CN102084334A - 具有视频显示数据的菊花链式串行分发能力的系统 - Google Patents

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Abstract

一种串行显示接口，如VESA显示端口接口，被扩展为支持一个显示监视器与另一个显示监视器的依次菊花链式耦接。每个能够以菊花链方式连接的显示监视器具有与其相关联的本地菊花链收发机设备，其中，该本地收发机设备响应于嵌入的MDID标识信号来选择性地取下通过的视频数据流，并将选择性取下的数据转发至本地监视器。本地收发机设备还将通过的视频数据流继续中继至菊花链中更下游的设备。在一个实施例中，能够以菊花链方式连接的显示监视器是可热插拔的。

Description

具有视频显示数据的菊花链式串行分发能力的系统
技术领域
本发明公开总体涉及视频显示和分发系统。更具体地，本公开涉及从源设备至一个或多个宿设备的高清视频信号的串行传输。
相关申请的交叉引用
以下共同待审的美国专利申请由本申请的所有人所有，其公开通过引用并入此处：
(A)序号No.12/014,341，由Jechan Kim于2008年1月15日提交，最初题为：System Having Capability for Daisy-Chained SerialDistribution of Video Display Data。
背景技术
近来，视频显示技术已经发展到使得家庭用户可以将高清显示监视器附接至其家庭计算机或家庭影院娱乐中心的程度。已经提出了多种可重新配置的互连方案，随着更新型的显示技术(例如高清显示器)变为可用，允许用户将其显示监视器从低分辨率的监视器升级至高分辨率的监视器。
例如，视频电子标准协会(VESA)在2007年4月批准了基于串行传输的接口的1.1版本，称为显示端口(VESA-DP 1.1规范)。较早的和1.1版本的VESA-DP协议均要求线缆和一对互连(插件)来支持从视频源设备至视频宿设备的多达4个串行数据传输通道。此外，存在第五或所谓辅助信道，支持双向控制数据的串行传输。4个视频数据通道中的每一个需要具有在至少15米长的线缆上支持的至少1.62吉比特每秒的带宽，或者可选地，升级至针对较高分辨率但需要在长度至少3米的较短线缆上支持的每通道2.7Gbit/s。
如果仅在单一通道上传输视频信号，则该传输应当足以支持24比特每像素和50或60帧每秒的、1080像素每扫描行(乘以800条水平行)的中等分辨率视频宿设备。如果宿设备的视频分辨率沿垂直和水平方向均加倍至2,560像素每水平行乘以1,600条水平行每帧，则VESA-DP互连的所有4条传输通道都用于对视频数据进行数字传送。第五辅助信道携带用于对前4个信道的交织或其他混合进行协调的控制数据。此外，提供了带宽，用于最大8个信道的基于时间共享以6.144兆比特每秒传输的未压缩音频信号。在一个实施例中，针对每个通道使用不同的驱动信号。提供了20引脚的外部连接器，其中，10个引脚专用于支持针对4个通道和辅助信道的差分信号驱动对。其余引脚提供地屏蔽、热插检测和连接器提供的电源以及连接器电源回路(power return)。
VESA/DP 1.1协议不是唯一支持视频数据的串行传输的协议。在行业中使用的其他协议包括统一显示器接口(UDI)、数字视频接口(DVI)和高清媒体接口(HDMI)。这些协议中的一些，包括VESA/DP协议，通过使用各种加密技术来支持内容拷贝保护(CP)。VESA显示端口内容保护(DPCP)方案使用128比特AES加密技术。HDMI协议使用称为HDCP的略微不同的保护技术。
近来，行业中的许多大公司已经开始支持VESA/DP协议作为用于从计算机或家庭影院娱乐中心向高清显示监视器或向较小监视器传输高清视频或较低分辨率视频的主要协议。本公开将集中关注VESA/DP协议。然而，应理解，本公开仅不限于这一协议，其教导可以应用于其他多通道串行视频分发系统。
除了引入新的视频连接器协议(例如VESA-DP)之外，行业中另一单独但是近来的趋势是在特定应用中使用多个视频监视器。例如，一些强大的计算机用户需要大量应用桌面显示空间用于其软件程序。各种计算机，包括膝上计算机，一般具有至少一个外部视频插口，用于支持除内部视频连接或主视频插口所支持的主监视器之外的外部或辅助监视器。软件可用于使得附加或辅助监视器可以与主监视器同时使用，使得此时辅助监视器的显示空间可以补充主监视器提供的有限显示空间。
然而，对于一些特殊应用，仅仅两个监视器可能不够。所谓强大用户可能要求除了由其专用软件驱动的通常的两个监视器之外的甚至更大数目的显示监视器。满足这种对更多显示区域的期望是难以实现的，尤其在膝上计算机的情况下，因为在膝上(或台式)计算机的主板上只有这么多连接器空间可用，并且因为添加另外的视频连接器和支持电路变为相对昂贵。不是所有用户都是要采用附加视频插口加硬件的强大用户。因此，对于这些用户，添加更多视频插口和相关联硬件是没有明显益处的成本。相应地，从经济激励的观点看，向一般大众(不是强大用户的人群)进行供应的制造商具有强烈的动机继续仅提供一个辅助监视器插口，从而不向其产品添加不必要的成本。
发明内容
根据本发明公开，可以提供结构和方法，用于对与允许在多个显示监视器中的相应显示监视器上显示不同图像相关的上述问题进行改进。
更具体地，根据本公开的一方面，一种数字显示监视器，具有；两个VESA-DP连接器，一个用于逐插件地接收多个串行视频通道信号，第二个用于将所有所接收的视频信号转发(中继)至另一监视器，所述另一监视器与第一监视器逐插件地、可移除地菊花链式连接。
更具体地，在一个实施例中，提供了一种VESA-DP兼容收发机电路(例如单片集成电路芯片)，作为操作于第一模式、作为传统VESA-DP宿电路的动态可编程中继电路。然而，该电路操作于第二可编程选择模式，作为串行数据路由器，该串行数据路由器选择性地响应所通过的数据中的一些以进行本地显示(如果多设备/数据标识或MDID值匹配)；并且，该电路还将所通过的数据中继至链中的下一VESA-DP兼容收发机电路，以在该下一位置进行可能的显示，和/或进一步将视频信号沿菊花链中继至另一显示监视器。在一个实施例中，因为4串行通道将沿菊花链中继至下游，跨4串行通道对所中继的信号进行封装，使得在所有时刻都使用VESA-DP线缆的全部带宽。
当采用上述第二模式时，可以使用时域复用来在时间上对导向至不同显示监视器的信号突发进行交织，在多个不同显示监视器中，通过视频信号突发中嵌入的MDID标识信号来标识目标监视器。可以向菊花链式依次顺序连接的多个监视器中的每一个分配相应的唯一MDID标识值。备选地或附加地，可以向菊花链式连接的监视器中的两个或多个分配相同的MDID标识值，在这种情况下，它们均对沿菊花链向下游中继的、突发中嵌入有该MDID标识值的相同的视频数据突发进行响应。
上述和这里并入的美国申请序号No.12/014,341公开了一种备选方法，其中，使用空间复用来取代上述第二模式中使用的时间复用方案。以下在本公开的构思之内：提供宿设备和/或源设备，可以可编程地配置为根据第一传统模式、第二宽管和时间复用方案模式、以及采用序号No.12/014,341的窄管和空间复用方案的第三可编程选择模式来操作。相应地，公开了一种扩展的DPCD寻址方案，允许选择这三种模式中的任一种。
通过以下详细描述，本公开的其他方面将变得显而易见。
附图说明
参照附图进行以下详细描述，附图中：
图1A是用户可能想要采用辅助显示单元以及主显示单元的示例环境的框图；
图1B是示出了使用VESA-DP串行传输方案来将视频信号耦接至图1的辅助显示单元的环境的示意图；
图2是示出了根据本公开的VESA-DP兼容显示单元的框图，其中，该显示单元包括：VESA-DP兼容收发机芯片，具有多通道串行输入端口、具有菊花链接能力的多通道串行输出和信号中继端口、以及本地显示输出端口；
图3是示出了VESA-DP兼容源芯片与多个具有菊花链能力的VESA-DP兼容收发机芯片的组合的示意图；
图4是示出了图3的系统内的MDID寻址的监视器如何可以拾取图像数据的信号流图；
图5A是示出了如何可以对4个通道的视频信号进行封装和菊花链式中继，以由一个或多个所标识的显示单元向图3所示的系统进行响应的信令定时图；以及
图5B是示出了如何可以根据本公开来实现辅助数据封装的第二信令定时图。
具体实施方式
图1A是示例多显示器计算机系统100的框图，其中，用户105采用主显示单元110和辅助显示单元150，主显示单元110和辅助显示单元150均耦接至台式计算机120。
为了向该示例增加具体性起见，假定在第一实例中，用户105是财务分析师，具有在计算机120内执行的电子表格程序。主显示单元110具有有限大小的第一显示区111，在第一显示区111内显示具体电子表格121的一个或多个标签。在研究了电子表格121的特定部分之后，用户105决定他想要查看在新窗口中单独显示的、属于电子表格121的一个特定子部分的结果的饼图(或其他所关注的)解释123。不幸的是，监视器的有限显示器111不足以容纳用户105想要查看的放大的所关注的视图123以及已经显示的电子表格121(用户不想失去其视图)。通过在合适的屏幕上图标122上点击鼠标(140)，用户105指示计算机120在辅助显示单元150的显示区域151中显示扩展的饼图视图123。这将允许用户105同时观看电子表格121和扩展的饼图视图123。
响应于用户的命令，计算机120产生针对辅助图像123的期望图形数据，并通过辅助视频端口，沿端口的线缆156将该图像数据发送至辅助显示单元150。辅助显示单元150通过在其显示区151中显示扩展的饼图视图123来响应所接收的视频数据(156)。因此，用户105可以继续研究在主显示单元110上显示的电子表格121的细节，同时研究在辅助显示单元150上显示的图形辅助结果123。
然而，如果用户105希望保持在主显示单元110上显示的较大电子表格121，同时在另一辅助监视器上查看更扩展的视图(如123)，则会出现问题。首先，传统计算机120上的视频输出端口的数目一般限制为不多于2个。在计算机120是台式单元的情况下，存在主视频端口插件(主视频线缆126的插口插入其中)和仅一个辅助视频端口插件(辅助视频线缆156的插口插入其中)。即插即用检测电路检测辅助监视器150的可选附接，并自动配置计算机内部软件以与辅助监视器150交互(例如通过将DRAM存储区保留用于要在辅助监视器上显示的图形)。
在备选情况下(未示出)，用户的计算机120和键盘130以及主显示单元110是膝上计算机的组成部分。在这种情况下，主视频端口126一般不可用于用户接入并且仅在膝上计算机内内部提供，而唯一的辅助视频连接器156提供用于可选地附接辅助显示单元150。因此，由于在这种膝上计算机或甚至更小的计算机上有限的可用连接器空间，添加附加并行视频端口来支持附加显示监视器不切实际。此外，用于支持每个附加视频输出端口126、156的电路相对昂贵。因此，一般而言，不断添加另外的视频输出端口而用户105不始终使用它们，是不现实的。一些计算机用户(非105)从不或极少使用辅助显示单元150。相应地，针对这种较少的熟练用户提供从不使用而仅仅消耗空间并增加系统的不必要成本的多个视频输出端口在经济上是不现实的。
在另一备选情况下(未示出)，计算机用户105正坐在有大量(例如20个)与会者的会议桌上，与会者具有其自己的监视器或其自己的膝上计算机，所示的计算机用户105希望在其监视器110、150上出现的图像111和151之一同时出现在围桌而坐的所有与会者(例如20个与会者，未示出)的各个监视器或膝上计算机上。过去，没有在经济上可行的方式来实现这一点，取而代之地，用户105将使用大规模光学投影仪来将他想要所有与会者一次看到的图像投影在较大的公共屏幕(例如反射式电影投影仪屏幕)上。然而，存在这种大规模光学投影仪不容易可用于由群组使用的情况，因此他们必须在不能获得容易共享地观看主讲用户105想要与许多与会者(例如围桌而坐的20个与会者，未示出)共享的图像(例如111、151)的益处的情况下继续进行。
参照图1B，示出了采用VESA显示端口接口的系统180。根据VESA协议，计算机120’包括耦接至VESA显示端口标准接口插件127的VESA显示端口源电路或源芯片125。VESA至VESA连接器线缆(未显式示出)从第一VESA显示端口接口插件127耦接至类似的第二VESA端口接口插件157，其中，后一接口插件157接着连接(156’)至在辅助显示单元150’内提供的VESA-DP数据宿芯片或电路155。
根据VESA DP协议1.1，在源侧VESA显示端口外部接口插件127上需要以下引脚：
表1
  引脚编号   引脚名称   详细说明
  引脚1   ML_Lane 0(p)   通道0的“真”信号
  引脚2   GND   地
  引脚3   ML_Lane 0(n)   通道0的“补”信号
  引脚4   ML_Lane 1(p)   通道1的“真”信号
  引脚5   GND   地
  引脚6   ML_Lane 1(n)   通道1的“补”信号
  引脚7   ML_Lane 2(p)   通道2的“真”信号
  引脚8   GND   地
  引脚9   ML_Lane 2(n)   通道2的“补”信号
  引脚10   ML_Lane 3(p)   通道3的“真”信号
  引脚11   GND   地
  引脚12   ML_Lane 3(n)   通道3的“补”信号
  引脚13   GND   地
  引脚14   GND   地
  引脚15   AUX_CH(p)   辅助信道的“真”信号
  引脚16   GND   地
  引脚17   AUX_CH(n)   辅助信道的“补”信号
  引脚18   热插   热插检测(HPD)
  引脚19   DP_PWR回路   电源回路
  引脚20   DP_PWR   连接器线缆的电源连接器
应注意，上表1示出了源侧连接器(127)的引脚。宿侧连接器(157)的引脚的通道0-3的顺序相反，即通道3在引脚1和3上，而通道0在引脚10和12上。
图2是根据本发明公开的视频信号产生和显示系统200的框图。针对图2的元件，使用“200”系列的类似的参考符号和数字，与图1B中的“100”系列的类似符号和参考数字所表示的元件相对应但未必相同。因此，在此省略对图2中可见的所有元件的介绍性描述，仅描述区别。
与图1B中其上仅提供有一个视频宿连接器157的辅助监视器150不同，图2的辅助监视器250上提供有两个VESA-DP兼容连接器：视频宿和接纳连接器257和视频输出和中继连接器259。在辅助监视器257内还提供(如放大镜符号254所示)有在监视器250的VESA-DP兼容连接器257和259之间插入的第一VESA-DP兼容收发机电路(或单片集成电路255)。VDP兼容收发机电路/芯片255动态可编程以操作于第一模式，作为传统VESA-DP宿电路(例如，类似于图1B的155)。然而，VDP兼容收发机电路/芯片255动态可编程为取而代之地操作于第二模式，作为将由收发机电路/芯片255接收的视频数据流中继至第二辅助监视器260(经由视频输出和中继连接器259)的中继器。尽管未完全示出，但是应理解，第一收发机电路/芯片255作为具有端口255a、255b和255c的3端口数据路由器来操作。它通过其第一端口255a来接收输入视频数据的多通道VDP兼容流，它选择性地将寻址至它的输入视频数据解串行化，它使接收的视频和解串行化的输入视频数据输出至其第二端口255b(例如作为复合RGB视频信号)，以在相关联监视器250上显示；它还通过其第三端口255c将(从端口255a)接收的视频数据中继输出至链中的下一VDP兼容收发机电路/芯片265的对应的第一VDP兼容接收端口265a，其中后者的结构与255类似，尽管链中的下一收发机电路/芯片265可以以不同方式编程以对具体以该链中的下一收发机电路/芯片265为目标的视频数据进行响应。当然应理解，该链中的下一收发机电路/芯片265还可以经由连接268耦接至链中再下一收发机电路/芯片(未示出)，以此类推。
此外，关于图2，应理解，所示的配置不是本公开的必要条件，在所示配置中每个3端口VDP兼容收发机电路/芯片255、265(其放置由放大镜符号264指示)等安装在其相应的显示单元250、260等之内。取而代之地，每个3端口VDP兼容收发机电路/芯片255、265等可以安装在其他位置，例如安装在3连接器接线盒(未示出)内，在该接线盒中，3个连接器中的至少两个分别是VESA-DP兼容视频宿和接纳连接器(如257)和VESA-DP兼容视频输出和中继连接器(如259)。接线盒(未示出)上的第三连接器可以是与相关联的本地监视器(250)兼容的连接器，并且可以是或不是VESA-DP兼容视频输出连接器。例如，接线盒(未示出)上的第三连接器可以是RGB视频复合输出连接器。
此外，关于图2，应理解，所示的总线和/或线缆226、256、258、266、268可能不完全如所示的那样出现。提供了示意表示，基本上作为一种简化方式来避免需要详细示出在以较不简化的形式来绘制示意图的情况下将出现的所有5个VESA-DP连接器。应理解，计算机220上有至少一个VESA-DP源连接器227；在第一监视器单元250上有至少一个VESA-DP宿和中继连接器257以及至少一个VESA-DP源和中继连接器259；在第二监视器单元260上有至少一个VESA-DP宿和中继连接器267和至少一个VESA-DP源和中继连接器(由268表示)。相应地，在连接器227与257之间有一个VESA-DP兼容线缆226-256。在连接器259与267之间有第二VESA-DP兼容线缆258-266。存在第三VESA-DP兼容线缆268，可选地，该线缆268可以从第二监视器260延伸至菊花链(daisy chain)中的另一信号接收和/或中继设备。每个源和中继连接器(如259和268)支持热插检测(HPD)，使得可以在用户认为合适时动态扩展或缩短菊花链。在一个实施例中，按照这种方式，可以将多达254个监视器以菊花链方式依次连接。(更一般地，可以同时支持任何相对较大数目的监视器，例如5个或更多监视器。如果MDID字段为8比特长，则最大数目为256，尽管该地址空间的一部分，例如两个或多个地址，可能保留用于特殊用途。)
图3提供了根据本公开的系统300的更详细视图。如图所示，系统300包括以菊花链方式连接的VESA-DP兼容视频输出电路/芯片325(源设备)和两个VESA-DP兼容视频收发电路/芯片355和365(宿设备)。每个VDP兼容收发电路/芯片(355或365)内具有4个串行视频数据接收单元(351a-354a或351b-354b)和一个辅助控制数据收发单元(355a或355b)。4个串行视频数据接收单元351a-354a(或351b-354b)中的每一个通过串行链路341-344(或391-394)中的相应的一个接收串行化的通道数据，并将接收的通道数据转发至内部数据处理单元(369a或369b)，以及将接收的通道数据中继至对应的前馈缓冲器/放大器(361a-364a或361b-364b)。尽管未显式示出，但是应理解，缓冲器/放大器(361a-364a或361b-364b)可以向内部数据处理单元(369a或369b)提供一定量的数据延迟缓冲，使得内部数据处理单元可以对特定控制信号进行响应，所述特定控制信号包括以下描述的MDID插入标记和MDID信号(见图5A的515和520)。
每个内部数据处理单元(例如369a、369b)可编程为自动地对通过相应的4个串行数据链路(341-344或391-394)接收的串行化视频数据进行解串行化，以对封装的视频数据进行解封装，并将解串行化、解封装的视频数据以本地显示监视器可用的格式沿本地互连总线370A(或370B)向上转发至相关联本地显示监视器250’或260’，等等。当将视频数据这样路由至相关联的本地显示监视器时，内部处理器(例如369a、369b)可以通过将来自多个通道(预先对齐的通道)的数据进行组合和/或互混来对数据进行解封装，以形成复合视频数据从而沿垂直总线370A(或370B)输出至本地输出端口(图2的255b或265b)并由此输出至本地显示监视器。在图4所示的一个实施例中，串行数据链路通道0至4携带相邻视频像素或子像素，内部处理器(例如369a或369b)将跨通道分发的像素/子像素解封装为复合视频流，该视频流被格式化以由本地显示监视器(例如250’或260’)来显示。
在选择性地取下通过的通道数据以由本地显示监视器(例如250’或260’)来进行可选显示的同时，前馈缓冲器/放大器(361a-364a或361b-364b)经由物理接口发射机381a-384a并沿下一组4个串行数据链路(例如391-394)输出相同的4通道的数据，以由链中的下一串行视频数据接收单元(例如365)接收。应理解，前馈缓冲器/放大器(361a-364a或361b-364b)可以包括可变延迟模块，用于提供将在以下更详细描述的时钟去偏移和通道对齐功能。应理解，前馈缓冲器/放大器(361a-364a或361b-364b)可以向内部数据处理器提供信号延迟支持(见图5A的时间延迟T1和T2)，使得内部数据处理器有时间检测匹配的MDID值，并拾取相关联的视频突发数据(例如图5A的530)和/或相关联的音频突发数据(例如图5A的522)和/或相关联的辅助数据突发(例如图5B的580)的拷贝。
收发电路/芯片355和365的辅助控制数据收发单元(355a或355b)分别耦接至芯片中相应的宿侧策略制定器单元(365a或365b)，其中，后者经由芯片的本地垂直总线(370A或370B)操作耦接至内部数据处理器(369a或369b)。
每个VDP兼容收发机芯片(355、365)包括显示端口配置数据(DPCD)寄存器和EDID(扩展显示标识数据)寄存器的本地集合。更具体地，本地监视器(如监视器250’)的本地显示端口配置数据存储在对应VESA-DP兼容视频收发电路/芯片(例如355)的策略制定器365a内的本地(宿侧)DPCD寄存器365c和本地EDID寄存器365d中。这种本地编程由本地监视器(例如250’)的制造商负责。VESA-DP领域的技术人员可以理解，符合VESA的EDID数据指示本地监视器的物理属性，如制造商、构造和型号以及可重新配置特征(例如当前屏幕分辨率)的允许范围和每个特征的缺省值。符合VESA的DPCD数据指示监视器的当前可重新配置配置。类似地，第二VESA-DP兼容视频收发电路/芯片365的策略制定器365b包括使用与本地监视器260’相对应的信息来编程的、其自身的本地DPCD寄存器365e和本地EDID寄存器365f的本地编程集合。
在系统重新引导或复位或检测到监视器的热插期间，将本地DPCD数据(例如365c、365e)和EDID数据(例如365d、365f)从本地策略制定器(例如365a和365b)拷贝至源电路/芯片325中的拷贝保存存储区301-3FE。这些拷贝保存存储区301-3FE这里被称为源EDID寄存器和源DPCD寄存器。在一个实施例中，存储源EDID寄存器数据和源DPCD寄存器数据的存储器模块310足以容纳255个独一无二的这种寄存器集合，具有相应地址值00hex至0FEhex，其中，值0FFhex保留用于指示无效源EDID和无效源DPCD寄存器区域。相应的、多达255个源EDID寄存器区域和源DPCD寄存器区域能够由对应数目的虚拟视频产生器331、332-33E来选择性地访问。每个虚拟视频产生器(例如331-33E)可以访问其相应的一个源EDID寄存器数据和源DPCD寄存器数据，并使用其中的拷贝数据来产生对应的VESA-DP兼容视频数据。拷贝的EDID数据和拷贝的DPCD数据使用加撇后缀来表示。例如，虚拟单元301中的DPCD’和EDID’是从芯片355内的本地单元365c和365d中拷贝而来。虚拟单元302中的DPCD”和EDID”是从芯片365内的本地单元365e和365f中拷贝而来，等等。虚拟单元3FE中的DPCD”’和EDID’”可能是从另一收发机芯片(未示出)内的本地寄存器单元中拷贝而来的。如图3中更具体地示出的，本地DPCD和EDID寄存器集合中的第一集合(365c、365d)驻留于收发电路/芯片355的策略制定器365a内。本地DPCD和EDID寄存器集合中的第二集合(365e、365f)驻留于收发电路/芯片365的策略制定器365b内，等等。一旦将本地DPCD和EDID寄存器数据拷贝至源芯片325，虚拟视频产生器331-33E可以对源芯片325内的数据进行内部访问。
当虚拟视频产生器331-33E之一产生相应视频数据突发(见图5A的530)以流输出至对应的视频监视器时，该虚拟视频产生器实质上同时通过所有串行链路通道341-344散发(封装)输出突发，以利用从串行链路341-344可用的全部传输带宽。在一个实施例中，每个链路提供了至少约2.7吉比特每秒的带宽。在备选实施例中，每个链路提供高于2.7GHz的带宽，例如3.5GHz或5.0GHz或更高。视频输出突发的收集及其跨串行链路通道341-344的分发是由4通道数据重封装器单元340执行的。除了跨4个通道地对给定虚拟视频产生器的视频输出突发(例如图5A的530)进行重封装输出之外，数据重封装器单元340还将多设备标识号码信号或MDID信号339插入串行通道341-344的比特流突发。更具体地，见图5A的行520，其中示出了在从位于行514中的MDID插入标记延迟T1的时间点，在4个通道中的每一个中复制8比特MDID信号。该MDID信号339/520由数据处理单元369a、369b等进行采样，以确定相关联的通过的视频输出突发(例如图5A的530)是否以由对应的本地监视器(例如250’、260’)显示为目标。如果该突发是以对应的本地监视器为目标，则收发电路/芯片(例如355、365等)中的数据处理单元(例如369a、369b等)将捕捉通过数据的拷贝并根据所捕捉的通过的视频输出突发的拷贝(缓冲的拷贝)来产生对应的本地复合信号，并且将该复合信号向相关联的本地监视器(例如250’、260’等)转发，以用于显示或其他合适用途。
在一个实施例中，以如下相对直接的方式，在本地宿处理器(例如图3的369a)中实现将通过的MDID值(例如图5A的520)与本地MDID值(例如My_MDID)匹配：IF(MDID_Insert_Flag_Bit＝True)AND(Passing-through_MDID＝My_MDID)THENCapture_Passing-through_Data EL SE Ignore_Passing-through_Data。在该简单实现中，变量MDID_Insert_Flag_Bit与图5A中VBID字节515或图5B中的VBID字节565的比特7∶7相对应。Passing-through_MDID变量与图5A的行520中或图5B的行570中的字节相对应。要拷贝(在本地缓冲器中捕捉)和本地处理的Passing-through_Data在图5A中与对应的4个通道中每一个中的音频块数据522和对应的4个通道中每一个中的视频块数据520之一或两者相对应，在图5B中与对应的4个通道中每一个中的辅助块数据580和对应的4个通道中每一个中的视频块数据510’之一或两者相对应。
在备选实施例中，可以将通过的MDID值(例如图5A的520)与预定数目的本地MDID值中的任一个相匹配；例如：IF(MDID_Insert_Flag_Bit＝True)AND(Current_Line_Count≤My_MAx_Line_Count)AND(Passing-through_MDID＝My_MDID)OR(Passing-through_MDID＝254)OR(Passing-through_MDID＝250)THENCapture_Passing-through_Data ELSE Ignore_Passing-through_Data。这里，如果Passing-through_MDID字节(例如在图5A的行520中)与本地设置值(或由源设备在热插之后设置)254、250和My_MDID中的任一个(其中最后一个典型地与其他两个不同)相匹配，则发生捕捉。My_MAx_Line_Count值定义了在本地监视器上一帧可能显示的视频行的最大数目，而Current_Line_Count变量保持针对当前帧已经累积的行数的计数。在这种情况下，源设备可以将公共视频或其他数据同时多播至多个菊花链式连接的监视器，从而更高效地利用在菊花链上可用的有限带宽。典型地，多播视频数据将呈现为视频行的连续集合，以形成整体显示的画面中的画面带。在一个实施例中，这种操作可以用于多摄像机安全系统的中心视频显示台。每个监视器需要在其顶部的带上显示当前日期和时间。相应地，源设备在全局共享的MDID值(例如上述示例中的值254)下将该数据多播。然后，每个监视器需要在所显示图像的下一较低画面带中显示摄像机的总体构建位置(例如“停车场等级3”)。相应地，源设备在子集共享的MDID值(例如上述示例中的值250)下将该数据多播。最终，每个监视器需要在所显示图像的下一较低画面带中显示具体摄像机编号和来自该摄像机的相关联的实况视频。相应地，源设备在分配给该一个摄像机的具体唯一分配的本地标识号码My_MDID下将该数据单播。这仅是一个示例。另一示例可以是，跨菊花链式连接的多个监视器来显示电子表格的行，并且行中的一个带对所有监视器或对两个监视器构成的子集是公共的。
参照图3，在一个实施例中，多任务图形处理单元(GPU 330a)和相关联的视频SRAM存储器模块(例如330b)基于时间共享多任务方式来实现虚拟视频流产生器(331-33F)中的每一个。视频SRAM存储器模块(例如330b)通过总线320从主机220’接收原始视频数据。对应的GPU时间片(例如330a)引用对应的源EDID/DPCD寄存器集合(例如301)，该寄存器集合由MDID信号339标识；然后，对应的GPU时间片使用所引用的EDID/DPCD数据来确定如何将原始视频数据变换(例如重封装)为监视器兼容的视频数据，以在数据重封装单元340的辅助下，作为跨串行链路341-344的突发来输出。除了存储对应的源侧拷贝的DPCD和EDID数据301-3FE之外，源芯片的存储单元310还可以存储机器指令，该机器指令使对应的GPU时间片(例如330a)执行期望的预定义程序。备选地或附加地，GPU执行软件可以存储在VDP源电路325的其他共享存储器空间(未示出)中和/或主机220’中。如上所述，主机220’将要由一个或多个活动监视器(例如250’、260’)显示的视频数据下载至产生器单元330的相应VRAM块区域(例如330b)，然后，对应的GPU时间片(331-33E)接管并根据相关联MDID信号339定义的相关联的DPCD和EDID存储区域(例如301)中提供的当前配置信息来进一步处理下载的视频数据，使得处理后的视频数据与目的地监视器(例如250’或260’)的具体协议兼容。然后，重封装器340将相应处理的视频数据串行化，并将其作为4通道宽串行突发在所有输出链路341-344上发出。针对每个输出突发的调度(何时以及以哪个监视器为目标)由源芯片策略制定单元335处理。以下内容在本公开的构思之内：不是所有链路341-344都需要是活动的以用于输出视频数据突发。如果这些链路之一无效，则重封装器340可以尝试仅利用3个通道而不是4个来进行操作。但是，在这种情况下，接收监视器的对应带宽或分辨率可能必须减小。备选地，可以执行从4通道宽突发模式减小至3通道宽突发模式(或甚至减小至3通道宽突发模式)，以在菊花链上的监视器是低分辨率而不是高分辨率监视器并从而不需要最大传输带宽的情况下减小功率消耗。
此外，尽管图3的示例示出了4个串行通道同时用于以菊花链的方式从源芯片325将视频数据串行突发传输至并通过下游的收发电路/芯片355、365等，其中，输出突发大致符合当前的VESA-DP协议要求(但是见图5A中515和520处的例外)，以下在本公开的构思之内：改变同时使用的串行通道的这一数目，并在每个芯片325、355和365中提供更多数目的视频流传输通道(例如，6个、8个、10个等等)，或者甚至在系统设计者认为合适时提供甚至更少数目的视频流传输通道(例如仅3个)。例如，源芯片325可以被设计为包含八(8)通道宽重封装器来取代所示的4通道封装器340。这种8通道重封装器(未示出)可以能够同时支持每个4通道的两个VESA显示端口(或整体支持8通道端口协议)，以对视频数据进行突发输出。同时，宿侧收发机芯片355-365可以继续仅包含足够的电路以支持4通道的每个接收突发数据，尽管MDID寻址装置和分组寻址装置充分宽足以用于在更大数目的潜在目标之间进行区分。在这种备选情况下，源芯片将驱动每个为4通道宽的两个菊花链。(以下在描述图4中的AUX CHAN分组450的目的地ID字段452时，分组寻址装置的意义将变得更加清楚。)此外，尽管图3将每个虚拟视频流产生器(例如331)示为潜在地使用来自多任务GPU 330a的时间片，以下在本公开的构思之内：允许每个视频流产生器(例如331、332等)具有其自身的专用GPU和其自身的专用VRAM模块。共享或专用的视频数据处理资源可以是除通用GPU(例如ASIC类型的视频处理器电路)之外的处理资源，视频数据存储资源可以是除SRAM类型的视频存储器(例如视频速度DRAM存储器)之外的存储资源。
在系统重新引导或复位或重新配置期间，通过热插检测线396向第一VDP收发机芯片355中的策略制定器365a信号通知菊花链中更下游的第二本地监视器260’的存在及其VDP收发机芯片365的存在。根据VDP协议，HPD线346在预定时间内(例如2ms或更长)转换为低，然后总体返回高，以信号通知3个事件中的任一个，即热插入事件、热拔出事件和宿设备的中断请求(IRQ)。在引导期间，第一VDP收发机芯片355通过转换HPD线346来信号通知其在菊花链上的存在。类似地，第二VDP收发机芯片365通过转换HPD线396来信号通知其在菊花链上的存在。作为响应，第一VDP收发机芯片355通过再次转换HPD线346来自动将转换的信号向上游中继至VDP源芯片325中的源策略制定器335。如热插的术语所表示的，每个附加VDP收发机芯片(例如在365之后的第三个)可以热插连接至菊花链的下游端或从菊花链中拔出，并且可以通过将本地热插检测线(HPD)的相应转换中继通过VDP收发机芯片链中的下一上游VDP收发机芯片直至转换信号到达源设备325上的HPD输入线346来信号通知其被加入为菊花链的上电和活动的成员而存在，或作为拔出的设备。然后，响应于HPD输入线346的这种转换，源设备325通过辅助信道线(AUX CH)345发送状态查询分组(见图4的450)，以中继至下游VDP收发机芯片中所寻址的一个(见图4的目的地字段452)。如果新的VDP收发机芯片已经通过热插方式被加入菊花链，则其将通过在响应分组(见图4的460)中返回其本地DPCD(例如365e)和本地EDID(例如365f)数据来响应该状态查询，该响应分组通过辅助信道线向上游中继，直至该信息到达源策略制定器335。所示的源芯片325可以具有以菊花链连接方式耦接至源芯片325的最大255个VDP收发机芯片，其中，255个VDP收发机芯片(未示出)中的每一个消耗255个唯一MDID值中相应的一个。在图3中所示的示例300中，仅有两个VDP收发机芯片被激活并以菊花链连接方式耦接至源芯片325。第一VDP收发机芯片355针对第一组时间片消耗源串行链路通道0至4，而第二VDP收发机芯片365在交替的第二时间片期间消耗相同的源串行链路通道0至4。分配给收发机芯片355相对于365的分片时间的量可以基于对应本地监视器250’和260’的当前分辨率需要而变化。
为了支持上述DPCD数据和EDID数据的拷贝和中继，应当对标准VESA显示端口规范进行特定补充改变，如下所述。
2.1补充显示端口配置数据(DPCD)寄存器
VESA-DP 1.1规范定义了特定控制寄存器地址的功能，而将其余留作未使用或预留用于未来扩展。预留的寄存器空间地址包括地址00300(hex)-00303(h)和00400(hex)-00411(h)，本公开建议这些地址适于支持这里和在以上引用(且并入此处)的、Jechan Kim于2008年1月15日提交的美国申请序号No.12/014,341中均描述的视频数据菊花链链接操作。注意，这些寄存器地址中的一些仅用于根据美国申请序号No.12/014,341的、其中每个通道可以独立操作的实现；这些寄存器地址中的一些仅用于根据本申请的、其中将菊花链链接的视频数据作为封装突发跨所有4个通道(或者在例如一个通道无效的情况下较少数目的通道)发送的实现；这些寄存器地址中的一些由两种实现共享。当然，具体地址可以改变。应理解，针对预留地址分配的本建议与行业采用的或其他分配相冲突，在合适时可以改变这里建议的寄存器地址以避免冲突。在一个实施例中，为了支持实现美国申请序号No.12/014,341和本申请的特征的可选菊花链，在修改的源设备(325)的源特定DPCD字段(301-3FE)中以及在收发机单元(355、365)的宿侧特定DPCD字段(365c-365e)中使用以下新的DPCD寄存器定义。
表2：添加的DPCD源专用字段
Figure BPA00001290314700171
表3：添加的DPCD宿特定字段
Figure BPA00001290314700182
Figure BPA00001290314700191
Figure BPA00001290314700201
附加说明
DAISY_CHAIN_SUPPORT模式：DPCD 00303h和00403h的比特1∶0
该2比特用户可编程字段(在0303h或0403h处的寄存器中)指示相应源或宿设备的菊花链支持能力是开启还是关闭，以及如果开启，则指示是使用美国序号No.12/014,341的空间复用方案还是使用这里公开的时间复用的以MDID为目标的方案。当源设备的该2比特字段被设置为逻辑“10”时，对应源设备(例如325)切换为能够支持多达255个独立和时间交织的显示端口视频数据突发(假定MDID字段为8比特长)的模式，这些突发从源单元(例如325)朝向下游，其中每个视频突发针对给定时间片占用例如全部4个通道(341-344)并且包括视频和辅助数据，视频和辅助数据可以由具有匹配MDID标识的下游宿设备拾取，其中数据是以菊花链转发-中继的方式来传输的。此外，源设备(例如325)切换为该模式以支持扩展的AUX_CH事务，如在以下部分2.2中描述的事务。
当在宿侧设备中，DPCD地址00403h的比特1∶0被设置为逻辑“10”时，宿设备切换为使用以下描述的扩展AUX_CH事务来支持时间交织的显示端口视频数据突发模式的宿电路部分的模式。
SINK_DEVICE_ID：DPCD位置00403h的比特5∶4
根据序号No.12/014,341的实现使用该寄存器，但是当本申请的突发模式时间复用方案(MDID方案)激活时，该寄存器为全0。如将要详细描述的，当菊花链支持模式开启时，辅助信道消息作为具有目的地指示符的分组来发送。见例如图4，其中在450示出了源单元425输出的分组的结构，在460示出了响应宿设备输出的响应分组的结构。对于根据序号No.12/014,341的实现，宿侧设备(例如455、465或475)中的DPCD位置00403h的比特5∶4在仅0-3的范围中定义了给定菊花链内的宿设备标识。在链中允许有最大4个独一无二的宿侧设备的情况下，id值在0至3的范围内(含0和3)。当使用根据12/014,341的实施例时，宿侧设备可以使用该宿设备ID字段来确定其是否应当对源设备(例如425)通过AUX_CH信道445发出的事务请求分组450进行响应。当在这种情况下检测到ID值的匹配时，宿设备进行响应，它将其本地DPCD寄存器的位置00403h中存储的宿设备ID值拷贝至响应分组460的ID字段462。响应分组460通过AUX_CH信道445被中继回到发出请求的源设备(例如425)，不论在菊花链上存在多少中间收发机设备(例如455、465、475)。
SINK_DEVICE_ID：DPCD位置00410h的比特7∶0
根据本申请的以MDID为键的实现使用该寄存器，但对于如根据序号No.12/014,341的配置，该寄存器为全0。如这里将要详细讨论的，可以支持多达255个单独的收发电路/芯片(455-475等)，其中每一个被分配以不同的8比特MDID标识值，或可选地其中一个或多个共享相同的MDID值。
DPCD位置00404h的IN_ACTIVE_LANES和OUT_ACTIVE_LANES：根据序号No.12/014,341的实现使用该寄存器，但是对于如根据本申请的以MDID为键的方案的实施例，该寄存器为全0。每个宿侧设备(例如455、465或475)的DPCD位置00404h中存储的数据定义了其宿侧设备的哪些独立入口通道和哪些独立出口通道是活动的。在一个实施例中，基于活动的入口通道的和活动的出口通道的数目来定义入口至出口通道映射(其中，在序号No.12/014,341中公开了这种映射)。作为示例，在图4中，宿设备465(B)可以被编程为指示其入口通道的前3个是活动的，而其出口通道中仅两个(即前两个)是活动的。因此，根据序号No.12/014,341的映射方案，将每通道视频流路由(重映射)通过设备465(b)。
DPCD位置00411h的IN_ACTIVE_LANES和OUT_ACTIVE_LANES：根据本申请的以MDID为键的配置使用该寄存器，但对于如根据序号No.12/014,341的实现，该寄存器应为全0。典型地，比特7∶4将被设置为1111h，比特3∶0将被设置为1111h，使得全部4个通道用于以可用串行链路的最大带宽来进行突发模式数据中继。然而，以下在本公开的构思之内：串行链路可能变得有缺陷，或者系统设计者可能想要可选地通过选择性关闭一个通道来降低功率消耗。因此，在一些实施例中，该寄存器允许对通道进行选择性去激活。例如，针对控制比特的每个四位组设置0111h可能意味着通道0、1和2活动以接收/输出视频数据，而通道3非活动(例如下电)。
2.2扩展AUX_CH请求/响应事务语法：
仍参照图4，由于源设备(425)可以向菊花链中多达255个不同宿设备发送不同的视频流(根据本公开；或者多达255个不同宿设备，根据序号No.12/014,341)，当补充扩展模式激活时，标准VESA-DPAUX_CH握手协议被修改为将目的地标识字节452包括(或插入)到输出事务请求450中。图4中示出了这种修改后的分组450。在一个实施例中，目的地字节452的所有8个比特用于标识目标宿设备，目标宿设备要通过将对应MDID值拷贝至该目的地字节452来对事务请求分组450进行响应。事务请求信号的其余部分保持与标准VESA-DPAUX_CH握手中相同。字节451是传输同步字段，并用于时钟恢复以及信号通知事务请求信号的起始。在一个实施例中，每个收发机设备(455、465、475)被分配以唯一的同步符号，但是仅使用在通道0(411)上使用的同步符号(451)来产生参考时钟信号，所有收发机设备(例如455、465、475等)将其本地时钟与该参考时钟信号同步。然后，参考时钟信号用于对多个串行链接的通道中被封装在一起的通道上的视频信号按时间进行对齐。
扩展事务信号450的字节453在其最低有效比特3∶0中包含编码的命令，并在字节的上半部中包含目标地址比特19∶16。字段454是2字节长，并在其上半部和下半部包含相应的目标地址比特15∶8和0∶7。长度字节456的比特7∶0指定了净荷长度。在字段457中保存净荷数据，分组结尾或停止字节在459处出现。
在来自响应宿设备的对应响应分组460中，在通道特定同步字节461之后添加1字节Sink_ID字段462。在一个实施例中，sink_ID字节462的所有8个比特用于标识对事务请求分组进行响应的响应宿设备，其中，sink_ID与分配给该宿设备的MDID值相同。在相同的MDID值被分配给两个或更多宿设备的情况下，共享MDID的宿设备的最上游设备负责代表共享MDID的所有宿设备进行响应。一个或多个DPCD比特可以预留用于指示共享MDID的宿设备中的哪一个是最上游设备。
3.0源设备要求：为了支持菊花链扩展特征，根据本公开的源设备(例如425)应当被设计为支持以下方面：(1)符合新的DPCD源特定字段(在上述部分2.1中定义)；(2)支持扩展AUX_CH语法(如上所述)以及原生VESA-DPAUX_CH语法；(3)支持来自给定虚拟或非虚拟视频突发产生器(例如432)的至少4个封装的串行链路的突发输出；(4)能够将针对相对应的多达255个可菊花链式链接的宿设备的、多达255个本地EDID和DPCD寄存器集合(见图3的365c、365d)拷贝至其自身或负责对其进行管理；以及(5)包括可编程定时器，用于处理扩展AUX_CH事务，如以下所述。
4.0宿设备要求：为了支持这里描述的菊花链特征，在一个实施例中，每个宿设备(例如455)应当能够支持以下所列方面：(1)能够响应于手动建立的规定(例如本地监视器上的旋转或平板按钮)或自动地(例如响应于预先加载的EDID数据)设置与预定MDID值相匹配的宿设备id；(2)符合新的DPCD宿特定字段(在上述部分2.1中定义)；(2)支持扩展AUX_CH语法(如上所述)以及原生VESA-DP AUX_CH语法；(3)当被要求用作通过设备时，支持封装在一起的视频数据的至少4个并行流通过，和/或当由所附MDID信号(见图5A的520)将当前宿作为这些流的目标时，支持通过的视频流的拾取和本地显示；(4)提供扩展和原生AUX_CH事务产生器/处理器(策略制定器)，以与沿菊花链的下一下游宿设备交互；(5)将下游宿设备产生的HPD转换信号中继至上游宿设备或上游源设备(425)。
5.0事务细节
5.1AUX_CH事务
一旦设置了DAISY_CHAIN_SUPPORT字段，源设备(例如425)将使用包括DEST_ID字段在内的扩展AUX_CH语法来取代标准原生VESA-DP AUX_CH语法以产生事务。在一个实施例中，沿菊花链在下游方向上依次分配顺序的MDID值(例如0，1，2，3，...254)并采用以下过程：
步骤1：源设备(例如425)使用来自其AUX_CH线(例如445)的DEST_ID＝1来产生并输出AUX_CH写/读请求事务，并启动内部响应超时定时器，其超时值大于用于原生AUX_CH交换的定时器所使用的超时值(这是由于，可能需要更多时间来将事务请求信号460向下游中继至目标收发机设备(例如485)，并需要更多时间来将该响应向上游中继通过中间收发机设备)。
步骤2：沿菊花链的第一宿设备(例如455，其宿ID或MDID为0)接收该事务请求分组(450)，并检查DEST_ID字段(452)以确定该分组是以本宿设备为目的地还是以其他宿设备为目的地。如果DEST_ID与其id不同，则本宿设备(例如455)通过产生和输出新的AUX_CH写/读事务请求分组并启动其内部超时定时器来向下游中继该请求。
步骤3：沿菊花链的下一宿设备(例如465，其宿ID为1)接收更上游的宿设备(455)输出的事务请求分组，并检查以确定该第二事务请求分组中的DEST_ID字段452是否与其id相匹配。如果与其id相匹配，则下一宿设备(例如465)执行对其对应本地DPCD寄存器的、所命令的写或读，并沿AUX CH链向上游发回AUX_CH响应事务分组460，其中Sink_ID字段462被设置为等于响应宿设备(例如465)的DEST_ID。
步骤4：下一上游宿设备(例如455)从响应宿设备(例如465)接收响应事务分组，并在停止其内部超时定时器的同时重复步骤3。然后，上游宿设备(例如455，宿ID为0)将响应事务转发至源设备425，同时类似地停止其内部超时定时器。
步骤5：源设备(425)接收中继的响应事务分组460并响应于此停止其内部超时定时器。然后，源设备可以将接收数据467中继至源设备中合适的DPCD/EDID存储区(例如411-414)以由对应的内部GPU(例如431-434)使用和/或上载至主机(例如图3的220’)。
5.2热插检测
5.2.1单一源设备和单一宿设备：在这种情况下，HPD检测过程与原生VESA-DP HPD过程相同，其中例如在图4的HPD线446上直接检测HPD线的转换。
5.2.2单一源设备和两个宿设备：在这种情况下，执行以下HPD转换中继过程：
步骤0：应当通过面板按钮手动地或通过EDID自动地将两个链中宿设备的SINK_DEVICE_ID设置为不同值。此外，DAISY_CHAIN_SUPPORT字段应当被设置为“1”。
步骤1：在源设备处引导之后的第一时间，由于HPD线转换而检测到热插真事件时，源设备(425)假定该HPD转换源自菊花链上最上游的宿设备(例如宿0)(即使并非如此)，源设备(425)响应于此，使用原生AUX_CH事务语法来读取宿0的接收机能力字段(DPCD00000h至0000Bh)，其宿/链路状态字段(DPCD 00200h至00205h)及其宿特定字段(DPCD 00400h至00411h)。
步骤2：当源设备(425)在下游本地DPCD寄存器(例如365c)中检测到真DAISY_CHAIN_SUPPORT比特(在DPCD 00403h的比特1∶0中，“10”＝支持扩展AUX_CH语法，以根据这里公开的宽管MDID目标方案来进行菊花链链接)时，源设备将源特定字段(DPCD 00303h)的比特1∶0设置为“10”，同时首先使用原生AUX_CH事务过程。然后，源设备和宿设备均实现其针对这里公开的宽管MDID目标方案的、相应扩展的AUX_CH事务功能。在此之后，使用在事务请求信号450中包括DEST_ID字段452在内的扩展AUX_CH事务语法来进行所有AUX_CH事务。
步骤3：源设备使用也包括在事务请求信号中使用DEST_ID字段452在内的I2C-over-ext AUX_CH事务来读取新添加(热插入)的宿设备的EDID数据。
步骤4：源设备针对每个热插检测的新宿设备(当前仅455，以后将包括465等等)发起链路训练。这种链路训练包括封装在一起的通道(典型地全部4通道)的对齐以及差错率清除。为了通道对齐，每个收发机设备包括可变信号延迟装置(未显式示出)，用于对与每个视频通道相关联的延迟进行微调，使得携带相同本地监视器的视频信息的通道之间的定时偏移最小，即使相应通道的线缆具有不同长度。封装在一起的通道是携带一个视频帧的视频流数据的通道，其中定时偏移如果未减小至可接受的容限之内，则定时偏移可能导致视频监视器上的显著失真。
步骤5：一旦针对所有活动通道完成了通道对齐，则源设备(425)激活对齐的通道，作为其对菊花链中目前找到的热插检测的宿设备的活动主要链路的构成部分。根据标准VDP协议，定义活动主要链路的通道的数目可以是1、2或4，但不能是3。然而，本公开不需要限于该标准，以下在本公开的构思之内：可以包括任何合适数目的活动通道作为给定源设备的当前主要链路集合中的活动通道。
步骤6：当当前的、更上游的菊花链设备(例如455)在源与第一链中宿设备(宿0)之间实现正常的原生模式期间，从下一下游设备(例如465)检测到热插事件时，宿0设备重复上述步骤1和2，如同它是源设备一样，以实现其(宿0设备)与下一下游宿设备(465)之间的扩展AUX_CH连接。
步骤7：在步骤6后，宿0设备在HPD线446上产生对源设备的附加热插事件(HPD线转移至0(2ms或更长的时间)，然后再次返回1)。
步骤8：响应于步骤7，源设备重复上述步骤1。如果宿/链路状态字段全都正确，如指示通道已经成功对齐，则源设备425发出具有DEST_ID＝1的扩展AUX_CH事务请求450，并针对宿1设备重复步骤2。
步骤9：如果宿1(465)的宿/链路状态字段不正确，则源设备425重复步骤4以尝试重新初始化其主要链路(活动串行链路)以扩展至新添加的宿1设备(465)。
步骤10：一旦完成通道对齐，源设备激活源设备与宿1设备之间的主要链路，其中，这些激活的主要链路通过宿设备0。(见例如示出了通过图4的设备455和随后在设备465中的通过4通道宽数据突发的捕捉的深色箭头。图4的设备475中所示的通过箭头指示突发捕捉设备465还将所捕捉的数据突发沿菊花链向下游转发，以便其他下游宿设备在MDID值匹配的情况下进行可能的捕捉。)
5.2.3单一源设备和多于两个宿设备：在单一源设备(425)和多于两个链上宿设备(例如图4的455、465、475)的情况下，执行以下HPD中继过程：
步骤0：应当通过面板按钮手动地或通过EDID处理自动地来设置所有宿设备的SINK_DEVICE_ID。此外，DAISY_CHAIN_SUPPORT字段应当被设置为“10”。
步骤1：源设备执行重复上述部分5.1.2中的步骤1至5，直到宿设备之间的所有主要链路对齐和激活。
步骤2：如果通过中继至源设备(425)的HPD转换以及源发现先前链中设备中的一个或多个不再处于链中(由于不能读取其本地DPCD和EDID寄存器(例如365e、365f))，在源设备(425)中检测到热拔出事件，则源重复步骤1，直到所有其余下游主要链路重新对齐和激活。例如，如果宿1被拔出并重插，则源与宿1、2、3等之间的所有主要链路将断开。源设备重复步骤1，直到所有下游宿设备之间的所有主要链路被激活。相应地，热拔出和重插可以在沿菊花链的任何位置发生，而不仅在其最下游端。
5.3主要链路
根据标准VDP协议，给定源设备的激活的主要链路集合可以根据菊花链中的宿设备的数目而被配置为至多1、2或4个通道。然而，如上所述，根据本公开，活动通道的数目优选地被设置为4个(尽管不限于该标准)，因此，在其他环境中，根据支持最高预期视频分辨率和菊花链中的最高预期监视器数目所需的最大带宽，给定源设备的激活的主要链路集合可以被配置为其他数值，或者在给定应用中，活动和对齐链路的空间配置可能是合适的。
参照图3，应注意，在一个实施例中，除了在其相应物理接收单元(例如351a-354a)中或对应的数据处理器369a中提供的信号解串行化器之外，每个具有收发能力的宿设备可以具有4个串行信号放大缓冲器361a-364a(具有可调谐的精细延迟)，例如作为其相应物理发送单元(例如381a-384a)中的一部分来提供，用于将主要链路视频和/或其他突发数据向下游中继至更下游的下一宿设备。每个具有收发能力的宿设备(例如355、365)还具有附加的两对辅助信道解串行化器和串行化器，用于将串行AUX CH数据双向中继至更下游或更上游的具有收发能力的宿设备，或至最上游的源设备(325)。每个活动宿设备将其本地活动的数目的输入通道(典型为4)连接至其内部本地总线(例如370A、370B)，并由此连接至其相应的本地监视器(例如250’、260’)。图4示出了进行该操作的设备465。相应宿设备的数据处理单元(例如369a、369b)根据从本地策略制定器(例如365a、365b)发送的命令来操作，以确定何时要将由相应物理接收单元(例如351a-354a)接收的视频数据(如果有)经由公共路由总线(例如370A)耦接至本地监视器，以及如果这样做，则根据何种解串行化规则来进行该操作。例如，在图5A的字段530(以下立即描述)的情况下，可以看到，连续的像素以循环方式跨4通道连续分发。
参照图5A，这里示意了根据本公开选择性地将MDID比特(字段520)嵌入4通道宽串行数据流501的一个方案500。一般而言，如图所示将4通道进行同步，尽管它们不必须如此。如果通道未互相紧密同步，则如图所示，应当在收发机设备数据处理器(例如369a、369等)等中提供合适的数据缓冲和串行流重新同步装置，以在收发机设备数据处理器开始组装来自串行传输的流的音频或视频数据块之前使流同步。如在图5A的行509中看到的，在视频消隐期(例如水平回溯消隐期或1H)的结尾处，在每个通道中传输VDP定义的BE字符(消隐结束字符)。接着，向具有预定义的MDID值的监视器的显示行编号N-1提供视频像素。当针对行编号N-1的视频像素的传输完成时(可选地其中全0字节填充数据块510的结尾)，如512处所示，跨4通道输出4个VDP BS字符(消隐起始字符)。
根据VDP协议，接下来沿同步的行514输出对应的视频消隐标识字节(VB-ID)，其中每个这种VB-ID字节的比特0∶5提供对应的ID值。尽管与传统方法(其中比特7∶7始终为0)不同，根据本公开，如果比特7∶7是逻辑“1”(见框515)，则这信号通知MDID字节将在传统Maud字节518之后插入。如果比特7∶7为逻辑“0”，则不插入可选的MDID字节520，按照传统VDP协议，在每个相应通道中音频数据块522紧接Maud字节518。将MDID插入标记(比特7∶7)放置在VB-ID字节514中向收发机设备处理器(例如369a)提供了T1的时间延迟，以在可选的MDID字节520出现之前处理VB-ID字节514。如果可选MDID字节520中的标识值与本地监视器的显示监视器ID值相匹配，则收发机设备处理器(例如369a)将后续音频(522)和视频(530)串行数据拷贝至其本地缓冲器以进行处理并转发至其本地监视器(例如250’)。如果MDID字节520与本地监视器的显示监视器ID值(或包含本地监视器的多播组值)不匹配，则收发机设备处理器(例如369a)忽略通过的音频(522)和视频(530)串行数据。如图5A的行529中可见，在视频消隐期(例如水平回溯消隐期或H1)的结尾处，在每个通道中再次传输VDP定义的BE字符(消隐结束字符)。接着，向具有由行520的MDID信号定义的预定义MDID值的监视器(或监视器的多播组)的显示行编号N提供视频像素。当针对行编号N的视频像素的传输完成时(可选地其中全0字节填充数据块530的结尾)，如532处所示，跨4通道再次输出4个VDP BS字符(消隐起始字符)。然后，针对跨4串行传输通道出现的类似于514的另一行重复该过程。
参照图5B，可以使用类似方案550来将第二数据与对应的MDID值在逻辑上相关联。可选地，如果行564的每个VB-ID字节的比特7∶7被设置为逻辑“1”，则在行570处插入MDID字节。如果不是，则在通道0至3(551)的串行传输流中不出现可选的MDID字节行570。以由具有匹配MDID值的收发机设备处理器(例如369a)处理为目标的辅助数据在行579的辅助数据标记字符的起始(SS)之后出现，并以行582的辅助数据标记字符的结尾(SE)为结束。行579-582可以包含在虚拟(dummy)字符填充的块572和584中。在行509’之后，与行570的MDID匹配的监视器的视频像素数据510’开始。因此，辅助数据580可以与视频行数据510’交织，并以具有匹配MDID值的一个或多个监视器为目标。
本公开应当被认为是示意性的，而非限制以下要求保护的主题的范围、本质或精神。在研究了本公开之后，许多修改和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的，包括使用这里描述的元件的等效功能和/或结构的替换，使用这里描述的耦接的等效功能耦接，和/或使用这里描述的步骤的等效功能步骤。这种非实质性的变化应当被认为在这里想到的范围之内。此外，如果针对具体装置或步骤给出多个示例，则根据本公开，这些给出的示例之间和/或之外的推断是显而易见的，此时本公开应当被视为有效公开并从而覆盖至少这些推断。
作为示例，应理解，根据本公开的源设备(例如图3的325)和/或收发机设备(例如图3的355)的配置可以包括使用计算机(例如图3的220’)或另一外部指示设备来选择性地控制各种视频流产生器(例如331-33E)的激活或去激活，和/或根据需要选择性地控制每个收发机设备的本地数据处理设备(例如369a、369b)中相应的设备串行接收的比特的映射。在需要时，计算机可读介质(未示出)或其他形式的软件产品或机器指令装置(包括但不限于硬盘、致密盘、闪存棒、通过网络的制造的指令信号的下载和/或类似物)可以用于指示可指示机器(例如220’)执行这种选择性激活和去激活过程。例如，在图3中，可能期望关闭有缺陷的通道，或者(如果上游设备具有有缺陷的通道并且因此不能经由该通道使视频数据通过至下一下游设备)通过将给定菊花链的每个收发机设备中的物理发送单元之一下电来最小化功耗，从而减低总功耗。因此，如果主机中的软件指示此时视频数据未能通过形成菊花链的通道中的特定一个或多个来有效传输，则主机可以选择性命令将当前不需要其服务的视频数据输出电路下电，从而节约功率。因此，以下在本公开的范围之内：使可指示机器(例如220’)执行和/提供辅助软件，所述辅助软件适于使可指示机器执行与上述缺省4通道宽突发模式不同的、机器实现的方法。
额外专利权的保留、冲突解决和术语解释
在依法公开本公开之后，本专利申请的所有者不反对其他人对这里包含的文字和图形材料的重现，只要这种重现是针对理解本发明公开并从而促进有用技术和科学的限制目的。然而，所有者不放弃可能与所公开的材料依法相关联的任何其他权利，包括但不限于：在任何计算机程序列表或技术作品或这里提供的其他作品中的版权，以及可能与所造的术语或这里提供的技术作品相关联的商标或商业外观权利，以及这里包括的或由此可导出的其他可保护主题。
如果这里通过引用并入任何公开并且这种并入的公开部分或整体与本公开相冲突，则对于冲突的程度、和/或较宽的公开、和/或较宽的术语定义，以本公开为准。如果这种并入的公开部分或整体互相冲突，则对于冲突的程度，以日期较晚的公开为准。
除非这里明确另外声明，否则普通术语具有其在其呈现的相应上下文中的对应普通意义，普通技术术语具有其在相关技术领域和在这里其呈现的相应上下文中的对应常规意义。以上关于相关技术的描述不等于承认这些技术或其间的可能相关性是本公开最接近的所属技术领域的普通技术人员已经认识的。
给定一般概念和具体实施例的以上公开，寻求保护的范围应由所附权利要求来定义。授权的权利要求不应被认为是限制申请人通过一个或多个其他申请来(包括根据35U.S.C.§120和/或35U.S.C.§251提交的申请)要求保护已经公开但尚未字面要求保护的主题的权利。

Claims (24)

1.一种视频显示设备，用于显示由所接收的视频信号表示的图像，所述设备包括：
(a)第一端口，被构造为接收第一多个串行传输的数字信号，所述第一多个串行传输的数字信号是通过对应的第一多个通道来传输的，并表示所述视频显示设备可能显示或不显示的视频图像的至少一部分；
(b)第二端口，被构造为通过对应的第二多个通道来输出同样表示视频图像的所述至少一部分的第二多个串行传输的数字信号；
(c)中继电路，耦接至第一和第二端口，所述中继电路包括：通过缓冲器，用于将所述串行传输的数字信号从第一端口中继至第二端口；以及
(d)选择性数据处理装置，响应于在每个通过的串行传输的数字信号中嵌入的多设备标识MDID信号，选择性地处理通过的串行传输的数字信号。
2.根据权利要求1所述的视频显示设备，其中：
所述第一端口包括：与VESA显示端口兼容的第一接口插件；以及
所述第二端口包括：与VESA显示端口兼容的第二接口插件。
3.根据权利要求2所述的视频显示设备，还包括：
本地监视器，耦接至选择性数据处理装置，用于显示由数据处理装置选择性处理的所述第一多个串行传输的数字信号所表示的视频图像的所述至少一部分。
4.根据权利要求1所述的视频显示设备，其中：
所述中继电路包括：热插检测器，能够检测与所述视频显示设备类似的第二视频显示设备何时以菊花链方式连接至第二端口。
5.根据权利要求1所述的视频显示设备，其中：
所述中继电路包括：辅助信道中继，能够对串行辅助信道数据进行双向中继，其中，所中继的辅助信道数据包括：EDID数据，指示能够耦接至由辅助信道中继限定的菊花链通信电路的一个或多个本地监视器中的至少一个的物理属性。
6.一种将多个视频显示单元以菊花链方式连接至视频源设备的方法，其中，视频源设备能够输出第一多个串行传输的数字信号，所述第一多个串行传输的数字信号是通过对应的第一多个通道来传输的，并表示视频图像的至少一部分，所述方法包括：
(a)检测第一视频宿设备何时以菊花链方式连接至由视频源设备驱动的视频信号中继电路；以及
(b)响应于对第一视频宿设备的连接的所述检测，自动从第一视频宿设备取回本地表征数据，所述本地表征数据指示与第一视频宿设备相关联的本地显示功能的特性。
7.根据权利要求6所述的菊花链连接方法，其中，所述取回本地表征数据包括：
自动读取第一视频宿设备中的本地EDID数据，其中，本地EDID数据指示与第一视频宿设备相关联的至少一个本地显示监视器的物理属性。
8.根据权利要求6所述的菊花链连接方法，其中，所述取回本地表征数据包括：
自动读取第一视频宿设备中的本地DPCD数据，其中，本地DPCD数据指示与第一视频宿设备相关联的至少一个本地显示监视器的当前可重新配置的配置。
9.一种菊花链收发机设备，包括：
(a)第一多个视频流数据接收机，每个被构造为接收通过相应的入口串行数据链路串行传输的视频流数据；
(b)本地数据处理器，耦接至所述第一多个视频流数据接收机，并被构造为对第一多个视频流数据接收机的接收视频流数据中的动态选择的部分进行解串行化；
(b)第二多个视频流数据缓冲器，每个被耦接并构造为接收视频流数据接收机中对应的一个输出的视频流数据并缓冲视频流数据；
(c)第三多个视频流数据发射机，每个被耦接并构造为从视频流数据缓冲器中对应的一个接收缓冲的串行数据，并通过相应的出口串行数据链路来中继缓冲的串行数据；以及
(d)本地输出端口，耦接至本地数据处理器，并被构造为将通过的视频数据中动态选择和解串行化的部分转发至本地显示监视器。
10.根据权利要求9所述的菊花链收发机设备，还包括：
(e)本地策略制定器，被构造为存储本地DPCD数据和本地EPI数据；以及
(f)辅助信道数据收发机，耦接至本地策略制定器，并被构造为将辅助信道数据中继至所述菊花链收发机设备的上游和下游。
11.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(e.1)所述本地策略制定器包括具有菊花链支持寄存器的扩展DPCD寄存器集合，所述菊花链支持寄存器包含扩展语法标记，用于指示所述菊花链收发机设备当前是否实现扩展AUX_CH语法。
12.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(e.1)所述本地策略制定器包括具有菊花链支持寄存器的扩展DPCD寄存器集合，所述菊花链支持寄存器包含宿设备标识字段，所述宿设备标识字段能够向所述菊花链收发机设备提供唯一设备标识以将所述菊花链收发机设备与沿菊花链的其他宿设备进行区分，其中所述菊花链收发机设备作为宿设备连接至所述菊花链。
13.根据权利要求12所述的菊花链收发机设备，其中：
所述宿设备标识字段能够支持至少5个能够唯一标识的宿设备，或至少5个能够唯一标识的视频数据带。
14.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(e.1)所述本地策略制定器包括具有菊花链支持寄存器的扩展DPCD寄存器集合，所述菊花链支持寄存器包含24比特单元标识字段，用于将所述菊花链收发机设备唯一标识为其他能够唯一标识的单元的预定义组织中的组织单元。
15.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(f.1)所述辅助信道数据收发机还被构造为将热插检测信号沿所述菊花链收发机设备所在的菊花链从下游宿设备中继至上游设备。
16.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(e.1)所述本地策略制定器被构造为，当通过一个或多个辅助信道数据收发机中继至所述本地策略制定器的命令分组包含将所述菊花链收发机设备指定为命令目标的目的地标识字段时，对所述命令分组进行响应。
17.根据权利要求10所述的菊花链收发机设备，其中：
(e.1)所述本地策略制定器被构造为，通过其辅助信道数据收发机之一来输出命令响应分组，其中，命令响应分组包含将所述菊花链收发机设备指定为命令响应分组的源的宿设备标识字段。
18.一种支持菊花链的源设备，包括：
(a)第一多个实际或虚拟视频流数据产生器，每个被构造为形成视频流数据，以通过对应的多个出口串行数据链路，作为多个串行信号的突发来进行串行传输；
(b)数据封装器，对所形成的视频流数据进行封装，以通过对应的多个出口串行数据链路，作为多个串行信号的突发来进行串行传输；
(c)第二多个视频数据流控制单元，每个耦接至所述实际或虚拟视频流数据产生器中相应的一个，并被构造为控制所述视频流数据的形成以进行串行传输，使得所述形成与预期显示视频数据流所表示的图像或图像的一部分的目标显示监视器兼容，所述视频数据流控制单元能够被编程为支持不同的目标显示监视器；以及
(d)源侧策略制定器，被构造为从多个菊花链连接的监视器单元获取本地DPCD数据和本地EPI数据，并将所获取的DPCD数据和EPI数据存储在所述第二多个视频数据流控制单元中。
19.根据权利要求18所述的支持菊花链的源设备，还包括：
(e)主机接口端口，耦接至源侧策略制定器和所述第一多个视频流数据产生器，以使外部主机设备能够将视频数据下载至视频流数据产生器并与源侧策略制定器进行交互。
20.根据权利要求19所述的支持菊花链的源设备，其中，所述视频流数据产生器中的至少一个由图形数据处理器和视频数据存储器的组合来实现。
21.根据权利要求18所述的支持菊花链的源设备，其中：
(c.1)所述源侧策略制定器包括：具有菊花链支持寄存器的扩展DPCD寄存器集合，所述菊花链支持寄存器包含扩展语法标记，用于指示所述支持菊花链的源设备当前是否实现扩展AUX_CH语法。
22.根据权利要求18所述的支持菊花链的源设备，其中：
(c.1)所述源侧策略制定器包括：具有菊花链支持寄存器的扩展DPCD寄存器集合，所述菊花链支持寄存器包含24比特单元标识字段，用于将所述支持菊花链的源设备唯一标识为其他能够唯一标识的单元的预定义组织内的组织单元。
23.根据权利要求18所述的支持菊花链的源设备，其中：
(c.1)所述源侧策略制定器被构造为，通过辅助数据信道来输出命令分组，其中，所述命令分组中的每一个包含指定预期对该命令分组进行响应的菊花链连接设备的目的地设备标识字段。
24.根据权利要求23所述的支持菊花链的源设备，其中：
(c.2)所述源侧策略制定器被构造为，通过辅助数据信道来接收命令响应分组，其中，所述命令响应分组中的每一个包含指定作为该命令响应分组的源的菊花链连接设备的响应方标识字段。
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