CN114286143A - 显示设备及传输协议自动切换方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示设备及传输协议自动切换方法，所述方法可以在监听到外接设备接入时，通过检测外接设备对新版本功能的配置进程，确定外接设备所支持的传输协议版本。其中，新版本功能为新版本传输协议相对于旧版本传输协议的新增传输功能。当检测到外接设备已成功配置新版本功能时，确定外接设备支持新版本传输协议，从而控制显示设备自动切换至新版本进行传输；当检测到外接设备未成功配置新版本功能时，则确定外接设备不支持新版本传输协议，从而控制显示设备自动切换至旧版本进行传输。所述方法可以针对不同类型的外接设备自动实现传输协议版本的动态切换，缓解显示设备不能识别高版本传输协议的问题。

Description

显示设备及传输协议自动切换方法
本申请要求在2021年1月14日提交中国专利局、申请号为202110046140.2、发明名称为“一种显示设备及自适应参数实现方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种显示设备及传输协议自动切换方法。
背景技术
显示设备是指能够输出具体显示画面的终端设备，可以是智能电视、移动终端、智能广告屏、投影仪等终端设备。以智能电视为例，智能电视是基于Internet应用技术，具备开放式操作系统与芯片，拥有开放式应用平台，可实现双向人机交互功能，集影音、娱乐、数据等多种功能于一体的电视产品，用于满足用户多样化和个性化需求。
显示设备上还设外部装置接口，用于连接外接设备，并接收外接设备发送的视频数据和/或音频数据。为了传输音视频数据，显示设备需要与外接设备通过相同的传输协议对传输数据进行处理。即显示设备可以切换至与外接设备所支持版本相同的传输协议版本，才能够从外接设备获取音视频数据。
但由于传输协议版本的不断更新，连接显示设备的不同外接设备所支持的传输协议版本也不同，而显示设备内置的协议检测程序有时无法识别高版本协议，因此容易造成显示设备与外接设备无法正常进行数据传输的问题。
发明内容
本申请提供了一种显示设备及传输协议自动切换方法，以解决传统显示设备不能识别高版本传输协议的问题。
一方面，本申请提供一种显示设备，包括：显示器、外部装置接口以及控制器。其中，所述显示器被配置为显示用户界面；所述外部装置接口被配置为连接外接设备；所述控制器被配置为执行以下程序步骤：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，检测新版本功能标记，所述新版本功能标记为所述外接设备在配置新版本功能时在传输数据中添加的标记，所述新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能；
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第一版本；
如果未检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第二版本。
另一方面，本申请还提供一种传输协议自动切换方法，应用于上述显示设备，所述显示设备通过外部装置接口连接外接设备，所述传输协议自动切换方法包括：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，检测新版本功能标记，所述新版本功能标记为所述外接设备在配置新版本功能时在传输数据中添加的标记，所述新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能；
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第一版本；
如果未检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第二版本。
由以上技术方案可知，本申请提供的显示设备及传输协议自动切换方法可以在监听到外接设备接入时，通过检测外接设备对新版本功能的配置进程，确定外接设备所支持的传输协议版本。其中，新版本功能为新版本传输协议相对于旧版本传输协议的新增传输功能。当检测到外接设备已成功配置新版本功能时，确定外接设备支持新版本传输协议，从而控制显示设备自动切换至新版本进行传输；当检测到外接设备未成功配置新版本功能时，则确定外接设备不支持新版本传输协议，从而控制显示设备自动切换至旧版本进行传输。所述方法可以针对不同类型的外接设备自动实现传输协议版本的动态切换，缓解显示设备不能识别高版本传输协议的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中显示设备的使用场景；
图2为本申请实施例中控制装置的硬件配置框图；
图3为本申请实施例中显示设备的硬件配置图；
图4为本申请实施例中显示设备的软件配置图；
图5为本申请实施例中显示设备与外接设备连接状态示意图；
图6为本申请实施例中显示设备与外接设备兼容示意图；
图7为本申请实施例中传输协议自动切换方法流程示意图；
图8为本申请实施例中通过设备管理列表检测外接设备协议版本流程示意图；
图9为本申请实施例中更新设备管理列表流程示意图；
图10为本申请实施例中检测新版本功能配置进程流程示意图；
图11为本申请实施例中根据发起标志检测配置进程流程示意图；
图12为本申请实施例中检测模式参数一致性流程示意图；
图13为本申请实施例中监听媒资信号传输过程流程示意图；
图14为本申请实施例中根据传输比特率切换传输协议版本的流程示意图；
图15为本申请实施例中根据时钟源速率切换传输协议版本的流程示意图；
图16为本申请实施例中显示版本检测结果示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。
术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
术语“模块”是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
图1为根据实施例中显示设备与控制装置之间操作场景的示意图。如图1所示，用户可通过智能设备300或控制装置100操作显示设备200。
在一些实施例中，控制装置100可以是遥控器，遥控器和显示设备的通信包括红外协议通信或蓝牙协议通信，及其他短距离通信方式，通过无线或有线方式来控制显示设备200。用户可以通过遥控器上按键、语音输入、控制面板输入等输入用户指令，来控制显示设备200。
在一些实施例中，也可以使用智能设备300(如移动终端、平板电脑、计算机、笔记本电脑等)以控制显示设备200。例如，使用在智能设备上运行的应用程序控制显示设备200。
在一些实施例中，显示设备200还可以采用除了控制装置100和智能设备300之外的方式进行控制，例如，可以通过显示设备200设备内部配置的获取语音指令的模块直接接收用户的语音指令控制，也可以通过显示设备200设备外部设置的语音控制设备来接收用户的语音指令控制。
在一些实施例中，显示设备200还与服务器400进行数据通信。可允许显示设备200通过局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)和其他网络进行通信连接。服务器400可以向显示设备200提供各种内容和互动。服务器400可以是一个集群，也可以是多个集群，可以包括一类或多类服务器。
图2示例性示出了根据示例性实施例中控制装置100的配置框图。如图2所示，控制装置100包括控制器110、通信接口130、用户输入/输出接口140、存储器、供电电源。控制装置100可接收用户的输入操作指令，且将操作指令转换为显示设备200可识别和响应的指令，起用用户与显示设备200之间交互中介作用。
图3示出了根据示例性实施例中显示设备200的硬件配置框图。
在一些实施例中，显示设备200包括调谐解调器210、通信器220、检测器230、外部装置接口240、控制器250、显示器260、音频输出接口270、存储器、供电电源、用户接口中的至少一种。
在一些实施例中控制器包括处理器，视频处理器，音频处理器，图形处理器，RAM，ROM，用于输入/输出的第一接口至第n接口。
在一些实施例中，显示器260包括用于呈现画面的显示屏组件，以及驱动图像显示的驱动组件，用于接收源自控制器输出的图像信号，进行显示视频内容、图像内容以及菜单操控界面的组件以及用户操控UI界面。
在一些实施例中，显示器260可为液晶显示器、OLED显示器、以及投影显示器，还可以为一种投影装置和投影屏幕。
在一些实施例中，通信器220是用于根据各种通信协议类型与外部设备或服务器进行通信的组件。例如：通信器可以包括Wifi模块，蓝牙模块，有线以太网模块等其他网络通信协议芯片或近场通信协议芯片，以及红外接收器中的至少一种。显示设备200可以通过通信器220与外部控制设备100或服务器400建立控制信号和数据信号的发送和接收。
在一些实施例中，用户接口，可用于接收控制装置100(如：红外遥控器等)的控制信号。
在一些实施例中，检测器230用于采集外部环境或与外部交互的信号。例如，检测器230包括光接收器，用于采集环境光线强度的传感器；或者，检测器230包括图像采集器，如摄像头，可以用于采集外部环境场景、用户的属性或用户交互手势，再或者，检测器230包括声音采集器，如麦克风等，用于接收外部声音。
在一些实施例中，外部装置接口240可以包括但不限于如下：高清多媒体接口接口(HDMI)、模拟或数据高清分量输入接口(分量)、复合视频输入接口(CVBS)、USB输入接口(USB)、RGB端口等任一个或多个接口。也可以是上述多个接口形成的复合性的输入/输出接口。
在一些实施例中，调谐解调器210通过有线或无线接收方式接收广播电视信号，以及从多个无线或有线广播电视信号中解调出音视频信号，如以及EPG数据信号。
在一些实施例中，控制器250和调谐解调器210可以位于不同的分体设备中，即调谐解调器210也可在控制器250所在的主体设备的外置设备中，如外置机顶盒等。
在一些实施例中，控制器250，通过存储在存储器上中各种软件控制程序，来控制显示设备的工作和响应用户的操作。控制器250控制显示设备200的整体操作。例如：响应于接收到用于选择在显示器260上显示UI对象的用户命令，控制器250便可以执行与由用户命令选择的对象有关的操作。
在一些实施例中，所述对象可以是可选对象中的任何一个，例如超链接、图标或其他可操作的控件。与所选择的对象有关操作有：显示连接到超链接页面、文档、图像等操作，或者执行与所述图标相对应程序的操作。
在一些实施例中控制器包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，视频处理器，音频处理器，图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，RAM Random AccessMemory，RAM)，ROM(Read-Only Memory,ROM)，用于输入/输出的第一接口至第n接口，通信总线(Bus)等中的至少一种。
CPU处理器。用于执行存储在存储器中操作系统和应用程序指令，以及根据接收外部输入的各种交互指令，来执行各种应用程序、数据和内容，以便最终显示和播放各种音视频内容。CPU处理器，可以包括多个处理器。如，包括一个主处理器以及一个或多个子处理器。
在一些实施例中，图形处理器，用于产生各种图形对象，如：图标、操作菜单、以及用户输入指令显示图形等。图形处理器包括运算器，通过接收用户输入各种交互指令进行运算，根据显示属性显示各种对象；还包括渲染器，对基于运算器得到的各种对象，进行渲染，上述渲染后的对象用于显示在显示器上。
在一些实施例中，视频处理器，用于将接收外部视频信号，根据输入信号的标准编解码协议，进行解压缩、解码、缩放、降噪、帧率转换、分辨率转换、图像合成等视频处理，可得到直接可显示设备200上显示或播放的信号。
在一些实施例中，视频处理器，包括解复用模块、视频解码模块、图像合成模块、帧率转换模块、显示格式化模块等。其中，解复用模块，用于对输入音视频数据流进行解复用处理。视频解码模块，用于对解复用后的视频信号进行处理，包括解码和缩放处理等。图像合成模块，如图像合成器，其用于将图形生成器根据用户输入或自身生成的GUI信号，与缩放处理后视频图像进行叠加混合处理，以生成可供显示的图像信号。帧率转换模块，用于对转换输入视频帧率。显示格式化模块，用于将接收帧率转换后视频输出信号，改变信号以符合显示格式的信号，如输出RGB数据信号。
在一些实施例中，音频处理器，用于接收外部的音频信号，根据输入信号的标准编解码协议，进行解压缩和解码，以及降噪、数模转换、和放大处理等处理，得到可以在扬声器中播放的声音信号。
在一些实施例中，用户可在显示器260上显示的图形用户界面(GUI)输入用户命令，则用户输入接口通过图形用户界面(GUI)接收用户输入命令。或者，用户可通过输入特定的声音或手势进行输入用户命令，则用户输入接口通过传感器识别出声音或手势，来接收用户输入命令。
在一些实施例中，“用户界面”，是应用程序或操作系统与用户之间进行交互和信息交换的介质接口，它实现信息的内部形式与用户可以接受形式之间的转换。用户界面常用的表现形式是图形用户界面(Graphic User Interface，GUI)，是指采用图形方式显示的与计算机操作相关的用户界面。它可以是在电子设备的显示屏中显示的一个图标、窗口、控件等界面元素，其中控件可以包括图标、按钮、菜单、选项卡、文本框、对话框、状态栏、导航栏、Widget等可视的界面元素。
在一些实施例中，显示设备的系统可以包括内核(Kernel)、命令解析器(shell)、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起组成了基本的操作系统结构，它们让用户可以管理文件、运行程序并使用系统。上电后，内核启动，激活内核空间，抽象硬件、初始化硬件参数等，运行并维护虚拟内存、调度器、信号及进程间通信(IPC)。内核启动后，再加载Shell和用户应用程序。应用程序在启动后被编译成机器码，形成一个进程。
参见图4，在一些实施例中，将系统分为四层，从上至下分别为应用程序(Applications)层(简称“应用层”)，应用程序框架(Application Framework)层(简称“框架层”)，安卓运行时(Android runtime)和系统库层(简称“系统运行库层”)，以及内核层。
在一些实施例中，应用程序层中运行有至少一个应用程序，这些应用程序可以是操作系统自带的窗口(Window)程序、系统设置程序或时钟程序等；也可以是第三方开发者所开发的应用程序。在具体实施时，应用程序层中的应用程序包不限于以上举例。
框架层为应用程序提供应用编程接口(application programming interface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。应用程序框架层相当于一个处理中心，这个中心决定让应用层中的应用程序做出动作。应用程序通过API接口，可在执行中访问系统中的资源和取得系统的服务。
如图4所示，本申请实施例中应用程序框架层包括管理器(Managers)，内容提供者(Content Provider)等，其中管理器包括以下模块中的至少一个：活动管理器(ActivityManager)用与和系统中正在运行的所有活动进行交互；位置管理器(Location Manager)用于给系统服务或应用提供了系统位置服务的访问；文件包管理器(Package Manager)用于检索当前安装在设备上的应用程序包相关的各种信息；通知管理器(NotificationManager)用于控制通知消息的显示和清除；窗口管理器(Window Manager)用于管理用户界面上的括图标、窗口、工具栏、壁纸和桌面部件。
在一些实施例中，活动管理器用于管理各个应用程序的生命周期以及通常的导航回退功能，比如控制应用程序的退出、打开、后退等。窗口管理器用于管理所有的窗口程序，比如获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕，控制显示窗口变化(例如将显示窗口缩小显示、抖动显示、扭曲变形显示等)等。
在一些实施例中，系统运行库层为上层即框架层提供支撑，当框架层被使用时，安卓操作系统会运行系统运行库层中包含的C/C++库以实现框架层要实现的功能。
在一些实施例中，内核层是硬件和软件之间的层。如图4所示，内核层至少包含以下驱动中的至少一种：音频驱动、显示驱动、蓝牙驱动、摄像头驱动、WIFI驱动、USB驱动、HDMI驱动、传感器驱动(如指纹传感器，温度传感器，压力传感器等)、以及电源驱动等。
在本申请实施例中，显示设备200连接外接设备500是指建立通信连接，而建立通信连接的显示设备200和外接设备500分别作为接收端(Sink端)和发送端(source端)。例如，外接设备500可以是游戏设备，在用户使用游戏设备过程中，能够针对游戏过程实时输出视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据发送给显示设备200，以通过显示设备200将视频数据和音频数据输出为视频画面和声音。此时，游戏设备作为发送端，而显示设备200作为接收端。
发送端与接收端之间，可以通过特定接口实现通信连接，从而传递数据。为此，在发送端和接收端上都应设有同一种接口规范和功能的数据接口。例如，如图5所示，在显示设备200和外接设备500上都均设有高清多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)。在使用过程中，用户可以将HDMI接口数据线的两端分别插在显示设备200和外接设备500上，并在启动外接设备500和显示设备200后，设定显示设备200的信号源为HDMI接口，从而实现显示设备200与外接设备500之间的数据传输。
需要说明的是，为了实现显示设备200与外接设备500之间的通信连接，显示设备200与外接设备500之间还可以采用其他的连接方式。具体的连接方式可以是有线的连接方式，如DVI(Digital Visual Interface)、VGA(Video Graphics Array)、USB(UniversalSerial Bus)等；也可以是无线的连接方式，如无线局域网、蓝牙连接、红外连接等。不同的通信连接方式可以采用不同的信息传递协议，例如采用HDMI接口实现连接时，可以采用HDMI协议进行数据传输。
例如，显示设备可以通过HDMI接口连接游戏设备。用户在使用游戏设备的过程中，游戏设备可以通过运行游戏相关程序，输出视频数据和音频数据。视频数据和音频数据可以通过HDMI协议发送给智能电视，并通过智能电视的屏幕和扬声器进行输出，播放游戏设备的视频和音频。外接设备500可以在连接显示设备200以后，基于特定的标准进行数据传递，以使显示设备可以与外接设备之间建立进行相互识别并建立数据传输通道。例如，显示设备200可以基于扩展显示器识别数据(Extended Display Identification Data，EDID)与外接设备500建立连接，并实现相互识别。
外接设备500可以在连接显示设备200以后，基于特定的标准进行数据传递，以使显示设备200可以与外接设备500之间建立进行相互识别并建立数据传输通道。例如，显示设备200可以基于EDID被外接设备500识别。为了能够与不同的外接设备500之间建立连接关系，显示设备200需要针对不同的外接设备500切换其EDID版本。
例如，如图6所示，显示设备200可以针对HDMI1.4和HDMI2.0版本切换EDID版本，使外接设备500在接入显示设备200后，可以基于相同的传输协议版本进行数据传输。即显示设备200在接入仅支持HDMI1.4版本的外接设备500时，需要切换EDID版本也为1.4版本，以使显示设备200兼容外接设备500。
当显示设备200与外接设备500支持的HDMI版本类型不匹配时，有可能会造成显示设备200与外接设备500不兼容性的问题。例如，将显示设备200的EDID版本选择2.0，同时接入一款仅支持1.4的DVD，则可能就会造成DVD不识别显示设备200的EDID情况，当DVD会发送DVI信号时，会造成无声音的问题。
由于显示设备200需要与外接设备500采用相同的传输协议版本，才能够相互识别并实现预定数据传输效果。因此，显示设备200可以检测外接设备500所支持传输协议版本，并自动切换至相适应的方式。为了缓解显示设备200与外接设备500之间的兼容性问题，显示设备200中可以内置EDID动态调整(auto EDID)算法，用于针对外接设备500所支持的HDMI版本自动进行切换。即如果显示设备200采用了auto EDID算法则会动态调整EDID，使显示设备200可以针对EDID1.4与EDID2.0进行自由切换。
可见，显示设备200中可以通过内置不同形式的EDID动态调整算法，使显示设备200能够针对多种外接设备500进行动态切换。但是由于传输协议版本的迭代，显示设备200采用的自动切换算法会在新版本的传输协议使用后，对于部分采用新版本传输协议的设备不能准确识别。
例如，但随着HDMI2.1版本的制定，越来越多的外接设备500可以支持HDMI2.1协议。但由于以往的auto EDID算法中并未涉及到HDMI2.1相关的EDID切换。因此，当显示设备200仍然采用之前的auto EDID算法时，不可避免的产生不兼容的问题，影响设备间的数据传输。
即，显示设备200将EDID版本预置2.0，则如果接入了HDMI2.1版本的外接设备500，由于外接设备500具有向下兼容的特性，因而设备也支持HDMI2.0，此时显示设备200可以通过显示数据通道(Display Data Channel，DDC)引脚会检测到状态和控制数据通道(Statusand Control Data Channel，SCDC)中的最小化传输差分信号(Transition MinimizedDifferential Signaling，TMDS)的比特率，此时auto EDID算法下不会动态切换到EDID2.1，造成外接设备500读取为2.0的EDID版本，误认为当前显示设备200不支持HDMI2.1版本，从而导致外接设备500不能发送8K信号。
若是将显示设备200的EDID版本预置为2.1，而接入仅支持到HDMI2.0版本的外接设备500，此时外接设备500会发送TMDS比特率或在SCDC写值，因而EDID也不会动态切换至2.0版本，此时对于支持HDMI2.0版本的外接设备500，若是读取EDID 2.1版本的显示设备200，也有可能会不识别2.1EDID情况，造成兼容性问题。
为了提高显示设备200与外接设备500之间的兼容性，在本申请的部分实施例中提供一种显示设备200，包括：显示器260、外部装置接口240以及控制器250。其中，显示器260用于显示用户界面，用户界面中可以包括外接设备500发送的媒资画面。外部装置接口240为连接外接设备500，可以是HDMI接口等接口形式。控制器250可以被配置为执行一种传输协议自动切换方法，用于在接入不同外接设备500时，可以自动识别外接设备500所支持的传输协议版本，并切换至相适应版本的识别信息，以是外接设备500能够识别显示设备200。如图7所示，具体包括以下内容：
在监听到外接设备500连接外部装置接口240后，检测外接设备500发起的新版本功能的配置进程，其中，新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能。当外接设备500连接外部装置接口240时，可以触发外部装置接口240处的电压变化，因此显示设备200可以通过监听外部装置接口240处的电压变化情况确定是否有外接设备500接入。例如，显示设备200可以启动针对HDMI的信号检测线程，进行来电通检测。当外接设备500连入时，显示设备200可以检测到外接设备500提供的5V电压，从而检测到有外接设备500接入。
在监听到外接设备500接入显示设备200时，显示设备200可以对外接设备500所支持的传输协议版本进行检测，以通过调整显示设备200的EDID形式，使外接设备500能够识别显示设备200，并基于相适应的传输协议版本建立数据通信连接关系。
在本申请实施例中，传输协议可以按照版本更新迭代次序划分为多个版本类型，如第一版本和第二版本。根据具体传输协议的不同，传输协议还可以具有更多个版本，如第三版本、第四版本等。在本申请实施例中，除另有说明外，所述第一版本用于指代传输协议中最新的版本，并且，按照传输协议版本由新至旧依次还包括第二版本、第三版本等。例如，对于HDMI协议，第一版本为HDMI2.1，第二版本为HDMI2.0，第三版本为HDMI1.4。
由于新版本的传输协议通常相对于旧版本具有新的数据传输功能，即附加功能。而在外接设备500接入显示设备200后，会基于新版本的附加功能进行配置，因此显示设备200可以基于外接设备500是否成功配置新版本功能，确定外接设备500是否支持新版本的传输协议。在配置新版本功能时，外接设备500可以在传输数据中添加新版本功能识别标记，因此，显示设备200可以通过检测新版本功能标记，确定新版本功能是否配置成功。
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至第一版本。通过对外接设备500所发起的配置进程进行检测，显示设备200可以通过外接设备500是否能够提供新版本的附加功能，从而确定当前外接设备500支持新版本的传输协议。因此，显示设备200可以对应切换至新版本传输协议。同理，如果未检测到所述新版本功能标记，则可以确定外接设备500不能够提供新版本的附加功能，即外接设备500不支持新版本传输协议，因此需要切换传输协议至第二版本。
例如，HDMI2.1相对于HDMI2.0新增固定速率链路(Fixed Rate Link，FRL)传输模式，FRL模式可以使时钟(Clock)信号嵌入在数据(Data)信号中，再通过后续的ClockRecovery的处里方式来解析出Clock信号，从而使HDMI协议可以多出一条信道来传送影像信号，提升信号传输带宽。同时，在FRL模式下，可以导入新的物理层传送方式，使用16b/18b的编码方式，进一步提升信道带宽的使用率，让通道可传输更高的分辨率及影像更新率，在FRL模式下带宽可以提升到48Gbps，而利用压缩的方式则可传送高达10K分辨率的影像传输。
基于FRL传输模式这一附加功能，支持HDMI2.1协议的外接设备500可以在接入外部装置接口240(即HDMI接口)后，向显示设备200先发起FRL模式训练(FRL training)进程。如果外接设备500在连接HDMI接口后，未发起FRL模式训练进程，则可以直接确定外接设备500不支持新版本的传输协议，即外接设备500不支持HDMI2.1协议，此时，可以将显示设备200的EDID切换至2.0版本的形式，以使外接设备500可以识别，并建立基于HDMI2.0版本的数据连接关系。
当外接设备500向显示设备200发起FRL模式训练进程时，则可以确定当前外接设备500可能支持HDMI2.1版本，但若仅通过外接设备500是否发起FRL training判断适应的传输协议，则有可能会出现外接设备500发起FRL training，但是FRL training进程失败的情况，导致FRL training进程一直进行，从而出现外接设备500在EDID2.1下不发送信号的情况。因此，在确定外接设备500发起FRL training进程后，显示设备200还可以通过检测当前FRL training进程是否成功完成，如果FRL training进程成功完成，则可以确定当前外接设备500支持HDMI2.1版本，因此可以控制显示设备200将EDID版本也切换至2.1版本，从而兼容外接设备500。
在一些实施例中，为了检测FRL training进程是否成功完成，显示设备200可以检测外接设备500发出的通路模式(pattern)与显示设备200预设的通路模式参数是否一致，并根据检测结果确定FRL training进程是否成功完成。当外接设备500发出的pattern参数与显示设备200预设的pattern参数一致时，确定FRL training进程已成功完成。
可见，在上述实施例中，显示设备200可以在外接设备500接入时，通过检测新版本功能的配置进程，确定外接设备500是否能够实现新版本传输协议的附加功能，从而根据检测结果自动切换至相适应的传输协议版本，使显示设备200与外接设备500之间可以相互识别，并基于相适应的传输协议版本建立通信连接关系，提高显示设备200与外接设备500之间的兼容性。
如图8所示，在一些实施例中，为了能够快速确定外接设备500所支持的传输协议类型，还可以在显示设备200中构建一个设备管理列表，在设备管理列表中可以存储有接入显示设备200的外接设备500的设备信息和外接设备500所支持的传输协议版本。因此，在监听到外接设备500连接显示设备200的外部装置接口240后，显示设备200可以获取外接设备500的设备信息帧(Source Product Description，SPD)数据。
其中，SPD数据是HDMI协议中规定的一种用于描述source设备自身信息的数据帧，SPD数据帧可以基于基础的HDMI协议生成，可以无需对外接设备500进行额外配置的情况下，向显示设备200发送包括用于描述设备信息的辅助信息。由于，外接设备500可以在传输媒资信息数据的同时，按照预设时间间隔发送SPD数据帧，因此显示设备200可以在外接设备500接入HDMI接口时，获取外接设备500发送的SPD数据帧。
在获取SPD数据后，显示设备200还可以从SPD数据中读取设备识别信息。其中，读取的设备识别信息可以包括设备类型与型号，例如设备类型可以为游戏机、多媒体播放机、智能终端等，型号则可以按照该设备类型下的产品迭代顺序编写为具体的信号形式。通过信号，可以识别出外接设备500的产品新旧程度，并基于不同的型号，确定产品所能够支持的具体协议版本。例如，对于早期型号的游戏机，由于其上市时新版本的传输协议尚未制定，因此其一般不支持新版本的传输协议。而随着产品的不断更新，近期信号的游戏机则可以支持新版本的传输协议。
在读取到外接设备500的设备识别信息后，显示设备200可以根据设备识别信息在存储的设备管理列表中进行匹配，以确定设备管理列表中是否已记录当前外接设备500相关的内容。如果设备识别信息在设备管理列表中，则可以根据设备管理列表确定当前外接设备500所支持的传输协议版本。再切换传输协议至设备管理列表中存储的传输协议版本。
例如，通过读取SPD数据，得到外接设备500的设备识别信息，即游戏机型号为“Game xx-2020s”，则根据该设备识别信息，可以在显示设备200中存储的设备管理列表中匹配包含该游戏机型号的表项。当显示设备200在设备管理列表中匹配到包含“Game xx-2020s”的表项后，可以在该表项中提取当前外接设备500所支持的传输协议版本，即HDMI2.1项目对应的参数值为1，表示其支持HDMI2.1版本。
同理，如果设备识别信息不在设备管理列表中，即设备管理列表中没有记载当前外接设备500相关的信息，则显示设备200可以执行执行检测新版本功能标记的步骤，即按照上述实施例中的方式对外接设备500所支持的传输协议版本进行检测。
可见，通过在显示设备200中存储设备管理列表，可以在外接设备500接入时，直接通过设备管理列表获得外接设备500所支持的传输协议版本，从而快速进行传输协议版本的切换。
如图9所示，在一些实施例中，为了使连接显示设备200的外接设备500在后续接入时能够快速确定所支持的传输协议版本，对于设备管理列表中未记录的外接设备500，显示设备200可以在切换传输协议后，提取外接设备500的设备信息和外接设备500所支持的传输协议版本；并按照设备管理列表中的数据存储规则，将设备信息和传输协议版本存储至设备管理列表中，实现对设备管理列表的更新。基于此，当外接设备500再一次连接显示设备200时，显示设备200可以基于更新后的设备管理列表，直接获取该外接设备500所支持的传输协议版本，提高后续传输协议版本的切换速度。
需要说明的是，上述实施例中所述的设备管理列表还可以由显示设备200连接的服务器400进行维护，即在显示设备200检测到外接设备500所支持的传输协议版本后，可以将提取的设备信息和传输协议版本发送给服务器400，并由服务器400更新至设备管理列表中。同时，服务器400中维护的设备管理列表还可以被其他显示设备200获得，从而使设备管理列表中可以包含更多形式的外接设备500。
对于设备管理列表中未记录的外接设备500，为了能够使其配置新版本功能，如图10所示，在一些实施例中，显示设备200可以在检测新版本功能标记时，通过控制上拉热插拔检测(hotplug detection，hpd)电压，以触发外接设备500发起新版本功能的配置进程。
例如，如图11所示，在确定设备管理列表中不存在当前连接的外接设备500的设备识别信息后，显示设备200可以拉高hpd，同时将“FLT_Ready”设置为1，以触发外接设备500开始执行FRL training进程。外接设备500可以在开始执行FRL training进程时，解析显示设备200对应的EDID，并判断显示设备200是否支持FRL模式。
显示设备200在触发外接设备500发起新版本功能的配置进程后，可以在预设检测周期内读取发起标志，以检测所述外接设备500是否配置新版本功能。其中，发起标志为外接设备在寄存器中设置的标志字段。
例如，对于支持HDMI2.1版本的外接设备500，当其检测到：FRL_MAX_Rate＞0、SCDC_present＝1、sink Version不为0，则确定当前显示设备200支持FRL，因此会接着读取SCDC FLT_Ready是否为1；当外接设备500读取到FLT_Ready＝1，则会在相应寄存器设置FRL_Rate与前向反馈均衡(Feed Forward Equalization，FFE)等级(level)，显示设备200则可以通过检测相应寄存器中是否设置了FRL_Rate与FFE level，确定外接设备500是否发起FRL training进程。
如果在预设检测周期内未读取到发起标志，即可以确定当前外接设备500未发起新版本功能的配置进程，因此可以标记未检测到所述新版本功能标记，进而确定当前外接设备500不支持新版本的传输协议，则通过旧版本的传输协议建立数据连接关系。
如果在预设检测周期内读取到发起标志，则代表外接设备500可以发起新版本功能的配置进程，为了准确确定外接设备500是否支持新版本的传输协议，在一些实施例中，显示设备200还可以向外接设备500发送各数据传输通路的模式设置请求，并接收外接设备500根据模式设置请求反馈的模式信息。例如，如图12所示，显示设备200可以通过设置参数，使FRL_Start＝0，并通过Ln(x)_LTP_req寄存器为每个通路(lane)请求模式(pattern)。外接设备500在检测到寄存器参数后，可以根据Ln(x)_LTP_req寄存器发出相应通路对的pattern，从而为每个通路设置模式。
显示设备200再对比模式信息与新版本功能的设置模式参数，如果模式信息与新版本功能的设置模式参数一致，标记检测到所述新版本功能标记。同理，如果模式信息与新版本功能的设置模式参数不一致，标记未检测到所述新版本功能标记。例如，显示设备200在检测到接收到的pattern与HDMI2.1版本设置参数pattern一致时，可以确定FRLtraining已成功完成，因此可以将Ln(x)_LTP_req寄存器置为0作为判断FRL training完成的标志，即检测确定外接设备500支持HDMI2.1版本。
当显示设备200检测到外接设备500所支持的传输协议版本后，可以基于相应的版本在显示设备200与外接设备500之间建立数据连接关系，并传递媒资数据。例如，在断FRLtraining进程完成后，外接设备500可以开始FRL传输，此时显示设备200可以设置FRL_Start＝1，使显示设备200能够接收外接设备500在FRL模式下传输的音视频。
为了使后续媒资数据传输过程趋于稳定，在显示设备200检测到FRL training进程成功完成后，显示设备200还可以不直接将EDID维持在2.1版本保持不变，还需要判断信号传输过程有无error产生以及检测到的分辨率是否正确。即如图13所示，在一些实施例中，显示设备200可以在切换传输协议至第一版本后，接收外接设备500发送的媒资信号，并监听媒资信号中的错误报告。如果在预设监听周期内未监听到错误报告，则维持传输协议为第一版本；如果在预设监听周期内监听到错误报告，切换传输协议至第二版本。
同时，显示设备200还可以在切换传输协议至第一版本后，检测媒资信号中的图像分辨率；并对检测的图像分辨率与新版本功能中的预设分辨率进行对比，如果图像分辨率等于新版本功能中的预设分辨率，则可以确定信号传输过程中的分辨率正确，因此可以维持传输协议为第一版本。如果图像分辨率不等于新版本功能中的预设分辨率，则可以确定信号传输过程中的分辨率不正确，因此可以切换传输协议至第二版本。
例如，通过对信号传输过程中错误报告和分辨率的检测，当信号传输过程无error报错同时分辨率正确，则使显示设备200的EDID保持2.1不变，将该外接设备500标记为2.1设备；若一直有error以及分辨率异常则说明在设备传输信号时信号质量存在问题，此时设备或线材异常影响用户体验，因而此时可以将EDID切换至2.0版本。
在显示设备200确定新版本功能的配置进程未成功，并切换传输协议至旧版本以后，显示设备200还可以针对外接设备500所支持的具体传输协议版本进行检测。例如，显示设备200在将EDID切换到2.0后，可以对协议进行进一步检测，以确定当前外接设备500所支持的具体协议版本。
显示设备200可以通过判断SCDC寄存器内容是否存在来判定外接设备500是否支持HDMI2.0版本协议，但在部分情况下，可能进行SCDC通讯失败，导致判断不准确的问题。因而，如图14所示，在一些实施例中，显示设备200还可以在切换传输协议至第二版本时，检测外接设备发送的传输比特率(bit ratio)。其中，所述传输比特率为第二版本传输协议相对于第三版本传输协议附加设置的传输参数。如果外接设备500发送传输比特率，切换传输协议至第二版本；如果外接设备500未发送传输比特率，切换传输协议至第三版本。
例如，显示设备200在判断SCDC寄存器内容是否存在后，需要判断外接设备500是否发送TMDS比特率，若显示设备200检测到外接设备500发送了TMDS比特率，可以确定外接设备500是支持HDMI2.0协议的设备。如果SCDC寄存器内容存在或未检测到TMDS比特率，则确定当前外接设备500不支持HDMI2.0版本，因此可以控制显示设备200切换到EDID1.4版本。
由于不同的传输协议可以采用不同的数据传输方式，相应的拥有不同的信号传输速率。例如，HDMI2.1协议中增加的最重要的部分就是HDMI通道传输带宽的增加，从HDMI2.0的18Gbit/s增加到48Gbit/s，同时舍弃了HDMI1.4/2.0沿用的最小化传输差分信号(Transition-minimized differential signaling，TMDS)编码格式，采用16b/18b编码方式。因此，显示设备200可以通过检测传输比特率，确定当前信号传输过程所符合的传输协议版本。
同理，如图15所示，在一些实施例中，显示设备200可以在切换传输协议至第二版本时，检测外接设备所发送媒资信号的时钟源速率；如果时钟源速率符合第二版本传输协议规定的速率，切换传输协议至第二版本；如果时钟源速率符合第三版本传输协议规定的速率，切换传输协议至第三版本。
例如，显示设备200可以检测外接设备500所发送信号的时钟源速率(clk rate)，由于在HDMI1.4下与HDMI2.0下传输速率不同，因此根据检测的传输速率，可以判断外接设备500是否为2.0设备。
需要说明的是，显示设备200在检测到外接设备500所支持的传输协议版本以后，还可以对传输协议版本的检测结果进行显示，即如图16所示，可以控制显示器260在用户界面中显示外接设备500所支持的传输协议版本，以便用户查看。
基于上述显示设备200，本申请的部分实施例中还提供一种传输协议自动切换方法，包括以下步骤：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，检测新版本功能标记，所述新版本功能标记为所述外接设备在配置新版本功能时在传输数据中添加的标记，所述新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能；
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第一版本；
如果未检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第二版本。
由以上技术方案可知，上述实施例提供的传输协议自动切换方法可以在监听到外接设备500接入时，通过检测外接设备500对新版本功能的配置进程，确定外接设备500所支持的传输协议版本。其中，新版本功能为新版本传输协议相对于旧版本传输协议的新增传输功能。当检测到外接设备500已成功配置新版本功能时，确定外接设备500支持新版本传输协议，从而控制显示设备200自动切换至新版本进行传输；当检测到外接设备500未成功配置新版本功能时，则确定外接设备500不支持新版本传输协议，从而控制显示设备200自动切换至旧版本进行传输。所述方法可以针对不同类型的外接设备500自动实现传输协议版本的动态切换，缓解显示设备200不能识别高版本传输协议的问题。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
显示器，被配置为显示用户界面；
外部装置接口，被配置为连接外接设备；
控制器，被配置为：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，检测新版本功能标记，所述新版本功能标记为所述外接设备在配置新版本功能时在传输数据中添加的标记，所述新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能；
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第一版本；
如果未检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第二版本。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，获取所述外接设备的设备信息帧SPD数据；
从所述SPD数据中读取设备识别信息；
如果所述设备识别信息在设备管理列表中，切换传输协议至所述设备管理列表中存储的传输协议版本；
如果所述设备识别信息不在所述设备管理列表中，执行检测新版本功能标记的步骤。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在检测新版本功能标记时，控制上拉热插拔检测电压，以触发所述外接设备配置新版本功能；
在预设检测周期内读取发起标志，以检测所述外接设备是否配置新版本功能，所述发起标志为所述外接设备在寄存器中设置的标志字段；
如果在所述预设检测周期内未读取到所述发起标志，标记未检测到所述新版本功能标记。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
如果在所述预设检测周期内读取到所述发起标志，向所述外接设备发送各数据传输通路的模式设置请求；
接收所述外接设备根据所述模式设置请求反馈的模式信息；
对比所述模式信息与所述新版本功能的设置模式参数；
如果所述模式信息与所述新版本功能的设置模式参数一致，标记检测到所述新版本功能标记；
如果所述模式信息与所述新版本功能的设置模式参数不一致，标记未检测到所述新版本功能标记。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在切换传输协议至所述第一版本后，接收所述外接设备发送的媒资信号；
监听所述媒资信号中的错误报告；
如果在预设监听周期内未监听到所述错误报告，维持传输协议为所述第一版本；
如果在预设监听周期内监听到所述错误报告，切换传输协议至所述第二版本。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在切换传输协议至所述第一版本后，检测所述媒资信号中的图像分辨率；
如果所述图像分辨率等于所述新版本功能中的预设分辨率，执行监听所述媒资信号中的错误报告的步骤；
如果所述图像分辨率不等于所述新版本功能中的预设分辨率，切换传输协议至所述第二版本。
7.根据权利要求1、5、6任一项所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在切换传输协议至所述第二版本时，检测所述外接设备发送的传输比特率，所述传输比特率为所述第二版本传输协议相对于第三版本传输协议附加设置的传输参数；
如果所述外接设备发送所述传输比特率，切换传输协议至所述第二版本；
如果所述外接设备未发送所述传输比特率，切换传输协议至所述第三版本。
8.根据权利要求1、5、6任一项所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在切换传输协议至所述第二版本时，检测所述外接设备所发送媒资信号的时钟源速率；
如果所述时钟源速率符合所述第二版本传输协议规定的速率，切换传输协议至所述第二版本；
如果所述时钟源速率符合所述第三版本传输协议规定的速率，切换传输协议至所述第三版本。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在切换传输协议后，控制所述显示器在所述用户界面中显示所述外接设备所支持的传输协议版本；
提取所述外接设备的设备信息和所述外接设备所支持的传输协议版本；
将所述设备信息和所述传输协议版本存储至设备管理列表。
10.一种传输协议自动切换方法，其特征在于，应用于显示设备，所述显示设备通过外部装置接口连接外接设备，所述传输协议自动切换方法包括：
在监听到所述外接设备连接所述外部装置接口后，检测新版本功能标记，所述新版本功能标记为所述外接设备在配置新版本功能时在传输数据中添加的标记，所述新版本功能为第一版本传输协议相对于第二版本传输协议的附加传输功能；
如果检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第一版本；
如果未检测到所述新版本功能标记，切换传输协议至所述第二版本。
CN202110805331.2A 2021-01-14 2021-07-16 显示设备及传输协议自动切换方法 Active CN114286143B (zh)

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