“vesadisplayport标准，版本1.4”中进行详细描述。所述文献(其内容是本领域普通技术人员已知的)的全部内容连同其中提及的任何早期版本或相关文献(统称为“displayport规范”)通过援引并入本文以用于所有目的。displayport规范描述了在生成视频(并且，在一些实施例中，音频)的displayport信源装置与呈现视频(并且，在一些实施例中，音频)的displayport信宿装置之间实现通信的物理和逻辑技术。displayport规范还描述了在displayport信源装置与displayport信宿装置之间存在一个或多个分支装置(类似于中继器、分路器、或集线器)的拓扑。

displayport规范包括对将displayport信源装置与displayport信宿装置连接的电缆长度的一些限制，并且还包括对电缆物理构造的其他特定要求。例如，无源电缆上的全带宽传输局限于三米的电缆长度。另外，displayport规范描述了displayport信源装置与displayport信宿装置之间的直接通信，但是不允许对displayport信源装置与displayport信宿装置之间的视频或音频内容进行任何操纵。displayport规范还假设，在给定的displayport信源装置与给定的displayport信宿装置之间建立链路，并且如果给定的displayport信宿装置链接至不同的displayport信源装置，则必须完全重新训练所述链接。

期望的是，允许以其他方式符合displayport规范的displayport信源装置与displayport信宿装置通过扩展介质进行通信的装置和技术，尽管displayport规范具有传输距离限制和介质要求。还期望的是，提供允许在呈现来自第一displayport信源装置的内容与呈现来自第二displayport信源装置的内容之间无缝切换的装置和技术，使得不实施重新训练与displayport信宿装置的链路。

技术实现要素：

提供本概述是用来以简化的形式介绍一系列概念，这些概念会在以下详细说明中进一步描述。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护主题的范围。

在一些实施例中，提供了一种用于切换displayport连接的系统。所述系统包括扩展介质、第一面向上游的端口装置(ufp装置)、以及面向下游的端口装置(dfp装置)。所述第一ufp装置通信地联接至第一displayport信源装置和所述扩展介质。所述dfp装置通信地联接至displayport信宿装置和所述扩展介质。所述第一ufp装置被配置用于：在与所述dfp装置配对之前实施与所述displayport信源装置的链路训练并且从所述displayport信源装置接收视频数据。所述dfp装置被配置用于：在与所述第一ufp装置配对之前实施与所述displayport信宿装置的链路训练；向所述displayport信宿装置传输包括占位符视频数据的displayport数据传输；并且，响应于经由所述扩展介质与所述第一ufp装置配对：从传输包括所述占位符视频数据的所述displayport数据切换成代替地传输包括从所述第一ufp装置接收到的视频数据的displayport数据。

在一些实施例中，提供了一种用于通过扩展介质来切换displayport连接的方法。扩展装置实施与displayport信宿装置的链路训练，以建立所述扩展装置与所述displayport信宿装置之间的displayport链路。所述扩展装置生成占位符视频数据。所述扩展装置生成包括所述占位符视频数据的displayport数据。所述扩展装置向所述displayport信宿装置传输包括所述占位符视频数据的所述displayport数据。所述扩展装置经由所述扩展介质接收实际视频数据，其中，所述实际视频数据由displayport信源装置生成。所述扩展装置生成包括所述实际视频数据的displayport数据、并且向所述displayport信宿装置传输包括所述实际视频数据的所述displayport数据，而无需对所述扩展装置与所述displayport信宿装置之间的所述链路进行重新训练。

在一些实施例中，提供了面向下游的端口装置(dfp装置)。所述dfp装置包括扩展接口、displayport接口、占位符视频引擎、以及下游视频引擎。所述displayport接口被配置用于从所述扩展接口接收实际视频数据，其中，所述实际视频数据由displayport信源装置生成。所述占位符视频引擎被配置用于生成占位符视频数据。所述下游视频引擎被配置用于：实施与联接至所述displayport接口的displayport信宿装置的链路训练；向所述displayport信宿装置传输包括所述占位符视频数据的displayport数据；并且切换成向所述displayport信宿装置传输包括所述实际视频数据而非所述占位符视频数据的displayport数据，而无需再次实施链路训练。

在一些实施例中，提供了面向上游的端口装置(ufp装置)。所述ufp装置包括扩展接口、displayport接口、以及上游视频引擎。所述上游视频引擎被配置用于：实施与联接至所述displayport接口的displayport信源装置的链路训练，并且在与第一面向下游的端口装置(dfp装置)配对之前从所述displayport信源装置接收displayport数据；接收用于与所述第一dfp装置配对的第一命令；并且，响应于经由所述扩展接口与所述第一dfp装置配对：从接收自所述displayport信源装置的所述displayport数据中提取实际视频数据；并且经由所述扩展接口向所述第一dfp装置传输所述实际视频数据。

附图说明

本发明的上述方面以及多个附带优点将变得更容易理解，因为这些优点通过参照以下详细说明在结合附图考虑时将变得更好理解，在附图中：

图1a和1b是框图，分别展示了根据本公开的各个不同方面的面向上游的端口装置(ufp装置)和面向下游的端口装置(dfp装置)的非限制性示例性实施例；

图2是展示了通信技术的非限制性示例的示意图，示出了本公开的各个方面；

图3是展示了根据本公开的各个方面的上游视频引擎的非限制示例性实施例的框图；

图4是展示了根据本公开的各个方面的下游视频引擎的非限制示例性实施例的框图；

图5是展示了根据本公开的各个方面的扩展接口引擎的非限制示例性实施例的框图；并且

图6a至6d是展示了根据本公开的各个方面的用于管理可切换displayport扩展连接的方法的非限制示例性实施例的流程图。

具体实施方式

在本公开的一些实施例中，扩展装置、如面向上游的端口装置(ufp装置)和面向下游的端口装置(dfp装置)经由扩展介质、如网络相连。ufp装置形成与displayport信源装置的displayport连接，并且dfp装置形成与displayport信宿装置的displayport连接。当ufp装置与dfp装置彼此配对时，来自displayport信源装置的displayport视频和/或音频信息可以由displayport信宿装置呈现，所述displayport信源装置和所述displayport信宿装置分别联接至所述ufp装置和所述dfp装置。在本公开的一些实施例中，dfp装置可以训练到所述displayport信宿装置的displayport链路，而不管它是否从ufp装置接收实际数据；并且可以向所述displayport信宿装置提供占位符数据以保持所述链路活跃。dfp装置接着可以用来自ufp装置的实际数据(一旦被获取)来代替所述占位符数据、并且可以由此将displayport信宿装置从呈现占位符数据无缝地切换成呈现来自displayport信源装置的实际数据。在一些实施例中，dfp装置可以使用类似的占位符功能、同时改变其与新的ufp装置的配对，由此将displayport信宿装置无缝地切换成呈现来自新的displayport信源装置的数据。

图1a和1b是框图，分别展示了根据本公开的各个方面的面向上游的端口装置(ufp装置)和面向下游的端口装置(dfp装置)的非限制示例性实施例。在图1a中，展示了displayport信源装置102、面向上游的端口装置(ufp装置)104、以及扩展介质90。displayport信源装置102可以是具有displayport插座并且能够传输displayport信息的任何类型的装置，包括但不限于：台式计算装置、膝上型计算装置、平板计算装置、机架式计算装置、外部图形卡、视频处理系统等。displayport信源装置102包括displayport接口110，所述displayport接口通信地联接至ufp装置104的displayport接口112。displayport信源装置102与ufp装置104之间经由displayport接口110、112实现的连接包括如在displayport规范中所描述的并且如本领域普通技术人员已知的标准displayport插座、displayport电缆、等等。在一些实施例中，displayport接口110、112可以包括以下各项中的一项或多项：displayport连接器、usbtype-c连接器、和/或dockport连接器。

如图所示，ufp装置104包括上游处理器114。在一些实施例中，上游处理器114可以使用现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、微控制器和/或任何其他适合类型的计算装置或集成电路来实施。上游处理器114可以被配置用于提供上游视频引擎120、上游aux引擎122、以及displayport信宿仿真引擎124。

总体上，如在此所使用的词语“引擎”是指在可以用以下编程语言编写的硬件或软件指令中实施的逻辑，例如c、c++、cobol、java^tm、php、perl、html、css、javascript、vbscript、aspx、microsoft.net^tm等。在硬件中实施的引擎可以使用硬件描述语言(hdl)来设计。软件引擎可以编译成可执行程序、或用解释编程语言来编写。引擎可以从其他引擎或自身可调用。总体上，本文所描述的引擎是指可以与其他引擎合并、或者可以分成子引擎的逻辑模块。引擎可以存储在任何类型的计算机可读介质或计算机存储装置中、并且可以被存储在一个或多个通用计算机上并且被其执行，由此创建被配置用于提供引擎或应用程序的专用计算机。引擎还可以使用浮点门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、微控制器和/或任何其他适合类型的集成电路计算装置来实施。

在一些实施例中，上游视频引擎120被配置用于从displayport接口112接收一个或多个displayport通道。上游视频引擎120被配置用于恢复来自displayport通道的视频和/或音频信号、并且将所述视频和/或音频信号提供至扩展接口116。在一些实施例中，上游视频引擎120可以在将视频和/或音频提供至扩展接口116之前对所述视频和/或音频可配置地执行进一步处理，包括但不限于：改变信息的比特率、加密信息、上采样或下采样信息、和/或任何其他类型的处理。在一些实施例中，上游视频引擎120还被配置用于经由displayport接口112来选择性地将热插拔检测(hpd)信号提供到displayport信源装置102。上游视频引擎120可以基于从上游aux引擎122、displayport信宿仿真引擎124、或ufp装置104的其他部件接收到的指令来选择性地提供hpd信号。在图3和所附文本中提供了上游视频引擎120的示例性实施例的进一步展示和描述。

在一些实施例中，上游aux引擎122被配置用于管理与displayport信源装置102的aux信道通信、并且通过上游视频引擎120来控制hpd信号的选择性呈现。通过扩展介质90来扩展displayport通信的一个技术挑战是，ufp装置104可能在displayport信源装置102连接至displayport接口112时不知道dfp装置106或displayport信宿装置108的存在、配置、或能力。相应地，上游aux引擎122操纵经由aux信道和hpd信号传递的信息，以克服这些挑战。

上游aux引擎122和上游视频引擎120还可以被配置用于实施与displayport信源装置102的链路训练。在通过扩展介质90来实施可切换连接时出现的另一个技术挑战是，一旦实施与displayport信源装置102的链路训练，displayport信源装置102与ufp装置104之间的displayport链路应保持有效，而无论ufp装置104是否与dfp装置106配对。相应地，在一些实施例中，displayport信宿仿真引擎124被配置成响应于由displayport信源装置102提供的信号来向上游视频引擎120提供信息以代替通常由displayport信宿装置108生成的信息，以保持链路有效。以此方式，ufp装置104可以训练并维持与displayport信源装置102的displayport链路，并且因此，甚至在ufp装置104与dfp装置106之间的配对改变时，displayport信源装置102仍不检测到任何改变。下文提供了关于上游aux引擎122、上游视频引擎120、以及displayport信宿仿真引擎124用于提供这种功能的一些示例性技术的进一步细节。

在一些实施例中，上游视频引擎120和上游aux引擎122通过扩展介质90、经由扩展接口116与dfp装置106传递视频/音频信息和aux信息。在一些实施例中，扩展介质90及其上的通信可以包括：任何适合的联网技术，如以太网、蓝牙、wifi、wimax、互联网、串行通信等；以及任何适合的通信介质，如经由物理电缆、经由无线频谱、经由光纤电缆等。在一些实施例中，ufp装置104和dfp装置106可能恰巧比displayport规范中指明的最大距离更接近彼此，但是仍可以经由扩展介质90进行通信。在一些实施例中，扩展接口116被配置用于提供允许通过扩展介质90进行通信的物理层连接与逻辑。在图5和所附文本中提供了对扩展接口116的示例性实施例的进一步展示和描述。

在图1b中，展示了displayport信宿装置108、面向下游的端口装置(dfp装置)106、以及扩展介质90。displayport信宿装置108可以是能够用作displayport信宿装置的任何类型的装置，如displayport规范中所描述的。displayport信宿装置108的一些非限制性示例包括液晶显示(lcd)检测器、投影仪、大幅面屏幕、视频处理系统等。displayport信宿装置108包括displayport接口132，所述displayport接口使用电缆或其他连接器通信地联接至dfp装置106的displayport接口130。如同displayport信源装置102与ufp装置104之间的连接一样，电缆和接口130、132包括在displayport规范中所描述的并且如本领域普通技术人员已知的标准displayport插座、插头、导体等等。

在一些实施例中，dfp装置106包括下游处理器128。如与上游处理器114一样，下游处理器128和/或其部件可以使用fpga、asic、微控制器、和/或任何其他适合类型的计算装置或集成电路来实施。在一些实施例中，下游处理器128提供下游视频引擎136、下游aux引擎138、以及占位符视频引擎140。

在一些实施例中，下游视频引擎136被配置用于从扩展接口126或占位符视频引擎140接收视频和/或音频信号、并且基于所述视频和/或音频信号来生成一个或多个displayport通道。下游视频引擎136被配置用于经由displayport接口130提供到displayport信宿装置108的displayport通道。下游视频引擎136还可以被配置用于接收并且检测由displayport信宿装置108经由displayport接口130传输的hpd信号。在图4和所附文本中提供了下游视频引擎136的示例性实施例的进一步展示和描述。

在一些实施例中，下游aux引擎138被配置用于管理与displayport信宿装置108的aux信道通信。这可以包括确定displayport信宿装置108的能力，使得确定最大可能的带宽或其他连接品质。下游aux引擎138和下游视频引擎136还可以被配置用于实施与displayport信宿装置108的链路训练。在一些实施例中，可以通过下游aux引擎138和下游视频引擎136来实施链路训练，以基于displayport信宿装置108报告的能力来建立dfp装置106与displayport信宿装置108之间的最高可能的带宽链路。在一些实施例中，可以实施链路训练以匹配在整个系统中保持恒定的标准链路配置。在一些实施例中，一旦在给定时序(但是在dfp装置106与ufp装置104配对并开始从其接收实际视频数据之前)训练了dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路，占位符视频引擎140就被配置用于在所述给定时序生成占位符视频数据、并且将所生成的占位符视频数据提供至下游视频引擎136，以被结合到经由displayport接口130传输至displayport信宿装置108的displayport数据中以保持链路有效。一旦dfp装置106接收到实际视频数据，下游视频引擎136就可以使用实际视频数据而非占位符视频数据来创建displayport数据。下文提供了关于下游aux引擎138、下游视频引擎136、以及占位符视频引擎140用于提供这种功能的一些示例性技术的进一步细节。

在一些实施例中，下游视频引擎136和下游aux引擎138经由扩展介质90、使用扩展接口126来与上游视频引擎120和上游aux引擎122通信。扩展介质是上文所描述的，并且扩展接口126也类似于图1a所展示的扩展接口116(但是反向操作)。在图5和所附文本中提供了对扩展接口126的示例性实施例的进一步展示和描述。

图2是展示了通信技术的非限制性示例的示意图，示出了本公开的各个方面。在图2中，网络90被示为将第一ufp装置202、第二ufp装置204、控制器装置206、第一dfp装置208、第二dfp装置210、以及第三dfp装置212相连。在一些实施例中，可以存在更多或更少的ufp装置和/或dfp装置。

ufp装置中的每一个连接至displayport信源装置：第一ufp装置202连接至第一displayport信源装置201，并且第二ufp装置204连接至第二displayport信源装置203。同样，dfp装置中的每一个连接至displayport信宿装置：第一dfp装置208连接至第一displayport信宿装置214，第二dfp装置210连接至第二displayport信宿装置216，并且第三dfp装置212连接至第三displayport信宿装置220。ufp装置202、204各自是上文所描述的ufp装置104的示例，并且dfp装置208、210、212各自是上文所描述的dfp装置106的示例。类似地，displayport信源装置201、203各自是上文所描述的displayport信源装置102的示例，并且displayport信宿装置214、216、220各自是上文所描述的的displayport信宿装置108的示例。

在一些实施例中，控制器装置206可以用于经由网络90从ufp装置202、204和dpf装置208、210、212接收配置信息、并且向其发送配置命令。在一些实施例中，控制器装置206可以使用如ip广播、ip多播和/或任何其他适合技术等技术来向网络90广播对配置信息的请求。连接至网络90的ufp装置202、204和dfp装置208、210、212接着可以向控制器装置206传输响应，所述控制器装置接收并且编译所述响应以形成通信拓扑200的表示。传输至控制器装置206的响应可以包括以下信息：如但不限于：唯一硬件标识符(如，mac地址等)、网络地址(如，ip地址等)、支持的协议版本、供应商名称、产品名称、修订、和/或与扩展装置配对的一个或多个其他扩展装置的标识符。控制器装置206可以使用配置信息以生成通信拓扑200的图形表示、并且随后可以向用户呈现通信拓扑200的图形表示。控制器装置206还可以接受来自用户的关于所呈现的通信拓扑200的命令，以重新配置通信拓扑200，如下文所讨论的。

控制器装置206可以是适合于经由网络90向ufp装置202、204和dfp装置208、210、212提供命令的任何计算装置。例如，控制器装置206可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电话、或连接至网络90的其他计算装置，并且可以经由网络90请求来自ufp装置202、204和dfp装置208、210、212的信息并且向其发送命令。作为另一个示例，控制器装置206可以部分地或完全地集成在displayport信源装置201、203之一、ufp装置202、204之一、dfp装置208、210、212之一、或displayport信宿装置214、216、220之一内；并且可以经由用户界面装置来接受来自用户的配置命令，所述用户界面装置包括但不限于：机械按钮或开关、跳线设置、指拨开关、以及被配置用于呈现图形用户界面的装置。虽然图2中展示了单一控制器装置206，但是在一些实施例中，可以使用多于一个控制器装置206。

在一些实施例中，控制器装置206被配置用于向ufp装置202、204和dfp装置208、210、212发送配置命令，所述配置命令包括关于ufp装置202、204和dfp装置208、210、212应如何被配置用于在网络上进行通信的指令。例如，在一些实施例中，控制器装置206可以向ufp装置202发送命令，以指导ufp装置202在网络90上从地址服务器装置(例如，dhcp服务器等)自动地获取ipv4地址。作为另一个示例，在一些实施例中，控制器装置206可以向ufp装置202发送命令，以指导ufp装置202使用在所述命令中提供的静态ipv4地址。作为又一个示例，在一些实施例中，控制器装置206可以向ufp装置202发送命令，以指导ufp装置202通过使用无状态地址自动配置(slaac)或使用任何其他适合的技术来获取ipv6地址。本领域普通技术人员将理解的是，这样的命令还可被发送至其他ufp装置204和/或dfp装置208、210、212中的任一个，并且还可以使用在任何类型的网络上来获取地址的任何其他适合的技术。

在一些实施例中，每个ufp装置202、204可以与零个或一个dfp装置208、210、212配对，并且每个dfp装置208、210、212可以在任何给定时刻与零个或一个ufp装置202、204配对。当第一ufp装置202与第一dfp装置208配对时，第一ufp装置202能够将来自第一displayport信源装置201的视频和/或音频数据传输至第一dfp装置208，并且接着，第一dfp装置208能够将包含来自第一displayport信源装置201的视频和/或音频数据的displayport数据传输至第一displayport信宿装置214。接着，可以改变配对以切换有待在第一displayport信宿装置214上呈现的视频和/或音频。例如，可以改变配对以将第二ufp装置204(而非第一ufp装置202)与第一dfp装置208配对。在改变配对之后，第二ufp装置204能够将来自第二displayport信源装置203的视频和/或音频传输至第一dfp装置208，并且接着，第一dfp装置208能够将包含来自第二displayport信源装置203(而非第一displayport信源装置201)的视频和/或音频数据的displayport数据传输至第一displayport信宿装置214。由于ufp装置202、204与其相关联的displayport信源装置201、203形成链路伙伴关系、并且维持这些链路而不管配对配置如何，并且由于dfp装置208、210、212还与其相关联的displayport信宿装置214、216、220形成链路伙伴关系、并且维持这些链路而不管配对配置如何，因此配对的切换对于displayport信源装置201、203和displayport信宿装置214、216、220两者可以是透明的，如下文进一步描述的。

图2展示了一般通信拓扑200，但是本领域普通技术人员应认识到，通信拓扑200具有许多有用的应用。在一个非限制示例性实施例中，类似于通信拓扑200的通信拓扑可以用于提供会议室内的单一投影仪(displayport信宿装置)到所述会议室内的多个膝上型或台式计算机(displayport信源装置)的可切换访问。重新配置拓扑以将投影仪从第一膝上型计算机无缝切换到第二膝上型计算机的能力将远远优于现有系统，现有系统在每次连接新的膝上型计算机时需要漫长的过程来重新配置与投影仪的链路。在另一个非限制示例性实施例中，可以在集群、服务器群、测试台中、或在使单独的显示装置连接至每个计算装置不切实际或不可能的一些其他情况下安排多个计算装置。通过使用类似于通信拓扑200的通信拓扑，一个displayport信宿装置可以被所有的计算装置共享，并且显示可以快速且无缝地从一个技术装置切换到另一个，而不必每次等待displayport链路重新训练。如本领域普通技术人员将认识到的，上述示例性拓扑实施例仅是示例性的并且不应视为限制性的。在一些实施例中，还可以使用本公开的实施例的其他配置。

图3是展示了根据本公开的各个方面的上游视频引擎的非限制示例性实施例的框图。如图所示，上游视频引擎120包括serdes引擎302、解码引擎304、和解扰引擎306。serdes引擎302、或串行器/解串行器引擎被配置用于对经由displayport接口112以串行格式接收的并行数据流进行解串行。所接收的数据流可以包括一个或多个经加扰且编码的视频数据流。所接收的信号还可以包括aux信道数据、音频数据、和/或其他类型的数据。

解码引擎304被配置用于对从serdes引擎302接收到的编码信号进行解码。可以经由aux信道通信来指定待使用的解码算法，使得解码引擎304可以被配置用于使用与输入数据相匹配的解码技术。编码格式的一些非限制性示例包括8b/10b编码、显示流压缩(dsc)编码等。解扰引擎306被配置用于对由解码引擎304生成的经解码视频信号进行解扰。在displayport规范中描述了用于解扰的技术。解扰引擎306(以及因此上游视频引擎120)的输出是适合被视频呈现装置呈现、或适合用于进行进一步视频处理的视频信号。h.264流是所述输出的一个非限制性示例，但是可以使用其他适合的视频格式。在一些实施例中，上游视频引擎120的输出还可以包括音频信息和/或aux信道信息。

在一些实施例中，上游视频引擎120的所展示部件可以彼此组合，或独立部件可以分成多个部件。在用于提供主链路的部件的displayport规范的描述中描述了适合用于上游视频引擎120中的一些其他示例性部件。

图4是展示了根据本公开的各个方面的下游视频引擎的非限制示例性实施例的框图。在一些实施例中，下游视频引擎136提供了与上游视频引擎136反向的功能。即，下游视频引擎136可以接收适合于呈现的视频和音频信号、并且可以传输displayport数据。如图所示，下游视频引擎136包括加扰引擎402、编码引擎404、以及serdes引擎406。加扰引擎402接收视频和/或音频信号、并且使用任何适合的技术(包括但不限于displayport规范中所描述的技术)对其进行加扰。编码引擎404接收来自加扰引擎402的经加扰视频和/或音频信号、并且使用任何适合的技术来对其进行编码，包括但不限于：8b/10b编码、dsc编码等。serdes引擎406接着将多个经加扰且编码的数据流合成单一串行化信号以进行传输。如与上游视频引擎120的部件一样，下游视频引擎136的部件可以进行组合或细分，并且其功能和结构均类似于displayport规范中所描述的主链路。

图5是展示了根据本公开的各个方面的扩展接口引擎的非限制示例性实施例的框图。扩展接口引擎500当在ufp装置104上时的主要目的是通过扩展介质90以扩展格式传输视频信号、音频信号、和/或aux信号。当在dfp装置106上时，扩展接口引擎500的主要目的是从扩展介质90接收扩展格式信息、并将其转换回成原始的视频信号、音频信号、和/或aux信号。扩展接口引擎500还可以双向地传递信息、并且可以用于在ufp装置104与dfp装置106之间实施连接握手。

如图所示，扩展接口引擎500包括多路复用引擎502、组帧引擎504、介质访问控制(mac)引擎506、10千兆位介质无关接口(xgmii)引擎508、xgmii扩展器子层(xgxs)引擎510、以及serdes引擎512。获取、实施这些部件中的每一个、和/或将其彼此集成以形成扩展接口引擎500在本领域普通技术人员的知识范围内并且因此不再详细描述。如图所示的扩展接口引擎500被配置用于将千兆位以太网用作扩展介质90。在一些实施例中，可以使用不同的扩展介质90，并因此将酌情选择扩展接口引擎500的与所述不同扩展介质一起使用的部件。

图6a至6d是展示了根据本公开的各个方面的用于管理可切换displayport扩展连接的方法的非限制示例性实施例的流程图。从开始框开始，方法600前进到在入口端(“端a”)与出口端(“端b”)之间定义的一组方法步骤602。在这组方法步骤602中，ufp装置104训练与displayport信源装置102的链路，并且dfp装置106训练与displayport信宿装置108的链路。虽然以下描述涉及displayport信源装置102、ufp装置104、dfp装置106、以及displayport信宿装置108的详细展示，但是本领域普通技术人员应认识到，所述描述还可以可互换地涉及第一displayport信源装置201、第一ufp装置202、第一dfp装置208、以及第一displayport信宿装置214。

从端a(图6b)开始，方法600前进到框608，其中，在displayport信源装置102与面向上游的端口装置(ufp装置)104之间进行物理连接。可以在displayport接口110与displayport接口112之间形成displayport信源装置102与ufp装置104之间的物理连接，如上文所描述的。

在框610处，ufp装置104的displayport信宿仿真引擎124实施与displayport信源装置102的链路训练。上游视频引擎120和上游aux引擎122还可以参与链路训练过程。在一些实施例中，displayport信宿仿真引擎124可以生成有待由上游aux引擎122传输的edid消息、dpcd消息、和/或displayid消息，以模拟displayport信宿的存在。否则，displayport信源装置102与ufp装置104之间的链路训练可以实质地发生，如displayport规范中所描述的。在一些实施例中，displayport信宿仿真引擎124可以致使以displayport信源装置102支持的最大带宽、比特深度、刷新率、分辨率或时序来训练链路。在一些实施例中，displayport信宿仿真引擎124可以致使以可由扩展介质90支持的最大带宽、比特深度、刷新率、分辨率或时序来训练链路。在一些实施例中，displayport信宿仿真引擎124可以致使以跨通信拓扑200保持恒定的标准带宽、比特深度、刷新率、分辨率或时序来训练链路或由控制器装置206来指导链路。

在框612处，ufp装置104开始从displayport信源装置102接收displayport数据。所述displayport数据包括由displayport信源装置102在ufp装置104与displayport信源装置102之间的链路训练期间协商的时序处生成的视频数据。在一些实施例中，所述displayport数据还可以包括经由displayport连接传输的音频数据流和/或其他数据流。在ufp装置104与dfp装置106之间发生配对之前，displayport信宿仿真引擎124接收displayport数据、但是可以简单地提供所需的确认以保持链路活跃，而不对接收到的displayport数据进行进一步处理或传输。

在框614处，在displayport信宿装置108与面向下游的端口装置(dfp装置)106之间进行物理连接。可以在displayport接口130与displayport接口132之间形成displayport信宿装置108与dfp装置106之间的物理连接，如上文所描述的。

在框616处，dfp装置106的下游视频引擎136以最大支持带宽实施与displayport信宿装置108的链路训练。在一些实施例中，下游aux引擎138还可以参与链路训练过程。在一些实施例中，下游aux引擎138可以请求来自displayport信宿装置108的edid、dpcd、和/或displayid信息，并且可以以displayport信宿装置108和/或物理连接支持的最大带宽、最高分辨率、最高比特深度、最高刷新率、和/或最快时序来训练dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路。在一些实施例中，下游aux引擎138可以训练dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路以匹配针对通信拓扑200所建立的或如由控制器装置206所指导的标准带宽、比特深度、刷新率、分辨率和/或时序。在一些实施例中，在输入视频数据不精确匹配dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的现有时序的情况下，将所述链路训练到最大带宽、最高比特深度、最高刷新率、最高分辨率、和/或最快时序增加了dfp装置106能够操纵输入视频数据以匹配所述链路的时序而无需对所述链路进行重新训练的机会。

所述方法600接着前进到框618，其中，dfp装置106开始将占位符displayport数据传输至displayport信宿装置108。所述占位符displayport数据由下游视频引擎136生成、并且包括由占位符视频引擎140生成的占位符视频数据。所述占位符视频数据在某个时序处由占位符视频引擎140生成，所述时序与链路训练期间协商的时序相匹配。在一些实施例中，占位符视频数据可以包括静态图像或空白图像。在一些实施例中，占位符视频数据可以是移动的视频、如屏幕保护程序，以防止显示器上任何静态图像烧屏。

应注意的是，在框608至612中描述的在ufp装置104与displayport信源装置102之间的连接和链路训练与框614至618中描述的在dfp装置106与displayport信宿装置108之间的连接和链路训练无关。这样，框608至612可以至少部分地与框614至618同时发生，或者框614至618可以发生在框608至612之前。

方法600接着前进到端b。从端b(图6a)开始，方法600前进到在入口端(“端c”)与出口端(“端d”)之间定义的一组方法步骤604。在这组方法步骤604中，ufp装置104和dfp装置106彼此配对、并且将来自displayport信源装置102的视频传输至displayport信宿装置108。再次，虽然以下描述涉及displayport信源装置102、ufp装置104、dfp装置106、以及displayport信宿装置108的详细展示，但是本领域普通技术人员应认识到，所述描述还可以可互换地涉及第一displayport信源装置201、第一ufp装置202、第一dfp装置208、以及第一displayport信宿装置214。

从端c(图6c)开始，方法600前进到框620，其中，ufp装置104和dfp装置106从控制器装置206接收配对命令。在一些实施例中，配对命令可以包括ufp装置104和/或dfp装置106的唯一网络地址。在一些实施例中，可以通过用户与控制器装置206所呈现的通信拓扑200的图形表示的交互来生成命令。在其他实施例中，可以以更简单的方式来生成命令。例如，可以通过使用控制器装置206的输入装置录入的按键组合来生成命令。作为另一个示例，在一些实施例中，可以按压dfp装置106上的某个按钮以致使dfp装置106广播其唯一网络地址，而按压ufp装置104上的某个按钮以致使ufp装置104将dfp装置106广播的网络地址解译为与dfp装置106配对的命令。在一些实施例中，可以通过使用集成到ufp装置104中的接口、集成到ufp装置104中的一组指拨开关或跳线、或使用任何其他适合的计算来将dfp装置106的唯一网络地址手动地录入ufp装置104中。

本领域普通技术人员应认识到，虽然“唯一网络地址”在本文讨论中用于寻址到特定扩展装置的消息，但是可以使用其他技术来唯一地标识通信拓扑200中的扩展装置中的每一个。例如，可以使用mac地址或其他适合的唯一硬件标识符来唯一地寻址扩展装置。

一旦ufp装置104和dfp装置106配对，方法600就前进到框622，其中，ufp装置104与dfp装置106互换链路时序信息。所述链路时序信息表示在ufp装置104与displayport信源装置102之间的链路的时序、以及dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序。所述链路时序信息可以包括以下各项中的一项或多项：分辨率、比特深度、刷新率、通道数、链路速率、和/或任何其他类型的时序信息。发生互换，使得ufp装置104和dfp装置106可以确定链路时序是否接近到足以避免重新训练dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路。例如，如果时序的每个方面是相同的，则可以清楚地足够接近。作为另一个示例，如果ufp装置104与displayport信源装置102之间的链路使用较低的比特深度或较少的通道，则下游视频引擎136可能能够上采样或以其他方式改变输入数据，从而创建同dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序相匹配的displayport数据。作为又一个示例，只要dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的链路时钟速率大于或等于displayport信源装置102与ufp装置104之间的链路的链路时钟速率，则dfp装置106就可以基于输入视频数据的时序来生成并传输displayport数据，无需重新训练所述链路。然而，如果不能使用dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序来传输由所述信源提供的视频(例如，如果displayport信源装置102与ufp装置104之间的链路经高带宽链路、如24bpp和60hz下的4k分辨率传输，并且dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路仅具有一个通道)，则它可能不足够接近以被支持。

在判定框624处，判定dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路是否可以在ufp装置104提供的时序处支持视频的传输。如果视频可以被支持，则判定框624的结果为“是”，并且方法600前进到判定框628。否则，如果视频不能被支持，则判定框624的结果为“否”，并且方法600前进到框626，其中，dfp装置106和/或ufp装置104将其分别到displayport信宿装置108或displayport信源装置102的链路重新训练成被支持的链路配置。例如，如果如上所述的情况为displayport信源装置102与ufp装置104之间的链路为高带宽并且dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路为低带宽，则ufp装置104和dfp装置106可以协商以判定到displayport信宿装置108的链路是否可以被训练到更高的带宽，或者到displayport信源装置102的链路是否应被重新训练到更低的带宽。这种情况并不理想，因为方法600的其余部分的一个益处在于，可以避免这样的重新训练，并且可以无缝地进行切换。然而，这种功能可以由本公开的一些实施例来提供，以确保给定的通信拓扑200可以支持displayport信源装置102和displayport信宿装置108的所有组合。方法600接着从框626前进到判定框628。

在判定框628处，判定从dfp装置106传输至displayport信宿装置108的displayport数据的时序是否需要改变。关于这点，在方法600中，已经已知displayport数据的时序配置支持接收到的视频数据的时序(在判定框624或框626前进到判定框628之后)。即使在某个方面时序是不同的，但是关于这点，dfp装置106可以补偿时序的差异，而无需对到displayport信宿装置108的链路进行重新训练。如果时序是不同的(或者所接收的视频数据不能被dfp装置106改变以与链路时序相匹配)，则判定框628的结果为“是”，并且方法600前进到框630。在框630处，dfp装置106改变dfp装置106与displayport信宿装置108之间的连链路的时序配置，以同ufp装置104与displayport信源装置102之间的链路的时序配置相匹配，无需重新训练dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路。在一些实施例中，改变时序配置可以包括在发送新的时序信息和新的视频流之前发送五个displayport空闲模式。在一些实施例中，改变时序配置可以包括将占位符视频数据的时序改变成新的时序，并且在这五个空闲模式之后(并且在从ufp装置104接收实际视频数据之前)传输包括所述新的占位符视频数据的displayport数据，如下文所描述的。新的时序信息可以与从ufp装置104接收到的视频数据的时序完全相同、或者可以改变成不完全相同的配置，但是为此dfp装置106可以改变所接收的视频数据以匹配。

在框630之后，或者如果时序不需要改变并且判定框628的结果为“否”，则方法600前进到框632。在框632处，ufp装置104将来自displayport信源装置102的数据传输至dfp装置106。所述数据包括由上游视频引擎120从displayport信源装置102接收到的displayport数据中提取的视频。在一些实施例中，其他信息还可以被提取并传输至dfp装置106，包括但不限于：音频数据、usb数据、和/或从displayport信源装置102传输至ufp装置104的任何其他数据。

在框634处，dfp装置106向displayport信宿装置108传输包括来自displayport信源装置102的数据的displayport数据、而非将占位符displayport数据传输至displayport信宿装置108。在一些实施例中，从占位符displayport数据切换成包括来自ufp装置104的数据的displayport数据可以在这两种类型数据之间发送五个空闲模式。在一些实施例中，在时序相同的情况下，可以不发送这五个空闲模式，并且简单地改变有待放在displayport数据中的视频源。在一些实施例中，dfp装置106可以等待帧边界以进行切换。这些动作的结果是从占位符视频无缝转换到实际视频数据。由于不存在对链路的重新训练，因此在displayport信宿装置108处不存在切换视觉伪像(例如，由displayport信宿装置108示出的“无信号”通知或其他连接丢失)，并且相比实施链路重新训练的情况切换应发生得更快。缺乏视觉伪像、以及切换速度皆优于不使用本文描述的技术的系统。

方法600接着前进到端d，并且从端d(图6a)前进到在入口端(“端e”)与出口端(“端f”)之间限定的一组方法步骤606。在这组方法步骤606中，dfp装置106与新的ufp装置104配对、并且将由联接至新的ufp装置104的新的displayport信源装置102生成的新视频无缝地提供至displayport信宿装置108。这组方法步骤606涉及displayport信源装置102、ufp装置104、dfp装置106、以及displayport信宿装置108的详细展示。本领域普通技术人员应认识到，此描述可以可互换地涉及通信网络200，其中，连接至第一displayport信源装置201的第一ufp装置202与连接至第一displayport信宿装置214的第一dfp装置208配对，并且这组方法步骤606致使第一dfp装置208将其配对切换至与连接至第二displayport信源装置203的第二ufp装置204。

从端e(图6d)开始，方法600前进到框636，其中，dfp装置106接收来自控制器装置206的用于与新的ufp装置104(如，第二ufp装置204)配对的新配对命令，所述新的ufp装置链接至新的displayport信源装置102(如，第二displayport信源装置203)。接下来，在框638处，dfp装置106将占位符displayport数据而非displayport数据传输至displayport信宿装置108，所述displayport数据包括来自原始的displayport信源装置102(如，第一displayport信源装置201)的数据。如前，占位符displayport数据包括来自占位符视频引擎140的占位符视频数据、而非从原始的displayport信源装置或新的displayport信源装置接收到的实际视频数据。来自原始的displayport信源装置的视频数据与占位符视频数据之间的切换可以等待一帧边界、但以其他方式是无缝的，尤其在占位符视频数据已经被设定成同dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序相匹配时。

在框640处，dfp装置106和新的ufp装置104互换链路时序信息。新的ufp装置104已经训练了其与其相关联的displayport信源装置102的链路，并且因此已经建立所述链路的时序。这种信息互换类似于上文在框622中所描述的互换。方法600接着前进到判定框642，其中，基于dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路是否可以支持displayport信源装置102与新的ufp装置104之间传送的数据的时序来进行判定，而无需执行链路训练。这个判定类似于在判定框624中作出的判定，并且因此为简洁起见未在此详细描述。如果可以支持时序，则判定框642的结果为“是”，并且方法600前进到另一个判定框646。如果在不重新训练dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的情况下不能支持时序，则判定框642的结果为“否”，并且方法前进到框644，其中，dfp装置106和/或新的ufp装置104对其到支持配置的链路进行重新训练。再次，这类似于框626，并且因此为简洁起见在此没有再次详细地描述。方法600接着前进到判定框646。

在判定框646处，判定是否应改变dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序以支持由新的ufp装置104传输的视频数据。这个类似于在判定框628中作出的判定，并且因此在此没有详细描述以避免不必要的重复。如果时序应被改变，则判定框646的结果为“是”，并且方法600前进到判定框648。在框648处，dfp装置106改变dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路的时序配置，以同新的ufp装置104与新的displayport信源装置102之间的链路的时序配置相匹配，无需对dfp装置106与displayport信宿装置108之间的链路进行重新训练。如在框630中，改变时序配置可以包括在发送新的时序信息和新的视频流之前发送五个displayport空闲模式，并且可以包括将占位符视频数据的时序改变成新的时序、并且在这五个空闲模式之后传输包括所述新的占位符视频数据的displayport数据。同样如在框630中所描述的，新的时序信息可以与从ufp装置104接收到的视频数据的时序完全相同、或者可以改变成不完全相同的配置，但是为此dfp装置106可以改变所接收的视频数据以匹配。方法600接着前进到框650。如果不必改变时序，则判定框646的结果为“否”，并且方法600从判定框646直接前进到框650。

在框650处，新的ufp装置104将来自新的displayport信源装置102的数据传输至dfp装置106。接下来，在框652处，dfp装置106向displayport信宿装置108传输来自新的displayport信源装置102的数据的displayport数据而非占位符displayport数据。在一些实施例中，dfp装置106可以从来自原始的displayport信源装置/ufp装置的视频直接切换成来自新的displayport信源装置/ufp装置的视频，但是在其间传输占位符displayport数据可以帮助补偿在接收新的流时的任何延迟。

关于这点，在方法600中，displayport信宿装置108显示的视频已经从由第一displayport信源装置提供的视频切换成由第二displayport信源装置提供的视频。虽然可以在这两个视频之间呈现占位符数据，但是尤其在链路训练不必重复以在第一视频与第二视频之间切换的情况下，这些视频之间的切换以其他方式无缝地发生。方法600接着前进到端f，并且从端f(图6a)到结束框(方法600结束之处)。

虽然已经展示和描述了说明性实施例，但是应理解的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变。