CN106463899B - 多媒体链路、用于与多媒体链路接口的装置及非瞬时计算机可读媒体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多媒体链路、用于与多媒体链路接口的装置及非瞬时计算机可读媒体，信号源装置及终端装置借由多媒体链路彼此通讯。多媒体链路包括缆线及插头。缆线包括一个或多个数据线、电源线、接地线或控制总线线。插头包括多个接脚，而每个接脚连接至包括于缆线中的一个或多个线路。插头亦包括接地平面和电源平面，其中插头的接地接脚将接地平面连接至多媒体链路的缆线的接地线，且插头的电源接脚将电源平面连接至缆线的电源线。接地平面和电源平面彼此置于临界距离内，使得借由电源接脚而连接至电源平面的电源线会表现如信号回传路径。

Description

多媒体链路、用于与多媒体链路接口的装置及非瞬时计算机 可读媒体

技术领域

本发明关于一种数据通讯，且特别是有关于一种借由多媒体链路及连接器的高速有线通讯。

背景技术

借由多媒体链路的高速有线通讯，在借由与多媒体链路相关联的一个或多个连接器及/或缆线而于通讯传输期间丧失信号完整性，具有严重的挑战。衰减(attenuation)、串音(crosstalk)以及缆线/连接器的尺寸是所有多媒体链路的设计师及制造商都关注的因素。此外，往往关注某一因素则需与另一因素相权衡。举例来说，可借由确保信号线之间的较大间距以降低串音，然而其会增加的物理尺寸及成本。

再者，为了增加多媒体链路的缆线/连接器的数据通量(throughput)，则需要增加在多媒体链路内的信号对的数据速率及/或需要增加在多媒体链路内的信号对的数量。在多媒体链路内增加信号对的数量有若干困难。举例而言，为求在多媒体链路内纳入更多信号对，则必须增加多媒体链路的连接器的宽度。除了增加多媒体链路的成本，增加多媒体链路的连接器的宽度，导致接近连接器边缘的信号对的信号完整性会不同于接近连接器中心的信号对的信号完整性，而其可说是相当有问题。

增加在多媒体链路内的信号对的数据速率以使得增加多媒体链路的数据通量，其构成自身的问题，而如当信号频率增加时，缆线的衰减显著增加。再者，增加在多媒体链路内的信号对的数据速率存在实际困难，而如在增加数据速率与在增加通讯系统的复杂性/功率消耗之间进行权衡。因此，较为有利的是制造更小型(more compact)的多媒体链路的连接器，并同时增强多媒体链路的信号完整性，从而使得多媒体链路更为经济且适用于高速有线通讯。

发明内容

本发明的实施例涉及增强或改善经由多媒体链路传送的信号完整性。在一实施例中，信号源装置和终端装置经由多媒体链路而彼此通讯。多媒体链路包括缆线和插头。缆线包括一个或多个数据线、电源线、接地线或控制总线线。插头包括多个接脚，而每一接脚连接至包括于缆线中的一个或多个线路。

在一实施例中，插头亦包括接地平面和电源平面，其中插头的接地接脚将接地平面连接至包括于多媒体链路的缆线中的接地线，且插头的电源接脚将电源平面连接至包括于多媒体链路的缆线中的电源线。在一例示中，接地平面和电源平面彼此置于临界距离内，使得借由电源接脚而连接至电源平面的电源线会表现如信号回传路径。当多媒体链路的接地线及多媒体链路的电源线两者均作用如信号回传路径时，则会增强多媒体链路的信号完整性。

在一实施例中，多媒体链路连接至信号源装置或终端装置的插座。此插座与多媒体链路的插头进行接口，以从多媒体链路及与插座相关联的装置接收信号，并传送信号至多媒体链路及与插座相关联的装置。插座包括多个接脚，例如接地接脚一电源接脚以及一个或多个差动对接脚。在一实施例中，插座亦包括接地平面及电源平面。在一例示中，接地平面和电源平面彼此置于临界距离内，使得借由电源接脚而连接至电源平面的电源线会表现如信号回传路径。在一例示中，插座连接至插座缆线，而使插座连接至与插座相关联的装置的附加电路。插座缆线包括多条线路，例如电源线或接地线，以连接至插座的各个接脚。

当与插座相关联的接地线及多媒体链路的电源线两者均作用如信号回传路径时，则会增强插座的信号完整性。在一实施例中，插座包括上部平面及下部平面，其中每个平面包括多个接脚。在一例示中，插座包括位于上部平面与下部平面之间的屏蔽平面。屏蔽平面借由插座的上部平面及下部平面，而降低传送信号之间的串音。再者，屏蔽平面有助于控制插座的一个或多个组件的阻抗。举例来说，从上部平面或下部平面的一个或多个接脚至屏蔽平面的距离有助于控制接脚的特性阻抗。在某些实施例中，多媒体链路的插头包括位于插头的每个接脚后面的屏蔽平面。插头的接脚与屏蔽平面之间的距离有助于判定插头的每个接脚的特性阻抗，其中屏蔽平面位于插头的每个接脚后面。

附图说明

图1是依据一实施例的用于数据通讯的系统的高阶方框图。

图2是依据一实施例的示意图，绘示多媒体链路与信号源装置或终端装置进行接口。

图3A是依据一实施例的示意图，绘示在多媒体链路的插头中的接脚的组织。

图3B是依据一实施例的示意图，绘示包括于多媒体链路的缆线内的各种线路的结构。

图4是依据一实施例的示意图，绘示在插座中的接脚的组织。

图5是依据一实施例的示意图，绘示插座与多媒体链路的插头进行接口。

具体实施方式

附图及以下的描述仅通过举例说明的方式涉及各种实施例。应注意的是，从下面的讨论中，本发明所揭露的结构与方法的替代实施例将容易地确认为可行的替代方案，其可在不脱离本文中所讨论的原理下被采用。现在将详细地参考几个实施例，而其例示是绘示于附图中。值得注意的是，无论在文中的何处可行的相似或相同的参考标号可使用于附图中，并可指示相似或相同的功能。

图1是依据一实施例的用于数据通讯的系统100的高阶方框图。系统100包括信号源装置110，以经由多媒体链路120而与终端装置115进行通讯。信号源装置110传送多媒体数据串流(例如音频/视频串流)至终端装置115，并经由多媒体链路120而与终端装置115交换控制数据。在一实施例中，信号源装置110及/或终端装置115可为中继器装置。

信号源装置110可包括实体套接字口，以设定为耦合至多媒体链路120。终端装置115亦可以包括实体套接字口，以设定为耦合至多媒体链路120。信号于信号源装置110与终端装置115之间横跨多媒体链路120而经由实体套接字口进行交换。

信号源装置110及终端装置115使用不同的协议以交换数据。在一实施例中，多媒体链路120表示行动高画质连接(Mobile High-Definition Link,MHL)缆线。MHL缆线120支持借由多个数据线传送的差动信号。每个差动对线路形成逻辑信道，以夹带多媒体数据串流。MHL缆线120还可包括一对消费性电子控制(Consumer Electronics Control,CEC)控制总线线、电源线以及接地线。在一些实施例中，终端装置115可利用控制总线线，以用于传送封闭回路反馈控制数据至信号源装置110。

在一实施例中，多媒体链路120表示高画质多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface,HDMI)缆线。HDMI缆线120支持借由数据线传送的差动信号。每个差动对线路形成逻辑信道，以夹带多媒体数据串流。HDMI缆线120还可包括差动时序线；消费性电子控制控制总线线；显示数据信道(Display Data Channel,DDC)总线线；电源线；接地线；插头热插入侦测线以及4条屏蔽线，以用于差动信号。在一些实施例中，终端装置115可利用CEC控制总线线，以用于传输封闭回路反馈控制数据至信号源装置110。

在一实施例中，信号源装置110、终端装置115或者位于信号源装置110或终端装置115内组件的表征可如数据储存于非瞬时计算机可读媒体(例如硬盘机、快闪驱动器、光盘驱动器)中。这些说明可为行为层级、缓存器传输层级、逻辑组件层级、晶体管层级以及几何布局层级的说明。

本文所揭露的实施例涉及在信号源装置110与终端装置115之间借由多媒体链路以提高传送信号的完整性。再者，本文所揭露的实施例亦涉及控制多媒体链路120、信号源装置110或者终端装置115的各种组件的阻抗。

图2是依据一实施例的示意图，绘示多媒体链路与信号源装置或终端装置进行接口。在图2的例示中，多媒体链路120包括缆线205和插头210。在其他实施例中，多媒体线120可包括未于图2例示中绘示的附加组件。缆线205包括一个或多个数据线215、电源线220以及接地线225。数据线215表示差动对导线，以在信号源装置110与终端装置115之间夹带多媒体数据串流。电源线220所表示的导线用于从信号源装置110夹带电源至终端装置115。接地线225所包括的导线相当于信号回传路径，以用于借由多媒体链路120传送信号。缆线205亦可包括控制总线线，以用于在信号源装置110与终端装置115之间传送控制信号。

多媒体链路120的插头210将多媒体链路120连接至信号源装置110或终端装置115的插座230。在一实施例中，插头210包括多个接脚。插头210的每个接脚连接至包括于多媒体链路120的缆线205中的数据线、电源线、接地线或控制线其中一个。包括于多媒体链路120的插头210中的接脚可放置于插头210内的各种位置。再者，在各种实施例中，插头210可包括不同数量的接脚。在一例示中，多媒体链路120的插头210设定为与特定类型的插座230进行接口。插头210还可包括接地平面及电源平面，如结合下面的图3A而进一步描述。

在一实施例中，信号源装置110或终端装置115的端口包括一个或多个插座230。插座230设定为接收并连接至多媒体链路120的插头210，从而允许信号从信号源装置110经由多媒体链路120及插座230传输至终端装置115(反之亦然)。类似插头210，插座230可包括多个接脚，其可位于插座230内的各种配置。再者，在各种实施例中，插座230可包括不同数量的接脚。在一例示中，多媒体链路120的插座230设定为与特定类型的插头210进行接口。插座230还可包括接地平面和电源平面的，如结合下面的图4而进一步描述。

插座230连接至插座缆线235，其包括一个或多个线路。插座缆线235将插座230连接至包括于信号源装置115或终端装置110中的附加电路，以用于操作及处理由插座230借由多媒体链路120所接收的信号。插座缆线235可包括一个或多个数据线或电源线，以用于将自多媒体链路120接收的信号传送至附加电路，而附加电路连接至插座230。插座230的接脚连接至插座缆线235的相对应线路。插头210及插座230设定为进行接口，使得插头210的接脚与插座230相对应的接脚相连接。

图3A是依据一实施例的示意图，绘示在多媒体链路的插头中的接脚的组织。在其他实施例中，插头210的接脚可为不同的组织，且插头210可包括未绘示于图3A中的附加组件。如上所述，于高速有线通讯期间，当借由多媒体链路120传送的信号与数据的频率增加，经由多媒体链路120所历经的缆线衰减会增加，从而经常导致信号完整性的损失。信号完整性借由多媒体链路120传送的信号质量的量测。在高速通讯下，横跨多媒体链路120的数据传输经常导致横跨多媒体链路120的信号完整性的退化。如图3A描述的插头210的接脚的组织是一例示，以在未显著增加多媒体链路120成本下，而提升借由多媒体链路120传送的高速通讯的信号完整性。

在图3A的例示中，多媒体链路的插头210包括一个或多个接地接脚305、一个或多个电源接脚310、一个或多个差动对接脚315、接地平面320以及电源平面325。插头210中的每个接脚连接至包括于多媒体链路120的缆线205中相对应的线路或导线。举例来说，接地接脚连接至包括于多媒体链路120的缆线205中的接地线。

在一实施例中，于多媒体链路120的插头210中，接地平面320和电源平面325的位置实质上非常接近彼此。将接地平面320和电源平面325非常靠近彼此地放置，导致电源平面325交流(AC)耦合至接地平面320，从而允许电源接脚310(更具体地，多媒体链路的电源线连接至电源接脚310)连接至电源平面325而表现如除了多媒体链路120的接地线以外的信号回传路径。借由具有多媒体链路的电源线表现如除了多媒体链路120的接地线以外的信号回传路径，得以增强借由多媒体链路120所传送信号的信号完整性。因此，借由将插头210的接地平面320与电源平面325设置的非常接近彼此(在临界距离内，使得电源平面325交流耦合至接地平面320)，得以增强借由多媒体链路120所传送信号的信号完整性。

在一实施例中，接地接脚305、电源接脚310以及差动对接脚315组织于多媒体链路120的插头210中，使得接地接脚305及电源接脚310设置于差动对接脚315的各对之间。如图3A所示的例示，接地接脚305a放置于差动对接脚315a、315b之间，接地接脚305b放置于差动对接脚315e、315f之间，电源接脚310a放置于差动对接脚315b、315c之间，以及电源接脚310b放置于差动对接脚315d、315e之间。

图3B是依据一实施例的示意图，绘示包括于多媒体链路的缆线内的各种线路的结构。在图3B的例示中，已揭露包括于多媒体链路120的缆线205内的数据线或单一差动对的结构。在其他实施例中，多媒体链路120的缆线205可包括多个此结构以用于包括于缆线205中的各种不同差动对，或是包括不同于图3B所示种类的结构。

在图3B的例示中。缆线内的结构包括数据线350、信号回传线355以及屏蔽件360，其中数据线350包括差动对导线，而屏蔽件360包围数据线350及信号回传线355。如上所述，数据线350于信号源装置110与终端装置115之间传送数据。信号回传线355是信号回传路径，而由借由多媒体链路120传送的信号所跟随。如上所述，结合图3A所示，信号回传线355可为电源线或接地线，如插头210的接地平面320及电源平面325以相当接近彼此放置，从而允许多媒体链路120的电源线表现如信号回传路径。包围差动对导线350及信号回传线355的屏蔽件360会隔离借由差动对导线350及信号回传线355传送的信号，以减少存在于屏蔽外部的电噪声对于传送信号的影响。

类似图3A，插座230中的接脚亦可用类似的方式组织，以提高由插座230所接收及所传送信号的信号完整性。图4是依据一实施例的示意图，绘示在插座中的接脚的组织。在其他实施例中，插座230的接脚可为不同的组织，且插座230可包括未于图4中所示出的附加组件。如上所述，信号完整性的增强可以是相当有益的，特别是用于在信号源装置110与终端装置115之间的高速通讯传输。如图4所述的插座230的接脚S的组织是另一个例示，以增强在信号源装置110与终端装置115之间借由多媒体链路120传送高速通讯的信号完整性。

在图4的例示中，信号源装置110或终端装置115的插座230包括一个或多个接地接脚405、一个或多个电源接脚410、一个或多个差动对接脚415、接地平面420以及电源平面425。插座230中的每个接脚连接至包括于插座缆线235中相对应的线路或导线，而插座缆线235将插座230连接至内建插座230的装置的附加电路，诸如印刷电路板(printed circuitboard,PCB)，而印刷电路板包括多个组件，以用于操作及处理由插座230所接收的信号。举例来说，接地接脚405连接至包括于插座缆线235中的接地导线，而插座缆线235将插座230连接至附加电路。

在一实施例中，于插座230中，接地平面420和电源平面425的位置实质上非常接近彼此。借由将接地平面420和电源平面425非常靠近彼此地放置(在临界距离内)，导致电源平面425交流(AC)耦合至接地平面420，从而允许电源接脚410(更具体地，电源线连接至电源接脚410)连接至电源平面425而表现如除了连接至接地接脚s405的接地线以外的信号回传路径。

借由具有与插座230相关联的电源线表现如除了与插座230相关联的接地线以外的信号回传路径，得以增强借由插座230所传送信号的信号完整性。因此，借由将插座230的接地平面420与电源平面425设置的非常接近彼此(在临界距离内，使得电源平面425交流耦合至接地平面420)，得以增强借由插座230所传送信号的信号完整性。

在一实施例中，接地接脚405、电源接脚410以及差动对接脚415组织于插座230中，使得接地接脚405及电源接脚410设置于差动对接脚415的各对之间。如图4所示的例示，接地接脚405a放置于差动对接脚415a、415b之间，接地接脚405b放置于差动对接脚415e、415f之间，电源接脚410a放置于差动对接脚415b、415c之间，以及电源接脚410b放置于差动对接脚415d、415e之间。

在一实施例中，插座230的接脚分布连接至两个不同的平面。举例来说，第一列或顶列的接脚连接至上部平面430，而第二列或底列的接脚连接至下部平面435。除了增强或改善信号完整性之外，亦有利于降低上部平面430与下部平面435之间的串音，而避免串音亦防止借由某一平面所传送的信号影响或干扰在另外一个平面中的信号。在一实施例中，屏蔽平面440位于插座230的上部平面430与下部平面435之间。屏蔽平面440降低插座230的上部平面430及下部平面435的信号之间的串音，从而改善借由插座230所接收及所传送信号的质量。

再者，除了减少插座230的上部平面430与下部平面435(或顶列的接脚与底列的接脚)之间的串音影响之外，屏蔽平面440亦有助于控制涉及于信号传输及通讯中的插座230或其他部分/装置的各种电路及组件的阻抗。举例来说，屏蔽平面440影响插座230的一个或更多接脚的特性阻抗，而如结合以下图5进一步描述。

图5是依据一实施例的示意图，绘示插座与多媒体链路的插头进行接口。在图5的例示中，插座230包括一对接脚505a、505b，分别位于插座230的上部平面及下部平面中。插座230亦包括插座屏蔽平面515，位于插座230的上部平面与下部平面之间，并因此位于接脚505a、505b之间。在其他例示中，插座230的上部平面与下部平面可包括不同种类和用途的附加接脚。再者，插座屏蔽平面515可包括一层或多层。在图5的例示中，插座屏蔽平面515包括两层。结合以上图4所述，插座屏蔽平面会降低借由上部平面及下部平面所传送的信号之间的串音，而上部平面包括接脚505a，下部平面包括接脚505b。

再者，插座屏蔽平面515帮助控制插座230的各种组件的阻抗。在一实施例中，插座屏蔽平面515有助于与接脚505a、505b相关联的特性阻抗。举例来说，插座屏蔽平面515与接脚505a或接脚505b之间的距离控制每个接脚505的特性阻抗。因此，在一些例示中，从任一接脚505a或接脚505b至插座屏蔽平面515的距离可基于每个接脚所需的特性阻抗而决定。控制插座230的接脚的特性阻抗会进一步有助于提高借由插座230所传送的信号的完整性。

在图5的例示中，插头210包括接脚510a、510b以及插头屏蔽平面520。接脚510a设定为与插座230的接脚505a连接并交互作用，以从插座230接收数据并传送数据至插座230。类似地，接脚510b设定为与插座230的接脚505b连接并交互作用，以从插座230接收数据并传送数据至插座230。在其他例示中，插头210包括多个各种类型和目的的接脚。在一实施例中，插头210包括插头屏蔽平面520，位于插头210的每个接脚510的后面。类似插座屏蔽平面515，插头屏蔽平面520帮助控制插头210的各种组件的阻抗。

在一实施例中，插头屏蔽平面520有助于控制与接脚510a、510b相关联的特性阻抗。举例来说，插头屏蔽平面520与接脚510a或接脚510b之间的距离控制每个接脚510的特性阻抗。因此，在一些例示中，从任一接脚510a或接脚510b至插头屏蔽平面520的距离可基于每个接脚510所需的特性阻抗而决定。控制插头210的接脚510的特性阻抗会进一步有助于提高借由多媒体链路120的插头210所传送的信号的完整性。

在一实施例中，插座缆线235(未示于图5中)还包括屏蔽平面，以减少插座缆线235的各种线路之间的串音，并控制插座缆线235的阻抗。在一个例示中，包括于插座缆线235中的屏蔽平面放置于插座缆线235的一对线路之间，且插座缆线235的阻抗基于屏蔽平面与此对线路之间的距离而决定。在其他例示中，一个或多个屏蔽线可包括于插座缆线235中，并位于插座缆线235的一个或多个线路之间。

在阅读本发明所公开的内容后，本领域的技术人员将了解对于多媒体链路或装置的插座仍有附加替代设计，以用于提升多媒体链路或装置的插座的信号完整性，以及用于控制多媒体链路或插座之各种组件的阻抗。因此，尽管本发明的具体实施例及应用已被绘示及描述，但应该理解的是，本发明的实施例不限于本文所揭露的精确结构与组件，且在不脱离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围下，对于本领域技术人员容易了解的各种修改、改变及变化可在本发明揭露的方法及设备的配置、操作及细节中产生。

Claims (14)

1.一种多媒体链路，包括：

一插头，所述插头包括：

一接地接脚；

一电源接脚；

一接地平面，所述接地平面借由所述接地接脚连接至所述多媒体链路的一接地线，所述接地线设定为信号回传路径；

一电源平面，所述电源平面借由所述电源接脚连接至所述多媒体链路的一电源线，所述电源线基于所述接地平面与所述电源平面之间的距离而设定为信号回传路径；以及

一缆线，设定为环绕所述多媒体链路的所述电源线及所述接地线。

2.根据权利要求1所述的多媒体链路，其中所述电源线基于所述接地平面与所述电源平面之间的距离而设定为信号回传路径，包含：

当所述插头的所述接地平面与所述电源平面之间的距离小于一临界距离时，所述电源线设定为信号回传路径。

3.根据权利要求2所述的多媒体链路，其中当所述插头的所述接地平面与所述电源平面之间的距离小于所述临界距离时，所述电源平面交流耦合至所述接地平面。

4.根据权利要求1所述的多媒体链路，其中所述插头还包括：

两个差动对接脚；以及

所述接地接脚位于所述两个差动对接脚之间。

5.根据权利要求1所述的多媒体链路，其中所述插头还包括：

两个差动对接脚；以及

所述电源接脚位于所述两个差动对接脚之间。

6.根据权利要求1所述的多媒体链路，其中所述插头还包括：

多个接脚，包括所述接地接脚和所述电源接脚；以及

一屏蔽平面，位于所述多个接脚中的每个接脚的后面。

7.一种多媒体插座包括：

一接地接脚；

一电源接脚；

一接地平面，所述接地平面借由所述接地接脚连接至一接地线，所述接地线设定为信号回传路径；以及

一电源平面，所述电源平面借由所述电源接脚连接至一电源线，所述电源线基于所述接地平面与所述电源平面之间的距离而设定为信号回传路径。

8.根据权利要求7所述的多媒体插座，其中所述电源线基于所述接地平面与所述电源平面之间的距离而设定为信号回传路径，包含：

当所述接地平面与所述电源平面之间的距离小于一临界距离时，所述电源线设定为信号回传路径。

9.根据权利要求8所述的多媒体插座，其中当所述接地平面与所述电源平面之间的距离小于所述临界距离时，所述电源平面交流耦合至所述接地平面。

10.根据权利要求7所述的多媒体插座，其中所述多媒体插座还包括：

两个差动对接脚；以及

其中，所述接地接脚位于所述两个差动对接脚之间。

11.根据权利要求7所述的多媒体插座，其中所述多媒体插座还包括：

两个差动对接脚；以及

其中，所述电源接脚位于所述两个差动对接脚之间。

12.根据权利要求7所述的多媒体插座，其中所述多媒体插座还包括：

一上部平面，包含多个第一接脚，所述多个第一接脚包括所述接地接脚和所述电源接脚；

一下部平面，包含多个第二接脚，所述多个第二接脚包括另一接地接脚和另一电源接脚；以及

一屏蔽平面，位于所述上部平面与所述下部平面之间。

13.根据权利要求12所述的多媒体插座，其中所述屏蔽平面包括一个或多个屏蔽层。

14.根据权利要求12所述的多媒体插座，还包括：

一多媒体插座缆线，设定为将所述多个第一接脚及所述多个第二接脚借由一个或多个线路连接至装置的附加电路；以及

一多媒体屏蔽线，包括于所述多媒体插座缆线内，位于所述多媒体插座缆线的所述一个或多个线路之间，且设定为控制所述多媒体插座缆线的阻抗。