CN100413337C - 高画质多媒体接口传送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种高画质多媒体接口传送方法及系统，使用高画质多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)传送声音数据。在一实施例中，当传送器只接收来自声音来源的声音输入信号时，传送器产生一自生影像信号，以取代HDMI系统所期望的影像输入信号。在另一实施例中，当传送器只接收声音输入信号时，传送器设定旗标，其中，旗标配置于控制区间所传送的前导，以允许不与影像数据合并的声音数据传送至接收器。

Description

高画质多媒体接口传送方法及系统
技术领域
本发明涉及一种高画质多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)，特别是有关于一种无附带影像数据的声音数据传送的方法及系统，适用于原本不使用HDMI与声音结合的数据。
背景技术
高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)，为产业所支持、未经压缩、以及全数字的声音/影像接口，其提供来源与目标间的接口，来源包括视讯转换器(Set-top Box)、数字激光视盘(Digital VideoDisc，DVD)播放器、或是数码家庭录像系统(Digital-Video Home System，D-VHS)，而目标包括数字电视(Digital Television，DTV)、投射器、等离子体面板、或是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)。HDMI将声音及影像信息合并至信号数字接口。HDMI发展是由HDMI工作团体(HDMI WorkingGroup)来监督，包括Hitachi、Philips、Sony、Thomson(RCA)、Toshiba、以及Silicon Image。Digital Content Protection，LLC(Intel的子公司)，发展关于HDMI的高频宽数字内容保护(High-bandwidth Digital ContentProtection，HDCP)，其提供安全的声音/影像接口，以符合内容提供者与系统控制者的安全性需求。
如图1所表示的例子，DVD播放器12通过HDMI信号缆线13，以连接至DTV或是监视器14。DVD播放器12包括MPEG译码器芯片112及HDMI传送器芯片124。HDMI传送器芯片124需要分别来自影像来源16及声音来源18的影像数据161及声音数据181。HDMI传送器芯片124接收来自MPEG译码器芯片122的译码影像数据123a(例如24位RGB)以及译码声音数据123b。HDMI传送器芯片124并在HDCP加密单元1242中，将译码影像数据123a以及译码声音数据123b加密。加密过的HDMI数据输出至HDMI信号缆线13，并传送至监视器14的HDMI接收器142。HDMI接收器142包括对应的HDCP解密单元1422，用以解密所接收的HDMI数据。HDMI接收器142回复所接收的HDMI数据，并输出回复的影像数据143a及声音数据143b。
HDMI利用数字视讯接口(Digital Visual Interface，DVI)的核心技术。DVI为24位RGB接口，其是利用转态最小化差动信号(Transition MinimizedDifferential Signaling，TMDS)。TMDS是一种信号技术，其产生来自输出数据字节序列的转态控制及DC平衡的特征序列。在逻辑“1”及“0”的长序列中，位选择性地被运用以维持特定DC偏压信号。DVI连结利用三对不同的导线，每一对承载代表红(R)、绿(G)、及蓝(B)信号成分的低电压信号。第四对导线承载画素颜色信号。8位RGB信号序列以高于1.65Gbps的速率及4.95Gbps的合计联机速率来承载信息，而其有效速率为3.96Gbps。10位编码架构被使用以在高数据速率上将转态最小化。
HDMI的性能优于DVI的性能。HDMI规格允许高于5Gbps频宽，更进一步可与技术扩展兼容，例如现行非压缩HD电影，其对于多信道声音与影像而言，只需2.2Gbps。DVI具有HDMI可解决的缺点，例如，DVI无法支持数字声音数据及数字色差信号(YCbCr)。使用关于DTV的CEA-861影像，HDMI可与公知技术DVI兼容，然而，DVI的限制因素使连接至HDMI装置的DVI装置无法提供影像功能。HDMI的重要功能之一为除了数字影像外，还有能力承载数字多频道声音。
HDMI有能力支持现行的高画质影像格式(720p、1080i、及1080p)。其也具有适应性以支持提高的画质格式，例如480p及576p，以及支持标准画质格式，例如美国国家电视系统委员会(National Television System Committee，NTSC)或逐行倒相(Phase Alternating Line，PAL)。HDMI规格提供取样速率高于192Hz且多于8频道的24位声音，且支持所有现行脉波符码调变(Pulse codemodulation，PCM)声音的格式，包括DVD声音以及压缩声音格式。HDMI提供来源至接收器的连接或者是接收器至显示器的联机，且对于影响及声音而言上述联机只通过一信号缆线形态。
发明内容
本发明的目的是提供一种高画质多媒体接口传送方法及系统，用以使用高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)，来传送无附带影像数据的声音数据。
本发明提供的一种高画质多媒体接口传送方法，使用高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，该方法包括；
接收一输入信号；
如该输入数据无影像信号，则产生一自生影像信号；以及
利用一HDMI信号(之前并未出现HDMI信号)的数据岛区间，传送该输入信号中的该声音信号，且利用该HDMI信号的影像数据区间，传送该自生影像信号。
所述的自生影像信号为一静态画面。
所述的数据岛区间为在平行空白区间或垂直空白区间中的数据岛区间。
本发明另提供一种高画质多媒体接口传送方法，使用高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，该方法包括：
接收一输入信号；
如该输入信号不包含影像信号，则设定一只有声音输入旗标；
如该只有声音输入旗标被设定，则于一HDMI信号中的每一控制区间后，分别安排一数据岛区间；以及
利用该多个数据岛区间，传送该输入信号中的该声音信号。
其中，当该只有声音输入旗标被设定时，则在该HDMI信号中的每一控制区间结尾的前导数据(preamble)中，指示在每一该控制区间之后的区间为数据岛区间，且在每一该控制区间之后皆安排为数据岛区间。
本发明的传送方法，更包括如果该只有声音输入旗标被设定时，则通知一HDMI接收器将用以播放该输入信号中的影像信号的一显示器进入省电模式。
本发明另提供一种高画质多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)传送系统，使用高画质多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，该系统包括：
一声音处理器，用以接收并处理-输入信号，以产生该声音数据；
一影像处理器，用以接收并处理该输入信号中的影像信号，与影像信号产生器产生的一自生影像信号，当一模式指示器的一传送模式设定为只有声音输入时，则选择该自生影像信号，否则选择该输入信号中的影像信号，用以产生一影像数据；
一影像信号产生器，当该模式指示器的该传送模式设定为只有声音输入，则产生该自生影像信号；
该模式指示器，当该输入信号中只有声音信号，则将该传送模式设定为只有声音输入；以及
一HDMI传送器，接收来自该声音处理器的该声音数据以及来自该影像处理器的该影像数据，且输出一HDMI信号，其中，利用该HDMI信号的于多个数据岛区间承载该声音数据，及多个影像数据区间承载该影像数据。
其中，该自生影像信号为一静态画面。
该HDMI传送器利用该HDMI信号中的平行空白区间或垂直空白区间中的该等数据岛区间，传送该声音数据。
本发明另提供一种高画质多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)传送系统，使用高画质多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，该系统包括：
一声音处理器，用以接收一输入信号中的声音信号，以产生该声音数据；以及
一HDMI传送器，接收该声音处理器的该声音数据，且产生该HDMI信号用以传送该声音数据，当一模式指示器的一只有声音输入旗标被设定时，则该HDMI信号中只有控制区间与数据岛区间，且该数据岛区间用以承载该声音数据；
该HDMI传送器包括：
模式指示器，如该输入信号中只有声音信号，则设定该只有声音输入旗标。
其中，当该只有声音输入旗标被设定时，则在该HDMI信号中的每一控制区间结尾的前导数据(preamble)中，指示在该控制区间之后的区间为数据岛区间，且在该控制区间之后皆安排为数据岛区间。
本发明的传送系统，更包括如果该只有声音输入旗标被设定时，则通知一HDMI接收器将用以播放该输入数据中的影像数据的显示器进入省电模式。
本发明另提供一种高画质多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)传送接收系统，使用高画质多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，该系统包括：
一传送器，包括：
一声音处理器，用以接收该输入信号中的声音信号，以产生该声音数据；
一影像处理器，用以接收该输入信号中的影像信号，与影像信号产生器产生的一自生影像信号，当一模式指示器的传送模式设定为只有声音输入时，则选择该自生影像信号，否则选择该输入信号中的影像信号，用以产生一影像数据；
一模式指示器，当该输入信号中只有声音信号，则将一传送模式设定为只有声音输入；
一影像信号产生器，当该模式指示器的该传送模式设定为只有声音输入，则产生该自生影像信号；
一HDMI传送器，接收该声音处理器的该声音数据以及该影像处理器的该影像数据，并产生一HDMI信号，其中，使用该HDMI信号中的数据岛区间传送该声音数据，且使用该HDMI信号中的影像数据区间传送该影像数据；以及
一接收器，接收该HDMI信号。
其中，由该影像信号产生器所产生的该自生影像信号为一静态画面。
该HDMI传送器利用该HDMI信号中的平行空白区间或垂直空白区间中的该等数据岛区间，传送该声音数据。
本发明另提供一种高画质多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)传送接收系统，使用高画质多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，HDMI)传送一声音数据，包括：
一传送器，包括：
一声音处理器，用以接收一输入信号中的声音信号，以产生该声音数据；
一HDMI传送器，接收该声音处理器的该声音数据，并产生一HDMI信号，当一模式指示器的一只有声音输入旗标被设定时，则该HDMI信号中只有控制区间与数据岛区间，且使用该数据岛区间传送该声音数据；
该HDMI传送器包括：
该模式指示器，如该输入信号中只有声音信号，则设定该只有声音输入旗标：以及
一接收器，接收来自该传送器的该HDMI信号。
其中，当该只有声音输入旗标被设定时，则在HDMI信号中的每一控制区间结尾的前导数据(preamble)中，指示在控制区间之后的区间为数据岛区间，且在每一控制区间之后皆安排为数据岛区间。
本发明的HDMI传送接收系统，更包括如果该只有声音输入旗标被设定时，则通知该HDMI接收器将用以播放该输入信号中的影像数据的显示器进入省电模式。
在一实施例中，假使缺少影像数据，HDMI传送系统则接收声音输入信号及产生自生影像信号。HDMI传送系统因此利用数据岛区间传送声音数据，且利用影像数据区间传送自生影像信号。根据HDMI的规格，声音必须与影像一起传送及播放，因此HDMI传送系统所提供自生影像数据，取代了HDMI系统所期望而却缺少的输入影像数据。声音数据在平行空白区间或垂直空白区间内的数据岛区间被传送。举例的自生影像数据可以为静态(静止)画面，例如标识或商标。
在另一实施例中，HDMI传送系统接收声音输入信号，且假使影像输入信号非有效的，则设定旗标。HDMI传送系统只传送数据岛区间与控制区间，且利用数据岛区间传送声音数据。HDMI传送系统也可传送命令对应HDMI接收器的信号，以关闭监视器来节省电力。
附图说明
图1表示具有HDCP保护架构的传统HDMI系统架构示意图。
图2表示HDMI的方块图。
图3表示在720×480p影像讯框中TMDS区间的例子。
图4A表示使用HDMI而关于声音传送的系统实施例的方块图。
图4B表示使用HDMI而关于声音传送的系统实施例的方块图。
12DVD播放器         13HDMI信号缆线
14监视器            16影像来源
18声音来源          122MPEG译码器芯片
124HDMI传送器芯片   123a译码影像数据
123b译码声音数据    142HDMI接收器
143a影像数据        143b声音数据
161影像数据         181声音数据
1242HDCP加密单元    1422HDCP解密单元
20HDMI来源          21HDMI目标
22传送器            24接收器
211影像数据         212声音数据
230...232数据频道   233TMDS时脉频道
234DDC              235CEC联机
251影像数据         252声音数据
30影像讯框          302垂直空白区间
306平行空白区间     304主动列
308主动画素         42声音来源
44HDMI传送系统      46HDMI接收器
421声音输入信号     423影像输入信号
440影像信号产生器   441自生影像信号
442影像处理器       443影像数据
444声音处理器       445声音数据
446HDMI传送器       447HDMI信号
448模式指示器       48HDMI传送器统
482影像处理器       483影像数据
484声音处理器       485声音数据
486HDMI传送器       487HDMI信号
4862模式指示器。
具体实施方式
图2为本发明的HDMI系统的方块图，其包括多个来源及目标，其中HDMI来源20表示具有HDMI输出的装置，且HDMI目标21表示具有HDMI输入的装置。如图2所示，HDMI信号缆线及连接器带有四对不同的信号线，其包含转态最小化差动信号(Transition Minimized Differential Signaling，TMDS)时脉频道233，以承载影像数据的时序信息(影像画素时脉)，也带有三个TMDS数据频道230至232，其承载影像数据211、声音数据212、及辅助数据。这里的辅助数据包括影像数据、声音数据、以及影像数据的时序信息以外的任何数据，举例来说，声音数据的时序信息、文字数据、电源的控制信号、监视器控制信息(例如声音大小、亮度、或电源状态)、以及非声音或影像控制信息。
HDMI另支持一显示数据信道234(Display Data Channel，DDC)配置在单一来源及单一目标之间，用来作为播放相关的设定与状态讯息的交换。另可选择的(optional)支持一消费性电子产品控制(Consumer Electronics Control，CEC)协议信道，提供多种视听产品之间的高阶控制功能，图2中标号235则表示CEC联机。影像画素时脉通过TMDS时脉频道233传送，且被接收器24使用以作为在其它三个TMDS数据频道230至233上数据回复的频率参考。为了通过TMDS数据频道230至232传送声音数据212及辅助数据，HDMI使用封包架构。如前所述，数据可以HDCP保护以获得较高可靠度。
HDMI的数据传输使用以TMDS编码的TMDS连结(TMDS link)，其中TMDS连结的数据区间包含，影像数据区间(vido data period)、数据岛区间(data islandperiod)、或控制区间(control period)。图3表示应用于720×480p影像讯框(video frame)30的TMDS数据区间的例子。主动影像列的主动画素在影像数据区间中传送，其中，影像数据区间以在图3的图案C标记。在数据岛区间，声音数据及辅助数据使用连续封包传送，其中，数据岛区间以图案A标记。当没有影像数据、声音数据、或辅助数据需要被传送时，在任何其它两区间之间，使用以图案B所标记的控制区间。P1表示138个画素、P2表示720个主动画素、P3表示858总画素。L1表示45列(line)、L2表示480主动列、L3表示共有525列。
如图3所示，由TMDS连结所传送主要数据为影像数据。影像数据的传送为非连续的数据区间，在数据区的间为空白区间(blanking interval)，空白区间包括垂直空白区间302与平行空白区间306。这些空白区间可提供作为传输声音数据及辅助数据。
在每一控制区间结尾有一前导数据(preamble)，其中有几个控制位，可用来指示在控制区间之后的数据区间为影像数据区间还是数据岛区间。每一个影像数据区间与数据岛区间都开始于一起始保护区段(leading guard band)而结束于一结尾保护区段(trailing guard band)。起始保护区段及结尾保护区段的内容为一固定的位样式，可用来作为控制区间与数据区间转换的判断。
如图3所示，利用平行空白区间306与垂直空白区间302内的数据岛区间传送声音数据。在传统HDMI架构中，声音可以与影像一起传送。本发明提供一种系统及方法，通过使用HDMI传送器以传送无影像数据的声音数据。
图4A表示使用HDMI而关于声音传送的系统实施例的方块图，在图4A中HDMI传送系统44包括影像信号产生器440、影像处理器442、声音处理器444、HDMI传送器446、以及模式指示器448。HDMI传送系统44接收来自声音来源42的声音输入信号421以及来自影像来源(未显示)的影像输入信号423。声音处理器444接收并处理声音输入信号421，例如将声音输入信号421数字化、编码、以及压缩。声音处理器444接着输出声音数据445至HDMI传送器446。模式指示器448在实际应用上可以是缓存器或是控制信号，用以反应出是否输入信号只有声音信号421，或是输入信号有声音信号421及影像信号423。影像处理器442根据模式指示器448，而接收外部影像输入信号423或是由影像信号产生器440所输出的自生影像信号441。影像处理器442处理影像信号，例如将影像信号数字化、编码、及压缩。影像处理器442接着输出影像数据443至HDMI传送器446。自生影像信号441可能为任何影像，例如标识或商标等等的静态画面。HDMI传送器446接收声音数据445及影像数据443，并通过HDMI信号缆线输出HDMI信号447至HDMI接收器46。
图4B表示使用HDMI而关于声音传送的系统实施例的方块图。HDMI传送系统48包括影像处理器482、声音处理器484、以及HDMI传送器486。HDMI系统44接收来自声音来源42的声音输入信号421以及来自影像来源(未显示)的影像输入信号423。声音处理器484接收并处理声音输入信号421，且接着输出声音数据485至HDMI传送器486。HDMI传送器486包括模式指示器4862，其可以为缓存器或控制信号。模式指示器4862反应出在HDMI系统的输入端，是否只有声音输入信号421，或是有声音输入信号421及影像输入信号423。影像处理器482接收并处理影像输入信号423，且输出影像数据483至HDMI传送器486。假使HDMI系统的输入端包含声音信号及影像信号，HDMI传送器486接收声音数据485及影像数据483，并通过HDMI信号缆线输出HDMI信号487至HDMI接收器46。假使HDMI系统的输入端只包含声音信号，在HDMI传送器486的模式指示器4862设定旗标，且HDMI传送器486根据声音数据485输出HDMI信号487至HDMI接收器46。当此旗标设定时则控制区间的前导数据将指示控制区间之后的区间为数据岛区间，且安排每一控制区间后为数据岛区间。换句话说，垂直空白区间或平行空白区间延长了，且影像数据区间在影像讯框中省略。在一些实施例中，由于没有播放影像信号，则旗标也可以用信号通知HDMI接收器46，以关闭监视器，由此节省电力。
上述具体实施方式仅用以说明本发明，而非限定本发明。

Claims (9)

1. 一种高画质多媒体接口传送方法，使用高画质多媒体接口传送一声音数据，其特征在于，该方法包括：
接收一输入信号；
如所述输入信号中无影像信号，则产生一自生影像信号；以及
利用一高画质多媒体接口信号的数据岛区间，传送所述输入信号中的声音信号，且利用该高画质多媒体接口信号的影像数据区间，传送所述自生影像信号。
2. 如权利要求1所述的高画质多媒体接口传送方法，其特征在于，所述自生影像信号为一静态画面。
3. 如权利要求1所述的高画质多媒体接口传送方法，其特征在于，所述数据岛区间为在平行空白区间或垂直空白区间中的数据岛区间。
4. 一种高画质多媒体接口传送系统，使用高画质多媒体接口传送一声音数据，其特征在于，该系统包括：
一声音处理器，用以接收并处理一输入信号，以产生所述声音数据；
一影像处理器，用以接收并处理所述输入信号中的影像信号，与影像信号产生器产生的一自生影像信号，当一模式指示器的一传送模式设定为只有声音输入时，则选择所述自生影像信号，否则选择所述输入信号中的影像信号，用以产生一影像数据；
一影像信号产生器，当所述模式指示器的所述传送模式设定为只有声音输入，则产生所述自生影像信号；
模式指示器，当所述输入信号中只有声音信号，则将所述传送模式设定为只有声音输入；以及
一高画质多媒体接口传送器，接收来自所述声音处理器的所述声音数据以及来自所述影像处理器的所述影像数据，且输出一高画质多媒体接口信号，其中，利用该高画质多媒体接口信号的多个数据岛区间承载所述声音数据，及多个影像数据区间承载所述影像数据。
5. 如权利要求4所述的高画质多媒体接口传送系统，其特征在于，所述自生影像信号为一静态画面。
6. 如权利要求4所述的高画质多媒体接口传送系统，其特征在于，所述高画质多媒体接口传送器利用所述高画质多媒体接口信号中的平行空白区间或垂直空白区间中的所述多个数据岛区间，传送所述声音数据。
7. 一种高画质多媒体接口传送接收系统，使用高画质多媒体接口传送一声音数据，其特征在于，该系统包括一传送器以及一接收器：
所述传送器，包括：
一声音处理器，用以接收输入信号中的声音信号，以产生所述声音数据；
一影像处理器，用以接收所述输入信号中的影像信号，与影像信号产生器产生的一自生影像信号，当一模式指示器的传送模式设定为只有声音输入时，则选择接收所述自生影像信号，否则选择接收所述输入信号中的影像信号，用以产生一影像数据；
一模式指示器，当所述输入信号中只有声音信号，则将传送模式设定为只有声音输入；
一影像信号产生器，当所述模式指示器的传送模式设定为只有声音输入，则产生所述自生影像信号；以及
一高画质多媒体接口传送器，接收所述声音处理器的所述声音数据以及所述影像处理器的所述影像数据，并产生一高画质多媒体接口信号，其中，使用该高画质多媒体接口信号中的数据岛区间传送所述声音数据，且使用该高画质多媒体接口信号中的影像数据区间传送所述影像数据；所述接收器，接收所述高画质多媒体接口信号。
8. 如权利要求7所述的高画质多媒体接口传送接收系统，其特征在于，由所述影像信号产生器所产生的所述自生影像信号为一静态画面。
9. 如权利要求7所述的高画质多媒体接口传送接收系统，其特征在于，所述高画质多媒体接口传送器利用所述高画质多媒体接口信号中的平行空白区间或垂直空白区间中的所述多个数据岛区间，传送所述声音数据。
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