CN101529906A - 传输方法、传输系统、发送装置和接收装置 - Google Patents

传输方法、传输系统、发送装置和接收装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传输方法、传输系统、发送装置和接收装置。本发明适用于利用如下的传输技术的数据传输，在该传输技术中与像素时钟同步地从源侧装置向宿侧装置以像素数据为单位传输预定比特单位的视频数据。将源侧装置和宿侧装置之间的传输路径的至少一部分转换成无线传输路径。宿侧装置存储与宿侧装置对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息。在源侧装置和宿侧装置之一中，确定在无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个，当源侧装置读出宿侧装置中存储的与对视频的显示能力和再现能力中的所述一个相关的信息时，源侧装置根据所确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改所存储的信息。通过这样做，可以在无线HDMI标准传输路径上合适地传输视频数据。

Description

传输方法、传输系统、发送装置和接收装置
技术领域
本发明涉及一种可适合应用于称作HDMI(高清晰度多媒体接口)标准的数字视频/音频输入/输出接口标准的传输方法和传输系统以及应用于这种传输系统的发送装置和接收装置，更具体地讲，本发明涉及一种在无线传输路径上执行传输的技术。
背景技术
近年来，已经开发出称作HDMI标准的接口标准，作为使未压缩数字视频数据等能够在多个视频设备之间进行传输的接口标准。HDMI标准是分别以单个像素为单位传输视频数据作为各颜色的原色数据的标准。在视频数据的消隐间隔期间也利用用于视频数据的传输线来传输音频数据。所传输的原色数据可以是用于加法原色(即红色、绿色和蓝色)的三通道的原色数据(R数据、G数据和B数据)，或者可以是Y、Cb、Cr亮度和色差信号。
根据HDMI标准，基本上以8比特为单位来构成每种颜色的一个像素的数据。在各个同步信号所处的定时，传输诸如水平同步信号和垂直同步信号的同步信号。此外，对于HDMI标准接口，使用单独的通道来传输控制数据和像素时钟。不仅可以从视频数据的发送侧设备(源侧设备)向接收侧设备(宿(sink)侧设备)传输控制数据，而且可以从接收侧设备(宿侧设备)向发送侧设备(源侧设备)传输控制数据。在源侧设备中以8比特为单位对数据进行加密，在宿侧设备中以8比特为单位从这种加密中对数据解密。
根据HDMI标准，宿侧设备包括存储E-EDID信息的存储器，存储在这种存储器中的信息被传送到源侧设备，源侧设备确定宿侧设备的能力并确定要由源侧设备传输的视频数据的格式等。稍后将在实施例中详细描述存储在宿侧设备中的E-EDID信息，但是简单地讲，例如，当该设备是显示装置时，E-EDID信息是关于这种设备进行显示的视频显示能力的数据(即，能够显示的格式)。通过源侧设备读出这种信息，并适当格式的视频数据被传输。这里给出的表述“格式”是关于构成一帧图像的像素的数目、帧速率等的信息，格式的差异导致传输速率的差异。
第2006-33575号日本未审查专利申请公报披露了根据HDMI标准在源侧设备和宿侧设备之间的E-EDID信息的交换。
然而，当通过HDMI标准线缆连接所述设备时，存在如下问题：信号能够被传输的距离受到线缆长度的限制。在HDMI标准线缆上的传输是极高时钟速率下的传输，当线缆自身的长度增加时，存在传输特性劣化的问题，这阻碍了传输。
为了解决这个问题，例如能够想到将传输路径转换为无线路径，但是当使用无线传输时，需要考虑无线传输路径上的传输特性，并且存在这样的可能性，即，基于读出的根据上文描述的HDMI标准的E-EDID信息，仅仅利用传输格式的设定无法执行合适的传输。例如，当无线传输路径的状态不合适时，存在这样的可能性，即，即使读出了E-EDID信息并利用该E-EDID信息允许的格式来传输数据，宿侧设备也可能无法正确地接收数据。
鉴于以上描述的几点构思出本发明，并且本发明旨在能够根据HDMI标准在无线传输路径上合适地传输视频数据。
鉴于以上描述的问题构思出本发明，并且本发明旨在利用简化的构造更合适地对高频信号进行内插。
发明内容
本发明适用于利用如下的传输技术的数据传输，在该传输技术中与像素时钟同步地从源侧装置向宿侧装置以像素数据为单位传输预定比特单位的视频数据。将源侧装置和宿侧装置之间的传输路径的至少一部分转换成无线传输路径。宿侧装置存储与宿侧装置对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息。在源侧装置和宿侧装置之一中，确定在无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个，当源侧装置读出宿侧装置中存储的与对视频的显示能力和再现能力中的所述一个相关的信息时，源侧装置根据所确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改所述信息。
因此，考虑无线传输路径的传输状态来更改与宿侧装置的显示能力和再现能力中的一个相关并存储在宿侧装置中的信息，然后将该信息传输到源侧装置，无线传输路径的传输能力也是由该信息表示的。
根据本发明，当源侧装置传输视频数据时，使用所读取的信息来确定将要传输的视频数据的格式等。因此，顾及无线传输路径的无线传输状态的任何劣化的传输变为可能，从而可以传输适当格式的视频数据，并将该视频数据正确地传输到宿侧装置。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的系统构造的一个示例的框图。
图2是示出了根据本实施例的传输通道的一个示例结构的示意图。
图3是示出了根据本发明实施例的比特结构一个示例的示意图。
图4是示出了E-EDID信息的数据结构的一个示例的示意图。
图5是示出了由E-EDID信息示出的视频格式的一个示例的示意图。
图6是示出了E-EDID信息的主要部分的数据结构的一个示例的示意图。
图7是示出了根据本发明实施例更改E-EDID信息的一个示例的示意图。
图8是示出了表明E-EDID信息与传输速率之间的对应关系的表的一个示例的示意图。
图9是示出了根据本发明实施例的处理示例的流程图。
图10是示出了根据本发明另一实施例的系统构造的一个示例的框图。
图11是示出了根据本发明又一实施例的系统构造的一个示例的框图。
具体实施方式
现在将参照图1至图9来描述本发明的优选实施例。
本实施例适用于根据HDMI标准从源设备向宿设备传输视频数据等的传输系统。图1是示出了根据本实施例的示例系统构造的框图，其中，从作为源设备10的视频记录/再现装置向作为宿设备40的电视机传输根据HDMI标准的视频数据、音频数据等。源设备10包括根据HDMI标准的视频数据输出端子。宿设备40包括根据HDMI标准的视频数据输入端子。
源设备10通过HDMI线缆1连接到无线发送装置20。宿设备40通过HDMI线缆3连接到无线接收装置30。通过在无线发送装置20和无线接收装置30之间执行的无线传输来构造无线传输路径2。作为一个示例，可以使用无线传输标准IEEE 802.11n作为在无线传输路径2上使用的无线传输方法。IEEE 802.11n标准是一种使用MIMO(多输入多输出)方式的无线传输方法，并且能够以较高的比特率进行无线传输。
现在将描述各个设备的构造。源设备10包括再现单元11，再现单元11将从介质回放的视频内容的视频数据、音频数据等提供给HDMI发送单元12。当将这种数据提供给HDMI发送单元12时，可以根据控制单元13的控制来改变设定，例如，视频的一帧中的像素数目和帧速率。控制单元13还控制随后描述的E-EDID信息的读取。HDMI发送单元12执行从HDMI端子向HDMI线缆1传输视频数据等的处理。HDMI发送单元12还接收诸如控制数据的某些数据。
无线发送装置20包括HDMI接收单元21，并执行接收通过HDMI线缆1传输的视频数据等的处理。无线发送装置20还传输诸如控制数据的某些数据。由HDMI接收单元21接收到的数据被无线发送/接收单元22进行无线发送处理，并且从连接到的天线23无线发送。无线发送/接收单元22还能够接收数据。根据控制单元24的控制来执行无线发送装置20的传输处理。存储单元25连接到控制单元24，并存储在HDMI线缆上与源设备10通信所需的E-EDID信息。然而，存储在无线发送装置20的存储单元25中的E-EDID信息不是关于无线发送装置20自身的信息，而是在根据无线传输路径2的无线通信状态对从宿设备40读出的E-EDID信息进行更改之后存储的信息。通过控制单元24来执行用于执行这种更改的控制。
无线接收装置30包括连接到天线31的无线发送/接收单元32，由无线发送/接收单元32接收的数据被提供给HDMI发送单元33，并通过HDMI线缆3从HDMI发送单元33传输到宿设备40。HDMI发送单元33还能够接收控制数据等。根据控制单元34的控制来执行无线接收装置30的传输处理。
宿设备40包括HDMI接收单元41，并将从无线接收装置30传输的视频数据提供给显示视频的显示单元42。HDMI接收单元41还能够发送控制数据等。HDMI接收单元41接收数据，显示单元42根据控制单元43的控制来显示数据。存储单元44连接到控制单元43。存储单元44存储E-EDID信息，该E-EDID信息是关于宿设备自身能够显示的视频格式的类型的信息。要注意的是，当宿设备40是能够进行从不同形式的输出端子输出HDMI接收单元41的再现处理的再现设备时，再现处理的能力可以存储为E-EDID信息。
虽然将在下文依次描述HDMI标准所要求的构造等，但是基本上原样地使用现有的HDMI标准，HDMI线缆1的构造等与以往的构造相同。对音频数据进行复用，以利用正在传输视频数据的通道的消隐间隔来传输音频数据。在消隐间隔中放置并传输音频数据的处理是HDMI标准已决定了其格式的典型传输处理。
图2是示出了在源设备10的HDMI发送单元12和无线发送装置20的HDMI接收单元21之间的HDMI线缆1上传输的每个通道上的数据的示例结构的图。在无线接收装置30和宿设备40之间的HDMI线缆3上传输的每个通道上的数据的示例结构也是同样的。
如图2所示，设置了三个通道，即通道0、通道1和通道2，作为传输视频数据的通道，还设置了用于传输像素时钟的时钟通道。设置了DDC(显示数据通道)线和CEC(消费电子产品控制)线作为控制数据传输通道。DDC线是主要用来传输对显示进行控制的数据的传输路径，CEC线是主要用来在连接的设备之间传输彼此的设备控制数据等的传输路径。
在发送侧，在HDMI发送单元12中针对传输视频数据的各个通道设置传输处理单元(发送单元)12a、12b和12c；同样在接收侧，在HDMI接收单元21中针对传输视频数据的各个通道设置传输处理单元(数据接收单元)21a、21b和21c。
每个通道的构造如下。在通道0上传输B数据的像素数据、垂直同步数据、水平同步数据和辅助数据。在通道1上传输G数据的像素数据、两种控制数据(CTL0、CTL1)和辅助数据。在通道2上传输R数据的像素数据、两种控制数据(CTL2、CTL3)和辅助数据。
图3是示出了由根据本实施例的传输构造传输的视频数据中的一个帧的行结构和像素结构的图。根据本实施例传输的视频数据(主视频数据)是未压缩的数据(即，以单个像素为单位的视频数据)，并具有附加于其的垂直消隐间隔和水平消隐间隔。更具体地讲，在图3的示例中，720像素×480行的像素数据被用作将要显示的视频区域(标明为有效视频区域的区域)，858像素及525行被用作包括消隐间隔的像素数目和行数。消隐间隔中由交叉影线示出的区域(即，左斜线和右斜线重合的区域)被称作“数据岛”，并且是可以附加辅助数据的间隔。即使当进一步增加一个帧中的像素数目时，使用的也是基本相同的结构，只是像素的数目增加。然而，如果像素的数目增加而帧速率保持相同，则需要使像素时钟的速度相应地增大。
接下来，将描述利用以上结构执行的传输处理的过程。当无线接收装置30连接到宿设备40时，读出在宿设备40的存储单元44中存储的E-EDID信息，并将该E-EDID信息存储在无线发送装置20的存储单元25中。
图4是示出了存储在宿设备40中的E-EDID信息的数据结构的图。在图4中示出的数据结构中，关于宿设备40能够显示的视频信号的详情写在“视频短(Video Short)”区域中。图5示出了存储在“视频短”区域中的视频数据的一个示例。定义了各种值，诸如一个帧中的像素数目、帧频率、视频的宽高比等。即，在从第1字节到第L字节的区域中根据预定标准定义的视频信号格式中，宿设备40能够显示的格式被写为分辨率、帧速率和宽高比的组合。
另外，如图6中的第6字节所示，在图4中的E-EDID数据结构图中的“销售商特定(Vender Specific)”区域中，写入表示宿设备40能够显示的信号的信号格式信息(“深色(Deep Color)”信息)。当传输HDMI视频信号时，视频可以作为RGB信号或YCbCr信号进行传输，并且可以针对各个分量指定8比特、10比特、12比特、16比特。
例如，通过在图6中的“销售商特定”数据结构中将第6字节的第6比特、第5比特和第4比特设定为“1”，分别指明16比特、12比特和10比特数据的显示能力。
由于通过读取这样的信息可以计算传输所需的传输速率，在将超过无线传输速度的视频信号格式信息和信号格式信息(深色信息)临时存储在无线发送装置20的存储单元25中之后，删除该信息，并执行根据无线传输路径的状态更改数据的处理。
当源设备10连接到无线发送装置20并且存在对宿设备40的E-EDID信息进行读取的请求时，不是从宿设备40读取，而是将存储在无线发送装置20的存储单元25中的被重写的E-EDID信息传输到源设备10。通过这样做，可以在通过无线连接实现的传输带宽速率内传输视频数据和音频数据。
图9中的流程图示出了无线发送装置20的处理过程。
无线发送装置20确定是否存在连接的宿设备(步骤S11)。如果这种确定得出不存在连接的宿设备，则本处理结束。
如果存在连接的宿设备，则读取存储在宿设备40的存储单元44中的E-EDID信息(步骤S12)。接下来，基于读取的E-EDID信息，计算传输速率(步骤S13)。将通过该计算得到的最大传输速率与无线发送装置20和无线接收装置30之间可进行传输的传输速率进行比较(步骤S14)。当该比较得出最大传输速率低于无线传输速率时，在无线传输速率内将能够进行实时传输，因此不执行本处理，将所读取的E-EDID信息直接存储在无线发送装置20的存储单元25中(步骤S20)。
当最大传输速率高于无线传输速率时，重写E-EDID信息，并执行处理，使得最大传输速率等于或低于无线传输速率。
作为该处理，首先，确定帧速率是否高于60Hz(步骤S15)。当该确定得出帧速率为60Hz以下时，该处理接下来前进到步骤S16中的确定处理。当帧速率为60Hz时，将帧速率减半，并且将最大传输速率减半(步骤S21)。
然后，利用该最大传输速率信息重复步骤S21中的传输速率比较处理。
当在改变帧速率之后最大传输速率仍然较高时，确定是否执行逐行输出(步骤S16)。这里，如果执行隔行输出，则处理前进到下一确定(步骤S17)。如果执行逐行输出，则改变数据用于隔行输出(步骤S22)，以将最大传输速率减半。
然后，利用该最大传输速率信息重复传输速率比较处理(步骤S14)。
当在变成隔行输出之后最大传输速率仍然较高时，确定每个像素的比特数是否为8比特以上。
当每个像素的比特数为8比特时，则处理前进到下一确定处理(步骤S18)。
当每个像素的比特数为8比特以上时，数据的比特数被依次降低到16比特、12比特、10比特、然后是8比特(步骤S23)，以降低最大传输速率。
然后，利用该最大传输速率信息重复传输速率比较处理(步骤S14)。
当在改变了比特数之后最大传输速率仍然较高时，确定分辨率是否为D1(720×480)以上(步骤S18)。当分辨率为D1时，显示指示不能够通过无线传输来传输HDMI信号的显示，并且本处理结束(步骤S19)。当分辨率为D1以上时，按1920×1080、1280×720、720×480的次序降低分辨率(步骤S24)，以降低最大传输速率。然后，利用该最大传输速率信息重复从步骤S14开始的传输速率比较处理。
当在上文描述的数据处理的任一阶段中最大传输速率等于或低于无线传输速率时，将此时的视频格式信息写入在无线发送装置20的存储单元25中(步骤S20)，并且本处理结束。
要注意的是，虽然已经在图9的流程图中描述了改变数据并顺次确定最大传输速率是否在无线传输速率之内的过程，但是也能够通过例如在无线发送装置20的存储单元25中将这些参数的组合和计算结果预先提供为表(诸如图8中示出的表)并将这种信息与无线传输速率进行比较来简化处理过程。
如上所述，通过执行根据本实施例的传输处理，对于源设备和宿设备之间根据HDMI标准执行数据传输的构造，可以执行设置了适合的传输速率的无线传输。
要注意的是，上面的实施例是基于HDMI标准接口来描述的，也可以将本发明应用于其它的传输标准。关于通过HDMI标准线缆连接的源侧设备和宿侧设备，也可以使用连接了除图1所示的记录/再现装置和电视机以外的视频设备的构造。
另外，虽然在上文描述的本实施例和图1中示出的构造中，无线发送装置20和无线接收装置30连接在源设备10和宿设备40之间，并且只有无线发送装置20和无线接收装置30之间的连接是无线的，但是无线发送装置20可以包含在源设备10中，无线接收装置30可以包含在宿设备40中。
另外，虽然在上文描述的本实施例中基于无线传输状态来执行E-EDID信息的更改，但是也可以在无线发送装置20处加入用于传输数据的压缩处理以及在无线接收装置30处加入用于接收数据的解压缩处理。
即，例如如图10所示，针对无线发送装置20’设置了对HDMI接收单元21接收的数据进行压缩和编码的压缩单元26，并从无线发送单元22无线发送由压缩单元26压缩的数据。根据无线传输状态来设定压缩单元26处的压缩比。针对无线接收装置30’设置了对无线接收单元32接收的数据进行解压缩的解压缩单元35，并且从HDMI发送单元33发送由解压缩单元35解压缩的数据。根据压缩单元16处的压缩比来设定解压缩单元35处的解压缩比。
除了利用这种构造外，还根据无线传输路径的传输状态来执行压缩单元26处的压缩比改变处理和E-EDID信息更改的组合。通过将E-EDID信息更改和压缩比改变处理进行组合，能够对传输状态有更大的灵敏度。
另外，虽然在上文描述的本实施例中使用了在宿设备中设置存储E-EDID信息的存储单元的构造，但是例如如图11所示，也可以在无线接收装置30”侧设置存储单元36，并将宿设备的E-EDID信息存储在存储单元36中。由无线接收装置30的控制单元34读取存储在存储单元36中的E-EDID信息，并将该E-EDID信息传输到无线发送装置20侧。可以从宿设备40”省略存储单元。
此外，虽然上文描述的本实施例中应用了无线传输标准IEEE802.11n，但是也可以应用各种其它无线传输标准。然而，需要使用能够以较高速率传输数据的标准。
附图标记
1…HDMI线缆；2…无线传输路径；3…HDMI线缆；10…源设备；11…再现单元；12…HDMI发送单元；12a、12b、12c…传输处理单元；13…控制单元；20…无线发送装置；21…HDMI接收单元；21a、21b、21c…传输处理单元；22…无线发送/接收单元；23…天线；24…控制单元；25…存储单元；26…压缩单元；30…无线接收装置；31…天线；32…无线发送/接收单元；33…HDMI发送单元；34…控制单元；35…解压缩单元；36…存储单元；40…宿设备；41…HDMI接收单元；42…显示单元；43…控制单元；44…存储单元；

Claims (7)

1、一种利用如下的传输技术来传输视频数据的传输方法，在该传输技术中与像素时钟同步地从源侧装置向宿侧装置以像素数据为单位传输预定比特单位的视频数据，其特征在于，所述传输方法包括以下步骤：
将所述源侧装置和所述宿侧装置之间的传输路径的至少一部分转换成无线传输路径；
由所述宿侧装置存储与所述宿侧装置对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息；
确定在所述无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个；以及
当所述源侧装置读出在所述宿侧装置中存储的与对视频的显示能力和再现能力中的所述一个相关的信息时，所述源侧装置根据所确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改所存储的信息，并将所更改的信息传输到所述源侧装置。
2、一种传输系统，在该传输系统中与像素时钟同步地从源侧装置向宿侧装置以像素数据为单位传输预定比特单位的视频数据，其特征在于：
所述源侧装置和所述宿侧装置之间的传输路径的至少一部分被转换成无线传输路径；
所述宿侧装置包括宿侧存储单元，所述宿侧存储单元存储与所述宿侧装置对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息；
所述源侧装置和所述宿侧装置中的至少一个包括确定单元，所述确定单元确定在所述无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个；并且
所述源侧装置包括更改单元，当读出在所述宿侧存储单元中存储的对视频的显示能力和再现能力中的所述一个时，所述更改单元根据由所述确定单元确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改所存储的信息。
3、根据权利要求2所述的传输系统，其特征在于：
当根据由所述确定单元确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改所存储的信息时，优先从显示质量和再现质量中的一个的劣化不明显的信息开始，将所述信息更改成具有较低传输速率的信息。
4、根据权利要求2所述的传输系统，其特征在于：
所述源侧装置包括压缩单元，所述压缩单元对要根据所述确定单元确定的传输速度和传输速率中的所述一个进行传输的视频数据进行压缩，并且
所述宿侧装置包括解压缩单元，所述解压缩单元对所传输的视频数据进行解压缩。
5、一种发送装置，其利用至少一部分是无线传输路径的传输路径以像素数据为单位与像素时钟同步地向宿侧装置传输预定比特单位的视频数据，其特征在于，所述发送装置包括：
确定单元，确定在所述无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个；
读取单元，读取存储在宿侧存储单元中的与对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息；和
更改单元，根据由所述确定单元确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改由所述读取单元读取的与能力相关的信息。
6、一种发送装置，其利用至少一部分是无线传输路径的传输路径以像素数据为单位与像素时钟同步地向宿侧装置传输预定比特单位的视频数据，其特征在于，所述发送装置包括：
确定单元，确定在所述无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个；
读取单元，读取存储在宿侧存储单元中的与对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息；
更改单元，根据由所述确定单元确定的传输速度和传输速率中的所述一个来更改由所述读取单元读取的与能力相关的信息；和
压缩单元，对要根据由所述读取单元读取的与能力相关的信息进行传输的视频数据进行压缩。
7、一种接收装置，其利用至少一部分是无线传输路径的传输路径以像素数据为单位与像素时钟同步地从源侧装置接收预定比特单位的视频数据，其特征在于，所述接收装置包括：
存储单元，存储与所述接收装置对视频的显示能力和再现能力中的一个相关的信息；和
解压缩单元，基于存储在所述存储单元中的信息所指示的能力以及在所述无线传输路径上视频数据的传输速度和传输速率中的一个，对接收到的视频数据进行解压缩。
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