CN112995431A - 显示端口对高画质多媒体接口转换器以及信号转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示端口(简称DP)对高画质多媒体接口(简称HDMI)转换器及信号转换方法，其中该DP对HDMI转换器包含一接收电路、一信号转换器以及一传送器。在该显示部对HDMI转换器的运行中，该接收电路是用来接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的一图像帧的多个DP信号。该信号转换器是用来接收该多个输入信号以产生多个HDMI信号，其中该信号转换器包含一同步信号产生器以依据该多个输入信号的一部分产生该多个HDMI信号的一垂直同步信号以及一水平同步信号。该传送器是用来输出该多个HDMI信号。

Description

显示端口对高画质多媒体接口转换器以及信号转换方法
技术领域
本发明涉及一显示端口(DisplayPort，以下简称“DP”)对高画质多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，以下简称“HDMI”)转换器，特别涉及一种支持DP标准的适应性同步机制以及HDMI标准的可变动刷新率机制的DP对HDMI转换器。
背景技术
为了解决画面撕裂(screen tearing，荧幕断层)的问题并且改善显示品质，相关技术开发了某些可变动帧速率控制方法诸如DP标准的适应性同步机制以及HDMI标准的可变动刷新率(variable refresh rate,VRR)机制。在该DP标准中，垂直同步信号对于图像帧的时序是不必要的；然而，在该HDMI标准中，需要该垂直同步信号以用固定长度判断参数“Vstart”。因此，如何在一DP对HDMI转换器中为HDMI信号判断该垂直同步信号是一个重要的议题。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种DP对HDMI转换器，其能准确地为HDMI信号判断垂直同步信号，以解决上述问题。
在本发明一实施例中，提供了一种DP对HDMI转换器，其中该DP对HDMI转换器包含一接收电路、耦接至该接收电路的一信号转换器、以及耦接至该信号转换器的一传送器。在该DP对HDMI转换器的运行中，该接收电路用来接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的一图像帧的多个DP信号。该信号转换器用来接收该多个输入信号以产生多个HDMI信号，其中该信号转换器包含一同步信号产生器以依据该多个输入信号的一部分产生该多个HDMI信号的一垂直同步信号以及一水平同步信号。该传送器用来输出该多个HDMI信号。
在本发明另一实施例中，提供了一种信号转换方法，其中该信号转换方法包含以下步骤：接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的一图像帧的多个DP信号；依据该多个输入信号产生多个HDMI信号，其中该多个HDMI信号的一垂直同步信号以及一水平同步信是依据该多个输入信号的一部分产生；以及输出该多个HDMI信号。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的一DP对HDMI转换器的示意图。
图2展示对应于HDMI标准的一图像帧。
图3展示适应性同步次要数据封包信号、空白起始信号、空白结束信号、水平同步信号以及垂直同步信号的时序图。
图4为依据本发明一实施例的一DP对HDMI转换器的示意图。
图5展示辅助信号、空白起始信号、空白结束信号、水平同步信号以及垂直同步信号的时序图。
图6为依据本发明一实施例的一信号转换方法的流程图。
符号说明
110,410：接收电路
120,420：信号转换器
122,422：同步信号产生器
130,430：传送器
Vsync：垂直同步信号
Hsync：水平同步信号
Vstart：参数
200：图像帧
210：主动显示数据
600,602,604,606：步骤
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的DP对HDMI转换器100的示意图。如图1所示，DP对HDMI转换器100包含一接收电路110、耦接至接收电路110的一信号转换器120、以及耦接至信号转换器120的一传送器130，其中信号转换器120包含一同步信号产生器122。在本实施例中，DP对HDMI转换器100支持DP标准的适应性同步机制以及HDMI标准的可变动刷新率机制，且DP对HDMI转换器100能被用在一视频棒(dongle，电视棒)、一笔记本电脑或一计算机的一母板(motherboard)、或能提供HDMI信号至一显示器的任意电子装置中。
在DP对HDMI转换器100的运行中，接收电路110自一DP源诸如一图像处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)接收包含有一空白起始(blanking start,BS)信号、一空白结束(blanking end,BE)信号、一适应性同步次要数据封包(adaptive-syncsecondary data packet,A-S SDP)信号…等的多个DP信号。在本实施例中，该多个DP信号用来以可变动帧速率产生的一图像帧。接着，信号转换器120接收该多个DP信号以产生多个视频信号诸如一垂直同步信号Vsync、一水平同步信号Hsync、以及一视频数据(VideoData)信号…等。最后，传送器130通过一HDMI接口将该多个视频信号输出至一显示器。在图1中，该空白起始信号、该空白结束信号以及该适应性同步次要数据封包信号分别标示为“BS”、“BE”以及“A-S SDP”以求简明。请注意，通过该HDMI接口被输出至该显示器的该多个视频信号在本发明公开的实施例中被称为HDMI信号。
图2展示对应于该HDMI标准的图像帧200。图像帧200包含一主动显示数据210以及一垂直空白间隙(vertical blanking interval,VBI)，其中主动显示数据210将会显示于该显示器的一屏幕上，而对应于该垂直空白间隙的数据不会显示于该屏幕上。水平同步信号Hsync是在每一水平线的开头被启用，垂直同步信号Vsync是在图像帧200的开头被启用，以及参数Vstart是定义为从图像帧200的开头至主动显示数据210的开头的长度。然而，在该HDMI标准中，当该可变动刷新率机制被使用时，跟随主动显示数据210的该垂直空白间隙的水平线会被增加或减少以改变帧速率，因为参数Vstart具有一固定长度，垂直同步信号Vsync的时序对该多个HDMI信号是很重要的。也就是说，垂直同步信号Vsync必须在图像帧200的第一条线被启用，而不受到在先前图像帧中的垂直空白间隙调整影响。因为图1所示的实施例聚焦于垂直同步信号Vsync以及水平同步信号Hsync的产生，而于该领域中技术人员应了解其它信号的转换，以下仅针对垂直同步信号Vsync以及水平同步信号Hsync的产生作说明。
在DP 1.4a标准中，该适应性同步次要数据封包信号是在图像帧200的第一条线被传输，所以同步信号产生器122能参照该适应性同步次要数据封包信号的时间以产生与水平同步信号Hsync对齐的垂直同步信号Vsync，以使垂直同步信号Vsync能在图像帧200的第一条线被启用。在一实施例中，水平同步信号Hsync可基于该空白起始信号或其他合适的DP信号来产生，而同步信号产生器122能在接收到该适应性同步次要数据封包信号之后立即产生与水平同步信号Hsync对齐的垂直同步信号Vsync，或者同步信号产生器122能在一水平线的一半周期内产生垂直同步信号Vsync以及水平同步信号Hsync，其中该水平线是通过该多个DP信号的两个相邻的空白起始信号或该多个HDMI信号的两个相邻的水平同步信号Hsync定义的。该适应性同步次要数据封包信号、该空白起始信号、该空白结束信号、水平同步信号Hsync以及垂直同步信号Vsync如图3所示，其中该空白起始信号是在该DP标准定义的图像帧的每一水平线的开头被启用，以及该空白结束信号是在具有主动显示数据的每一条线的垂直空白间隙的结尾被启用。在图3中，该空白起始信号、该空白结束信号以及该适应性同步次要数据封包信号分别标示为“BS”、“BE”以及“A-S SDP”以求简明。
在图1至图3所示的实施例中，通过参照该多个DP信号的该适应性同步次要数据封包信号的时间，垂直同步信号Vsync能被精确地产生在图像帧200的第一条水平线，而该多个HDMI信号能被准确地用来产生图像帧200以被显示于一显示面板上。
图4为依据本发明一实施例的DP对HDMI转换器400的示意图。如图4所示，DP对HDMI转换器400包含一接收电路410、耦接至接收电路410的一信号转换器420、以及耦接至信号转换器420的一传送器430，其中信号转换器420包含一同步信号产生器422。在本实施例中，DP对HDMI转换器400支持该DP标准的该适应性同步机制以及该HDMI标准的该可变动刷新率机制，且DP对HDMI转换器400能被用在一视频棒(dongle)、一笔记本电脑或一计算机的一母板(motherboard)、或能提供HDMI信号至一显示器的任意电子装置中。
在DP对HDMI转换器400的运行中，接收电路410自一DP源诸如一图像处理单元接收多个DP信号以及一辅助(auxiliary)信号V_AUX，其中该多个DP信号可包含一空白起始信号、一空白结束信号…等。在本实施例中，该多个DP信号是用来以可变动帧速率产生的图像帧。接着，信号转换器420接收该多个DP信号以及辅助信号V_AUX以产生该多个HDMI信号诸如一垂直同步信号Vsync、一水平同步信号Hsync、以及一视频数据信号…等。最后，传送器430通过一HDMI接口将该多个HDMI信号输出至一显示器。在图4中，该空白起始信号、该空白结束信号以及该适应性同步次要数据封包信号分别标示为“BS”、“BE”以及“A-S SDP”以求简明。
在本实施例中，因为该DP源诸如该图像处理单元确切地知道通过该多个DP信号定义的图像帧的时序，该DP源能在精确的时间(即在图像帧200的开头)还产生辅助信号V_AUX给信号转换器420。也就是说，辅助信号V_AUX的时序类似于图1及图3所示的实施例中描述的该适应性同步次要数据封包信号的时序。在一实施例中，辅助信号V_AUX是通过一通用型输入输出(General Purpose Input/Output,GPIO)引脚传送至信号转换器420，且辅助信号V_AUX与该图像帧通过使用该多个DP信号的产生不相关(即该多个DP信号能自行产生该图像帧而不需使用辅助信号V_AUX)。
在某些DP标准中，没有来自该DP源的适应性同步次要数据封包信号，所以同步信号产生器422能参照辅助信号V_AUX的时间以产生与水平同步信号Hsync对齐的垂直同步信号Vsync，以使垂直同步信号Vsync能在图像帧200的第一条线被启用。在一实施例中，水平同步信号Hsync可基于该空白起始信号或其他合适的DP信号来产生，以及同步信号产生器422能在接收到辅助信号V_AUX(例如接收到辅助信号V_AUX的上升边缘)之后立即产生与水平同步信号Hsync对齐的垂直同步信号Vsync，或者同步信号产生器422能在一水平线的一半周期内产生垂直同步信号Vsync以及水平同步信号Hsync，其中该水平线是通过该多个DP信号的两个相邻的空白起始信号或该多个HDMI信号的两个相邻的水平同步信号Hsync所定义的。以上所述的辅助信号V_AUX、空白起始信号(在图5中标示为“BS”以求简明)、空白结束信号(在图5中标示为“BE”以求简明)、水平同步信号Hsync以及垂直同步信号Vsync展示于图5中。
在图4及图5所示的实施例中，通过参照辅助信号V_AUX的时间，垂直同步信号Vsync能精确地在图像帧200的第一条水平线被产生，而该多个HDMI信号能准确地被用来产生图像帧200以被显示于该显示面板上。
图6为依据本发明一实施例的一信号转换方法的流程图。一并参照以上实施例，该信号转换方法的流程如下所述。
步骤600：该流程开始。
步骤602：接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的图像帧的多个DP信号。
步骤604：依据该多个输入信号产生多个HDMI信号，其中该多个HDMI信号的一垂直同步信号以及一水平同步信号是依据该多个输入信号的一部分来产生。
步骤606：输出该多个HDMI信号。
总结来说，在本发明的DP对HDMI转换器中，该多个HDMI信号的垂直同步信号能准确地基于该多个DP信号的适应性同步次要数据封包信号或由该DP源额外提供的辅助信号来产生。因此，该多个HDMI信号能被准确地用来产生图像帧以被显示于该显示面板上。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种显示端口对高画质多媒体接口转换器，包含：
一接收电路，用来接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的一图像帧的多个显示端口信号；
一信号转换器，耦接至该接收电路，用来接收该多个输入信号以产生多个高画质多媒体接口信号，其中该信号转换器包含一同步信号产生器以依据该多个输入信号的一部分，产生该多个高画质多媒体接口信号的一垂直同步信号以及一水平同步信号；以及
一传送器，耦接至该信号转换器，用来输出该多个高画质多媒体接口信号。
2.如权利要求1所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该同步信号产生器依据该多个显示端口信号的一部分，产生该多个高画质多媒体接口信号的该垂直同步信号以及该水平同步信号。
3.如权利要求2所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该多个显示端口信号包含一适应性同步次要数据封包信号，以及该信号转换器参照该适应性同步次要数据封包信号以产生该垂直同步信号。
4.如权利要求3所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该信号产生器参照该适应性同步次要数据封包信号的一时间以产生该垂直同步信号，该信号转换器参照该多个显示端口信号的一空白起始信号以产生该水平同步信号，其中该垂直同步信号以及该水平同步信号是在接收该适应性同步次要数据封包信号之后，于通过该多个显示端口信号的两个空白起始信号定义的一水平线的一半周期内产生。
5.如权利要求1所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该多个输入信号包含一辅助信号，以及该同步信号产生器依据该辅助信号产生该多个高画质多媒体接口信号的该垂直同步信号。
6.如权利要求5所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该辅助信号仅被用来产生该多个高画质多媒体接口信号的该垂直同步信号，以及该辅助信号与该图像帧通过使用该多个显示端口信号的产生不相关。
7.如权利要求5所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中该信号转换器参照该辅助信号的一时间以产生该垂直同步信号。
8.如权利要求7所述的显示端口对高画质多媒体接口转换器，其中在接收该辅助信号之后，该信号转换器产生与该水平同步信号对齐的该垂直同步信号。
9.一种信号转换方法，包含：
接收多个输入信号，其中该多个输入信号包含用来以可变动帧速率产生的一图像帧的多个显示端口信号；
依据该多个输入信号产生多个高画质多媒体接口信号，其中该多个高画质多媒体接口信号的一垂直同步信号以及一水平同步信号是依据该多个输入信号的一部分产生；以及
输出该多个高画质多媒体接口信号。
10.如权利要求9所述的信号转换方法，其中依据该多个输入信号产生该多个高画质多媒体接口信号的步骤包含：
依据该多个显示端口信号的一部分产生该多个高画质多媒体接口信号的该垂直同步信号以及该水平同步信号。
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