CN101707681A - 一种音视频接口及显示设备与源设备间的显示协商方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音视频接口及显示设备与源设备间的显示协商方法，所述音视频接口包括接口面板，所述接口面板上布置有音频信号端子、至少两类视频信号端子、用于进行显示设备属性信息交互的通讯信号端子、以及将不同视频信号端子在面板的空间分布上隔离的地线端子。所述方法包括：显示设备通过所述通讯信号端子向源设备发送包含自身显示能力或状态描述信息的通讯信号；源设备根据显示设备的显示能力或状态进行音视频输出信号调整，调整后的音视频信号通过音频信号端子及相应的视频信号端子发送到显示设备。本发明可以降低接口和线缆间的复杂度，减小电路板尺寸。

Description

一种音视频接口及显示设备与源设备间的显示协商方法
技术领域
本发明涉及多媒体通讯领域，具体的说，涉及一种音视频接口及显示设备与源设备间的显示协商方法。
背景技术
模拟视频技术发展至今，已形成了多种接口标准。从最初的复合视频信号Cvbs、亮色分离信号Y/C到分量视频信号Y/Pb/Pr或RGB，带宽越来越高，图像清晰度得到极大提高，同时在很大程度上减小了图像信号失真。模拟视频信号在质量不断提高的同时，接口标准也愈来愈多。目前仍广泛使用的接口标准包括：
(1)传输Cvbs信号的RCA接口；
(2)传输Y/C信号的S端子；
(3)传输分量信号的3RCA接口端子，VGA接口，D端子(日本)、SCART接口(欧洲标准)。
目前，随着多媒体通信行业的快速发展，视频技术逐渐倾向于由模拟向数字转变，但是多媒体消费电子产品如数字电视机顶盒，DVD播放器等仍然支持模拟视频信号。这些不同的模拟视频信号标准的存在，使得多媒体电子产品为了兼容性要求必须支持多种接口，这就带来了以下问题：
(1)接口繁多，限制了电路板尺寸，使产品尺寸无法减小。
(2)线缆繁多，连接复杂。
发明内容
有鉴于上述背景，本发明提供了一种用于显示设备的音视频接口及显示设备与源设备间的显示协商方法，能够降低接口与线缆的连接复杂性，减小接口电路板尺寸。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种用于显示设备的音视频接口，包括接口面板，所述接口面板上布置有音频信号端子、至少两类视频信号端子、用于进行显示设备属性信息交互的通讯信号端子、以及将不同视频信号端子在面板的空间分布上隔离的地线端子。
在上述接口的一种实施例中，所述接口面板上的各类信号端子包括高速信号端子和低速信号端子，所述接口面板上的端子遵循如下原则进行排列：1)视频信号端子、音频信号端子均有低阻抗回流线，高速信号端子有独立回流线；2)高速信号端子和低速信号端子间相互隔离；3)通讯信号端子和视频信号端子、音频信号端子间间隔有所述地线端子。
在上述接口的一种实施例中，所述视频信号包括复合视频信号、亮色分离信号、分量视频信号。
在上述接口的一种实施例中，不同类的视频信号复用一个端子。
在上述接口的一种实施例中，所述视频信号端子阻抗为75欧姆，音频信号端子阻抗端子小于1k欧姆。
在上述接口的一种实施例中，接口面板上的端子分布为A、B双排8列分布，其中，B1到B8端子依次为通讯信号端子、地线端子B2、音频信号端子B3、地线端子B4、Pb信号端子、地线端子B6、地线端子B7、Cvbs/Y/Lum信号复用端子；A1到A8端子依次为保留端子、地线端子A2、音频信号端子A3、地线端子A4、地线端子A5、Pr/Chrom信号复用端子、地线端子A7、地线端子A8。
在上述接口的一种实施例中，接口面板上的端子分布为A、B、C三排7列分布，其中，C1到C7端子依次为保留或空置端子C1、地线端子C2、音频信号端子C3、音频信号端子C4、地线端子C5、SCK信号端子、保留或空置端子C7；B1到B7端子依次为Chrom信号端子、地线端子B2、空置端子B3、空置端子B4、空置端子B5、地线端子B6、SDA信号端子；A1到A7端子依次为Cvbs/Y/Lum信号复用端子、地线端子A2、Pb信号端子A3、地线端子A4、Pr信号端子、地线端子A6、地线端子A7。
在上述接口的一种实施例中，接口面板上的端子分布为接口面板上的端子分布为A、B、C、D四排分布，其中，D2到D6端子依次为地线端子D2、音频信号端子D3、音频信号端子D4、地线端子D5、保留端子D6；C2到C6端子依次为Lum信号端子、地线端子C3、Chrom信号端子、地线端子C5、Cvbs信号端子；B2到B6端子依次为地线端子B2、空置端子B3、空置端子B4、空置端子B5、通讯信号端子B6；A1到A7端子依次为Y信号复用端子、地线端子A2、地线端子A3、Pb信号端子、地线端子A5、地线端子A6、Pr信号端子。
本发明还公开了一种显示设备与源设备间的显示协商方法，所述显示设备与源设备通过上述的音视频接口连接，包括：
A、显示设备通过所述通讯信号端子向源设备发送包含自身显示能力或状态描述信息的通讯信号；
B、源设备根据显示设备的显示能力或状态进行音视频输出信号调整，调整后的音视频信号通过音频信号端子及相应的视频信号端子发送到显示设备。
在上述方法的一种实施例中，所述显示设备的显示能力信息包括显示设备的支持制式、宽高比、最大分辨率；显示设备的显示状态信息包括显示设备的制式、输入通道、待机模式、自动调整模式、分辨率。
本发明通过将不同类的音视频信号端子在物理上设置到一个接口中，并增加通讯信号端子以进行显示设备与源设备间的交互，实现不同类的音视频信号在显示设备与源设备之间的协商，从而将不同类的音视频信号集成到一个接口上，从而可以降低接口和线缆间的复杂度，减小电路板尺寸，并有效减少板上DAC的数目以及节省功耗。
附图说明
图1是本发明实施例的显示设备发送通讯信号包的流程；
图2是本发明实施例的源设备处理通讯信号包的流程；
图3是本发明实施例的显示设备发送前准备的过程。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明做详细说明。
本发明主要是针对目前模拟视频领域中存在的接口标准过多引起的产品无法做小、线缆繁多、源设备与显示设备无交互等问题，提供一种通过设置通讯信号来实现状态反馈的组合音视频接口.其具体是：在接口面板中，集成通讯信号端子、音频信号端子、多种种类的视频信号端子、地线端子，其中，通讯信号端子用于实现显示设备与源设备之间关于显示设备的属性信息的交互，通过显示设备的属性信息，如显示设备的显示能力描述、显示状态描述等信息被交互到源设备，源设备可相应调整传输何种音视频信号.地线端子则主要用于在接口面板的空间分布上将不同的视频信号端子进行隔离.各类信号端子中，有的传输高速信号，有的传输低速信号，即信号端子包括有高速信号端子和低速信号端子.
总体而言，本发明实施例的音视频组合接口的信号引脚排列遵循如下原则：(1)每条信号线均有低阻抗的回流线，高速信号线有独立的回流线(2)高速信号线及低速信息线之间可靠隔离(3)通讯信号线与视音频模拟信号间通过屏蔽地线相隔(4)视频信号线的阻抗为75欧姆，模拟音频信号线的阻抗小于1K欧姆。需要理解的是，本文所描述的端子，除非特别指明(例如后文所述的NC端子)，一般也包括与该端子连接的设备内线缆，因此，在此出现了信号线或地线的描述，以说明布线的原则，反映在外部接口面板上，就是信号端子与地线端子在接口面板上的位置的布置原则。
下面以在本发明实施例的音视频组合接口中集成复合视频信号Cvbs、亮色分离信号Chrom(色度信号)/Lum(亮度信号)、分量视频信号Y/Pb/Pr为例，对本发明实施例的音视频组合接口的端子分布进行说明。为了区分，将Cvbs、Chrom/Lum、Y/Pb/Pr之间称为不同类视频信号，一类视频信号中，例如Y/Pb/Pr，Y信号、Pb信号、Pr信号称为不同种视频信号。Audio L为模拟音频左声道信号，Audio R为模拟音频右声道信号。
表一
  1   2   3   4   5   6   7   8
  B   Data   Gnd   Audio L   Gnd   Pb   Gnd   Gnd   Cvbs/Y/Lum
  A   Reversed   Gnd   Audio R   Gnd   Gnd   Pr/Chrom   Gnd   Gnd
如表1，本发明实施的音视频组合接口的第一种引脚排列采用双排8列布置方式，其中，Gnd表示地线端子、data表示通讯信号端子、Reversed表示保留端子，也即保留使用，以便进行可能的扩展，例如可以用作通讯或控制功能，也可传输其他的信号。可以看到，复合视频信号Cvbs和分量Y及亮度1um共用信号线，pr信号和色度chrom信号共用信号线。
表一的排列在纵向(即A排和B排)紧耦合，音频信号通过彼此回流，其余信号通过相邻屏蔽地线回流，速率差距较大的信号线间通过独立地线回流，从而最小化信号串扰。
表二
  1   2   3   4   5   6   7
  C   NC/Reserved   Gnd   Audio L   Audio R   Gnd   SCK   NC/Reserved
  1   2   3   4   5   6   7
  B   Chrom   Gnd   NC   NC   NC   Gnd   SDA
  A   Cvbs/Y/Lum   Gnd   Pb   Gnd   Pr   Gnd   Gnd
如表二，本发明实施的音视频组合接口的第二种引脚排列采用三排7列布置方式，其中，NC表示空置端子，即在对应的接口面板位置上，从结构上设置有物理通道，但该通道上一般不安排用于信号传输的金属互联线，当然，使用者也可根据需要加以设置，以实现功能扩展。表二的示例中，通讯信号采用两条(例如I2C信号)，包括一条时钟线SCK和一条数据线SDA进行串行通讯。复合视频Cvbs和分量Y及亮度1um共用信号线。
表二的排列在纵向、横向上均紧耦合，Y信号、Pb信号、Pr信号仅能通过横向相邻地线回流，从而减少与其他低速音视频信号线及数字信号发生串扰的机会。
表三
  1   2   3   4   5   6   7
  D   Gnd   Audio L   Audio R   Gnd   Reserved
  C   Lum   Gnd   Chrom   Gnd   Cvbs
  B   Gnd   NC   NC   Nc   Data
  A   Y   Gnd   Gnd   Pb   Gnd   Gnd   Pr
如表3，本发明实施的音视频组合接口的第三种引脚排列采用四排布置方式，无复用信号，允许同时输出Cvbs信号、Y/C信号、Y/Pb/Pr信号，采用一条信号线B6通信，并设置一路保留信号D6用作通讯或控制等的功能扩展。可以满足多显示设备，多输出格式场合的需求。表3中，D1、D7、C1、C7、B1、B7等位置均为空，其表示这些位置在物理上是不存在的，即实际上B、C、D三排只有5列信号端子。由于层数过多时，结构上可能不牢靠，连接可能不紧凑。因此可以在结构上采用梯形外观，以尽量避免这些问题。
为了能有效利用本发明实施例的音视频组合接口，相应的，本发明也提供了显示设备与源设备间的显示协商方法，其中，显示设备与源设备通过上述音视频组合接口连接，利用其中的通讯信号端子进行显示协商，其主要特点包括：
(1)由显示设备在上电或者状态变化时发起通讯，不需要热插拔信号便可实现热插拔功能。
(2)显示设备及源设备之间的通讯主要通过传送及解析通讯信息包实现，信息包的内容包括显示设备的显示能力描述及显示器的显示状态描述。
(3)显示设备在上电或者状态变化时向源设备发送信息包，源设备读取并解析信息包，得到显示设备的显示能力信息及显示状态信息，如显示屏宽高比，支持的高清标清的最大分辨率或是厂商推荐分辨率、视频制式以及显示设备当前的视频输入通道、操作模式等.源设备根据这些信息调整自身的输出信号，以满足显示设备的显示能力要求，实现最佳显示及播放效果，同时又可及时开启或关闭音视频输出通道，最大限度的节省功耗.
如图1所示，显示设备发送通讯信号包的过程主要包括：
S110、进行发送前准备。
S120、发送通讯信息包，其中携带显示设备自身的显示能力及状态描述信息。
S130、等待源设备响应。
S140、根据源设备的响应显示相应的视频信号。
如图2所示，源设备处理通讯信号包的过程主要包括：
S210、开始接收前准备。
S220、等待显示设备发送来的通讯信息包。
S230、解析通讯信息包。
S240、根据解析出的显示设备的显示能力及显示状态，调整自身的输出信号。
如图3所示，显示设备的步骤S110的准备过程主要包括：
S111、侦听通讯数据线是否空闲。
S112、请求源设备分配逻辑地址。
S113、得到源设备的逻辑地址，并填充通讯信息包的相应字段。
源设备的步骤S210的准备则包括向显示设备分配逻辑地址并填充已分配逻辑地址表以及发送自身地址。
显示设备及源设备之间的通讯主要通过传送及解析通讯信息包实现。通讯信息包主要包含显示设备的显示能力描述及显示设备的状态描述。
表四
Figure G2009101099757D0000071
如表四，在本发明实施例中，通讯信息包包括四个字段，分别是目的地址、源地址、显示属性域和显示状态域，各字段的长度均设置为1各字节。其中，显示属性域主要用于描述显示设备的显示能力，显示状态域则用于描述显示的当前状态。
表五
Figure G2009101099757D0000072
如表五，显示属性域通过1个字节中的不同比特位来描述显示设备的支持制式、宽高比、最大分辨率等信息，并保留Bit1和Bit0以作可能的功能扩展。
表六
如表六，显示状态域通过1个字节中的不同比特位来描述了显示设备的当前状态，显示设备的状态信息包括：制式、输入通道、待机模式、自动调整模式、分辨率等。
当显示设备与源设备上电交互时，显示设备向目的地址的源设备发送通讯信息包。源设备可根据通讯信息包所提供的支持制式、屏幕宽高比、最大分辨率能力等参数调整输出信号，使之达到最佳显示效果；当显示设备的状态变化时，如输入通道切换，操作模式(待机模式、自动调整模式)切换时等，显示设备主动发送通讯信息包，源设备接收并解析通讯信息包，并调整自身输出，如关闭Cvbs通道，打开分量通道或者切换到待机模式等；如若用户选择自动模式，则输出的视频信号为由源设备提供的最佳参数组合的视频信号。
例如用户将显示器从Cvbs切换到分量模式，则显示设备更改显示状态域的Bit[5:4]的值为10，并发送通讯信息包，源设备接收并解析信息包，得到显示器的最大分辨率为720p，屏幕宽高比为16∶9，目前处于分量输出及自动模式.接下来源设备关闭除分量外的其他视频输出通道，并调整解码模块输出为720p；如若显示器处于待机模式，源设备关闭所有输出通道；如果用户要将显示状态切换至手动调整、1080p，源设备解析相应的信息包，得出要显示的视频分辨率1080p大于显示设备的最大显示能力720p，则源设备仍然关闭所有通道输出.若显示设备发送通讯信息包后没有得到源设备的应答，则自动关闭或进入待机模式.该操作在显示设备开机时定时进行，如若源设备没有收到信息包则关闭输出通道.
由以上描述可知，采用本发明提供的通过通讯信号实现状态反馈的音视频组合接口，不仅可以精简产品尺寸，减少连接电缆，简化用户操作，通过通讯信号的使用，还可以显著提高产品功能，增加显示设备及源设备的互操作性，同时节省功耗，并有利于实现最佳显示及播放效果。具有显著的经济效益/社会效益，同时也符合当前社会“环保”这一主流趋势，对产品制造商及用户而言都是有益的选择。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，但这只是为便于理解而举的实例，不应认为本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以做出各种可能的等同改变或替换，这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于显示设备的音视频接口，包括接口面板，其特征在于，所述接口面板上布置有音频信号端子、至少两类视频信号端子、用于进行显示设备属性信息交互的通讯信号端子、以及将不同视频信号端子在面板的空间分布上隔离的地线端子。
2.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述接口面板上的各类信号端子包括高速信号端子和低速信号端子，所述接口面板上的端子遵循如下原则进行排列：1)视频信号端子、音频信号端子均有低阻抗回流线，高速信号端子有独立回流线；2)高速信号端子和低速信号端子间相互隔离；3)通讯信号端子和视频信号端子、音频信号端子间间隔有所述地线端子。
3.如权利要求2所述的接口，其特征在于，所述视频信号包括复合视频信号、亮色分离信号、分量视频信号。
4.如权利要求3所述的接口，其特征在于，不同类的视频信号复用一个端子。
5.如权利要求4所述的接口，其特征在于，所述视频信号端子阻抗为75欧姆，音频信号端子阻抗端子小于1k欧姆。
6.如权利要求4或5所述的接口，其特征在于，接口面板上的端子分布为A、B双排8列分布，其中，B1到B8端子依次为通讯信号端子、地线端子B2、音频信号端子B3、地线端子B4、Pb信号端子、地线端子B6、地线端子B7、Cvbs/Y/Lum信号复用端子；A1到A8端子依次为保留端子、地线端子A2、音频信号端子A3、地线端子A4、地线端子A5、Pr/Chrom信号复用端子、地线端子A7、地线端子A8。
7.如权利要求4或5所述的接口，其特征在于，接口面板上的端子分布为A、B、C三排7列分布，其中，C1到C7端子依次为保留或空置端子C1、地线端子C2、音频信号端子C3、音频信号端子C4、地线端子C5、SCK信号端子、保留或空置端子C7；B1到B7端子依次为Chrom信号端子、地线端子B2、空置端子B3、空置端子B4、空置端子B5、地线端子B6、SDA信号端子；A1到A7端子依次为Cvbs/Y/Lum信号复用端子、地线端子A2、Pb信号端子A3、地线端子A4、Pr信号端子、地线端子A6、地线端子A7。
8.如权利要求3所述的接口，其特征在于，接口面板上的端子分布为接口面板上的端子分布为A、B、C、D四排分布，其中，D2到D6端子依次为地线端子D2、音频信号端子D3、音频信号端子D4、地线端子D5、保留端子D6；C2到C6端子依次为Lum信号端子、地线端子C3、Chrom信号端子、地线端子C5、Cvbs信号端子；B2到B6端子依次为地线端子B2、空置端子B3、空置端子B4、空置端子B5、通讯信号端子B6；A1到A7端子依次为Y信号复用端子、地线端子A2、地线端子A3、Pb信号端子、地线端子A5、地线端子A6、Pr信号端子。
9.一种显示设备与源设备间的显示协商方法，所述显示设备与源设备通过如权利要求1-8任一所述的音视频接口连接，其特征在于，包括：
A、显示设备通过所述通讯信号端子向源设备发送包含自身显示能力或状态描述信息的通讯信号；
B、源设备根据显示设备的显示能力或状态进行音视频输出信号调整，调整后的音视频信号通过音频信号端子及相应的视频信号端子发送到显示设备。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述显示设备的显示能力信息包括显示设备的支持制式、宽高比、最大分辨率；显示设备的显示状态信息包括显示设备的制式、输入通道、待机模式、自动调整模式、分辨率。
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