CN106210564B - 影像切换器及其切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种影像切换器及其切换方法。影像切换器具有第一输入埠，用以传输第一影像差分信号及第一内部整合电路信号；第二输入埠，用以传输第二影像差分信号及第二内部整合电路信号；第一切换单元以及第二切换单元。当切换第一输入埠至第二输入埠时，影像切换器先输出第二内部整合电路信号一段特定时间后，再输出第二影像差分信号。

Description

影像切换器及其切换方法
技术领域
本发明是关于一种影像切换器及其切换方法。具体来说，特别是一种非同步切换的影像切换器及其切换方法。
背景技术
近年来因应数码传输而发展出一种较DVI界面更为有效且传输速度更快的HDMI界面，目前已经有愈来愈多的数码影音设备(例如播放器与显示器等)采用此界面。且近年来亦开发出一种高宽频数码内容保护(High-Bandwidth Digital Content Protection,HDCP)的标准，用来保护数码娱乐影音产品的著作权，避免此类的软件产品在传输或播放的过程中遭到非法复制或传播。这种HDCP标准包括一种确认通讯协定(authenticationprotocol)，通过此协定，HDCP传送器(例如播放装置)可确认某个HDCP接收器(例如显示装置)是否已经过授权来接收HDCP所保护的内容，当获得确认后，HDCP加密所保护的内容会利用在认证过程中所建立的共享密钥(shared secret key)从HDCP传送器传送至HDCP接收器，以防止任何窃听装置来盗取HDCP所保护的内容。
然而，如图1所示，显示器切换画面时，以较低阶电视而言，从读取延伸显示能力识别数据(Extended Display Identification Data,EDID)及确认HDCP认证资料(即第一认证auth-1)到出画前大约需要4秒的时间；而较高阶的电视则大约需要1～2秒的时间，并且在切换画面的同时，荧幕会处于黑画面的状态(即不出画)，造成使用者在观看上等待过久及观感不佳的情形。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种影像切换器，包括：第一输入埠，具有一第一影像差分信号传输通道用以传输一第一影像差分信号，以及一第一内部整合电路通道用以传输一第一内部整合电路信号；第二输入埠，具有一第二影像差分信号传输通道用以传输一第二影像差分信号，以及一第二内部整合电路通道用以传输一第二内部整合电路信号；第一切换单元，耦接至第一内部整合电路通道及第二内部整合电路通道，第一切换单元选择切换至第一内部整合电路通道用以输出第一内部整合电路信号；以及第二切换单元，耦接至第一影像差分信号传输通道及第二影像差分信号传输通道，第二切换单元选择切换至第一影像差分信号传输通道用以输出第一影像差分信号。
其中，当切换第一输入埠至第二输入埠时，第一切换单元选择切换至第二内部整合电路通道用以输出第二内部整合电路信号，以及第二切换单元于第一切换单元输出第二内部整合电路信号一特定时间后，再输出第二影像差分信号。
于一实施例中，影像切换器还具有一假负载电路，其是在第二切换单元输出第二影像差分信号之前提供一假负载信号由第二输入埠输出。
于一实施例中，于特定时间第二切换单元输出第一影像差分信号。
于一实施例中，当由第一输入埠至第二输入埠时，第一切换单元于第二输入埠的一热插拔侦测脚位从低准位拉至高准位后，将第一内部整合电路通道切换至第二内部整合电路通道。
于一实施例中，特定时间包括读取延伸显示能力识别数据的时间以及高频宽数码内容保护第一认证的时间。
于一实施例中，还包括一微控制单元，耦接于第一切换单元及第二切换单元，其中特定时间由微控制单元监听读取延伸显示能力识别数据的时间以及高频宽数码内容保护第一认证的时间而决定。
于一实施例中，第一影像差分信号所对应的解析度与第二影像差分信号所对应的解析度相同。
本发明的另一目的在于提供一种影像切换方法，包括下列步骤：(A1)提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以传输一第一影像差分信号以及一第一内部整合电路信号，以及一第二输入埠，用以传输一第二影像差分信号以及一第二内部整合电路信号；(A2)使切换器选择第一输入埠以输出第一影像差分信号以及第一内部整合电路信号；(A3)使切换器由第一输入埠切换至第二输入埠；以及(A4)当切换第一输入埠至第二输入埠时，切换器先输出第二内部整合电路信号一特定时间后，再输出第二影像差分信号。
于一实施例中，还包括下列步骤：供一假负载电路，其是于切换器输出第二影像差分信号之前提供一假负载信号经由第二输入埠输出。
于一实施例中，第一影像差分信号所对应的解析度与第二影像差分信号所对应的解析度相同。
于一实施例中，当由第一输入埠切换至第二输入埠时，切换器于第二输入埠的一热插拔侦信号至高准位后，再输出第二内部整合电路信号。
于一实施例中，还包括下列步骤：提供一微控制单元，使微控单元监听第二内部整合电路信号以决定下一次切换时的特定时间。
于一实施例中，第二内部整合电路信号还包括读取一延伸显示能力识别数据以及认证一高频宽数码内容保护第一认证，特定时间包括读取延伸显示能力识别数据的时间以及认证高频宽数码内容保护第一认证的时间。
本发明的另一目的在于提供一种影像切换方法，包括下列步骤：(B1)提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以接收来自一第一影像源的一第一视频信号，包括一第一影像差分信号；一第二输入埠，用以接收来自一第二影像源的一第二视频信号，包括一第二影像差分信号；以及一输出埠与一显示器连接用以接收第一或第二视频信号；(B2)使影像切换器选择第一输入埠以输出第一视频信号；(B3)使影像切换器由第一输入埠切换至第二输入埠；以及(B4)当切换第一输入埠至第二输入埠时，影像切换器使第二影像源与显示器先进行一内部整合电路通讯一特定时间之后，再输出第二影像差分信号至显示器。
于一实施例中，还包括下列步骤：提供一假负载电路，其是于输出第二影像差分信号至显示器之前提供一假负载信号经由第二输入埠输出给第二影像源，使第二影像源与显示器进行内部整合电路通讯。
于一实施例中，第一影像差分信号所对应的解析度与第二影像差分信号所对应的解析度相同。
于一实施例中，当由第一输入埠切换至第二输入埠时，切换器于第二输入埠的一热插拔侦信号至高准位后，再进行内部整合电路通讯。
于一实施例中，还包括下列步骤：提供一微控制单元，使微控单元监听内部整合电路通讯以决定下一次切换时的特定时间。
于一实施例中，内部整合电路通讯还包括读取一延伸显示能力识别数据以及认证一高频宽数码内容保护第一认证的程序，特定时间包括读取延伸显示能力识别数据的时间以及认证高频宽数码内容保护第一认证的时间。
相较于现有技术，本发明的影像切换器及其切换方法利用简单的硬件及不同步切换I2C及TMDS的方式，以较低的成本即可达到更快速的出画速度，并且在切换画面时不会有不出画的情形。
附图说明
图1为现有输入埠切换的示意图。
图2为本发明影像切换器的实施例方块图。
图3为本发明输入埠切换的实施例示意图。
图4为本发明影像切换方法的一实施例流程图。
图5为本发明影像切换方法的另一实施例流程图。
主要组件符号说明
1 影像切换器
11 微控制单元
12 假负载电路
13 假负载电路
2 输出埠
P1 第一输入埠
P2 第二输入埠
B1～B4 流程步骤
Tauth1 对HDCP进行认证的时间
I2C(1) 第一内部整合电路信号
I2C(2) 第二内部整合电路信号
I2C(out) 输出的内部整合电路信号
T1 第一影像差分信号传输通道
T2 第二影像差分信号传输通道
I1 第一内部整合电路通道
I2 第二内部整合电路通道
S1 第一切换单元
S2 第二切换单元
A1～A4 流程步骤
TEDID 读取EDID的时间
TMDS(1) 第一影像差分信号
TMDS(2) 第二影像差分信号
TMDS(out) 输出的影像差分信号
具体实施方式
以下将以附图配合文字叙述公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化附图起见，一些现有的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘出。
请参阅图2，并请一并参阅图3。图2为本发明影像切换器的一实施例方块图，图3为本发明输入埠切换的实施例示意图。影像切换器1具有第一输入埠P1、第二输入埠P2、第一切换单元S1、第二切换单元S2、微控制单元11以及输出埠2。第一输入埠P1具有第一影像差分信号传输通道T1用以传输第一影像差分信号TMDS(1)，以及第一内部整合电路通道I1用以传输第一内部整合电路信号I2C(1)。第二输入埠P2具有第二影像差分信号传输通道T2用以传输第二影像差分信号TMDS(2)，以及第二内部整合电路通道I2用以传输第二内部整合电路信号I2C(2)。于本实施例中，仅以两个输入埠P1、P2为例，然而于其他实施例中也可以有多个输入埠。
第一切换单元S1耦接至第一内部整合电路通道I1及第二内部整合电路通道I2，第一切换单元S1用以选择切换至第一内部整合电路通道I1用以输出第一内部整合电路信号I2C(1)至输出埠2。第二切换单元S2耦接第一影像差分信号传输通道T1及第二影像差分信号传输通道T2，第二切换单元S2选择切换至第一影像差分信号传输通道T1用以输出第一影像差分信号TMDS(1)至输出埠2。如图3所示，此时输出埠2会输出第一输入埠P1的画面。
此时，欲将画面从第一输入埠P1切换至第二输入埠P2时，先将第二输入埠P2的热插拔侦测(Hot Plug Detection，HPD)脚位由低准位拉至高准位，第一切换单元S1将第一内部整合电路通道I1切换至第二内部整合电路通道I2。请持续参阅图3，此时开始进行第二输入埠P2的读取延伸显示能力识别数据(Extended Display Identification Data,EDID)以及对高频宽数码内容保护(High-Bandwidth Digital Content Protection,HDCP)进行认证(即第一认证)，于此实施例中将此段时间定义为一段特定时间，简言之，此特定时间即为读取EDID的时间(TEDID)以及对HDCP进行第一认证的时间(Tauth1)。需说明的是，在特定时间的期间内，第二切换单元S2亦会输出第一影像差分信号TMDS(1)以维持第一输入埠P1所输出的画面。
前述特定时间会经由耦接至第一切换单元S1及第二切换单元S2的微控制单元11来进行监听及学习，于此特定时间过后，第二切换单元S2才将第二影像差分信号TMDS(2)输出至输出埠2。需说明的是，在第二切换单元S2输出第二影像差分信号TMDS(2)之前，必需先将耦接于第二影像差分信号传输通道T2的假负载电路13导通，使第二输入埠P2认为输出埠2存在，此时开始进行第二输入埠P2的读取延伸显示能力识别数据以及对高频宽数码内容保护进行认证(即第一认证)。于此实施例中，假负载电路13可以是一种简单的开关电路，但不以此为限。并且，于此实施例中，每一个影像差分信号传输通道均耦接有假负载电路，然而在其它实施例中，也可以仅设置一个假负载电路，再将其耦接于所有的影像差分信号传输通道，并通过简单的电路控制以分别导通的对应的影像差分信号传输通道。
由图3下半部来看，通过上述非同步的切换方式，让输出的影像差分信号TMDS(out)连续不中断。然而原本在现有技术中，读取EDID以及对HDCP进行认证的时间(即TEDID及Tauth1)所产生的黑画面，通过本实施例的切换方式，可以第一输入埠的画面来代替，简单而言，利用此过场画面的方式，来代替黑色画面的情况，并且以此非同步的切换方式，即先对I2C信号进行切换，再对TMDS信号进行切换，可以将切换画面的时间缩短至约0.3～1秒的时间。
通过本实施例的方式，在每一次切换输入埠的信号时，通过微控制单元来监听及学习读取EDID(TEDID)以及对HDCP进行第一认证(Tauth1)的时间，并以此时间做为下次切换画面的依据。在此，值得注意的是，本发明的实施方式适用于相同的影像解析度作切换，特此说明。
本发明的另一目的在于提供一种影像切换方法，如图4所示，包括下列步骤：(A1)提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以传输一第一影像差分信号以及一第一内部整合电路信号，以及一第二输入埠，用以传输一第二影像差分信号以及一第二内部整合电路信号；(A2)使切换器选择第一输入埠以输出第一影像差分信号以及第一内部整合电路信号；(A3)使切换器由第一输入埠切换至第二输入埠；以及(A4)当切换第一输入埠至第二输入埠时，切换器先输出第二内部整合电路信号一特定时间后，再输出第二影像差分信号。
其中，其硬件配置方式与详细切换方式如上述实施例做相对应变化，故不在此赘述。
本发明的另一目的在于提供一种影像切换方法，包括下列步骤：(B1)提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以接收来自一第一影像源的一第一视频信号，包括一第一影像差分信号；一第二输入埠，用以接收来自一第二影像源的一第二视频信号，包括一第二影像差分信号；以及一输出埠与一显示器连接用以接收第一或第二视频信号；(B2)使影像切换器选择第一输入埠以输出第一视频信号；(B3)使影像切换器由第一输入埠切换至第二输入埠；以及(B4)当切换第一输入埠至第二输入埠时，影像切换器使第二影像源与显示器先进行一内部整合电路通讯一特定时间之后，再输出第二影像差分信号至显示器。
与前述实施例的差异在于，第一输入埠P1可以接收与其耦接的第一影像源(图未示)所输出的第一视频信号(图未示)，第一视频信号可以包括第一影像差分信号；第二输入埠P2可以接收与其耦接的第二影像源(图未示)所输出的第二视频信号(图未示)，第二视频信号可以包括第二影像差分信号；输出埠2可以耦接显示器用以接收并显示第一或第二视频信号。其余切换方式及效果已如同前述实施例做相对应变化，不另行赘述。
相较于现有技术，本发明的影像切换器及其切换方法的优点在于：利用简单的硬件及不同步切换I2C及TMDS的方式，以较低的成本即可达到更快速的出画速度，并且在切换画面时不会有不出画(黑画面)的情形产生；换言之，本发明可利用过场画面来代替黑画面，且其不同步切换可将切换画面所需的时间缩短至小于1秒。
通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (19)

1.一种影像切换器，其特征在于，上述影像切换器包括：
一第一输入埠，具有一第一影像差分信号传输通道用以传输一第一影像差分信号，以及一第一内部整合电路通道用以传输一第一内部整合电路信号；
一第二输入埠，具有一第二影像差分信号传输通道用以传输一第二影像差分信号，以及一第二内部整合电路通道用以传输一第二内部整合电路信号；
一第一切换单元，耦接至上述第一内部整合电路通道及上述第二内部整合电路通道，上述第一切换单元选择切换至上述第一内部整合电路通道用以输出上述第一内部整合电路信号；以及
一第二切换单元，耦接至上述第一影像差分信号传输通道及上述第二影像差分信号传输通道，上述第二切换单元选择切换至上述第一影像差分信号传输通道用以输出上述第一影像差分信号；
其中，当切换上述第一输入埠至上述第二输入埠时，上述第一切换单元选择切换至上述第二内部整合电路通道用以输出上述第二内部整合电路信号，以及上述第二切换单元于上述第一切换单元输出上述第二内部整合电路信号一特定时间后，再输出上述第二影像差分信号。
2.如权利要求1所述的影像切换器，其特征在于，上述影像切换器还具有一假负载电路，其是在上述第二切换单元输出上述第二影像差分信号之前提供一假负载信号由上述第二输入埠输出。
3.如权利要求2所述的影像切换器，其特征在于，于上述特定时间上述第二切换单元输出上述第一影像差分信号。
4.如权利要求1所述的影像切换器，其特征在于，当由上述第一输入埠至上述第二输入埠时，上述第一切换单元于上述第二输入埠的一热插拔侦测脚位从低准位拉至高准位后，将上述第一内部整合电路通道切换至上述第二内部整合电路通道。
5.如权利要求1所述的影像切换器，其特征在于，上述特定时间包括读取延伸显示能力识别数据的时间以及高频宽数码内容保护第一认证的时间。
6.如权利要求5所述的影像切换器，其特征在于，上述影像切换器还包括一微控制单元，耦接于上述第一切换单元及上述第二切换单元，其中上述特定时间由上述微控制单元监听上述读取延伸显示能力识别数据的时间以及上述高频宽数码内容保护第一认证的时间而决定。
7.如权利要求1所述的影像切换器，其特征在于，上述第一影像差分信号所对应的解析度与上述第二影像差分信号所对应的解析度相同。
8.一种影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法包括下列步骤：
提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以传输一第一影像差分信号以及一第一内部整合电路信号，以及一第二输入埠，用以传输一第二影像差分信号以及一第二内部整合电路信号；
使上述切换器选择上述第一输入埠以输出上述第一影像差分信号以及上述第一内部整合电路信号；
使上述切换器由上述第一输入埠切换至上述第二输入埠；以及
当切换上述第一输入埠至上述第二输入埠时，上述切换器先输出上述第二内部整合电路信号一特定时间后，再输出上述第二影像差分信号。
9.如权利要求8所述的影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法还包括下列步骤：
提供一假负载电路，其是于上述切换器输出上述第二影像差分信号之前提供一假负载信号经由上述第二输入埠输出。
10.如权利要求8所述的影像切换方法，其特征在于，上述第一影像差分信号所对应的解析度与上述第二影像差分信号所对应的解析度相同。
11.如权利要求8所述的影像切换方法，其特征在于，当由上述第一输入埠切换至上述第二输入埠时，上述切换器于上述第二输入埠的一热插拔侦信号至高准位后，再输出上述第二内部整合电路信号。
12.如权利要求8所述的影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法还包括下列步骤：
提供一微控制单元，使上述微控单元监听上述第二内部整合电路信号以决定下一次切换时的上述特定时间。
13.如权利要求12所述的影像切换方法，其特征在于，上述第二内部整合电路信号还包括读取一延伸显示能力识别数据以及认证一高频宽数码内容保护第一认证，上述特定时间包括读取上述延伸显示能力识别数据的时间以及认证上述高频宽数码内容保护第一认证的时间。
14.一种影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法包括下列步骤：
提供一影像切换器，包括第一输入埠，用以接收来自一第一影像源的一第一视频信号，包括一第一影像差分信号；一第二输入埠，用以接收来自一第二影像源的一第二视频信号，包括一第二影像差分信号；以及一输出埠与一显示器连接用以接收上述第一或第二视频信号；
使上述影像切换器选择上述第一输入埠以输出上述第一视频信号；
使上述影像切换器由上述第一输入埠切换至第二输入埠；以及
当切换上述第一输入埠至上述第二输入埠时，上述影像切换器使上述第二影像源与上述显示器先进行一内部整合电路通讯一特定时间之后，再输出上述第二影像差分信号至上述显示器。
15.如权利要求14所述的影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法还包括下列步骤：
提供一假负载电路，其是于输出上述第二影像差分信号至上述显示器之前提供一假负载信号经由上述第二输入埠输出给上述第二影像源，使上述第二影像源与上述显示器进行上述内部整合电路通讯。
16.如权利要求14所述的影像切换方法，其特征在于，上述第一影像差分信号所对应的解析度与上述第二影像差分信号所对应的解析度相同。
17.如权利要求14所述的影像切换方法，其特征在于，当由上述第一输入埠切换至上述第二输入埠时，上述切换器于上述第二输入埠的一热插拔侦信号至高准位后，再进行上述内部整合电路通讯。
18.如权利要求14所述的影像切换方法，其特征在于，上述影像切换方法还包括下列步骤：
提供一微控制单元，使上述微控单元监听上述内部整合电路通讯以决定下一次切换时的上述特定时间。
19.如权利要求18所述的影像切换方法，其特征在于，上述内部整合电路通讯还包括读取一延伸显示能力识别数据以及认证一高频宽数码内容保护第一认证的程序，上述特定时间包括读取上述延伸显示能力识别数据的时间以及认证上述高频宽数码内容保护第一认证的时间。
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