CN110719423B - 一种自适应的hdmi线缆 - Google Patents

Abstract

一种自适应的HDMI线缆，在HDMI线缆中设置反馈控制模块主动检测当前信号质量，例如与显示端（Sink）进行通信，或者与线缆中能够对数据信号的传输进行控制的数据信号控制模块进行通信，然后调整线缆对应参数，如输出幅度、预加重等，改变高速信号输入和输出，直至整个系统信号最佳为止，保存相关参数，以便下次系统启动时直接设置。本发明实时获取系统信号传输信号状态，并根据状态实时调整参数，完成线缆于系统和环境的自适应。相对传统的HDMI线缆，能更利于信号的稳定和最佳传输，更适合应用于环境动态变化和系统切换的应用场景。

Description

一种自适应的HDMI线缆

技术领域

本发明涉及一种HDMI连接线缆，具体的，涉及一种自适应的HDMI线缆，能够适用于铜线和光纤的传输方式。

背景技术

随着高清视频技术的发展，越来越多的视频采用了高清播放源来播放例如1080P,720P等高清视频。而要使得高清电视能够播放高清视频，需要通过高容量连接线将上述高清视频从高清视频源传输至高清终端，高清连接线成为了其中关键的一环。高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为18GB/s。

通常HDMI连接线包含四路TMDS(Transition Minimized DifferentialSignaling，最小化传输差分信号)高速信号和四个控制信号，显示端10从HDMI接口中接受到的四路TMDS高速信号是TMDS_0,TMDS_1,TMDS_2,TMDS_CLK。与视频端相连接的四路控制信号是SCL，SDA，CEC，HPD(Hot Plug Detect)。

在实际传输中，经常出现信号问题的情况。例如，Source输出高速信号较差，或Sink接收高速信号能力较差，或线缆、Source和Sink系统信号Margin限制，而带来显示闪屏、黑屏和雪花等现象。因此，如何能够克服上述问题，提高信号传输质量，成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种自适应的HDMI线缆，主动检测信号的质量，然后调节线缆中的信号控制器中对应的参数，从而解决Source、Sink和线缆本身存在的差异问题，以最适合该系统环境的信号进行输出。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应的HDMI线缆，其特征在于：

包括发送端，接收端以及在发送端和接收端之间控制线和数据线，所述发送端用于连接播放端，所述接收端用于连接显示端，所述控制线用于传输音视频控制信号，所述数据线用于传输音视频数据信号；

在数据线上具有数据信号控制模块，用于根据配置信息对数据信号的传输参数进行控制，包括但不限于输出信号幅度、EQ(均衡器)、预加重、去加重等；

反馈控制模块，用于检测线缆中信号传输质量，调整所述数据信号控制模块中的配置信息，从而改变数据信号的传输参数，直到达到最佳。

可选的，所述反馈控制模块与数据信号控制模块和/或显示端通信，从而获得线缆中信号传输质量。

可选的，所述反馈控制模块能够记录下线缆最佳状态时的配置信息，在下一次系统启动时直接利用所述配置信息对数据信号控制模块进行配置。

可选的，当数据线为铜线时，所述数据信号控制模块为数据信号中继器。

可选的，所述反馈控制模块与数据信号中继器通信，获取当前数据信号传输速度、频率，主动调整数据信号中继器中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置数据信号中继器，让数据信号中继器按指定配置运行；和/或，

所述反馈控制模块与数据信号中继器通信，调整主动调整数据信号中继器中的配置信息，从而调整数字信号输出幅度；和/或，

所述反馈控制模块与显示端进行通信，获取Sink各个通道的Lock和误码状态，对数据信号中继器参数进行调整，直到显示端各通道信号正常为止。

可选的，当数据线为光纤时，所述数据信号控制模块包括位于数据线发送端的高速电光转换模块，和位于数据线接收端的高速光电转换模块，所述反馈控制模块包括位于发送端的发送端控制模块、和位于接收端控制模块的接收端控制模块，所述发送端控制模块与高速电光转换模块通信，所述接收端控制模块分别与高速光电转换模块和显示端通信，发送端控制模块和接收端控制模块彼此之间通过光纤或者铜线通信。

可选的，接收端控制模块与高速光电转换模块通信，当检测到接收光的光信号强度值(RSSI)偏低或者偏高时，接收端控制模块通知发送端控制模块，由发送端控制模块调整高速电光转换模块，提高或者降低高速电光转换模块的光功率，以提高或者降低接收端的光信号强度，保证光路信号高质量传输；和/或，

发送端控制模块、和接收端控制模块能够分别于高速电光转换模块和高速光电转换模块通信，获取当前HDMI数据信号传输速度、频率，主动调整高速电光转换模块和高速光电转换模块中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置高速电光转换模块和高速光电转换模块中；和/或，

接收端控制模块能够显示端(Sink)各个通道的Lock和误码状态发送端控制模块、和接收端控制模块实时调整高速电光转换模块和高速光电转换模块的参数，直至Sink各通道信号正常为止。

可选的，所述配置信息包括输出信号幅度、EQ(均衡器)、预加重、去加重、信号频率。

可选的，所述反馈控制模块能够通过IIC、UART或SPI接口，与数据信号控制模块进行通信。

可选的，所述反馈控制模块能够通过HDMI线缆中的电源线进行供电。

本发明实时获取系统信号传输信号状态，并根据状态实时调整参数，完成线缆于系统和环境的自适应。相对传统的HDMI线缆，能更利于信号的稳定和最佳传输，更适合应用于环境动态变化和系统切换的应用场景。

附图说明

图1是根据本发明具体实施例的自适应HDMI线缆的示意图；

图2是根据本发明具体实施例的以铜线为传输介质的自适应HDMI线缆的示意图；

图3是根据本发明具体实施例的以光纤为传输介质的自适应HDMI线缆的示意图；

图4是根据本发明具体实施例的自适应HDMI线缆的不同速率下工作模式示意图；

图5是根据本发明具体实施例的自适应HDMI线缆的调整光功率工作模式示意图；

图6是根据本发明具体实施例的自适应HDMI线缆的根据接收端进行调制的工作模式示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1、发送端；2、接收端；3、控制线；4、数据线；5、数据信号控制模块；51、数据信号中继器；52、高速电光转换模块；53、高速光电转换模块；6、反馈控制模块；61、发送端控制模块；62、接收端控制模块；7、播放端；8、显示端；9、电源线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明在于：在HDMI线缆中设置反馈控制模块主动检测当前信号质量，例如与显示端(Sink)进行通信，或者与线缆中能够对数据信号的传输进行控制的数据信号控制模块进行通信，然后调整线缆对应参数，如输出幅度、预加重等，改变高速信号输入和输出，直至整个系统信号最佳为止，保存相关参数，以便下次系统启动时直接设置。数据信号控制模块在不同的线缆中有不同的情况，当数字信号主要通过铜线进行传输时，数据信号控制模块可以是数据信号中继器(Redriver，Repeate)，当数字信号主要通过光纤进行传输时，数据信号控制模块可以是高速电光转换模块和高速光电转换模块。

具体的，参见图1，示出了根据本发明具体实施例的自适应HDMI线缆的示意图，图2、图3分别示出了在不同传输介质下的具体的示例。

一种自适应的HDMI线缆，包括发送端1，接收端2以及在发送端1和接收端2之间控制线3和数据线4，所述发送端1用于连接播放端7，所述接收端2用于连接显示端8，所述控制线3用于传输音视频控制信号，所述数据线4用于传输音视频数据信号；

在数据线上具有数据信号控制模块5，用于根据配置信息对数据信号的传输参数进行控制，包括但不限于输出信号幅度、EQ(均衡器)、预加重、去加重等；

反馈控制模块6，用于检测线缆中信号传输质量，调整所述数据信号控制模块5中的配置信息，从而改变数据信号的传输参数，直到达到最佳。

进一步的，所述反馈控制模块6与数据信号控制模块5和/或显示端8通信，从而获得线缆中信号传输质量。

所述反馈控制模块6能够记录下线缆最佳状态时的配置信息，在下一次系统启动时直接利用所述配置信息对数据信号控制模块5进行配置，使得线缆在使用时能够尽可能的接近系统最佳状态。

如果在使用过程中，一旦系统状态非最佳时，配置信息会实时更新。以自适应系统应用，完成最佳信号传输。

所述反馈控制模块6能够通过HDMI线缆中的电源线9，即5V铜线进行供电。

反馈控制模块6能够通过接口例如通过IIC、UART，SPI等接口，与数据信号控制模块5进行通信，获取到当前HDMI信号的速度和频率，根据不同频率，可以将适应于不同速度和频率的参数直接配置数据信号控制模块5，让数据信号控制模块5按指定配置运行。这些参数配置可由工程师根据数据信号控制模块5特性和测试数据，预先存入反馈控制模块6。由于不同速度和频率的信号，对整个HDMI系统而言，信号强度和标准不一，该方式可以保证该线缆在对应速度和频率下，HDMI线缆参数和系统信号传输较佳。

反馈控制模块6能够通过接口以及SCDC协议，获知显示端(Sink)8各个通道的Lock和误码状态(参考Spec《HDMISpecification2.0b.pdf》10.4章节，寄存器地址0x40-0x41、0x50-0x56)，反馈控制模块6实时调整数据信号控制模块5的参数，直至Sink各通道信号正常为止。

反馈控制模块6能够获知接收端的信号强度，判断其是否偏高或者偏低，然后通知数据信号控制模块5调整信号幅度，从而保证信号高质量的传输。

根据HDMI线缆中数据线的不同传输方式，以下通过实施例进行具体的说明。

实施例1：数据信号传输介质为铜线。

参见图2，当数据线4为铜线时，所述数据信号控制模块5为数据信号中继器(Redriver，Repeate)51。

所述反馈控制模块6与数据信号中继器51和/或显示端8通信，从而获得线缆中信号传输质量。

具体的：

参见图4，所述反馈控制模块6与数据信号中继器51通信，获取当前数据信号传输速度、频率，主动调整数据信号中继器51中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置数据信号中继器51，让数据信号中继器按指定配置运行。

所述反馈控制模块6与数据信号中继器51通信，调整主动调整数据信号中继器51中的配置信息，从而调整数字信号输出幅度

所述反馈控制模块6与显示端(Sink)8进行通信，例如通过IIC信号和SCDC协议，获取Sink各个通道的Lock和误码状态，对数据信号中继器51参数进行调整，直到显示端8各通道信号正常为止。

在该实施例中，所述反馈控制模块6与数据信号中继器51优选为在同一侧。例如，均位于发送端。所述反馈控制模块6与显示端8之间通过铜线进行通信，所述反馈控制模块6与数据信号中继器51之间通过IIC、UART，SPI等接口进行通信。

实施例2：数据信号传输介质为光纤

参见图2，当数据线4为光纤时，所述数据信号控制模块5包括位于数据线4发送端的高速电光转换模块52，和位于数据线4接收端的高速光电转换模块53，所述反馈控制模块6包括位于发送端的发送端控制模块61、和位于接收端控制模块的接收端控制模块62，所述发送端控制模块61与高速电光转换模块52通信，所述接收端控制模块62分别与高速光电转换模块53和显示端8通信，发送端控制模块61和接收端控制模块62彼此之间通过光纤或者铜线通信。

参见图5，接收端控制模块62与高速光电转换模块53通信，当检测到接收光的光信号强度值(RSSI)偏低或者偏高时，接收端控制模块62通知发送端控制模块61，由发送端控制模块61调整高速电光转换模块52，提高或者降低高速电光转换模块52的光功率，以提高或者降低接收端的光信号强度，保证光路信号高质量传输。

参见图4，发送端控制模块61、和接收端控制模块62能够分别于高速电光转换模块52和高速光电转换模块53通信，获取当前HDMI数据信号传输速度、频率，主动调整高速电光转换模块52和高速光电转换模块53中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置高速电光转换模块52和高速光电转换模块53中，该方式可以保证该线缆在对应速度和频率下，HDMI线缆参数和系统信号传输较佳。

优选由位于发送端的发送端控制模块61与高速电光转换模块52相互通信，确定数据信号传输速度、频率，然后发送端控制模块61与接收端控制模块62通信，使得接收端的高速电光转换模块52调整数据信号传输速度、频率。

参见图6，接收端控制模块62能够通过接口以及SCDC协议，获知显示端(Sink)8各个通道的Lock和误码状态(参考Spec《HDMISpecification2.0b.pdf》10.4章节，寄存器地址0x40-0x41、0x50-0x56)，发送端控制模块61、和接收端控制模块62实时调整高速电光转换模块52和高速光电转换模块53的参数，直至Sink各通道信号正常为止。

因此，本发明的数据信号控制模块5包括数据信号中继器51、高速电光转换模块52和高速光电转换模块53、反馈控制模块6均能够以IC芯片或者MCU的方式完成，但具体实现方式不受限定，其它智能器件的方式也可以。

在一个具体的实施例中，高速电光转换模块52和高速光电转换模块53可以为EP610,EP611。

综上，本发明实时获取系统信号传输信号状态，并根据状态实时调整参数，完成线缆于系统和环境的自适应。相对传统的HDMI线缆，能更利于信号的稳定和最佳传输，更适合应用于环境动态变化和系统切换的应用场景。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

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，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，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，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (5)

1.一种自适应的HDMI线缆，其特征在于：

包括发送端，接收端以及在发送端和接收端之间控制线和数据线，所述发送端用于连接播放端，所述接收端用于连接显示端，所述控制线用于传输音视频控制信号，所述数据线用于传输音视频数据信号；

在数据线上具有数据信号控制模块，用于根据配置信息对数据信号的传输参数进行控制；

反馈控制模块，用于检测线缆中信号传输质量，调整所述数据信号控制模块中的配置信息，从而改变数据信号的传输参数，直到达到最佳；

所述反馈控制模块与数据信号控制模块和/或显示端通信，从而获得线缆中信号传输质量；

当数据线为铜线时，所述数据信号控制模块为数据信号中继器，

所述反馈控制模块与数据信号中继器通信，获取当前数据信号传输速度、频率，主动调整数据信号中继器中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置数据信号中继器，让数据信号中继器按指定配置运行；和/或，

所述反馈控制模块与数据信号中继器通信，主动调整数据信号中继器中的配置信息，从而调整数字信号输出幅度；和/或，

所述反馈控制模块与显示端进行通信，获取显示端(Sink)各个通道的Lock和误码状态，对数据信号中继器参数进行调整，直到显示端各通道信号正常为止；

当数据线为光纤时，所述数据信号控制模块包括位于数据线发送端的高速电光转换模块，和位于数据线接收端的高速光电转换模块，所述反馈控制模块包括位于发送端的发送端控制模块、和位于接收端控制模块的接收端控制模块，所述发送端控制模块与高速电光转换模块通信，所述接收端控制模块分别与高速光电转换模块和显示端通信，发送端控制模块和接收端控制模块彼此之间通过光纤或者铜线通信；

所述接收端控制模块与高速光电转换模块通信，当检测到接收光的光信号强度值(RSSI)偏低或者偏高时，接收端控制模块通知发送端控制模块，由发送端控制模块调整高速电光转换模块，提高或者降低高速电光转换模块的光功率，以提高或者降低接收端的光信号强度，保证光路信号高质量传输；和/或，

发送端控制模块、和接收端控制模块能够分别于高速电光转换模块和高速光电转换模块通信，获取当前HDMI数据信号传输速度、频率，主动调整高速电光转换模块和高速光电转换模块中的配置信息，将适应于不同速度和频率的参数直接配置高速电光转换模块和高速光电转换模块中；和/或，

接收端控制模块能够获知显示端(Sink)各个通道的Lock和误码状态，发送端控制模块、和接收端控制模块实时调整高速电光转换模块和高速光电转换模块的参数，直至显示端(Sink)各通道信号正常为止。

2.根据权利要求1所述的自适应的HDMI线缆，其特征在于：

所述反馈控制模块能够记录下线缆最佳状态时的配置信息，在下一次系统启动时直接利用所述配置信息对数据信号控制模块进行配置。

3.根据权利要求1或2所述的自适应的HDMI线缆，其特征在于：

所述配置信息包括输出信号幅度、均衡器(EQ)、预加重、去加重、信号频率。

4.根据权利要求1或2所述的自适应的HDMI线缆，其特征在于：

所述反馈控制模块能够通过IIC、UART或SPI接口，与数据信号控制模块进行通信。

5.根据权利要求1或2所述的自适应的HDMI线缆，其特征在于：

所述反馈控制模块能够通过HDMI线缆中的电源线进行供电。

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