JP2005050304A - パケット式ビデオディスプレイインタフェース及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビデオソースとビデオディスプレイとを結合する現行のインタフェースよりも費用効率に優れたディジタルインタフェースを提供する。
【解決手段】 マルチメディア供給側デバイスをマルチメディア受取側デバイスに結合するように構成された、パケット式ディスプレイインタフェースは、固有なストリームレートに従った供給パケットデータストリームを受け取るように構成された、供給側デバイスに結合されたトランスミッタ部と、この受取側デバイスに結合されたレシーバ部と、トランスミット部及びレシーバ部の間のリンクレートに従った、供給パケットデータストリームに基づく多数のマルチメディアデータパケットから成るマルチメディアデータパケットストリームを転送するように構成された、トランスミッタ部及びレシーバ部を結合するリンク部とを含むものとして開示される。
【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（パソコン、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本のピンを備える。

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、しかも更に普及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、近年におけるデジタルシステムの爆発的な普及によって、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）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。

近年のディスプレイの相互接続の背景には、デスクトップでディスプレイを相互接続する用途のＶＧＡ（アナログ）及びＤＶＩ（デジタル）と、ラップトップ及びその他のオールインワンデバイスにおける内部的相互接続用途のＬＶＤＳ（デジタル）とが含まれる。グラフィックスＩＣベンダ、ディスプレイコントローラＩＣベンダ、モニタ製造業者、及びＰＣのＯＥＭ、更にデスクトップＰＣの消費者は、程度の差こそあれ、設計や、製品の仕様決定や製造、マーケティングや購入の決定などにおいて、どういったインタフェースを選択するかと言う点を考慮する必要がある。例えば、アナログＶＧＡインタフェースを備えるＰＣを購入する消費者は、アナログモニタを購入するか、あるいはインラインのアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）又は特定のモニタに内蔵されたＡＤＣを経由して、ＶＧＡインタフェースにより提供されるアナログビデオ信号がデジタル化されるデジタルモニタのいずれかを購入する必要がある。

そのため、ビデオソースとビデオディスプレイとを結合する現行のインタフェース（ＤＶＩ等）よりも費用効率に優れたデジタルインタフェースを有することが望ましい。一部の製品では、このデジタルインタフェースが、ＶＧＡ等のアナログビデオとの互換性を有している。

マルチメディア供給側デバイスをマルチメディア受取側デバイスに結合するように構成された、パケット式ディスプレイインタフェースは、固有なストリームレートに従った供給パケットデータストリームを受け取るように構成され、供給側デバイスに結合されたトランスミッタ部と、この受取側デバイスに結合されたレシーバ部と、トランスミット部及びレシーバ部の間のリンクレートに従う供給パケットデータストリームに基づく多数のマルチメディアデータパケットから成るマルチメディアデータパケットストリームを転送するように構成されたトランスミッタ部及びレシーバ部を結合するリンク部とを含むものとして開示される。なお、説明する実施形態において、リンクレートは、固有なストリームレートから独立している。

別の実施形態では、マルチメディア供給側デバイスをマルチメディア受取側デバイスに結合するパケット式方法が開示される。この方法は、結合されたトランスミッタ部を有する供給側デバイスを提供する動作と、結合されたレシーバ部を有する受取側デバイスを提供する動作と、トランスミッタ部によって固有なストリームに従ったソースデータストリームを受け取る動作と、リンク部を経由してトランスミッタ部及びレシーバ部を結合する動作と、ソースデータストリームに基づいて多数のマルチメディアデータパケットから成るマルチメディアデータパケットストリームを形成する動作と、トランスミッタ部及びレシーバ部の間のリンクレートに従ってマルチメディアデータパケットストリームを転送する動作と、を含む。

本発明の更に別の実施形態では、供給側デバイスとディスプレイデバイスとを結合するパケット式ビデオインタフェースが開示される。このインタフェースは、供給側デバイス側において、ソースデータストリーム、データストリーム形式、多数のデータストリーム属性、及びストリーム識別番号を提供するように構成されたソースアプリケーション層と、リンク初期化及びビデオインタフェース管理機能を提供するように構成された、ソースアプリケーション層に結合されたソースリンク層と、少なくとも、データをパケット化／非パケット化し、データをスクランブル化／スクランブル解除し、リンクトレーニングパターンを生成し、データをエンコード及びデコードするように構成されたソース論理層を含む、リンク層に結合されたソース物理層と、初期化、パラレル・シリアル及びシリアル・パラレル変換、及びスペクトラム拡散対応ＰＬＬに関する回路を含むソース電気層と、を含む。このインタフェースは、更に、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で、逆の場合も同様に、情報を伝送するように構成された、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層とを結合する双方向補助チャネルと、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で情報を伝送するように構成された供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層とを結合する単方向メインリンクとを含む。

更に別の実施形態では、供給側デバイスとディスプレイデバイスとのパケット式結合のためのコンピュータプログラムプロダクトが開示される。このコンピュータプログラムプロダクトは、ソースデータストリーム、データストリーム形式、多数のデータストリーム属性、及びストリーム識別番号を提供するコンピュータコードと、リンク初期化及びビデオインタフェース管理機能を提供するコンピュータコードと、データをパケット化及び又は非パケット化するコンピュータコードと、データをスクランブル化及び又はスクランブル解除するコンピュータコードと、リンクトレーニングパターンを生成するコンピュータコードと、データをエンコード及びデコードするコンピュータコードと、結合の初期化のためのコンピュータコードと、パラレル・シリアル及びシリアル・パラレル変換を提供するコンピュータコードと、補助チャネルを経由して、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で、逆の場合も同様に、情報を伝送するコンピュータコードと、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で情報を伝送するコンピュータコードと、コンピュータコードを格納するコンピュータにより読み取り可能な媒体と、を含む。

次に、添付図面に一例を示した本発明の特定の実施形態について、詳細に説明する。本発明は、特定の実施形態に関連させて説明されるが、記載された実施形態に本発明を限定するものではないことは理解されよう。即ち、本発明は、添付特許請求の範囲により画定される本発明の趣旨及び範囲内に含め得る変形、修正、及び等価物を対象にするものである。

本発明のインタフェースは、ポイントツーポイントの、パケットに基づく、プラグ＆プレイのシリアルデジタルディスプレイインタフェースであり、これはオープンかつスケーラブルであり、一部として、デスクトップモニタと共に使用するのに適しており、ノートブック／オールインワンＰＣ内部のＬＣＤ接続を提供するのに適しており、更には、ＨＤＴＶデバイス及びその他を含む家庭用電化製品のディスプレイデバイスと共に使用するのに適している。単一のビデオラスタに、Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、ＤＥ等のタイミング信号を加えて伝送する従来のディスプレイインタフェースとは異なり、本発明のインタフェースは、一つ以上のパケットストリームを、物理リンク内で確立される「仮想パイプ」の形態で、同時に転送可能なマルチストリームパケット転送のシステムを提供する。

例えば、図１は、本発明の一実施形態にしたがった、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の概略図である。インターフェース１００は、物理リンク１０６（パイプとも称される）を通してトランスミッタ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、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に引き渡される。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（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１０８〜１１２は、ビデオ、グラフィック、音声等の任意の形態をいくらでもとることができる。

ソースがビデオソースである場合は、データストリーム１０８〜１１２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（不図示）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データ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。ただし、物理リンク１０６のリンク帯域は、送信されるデータストリームの総帯域よりも高帯域である必要がある。本実施形態では、受信データ（ビデオデータである場合のピクセルデータ等）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、必要に応じて音声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音声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２０４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（必要の場合のみ）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音声ストリーム等）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音声データ等）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のレートは、最低レートである約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を参照のこと）。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。最低レートである１．０Ｇｂｐｓ／チャネルである場合でも、二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、その帯域がメインリンクを構成する仮想リンクの総帯域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／音声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／音声クロック周波数は、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（または音声）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＝２^Aｘ３^Bｘ５^Cｘ１１^D
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つのパラメータすなわち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／音声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、対応するリンクレートが１３５ＭＨｚであるが、ピクセルクロックレートはＡ＝８、Ｂ＝３、Ｃ＝６、Ｄ＝０（＝１０８ＭＨｚ）として設定される場合を取り上げる。このとき、リンククロックをもとにしてピクセルクロックレートとして生成されるピクセルクロックは、リンクレートｘ２²÷５¹に等しい。

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

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。これら二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、音声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、供給側デバイスは、音声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音声レートを決定することによって、もとの音声ストリームレートを再生成する。
式（２）：音声レート
＝（音声サンプルレート）ｘ（＃ビット数／サンプル）ｘ（＃チャネル）

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ビット分が使用される。

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したがって、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の特殊な一実施形態であり、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）、および音声（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０．５Ｇｂｓ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１．２５Ｇｂｓ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より多くのロジックが必要である。レシーバは、特殊文字の開始時と終了時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レートが大きいので、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、任意の数のサブパケットを特定の一メインリンクデータパケットに内包させられる点にある。図９Ａは、本発明の一実施形態にしたが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（後述される）の結果等のイベントを、供給側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、供給側デバイス２０２から受取側デバイス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、受取側デバイス２０４から供給側デバイス２０２にいたる単方向の裏チャネル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単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（初期設定手続き）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２２４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、音声／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。

供給側デバイスの物理層
本実施形態において、供給側デバイスの物理層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を参照のこと）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エンコードアルゴリズムは公知のものであり、例えば米国特許第４，４８６，７３９公報に記載されているので、必要があれば参照されたい。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ビットの通信用語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。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は半二重で且つ双方向であり、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。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することができる。

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、最も高いリンクレートでメインリンク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、メインリンクのレートは減らされ、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モニタ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。

供給側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１２０６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１２０６に通知し、ストリームソース１２０６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ＹＣｂＣｒ４２２、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（ＡＰＬ）層１２１６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。ＡＰＬ１２１６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１２０６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１２０４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。

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受取側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。

やはり図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。供給側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、供給側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、ツイストペア線の形態をとり、その各組のツイストペア線は、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、供給側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、供給側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。供給側デバイスは、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。本実装形態では、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、供給側デバイスは、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。

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したがって、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、これら二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、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（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２９４０，２９５０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２９４０，２９５０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。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（不図示）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。

本発明について、好適な実施形態の観点から説明してきたが、本発明の範囲内に入る変形、置換、及び等価物が存在する。更になお、本発明の処理及び装置の両方を実施する数多くの代替方法が存在する。したがって、本発明は、本発明の本来の趣旨及び範囲内に入るこうした変形、置換、及び等価物を包含するものである。

本発明の一実施形態にしたがって、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１００を示した概略図である。 本発明の一実施形態にしたがって、ビデオソースとビデオディスプレイユニットとを接続するために使用されるビデオインターフェースシステムを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、ビデオソースとビデオディスプレイユニットとを接続するために使用されるビデオインターフェースシステムを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、ビデオソースとビデオディスプレイユニットとを接続するために使用されるビデオインターフェースシステムを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、典型的なメインリンクレートを示している。 本発明の一実施形態にしたがって、メインリンクデータパケットを示した説明図である。 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ヘッダを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、サブパケットを内包するとともに複数の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を示した説明図である。 図５Ａに示されたシステムの別の一実装形態を示した説明図である。 図５に示されたストリームの一例として、多重化されたメインリンクを詳細に示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、データストリームの別の一例を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、多重化されたデータストリームのさらに別の一例を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、代表的なサブパケットを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、代表的なメインリンクデータパケットを示した説明図である。 選択的にリフレッシュされるグラフィックス画像の一例を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、典型的なリンクトレーニングパターンを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、システムの論理的な階層化を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、８Ｂ／１０Ｂを使用した典型的な特殊文字マッピングを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、典型的なマンチェスタIIエンコーディング方式を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、代表的な補助チャネルのエレクトリカルサブ層を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、代表的なメインリンクのエレクトリカルサブ層を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、代表的なコネクタを示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがったソースの状態図である。 本発明の一実施形態にしたがったディスプレイの状態図である。 本発明のコンピュータベースの一実装形態を示した説明図である。 本発明のコンピュータベースの一実装形態を示した説明図である。 本発明のコンピュータベースの一実装形態を示した説明図である。 本発明のコンピュータベースの一実装形態を示した説明図である。 本発明のコンピュータベースの一実装形態を示した説明図である。 本発明の一実施形態にしたがって、インターフェースの動作モードを決定するためのプロセスを詳細に示したフローチャートである。 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を詳細に示したフローチャートである。 本発明の一実施形態にしたがって、リンクをセットアップするプロセス前半を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態にしたがって、リンクをセットアップするプロセス後半を示したフローチャートである。 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行するためのプロセスを示すフローチャートである。 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を例示した説明図である。

符号の説明

１００…デジタルビデオディスプレインターフェース
１０２…トランスミッタ
１０４…レシーバ
１０６…物理リンク
１０８…データストリーム
１１０…データストリーム
１１２…データストリーム
１１４…データパケット
１１６…仮想リンク
１１８…仮想リンク
１２０…仮想リンク
２００…システム
２０２…ビデオソース
２０４…ビデオディスプレイ
２０６…デジタル画像
２０８…アナログ画像
２１０…デジタルデータストリーム
２１２…Ａ／Ｄコンバータユニット
２１３…アナログデータストリーム
２１４…デジタルデータストリーム
２１６…ディスプレインターフェース
２１８…ディスプレイ
２２０…Ｄ／Ａコンバータユニット
２２２…メインリンク
２２４…補助チャネル
２２６…時間ベースのリカバリユニット
２３２…デジタルディスプレイデバイス（ＬＣＤパネル）
２３４…カラムドライバ
２３６…ロウドライバ
２３８…ディスプレイエレメント
２４０…アレイ
４００…メインリンクデータパケット
４０２…メインリンクパケットヘッダ
５００…システム
５０２…ストリームソースマルチプレクサ
５０４…補足データストリーム
５０６…多重化データストリーム
５０８…リンク層マルチプレクサ
５１０…多重化メインリンクストリーム
５１２…データパケット
５１４…サブパケット
５１６…リンク層デマルチプレクサ
５１８…ストリームシンクデマルチプレクサ
５２０…双方向の補助チャネル
５２２…メインリンクの帯域の一部
５２４…単方向の裏チャネル
６００…多重化メインリンクストリーム
８８０…二次ストレージ媒体
８９０…入出力デバイス
９００…サブパケット
９０２…サブパケット
１０００…非圧縮グラフィックス画像
１００２…全体フレーム
１００４…部分
２０００…システム２００の階層状態
１２０２…ソース物理層
１２０２−１…エレクトリカルサブ層
１２０２−２…ロジカルサブ層
１２０４…ソースリンク層
１２０６…ストリームソース
１２０８…シンク物理層
１２０８−１…ロジカルサブ層
１２１０…シンクリンク層
１２１２…ストリームシンク
１２１４…ソースアプリケーションプロファイル層
１２１６…シンクアプリケーションプロファイル層
１５０２…トランスミッタ
１５０４…レシーバ
１６０２…トランスミッタ
１６０４…レシーバ
１７００…コネクタ
２０００…ＰＣマザーボード
２００２…オンボードグラフィックスエンジン
２００４…トランスミッタ
２００６…コネクタ
２００８…ディスプレイデバイス
２０１０…ツイストペアケーブル
２９００…コンピュータシステム
１５１０…中央処理装置
２９２０…ランダムアクセスメモリ
２９２５…読み出し専用メモリ
２９３０…周辺機器
２９４０…一次ストレージデバイス
２９５０…一次ストレージデバイス
２９６０…グラフィックスコントローラ
２９７０…デジタルディスプレイデバイス
２９９５…ネットワーク接続

Claims (46)

1. マルチメディア供給側デバイスをマルチメディア受取側デバイスに結合するように構成されたパケット式ディスプレイインタフェースであって、
   供給側デバイスに結合され、固有なストリームレートに従った供給パケットデータストリームを受け取るように構成されたトランスミッタ部と
   受取側デバイスに結合されたレシーバ部と、
   トランスミッタ部とレシーバ部とを結合し、トランスミッタ部とレシーバ部との間で、固有なストリームレートから独立したリンクレートに従った、供給パケットデータストリームに基づく多数のマルチメディアデータパケットから成るマルチメディアデータパケットストリームを転送するように構成されたリンク部と
   を備えるディスプレイインタフェース。
2. マルチメディアデータパケットストリームが、固有なストリームレートから独立した、関連する調整可能なデータストリームリンクレートをそれぞれが有する多数のマルチメディアデータパケットストリームの一つである請求項１記載のパケット式ディスプレイインタフェース。
3. リンク部が、
   トランスミッタ部からレシーバ部へマルチメディアデータパケットを運ぶように構成された単方向メインリンクと、
   トランスミッタ部とレシーバ部との間で、逆の場合も同様に、情報を転送するように構成された双方向補助チャネルと、を更に備える請求項１記載のディスプレイインタフェース。
4. 双方向補助チャネルが、受取側デバイスから供給側デバイスへ情報を運ぶように構成された単方向の逆方向チャネルと、逆方向チャネルに呼応して供給側デバイスから受取側デバイスへ情報を運ぶ、メインチャネルの一部として含まれた単方向の順方向チャネルとから成る請求項３記載のディスプレイインタフェース。
5. メインリンク部が、
   マルチメディアデータパケットストリームの特定の一つにそれぞれが関連する多数の仮想リンクを更に備え、前記仮想リンクのそれぞれが、関連する仮想リンク帯域幅と仮想リンクレートとを有する請求項１記載のディスプレイインタフェース。
6. メインリンク帯域幅が、仮想リンク帯域幅の合計に少なくとも等しい請求項５記載のディスプレイインタフェース。
7. ソースデータストリームが、マッピング定義に基づいて、それぞれの仮想リンク上でパケット化される請求項１記載のディスプレイインタフェース。
8. 更に、アクティブな受取側デバイスがリンク部に接続された時期を自動的に判断するように構成されたホットプラグイベント検出器を備える請求項１記載のディスプレイインタフェース。
9. 前記情報が、受領データストリームに基づく表示画像を提供するために受取側デバイスによって使用されるディスプレイタイミング情報を含む請求項２記載のディスプレイインタフェース。
10. 前記情報が、同期喪失情報と、ドロップパケット情報と、トレーニングセッションの結果の情報とを含む、請求項１記載のディスプレイインタフェース。
11. 前記マルチメディアデータパケットの転送が、ビデオ／グラフィックスデータストリームとマルチチャネル音声ストリームとを含み、両者の等時性を規定したタイプの転送であり、情報の転送が、非同期転送である請求項２記載のディスプレイインタフェース。
12. 前記リンクレートが、約１．０毎秒ギガビット（Ｇｂｐｓ）乃至約２．５Ｇｂｐｓの範囲で調整可能である請求項１記載のディスプレイインタフェース。
13. 前記レシーバ部が、メインリンクデータパケット内に埋め込まれたタイムスタンプに基づいて、特定のデータストリームに固有のレートで再生するように構成された時間ベース回復部を含む、請求項１記載のディスプレイインタフェース。
14. 前記タイムスタンプが、２²⁰サイクルのリンクサイクルクロック周波数期間における固有なストリームクロック数の判定に基づく請求項１３記載のディスプレイインタフェース。
15. 前記マルチメディアデータストリームが音声ストリームの時、関連するタイムスタンプが存在しない請求項１記載のディスプレイインタフェース。
16. 前記供給側デバイスが、前記補助チャネルを経由して、前記ディスプレイデバイスに対して、音声ストリームに対応する音声サンプルレートとサンプル当たりのビット数とを通知する請求項１５記載のディスプレイインタフェース。
17. 固有な音声ストリームレートが、音声サンプルレートと、サンプル当たりのビット数と、対応するリンクレートとに基づいて計算される請求項１６記載のディスプレイインタフェース。
18. 多数のマルチメディアデータストリームが、リンク部での伝送に適した単一のデータストリームを形成するために多重化される請求項２記載のディスプレイインタフェース。
19. マルチメディアデータパケットの一部が、多数のサブパケットを含む、請求項１記載のディスプレイインタフェース。
20. 対応するビデオデータストリーム内に含まれるサブパケットを通じて、表示画像の更新部分に対応する多数の画像座標に基づき、全てのビデオフレームに関して表示グラフィックス画像の一部のみを更新する受取側デバイスに含まれる選択的リフレッシュ部を更に備える請求項１９記載のディスプレイインタフェース。
21. マルチメディア供給側デバイスをマルチメディア受取側デバイスに結合するパケット式方法であって、
    トランスミッタ部を結合した供給側デバイスを提供するステップと、
    レシーバ部を結合した受取側デバイスを提供するステップと、
    トランスミッタ部によって、固有なストリームレートに従ったソースデータストリームを受け取るステップと、
    リンク部を介してトランスミッタ部とレシーバ部とを結合するステップと、
    ソースデータストリームに基づく多数のマルチメディアデータパケットから成るマルチメディアデータパケットを形成するステップと、
    トランスミッタ部とレシーバ部との間で、リンクレートに従ったデータパケットストリームを転送するステップ
    とを備える方法。
22. マルチメディアデータパケットストリームが、固有なストリームレートから独立した、関連する調整可能なデータストリームリンクレートをそれぞれが有する多数のマルチメディアデータパケットストリームの一つである請求項２１記載の方法。
23. トランスミッタ部からレシーバ部へマルチメディアデータパケットを運ぶように構成された単方向メインリンクを提供するステップと、
    トランスミッタ部とレシーバ部との間で、逆の場合も同様に、情報を転送するように構成された双方向補助チャネルを提供するステップと
    を更に備える請求項２１記載の方法。
24. 双方向補助チャネルが、受取側デバイスから供給側デバイスへ情報を運ぶように構成された単方向の逆方向チャネルと、逆方向チャネルに呼応して供給側デバイスから受取側デバイスへ情報を運ぶ、メインチャネルの一部として含まれた単方向の順方向チャネルとから成る請求項２３記載の方法。
25. メインリンク部が、
    マルチメディアデータパケットストリームの特定の一つにそれぞれが関連する多数の仮想リンクを更に備え、前記仮想リンクのそれぞれが、関連する仮想リンク帯域幅と仮想リンクレートとを有する請求項２２記載の方法。
26. メインリンク帯域幅が、仮想リンク帯域幅の合計に少なくとも等しい請求項２５記載の方法。
27. ソースデータストリームが、マッピング定義に基づいて、それぞれの仮想リンク上でパケット化される請求項２１記載の方法
28. アクティブな受取側デバイスがリンク部に接続された時期を、ホットプラグデテクタ部により自動的に判断するステップを更に備える請求項２１記載の方法。
29. 前記情報が、受領データストリームに基づく表示画像を提供するために受取側デバイスによって使用されるディスプレイタイミング情報を含む請求項２２記載の方法。
30. 前記情報が、同期喪失情報と、ドロップパケット情報と、トレーニングセッションの結果の情報とを含む、請求項２１記載の方法。
31. マルチメディアデータパケットの転送が、ビデオ／グラフィックスデータストリームとマルチチャネル音声ストリームとを含む等時型の転送であり、情報の転送が、非同期転送である請求項２２記載の方法。
32. 前記リンクレートが、約１．０毎秒ギガビット（Ｇｂｐｓ）乃至約２．５Ｇｂｐｓの範囲で調整可能である請求項２１記載の方法。
33. 前記レシーバ部が、メインリンクデータパケット内に埋め込まれたタイムスタンプに基づいて、特定のデータストリームの固有なレートを再生するように構成された時間基準回復部を含む請求項２１記載の方法。
34. 前記タイムスタンプが、２²⁰サイクルのリンクサイクルクロック周波数期間における固有なストリームクロック数の判定に基づく請求項３３記載の方法。
35. マルチメディアデータストリームが音声ストリームの時、関連するタイムスタンプが存在しない、請求項２１記載の方法。
36. 前記供給側デバイスが、補助チャネルを経由して、ディスプレイデバイスに対して、音声ストリームに対応する音声サンプルレートとサンプル当たりのビット数とを通知する請求項３５記載の方法。
37. 固有な音声ストリームレートが、音声サンプルレートと、サンプル当たりのビット数と、対応するリンクレートとに基づいて計算される請求項３６記載の方法。
38. 多数のマルチメディアデータストリームが、リンク部での伝送に適した単一のデータストリームを形成するために多重化される請求項２２記載の方法。
39. マルチメディアデータパケットの一部が、多数のサブパケットを含む、請求項２１記載の方法。
40. 対応するビデオデータストリーム内に含まれるサブパケットを通じて、表示画像の更新部分に対応する多数の画像座標に基づき、全てのビデオフレームに関して表示グラフィックス画像の一部のみを更新する受取側デバイスに含まれる選択的リフレッシュ部を更に含む、請求項３９記載の方法。
41. 供給側デバイスをディスプレイデバイスに結合するパケット式ビデオインタフェースであって、
    ソースデータストリームと、データストリーム形式と、多数のデータストリーム属性と、ストリーム識別番号とを提供するように構成されたソースアプリケーション層と、
    リンク初期化とビデオインタフェース管理機能とを提供するように構成された、ソースアプリケーション層に結合されるソースリンク層と、
    リンク層に結合され、少なくとも、データをパケット化／非パケット化し、データをスクランブル化／スクランブル解除し、リンクトレーニングパターンを生成し、データをエンコード及びデコードするように構成されたソース論理層と、初期化、パラレル・シリアル及びシリアル・パラレル変換、及びスペクトラム拡散対応ＰＬＬに関する回路を含むソース電気層とを含むソース物理層と
    供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で、逆の場合も同様に、情報を伝送するように構成された、供給側デバイス物理層及びディスプレイデバイス物理層を結合させる双方向補助チャネルと、
    供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で情報を伝送するように構成された、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層とを結合する単方向メインリンクと
    を備えるパケット式ビデオインタフェース。
42. ディスプレイ属性のセットを供給側デバイスアプリケーション層に提供するように構成されたディスプレイデバイスアプリケーション層と、
    ディスプレイデバイスアプリケーション層とディスプレイデバイス物理層とを結合するディスプレイデバイスリンク層と、
    を更に備える請求項４１記載のパケット式ビデオインタフェース。
43. ディスプレイデバイスのアプリケーションプロフィール層と供給側デバイスのアプリケーションプロフィール層とのそれぞれが、ソースデータストリーム及びディスプレイデバイスに関する形式を記述するアプリケーションプログラミングインタフェースである請求項４２記載のパケット式ビデオインタフェース。
44. 供給側デバイスとディスプレイデバイスとのパケット式結合のためのコンピュータプログラムプロダクトであって、
    ソースデータストリーム、データストリーム形式、多数のデータストリーム属性、及びストリーム識別番号を提供するコンピュータコードと、
    リンク初期化及びビデオインタフェース管理機能を提供するコンピュータコードと、
    データをパケット化及び又は非パケット化するコンピュータコードと、
    データをスクランブル化及び又はスクランブル解除するコンピュータコードと、
    リンクトレーニングパターンを生成するコンピュータコードと、
    データをエンコード及びデコードするコンピュータコードと、
    結合の初期化のためのコンピュータコードと、
    パラレル・シリアル及びシリアル・パラレル変換を提供するコンピュータコードと、
    補助チャネルを経由して、供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で、逆の場合も同様に、情報を伝送するコンピュータコードと、
    供給側デバイス物理層とディスプレイデバイス物理層との間で情報を伝送するコンピュータコードと、
    コンピュータコードを格納するコンピュータにより読み取り可能な媒体と、
    を備えるコンピュータプログラムプロダクト。
45. ディスプレイ属性のセットを供給側デバイスアプリケーション層に提供するコンピュータコードを更に備える請求項４４記載のコンピュータプログラムプロダクト。
46. ソースデータストリーム及びディスプレイデバイスに関する形式を記述するコンピュータコードを更に備える請求項４５記載のコンピュータプログラムプロダクト。

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