JP2004336745A - マルチメディアパケットの伝送レートをリアルタイムに最適化する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化する方法および装置を提供する。
【解決手段】マルチメディアソースデバイスおよびディスプレイデバイスは、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されている。その方法は、少なくとも以下の動作で実行できる。メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する動作と、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定する動作と、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化する動作。
【選択図】 図1
【解決手段】マルチメディアソースデバイスおよびディスプレイデバイスは、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されている。その方法は、少なくとも以下の動作で実行できる。メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する動作と、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定する動作と、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化する動作。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ディスプレイデバイスに関するものである。さらに具体的には、本発明は、ビデオソースをビデオディスプレイに結合するのに適したデジタルディスプレイインターフェースに関する。
現在のところ、ビデオディスプレイ技術は、アナログタイプのディスプレイデバイス(ブラウン管等)とデジタルタイプのディスプレイデバイス(液晶ディスプレイ、LCD、プラズマスクリーン等)とに分けられる。いずれも、首尾良く画像を表示するためには特定の入力信号による駆動が不可欠である。例えば、代表的なアナログシステムは、通信リンクを通してディスプレイデバイス(ビデオシンクと称される場合もある)に直接結合されたアナログソース(パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤ等)を備える。通信リンクは、当業者に良く知られたケーブルの形態(PCの場合はアナログVGAケーブルと称され、それ以外の場合はVGA DB15ケーブルと称される)をとるのが普通である。例えば、VGA DB15ケーブルは、それぞれが特定の信号を運ぶように構成された15のピンを備える。
VGA DB15ケーブルの長所の一つは、実装が広汎に行われており、しかも拡大しつつあることによるその遍在性にある。上述されたアナログシステムが主流を占める限りは、ケーブルの形態がVGA DB15以外の形態に移行する必要性はほとんどない。
しかしながら、近年、デジタルシステムの爆発的な普及によって、デジタルビジュアルインターフェース(DVI)ケーブル等のデジタルケーブルの需要が増してきた。周知のように、DVIは、DDWG(Digital Display Working Group)によって作成されたデジタルインターフェース規格である。データは、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)プロトコルを使用して伝送される。これは、デジタル信号をPCのグラフィックスサブシステムからディスプレイに供給する。DVIは、160MHzを超える帯域を扱うので、UXGAおよびHDTVを一組のリンクでサポートする。
今日におけるディスプレイ相互接続は、全体として、デスクトップとディスプレイとの相互接続アプリケーション用のVGA(アナログ)およびDVI(デジタル)、ならびにラップトップおよび他のオールインワンデバイスにおける内部接続アプリケーション用のLVDS(デジタル)を含む。グラフィックスICの供給メーカ、ディスプレイコントローラICの供給メーカ、モニタのメーカ、パソコンの相手先商標製品の製造会社、およびデスクトップパソコンの消費者は、そのデザイン、製品定義、製造、マーケティング、および購買に関して決定を下す際に、多かれ少なかれ、インターフェースの選択を考慮しなければならない。例えば、とある顧客がアナログVGAインターフェースの組み込まれたパソコンを購入すると仮定すると、その顧客は、アナログモニタおよびデジタルモニタのいずれかを購入しなければならない。デジタルモニタを購入した場合は、VGAインターフェースによって提供されるアナログビデオ信号を、そのモニタの内部で、インラインのアナログ−デジタルコンバータ(ADC)またはそのモニタに組み込まれたADCによってデジタル化する。
したがって、特定の動作状況に基づいて、リアルタイムでパケットベースデジタルディスプレイにおいてデータパケットの伝送を最適化することが望ましい。
本発明のいくつかの実施形態では、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化する方法が開示されている。記載された実施形態では、マルチメディアソースデバイスおよびディスプレイデバイスは、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されている。その方法は、少なくとも以下の動作をたどることによって実行できる。メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する動作と、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定する動作と、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化する動作。
別の実施形態では、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されたマルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスの間で、複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化するための装置が開示されている。その装置は、少なくとも、メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する手段と、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定する手段と、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化する手段とを備える。
さらに別の実施形態では、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されたマルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスの間で、複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化するためのコンピュータプログラム製品が開示されている。そのコンピュータプログラム製品は、メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備するためのコンピュータコードと、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定するためのコンピュータコードと、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化するためのコンピュータコードと、コンピュータコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能媒体とを備える。
以下では、添付の図面に一例が示された本発明の特定の一実施形態について詳しく言及する。以下では、特定の実施形態に言及しながら本発明の説明を行うが、これは、本発明がその実施形態に限定されることを意味しない。逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲に規定された発明の趣旨および範囲に含まれるあらゆる代替形態、変更形態、および等価形態を網羅するものである。
マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化するのに適した方法および装置が開示されている。記載された実施形態では、マルチメディアソースデバイスおよびディスプレイデバイスは、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されている。
マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で複数のマルチメディアデータパケットの伝送を最適化する方法が開示されている。記載された実施形態では、マルチメディアソースデバイスおよびディスプレイデバイスは、マルチメディアソースデバイスおよびマルチメディアディスプレイデバイスからマルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されている。
本発明は、少なくとも以下の動作をたどることにより、方法として実行できる。メインリンク上のマルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する動作と、テストパターンに基づいて、メインリンクの伝送品質因子を決定する動作と、伝送品質因子に基づいて、マルチメディアデータパケットの伝送を最適化する動作。
例えば、図1は、本発明の一実施形態に従って、クロスプラットフォームのパケットベースデジタルビデオディスプレイインターフェース100を示す概略図である。インターフェース100は、物理リンク106(パイプとも呼ばれる)によってトランスミッタ102をレシーバ104に接続する。本実施形態では、トランスミッタ102は、複数のデータストリーム108〜112を受信し、必要に応じて、各データストリームを、対応する数のデータパケット114にパケット化する。これらのデータパケットは、次に、対応するデータストリームの形に構成され、関連の仮想パイプ116〜120によってレシーバ104に受け渡される。なお、各仮想リンクのリンクレート(すなわち、データパケットの転送速度)は、データストリームごとに最適化することができるので、物理リンク106によって運ばれるデータストリームは、それぞれが各自の関連のリンクレートを有することになる(データストリームごとにリンクレートが異なることもあり得る)。データストリーム110−114は、ビデオ、グラフィック、オーディオなど、任意の数の形態を取りうる。
ソースがビデオソースである場合は、データストリーム110−114は、コンポジットビデオ、シリアルデジタル、パラレルデジタル、RGB、またはコンシューマデジタルビデオ等の任意の数および形式の周知のフォーマットをとることができる各種のビデオ信号を含む。ソース102が、例えばアナログテレビ、スチルカメラ、アナログVCR、DVDプレーヤ、カムコーダ、レーザディスクプレーヤ、TVチューナ、セットトップボックス(サテライトDSSやケーブル信号をともなう)等の何らかのアナログビデオソースを含む場合は、ビデオ信号はアナログビデオ信号であって良い。ソース102は、また、デジタルテレビ(DTV)やデジタルスチルカメラ等のデジタル画像ソースを含むことも可能である。デジタルビデオ信号は、SMPTE 274M−1995(解像度:1920x1080、プログレッシブ走査またはインターレース走査)、SMPTE 296M−1997(解像度:1280x720、プログレッシブ走査)、標準480プログレッシブ走査ビデオ等の任意の数および形式の周知のデジタルフォーマットをとることができる。
ソース102がアナログ画像信号を提供する場合は、アナログ・デジタルコンバータ(A/D)がアナログの電圧信号または電流信号を一連の不連続のデジタルコード化番号(信号)に変換し、その過程で、デジタル処理に適した適切なデジタル画像データワードが形成される。A/Dコンバータとしては、様々なタイプのものが使用可能である。例えば、フィリップス、テキサスインスツルメント、アナログデバイス、ブルックツリー等によって製造されたA/Dコンバータが使用可能である。
例えば、データストリーム110がアナログ形式の信号である場合は、そのアナログデータは、トランスミッタ102に含まれる或いはトランスミッタ102に結合されているアナログ・デジタルコンバータ(図示せず)によってデジタル化される。そのデジタル化されたデータストリーム110は、次に、パケタイザによってパケット化され、複数のデータパケット114に変換される。各データパケット114は、仮想リンク116によってレシーバ104に送信される。レシーバ104は、次に、データパケット114を適切に再結合してオリジナルのフォーマットに戻し、データストリーム110を再構築する。なお、リンクレートは、固有なストリームレートと無関係である。なお、リンクレートは、固有なストリームレートと無関係である。ただし、物理リンク106のリンク帯域幅は、送信されるデータストリームの総帯域幅よりも高帯域幅である必要がある。本実施形態では、受信データ(ビデオデータの場合にはピクセルデータ等)をデータマッピング定義に基づいて各仮想リンク用にパックしている。したがって、DVI等の従来の相互接続と異なり、物理リンク106(または同リンクを構成する任意の仮想リンク)は、ピクセルデータをリンク文字クロックごとに一つずつ運ぶ必要がない。
このように、インターフェース100は、ビデオデータおよびグラフィックスデータだけでなく、必要に応じてオーディオデータおよび他のアプリケーションデータをも移送する拡張可能な媒体として機能する。また、本発明は、ホットプラグイベントの検出をサポートし、物理リンク(すなわちパイプ)をその最適な伝送レートに自動的に設定する。本発明は、マルチプラットフォーム用のあらゆるディスプレイに対して、ピン数が少ない純粋デジタル方式のディスプレイ相互接続を提供する。プラットフォームとしては、ホスト、ディプレイ、ラップトップ/オールインワンはもちろん、HDTVおよびその他の家電アプリケーションも含まれる。
本発明は、ビデオデータおよびグラフィックスデータを提供するだけでなく、ディスプレイタイミング情報をデジタルストリームに組み込み、最適且つ即時性のディスプレイ調整を可能にすることによって、「Auto−Adjust」等の機能を不要にすることができる。本発明によるインターフェースは、そのパケットベースの特性がゆえに拡張可能であるので、マルチメディアアプリケーション用の複数のビデオ/グラフィックスストリームおよびオーディオストリーム等の複数のデジタルデータストリームをサポートすることができる。また、ケーブルを新たに敷設しなくても、周辺装置を取り付けたりディスプレイを制御したりするためのユニバーサルシリアルバス(USB)転送を行うことができる。
以下では、本発明によるディスプレイインターフェースの他の実施形態が説明される。
図2は、図1に示されたシステム100に基づいたシステム200であり、ビデオソース202とビデオディスプレイユニット204とを接続するために使用される。図中の実施形態において、ビデオソース202は、デジタル画像(すなわちデジタルビデオソース)206およびアナログ画像(すなわちアナログビデオソース)208の一方または両方を含むことができる。デジタル画像ソース206の場合は、デジタルデータストリーム210がトランスミッタ102に提供され、アナログビデオソース208の場合は、同ソースに結合されたA/Dコンバータユニット212がアナログデータストリーム213を対応するデジタルデータストリーム214に変換する。デジタルデータストリーム214は、次に、デジタルデータストリーム210とほぼ同じ方法でトランスミッタ102によって処理される。ディスプレイユニット204は、アナログ方式またはデジタル方式のディスプレイであって良く、或いは、供給されたアナログ信号およびデジタル信号のいずれかを処理できるディスプレイであって良い。いずれの場合も、ディスプレイユニット204は、レシーバ104をディスプレイ218に繋げるディスプレイインターフェース216を備え、もしアナログ形式のディスプレイである場合はさらにD/Aコンバータユニット220を備える。本実施形態では、ビデオソース202が、任意の形態(デスクトップパソコンや、デジタルTVまたはアナログTV、セットトップボックス等)をいくらでもとることができる一方で、ビデオディスプレイユニット104は、ビデオディスプレイ(LCDディスプレイやCRTディスプレイ等)の形態をとることができる。
ビデオソースまたはビデオシンクの形態に関わらず、各種データストリームは、物理リンク106を利用した伝送に先だってデジタル化(必要な場合のみ)およびパケット化される。物理リンク106は、等時性データストリームのための単方向のメインリンク222と、ビデオソース202とビデオディスプレイ204との間におけるリンクのセットアップおよび他のデータトラフィック(各種のリンク管理情報やUSBデータ等)のための双方向の補助チャネル224とを含む。
メインリンク222は、したがって、複数の等時性データストリーム(複数のビデオ/グラフィックスストリームおよびマルチチャネルオーディオストリーム等)を同時に伝送することができる。本実施形態では、メインリンク222は、複数の各種仮想チャネルを含み、各チャネルは、数ギガビット/秒(Gbps)で等時性データストリーム(非圧縮のグラフィックス/ビデオデータおよびオーディオデータ等)を転送することができる。したがって、論理的な観点から見ると、メインリンク222は一本の物理パイプのように見え、その内部には複数の仮想パイプを確立することができる。このように、論理データストリームが物理チャネルに割り当てられるのではなく、むしろ、各論理データストリームが各自の論理パイプ(すなわち上記の仮想チャネル)で運ばれると考えることができる。
本実施形態では、メインリンク222の速度すなわち転送レートは、リンクの状態を補正するように調整することが可能である。例えば、一実装形態では、メインリンク222の速度は、最低速度である約1.0Gbps/チャネルから約2.5Gbps/チャネルまでの範囲におよそ0.4Gbpsきざみで調整することができる(図3参照)。2.5Gbps/チャネルである場合は、メインリンク222は、色の深さが18ビット/ピクセルであるSXGA 60Hzをチャネルごとにサポートすることができる。なお、チャネル数の減少は、相互接続のコストを低減させるのみならず、携帯機器等の電力依存性のアプリケーションにとっての重要な考慮事項である(そして望ましいことである)消費電力の減少をもたらす。しかしながら、チャネル数を4本まで増やすと、メインリンク222は、色の深さが24ビット/ピクセルである60HzのWQSXGA(画像解像度:3200x2048)または色の深さが18ビット/ピクセルである60HzのQSXGA(画像解像度:2560x2048)を、データの圧縮なしにサポートすることができる。最低速度である1.0Gbps/チャネルである場合でも、2本のチャネルがあれば非圧縮HDTV(すなわち1080iまたは720p)データストリームをサポートすることができる。
本実施形態では、メインリンクのデータレートは、その帯域幅がメインリンクを構成する仮想リンクの総帯域幅を超えるように選択される。インターフェースに送信されたデータは、その固有なレートでトランスミッタに到達する。そして、レシーバ104の中の時間ベースリカバリ(TBR)ユニット226が、必要に応じてメインリンクのデータパケットに組み込まれたタイムスタンプを使用し、ストリームのもとの固有なレートを再生成する。しかしながら、図2Bに示された適切に設定されたデジタルディスプレイデバイス232では、ディスプレイデータはリンク文字クロックレートでディスプレイドライバ電子機器に送信されるので、時間ベースのリカバリは不要である。したがって、必要とされるチャネル数を大幅に減らし、それに応じてディスプレイの複雑度およびコストを下げることができる。例えば、図2Cに示された代表的なLCDパネル232では、ディスプレイデータは基本的に各カラムドライバ234へと通じており、各カラムドライバ234はロウドライバ236と合わせて使用されて、アレイ240の中からディスプレイエレメント238を選択して駆動するので、時間ベースのリカバリは不要である。
他の実施形態は、リンクレートおよびピクセル/オーディオクロックレートのための単純計算法を説明する。今日に存在する標準的なピクセル/オーディオクロック周波数は、全て、下記のマスタ周波数のサブセットであることが研究によって明らかになっている。
23.76GHz=210x33x57x111Hz
これは、ピクセル(またはオーディオ)クロックレートが4つのパラメータすなわちA、B、C、Dを用いて下記のように表されることを意味する。
ピクセルクロックレート=2Ax3Bx5Cx11D
A=4ビット、B=2ビット、C=3ビット、そしてD=1ビット
23.76GHz=210x33x57x111Hz
これは、ピクセル(またはオーディオ)クロックレートが4つのパラメータすなわちA、B、C、Dを用いて下記のように表されることを意味する。
ピクセルクロックレート=2Ax3Bx5Cx11D
A=4ビット、B=2ビット、C=3ビット、そしてD=1ビット
ピクセルクロックレートと異なるリンクレート(8B/10B文字等の10ビットの文字を使用するリンクの場合は、シリアルリンクビットレート÷10である)を有するリンクであっても、これら4つのパラメータA’、B’、C’、D’でリンクレートを定義すると好都合である。すなわち、リンククロックをもとにしたピクセル/オーディオクロックの再生成が単純ですむ。例えば、リンクレートがA’=6、B’=3、C’=7、D’=0として設定されると、対応するリンクレートは135MHzである。しかしながら、ピクセルクロックレートがA=8、B=3、C=6、D=0(=108MHz)であるとすると、ピクセルクロックは、ピクセルクロックレートがリンクレート×22/51に等しいため、リンククロックから生成できる。
再び、時間ベースのリカバリを必要とするシステムに戻る。このようなシステムでは、時間ベースリカバリユニット226をデジタルクロックシンセサイザとして実装して良い。とある非圧縮ビデオストリームでは、後ほど詳述されるパケットヘッダに格納されているタイムスタンプは20ビット値である。所定の一ストリームでは、4つの20ビット値が各ヘッダに順に格納されている(TS3−0、TS7−4、TS11−8、TS15−12、TS19−16)。固有なストリーム周波数(Freq_native)は、リンク文字クロック周波数(Freq_link_char)をもとにして次のように求められる。
式(1):Freq_native=Freq_link_charx(TS19−0)/220
式(1):Freq_native=Freq_link_charx(TS19−0)/220
トランスミッタ102は、固有なストリームクロックの数をリンク文字クロック周波数周期の220周期ごとにカウントすることによってこのタイムスタンプを生成する。カウンタ値は、リンク文字クロックの220周期ごとに更新される。これら2種類のクロックは互いに非同期であるので、タイムスタンプ値は時間とともに1ずつ変化する。次の更新までのあいだ、トランスミッタ102は、所定のパケットストリームのヘッダに同一のタイムスタンプを入れて繰り返し送信する。タイムスタンプの急激な変化(1カウントを上回る変化)は、ストリームソースが不安定状態にある表れとしてレシーバによって解釈される。
なお、オーディオストリームの場合は、タイムスタンプは送信されない。この場合は、ソースデバイスは、オーディオのサンプルレートおよびビット数/サンプルをディスプレイデバイスに通知する。ディスプレイデバイスは、式(2)およびリンク文字レートに基づいてオーディオレートを決定することによって、元のオーディオストリームレートを再生成する。
式(2):オーディオレート=(オーディオサンプルレート)x(ビット数/サンプル)x(チャネル数)
式(2):オーディオレート=(オーディオサンプルレート)x(ビット数/サンプル)x(チャネル数)
図4Aに示されたメインリンクデータパケット400は、メインリンクパケットヘッダ402を含む。メインリンクパケットヘッダ402は、図4Bに示されるように、16ビットで構成され、このうちビット3〜0はストリームID(SID)であり(ストリームの最大カウント値は16であることを表している)、ビット4はタイムスタンプ(TS)LSBである。ビット4が1であるとき、このパケットヘッダは、最下位4ビット分のタイムスタンプ値を有する(非圧縮ビデオストリームのためにのみ使用される)。ビット5は、ビデオフレームシーケンスビットであり、ビデオフレーム境界において0から1に或いは1から0に切り替わるフレームカウンタの最下位ビットとして機能する(非圧縮ビデオストリームのためにのみ使用される)。ビット7およびビット6は予備であり、ビット8〜11は、先の8ビットのエラーをチェックする4ビットのCRC(CRC)である。ビット15〜12は、タイムスタンプ/ストリームIDの反転であり(TSP/SIDn)、非圧縮ビデオの際には20ビットのタイムスタンプ値のうちの4ビット分として使用される。
本発明によるインターフェースの利点の1つは、互いに異なるフォーマットの複数のデータストリームを多重化する能力を有すること、そして、複数のサブパケットを含む複数のメインリンクデータパケットを有するということにある。例えば、図5は、本発明の一実施形態に従って、サブパケットを内包するとともに複数パケットの多重化を可能にするように構成されたシステム500を示している。システム500は、図2に示されたシステム200の特定の一実施形態であり、したがって、本発明の範囲または趣旨を限定するものとは解釈されない。システム500は、トランスミッタ102の中にストリームソースマルチプレクサ502を備える。該マルチプレクサ502は、ストリーム1である補足データストリーム504をデータストリーム210と結合して多重化データストリーム506を形成する。多重化データストリーム506は、次に、リンク層マルチプレクサ508に転送され、該マルチプレクサ508は、任意の数のデータストリームを結合し、複数のデータパケット512からなる多重化メインリンクストリーム510を形成する。データパケット512のなかには、任意の数のサブパケット514を内包するものもある。リンク層デマルチプレクサ516が、多重化データストリーム510をストリームID(SID)および関連のサブパケットヘッダに基づいてデータストリーム成分に分割する一方で、ストリームシンクデマルチプレクサ518は、サブパケットに含まれるストリーム1の補足データストリームをさらに分割する。
図6は、図5に示された、3本のストリームを多重化してメインリンク222に載せる場合のストリーム510の一例として、多重化メインリンクストリーム600を詳細に示した図である。この例における3本のストリームとは、UXGAグラフィックス(ストリームID=1)、1280x720ピクセルのビデオ(ストリームID=2)、およびオーディオ(ストリームID=3)である。メインリンクパケット400は、パケットヘッダのサイズが小さいので、パケットのオーバーヘッドを最小限に抑え、ひいては非常に高いリンク効率を可能にする。パケットヘッダをこれほど小さくできるのは、メインリンク222を通したパケットの伝送に先だって、パケットの属性が補助チャネル224を介して伝えられるからである。
一般に、サブパケットの内包は、メインパケットストリームが非圧縮ビデオである場合に有効な手段である。これは、非圧縮ビデオデータストリームが、ビデオブランキング期間に対応するデータアイドル期間を有するためである。したがって、非圧縮ビデオストリームからなるメインリンクトラフィックは、この期間内に特殊文字ヌルからなる一連のパケットを含んでいる。各種のデータストリームを多重化する能力をフルに活用することによって、本発明の実現形態は、ソースストリームがビデオデータストリームである場合におけるメインリンクレートとピクセルデータレートとの差を、各種の方法を使用して補正することができる。例えば、図7に示されるように、ピクセルデータレートが0.5Gb/sである場合は、0.2ns毎に1ピクセルデータビットが伝送される。この例では、リンクレートが1.25Gb/sに設定されており、0.8ns毎に1ピクセルデータビットが伝送される。このとき、トランスミッタ102は、図8に示されるように、ピクセルデータ間に特殊文字を散在させる。第1のピクセルデータビットP1と第1のピクセルデータビットP2との間には、2つの特殊文字が配される。特殊文字の存在によって、レシーバ104は、ピクセルデータビットを区別することが可能になる。ピクセルデータビット間に特殊文字を散在させると、データストリームを定常状態にすることもできる。したがって、リンクの同期化を維持することが可能になる。この例では、特殊文字はヌル文字である。リンクレートが十分に大きいので、このような方法ではラインバッファは必要でなく、小規模なFIFOのみが必要である。しかしながら、受信側では、ビデオ信号の再構築のために比較的多くのロジックが必要である。レシーバは、特殊文字の開始と終了を認識する必要がある。
特殊文字を散在させる方法に替わる方法に、連続するピクセルデータビットをヌル値などの特殊文字で置き換える方法がある。例えば、トランスミッタ104に含まれるラインバッファにP1〜P4を供給し、次いで、他のピクセルデータを使用できるようになるまでの間、同バッファに1つまたはそれ以上のヌル値を供給することができる。このような実現形態は、上述した散在させる方法よりも大きいバッファスペースを必要とする。このような実現形態ではリンク速度が大きいので、多くの場合、ラインバッファを満たすために必要な時間のほうがラインバッファを満たした後にデータを伝送するために必要な時間よりも長い。
図5Aを参照にして説明したように、本発明によるインターフェースの長所の1つは、各種のデータストリームを多重化できるだけでなく、ある特定のメインリンクデータパケット内に任意の数のサブパケットを内包させられる点にある。図9Aは、本発明の一実施形態に従って、代表的なサブパケット900を示している。サブパケット900は、サブパケットヘッダ902を含み、サブパケットヘッダ902は、本実施形態において2バイトであるとともに、SPS(Sub-Packet Start:サブパケット開始)特殊文字をともなっている。このサブパケット900を内包するメインリンクデータパケットに、サブパケット900だけでなくパケットペイロードも含まれる場合は、SPE(Sub-Packet End:サブパケット終了)特殊文字によって、サブパケットの終了を表さなければならない。そうでないと、メインパケットの終了(図9Bの例では後続のCOM文字によって示されている)が、サブパケット902の終了および同サブパケットを内包するメインパケットの終了の両方を表すことになる。しかしながら、サブパケットを内包するメインパケットに、ペイロードが含まれない場合は、そのサブパケットをSPEによって終了する必要はない。図9Bは、本発明の一実施形態にしたがって、メインリンクパケットに含まれる代表的なサブパケットのフォーマットを示している。なお、ヘッダフィールドおよびサブパケットペイロードの定義は、サブパケット902を使用する特定のアプリケーションプロファイルに依存する。
サブパケットを内包する方法のなかでも特に有用な一例として、図10に示されるように、非圧縮グラフィックス画像1000を選択的にリフレッシュする方法がある。全体フレーム1002の属性(水平合計または垂直合計、画像幅または画像高さ等)は、ストリームが有効である限りは一定であるので、補助チャネル244を介して伝送される。選択的なリフレッシュの際には、各ビデオフレームあたり一部1004のみが更新される。更新される長方形(すなわち部分1004)の座標値はフレーム毎に異なるので、上記長方形の4つのXY座標はフレーム毎に伝送する必要がある。別の一例として、256色のグラフィックスデータで必要とされるカラールックアップテーブル(CLUT)データを伝送する方法がある。このとき、8ビットのピクセルデータは256のCLUT入力の一つであり、CLUTの内容は動的に更新されなければならない。
単一の双方向補助チャネル224は、リンクのセットアップに有用な機能や、メインリンクの動作をサポートする機能はもちろんのこと、USBトラフィック等の補助アプリケーションデータを運ぶ機能など、各種のサポート機能のためのコンジットとして働く。例えば、補助チャネル224があれば、ディスプレイデバイスは、同期の喪失、パケットの脱落、およびトレーニングセッション(後述する)の結果等のイベントを、ソースデバイスに通知することができる。例えば、ある特定のトレーニングセッションが失敗であった場合は、トランスミッタ102は、その失敗したトレーニングセッションに関する予め選択された結果或いは決定された結果に基づいて、メインリンクレートを調整する。このように、調整可能で且つ高速のメインリンクと、比較的低速で且つ非常に高信頼性の補助チャネルとを組み合わせて閉ループを形成すると、様々なリンク状態に渡って非常に頑強な動作を維持することが可能になる。場合によっては(例えば図5Bに示した例では)、メインリンク222の帯域の一部522を使用して、ソースデバイス202からシンクデバイス202にデータを転送するための論理的な双方向補助チャネル520を確立し、さらに、シンクデバイス204からソースデバイス202にいたる単方向の上りチャネル524を確立することができる。使用目的によっては、このような論理的な双方向補助チャネルを使用する方が、図5Aで説明した半二重の双方向チャネルを使用するよりも望ましい。
実際にパケットデータストリームの伝送を始めるに先だって、トランスミッタ102は、モデムのリンクセットアップに概念的に類似したリンクトレーニングセッションを通して継続的なリンクを確立する。リンクトレーニングの際は、メインリンクのトランスミッタ102から定義済みのトレーニングパターンが送信されるので、レシーバ104は、確かなビットロックまたは文字ロックを実現できるか否かを決定することができる。本実施形態では、トランスミッタ102とレシーバ104との間におけるトレーニング関連のハンドシェークが補助チャネルによって運ばれる。図11は、本発明の一実施形態にしたがって、リンクトレーニングパターンの一例を示している。図のように、トレーニングセッションの際は、イコライザを最適化する目的でレシーバによって使用されるランレングスのうち、フェーズ1が最短のランレングスを、そしてフェーズ2が最長のランレングスを表している。フェーズ3では、リンクの品質が妥当でありさえすれば、ビットロックおよび文字ロックの両方が実現される。通常、トレーニング期間は約10msであり、この間に約107ビットのデータが送信される。確かなロックを実現できない場合は、レシーバ104は、その旨を補助チャネル224を介してトランスミッタ102に通知する。すると、トランスミッタ102は、リンクレートを引き下げ、トレーニングセッションを再度行う。
補助チャネル224は、トレーニングセッション用のコンジットとして働くだけでなく、メインリンクパケットストリームの記述を運ぶために使用することもできる。したがって、メインリンク222におけるパケット伝送のオーバーヘッドを大幅に減らすことができる。さらに、補助チャネル224は、どのモニタ上でも見られるディスプレイデータチャネル(DDC)に替わって拡張ディスプレイ識別データ(EDID)情報を運ぶように構成することもできる(EDIDは、ベンダ情報、最大画像サイズ、色特性、出荷時の初期設定タイミング、周波数範囲の限界、ならびにモニタ名用およびシリアル番号用の文字列等の、モニタおよびその能力に関する基本情報を含む、VESAによる標準データフォーマットである。これらの情報は、ディスプレイの中に格納され、モニタとPCグラフィックスアダプタとの間に位置するDDCを通じてシステムと通信するために使用される。システムは、これらの情報を、モニタおよびシステムを共同で作業させるための設定目的で使用する)。拡張プロトコルモードと称されるモードにあるとき、補助チャネルは、キーボード、マウス、マイクロホン等の追加のデータタイプをサポートする際に必要とされるように、非同期および等時性の両方のパケットを運ぶことができる。
図12は、本発明の一実施形態にしたがって、システム200を論理的に階層化した状態1200を示している。実装形態の詳細は、使用目的に応じて異なる可能性があるが、ソース(ビデオソース202等)は、一般に、トランスミッタハードウェアを含むソース物理層1202と、多重化ハードウェアおよび状態マシン(すなわちファームウェア)を含むソースリンク層1204と、オーディオ/ヴィジュアル/グラフィックスハードウェアおよび関連のソフトウェア等のデータストリームソース1206とからなる。同様に、ディスプレイデバイスは、物理層1208(各種のレシーバハードウェアを含む)と、逆多重化ハードウェアおよび状態マシン(すなわちファームウェア)を含むシンクリンク層1210と、ディスプレイ/タイミングコントローラハードウェアおよびオプションのファームウェアを含むストリームシンク1212とからなる。ソースアプリケーションプロファイル層1214は、ソースがリンク層1204と通信する際のフォーマットを定義しており、同様に、シンクアプリケーションプロファイル層1216は、シンク1212がリンク層1210と通信する際のフォーマットを定義している。
以下では、各層が詳細に説明される。
ソースデバイスの物理層
本実施形態において、ソースデバイスの物理層1202は、エレクトリカルサブ層1202−1およびロジカルサブ層1202−2を含む。エレクトリカルサブ層1202−1は、ホットプラグ/アンプラグ検出回路等のインターフェース初期化用またはインターフェース動作用のあらゆる回路、ドライバ/レシーバ/ターミネーションレジスタ、パラレル・シリアル/シリアル・パラレル変換、およびスペクトル拡散可能なフェーズロックループ(PLL)等を含む。ロジカルサブ層1202−2は、パケット化/逆パケット化用の回路、データのスクランブリング/デスクランブリング用の回路、およびリンクトレーニングにおけるパターン形成用の回路、時間ベースリカバリ回路、およびデータのエンコーディング/デコーディング用の回路を含む。このうち、データのエンコーディング/デコーディングは、例えば、256のリンクデータ文字および12の制御文字(図13にその一例が示されている)をメインリンク222に提供し、マンチェスタIIエンコーディング(図14参照)を補助チャネル224に提供する8B/10B(ANSI X3.230−1994の第11条に規定されている)である。
本実施形態において、ソースデバイスの物理層1202は、エレクトリカルサブ層1202−1およびロジカルサブ層1202−2を含む。エレクトリカルサブ層1202−1は、ホットプラグ/アンプラグ検出回路等のインターフェース初期化用またはインターフェース動作用のあらゆる回路、ドライバ/レシーバ/ターミネーションレジスタ、パラレル・シリアル/シリアル・パラレル変換、およびスペクトル拡散可能なフェーズロックループ(PLL)等を含む。ロジカルサブ層1202−2は、パケット化/逆パケット化用の回路、データのスクランブリング/デスクランブリング用の回路、およびリンクトレーニングにおけるパターン形成用の回路、時間ベースリカバリ回路、およびデータのエンコーディング/デコーディング用の回路を含む。このうち、データのエンコーディング/デコーディングは、例えば、256のリンクデータ文字および12の制御文字(図13にその一例が示されている)をメインリンク222に提供し、マンチェスタIIエンコーディング(図14参照)を補助チャネル224に提供する8B/10B(ANSI X3.230−1994の第11条に規定されている)である。
8B/10Bエンコーディングアルゴリズムは、例えば、USP 4,486,739に記載されており、それは、参考のために組み入れられる。当業者に知られているように、8B/10Bコードは、8ビットのデータブロックをコード化してシリアル伝送用の10ビットのコードワードを得るブロックコードである。また、8B/10B伝送コードは、ランダムな1と0とからなる1ビット幅のデータストリームを、1と0とからなる最大ランレングスが5であるDCバランスドストリームに変換する。このようなコードは、十分な信号遷移を提供することによって、トランシーバ110等のレシーバによる高信頼性のクロックリカバリを可能にする。さらに、DCバランスドストリームは、光ファイバ結線および電磁結線に対して有利であることがわかっている。シリアルストリームの中の1および0の平均数は、等しいまたはほぼ等しいレベルに維持される。8B/10B伝送コードは、1の数と0の数との間のディスパリティを、6ビットおよび4ビットのブロック境界内において−2、0、または2に限定する。このコード体系は、また、コマンドコードと称されるシグナリング用の追加コードを実装する。
非圧縮ディスプレイデータによって表される反復ビットパターンを回避するため(そしてEMIを抑えるため)、メインリンク222で伝送されるデータは、先ず、8B/10Bエンコーディングに先だってスクランブルされる。トレーニングパケットおよび特殊文字以外のすべてのデータがスクランブルされる。このスクランブルの機能は、線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR)によって実装される。データ暗号化が使用可能に設定されている場合は、LFSRシードの初期値は暗号キーセットに応じて異なる。データのスクランブルが暗号化をともなわない場合は、初期値は固定される。
データストリームの属性は、補助チャネル224で伝送されるので、メインリンクのパケットヘッダは、ストリームの識別番号として機能することができる。したがって、オーバーヘッドを大幅に減らすとともに、リンクの帯域を最大にすることが可能である。また、メインリンク222および補助リンク224は、いずれも個別のクロック信号線を有さない。したがって、メインリンク222および補助リンク224のレシーバは、データをサンプリングし、受信したデータストリームからクロックを抽出する。補助チャネル224は半二重双方向であり、尚かつトラフィックの方向が頻繁に変化するので、レシーバのエレクトリカルサブ層に含まれるどのフェーズロックループ(PLL)にとっても、素早くフェーズロックを行うことが重要である。したがって、マンチェスタII(MII)コードの信号遷移が、頻繁で且つ均一であるおかげで、補助チャネルのレシーバのPLLは、わずか16データ期間のあいだにフェーズロックを行う。
リンクのセットアップ時には、補助チャネル224を通じたハンドシェークを使用し、メインリンク222のデータレートのネゴシエーションが行われる。このプロセスでは、既知の複数組のトレーニングパケットが、最も高いリンク速度でメインリンク222を通じて送信される。そして、その結果の成功または失敗が、補助チャネル224を介してトランスミッタ102に戻される。トレーニングが失敗した場合は、メインリンクの速度は減らされ、トレーニングは成功するまで繰り返される。このように、ソース物理層1102はケーブルの問題に強く、したがって、外部ホストがアプリケーションを監視するのに適している。しかしながら、従来のディスプレイインターフェースと異なり、メインチャネルのリンクデータレートは、ピクセルクロックレートから切り離されている。リンクデータレートは、リンク帯域が伝送ストリームの総帯域を超えるように設定される。
ソースデバイスのリンク層
ソースリンク層1204は、リンクの初期化および管理を扱っている。例えば、モニタの起動時またはモニタケーブルの接続時に生成されたホットプラグイベントをソース物理層1202から受信すると、ソースリンク層1204は、補助チャネル224を通じた交換を介してレシーバの能力を評価することによって、トレーニングセッションによって決定された最大のメインリンクデータレートと、レシーバ上にある時間ベースのリカバリユニットの数と、両端にある使用可能なバッファサイズと、USB拡張の可用性とを決定し、関連のホットプラグイベントをストリームソース1206に通知する。ソースリンク層1204は、また、ストリームソース1206からの要請に応じてディスプレイ能力(EDIEまたはそれと同等なもの)を読み出す。通常の動作時には、ソースリンク層1204は、補助チャネル224を介してストリーム属性をレシーバ104に送信し、要求されたデータストリームを扱うのに十分なリソースをメインリンク222が有するか否かをストリームソース1204に通知し、同期性の喪失やバッファのオーバーフロー等のリンクの失敗に関するイベントをストリームソース1204に通知し、ストリームソース1204によって発信されたMCCSコマンドを補助チャネル224を介してレシーバに送信する。ソースリンク層1204とストリームソース/シンクとの間における通信は、全て、アプリケーションプロファイル層1214で定義されたフォーマットを使用して行われる。
ソースリンク層1204は、リンクの初期化および管理を扱っている。例えば、モニタの起動時またはモニタケーブルの接続時に生成されたホットプラグイベントをソース物理層1202から受信すると、ソースリンク層1204は、補助チャネル224を通じた交換を介してレシーバの能力を評価することによって、トレーニングセッションによって決定された最大のメインリンクデータレートと、レシーバ上にある時間ベースのリカバリユニットの数と、両端にある使用可能なバッファサイズと、USB拡張の可用性とを決定し、関連のホットプラグイベントをストリームソース1206に通知する。ソースリンク層1204は、また、ストリームソース1206からの要請に応じてディスプレイ能力(EDIEまたはそれと同等なもの)を読み出す。通常の動作時には、ソースリンク層1204は、補助チャネル224を介してストリーム属性をレシーバ104に送信し、要求されたデータストリームを扱うのに十分なリソースをメインリンク222が有するか否かをストリームソース1204に通知し、同期性の喪失やバッファのオーバーフロー等のリンクの失敗に関するイベントをストリームソース1204に通知し、ストリームソース1204によって発信されたMCCSコマンドを補助チャネル224を介してレシーバに送信する。ソースリンク層1204とストリームソース/シンクとの間における通信は、全て、アプリケーションプロファイル層1214で定義されたフォーマットを使用して行われる。
アプリケーションプロファイル層(ソースおよびシンク)
一般に、アプリケーションプロファイル層は、ストリームソース(またはシンク)が関連のリンク層とインターフェースをとる際のフォーマットを定義する。アプリケーションプロファイル層によって定義されるフォーマットは、アプリケーション独立のフォーマット(リンク状況を照会するためのリンクメッセージ)とアプリケーション依存のフォーマット(メインリンクのデータマッピング、レシーバのための時間ベースのリカバリ方程式、そして、もし該当する場合は、シンク能力/ストリーム属性メッセージのサブパケットフォーマット)とに分類される。アプリケーションプロファイル層は、次の色フォーマットをサポートする。すなわち、24ビットRGB、16ビットRGB、18ビットRGB、30ビットRGB、256色RGB(CLUTベース)、16ビットCbCr422、20ビットYCbCr422、および24ビットYCbCr444である。
一般に、アプリケーションプロファイル層は、ストリームソース(またはシンク)が関連のリンク層とインターフェースをとる際のフォーマットを定義する。アプリケーションプロファイル層によって定義されるフォーマットは、アプリケーション独立のフォーマット(リンク状況を照会するためのリンクメッセージ)とアプリケーション依存のフォーマット(メインリンクのデータマッピング、レシーバのための時間ベースのリカバリ方程式、そして、もし該当する場合は、シンク能力/ストリーム属性メッセージのサブパケットフォーマット)とに分類される。アプリケーションプロファイル層は、次の色フォーマットをサポートする。すなわち、24ビットRGB、16ビットRGB、18ビットRGB、30ビットRGB、256色RGB(CLUTベース)、16ビットCbCr422、20ビットYCbCr422、および24ビットYCbCr444である。
例えば、ディスプレイデバイスのアプリケーションプロファイル層(APL)層1214は、基本的に、メインリンク222を通して行われるストリームソース/シンク通信のためのフォーマットを記述するアプリケーションプログラミングインターフェース(API)である。記述されるフォーマットは、インターフェース100に送信された或いはインターフェース100から受信されたデータを表すフォーマットを含む。APL1214の特徴のいくつかは(例えば電力管理コマンドフォーマット等は)ベースラインモニタ機能であり、これらはインターフェース100のあらゆる用途に共通である。これに対し、データマッピングフォーマットやストリーム属性フォーマット等の他の非ベースラインモニタ機能は、使用目的および伝送される等時性ストリームの種類に固有のものである。そして、使用目的の如何に関わらず、ストリームソース1204は、メインリンク222上でのパケットストリームの伝送に先だって、メインリンク222が保留データストリームを扱うことができるか否かを確認するためにソースリンク層1214に照会する。
メインリンク222が、保留パケットストリームをサポートできると決定された場合は、ストリームソース1206は、ストリーム属性をソースリンク層1214に送信する。ストリーム属性は、さらに、補助チャネル224を通してレシーバに伝送される。これらの属性は、ある特定のストリームのパケットを識別するために、該ストリームをもとにして元データを回復するために、そして該元データのフォーマットを上記ストリームに固有なデータレートに戻すために、レシーバによって使用される情報である。データストリームの属性は、使用目的に応じて異なる。
メインリンク222上で所望の帯域を使用できない場合は、ストリームソース1206は、例えば、イメージのリフレッシュレートまたは色の深みを低減させることによる修正措置をとって良い。
ディスプレイデバイスの物理層
ディスプレイデバイスの物理層1208は、ディスプレイデバイスリンク層1210およびディスプレイデバイスAPL1216を、リンクデータの伝送または受信のために使用されるシグナリング技術から隔離する。メインリンク222および補助チャネル224は、ロジカルサブ層と、コネクタ仕様を含むエレクトリカルサブ層とからなる物理層を各自に有する。例えば、図15に示されるように、半二重で且つ双方向である補助チャネル224は、リンクの両端にそれぞれトランスミッタおよびレシーバを有する。補助リンクのトランスミッタ1502は、ロジカルサブ層1208−1からリンク文字を提供される。これらの特殊文字は、次いでシリアル化され、対応する補助リンクレシーバ1504に伝送される。レシーバ1504は、シリアル化されたリンク文字を補助リンク224から受信し、そのデータをリンク文字クロックレートで逆シリアル化する。なお、ソースのロジカルサブ層の主な機能は、トランスミッタポートのために、信号エンコーディング、パケット化、データスクランブリング(EMI抑制を目的とする)、およびトレーニングパターン生成を行うことである。これに対し、レシーバのロジカルサブ層の主な機能は、レシーバポートのために、信号デコーディング、逆パケット化、データデスクランブリング、および時間ベースのリカバリを行うことである。
ディスプレイデバイスの物理層1208は、ディスプレイデバイスリンク層1210およびディスプレイデバイスAPL1216を、リンクデータの伝送または受信のために使用されるシグナリング技術から隔離する。メインリンク222および補助チャネル224は、ロジカルサブ層と、コネクタ仕様を含むエレクトリカルサブ層とからなる物理層を各自に有する。例えば、図15に示されるように、半二重で且つ双方向である補助チャネル224は、リンクの両端にそれぞれトランスミッタおよびレシーバを有する。補助リンクのトランスミッタ1502は、ロジカルサブ層1208−1からリンク文字を提供される。これらの特殊文字は、次いでシリアル化され、対応する補助リンクレシーバ1504に伝送される。レシーバ1504は、シリアル化されたリンク文字を補助リンク224から受信し、そのデータをリンク文字クロックレートで逆シリアル化する。なお、ソースのロジカルサブ層の主な機能は、トランスミッタポートのために、信号エンコーディング、パケット化、データスクランブリング(EMI抑制を目的とする)、およびトレーニングパターン生成を行うことである。これに対し、レシーバのロジカルサブ層の主な機能は、レシーバポートのために、信号デコーディング、逆パケット化、データデスクランブリング、および時間ベースのリカバリを行うことである。
補助チャネル
補助チャネルのロジカルサブ層の主な機能は、データのエンコーディングおよびデコーディングと、データのフレーミングおよびデフレーミングとを含み、補助チャネルプロトコルは、スタンドアロンプロトコル(Point−to−Point接続形態におけるリンクのセットアップ機能/管理機能に限定される)および拡張プロトコルの2つの選択肢を有する。スタンドアロンプロトコルは、リンク層の状態マシンまたはファームウェアによる管理が可能である軽量プロトコルであり、拡張プロトコルは、USBトラフィック等の他のデータタイプおよびデイジーチェーンシンクデバイス等の他の接続形態をサポートするプロトコルである。なお、データのエンコーディングおよびデコーディングの体系はプロトコルによらず同一であるが、データのフレーミングは両プロトコル間で異なる。
補助チャネルのロジカルサブ層の主な機能は、データのエンコーディングおよびデコーディングと、データのフレーミングおよびデフレーミングとを含み、補助チャネルプロトコルは、スタンドアロンプロトコル(Point−to−Point接続形態におけるリンクのセットアップ機能/管理機能に限定される)および拡張プロトコルの2つの選択肢を有する。スタンドアロンプロトコルは、リンク層の状態マシンまたはファームウェアによる管理が可能である軽量プロトコルであり、拡張プロトコルは、USBトラフィック等の他のデータタイプおよびデイジーチェーンシンクデバイス等の他の接続形態をサポートするプロトコルである。なお、データのエンコーディングおよびデコーディングの体系はプロトコルによらず同一であるが、データのフレーミングは両プロトコル間で異なる。
図15に示されるように、補助チャネルのエレクトリカルサブ層は、トランスミッタ1502およびレシーバ1504を含む。トランスミッタ1502は、ロジカルサブ層からリンク文字を提供され、これらのリンク文字は、次いでシリアル化されて送出される。レシーバ1504は、シリアル化されたリンク文字をリンク層から受信し、次いでそれらをリンク文字クロックレートで逆シリアル化する。補助チャネル224の正信号および負信号は、図示されているように、リンクの各端において50オームの終端レジスタにアースされて終了する。本実装形態において、駆動電流は、リンクの状態に応じて変動するようにプログラムすることが可能であり、約8mAから約24mAまでの範囲で変動することによって、約400mVから約1.2Vまでの範囲の電圧Vdifferential_ppを得ることができる。電気的なアイドル状態では、正信号および負信号のいずれも駆動されていない。このような電気的なアイドル状態から伝送を開始する際は、SYNCパターンを伝送してリンクを再確立しなければならない。本実施形態では、SYNCパターンは、補助チャネルの差動ペア信号をクロックレートで28回トグリングしたものと、それに続く4つのマンチェスタIIコードの1とからなる。ソースデバイスの中の補助チャネルマスタは、補助チャネル224の正信号および負信号を定期的に駆動するまたは測定することによって、ホットプラグおよびホットアンプラグのイベントを検出する。
メインリンク
本実施形態では、メインリンク222は、ローカルクリスタル周波数の整数倍である離散的で且つ可変であるリンクレートをサポートする(24MHzのローカルクリスタル周波数と一致する代表的な一組のリンクレートに関しては、図3を参照のこと)。図16に示されるように、(単方向チャネルである)メインリンク222は、ソースデバイスにはトランスミッタ1602のみを、そしてディスプレイデバイスにはレシーバ1604のみを有する。
本実施形態では、メインリンク222は、ローカルクリスタル周波数の整数倍である離散的で且つ可変であるリンクレートをサポートする(24MHzのローカルクリスタル周波数と一致する代表的な一組のリンクレートに関しては、図3を参照のこと)。図16に示されるように、(単方向チャネルである)メインリンク222は、ソースデバイスにはトランスミッタ1602のみを、そしてディスプレイデバイスにはレシーバ1604のみを有する。
図に示されるように、ケーブル1604は、一組のツイストペア線を含む形態をとり、ツイストペア線は、それぞれ、代表的なRGB色ベースのビデオシステム(例えばPALベースのテレビシステム)で使用される赤(R)、緑(G)、および青(B)の各ビデオ信号用である。当業者に知られているように、ツイストペアケーブルは、個別に絶縁された二本の線を互いに巻き付けたものからなるタイプのケーブルである。一方の線は信号を運び、他方の線はアースされ、信号の干渉を吸収する。信号は、システムによっては、NTSCビデオテレビシステムで使用される成分ベースの信号(Pb、Pr、Y)であっても良い。ケーブルの内部では、各ツイストペアが個別にシールドされている。また、ピンは、+12V電力用とアース用の2つがある。各差動ペアの特性インピーダンスは、100オーム±20%である。また、ケーブル全体もシールドされている。この全体のシールドおよび個別のシールドは、両端のコネクタシェルにショートされている。コネクタシェルは、ソースデバイス内においてアース端子にショートされている。図17に示されるコネクタ1700は、一列にならんだ13のピンを有し、こうして形成されるピン配列は、ソースデバイス側のコネクタおよびディスプレイデバイス側のコネクタに共通である。ソースデバイスは、電力を供給する。
メインリンク222は両端で終結する。また、メインリンク222はAC結合されているので、終端電圧は0V(アース端子)から+3.6Vまでの間ならどこでも良い。本実装形態において、駆動電流は、リンクの状態に応じて変動するようにプログラムすることが可能であり、約8mAから約24mAまでの範囲で変動することによって、約400mVから約1.2Vまでの範囲の電圧Vdifferential_ppを得ることができる。電圧の振れは、トレーニングパターンを使用して接続ごとに最小となるように選択される。電気的なアイドル状態は、電力管理モードの際にもたらされる。電気的なアイドル状態では、正信号および負信号のいずれも駆動されない。このような電気的なアイドル状態から伝送を開始する際は、トレーニングセッションを実行し、レシーバとのリンクを再確立しなければならない。
状態図
次に、後述される図18および図19に示された状態図をもとにして発明を説明する。図18は、後述されるソースの状態図を示している。オフ状態1802のとき、システムは停止しているので、ソースは使用不可に設定されている。ここで、ソースが使用可能に設定されると、システムは、省電力およびレシーバ検出に適したスタンバイ状態1804に移行する。レシーバが存在するか否か(すなわちホットプラグあるいはホットプレイ)を検出するためには、補助チャネルに定期的に(例えば10msごとに1usの)パルスを発し、駆動時における終端レジスタ間の電圧降下を測定する。測定された電圧降下に基づいて、レシーバは存在すると決定された場合は、システムは、レシーバが検出されたこと、すなわちホットプラグイベントが検出されたことを表すレシーバ検出状態1806に移行する。レシーバが検出されなかった場合は、レシーバが検出されるまで、または時間切れになるまで、レシーバの検出が続けられる。なお、ソースデバイスは、場合によっては、ディスプレイの検出をこれ以上試みない「オフ」状態に移行することを選択しても良い。
次に、後述される図18および図19に示された状態図をもとにして発明を説明する。図18は、後述されるソースの状態図を示している。オフ状態1802のとき、システムは停止しているので、ソースは使用不可に設定されている。ここで、ソースが使用可能に設定されると、システムは、省電力およびレシーバ検出に適したスタンバイ状態1804に移行する。レシーバが存在するか否か(すなわちホットプラグあるいはホットプレイ)を検出するためには、補助チャネルに定期的に(例えば10msごとに1usの)パルスを発し、駆動時における終端レジスタ間の電圧降下を測定する。測定された電圧降下に基づいて、レシーバは存在すると決定された場合は、システムは、レシーバが検出されたこと、すなわちホットプラグイベントが検出されたことを表すレシーバ検出状態1806に移行する。レシーバが検出されなかった場合は、レシーバが検出されるまで、または時間切れになるまで、レシーバの検出が続けられる。なお、ソースデバイスは、場合によっては、ディスプレイの検出をこれ以上試みない「オフ」状態に移行することを選択しても良い。
状態1806で、ディスプレイのホットアンプラグイベントが検出された場合は、システムは、スタンドバイ状態1804に戻る。それ以外の場合は、ソースは、正信号および負信号によって補助チャネルを駆動してレシーバを稼働させ、次いで、レシーバの後続の応答をチェックする。もし何の応答も得られなかった場合は、レシーバは稼働していないので、ソースは状態1806にとどまる。もしディスプレイから信号が得られた場合は、ディスプレイは稼働されており、ソースはレシーバのリンク能力(最大リンクレートやバッファサイズ、時間ベースのリカバリユニットの数等)を読み出せる状態にある。したがって、システムはメインリンク初期化状態1808に移行し、トレーニング開始の通知を開始できる状態になる。
このとき、メインリンクを通して指定のリンクレートでトレーニングパターンを送信することによって、トレーニングセッションが開始され、関連のトレーニング状況がチェックされる。レシーバは、三段階の段階ごとに合格/不合格ビットを設定し、トランスミッタは、合格が検出された場合にのみ次の段階に進む。したがって、合格が検出されたときは、メインリンクは上記リンクレートを実現可能な状態にある。このとき、インターフェースは通常動作状態1810に移行する。それ以外の場合は、リンクレートが低減され、トレーニングセッションが繰り返される。通常動作状態1810にあるあいだも、ソースはリンク状況の指標を定期的に監視し続ける。そして、もし不合格である場合は、ホットアンプラグイベントが検出され、システムはスタンドバイ状態1804に移行し、ホットプラグ検出イベントまで待機する。しかしながら、もし同期性の喪失が検出された場合は、システムは状態1808に移行し、メインリンク再開イベントまで待機する。
図19は、後述されるディスプレイの状態図1900を示している。状態1902のときは、電圧は検出されず、ディスプレイはOFF状態になる。スタンドバイモード状態1904のときは、メインリンクレシーバおよび補助チャネルスレーブはともに電気的にアイドル状態にある。このとき、補助チャネルスレーブポートの終端レジスタ間において電圧降下が監視される。所定の電圧が検出された場合は、補助チャネルスレーブポートはホットプラグイベントを表すべくオンにされ、システムは表示状態1906に移行する。それ以外の場合は、ディスプレイはスタンバイ状態1904にとどまる。状態1906(メインリンク初期設定の段階)のときに、ディスプレイが検出された場合は、補助チャネルスレーブポートは完全にオンにされ、トランスミッタはレシーバリンク能力読み出しコマンドに応答し、ディスプレイ状態は1908に移行する。そうでなく、補助チャネル上で、所定の期間以上にわたって何の活動も検出されない場合は、補助チャネルスレーブポートはスタンバイ状態1904に移行される。
トレーニング開始通知の段階では、ディスプレイは、トレーニングパターンを使用してイコライザを調整することによって、トランスミッタによるトレーニングの開始に応答し、各段階の結果を更新する。トレーニングが不合格である場合は、別のトレーニングセッションまで待機し、トレーニングが合格である場合は、通常動作状態1910に進む。補助チャネル上でまたは(トレーニング用の)メインリンク上で、所定の期間(例えば10ms)以上にわたって何の活動も検出されない場合は、補助チャネルスレーブポートはスタンバイ状態1904に移される。
図20〜24は、クロスプラットフォームのディスプレイインターフェースの具体的な実装形態を示している。
図20は、本発明にしたがって、トランスミッタ2004を内蔵するオンボードグラフィックスエンジン2002を有するPCマザーボード2000を示している。なお、トランスミッタ2004は、図1に示されたトランスミッタ102の具体的な一例である。本実施形態では、トランスミッタ2004は、マザーボード2000に搭載されたコネクタ2006に(コネクタ1700の配線とともに)結合されている。マザーボード2000は、ツイストペアケーブル2010によってディスプレイデバイス2008に接続されている。
当該分野で知られているように、PCI Express(米国カリフォルニア州サンタクララ所在のIntel社によって開発された)は、高帯域でローピンカウントで尚かつシリアルな相互接続技術である。PCI Expressは、また、既存のPCIインフラとの間でソフトウェア互換性を維持することもできる。この構成では、PCI Expressポートを拡大し、クロスプラットフォームインターフェースの要件に準拠させている。クロスプラットフォームインターフェースは、図のようなマザーボード搭載のコネクタを使用してディスプレイデバイスを直接駆動することができる。
マザーボードにコネクタを搭載することが実用的でない場合は、図21に示されるように、PCI ExpressマザーボートのSDVOスロットを通して信号を送出し、パッシブカードコネクタを使用して同信号をPCに戻すことができる。また、図23に示されるように、アドイングラフィックスカードも、現行世代のアドイングラフィックスカードと同様に、オンボードグラフィックスエンジンに取って代わることができる。
使用用途がノートブックである場合は、マザーボードのグラフィックスエンジン上に設けられたトランスミッタは、内部配線を通して、パネルを直接駆動する内蔵型のレシーバ/TCONを駆動する。最もコスト効率の良い実装形態としては、図24に示されるように、レシーバ/TCONをパネルに搭載することによって相互接続配線の数を8本または10本に減らすことができる。
上記の実施例は、全て、内蔵型のトランスミッタを想定している。しかしながら、独立型のトランスミッタを構成し、それを、AGPスロットまたはSDVOスロットを通してPCIおよびPCI Express環境に統合させることも可能である。独立型のトランスミッタは、グラフィックスハードウェアやグラフィックスソフトウェアに変更を加えることなく出力ストリームを有効にすることができる。
フローチャートの実施形態
以下では、本発明を有効にする具体的なプロセスを示した各フローチャートを参照にしながら本発明の手順を説明する。具体的に言うと、図25〜29は、それ単独でまたは他のプロセスとの組み合わせによって本発明の態様を表すことができる相互に関連し合った複数のプロセスを示したフローチャートである。
以下では、本発明を有効にする具体的なプロセスを示した各フローチャートを参照にしながら本発明の手順を説明する。具体的に言うと、図25〜29は、それ単独でまたは他のプロセスとの組み合わせによって本発明の態様を表すことができる相互に関連し合った複数のプロセスを示したフローチャートである。
図25は、本発明の一実施形態にしたがって、インターフェース100の動作モードを決定するためのプロセス2500を詳細に示したフローチャートである。このプロセスは、ビデオソースおよびディスプレイデバイスがともにデジタルである場合にのみ動作モードをデジタルモードに設定する。それ以外の場合は動作モードをアナログモードに設定する。なお、ここで言う「アナログモード」は、従来のVGAモードはもちろん、位置合わせ信号を組み込まれた差動アナログビデオおよび双方向の側波帯を有する拡張アナログモードをも含むことができる。この拡張アナログモードは後述される。
ステップ2502では、ビデオソースに対して問い合わせを行い、そのビデオソースがアナログデータまたはデジタルデータをサポートするか否かを決定する。ビデオソースがアナログデータのみをサポートする場合は、結合デバイス100の動作モードはアナログに設定され(ステップ2508)、プロセスは終了する(ステップ2512)。
ビデオソースがデジタルデータを出力できる場合は、プロセスはステップ2506に進む。次に、ディスレプレイデバイスに対して問い合わせを行い、そのディスプレイデバイスがデジタルデータを受信するように構成されているか否かを決定する。ディスプレイデバイスがアナログデータのみをサポートする場合は、結合デバイスの動作モードはアナログに設定され(ステップ2508)、プロセスは終了する(ステップ2512)。それ以外の場合は、結合デバイスの動作モードはデジタルに設定される(ステップ2510)。例えば、プロセッサによって結合デバイス内のスイッチを制御し、結合デバイスのモードをデジタルに設定して良い。結合デバイスは、一般に、ビデオソースおよびビデオシンクがともに対応するデジタルモードで動作している場合にのみ、完全にデジタルモードで動作するように構成される。
図26は、本発明のいくつかの態様にしたがって、ビデオ画像の品質をリアルタイムでチェックするためのプロセス2600を詳細に示したフローチャートである。この例では、プロセス2600における決定は、全て、ディスプレイインターフェースに結合されたプロセッサによって下される。
ステップ2600では、ビデオソースからビデオ信号が受信される。次に、受信されたビデオソースに関連したビデオソースから信号品質テストパターンが提供される(ステップ2602)。ステップ2604では、信号品質テストパターンに基づいてビットエラーレートが決定される。次に、そのビットエラーレートが閾値を上回るか否かの決定か下される(ステップ2606)。ビットエラーレートが閾値以下であると決定された場合は、他にビデオフレームがあるか否かの決定が下される(ステップ2614)。他にもビデオフレームがあると決定された場合は、プロセスはステップ2600に戻る。それ以外の場合は、プロセスは終了する。
しかしながら、ステップ2606において、ビットレートが閾値を上回ると決定された場合は、ビットレートが最小ビットレートを上回るか否かの決定が下される(ステップ2608)。ビットレートが最小ビットレートを上回る場合は、ビットレートは引き下げられ(ステップ2610)、プロセスはステップ2606に戻る。ビットレートが最小ビットレート以下である場合は、アナログモードに切り替えられ(ステップ2612)、プロセスは終了する。
図27は、本発明の一実施形態にしたがって、リンクのセットアップのプロセス2700を示したフローチャートである。プロセス2700は、ホットプラグ検出イベント通知が受信される2702から開始する。2704では、関連の補助チャネルによるメインリンクの照会が行われ、最大データレート、レシーバに含まれる時間ベースのリカバリユニットの数、および使用可能なバッファのサイズが決定される。次に、2706では、トレーニングセッションによる最大リンクデータレートの検証が行われ、2708では、データストリームソースにホットプラグイベントが通知される。2710では、補助チャネルを通してディスプレイ能力(例えばEDID等を使用する)の決定がなされる。そして、2712においてディスプレイが照会に応答する結果、2714ではメインリンクトレーニングセッションの協調動作が行われる。
次に、2716では、補助チャネルを通してストリームソースからレシーバにストリーム属性が送信される。さらに2718では、ストリームソースは、要求された数のデータストリームをメインリンクが2720でサポートできるか否かに関する通知を受ける。2720では、関連のパケットヘッダを加えることによって各種のデータパケットが形成され、2722では、複数のソースストリームの多重化がスケジュールされる。2724では、リンク状況がOKか否かに関する決定が下される。リンク状況がOKでない場合は、2726において、ソースがリンクの失敗に関する通知を受け、そうでない場合は、2728において、各種のパケットヘッダに基づいてリンクデータストリームが固有のストリームに再構成される。次に、2730では、再構成された固有なデータストリームがディスプレイデバイスに引き渡される。
図28は、本発明の一実施形態に従って、トレーニングセッションを実施するためのプロセス2800を詳細に示したフローチャートである。なお、トレーニングセッションのプロセス2800は、図25において説明された動作2506の一実装形態である。トレーニングセッションは、トレーニングパターンがメインリンクを通じて所定のリンクレートでレシーバに送信される2802から開始する。図11には、本発明の一実施形態にしたがって、代表的なリンクトレーニングパターンが示されている。図のように、トレーニングセッション中は、フェーズ1が最短のランレングスを、フェーズ2が最長のランレングスを表している。レシーバは、これら2種類のフェーズを使用してイコライザを最適化する。フェーズ3では、リンク品質が合理的である限り、ビットロックおよび文字ロックの両方が実現されている。レシーバは、2804において関連のトレーニング状況をチェックし、そのチェック結果に基づいて2806において3つのフェーズおよびトランスミッタのそれぞれに対して合格/不合格ビットを設定する。レシーバは、各フェーズで合格が検出された場合にのみ次のフェーズに進む。そして、合格が検出されない場合には、2810でリンクレートを引き下げ、トレーニングセッションを再度行う。2812では、合格が検出されたリンクレートでのメインリンクの準備を整える。
図29は、本発明を実装するために利用されるコンピュータシステム2900を示している。コンピュータシステム2900は、本発明を実装できるグラフィックスシステムのほんの一例にすぎない。コンピュータシステム2900は、中央処理装置(CPU)1510と、ランダムアクセスメモリ(RAM)2920と、読み出し専用メモリ(ROM)2925と、1つまたはそれ以上の周辺機器2930と、グラフィックスコントローラ2960と、一次ストレージデバイス2940および2950と、デジタルディスプレイデバイス2970とを含む。当業者に周知のように、ROMが、データおよび命令を単方向にCPU2910に転送するように機能するのに対し、RAMは、データおよび命令を双方向に転送するために使用されるのが普通である。CPU2910は、一般に、任意の数のプロセッサを含んで良い。一次ストレージデバイス2940および2950は、共に、任意の適切なコンピュータ読み取り可能媒体を含んで良い。マスメモリデバイスであるのが普通である二次ストレージ媒体880も、やはり、CPU2910に双方向的に結合され、追加のデータ記憶容量を提供している。マスメモリデバイス880は、コンピュータコードやデータ等を含むプログラムを格納するために使用可能であるコンピュータ読み取り可能媒体である。通例、マスメモリデバイス880は、一般に一次ストレージデバイス2940、2950よりも低速のハードディスクやテープなどのストレージ媒体である。マスメモリデバイス880は、磁気テープもしくは紙テープリーダ、または他の何らかの周知のデバイスの形態をとって良い。なお、マスメモリデバイス880の中に保持されている情報は、適切であると思われる場合には、標準的な方式によってRAM2920の一部に仮想メモリとして組み込まれて良い。
CPU2910は、また、1つまたはそれ以上の入出力デバイス890に結合して良い。入出力デバイス890は、ビデオモニタ、トラックボール、マウス、キーボード、マイクロホン、タッチセンシティブディスプレイ、変換器型カードリーダ、磁気テープもしくは紙テープリーダ、タブレット、スタイラス、音声もしくは手書き文字レコグナイザ、および他のコンピュータに代表される他の周知の入力デバイス等のデバイスを含むがこれらに限定されない。最後に、CPU2910は、図中で2995として示されたネットワーク接続を使用して、コンピュータに、またはインターネットネットワークもしくはイントラネットネットワーク等の通信ネットワーク等に結合して良い。このようなネットワーク接続を設ければ、CPU2910は、上述された方法の各ステップを実施するにあたって、ネットワークから情報を受信したりネットワークに情報を出力したりできると考えられる。このような情報は、CPU2910を使用して実行される一連の命令として表されることが多く、例えば搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号等の形態で、ネットワークから受信したりネットワークに出力したりして良い。上述した装置および素材は、コンピュータのハードウェアおよびソフトウェアの分野の当業者には馴染みのものである。
グラフィックスコントローラ2960は、アナログ画像データおよびそれに対応する基準信号を生成し、これらをともにデジタルディスプレイデバイス2970に提供する。アナログ画像データは、例えば、CPU2910または外部のエンコード(図示せず)から受信されたピクセルデータに基づいて生成することができる。一実施形態では、アナログ画像データはRGBフォーマットで提供され、基準信号は当該分野では周知のVSYCN信号およびHSYNC信号を含む。しかしながら、本発明は、他のフォーマットのアナログ画像、データ、および/または基準信号を使用して実装することも可能である。例えば、アナログ画像データは、対応する時間基準信号をともなうビデオ信号データを含むこともできる。
以上では、いくつかの実施形態のみを取り上げて説明したが、本発明は、発明の趣旨または範囲を逸脱しない限りにおいて、他の様々な形態で実施することができる。上記の実施例は、例示的であって限定的ではないので、本発明は、上述された詳細に限定されることはなく、添付された特許請求の範囲の範囲内であらゆる等価な形態を変更形態として含むことができる。
好ましい実施形態を用いて本発明の説明を行ったが、本発明の範囲内の代替、置換、および等価物が存在する。本発明のプロセスおよび装置の両方を実施する多くの別の方法が存在することに注意されたい。したがって、本発明は、本発明の趣旨および範囲に含まれる代替、置換、および等価物のすべてを包含するものとして解釈される。
Claims (33)
- マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で行われる複数のマルチメディアデータパケットの伝送をリアルタイムに最適化するための方法であって、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスは、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスから前記マルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、前記マルチメディアソースデバイスと前記マルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されており、前記方法は、
前記メインリンク上の前記マルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備する工程と、
前記テストパターンに基づいて、前記メインリンクの伝送品質因子を決定する工程と、
前記伝送品質因子に基づいて、前記マルチメディアデータパケットの前記伝送を最適化する工程と、を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、伝送品質因子を決定する前記決定工程は、
前記マルチメディアディスプレイデバイスにより、前記テストパターンに基づいて、ビットエラーレートを決定する工程と、
前記補助チャネルにより、前記ビットエラーレートを前記ソースデバイスに送信する工程と、を備える、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、前記最適化工程は、
前記ビットエラーレートが、所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいか否かを判断する工程を備える、方法。 - 請求項3に記載の方法であって、前記最適化工程は、さらに、
前記ビットエラーレートが、前記所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいと判断された場合に、前記メインリンク上の前記マルチメディアデータパケットの伝送レートが、最小伝送レートよりも大きいか否かを判断する工程を備える、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、前記伝送レートが、前記最小伝送レートよりも大きい場合に、
前記メインリンク伝送レートを低減する工程と、
前記低減されたメインリンク伝送レートに基づいて、前記ビットエラーレートを決定する工程と、を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記双方向補助チャネルは、前記ディスプレイデバイスから前記ソースデバイスへ情報を運ぶよう構成された単方向の上りチャネルと、前記メインチャネルの一部として含まれ、前記上りチャネルと協調して前記ソースデバイスから前記ディスプレイデバイスへ情報を運ぶための単方向の下りチャネルと、から形成されている、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記複数のマルチメディアデータパケットは、複数の関連のマルチメディアデータパケットストリームに分割される、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記メインリンク部は、さらに、
前記マルチメディアデータパケットストリームの内の特定の1つとそれぞれ関連した複数の仮想リンクを備え、前記仮想リンクの各々は、関連の仮想リンク帯域幅と仮想リンクレートとを有する、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、メインリンク帯域幅は、少なくとも、前記仮想リンク帯域幅の総計に等しい、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、前記仮想リンクの各々に関連する前記仮想リンクレートの各々は、最適化される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、さらに、
アクティブなディスプレイデバイスが、前記メインリンクおよび前記補助リンクに接続されたことを自動的に判断するホットプラグイベントを検出する工程と、
前記ホットプラグイベントの前記検出の直後に前記最適化を開始する工程と、を備える、方法。 - マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で行われる複数のマルチメディアデータパケットの伝送を連続的に最適化するための装置であって、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスは、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスから前記マルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、前記マルチメディアソースデバイスと前記マルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されており、前記装置は、
前記メインリンク上の前記マルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備するための手段と、
前記テストパターンに基づいて、前記メインリンクの伝送品質因子を決定するための手段と、
前記伝送品質因子に基づいて、前記マルチメディアデータパケットの前記伝送を最適化するための手段と、を備える、装置。 - 請求項12に記載の装置であって、伝送品質因子を決定する前記決定手段は、
前記マルチメディアディスプレイデバイスにより、前記テストパターンに基づいて、ビットエラーレートを決定するための手段と、
前記補助チャネルにより、前記ビットエラーレートを前記ソースデバイスに送信するための手段と、を備える、装置。 - 請求項13に記載の装置であって、前記最適化手段は、
前記ビットエラーレートが、所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいか否かを判断するための手段を備える、装置。 - 請求項14に記載の装置であって、前記最適化手段は、さらに、
前記ビットエラーレートが、前記所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいと判断された場合に、前記メインリンク上の前記マルチメディアデータパケットの伝送レートが、最小伝送レートよりも大きいか否かを判断するための手段を備える、装置。 - 請求項15に記載の装置であって、前記伝送レートが、前記最小伝送レートよりも大きい場合に、
前記メインリンク伝送レートを低減するための手段と、
前記低減されたメインリンク伝送レートに基づいて、前記ビットエラーレートを決定するための手段と、を備える、装置。 - 請求項12に記載の装置であって、前記双方向補助チャネルは、前記ディスプレイデバイスから前記ソースデバイスへ情報を運ぶよう構成された単方向の上りチャネルと、前記メインチャネルの一部として含まれ、前記上りチャネルと協調して前記ソースデバイスから前記ディスプレイデバイスへ情報を運ぶための単方向の下りチャネルと、から形成されている、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、前記複数のマルチメディアデータパケットは、複数の関連のマルチメディアデータパケットストリームに分割される、装置。
- 請求項18に記載の装置であって、前記メインリンク部は、さらに、
前記マルチメディアデータパケットストリームの内の特定の1つとそれぞれ関連した複数の仮想リンクを備え、前記仮想リンクの各々は、関連の仮想リンク帯域幅と仮想リンクレートとを有する、装置。 - 請求項16に記載の装置であって、メインリンク帯域幅は、少なくとも、前記仮想リンク帯域幅の総計に等しい、装置。
- 請求項19に記載の装置であって、前記仮想リンクの各々に関連する前記仮想リンクレートの各々は、最適化される、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、さらに、
アクティブなディスプレイデバイスが、前記メインリンクおよび前記補助リンクに接続されたことを自動的に判断するホットプラグイベントを検出するための手段と、
前記ホットプラグイベントの前記検出の直後に前記最適化を開始するための手段と、を備える、装置。 - マルチメディアソースデバイスとマルチメディアディスプレイデバイスとの間で行われる複数のマルチメディアデータパケットの伝送をリアルタイムに最適化するためのコンピュータプログラム製品であって、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスは、前記マルチメディアソースデバイスおよび前記マルチメディアディスプレイデバイスから前記マルチメディアデータパケットを運ぶよう構成された単方向メインリンクと、前記マルチメディアソースデバイスと前記マルチメディアディスプレイデバイスとの間で情報を転送するよう構成された双方向補助チャネルとによって結合されており、前記コンピュータプログラム製品は、
前記メインリンク上の前記マルチメディアソースデバイスによってテストパターンを準備するためのコンピュータコードと、
前記テストパターンに基づいて、前記メインリンクの伝送品質因子を決定するためのコンピュータコードと、
前記伝送品質因子に基づいて、前記マルチメディアデータパケットの前記伝送を最適化するためのコンピュータコードと、
前記コンピュータコードを格納するためのコンピュータ読み取り可能媒体と、を備える、コンピュータプログラム製品。 - 請求項23に記載の方法であって、伝送品質因子を決定する前記コンピュータコードは、
前記マルチメディアディスプレイデバイスにより、前記テストパターンに基づいて、ビットエラーレートを決定するためのコンピュータコードと、
前記補助チャネルにより、前記ビットエラーレートを前記ソースデバイスに送信するためのコンピュータコードと、を備える、方法。 - 請求項24に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記最適化のためのコンピュータコードは、
前記ビットエラーレートが、所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいか否かを判断するためのコンピュータコードを備える、コンピュータプログラム製品。 - 請求項25に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記最適化のためのコンピュータコードは、さらに、
前記ビットエラーレートが、前記所定の閾値ビットエラーレートよりも大きいと判断された場合に、前記メインリンク上の前記マルチメディアデータパケットの伝送レートが、最小伝送レートよりも大きいか否かを判断するためのコンピュータコードを備える、コンピュータプログラム製品。 - 請求項26に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記伝送レートが、前記最小伝送レートよりも大きい場合に、
前記メインリンク伝送レートを低減するためのコンピュータコードと、
前記低減されたメインリンク伝送レートに基づいて、前記ビットエラーレートを決定するためのコンピュータコードと、を備える、コンピュータプログラム製品。 - 請求項23に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記双方向補助チャネルは、前記ディスプレイデバイスから前記ソースデバイスへ情報を運ぶよう構成された単方向の上りチャネルと、前記メインチャネルの一部として含まれ、前記上りチャネルと協調して前記ソースデバイスから前記ディスプレイデバイスへ情報を運ぶための単方向の下りチャネルと、から形成されている、コンピュータプログラム製品。
- 請求項23に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記複数のマルチメディアデータパケットは、複数の関連のマルチメディアデータパケットストリームに分割される、コンピュータプログラム製品。
- 請求項29に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記メインリンク部は、さらに、
前記マルチメディアデータパケットストリームの内の特定の1つとそれぞれ関連した複数の仮想リンクを備え、前記仮想リンクの各々は、関連の仮想リンク帯域幅と仮想リンクレートとを有する、コンピュータプログラム製品。 - 請求項27に記載のコンピュータプログラム製品であって、メインリンク帯域幅は、少なくとも、前記仮想リンク帯域幅の総計に等しい、コンピュータプログラム製品。
- 請求項30に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記仮想リンクの各々に関連する前記仮想リンクレートの各々は、最適化される、コンピュータプログラム製品。
- 請求項23に記載のコンピュータプログラム製品であって、さらに、
アクティブなディスプレイデバイスが、前記メインリンクおよび前記補助リンクに接続されたことを自動的に判断するホットプラグイベントを検出するためのコンピュータコードと、
前記ホットプラグイベントの前記検出の直後に前記最適化を開始するためのコンピュータコードと、を備える、コンピュータプログラム製品。
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