CN115190260A - 影音传输系统 - Google Patents

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常虹
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Abstract

一种影音传输系统，其包括多媒体装置。多媒体装置包括高画质多媒体接口接收器、第一转换电路及第一通用串行总线类型C接口。第一转换电路用以将高画质多媒体接口接收器的音频信道引脚输出的第一音频信号转换成通用串行总线类型接口格式的第二音频信号。第一通用串行总线类型C接口用以传输第二音频信号。高画质多媒体接口接收器的音频信道引脚为音频回传信道引脚或增强型音频回传信道引脚。

Description

影音传输系统
技术领域
本发明是关于一种传输系统，特别是关于一种影音传输系统。
背景技术
在影音传输系统中USB-C接口的普及率越来越高，为了提升用户体验，USB-C接口的支持度日益增加，例如USB-C接口具有显示接口替代模式(display port alternatemode，DP ALT mode)，其可通过USB-C接口来接收DP格式的影音数据。因此，USB-C接口对于其他格式支持度的需求也亦趋重要。
发明内容
本发明公开一种影音传输系统，其包括多媒体装置。多媒体装置包括高画质多媒体接口(high definition multimedia interface，HDMI)接收器、第一转换电路及第一USB-C接口。第一转换电路用以将HDMI接收器的音频信道引脚输出的第一音频信号转换成通用串行总线(universal serial bus，USB)接口格式的第二音频信号。第一USB-C接口用以传输第二音频信号。HDMI接收器的音频信道引脚为音频回传信道(audio returnchannel，ARC)引脚或增强型音频回传信道(enhanced audio return channel，eARC)引脚。
本发明公开一种影音传输系统，其包括扬声器及放大器。放大器包括第一USB-C接口及第一转换电路。第一USB-C接口用以通过第一USB-C接口的USB 2.0引脚接收通用串行总线接口格式的第一音频信号。第一转换电路用以将第一音频信号转换成通用音频格式的第二音频信号，使扬声器依据第二音频信号播放。
本发明的影音传输系统利用USB-C接口中的USB 2.0引脚来传输由HDMI的ARC引脚或eARC引脚所输出的音频回传信号，使影音传输系统的USB-C接口支持HDMI的音频回传功能。
附图说明
在阅读了下文实施方式以及附图时，能够最佳地理解本发明的多种实施例。应注意到，根据本领域的标准作业习惯，图中的各种特征并未依比例绘制。事实上，为了能够清楚地进行描述，可能会刻意地放大或缩小某些特征的尺寸。
图1为本发明一些实施例中，影音传输系统的示意图。
图2为本发明一些实施例中，多媒体装置与放大器的示意图。
图3为本发明一些实施例中，USB-C接口引脚的示意图。
图4为本发明其他实施例中，多媒体装置与放大器的示意图。
具体实施方式
图1为依据本发明一些实施例所绘示的影音传输系统10的示意图。影音传输系统10用以从影音源101及/或影音源102接收影音信号，并依据该影音信号中的影像(video)源信号VI与音频(audio)源信号AI来进行影像及/或音频的播放，其中影像源信号VI与音频源信号AI为相互同步的信号。
在一些实施例中，影音传输系统10包括多媒体装置100、放大器(amplifier)200与扬声器300，但不以此为限。
在一些实施例中，该影音信号由放大器200从影音源101接收。放大器200处理该影音信号以产生影像信号SV与音频信号SA，并传输影像信号SV与音频信号SA至多媒体装置100。多媒体装置100将影像信号SV转换回影像源信号VI并将之显示。在一些实施例中，多媒体装置100包括HDMI接收器(例如，绘示于图2的HDMI接收器110)。在HDMI格式下，多媒体装置100可在同一个传输线中对放大器200执行音频回传(audio return)的功能，亦即多媒体装置100将音频信号SA回传给放大器200。放大器200再将音频信号SA处理为音频信号SAO并传送至扬声器300，这样一来，多媒体装置100显示影像源信号VI时，扬声器300用以同步播放音频信号SAO，使影像与声音同步播出。
在另一些实施例中，多媒体装置100从影音源102接收该影音信号。多媒体装置100显示影像源信号VI。多媒体装置100亦通过HDMI格式下的音频回传的功能将音频源信号AI处理为音频信号SA并传输至放大器200。放大器200再处理音频信号SA以产生音频信号SAO并传输至扬声器300，使扬声器300播放音频信号SAO。
以下以放大器200从影音源101接收该影音信号为例，在图2和图4中提供多媒体装置100的实施例。图2中多媒体装置100包括HDMI接收器110、USB-C(universal serial bustype C，USB-C)接口120与转换电路130。转换电路130耦接于USB-C接口120与HDMI接收器110之间。放大器200包括USB-C接口210、转换电路220、转换电路230与转换电路240。USB-C接口210分别耦接转换电路220与转换电路230。转换电路230还耦接转换电路240。
放大器200通过其他接口(图2中未示)接收影音信号(包括影像源信号VI与音频源信号AI)，其诸如HDMI、USB-C或DP接口，但不以此为限，本发明也可以利用其他适合的接口来接收影音信号。
如图2所示，转换电路230将影像源信号VI与音频源信号AI转换成DP接口格式的影像信号SV1与音频信号SA1传输至USB-C接口210。USB-C接口210具有DP替代模式，因此可操作在DP替代模式下并支持DP接口格式信号传输。USB-C接口210利用USB-C接口210中的高速数据信道(high speed data path)引脚(如图3所示的高速数据信道引脚PHS)将DP接口格式的影像信号SV1与DP接口格式的音频信号SA1传输至多媒体装置100，并由USB-C接口120接收。请同时参考图3的USB-C接口引脚示意图。在USB-C规范中定义USB-C接口的高速数据信道引脚有四对，分别为TX1+、TX1-、RX1+、RX1-、TX2+、TX2-、RX2+与RX2-，然而为了易于说明，本发明以高速数据信道引脚PHS代表上述四对高速数据信道引脚。
在多媒体装置100中的USB-C接口120亦操作在DP替代模式下。USB-C接口120中的高速数据信道引脚PHS用以接收影像信号SV1与音频信号SA1，再将影像信号SV1与音频信号SA1传输至转换电路130。转换电路130用以将影像信号SV1与音频信号SA1从DP接口格式转换成HDMI格式的影像信号SV2与音频信号SA2，再将影像信号SV2与音频信号SA2传输至HDMI接收器110。HDMI接收器110接收影像信号SV2与音频信号SA2后，多媒体装置100通过显示屏幕(图2中未示)显示影像信号SV2。在一些实施例中，影像信号SV2与影像源信号VI实质相同。
在一些实施例中，HDMI接收器110符合HDMI 1.4的规范，其使用Utility引脚传输ARC信号，从而具有音频回传的功能。在另一些实施例中，HDMI接收器110符合HDMI 2.1的规范，其同时使用Utility引脚和HPD(hot plug detection)引脚传输eARC信号，从而具有增强型的音频回传的功能。然而本发明不以此为限，HDMI接收器110可符合比HDMI 2.1更高的规范，并向下兼容HDMI 2.1与HDMI 1.4的规范。
为了易于理解，图2所绘示的多媒体装置100与放大器200用以描述HDMI接收器110符合HDMI 1.4规范的实施例。图4所绘示的多媒体装置100与放大器200用以描述HDMI接收器110符合HDMI 2.1规范的实施例，相关操作于后叙述。
在图2中，HDMI接收器110的消费者电子控制(consumer electronics control，CEC)引脚用以输出控制信号SC1，其中控制信号SC1是用以获取放大器200支持的音频格式以及要求启动放大器200的音频回传功能、关闭放大器200的音频回传功能的信号。转换电路130接收控制信号SC1后，将控制信号SC1转换至USB接口格式的控制信号SC2，并将之传输至USB-C接口120。USB-C接口120通过USB-C接口120中的边带使用(请参考图3，sidebanduse，SBU)引脚PAU接收控制信号SC2，并将控制信号SC2传输至放大器200的USB-C接口210。USB-C接口210亦通过USB-C接口210中的SBU引脚PAU接收控制信号SC2，并将之传输至转换电路220。转换电路220用以将控制信号SC2解译以产生控制信号SC3，并通过USB-C接口210与USB-C接口120将控制信号SC3回传至转换电路130。转换电路130还用以将控制信号SC3转换成HDMI格式的控制信号SC4并经由CEC引脚传输至HDMI接收器110，其中控制信号SC4是用以向HDMI接收器110回复放大器200所支持的音频格式，或是要求启动、关闭音频回传功能的信号。
当HDMI接收器110接收控制信号SC4之后，HDMI接收器110利用HDMI接收器110的ARC引脚向转换电路130输出音频信号SA2。转换电路130用以将音频信号SA2转换成USB接口格式的音频信号SA3并传输至USB-C接口120。USB-C接口120利用USB-C接口120中的USB 2.0引脚PU2接收音频信号SA3，并将音频信号SA3向USB-C接口210传输。USB-C接口210亦通过USB-C接口210中的USB 2.0引脚PU2接收音频信号SA3，并将音频信号SA3传输至转换电路230。转换电路230还用以将音频信号SA3转换成HDMI格式的音频信号SA4，并将之传输至转换电路240。在一些实施例中，音频信号SA4与音频信号SA2实质相同。转换电路240用以将音频信号SA4转换成音频信号SAO并传输至扬声器300，使扬声器300播放音频信号SAO。在一些实施例中，转换电路240包括数字模拟转换器(图中未示)，其用以将数字的音频信号SA4转换成模拟的音频信号SAO。在另一些实施例中，转换电路230用以将音频信号SA3转换成通用音频格式的音频信号SA4，转换电路240接着转换音频信号SA4以产生音频信号SAO并传输至扬声器300。
在USB-C规范中定义USB-C接口的边带使用引脚有一对，分别为SBU1与SBU2，然而为了易于说明，本发明以SBU引脚PAU代表上述一对边带使用引脚。
在一些实施例中，扬声器300可直接播放音频信号SA4。换言之，放大器200不包括转换电路240。
请参考图4。在HDMI接收器110符合HDMI 2.1规范的实施例中，HDMI接收器110利用共模数据信道(common mode data channel，CMDC)方式通过eARC引脚将控制信号SC5输出，其中控制信号SC5是用以向放大器200要求启动音频回传功能、获取放大器200支持的音频格式以及处理音频延迟(Audio Latency)的信号。转换电路130接收控制信号SC5后，将控制信号SC5转换至USB2.0格式的控制信号SC6，并将之传输至USB-C接口120。USB-C接口120通过USB-C接口120中的USB2.0引脚PU2接收控制信号SC6，并利用USB 2.0定义的控制传输(control transfer)类型将控制信号SC6传输至放大器200的USB-C接口210。USB-C接口210亦通过USB-C接口210中的USB2.0引脚PU2接收控制信号SC6，并将之传输至转换电路230。转换电路230用以将控制信号SC6解译以产生控制信号SC7，并通过USB-C接口210与USB-C接口120将控制信号SC7回传至转换电路130。转换电路130还用以将控制信号SC7转换成HDMI格式的控制信号SC8并传输至HDMI接收器110，其中控制信号SC8用以向HDMI接收器110指示同意启动音频回传功能、回复放大器200支持的音频格式以及音频延迟的信号。
当HDMI接收器110接收控制信号SC8之后，HDMI接收器110利用差模音频信道(differential mode audio channel，DMAC)方式通过HDMI接收器110的eARC引脚将音频信号SA2输出至转换电路130。转换电路130用以将音频信号SA2转换成USB2.0格式的音频信号SA3并传输至USB-C接口120。USB-C接口120通过USB-C接口120中的USB 2.0引脚PU2接收音频信号SA3，并利用USB 2.0定义的同步传输类型将音频信号SA3向USB-C接口210传输。USB-C接口210亦通过USB-C接口210中的USB 2.0引脚PU2接收音频信号SA3，并将音频信号SA3传输至转换电路230。转换电路230还用以将音频信号SA3转换成通用音频格式的音频信号SA4，并将之传输至转换电路240。转换电路240用以将音频信号SA4转换成音频信号SAO并传输至扬声器300，使扬声器300播放音频信号SAO。在另一些实施例中，转换电路230用以将音频信号SA3转换成HDMI格式，并将之传输至转换电路240。
在一些实施例中，基于USB 2.0定义的控制传输，转换电路230用以依据控制信号SC6获取当前多媒体装置100对显示影像信号SV2与转换电路230接收音频信号SA3之间所期望的时间延迟长度，转换电路230依据该时间延迟长度对音频信号SA3作延迟以产生音频信号SA4，再通过控制信号SC7将当前放大器200实际的时间延迟长度回传至多媒体装置100。藉此，转换电路230可用以控制扬声器300播放音频信号SAO的时间，使音频信号SAO与影像信号SV2可以同步播出。
相较于图2的实施例，图4中的放大器200不包括转换电路220。具体来说，在执行HDMI 2.1规范的增强型音频回传功能时，控制信号SC5与音频信号SA2都是经由eARC引脚输出。因此，USB-C接口120仅使用USB 2.0引脚PU2接收对应的控制信号SC6与音频信号SA3。相应地，USB-C接口210也仅使用USB 2.0引脚PU2接收控制信号SC6与音频信号SA3以及传输控制信号SC6与音频信号SA3至转换电路230。而在执行HDMI 1.4规范的音频回传功能时，控制信号SC1与音频信号SA2分别经由CEC引脚与ARC引脚输出。USB-C接口120分别利用SBU引脚PAU与USB 2.0引脚PU2接收对应的控制信号SC2与音频信号SA3。相应地，USB-C接口210也分别利用SBU引脚PAU与USB 2.0引脚PU2接收控制信号SC2与音频信号SA3以及传输控制信号SC2与音频信号SA3至转换电路220与转换电路230。因此，图2中的放大器200还包括转换电路220。
本申请利用USB-C接口来在多媒体装置100与放大器200之间进行传输，可提升便利性与兼容性，同时，本申请的方案可在不外加传输线的情况下进行音频回传功能，即不额外增加成本。
上文的叙述简要地提出了本发明某些实施例的特征，而使得本发明所属技术领域具有通常知识者能够更全面地理解本发明内容的多种实施例。本发明所属技术领域具有通常知识者当可明了，其可轻易地利用本发明内容作为基础，来设计或更动其他制程与结构，以实现与此处这些实施方式相同的目的和/或达到相同的优点。本发明所属技术领域具有通常知识者应当明白，这些均等的实施方式仍属于本发明内容的精神与范围，且其可进行各种变更、替代与更动，而不会悖离本发明内容的精神与范围。
附图标记说明：
10：影音传输系统
101：影音源
102：影音源
100：多媒体装置
110：HDMI接收器
120：USB-C接口
130：转换电路
200：放大器
210：USB-C接口
220：转换电路
230：转换电路
240：转换电路
300：扬声器
AV：影音信号
AI：音频源信号
VI：影像源信号
SV：影像信号
SV1：影像信号
SV2：影像信号
SA：音频信号
SA1：音频信号
SA2：音频信号
SA3：音频信号
SA4：音频信号
SAO：音频信号
SC1：控制信号
SC2：控制信号
SC3：控制信号
SC4：控制信号
SC5：控制信号
SC6：控制信号
SC7：控制信号
SC8：控制信号
PHS：高速数据信道引脚
PU2：USB 2.0引脚
PAU：SBU引脚

Claims (10)

1.一种影音传输系统，包括：
多媒体装置，包括：
高画质多媒体接口HDMI接收器；
第一转换电路，用以将该HDMI接收器的音频信道引脚输出的第一音频信号转换成通用串行总线USB接口格式的第二音频信号；及
第一通用串行总线类型C USB-C接口，用以传输该第二音频信号，
其中该音频信道引脚为音频回传信道ARC引脚或增强型音频回传信道eARC引脚。
2.根据权利要求1所述的影音传输系统，其中该第一USB-C接口操作在显示接口DP替代模式下。
3.根据权利要求2所述的影音传输系统，其中该第一USB-C接口通过该第一USB-C接口的USB 2.0引脚传输该第二音频信号。
4.根据权利要求3所述的影音传输系统，其中当该音频信道引脚为ARC引脚时，该第一转换电路还用以将该HDMI接收器的消费者电子控制CEC引脚输出的第一控制信号转换成该USB接口格式的第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的影音传输系统，其中当该音频信道引脚为该ARC引脚时，该第一USB-C接口通过该第一USB-C接口的边带使用SBU引脚传输该第二控制信号。
6.根据权利要求3所述的影音传输系统，其中当该音频信道引脚为该eARC引脚时，该第一USB-C接口基于USB 2.0定义的控制传输来传输该第二音频信号。
7.根据权利要求3所述的影音传输系统，其中该第一USB-C接口通过该第一USB-C接口的USB 2.0引脚传输该第四控制信号与该第二音频信号。
8.根据权利要求7所述的影音传输系统，其中该HDMI接收器使用共模数据信道CMDC方式输出该第三控制信号，及使用差模音频信道DMAC方式输出该第一音频信号。
9.根据权利要求1所述的影音传输系统，其中该多媒体装置还用以接收互相同步的影像源信号与音频源信号，及该多媒体装置用以显示该影像源信号，其中该第一音频信号与该音频源信号实质相同，
其中该影音传输系统还包括：
扬声器；及
放大器，包括：
第二USB-C接口，用以接收该第二音频信号；及
第二转换电路，用以将该第二音频信号转换成第三音频信号并传输至该扬声器，使该扬声器在该多媒体装置显示该影像源信号时同步播放该第三音频信号。
10.一种影音传输系统，包括：
扬声器；及
放大器，包括：
第一通用串行总线类型C USB-C接口，用以通过该第一USB-C接口的USB 2.0引脚接收通用串行总线USB接口格式的第一音频信号；及
第一转换电路，用以将该第一音频信号转换成通用音频格式的第二音频信号，使该扬声器依据该第二音频信号播放。
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