JP3851904B2 - 一群の受信ワードの各ワードを単一送信ワードにマッピングすることで連続リンク送信上のシンボル間干渉効果を低減させる方法および装置。 - Google Patents
一群の受信ワードの各ワードを単一送信ワードにマッピングすることで連続リンク送信上のシンボル間干渉効果を低減させる方法および装置。 Download PDFInfo
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Description
【関連出願参照】
本出願は、2001年9月12日出願され、本願の譲受人に譲渡された出願中の米国特許出願第09/854,663号及び2001年12月24日出願され、本願の譲受人に譲渡された、出願中の米国特許出願第10/036,234号の一部継続出願である。
【0002】
【技術分野】
本発明は、送信中のシンボル間干渉又は他の誤差発生効果に起因するビット誤差率を低減させるように、符号化されたデータ(例えば、ビデオデータ及びオーディオデータ等の補助データの一方又は双方)を連続リンク、即ち、シリアルリンクを通じて送信することに関する。ある実施形態では、連続リンクは転移(過渡期)最少化された差動信号送信(TMDS)リンクであるか又はTMDSリンク特性の全部ではないがその或る部分を有するリンクである。
【0003】
【背景技術】
本発明の要素(成分)は連続リンクの特性に基づく。データ及びクロック信号を伝達する各種の連続リンクは周知である。
【0004】
主としてホストプロセッサ(例えば、パソコン)からモニターへビデオデータを高速で送信するのに用いられる一慣習的な連続リンクは、転移(過渡期)最少化送信インターフェースとして知られている。TMDSリンク特性は、以下のものを含む。
【0005】
1.ビデオデータは符号化され、次いで符号化されたワード(デジタルビデオータの各8ビットワードは、送信に先立って符号化された10ビットワードに変換される)として送信される。
【0006】
a.符号化は一セットの「バンド内(インバンド)」ワード及び一セットの「アウトオブバンド(バンド外)」ワードを決定する(エンコーダは、コントロール(制御)又はシンク(同期)信号に応答して「バンド外への」ワードを発生させることはできるが、それはビデオデータに応答して「バンド内への」ワードのみを発生させることができる)。各バンド内ワードは、一入力ビデオデータワードの符号化に帰着する符号化されたワードである。バンド内ワードではないリンクを通じて送信されるすべてのワードは「バンド外ワード」である。
【0007】
b.ビデオデータの符号化は、バンド内ワードが転移最少化されるようになされる(一連のバンド内ワードが低減されるか又は最少化される転移数を有する)。
【0008】
c.ビデオデータの符号化はバンド内ワードがDC平衡を保つように行われる(符号化バンド内ワードを送信するのに用いられる各送信される電圧波形が基準電位から予め決めた閾値を超えて外れるの阻止する。特に、各「バンド内」ワードの10番ビットは、先に符号化されたデータビットの流れの1及び0の連続カウント間の不平衡を調整するために、それらの他の9ビット内の8ビットが符号化処理中に変換されているかどうかを示す)。
【0009】
2.符号化されたビデオデータ及びビデオクロック信号は作動入力として送信される(ビデオクロック及び符号化されたビデオデータは作動入力として導体対によって伝えられる)。
【0010】
3.符号化されたビデオを送信するために3つの導体対が用いられ、ビデオクロック信号を伝えるために4番目の導体対が用いられる。
【0011】
4.信号送信は、送信機(概してデスクトップ又はポータブルコンピュータ又は他のホストと結合される)から受信機(概してモニター又は他のディスプレ装置要素)へ向けて一方向で起こる。
【0012】
TMDS連続リンクの用法は、デジタルディスプレワーキンググループ(DDWG)によって採用された「デジタルビジュアルインターフェース」インターフェース(“DVI”リンク)である。それは図1に関して説明される。DVIリンクは、送信機及び受信機間の追加ラインに加えて、2つのTMDSリンク(ビデオクロック信号を伝える共通導体を共有する)又は1つのTMDSリンクを含むように実施され得る。図1のDVIリンクは、送信機1、受信機3及び送信機と受信機間の下記導体を含む。即ち、4つの導体対(ビデオデータ用のチャンネル0、チャンネル1及びチャンネル2と、ビデオクロック用のチャンネルC)、慣習的なディスプレデータチャンネル標準(ビデオエレクトロニクス標準協会の「ディスプレデータチャンネル標準」、バージョン2、改訂0、1996年4月9日付)、ホットプラグ検出(HPD)ライン(モニターは、同ラインにその存在を識別するために送信機に結合されたプロセッサを使用可能にする信号を送信する)、アナログライン(アナログビデオを受信機に送信する)及び電力線(受信機及びそれに結合されるモニターにDC電力を供給する)が含まれる。ディスプレデータチャンネル標準は、モニターの各種の特性を特定する拡張ディスプレ識別(EDID)メッセージのモニターによる送信及び送信機によるモニター用の制御信号の送信を含めて、送信機及びそれに結合されるモニター間の双方向通信用のプロトコルを特定する。送信機1は、3つの同一エンコーダ/シリアライザ(シリアル、即ち、順次化)ユニット(2、4、6)及び追加の回路素子(図示せず)を含む。受信機3は、3つの同一回復/デコーダユニット(ユニット8、10、12)及び図示のように接続されたチャンネル間調整(整列)回路素子14及び追加回路素子(図示せず)を含む。
【0013】
図1に示す通り、回路2はチャンネル0によって伝えられるデータを符号化して符号化されたビットを順次(連続化)化する。同様に、回路4は、チャンネル1によって伝えられるデータを符号化し、(符号化されたビットを順次化し)、回路6は、チャンネル2によって伝えられるデータを符号化する(符号化されたビットを順次化する)。回路2、4及び6の各々は、デジタルビデオワード(高値を有するDEに応答して)又は同期信号対(低値を有するDEに応答して)のいずれかを選択的に符号化することによって制御信号(「データ使用可能」又はDE信号と呼ばれる能動高2進制御信号)に応答する。エンコーダ2、4及び6の各々は、異なった対の制御又は同期信号を受取る。即ち、エンコーダ2は水平及び垂直同期信号(HSYNC及びVSYNC)を受取り、エンコーダ4は制御ビットCTL0及びCTL1を受取り、エンコーダ6は制御ビットCTL2及びCTL3を受取る。従って、エンコーダ2、4及び6の各々はビデオデータ(高値を有するDEに応答して)を表わすバンド内ワードを発生させ、エンコーダ2は、HSYNC及びVSYNC(低値を有するDEに応答して)の値を示すバンド外ワードを発生させ、エンコーダ4は、CTL0及びCTL1(低値を有するDEに応答して)の値を示すバンド外ワードを発生させ、エンコーダ6は、CTL2及びCTL3(低値を有するDEに応答して)の値を示すバンド外ワードを発生させる。低値を有するDEに応答して、エンコーダ4及び6の各々は、それぞれ制御ビットCTL0及びCTL1(又はCTL2及びCTL3)の値00、01、10又は11を示す4つの特定のバンド外ワードの1つを発生させる。
【0014】
連続リンクを通じて伝えられるビデオデータを暗号化することが提案されている。例えば、DVIリンクを通じて伝えられるデジタルビデオを暗号化し、DVI受信において当該データを解読するために、高帯域幅デジタル内容保護(HDCP)として知られる暗号プロトコルを用いることが提案されている。HDCPを実行するDVI送信機は、ビデオ作動期間中(即ち、高DEの時)cout[23:0]として知られる24ビットバスを出力する。この24ビットcoutデータは、ビデオデータを暗号化するために送信機に入力された24ビットRGBビデオデータで「排他的論理和される」(送信機の論理回路素子で)。暗号化されたデータは次いで伝送のために符号化される(TMDS標準により)。同一のcoutデータは受信機でも同様に発せられる。符号化されかつ暗号化されたデータが受信機で受信された後TMDS復号がなされ、復号されたデータを解読して原入力ビデオデータを回復するために、論理回路素子において復号されたビデオと共にcoutデータが処理される。
【0015】
送信機がHDCP暗号化されかつ符号化されたビデオデータの送信を開始する前に、送信機及び受信機は、批准プロトコル(受信機が保護された内容を受信すると共に入力データの暗号化及び送信された暗号化データの解読で用いる共有の秘密値を確立するために受信機が認可されていることを立証する)を実行するために互いに双方向通信する。受信機が批准されてしまった後、送信機は制御信号に応答して暗号化キーの初期セットを計算し、受信機に解読キー(初めに受信しかつ復号した送信されたビデオデータの列を解読する)の初期セットを計算させるようにするめに制御信号を受信機(DEが低の時、各垂直ブランキング期間中に)に送る。暗号化/解読キーの初期対の発生に続いて、送信機及び受信機の各々は、ビデオデータの次の列を暗号化する(又は解読する)キーの新しい対を発生させるために各ブランキング(垂直又は水平)期間中に再キー入力動作を行い、DEが高(ブランキング間隔間ではなく)の時にのみ最新対のキーを用いて入力ビデオデータの実際の暗号化が行われる。
【0016】
送信機及び受信機の各々は、線形フィードバック送りレジスター(LFSR)モジュール、LFSRモジュールの出力に結合されるブロックモジュール及びブロックモジュールの出力に結合される出力モジュールを含む、HDCP暗号回路を含む。LFSRモジュールは、セッションキー(Ks)及びフレームキー(Ki)を用いて、使用可能信号の各表明に応答してブロックモジュールを再キー入力するのに用いられる。ブロックモジュールは、セッション開始時にキー(Ks)を発生させ(かつLFSRモジュールに与え)、ビデオデータ(フレームの第1垂直ブランキング間隔で発生する制御信号の立ち上がり端に応答して)各フレームの開始時にキー(Ki) の新らしい価を発生させ(かつLFMSモジュールに加える)。
【0017】
ブロックモジュールは、「ラウンドファンクションK」及び「ラウンドファンクションB」として知られる2つの半分からなる。ラウンドファンクションKは、28ビットレジスタKx、Ky及びKzと、7つのSボックス(各々がルックアップテーブルを含む、4入力ビットX4出力ビットSボックスである)と、線形変換ユニットKとを含む。ラウンドファンクションBは、28ビットレジスタBx、By及びBzと、7つのSボックス(各々がルックアップテーブルを含む、4入力ビットX4出力ビットSボックスである)と、線形変換ユニットBとを含む。ラウンドファンクションK及びラウンドファンクションBは、デザインは類似しているが、ラウンドファンクションKは、LFSRモジュールの出力に応答して各クロックサイクルで28ビットラウンドキー(Ky及びKz)の異なった対を表明するためにクロックサイクル当り一ラウンドのブロック暗号を行い、ラウンドファンクションBは、ラウンドファンクションKからの各28ビットラウンドキーKy及びLFSRモジュールの出力に応答して各クロックサイクルで28ビットラウンドキー(Ky及びKz)の異なった対を表明する(出力モジュールに対して)ためにクロックサイクル当り一ラウンドのブロック暗号を行う。送信機は批准プロトコル開始時に価Anを発生させ、受信機は批准手順中それに応答する。価Anは、セッションキーを無作為化するために用いられる。ブロックモジュールは、批准値(An)及び各フレームの開始時に出力モジュールによって更新される初期化値(Mi、完全性検証キーとも呼ばれる)に応答して作動する。
【0018】
線形変換ユニットK及びBの各々は、クロックサイクル当り56ビットを出力する。これらの出力ビットは、各変換ユニットの8つの拡散ネットワークの結合された出力である。線形変換ユニットKの各拡散ユニットは、レジスタKy及びKzの現出力ビットの7つに応答して7つの出力ビットを生成する。線形変換ユニットBの4つの拡散ネットワークの各々は、レジスタBy、Bz及びKyの7つの現出力ビットに応答して7つの出力ビットを生成し、線形変換ユニットBの4つの他の拡散ネットワークの各々は、レジスタBy及びBzの7つの現出力ビットに応答して7つの出力ビットを生成する。
【0019】
出力モジュールは、クロックサイクル当り疑似無作為ビットcout[23:0]の一24ビットブロックを発生させるために、各クロックサイクル間にブロックモジュールによってそれに表明された(合計112ビット)28ビットキー(By、Bz、Ky及びKz)に圧縮操作を行う。出力モジュールの24出力ビットの各々は、9項の排他的OR(「XOR」)からなる。
【0020】
送信機では、論理回路要素はcoutデータの各24ビットブロック及び各入力24ビットRGBデータワードを受信し、ビデオデータを暗号化するためにビットに関してそれにKOR操作を行い、それによって暗号化されたRGBビデオデータを発生させる。典型的に、次いで暗号化されたデータはそれが受信機に送信される前にTMDS符号化を受ける。受信機では、論理回路要素はcoutデータの各24ビットブロック及び各回復された24ビットRGBビデオデータワード(回復されたデータがTMDS復号を受けた後)を受信し、回復されビデオデータを解読するためにそれにビットに関するXOR操作を行う。
【0021】
明細書全体を通して、「TMDS状リンク」の表現は、符号化されたデータ(例えば、符号化されたデジタルビデオデータ)及び符号化されたデータ用のクロックを送信機から受信機へ送信できる連続リンク、及び選択的に送信機及び受信機間で1つ又はそれ以上の追加信号(例えば、デジタルオーディオデータ又は他の符号化されたデータ)を送信できる、TMDSリンク又はTMDSリンク特性の幾つかを有するがその全部は有しないリンクを示すために時々用いられる。幾つかの慣習的なTMDS状リンクがある。
【0022】
あるTMDS状リンクは、TMDSリンクで用いられる特定のアルゴリズム以外の符号化アルゴリズムを用いて、入力データより多いビットからなる符号化されたコードワード内に送信されるべき入力ビデオデータ(及び他のデータ)を符号化し、符号化されたビデオデータをバンド内キャラクタ(文字)とし、他の符号化されたデータをバンド外キャラクタとして送信する。各キャラクタは、それらが転移最少化及びDC平衡規準を満たすかどうかに基づいて、バンド内又はバンド外として分類される必要はない。むしろ、他の分類規準が用いられ得る。TMDS状リンクを除けばTMDSリンク以外で用いられ得る符号化アルゴリズムの例として、IBM 8b10b符号化がある。当該分類(バンド内及びバンド外キャラクタ間)は、転移(過渡期)数の高又は低だけに基づく必要はない。例えば、バンド内及びバンド外キャラクタの各々の転移数は(或る実施形態では)単一範囲(例えば、転移数の最少及び最大数によって限定される中間範囲)内にあり得る。
【0023】
TMDS状リンクの送信機及び受信機間で伝えられるデータは、必要ではないが、差動的に(導体対を通じて)伝えられ得る。同様に、TMDSリンクは4つの差動対(単一ピクセルバージョンの形で)、即ち、ビデオデータ用に3つ及び他にビデオクロック用を有するが、TMDS状リンクは異なった数の導体又は導体対を持ち得る。
【0024】
概して、TMDSリンクによって主として送信されるデータはビデオデータである。これに関してしばしば重要なことは、ビデオデータは連続していない代わりにブランキング(帰線消去)間隔を有する。これらのブランキング間隔は補助データが送られるチャンス(本発明のある実施形態で利用される)を与え、それらは用いられていない帯域幅を表す。しかし、多くの連続リンクはブランキング間隔を有するデータを送信せず、従って、データ使用可能信号に応答して入力データ(送信用)を符号化しない。例えば、オーディオ連続リンクは概して連続データを送信するであろう。
【0025】
「補助データ」の表現は、本明細書では、デジタルオーディオデータ又はビデオデータを除く任意の他のデータを示すために広い意味で用いられる(例えば、ビデオクロック)。例えば、オーディオデータ(例えば、送信されたオーディオデータを回復するためのクロック)用のタイミング情報は「補助データ」の範囲内に入る。本発明により送信される「補助データ」の他の例には、コンピュータキーボード信号、静止画像データ(例えば、カメラで発生される)、テキストデータ、電源装置用制御信号、画像データでの画像、モニター制御情報(オーディオ音量、明るさ、電力状態)、モニター又はキーボードの指示光源用制御信号、非オーディオ又はビデオ制御情報等。
【0026】
本明細書で用いられるデータの「ストリーム(流れ)」の用語は、全てのデータが同一種類でありかつ同一クロック周波数で送信されることを示す。ここで用いる「チャンネル」の用語は、データを送信するのに用いられる連続リンク部分(例えば、データが送信される送信機及び受信機間の特定の導体又は導体対及びデータの送信及び又は回復に用いられる送信機及び又は受信機内の特殊な回路要素)及び当該リンクを通じてデータを送信するのに用いられる技術を指す。
【0027】
本発明の重要な用途では多くの異なった補助データストリームを送信するのが望ましいので、本発明の好ましい実施形態は、リンクを通じて双方向(即ち、ビデオデータと同方向及び逆方向)の送信用チャンネル等、補助データを送信する多重チャンネルを与える。幾つかの実施形態では、1つの補助データストリームを送信するために一チャンネルが用いられる。他の実施形態では2以上の補助データストリームを送信するために1つのチャンネルが用いられる。本発明の幾つかの実施形態では、2つ(又は3つ以上)の連続(直列)ビデオデータストリームが送信され(1つ、2つ又は3つ以上のチャンネルを通じて)、1つ、2つ又は3つ以上のいずれかの連続補助データストリームも同様に送信される。
【0028】
1999年12月7日発行された米国特許第5,999,572号は以下の教示(例えば、第5欄で)を与える。即ち、TMDSリンクを通じて送信されるコードワード(ビデオデータを示す)が転移最少化ワード(一対のコードワードの第1サブセット)なら、同期ワード(当該転移最少化ワードと区別可能な)は、符号化されたビデオデータが送信されない「前置」期間中にリンクを通じて送信され得る。同期ワードは、コードワード対の第2サブセットのメンバーである転移最大化ワードであり得る。米国特許第5,999,571号は以下の教示を与える。即ち、数回(例えば、3回)反復される同期ワードは、デコーダ(受信機の)が迅速かつ正確に一同期ワードの特定の転移(例えば、先頭端)を識別し、従って、エンコーダ(送信機の)と同期できるようにするために連続的に送信されるべきである。
【0029】
2000年11月21日発行された米国特許第6,151,334号は、データを示す転移最少化コードワードと各々が区別可能な、符号化された各制御ワードの幾つかの異なった種類の送信(TMDSリンクによる)につき教示している。少なくとも同制御ワードの幾つかは転移最大化ワードでもよい。同制御ワードの1つは「データストリーム分離」ワードであり、それはデータのバースト前か後に送信され、バーストの開始時又は終了時及びバースト間に送信されるデータの種類を示す。制御ワードの他の1つは「等時データ転送」ワードであり、それは概してブランキング間隔の開始又は終了時点で送信される同期文字であり、ブランキング間隔(例えば、垂直又は水平)の種類を示すと共にブランキング間隔の開始及び終了間の区別を行う。例えば、第1等時データ転送ワードは垂直ブランキング間隔の開始を示し、次いで第1データストリーム分離ワードは垂直ブランキング間隔内のデータバーストの開始時を示し、次いで第2データストリーム分離ワードはそのようなデータバーストの終了を示し、次いで第2等時データ転送ワードは垂直ブランキング間隔の終了を示す。第1等時データ転送ワード、第1データストリーム分離ワード、第2データストリーム分離ワード及び第2等時データ転送ワードの各々は転移最大化コードワードであり、転移最少化コードワードはデータバースト(垂直ブランキング間隔で送信される)のデータの各ワードを示すことが可能であり、垂直ブランキング間隔は、ビデオデータそれ自体を示す転移最少化コードワードストリームによって後続される、第3データストリーム分離ワード(ビデオデータストリームの開始時を示す)から成る能動ビデオ期間によって後続され得る。
【0030】
【課題を解決するための手段】
一種の実施形態における本発明は、送信機、受信機及び連続リンク(同リンクはTMDS又はTMDS状リンクでよいがその必要はない)を含む通信システムであって、同システムは符号化されたデータ(例えば、符号化されたビデオデータ及び選択的に符号化された補助データ)は送信機から受信機へ送信される。いくつかの実施形態では、符号化されたビデオデータ及び符号化された補助データの交番するバーストが、連続リンクの1つ又はそれ以上のチャンネルを通じて送信される。符号化されたビデオデータのバーストが連続リンクを通じて送信されるいくつかの実施形態では、符号化された補助データ(各バーストが異なった種類の符号化されたデータから成る)の1つ又はそれ以上のバーストは、該符号化されたビデオデータのバースト間の各ブランキング間隔内に送信されるか、又は符号化された補助データのバーストは該符号化されたビデオデータのバースト間の各ブランキング間隔内には送信されない。本発明の他の面は、連続リンクを通じて送信するためにデータを符号化するのに用いる送信機、連続リンクを通じて送信される符号化されたデータを受信しかつ復号する受信機及び連続リンクを通じて符号化されたデータを送る方法に関する。
【0031】
本発明によると、送信されるソース(原始)データは、コードワードの全セットからなる「耐エラー(エラーに強い)」サブセットを用いて符号化される。各耐エラーサブセットは複数のコードワードセット(本明細書では時には「黄金セット」と呼ぶ)からなり、各黄金セットは1つ又はそれ以上のコードワード(本明細書では時には「黄金ワード」又は「好ましいワード」と呼ぶ)からなる。一黄金セットの各黄金ワードは、単一原始データ値(例えば、原始データワード)を示す。一黄金セットが2つ又はそれ以上のワードからなる場合では、これらの黄金ワードの各々は同一の原始データ値を示す。全セット内のコードワードの素(非共通)な群が決められる。各群は一「黄金セットを含みかつ選択的に1つ又はそれ以上の全セットの追加コードワードをも含み、そこでは追加コードワードの各々は、各追加コードワードは送信又は送信及び復号におけるそのような黄金ワードのありうるビットエラーの結果として発生されそうであるという意味で、群の黄金セットの黄金ワードに「類似する」。群の1つで受信される各コードワードは、群の黄金セットによって決められた原始データ値にマップ(写像)される。一群の受信されたコードワードの単一原始データ値への各マッピングは、群内のエラー含有ワードを当該エラー含有と最も一致しそうな原始データ値へ戻すようにマッピングすることによってワードエラー訂正を行い得る。
【0032】
コードワードの全セットは、連続リンクのチャンネルを通じて送信するために一種類のデータ(例えば、ビデオデータ)を符号化するのに用いられ、また、耐エラーサブセットは、同一チャンネルを通じて送信するために他の種類のデータを符号化するのに用いられ得る。
【0033】
いくつかの実施形態では、各黄金セット(及び全セット内の各コードワード)内の各コードワードは、Mビットワードの符号化されたバージョンであるNビットワードである。ここでMはNより小さい整数である。連続リンクを通じて一連のNビット黄金ワードを送信した後、各受信されたNビットコードワードは黄金ワードの1つから異なり得る(もし送信エラーが起こっていれば)か、又はそれは送信された黄金ワードの1つと同一であり得る。複数群の1つ内で受信される各Nビットコードワードは、復号されたMビットワードを発生させるために復号され、そのように復号された各Mビットコードワードは、当該群の黄金セットによって決められる原始データにマップされる。
【0034】
例えば、ある種の実施形態では、コードワードの全セットは、256の8ビット原始ワードを示す10ビットTMDS符号化されたワードのセットである。全セットの耐エラーサブセットは、256の8ビット原始ワードの全セットサブセットを示す8ビットの「黄金ワード」からなる。この種の好ましい実施形態では、耐エラーサブセットは16の黄金セットからなり、各黄金セットは1つの8ビット原始ワードを示す10ビットのTMDSコードワードからなり、10ビットのTMDSコードワードの各群は黄金セットの1つ及びそのような黄金セット内のコードワードに類似する少なくとも1つの10ビットTMDSコードワードを含む。そんな好ましい実施形態では、該群の1つ内で受信される各10ビットコードワードは、8ビットワードを回復するためにTMDS復号アルゴリズム(又はそんなアルゴリズムの修正されたバージョン)により復号され、各回復された8ビットワードは当該群によって決められる8ビット原始ワードにマップされる。言い換えると、各群は、Niの8ビットワード、Sijのセット(該群によって決められる8ビット原始ワードを含む)に復号され得る(TMDS復号アルゴリズム又はその修正されたバージョンにより)。そこでは指標「i」は16群の1つを示し、指標「j」は1≦j≦Niの範囲にあり、整数Niは指標「i」の全ての異なったにつき同一である必要はない。ワードSijは第1群によって識別される原始ワード及びこの原始ワードと「類似」のN1−1の他の8ビットワードからなり(即ち、N1=1の場合には、第1群はそれによって決められる単一原始ワードS1jからなる)、ワードS2jは第2群によって識別される原始ワード及びこの原始ワードと「類似」のN2−1の他の8ビットワードからなり、以下同様である。
【0035】
概して、全セット内のコードワードは同一長さ(例えば、各々がNビットからなる)を有する。耐エラーサブセットは、本明細書では時々「選択された」(又は「発明的」)コードワードセットと呼ばれ、耐エラーサブセット内のコードワードは時々「発明的」コードワード(又は「黄金ワード」)と呼ばれる。耐エラーサブセットは以下のように選択される。即ち、連続リンクを通じて送信される、符号化されたデータの各ストリーム(発明的コードワードのみからなる)が、同一データ(発明的コードワードのみならず発明的コードワードでない全セットのメンバーも含む)の慣習的に符号化されかつ送信されるバージョンによって決められるビットパターンより送信中シンボル間干渉(ISI)に対してより鈍感なビットパターンを持つように選択される。発明的コードワードは全コードワードセットのサブセットでありかつ各発明的コードワードは一原始データワードを決めるので、原始データがリンクを通じて送信され得るビットレートは、送信されるデータが発明的コードワードのみを用いて符号化されるならば、送信されるデータが全コードワードセットを用いて慣習的に符号化されるより低くなる。これは、概して、原始データを符号化するためにより多くのLビットコードワードが利用可能ならば、原始データビットの一セットがより少ない数のより長い原始データワード(各異なった原始データワードは異なったLビットコードワードとして符号化される)にグループ化され得るからである。
【0036】
概して、2進コードワードの全セットから選択される特定の発明的コードワードセットの最良の選択は、当該全セットによって実行される特定の符号化(即ち、全セット内の各コードワードのどのビットがゼロでありかつどのビットが1であるかの詳細)に依存する。好ましい実施形態では、発明的コードワードは、選択されていない全セット内のコードワードがそうであるよりも、それらの連続パターン(送信中)がより少ない連続したゼロ及び1(例えば、平均で)を持つものになるように、従って、送信中ISIにより鈍感なものになるように(例えば、発明的コードワードのコードワード当たりの連続したゼロ及び1の平均数が、発明的コードワードとして選択されてない全セット内のコードワードの、コードワード当たりの連続するゼロ及び1の平均数よりちいさい)予め決められる。また、発明的コードワードのビットが、一連の上昇及び下降する電圧転移として連続リンクを通じて送信されるならば、各送信される当該発明的コードワードストリームのビットパターンはDC平衡化(時間に対する電圧ドリフトが限られる)を実行するのが好ましい。
【0037】
概して、全セットは2N2進コードワード(各々がLビットの長さを有する)を含み、従って送信のためにNビット長のデータワードを効果的に符号化するのに用いられ得る。同様に概して、耐エラーサブセットはこれらのコードワード(各々がLビットの長さを有する)の2Mを含み、ここでM<Nであり、従って送信のためにMビット長のデータワードを効果的に符号化するのに用いられ得る。この場合では、発明的コードワードを用いてNビット原始ワードを符号化するために、Nビット原始ワードはMビットフォーマットに緩衝かつパックされる。結果的に生じるMビット原始ワードは、次いで発明的コードワードの1つを用いて符号化(Lビット符号化ワードとして)され得る。各Lビットの符号化されたワードを送信するのに同一時間を要すると仮定すれば(ワードが耐エラーサブセットのメンバーであるかないかにかかわらず)、原始ワードが発明的コードワードを用いて符号化されるならば、原始ワードが全コードワードセットを用いて慣習的に符号化されるよりも、単位時間当たりより少ない原始データビットが用いられ得る。例えば、8ビット原始データワードを符号化するためには、全コードワードセットは、従来のTMDSリンクで用いられる10ビットコードワードのセットであり得る(そのような各コードワードは、256の転移最小化された、9ビットパターンの1つから成り、その最上位のビット(数字)は、当該パターンは転移最小化され、8つの最下位ビットがDC平衡化アルゴアリズムにより反転しているか又は反転していないかを示す10番目のビットと連結されることを示す)。いくつかの実施形態では、耐エラーサブセットは、この全セットの16の選択された10ビットコードワードからなり、当該サブセットの各コードワードの9つの最下位ビットは、256の転移最少化された9ビットパターンの異なった1つを示す。従って、16の発明的コードワードのみを用いて8ビット原始ワードを符号化するために、各8ビット原始ワードは2つの4ビット部分に分割され、各4ビット部分が当該発明的10コードワードの1つとして別々に符号化される。従って、8ビット原始データが送信され得る(発明的コードワードのみを用いて符号化された後)レート(速度)は、全コードワードセットを用いて慣習的に符号化された後、同一データが送信され得るレートの半分にすぎない。しかし、慣習的に符号化されたデータは、発明的コードワードのみを用いて符号化された後に同一データが送信される場合に対して送信中より高率のエラー(例えば、ISI起因するエラー)にさらされるであろう。
【0038】
概して、当該例(そこでは耐エラーサブセットは2Mコードワードを含む)においてNに対するMの比率を低減させることによって、原始データが送信され得るレートを低減させることを犠牲にして、本発明によりより低いビットエラーレート(BER)が達成できる。逆に、Nに対するMの比率を増加させることは、より高いBERを犠牲にして増大された原始データ送信レートに帰着する。
【0039】
本発明によるデータの符号化は、符号化されたデータが非常に長い導体を通じるか又はさもなければ送信中ISIに起因するエラーの高い可能性がある他の条件下で送信されなければならない用途では特に有利である。
【0040】
本発明のいくつかの実施形態では、符号化されたデータは連続リンクを通じてバーストの形で送信され、発明的コードワードの少なくとも1つが「ガードバンド(保護周波数帯域)」ワードとして用いられる。同ワードは、符号化されたデータのバーストの開始又は終了(又は開始及び終了)時点か(当該バーストの先頭端及び又は後続端を識別するために)、又は特種な符号化データの各バーストの開始又は終了(又は開始及び終了)時点で送信される。そのようないくつかの実施形態では、2つの異なったガードバンドワードが用いられる。即ち、一方は各符号化されたデータバーストの開始時の送信用ワード(バーストの先頭端を識別するための)、他方は各符号化されたデータバーストの終了時の送信用ワード(バーストの後続端を識別するための)である。好ましい実施形態では、少なくとも2つの異なった種類の符号化されたデータ(例えば、オーディオデータ又は他の補助データ及びビデオデータ)が連続リンクを通じて送信され、本発明のコードワードのP個の異なったもの(ここでPは2又はそれ以上である)がP個の異なったガードバンドワードとして用いられる。即ち、一方は第1種の符号化された各バースト開始時の送信用ガードバンドワード(そんなバーストの先頭端を識別するための)、他方は第2種の符号化された各バースト開始時の送信用ガードバンドワード(そんなバーストの先頭端を識別するための)である。例えば、いくつかの実施形態では、符号化されたビデオデータのバースト(各々が第1ガードバンドワードによって識別される)は能動ビデオ期間に送信され、補助データのバースト(各々が第2ガードバンドワードによって識別される)は能動ビデオ期間の間のブランキング間隔中に送信される。
【0041】
本発明を具体化する一種のシステムでは、8ビットビデオデータワード(各々がTMDS符号化アルゴリズムにより10ビットコードワードとして符号化された)は、制御信号(DE)が高である能動ビデオ期間の間に同TMDSリンク(又は連続ビデオ送信用多重チャンネルを有する他のTMDS状リンク)を通じて送信され、制御ワード(各々が2つのビット、即ち、CTLO及びCTL1又はCTL2及びCTL3を示す)又は同期ワード(各々が2つのビット、即ち、HSYNC及びVSYNCを示す)は、能動ビデオ期間中のブランキング間隔(そこではDEは低である)の間にビデオ送信チャンネルの少なくともいくつかの各々を通じて送信される。同システムは、各送信されるビデオデータワードが、転移最小化、10ビットTMDSコードワードとして慣習的に符号化されるという方式で操作可能である。そのような転移最少化コードワードの各々は、パターンが転移最小化されることを示す最上位ビットを、DC平衡化アルゴリズムにより9ビットパターンの8つの最下位ビットが反転されているか又は変転されていないかを示す10番目のビットと連結させ、256の異なった9ビットパターンの1つを決める。各送信される制御ワード(CTL1:CTL0又はCTL3:CTL2)及び同期ワード(HSYNC:VSYNC)は、特殊の、10ビットの、転移最大化ワードである。好ましい実施形態では、補助データの4ビットワード(本発明により符号化された)は、制御ワード又は同期ワードが送信されない時にブランキング間隔の間に送信される。補助データは概してオーディオデータであるが、必ずしもそれに限らない。他の実施形態では、同システムは、ビデオデータの4ビットワード(本発明により符号化される)が能動ビデオ期間中に送信される方式で操作され得る。少なくとも1つのガードバンドワードを与えかつ能動ビデオ期間中のブランキング間隔内で本発明による補助データを符号化するのに用いるために、従来の全TMDSコード時間(スペース)から17個の異なった転移最少化コードワードの耐エラーサブセットが選択される。即ち、16個の10ビットコードワード(各々が異なった4ビット補助データワードを示し、符号化された補助データの各バーストの開始及び終了時においてその1つが選択的にガードバンドワードとしても用いられる)及びガードバンドワードとして用いられる1つの10ビットコードワード(各能動ビデオ期間の開始及び終了時において)である。その代わりに、18個の異なった転移最小化コードワードの耐エラーサブセットが従来の全TMDSコード時間から選択される。即ち、16個の10ビットコードワード(各々が異なった4ビット原始コードを示す)及び2つの10ビットコードワード(各々がガードバンドとして用いられる)である。
【0042】
本発明のいくつかの実施形態では、符号化された補助データのバースト及び符号化されたビデオデータのバーストが連続リンクを通じて送信され、本発明により同補助データは一セットの発明的コードワードを用いて符号化される。発明的コードワードの同セットは、各符号化されたビデオデータバーストの開始時において送信される「ビデオ」ガードワード及び各符号化された補助データバーストの開始時において送信される「補助」ガードバンドワードを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのガードバンドワードが第2目的、即ち、補助データを符号化するためにも用いられる。そんな実施形態の好ましい実施例では、制御信号、DEが高(DE=1)である能動ビデオ期間中に符号化されたビデオデータが送信され、符号化された制御(又は同期)信号及び符号化された補助データが、能動ビデオ期間の間のブランキング間隔(そこではDE=0)中に送信される。少なくとも1つのビデオガードバンドワードが各能動ビデオ期間の開始時に送信される。各ブランキング間隔は、少なくとも1つの補助データ期間(各々が、符号化された補助データのバーストによって後続される、少なくとも1つの補助ガードバンドワードを含む)を含み得るか又は補助データ期間は含み得ない。少なくとも1つの補助データ期間を含む各ブランキング間隔は、DE(ブランキング間隔の開始時)の下降端及び第1(又は唯一の)補助データ期間(及び同様に選択的にブランキング間隔内の各後続補助データ期間前の追加補助前置期間)の開始時の間の「補助前置」期間及び最後の補助データ期間及び次の能動ビデオ期間の間の「ビデオ前置」期間をも含むことができる。特定の種類の制御(又は同期)信号は各補助前置期間中に送信される。他の特殊な種類の制御信号は各ビデオ前置期間内に送信される。
【0043】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
連続リンクを通じて送信機から受信機へデータ送信中シンボル内干渉(ISI)がエラーのもとになり受信されたデータが送信されたデータと異なるようにされることがあり得る。そんなエラーが起こる割合は、チャンネル媒体のような要因に依存し、データが2進ビットパターンである場合には、送信される特殊なビットパターンに依存する。本発明によると、連続リンクを通じて送信される符号化されたデータは、慣習的に符号化される同一データによって決定されるパターンよりもリンクを通じた送信中ISIにより鈍感なビットパターンに符号化される。従って、本発明によりデータはより信頼できるように送信され、慣習的に符号化されたバージョンよりエラーレートが低減される。さらに特定すると、本発明によりデータはコードワードの全セットのサブセット(エラーに強い、即ち、「耐エラー」サブセット)を用いて符号化される。概して、全セットのコードワードは同一長さ(例えば、各々がNビットからなる)を有する。耐エラーサブセットは、本明細書では時々「選択された」又は「発明的」コードワードのセットと呼ばれ、耐エラーサブセットのコードワードは時々「発明的」コードワードと呼ばれる。耐エラーサブセットは以下のように選択される。即ち、各送信される符号化されたデータストリーム(発明的コードワードセットのメンバーのみを用いて符号化される)は、慣習的に符号化されて送信される同一データ(発明的コードワードセットのメンバー以外の全セットのコードワードを用いて符号化されている)によって決定されるパターンよりも、連続リンクを通じて送信中ISIに対してそれほど敏感でない、即ちより鈍感なパターンを有するように選択される。発明的コードワードがあるよりも全セットには多くのコードワードがあるので、送信されるデータが全セットのコードワードを用いて慣習的に符号化されるよりも、送信されるデータが発明的コードワードのみを用いて符号化されるならば、データのより少ないワードが単位時間当たりリンクを通じて送信され得る。
【0044】
本発明によるデータの符号化は、符号化されたデータが非常に長い導体を通じるか又はさもなければ送信中ISIに起因するエラーの高い危険性がある他の条件下で送信される用途では特に有利である。
【0045】
「送信機」の用語は、データを符号化して符号化されたデータを連続リンクを通じて送信できる(また、選択的に送信すべきデータを暗号化できる)あらゆる装置を指すために本明細書では広い意味で用いられ、「受信機」の用語は、データを受信して連続リンクを通じて送信されたものを復号できる(また、選択的に受信されるデータを解読できる)あらゆる装置を指すために本明細書では用いられることを理解すべきである。例えば、送信機の用語は、送信機の機能に加えて受信機の機能を行うトランシーバを指すこともできる。さらに特殊の例では、送信機の用語は(TMDS状リンク又は他の連続リンクを通じて非オーディオ補助データを送信する装置に関して)、リンクを通じてビデオ及びオーディオデータを受信すると共に非オーディオ補助データを送信するように構成されるトランシーバを表すことができる。
【0046】
上記の通り、本明細書で用いられるデータの「ストリーム(流れ)」の用語は、全てのデータが同一種類でありかつ同一クロック周波数で送信されることを示す。ここで用いる「チャンネル」の用語は、データを送信するのに用いられる連続リンク部分(例えば、データが送信される送信機及び受信機間の特定の導体又は導体対及びデータの送信及び又は回復に用いられる送信機及び又は受信機内の特殊な回路要素)及び当該リンクを通じてデータを送信するのに用いられる技術を指す。
【0047】
連続リンクを通じてオーディオ(又は補助)データを送信する場合、補助データの多重ストリームを送信するのがしばしば望ましく、また、補助データを送信するためにリンクの多重チャンネルが利用を得ることがしばしば価値がある。例えば、2つのオーディオストリーム(ステレオオーディオの左及び右)、6つのストリーム(例えば、「5.1」環境音声のストリーム)又は8つのストリーム(例えば、「7.1」環境音声のストリーム)に及ぶ。その代わりに、ビデオを有するオーディオのなおさらに多くのストリーム又はオーディオ及びビデオを有する非オーディオ補助データのストリームを送信すること(ビデオに同期される非オーディオ効果を与えるために)が望ましいであろう。補助データのそんな全てのストリームは概して同一時間ベース上であるが、その代わりにオーディオ(又は他の補助)データのいくつかが他の時間ベースに基づくか、又は異なったサンプリング時間をもつことが必要であり得る。例えば、リンクを通じて行われるパルス符号化された(PCM)6つのオーディオデータストリームの送信は、一クロックに基づいてなされ得る。圧縮された他の2つのオーディオデータストリームは(多分少ないスピーカ数で再生するためのダウンミックス)、ビデオに加えてPCMデータで送信され得る。
【0048】
高速連続デジタルデータ送信では、転移数を最大化又は最小化するか又はDCレベルを平衡化するためにもデータがしばしば符号化される。例えば、上記参照したTMDSリンクの少なくとも1つを含むシステムでは、少なくとも1つのTMDSリンクの3チャンネルの各々を通じて、転移最小化、DC平衡化、TMDS符号化されたビデオデータが送信され、符号化されたデータ(例えば、オーディオデータ)は、これらの3チャンネルの1つ又はそれ以上で能動ビデオ期間中のブランキング間隔間に送信され得る。補助データの帯域幅要件が主データ(ビデオデータ)のものより低くかつ補助データチャンネルが有意のISI(長いケーブルに起因し得る)を有するならば、送信中より低いビットエラーレートを達成するために発明的符号化案を用いて補助データが符号化されるのが望ましい。
【0049】
一種の好ましい実施形態では、リンクを通じた送信のためにビデオデータを符号化するのに慣習的に用いられる転移最少化TMDSコードワードのサブセットを用いて補助データが本発明によ符号化される(TMDSリンクを通じた送信のために)。本発明のこれら及び又は他の実施形態は、図2に関して記載される種類のシステムによって実行される。図2のシステムは、本発明により補助データ(又は他の補助データ)を符号化し(また、同様に図1のシステムにおけると同一の慣習的な方法でビデオデータを符号化し)、符号化されたデータをチャンネル0、チャンネル1及びチャンネル2の1つ又はそれ以上で送信し、符号化された補助データ(符号化されたビデオデータに加えて)を復号するように構成される。図2の送信機1’及び2’は、それぞれ図1の送信機1及び受信機3に対応する(しかし、図1の送信機1及び受信機3によっては行われない、補助データ符号化、送信及び復号機能を行う)。図2の送信機1’及び2’間のTMDSリンクは、図1の送信機1及び受信機3間のTNDSリンクと同一であるが、その導体のいくつかは図1に示されるが、図2には示されていない(簡単のために)。
【0050】
図2のシステムは、TMDSリンクの導体対(図2のチャンネルCと呼ばれる)を通じてビデオクロックを送信するのが望ましく、同様にリンクの少なくとも1つを通じて補助データ用クロックを送信する。例えば、送信機1’は、ビデオブランキング間隔を除き、チャンネル0、1、及び2(これらは図1システムの同じ番号のものと同一である)を通じて受信機2’へビデオデータを送信し、ビデオブランキング間隔中にチャンネル0、1、及び2の任意の2つを通じて2つのオーディオデータを受信機2’へ送信し、チャンネルCを通じてビデオクロック(例えば、2進波形の上昇端によって決められる)を連続的に送信し、オーディオデータの各バーストと共にタイムスタンプデータを送信する。タイムスタンプデータは、上記2001年9月12日出願された米国特許出願第09/954,663号に記載の通り、オーディオデータのクロックを決める。受信機2’は、オーディオデータを送信するのに用いられたオーディオクロックを回復するためにタイムスタンプデータを処理するように構成される。
【0051】
概してオーディオデータのストリーム用クロックは、ビデオ用のストリームピクセルクロックより遥かに低い周波数を有する。しかし、大抵の用途においてジッターを低減させるために、オーディオクロックはピクセルクロックより正確であることを要する。これは事実である。その理由は、アナログオーディオの歪(ジッターを有するデジタルオーディオから発生されている)は、同一量のジッターを有するデジタルビデオから発生された再生ビデオプラグラムの歪よりも容易に識別できる(アナログオーディオを経験した人には)からである。
【0052】
図2システムでは、ビデオデータの8ビット原始ワードが10ビットコードワードに符号化され、次いで連続化されてチャンネル媒体(チャンネル0、1及び2として識別された導体対の1つ)通じて送信される。受信機2’では、エラーが存在しないならば各10ビットコードワードが元の8ビットワードに復号し戻される。各コードワードは9ビットベースパターン(29の9ビットパターンセットの転移最小化メンバーであり、その最上位ビットは、ベースパターンが転移最小化され、ベースパターンの8つの最下位ビットがDC平衡化アルゴリズムにより変換されてしまっているか否かを示す10番目のビットと接続されることを示す)から成る。送信機1’では各8ビット原始ワードが9ビットベースパターンの1つに符号化され、次いで10ビットのコードストリームとして符号化(10ビットコードワードの送信されるストリームの改良されたDC平衡化を達成するように)される。しかし、復号されたビデオデータは、特定のチャンネル媒体及び送信された連続ストリームの特定のビットパターンに依存してエラー(特に関連するチャンネルが有意のISIを通するならば)を含み得る。
【0053】
もし送信機1’及び2’が、それらがビデオデータを符号化及び復号するのと同一方法で補助データを符号化及び復号し、また、連続リンクの同一チャンネルを通じて符号化された両種類のデータの符号化されたデータを送るように操作されるならば、復号された補助データは同一のエラーレートでエラーにさらされるであろう。たとえビデオデータにとって受容できるとしても、補助データ(特に補助データがオーディオデータの場合には)にとってこのエラーレートは予想外に高くなり得る。補助データに対するエラーレートを低減させるために、送信機1’は本発明により補助データを符号化するように構成され得る。選択的に、送信機1’も同様に本発明によりビデオデータを符号化するように(又はそれが本発明によりビデオデータ及び補助データの双方を符号化する方式で操作される得るように)構成され得る。しかし、本発明により(コードワードの「全セット」の耐エラーサブセットにより)符号化されたデータは、慣習的な方法により(符号化されたビットの両ストリームが同一クロック周波数で送信されると仮定すれば、同一の「全セット」を用いて)符号化された同一データより必然的に低いデータ送信レートを有する。多くの用途において、ビデオデータは、本発明により符号化されるならば、実際的に十分なレートで送信され得ない。従って、図2システムの典型的な実施例は本発明により補助データ(しかしビデオデータではない)を符号化するであろう。
【0054】
一種の実施形態では、送信機1’は本発明により補助データを以下のように符号化するよう構成される。10ビットTMDSコードワードの全セットは、符号化された補助データ(発明的コードワードのみからなる)の10ビットワードの各送信されたストリームが、同一データのTMDS符号化バージョン(発明的コードワードのみならず発明できコードではない全セットのメンバーをも含む)の送信されたストリームによって決められるパターンよりも、シンボル内干渉に対して鈍感な(より感じ難い)パターンを有するような「発明的」コードワードとして選択される。
【0055】
幾つかの実施形態では、10ビットコードTMDSコードワードの全セットの2Mビットサブセット(ここでM<8)は発明的コードワードセットになるよう選択される。選択的に、発明的コードワードセットも同様にガードバンドワードとして用いられる全セットの1つ又はそれ以上のコードワードを含む。図3及び4に関して以下に説明する17個の発明的コードワード(各々が10ビットを含む)は、1つの追加ガードバンドワードで補足された2Mビットサブセット(ここでM=4)の一例である。受信機2’は、発明的10ビットコードワードの各受信されたものを長さMビットの補助データワードとして復号するように実行される。受信機2’は、それが能動ビデオ期間中に受信した慣習的に符号化されたビデオコードワードにつき行う、ブランキング間隔間に受信される符号化された補助データにつき同一の復号操作を行う。しかし、原始補助データの符号化中(発明的コードワードを用いて)送信機1’は、原始ビデオデータのその慣習的な符号化間にそれが行う慣習的なDC平衡化段階(そこでは符号化された「N+1」番目の8個の最下位ビットが反転され、N個の先に符号化されたビデオワードの累積DCドリフト(出力変化)が予め決められた閾値に達すると、結果的に生じる9個のビットが特有の10番目である最上位ビットに連結され、さもなければ、「N+1」目の符号化されたワードの8個の最下位ビットを反転せず、その代わりに当該ワードを別の特有の10番目の最上位ビットに連結する)。むしろ、送信機1’ は、発明的コードワードの結果的に生じるストリームの累積DCドリフトにかかわらず(また、発明的コードワードのMSBが1又は0のいずれかにかかわらず)、単に補助データの各4ビット原始データを発明的コードワードの対応する1つと置き換えるように構成される。発明的コードワードは、発明的コードワードストリームのビットが一連の上昇及び下降する電圧転移として連続リンクを通じて送信されるならば、発明的コードワードのそんなストリームのビットパターンは、時間に亘ってそれが決める電圧ドリフトが受容できる量に限られるという意味で、DC平衡化(又は多分DC平衡化されるように)されるのが好ましい。
【0056】
別の実施形態では送信機1’は、原始補助データのその符号化中(発明的コードワードを用いて)及び原始ビデオデータのその慣習的な符号化中に同一のDC平衡化段階を行う。これは発明的コードワードセットの選択において考慮される。特に、発明的コードワードセットの各コーダワードは9ビットベースパターンを有し、同パターンは10ビットTMDSコードワードの全セットの9ビットベースパターンスペースの選択されたサブセットのメンバーである。また、先に符号化された補助ワードストリームの累積DCドリフトが予め決められた閾値に達しているかどうかに依存して、原始補助データの4ビットワードの符号化中この9ビットベースパターンの8個の最下位ビットが反転されて結果的に生じるパターンが第1値を持つ10番目のビットと連結されるか又はベースパターンは反転されず、その代わりに第2値を持つ10番めのビットと連結される。これらの実施形態では受信機2’は、能動ビデオ期間中受信される慣習的に符号化されたビデオデータワードにつきそれが行うブランキング間隔中に受信される慣習的に符号化された補助データワードへの同一復号操作を行い、次いで各8ビットワード(10ビット符号化補助データワードの1つの慣習的な復号の結果として発生された)を、各々がMビット長さを有する2M補助データワードの1つにマップするために実行される。
【0057】
記載された図2システムの実施形態では、補助データ符号化スペース(発明的コードワードセットで符号化され得る異なった補助データの数)のサイズは、本発明により28(=256)から2M(ここでM<8)へ低減され、従って補助データが送信され得る有効なレートは、チャンネル当りクロック期間当り8ビットからチャンネル当りクロック期間当りMビットビットへ低減される。値Mを低減させる(即ち、全セットからより小さい発明的コードワードセットを選択する)ことによって、より低いビットエラーレート(BER)が達成され得るが、データレートも同様に低減され得る。逆に、パラメータMの増加は、増大されたデータレートに帰着するが、増大されたBERは犠牲にされる。
【0058】
図3及び4に関して発明的コードワードセットの実施形態につき次に述べる。このコードワードセットは、従来のTMDS10ビットコードワードの全セットのサブセットであり、補助データをビデオデータの半分のデータレートで送信するだけで十分ならば、8ビットデータワード(TMDS10ビットコードワードの全セットを用いて慣習的に符号化された)も同様に送信されるTMDS(又はTMDS状)リンクを通じて送信するために補助データの4ビットワードを符号化するのに有用である。概して、2進補助データの8ビット入力ワードは緩衝され、各々の4個の最下位ビットは図4の左り欄(「入力D7-D0」と呼ばれる)の16個の8ビットワード「AD0-AD15」の1つとして符号化され(例えば、図2の送信機1’ において)、各8ビット入力ワードの4個の最上位ビットも同様に16個の8ビットワードAD0-D15の適切な1つとして符号化される。ワードAD0-D15の各々は、図4の左から2番目に示される16進法を有する。ワードAD0-D15の各々は次いで図4の第3欄(「TMDS結果」と呼ばれる)に示される10ビットパターンに対応する1つとして符号化される。コードワード群のマッピングに関連する本発明の各面に関して、以下図4の他の欄につき記載する。
【0059】
図4(及び図3)では、各コードワードの左ビットはLSBであり、(各10ビットコードの場合には)連続リンクを通じて送信される第1ビットである。同様に、各コードワードの右ビットはMSBであり、(各10ビットコードの場合には)連続リンクを通じて送信される最終ビットである。
【0060】
例えば、入力補助データワード10000000(そのLSBは1である)は、2つの半分(1000及び0000)に分割され、2つの半分は次いでそれぞれAD1及びAD0として符号化される。次いで、8ビットワードAD0が10ビットの発明的ワード「0011100101」として符号化され、8ビットワードAD1が10ビットの発明的ワード「0110001101」として符号化される。2つの発明的ワードは、次いで連続的に連続リンクを通じて連続化されて送信され、入力ワードの「最上位半分(0000)を示すビット「0011100101」が、入力ワードの最下位半分(1000)を示すビット「0110001101」の前に送信される。受信機では、各10ビットの発明的ワードが8ビットワードAD0-AD15の1つに復号され、各ワードAD0-AD15及び8ビット入力補助データワードの一半分(4ビット)間に1対1のマッピングがあるので、元の8ビット入力補助データワードが回復されたワードAD0-AD15から再構成され得る。
【0061】
勿論、送信機に表明される入力補助データ(例えば、送信機1’ )は4ビットワードでもよく、その場合送信機は、それらを一連のワードAD0-AD15として符号化する前に、受信された入力補助データを4ビットフォーマットに分割する必要はないであろう。その代わりに、入力補助データは一連の8ビットワードAD0-AD15として予め符号化され得る。
【0062】
概して、符号化された補助データは、ビデオでデータが送信されるTMDSリンクの同一チャンネル(CH0、CH1及びCH2)で送信されるが、補助データはビデオデータ送信の各能動ビデオ期間(そこではDE=1)間のブランキング間隔(そこではDE=0)中に送信される。図5及び6は、本発明のそのような実施形態中に送信される信号のタイミング図である。図5の上部の9信号はブランキング間隔中に送信機に入力された信号を表わし、図5の下部の3信号は、補助データ(図4の10ビットワードを用いて符号化された)と、上部の9信号とに応答してブランキング間隔中にチャンネルCH0、CH1及びCH2を通じて送信される符号化された制御及び同期信号(以下に説明される)を表わす。同様に、図6の上部の9信号は、ブランキング間隔の終り及びそんなブランキング間隔に続く能動ビデオ期間中に信機に入力された信号を表わし、図6の下部の3信号は、上部の9信号に応答してチャンネルCH0、CH1及びCH2を通じて送信される補助データ(図4の10ビットワードを用いて符号化された)と、ビデオデータと、符号化された制御及び同期信号とを表わす。
【0063】
図5及び6において:
入力データの24ビットワードが、符号化用の送信機の符号化回路素子に与えられる。図5は、補助データのワードであるそのようなワード(各々が図6のD[23:0]として識別される)に関する。図6は、ビデオデータのワードであるそのようなワード(各々が図6のD[23:0]として識別される)に関する。各入力ワード(D[23:16])の8ビットが符号化され、連続化されてチャンネルCH2で送信され(10ビット符号化ワードCH2[0:9]として)、そんな各ワード(D[15:8])の別の8ビットがが符号化され、連続化されてチャンネルCH1で送信され(10ビット符号化ワードCH1[0:9]として)、そんな各ワード(D[7:0])の別の8ビットが符号化され、連続化されてチャンネルCH0で送信される(10ビット符号化ワードCH0[0:9]として)。いくつかの実施例では、ビデオデータはRGBフォーマットの形である(赤、緑及び青ピクセルがそれぞれチャンネルCH2、CH1及びCH0で送信される)。これに鑑み、チャンネルCH2、CH1及びCH0は、時々本明細書では(図3におけるように)、それぞれ赤(又はR)チャンネル、緑(又はG)チャンネル及び青(又はB)チャンネルと呼ばれる。その代わりに、符号化された(次いで送信される)ビデオデータは輝度-色光度フォーマットの形である;
波形「DCK」はデータクロックを示す。データクロックの各サイクル中、補助データ(又はガードバンド)を示す発明的コードワードの各1つの10ビット、又はビデオデータを示す従来のTMDS10ビットコードワードの各々は、チャンネルCH2、CH1及びCH0の関連する1つを通じて連続的に送信される。いくつかの実際的実施例では、その後符号化、送信及び復号操作をクロックするために用いられる(クロックDCKそれ自体と共に)位相偏移回路要素がクロックDCKの多重、位相偏移バージョンを発生させるために用いられる。別の実際的実施例では、符号化、送信及び復号操作をクロックするためにDCKの10倍の周波数を有するクロック(しかしDCKと同位相)を用いることが可能であり、このより速いクロックの各サイクル間に一コードビットが送信される;
波形DE(図6の)はビデオデータ使用可能信号であり、波形AUX DE(図6の)は補助データ使用可能信号である。DE=1かつAUX DE=0ならば、ビデオデータ(図6のD[23:16]、[15:8]及び[7:0])は符号化され、符号化されたビデオの連続化された10ビットワードが、チャンネルCH0、CH1及びCH2を通じて送信される。DE=0かつAUX DE=1ならば、補助データ(図5のD[23:16]、[15:8]及び[7:0])は符号化され、符号化されたビデオの連続化された10ビットワードは、チャンネルCH0、CH1及びCH2を通じて送信される。DE=0かつAUX DE=0ならば、送信機はそのデータ入力に表明された信号を無視し、その代わりにその制御入力(図5及び6でCTL[3:2]として示されたビットCTL3及びCTL2と、図5及び6でCTL[1:0]として示されたビットCTL1及びCTL0)に表明された制御ビット対を符号化し(10ビットTMDSコードワードとして)、これらのコードワードを連続化し、チャンネルCH1及びCH2を通じて連続化されたコードワードを送信し、また、その同期入力に表明された同期ビット対(HSYNC及びVSYNC)を符号化し(10ビット移転-最大化ワードとして)、これらのコードワードを連続化し、チャンネルCH0を通じて連続化したコードワードを送信する。
【0064】
さらに特定すると、各ブランキング間隔(そこではDE=0である各間隔)は、少なくとも3つの部分を有する。即ち、初期部分(「補助プリアンブル」)、それに続く補助データ部分、それに続く最終部分(「ビデオプリアンブル」)。選択的に、一ブランキング間隔(各々が、符号化された補助データの異なったチャンネルのバーストが続く、少なくとも1つの補助ガードバンドワードを含む)には2つ又はそれ以上の補助データ部分がある。即ち、DEの下降端及び第1補助データ部分の開始間の初期補助プリアンブル、ブランキング間隔の各後続補助データ期間前の追加の補助プリアンブル及び最終補助データ期間と次の能動ビデオ期間との間のビデオプリアンブルがある。各ブランキング間隔の初期補助プリアンブル中に、制御ビットCTL3、CTL2、CTL1及びCTL0の特定パターンを示す反復、同期ビットHSYNC及びVSYNCの任意のパターンを示すコードワードの反復及び同様に選択的に初期ビットパターン(例えば、チャンネルCH2及びCH1の初期補助プリアンブルの開始時における図5の「Rsvd」と表示される時間間隔内のパターン)が送信される。各ブランキング間隔のビデオプリアンブル中に、制御ビットCTL3、CTL2、CTL1及びCTL0の他の特定パターンを示す反復、同期ビットHSYNC及びVSYNCの任意のパターンを示すコードワードの反復及び同様に選択的に初期ビットパターン(例えば、チャンネルCH2及びCH1の初期補助プリアンブルの開始時における図6の「Rsvd」と表示される時間間隔内のパターン)が送信される。ブランキング間隔の少なくとも幾つかの各補助コードワード部分中に、発明的コードワード(符号化された補助データを示す)及びガードバンドワードが送信される。
【0065】
さらに特定すると、ビデオプリアンブル(図3及び6に示されるように)中に以下の信号が送信される:即ち、CTL3=0、CTL2=0を示すコードワード0010101011の反復がCH2で送信され(好ましくは「Rsvd」間隔の初期ビットパターン後)、CTL1=0、CTL0=0を示すコードワード0010101011の反復がCH1で送信され(好ましくは初期ビットパターン後)、同期ビットHSYNC及びVSYNCの4つの可能な組合せの1つを示すコードワードの反復がCH0で送信される。典型的操作では、ビデオプリアンブルの最終12ピクセルクロックサイクル中(図6に示すようにDEの0-1転移の直前に)HSYNC=0、VSYNC=0を示すコードワード(即ち、図6の下部に示すコードワード0010101011)がチャンネルCH0を通じて送信されるように、「同期ビットHSYNC及びVSYNCの双方が0値を有する。
【0066】
初期補助プリアンブル(図3及び5に示されるように)中に以下の信号が送信される:即ち、CTL3=0、CTL2=1を示すコードワード1101010100の反復がCH2で送信され(好ましくは「Rsvd」間隔の初期ビットパターン後)、CTL1=0、CTL0=0を示すコードワード0010101010の反復がCH1で送信され(好ましくは初期ビットパターン後)、同期ビットHSYNC及びVSYNCの4つの可能な組合せの1つを示すコードワードの反復がCH0で送信される。典型的操作では、初期補助プリアンブルの「VSYNC」期間中(図3のVSYNCウインド)に、特定の値CTL3、CTL2、CTL1、CTL0、VSYNC及びHSYNCのコードワード(図3に示すように)がチャンネルCH2、CH1及びCH0で送信される。
【0067】
2つ又はそれ以上の種類の補助データが同一チャンネル(例えば、CH1又はCH2)を通じて送信される場合には、各種類の補助データの送信を可能にするために別々の補助データ使用可能信号が用いられ得る(例えば、第1種の補助データ用に信号「AUX1 DE」及び第2種の補助データ用に信号「AUX2 DE」)。
【0068】
2つのデータ使用可能信号「DE」及び「AUXDE」に関して図5及び6は記載されてきたが、単一データ使用可能信号(例えば、信号DE及びAUXDEに論理「OR」演算施行結果を示す組合せ使用可能信号)及びビデオ又は補助データのいずれかを示すデータ入力(D[23:0])の単一セットに応答して、記載されたすべての符号化、連続化及び送信を行うように構成された部分(「コア」)で送信機が実行され得ることが考えられる。コアを除いた送信機の追加回路素子は、補助データ(例えば、24ビット補助データワード)及びビデオデータ(例えば、24ビットビデオデータワード)の別々のセットと、補助データ使用可能信号「AUX DE」とを受信するように構成される。データ使用可能信号は以下の一連の反復値を持ち得る:即ち、(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=1、AUX DE=0)、次いで(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=0、AUX DE=1)。勿論、データ使用可能信号は、非反復シーケンス(列)等他の一連の値でも同様に起こり得る。例えば、いつかの状況において、補助データは、いくつかのビデオブランキング間隔内で送信されるが、すべてのビデオブランキング間隔内では送信されない。従って、以下の一連の値を持つ信号DE及びAUX DEでは、補助データは、一ブランキング間隔では送信され得るが、次のブランキング間隔では送信され得ない:即ち、(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=1、AUX DE=0)、次いで(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=0、AUX DE=1)、次いで(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=1、AUX DE=0)、次いで(DE=0、AUX DE=0)、次いで(DE=1、AUX DE=0)である。送信機の追加の回路素子は、組合せデータ使用可能信号を生成するために信号DE及びAUX DEを共に理論和(「OR」)する論理回路素子を含み得る。追加の回路素子は、同様に補助データを4ビットフォーマットにパックし、補助データの各4ビット部分を、図4に示すワードAD0-AD15の1つとして符号化し、適切なタイミングでガードバンドワードを補助データワードAD0-AD15のストリーム内に追加し、ビデオガードバンドワードをビデオデータストリーム内に追加する(又はその代わりに、適切なタイミングで、ビデオデータ(ビデオガードバンドワードで)のワードをビデオガードバンドワードで置換する)ことができる。追加の回路素子は、ビデオデータの一連のバースト及び補助データ(ガードバンドワードで)をコアー(コアメモリ)に表明し(例えば、ビデオデータのバーストをビデオガードバンドワードと交番させ、補助データをガードバンドワードと交番させる)、また、同様に組み合わさったデータ使用可能信号をコアーに表明することができる。コアーは、結合されたデータ使用可能信号(別々のDE及びAUX DE信号よりはむしろ)と、ビデオ及び補助データのバーストとに応答して図5及び6に関して述べたすべての符号化、直線化及び送信操作を行う。
【0069】
前節で述べた実施形態の変形では、送信機の「追加の回路素子」は、2つ又はそれ以上の補助データのセット(各セットは異なった種類の補助データを含む)を受信しかつ符号化するように結合かつ構成される。追加回路素子は、ビデオデータ、補助データの各セット用の補助データ使用可能信号(例えば、第1及び第2補助データ使用可能信号「AUX1DE」及び「AUX2DE」)及びビデオデータ使用可能信号(「DE」)を受信すると共にビデオデータ及び符号化された補助データのの一連の各バーストをコアーに表明するために同様に結合かつ構成される。ビデオデータ使用可能信号(DE)及び補助データ使用可能信号(AUX1DE及びAUX2DE)信号は、以下の一連の反復値を持ち得る:即ち、(DE=0、AUX1DE=0、AUX2DE=0)、次いで(DE=1、AUX1DE=1、AUX2DE=0)、次いで(DE=0、AUX1DE=1、AUX2DE=0)、次いで(DE=0、AUX1DE=0、AUX2DE=1)。追加の回路要素は、結合されたデータ使用可能信号を作るために信号DE、AUX1DE及びAUX2DEを共に倫理和する論理回路素子を含むと共に結合されたデータ使用可能信号(別々のビデオデータ及び補助データ使用可能信号よりはむしろ)をコアーに表明する。
【0070】
連続リンクの少なくとも1つのチャンネルの各々で(例えば、TMDSリンクを通じて本発明によるデータ送信の場合にはチャンネルCH2及びCH1の各々で)、符号化された補助データの各バーストの開始時(即ち、各ブランキング間隔の各「補助プリアンブル」の直後)に、符号化された補助データの各バーストの終了時及び符号化されたビデオデータの各バーストの開始時(即ち、各ブランキング間隔の「ビデオプリアンブル」の直後)に発明的コードワードの適切な1つ(又は発明的ガードバンドワードの2つ又はそれ以上の適切なもの)が送信される(ガードバンドワード又はガードバンドワードのセットとして)のが望ましい。
【0071】
本発明により、送信されるべき原始データは、コードワードの全セットの「耐エラー(エラーに強い)サブセットを用いて符号化される。各「耐エラー」サブセットはコードワードセット(時々本明細書では「黄金セット」と呼ぶ)からなり、各黄金セットは1つ又はそれ以上のコードワード(時々本明細書では「黄金ワード」と呼ぶ)からなる。黄金セットの各「黄金ワード」は、単一原始データ値を示す。黄金セットが2つ又はそれ以上の黄金ワードからなる場合には、これらの黄金ワードの各々が同一原始データ値を示す。全セット内のコードワードの群が決定される。各群は、「黄金セット」及び選択的に全セットの1つ又はそれ以上の追加のコードワードを含み、ここでは追加コードワードの各々が、送信又は送信及び復号におけるそのような黄金ワードのありそうなビットエラーの結果として発生される可能性があると云う意味で、各追加コードワードが群の黄金セットの黄金ワードに「類似」する。群の1つ内の各受信されたコードワードは、当該群の黄金セットによって決定される原始データ値にマップされる。受信されたコードワードの単一原始データ値への一群の各マッピングは、群内のエラー含有ワードを該エラー含有ワードに最も対応しそうな原始データ値へ戻してマッピングすることによってエラー訂正することができる。
【0072】
コードワードの全セットは、連続リンクのチャンネルを通じて送信するために一種のデータ(例えば、ビデオ)を符号化するのに用いられ、また、耐エラーサブセットは、同一チャンネルを通じて送信するために他の種類のデータ(例えば、ビデオデータと関連するか又はそれに有用なオーディオデータ又は他の「補助」データ)を符号化するのに用いられ得る。
【0073】
いくつかの実施形態では各黄金セット内の各コードワード(及び全セット内の各コードワード)は、Mビットワードの符号化されたバージョンであるNビットワードであり、ここではMはNより小さい整数である。連続リンクを通じた一連のNビット黄金ワードの送信後、各受信されたNビットコードワードは黄金ワードの1つとは異なるか(送信エラーが起こってしまっているならば)又はそれは送信された黄金ワードの1つと同一であり得る。群の1つ内の各受信されたNビットコードワードは、復号されたMビットワードを発生させるために復号され、そのような各復号されたMビットワードは、当該群の黄金セットによって決められる原始データ値へマップされる。
【0074】
例えば、一種の実施形態ではコードワードの全セットは、256の8ビット原始ワードを示す10ビットTMDS符号化されたワードのセットである。全セットの耐エラーサブセットは、256の8ビット原始ワードの全セットのサブセットを示す8ビット「黄金ワード」からなる。この種の好ましい実施形態では、耐エラーサブセットは16の黄金セットからなり、各黄金セットは1つの8ビット原始ワードを示す10ビットTMDSコードワードからなり、10ビットTMDSコードワードの各群は黄金セットの1つ及びそんな黄金セットのコードワードと類似の少なくとも1つの10ビットTMDSコードワードを含む。そのような好ましい実施形態では、各群の1つ内の各受信された10ビットコードワードは、8ビットワードを回復するためにTMDS復号アルゴリズムにより復号され、各回復された8ビットワードは当該群によって決められる8ビット原始ワードにマップされる。
【0075】
図7を参照して、本発明により受信されたワードの群(例えば、図7の群Sa及びSb)を個々の送信された原始データワード(例えば、ワード「a」及び「b」)へマッピングする概念につきさらに述べる。次いで、図4を参照してそんなマッピングの特定の例につき述べる。
【0076】
図7参照すると、コードワードの全セット(例えば、本発明により全セットの「黄金ワード」のみを用いて補助データが符号化されるならば、主データを符号化するために用いられ得る)は、異なった2Nの、各々が順序づけられたNビットのセットである、原始データを符号化するために用いられ得るコードワード(「2Nスペース」)である。黄金ワード(「2nスペース」)は、2nの異なった原始データワードを符号化するために用いられ得る全セットのサブセットをなすコードワードであり、そんな各原始データワードは「n」ビット(ここで「n」はN未満の整数である)の順序づけられたセットである。始めに、生原始データ(任意の長さからなり得る)は緩衝され、nビットフォーマット内に(即ち、2n原始データワードセットのnビットメンバー内に)パックされる。各異なったnビット原始データワードは次いで黄金ワード(「2nスペース」内で)の1つとして符号化され、連続リンク(概してリンクの単一チャンネルを通じて)を通じて送信される。送信はエラーに帰着するか又は無エラーであり得る。
【0077】
コードワードの全セットの群は、各群が「黄金セット」(1つ又はそれ以上の黄金ワードからなる)及び選択的に全セットの1つ又はそれ以上の追加コードワードを含むように予め決められる。ここで、追加コードワードの各々は、当該群の黄金セットの黄金ワードに類似する。例えば、図7では、群「Sa」は原始ワード「a」を符号化する黄金ワードの各々からなる黄金セットを含み、群「Sb」は原始ワード「b」を符号化する黄金ワードの各々からなる黄金セットを含む。各群の1つ内で受信された各コードワードは、同群の黄金セットによって決められる原始データ値にマップされる。
【0078】
N=8及びn=4のいくつかの実施形態では、2Nスペースの各コードワードは10ビットTMDS符号化ワードであり、2nスペースは10ビットTMDS符号化ワードの全セットのサブセットである。各10ビットTMDSコードワードは、8ビットコードワードを発生させるためにTMDS復号アルゴリズム(又はその修正されたバージョン)により復号される。本発明のこれら及び他の実施形態では、黄金ワードの送信はエラーに帰着するか又は無エラーであり得る。
【0079】
チャンネルがシンボル間干渉又は他の劣化状態を有するならば、各特定の黄金ワードにつきある種の送信エラーが期待され得る。従って、各黄金ワードにつき(即ち、2nスペースの各Nビットメンバーにつき)、そんな黄金ワードを含む群は、黄金ワードの送信中のそのような送信エラーに起因しそうな2nスペースのすべてのNビットメンバーを含むのが望ましい。しかし、各群は互いに素(共通元を持たない)なので、一群に含まれるNビットワードはすべての他の群から省略される。
【0080】
本発明の各実施形態は、黄金セットの各黄金ワードに加えて少なくとも1つのコードを含む少なくとも1つ(及び該して2以上の)の群を用いる。本発明のいくつかの実施形態は、黄金セットの各黄金ワードに加えて少なくとも1つのコードを含む少なくとも1つの群を用い、また、同様に黄金セットの各黄金ワード以外のコードを含まない少なくとも1つの他の群をも含む。すべての群(例えば、図7のSa及びSb)は互いに素なので、送信(又は送信及び復号)中エラーが起こると否とにかかわらず、群が受信されたNビットコードを含むならば、受信されたコードは正しい原始コードに戻してマップされる。
【0081】
図7の一種の実施形態では、コードワードの全セット(「2Nスペース」)は 10ビットTMDSコードワードの全セットであり、「2nスペース」は予め決められた16の異なった18ビット原始データワードを示すTMDSコードワードからなる。従って、各群は、16の異なった原始データワードの1つを示す黄金ワードを含むTMDSコードワードの黄金セットを含む。概して、生原始データの4ビットワードは、16の異なった8ビット原始データワードとして予め符号化され、結果的に生じる8ビット原始データワードは次いで送信のために2nスペースの10ビットメンバーの1つとして符号化される。従って、耐エラーサブセット(TMDSコードワードの全セットの)は、16の予め決められた8ビット原始データワード(TMDSコードワードの全セットによって決められた256の8ビット原始データワード)を決めるこれらの10ビットTMDSコードワード(TMDS復号アルゴリズム又はその修正されたバージョンにより復号されるならば)からなる。各群は、黄金セットの黄金ワードのみならず、黄金ワードの1つに「類似」する少なくとも1つの10ビットTMDSワードを含むのが望ましい。即ち、それが他のTMDSコードワード(例えば、黄金ワードに類似するコードワードは、そのビットの1つの値においてのみ黄金ワードとは異なる)のものより黄金ワードの送信におけるビットエラーに起因しそうであるという意味からである。
【0082】
コードワードの全セットから黄金セットを選択するプロセスは重要である。概して、2進コードワードの全セットから選択される特定黄金セットの最高の選択は、全セットによって実行される特殊の符号化(即ち、全セットの各コードワードのどのビットが0でありどれが1であるかの詳細)に依存する。既に言及した通り、いくつかの好ましい実施形態では、黄金セットのコードワードの連続パターンがより少ない連続した0及び1(例えば、平均で)を持つように選択され、従って、全セットの選択されてないコードワードにおけるよりは、送信中ISIに対してより鈍感になるように(例えば、黄金ワードの連続する0及び1のコードワード当りの平均数が、黄金ワードとして選択されない全セットのコードワードのものより小さくなる)選択される。
【0083】
他の好ましい実施形態では、一方の群の任意の黄金ワード及び他方の群の任意の黄金ワード間のシグナル距離(ハミングディスタンス)が閾値を越える基準、又は異なった群の黄金ワード間のシグナル距離が、各群が互いに素であるという制約下で実際的範囲(例えば、平均シグナル距離が最大化される)まで最大化(ある意味で)される基準を満たすように黄金ワードが選択される。これは、各群に含まれ得る「誤ったコード」の数を増加させるのを助長し、同時に各群が互いに素である制約を維持する。
【0084】
本発明を実行するために、受信機(例えば、図2の受信機2’)は、群の要素(例えば、4つの受信されたコードワードの各々に応答して、ここでは当該群は1つの黄金ワード及びそれと類似の3つのコードワードからなる)を示す各入力に応答して各群によって決められる1つの値(例えば、原始データワード)を出力する予め決められた表を含むように構成されるのが望ましい。同表は、群の黄金セットによって決められる原始ワードに対する各群内の各受信されたコードワードのマッピング、又は黄金セット(それは次いで受信機内(又は外)の従来のハードウエア又はソフトウエアによって、群の黄金セットによって決められる原始ワードへマップされる)の黄金ワードに対する各群の各受信されたコードワードのマッピング、又は群の黄金セットによって決められた原始ワードに対する各群の各受信されたコードの符号化されたバージョンのマッピング、又は単一復号されたコードワード(それは次いで受信機内(又は外)の従来のハードウエア又はソフトウエアによって、群の黄金セットによって決められる原始ワードへマップされる)に対する各群内の各受信されたコードワードの復号されたバージョンのマッピングを実行する。
【0085】
例えば、図2の受信機2’は、そんな表を実行する、「コードワード回復、マッピング及び復号」回路素子20を含む。回路素子20は、チャンネル0、チャンネル1及びチャンネル2の各々で受信されるデータから10ビットのTMDSコードワードを回復し、群の1つで回復された各ワードを群の黄金ワードへマップ(表を用いて)し、8ビット復号値(図4左欄の17個の8ビットワードの1つ)を発生させるために各黄金ワードを復号する。8ビット復号値は原始ワードを示し、回路素子20は、図4のワードAD-0AD-15の1つを示す各18ビット値に応答して選択的に4ビット生原始データを発生させる。
【0086】
各群(従って受信機の上記表への入力)は、各群の結合がコードワードのスペース(例えば、図7の全体の2Nスペース)をおおい、各群が互いに疎になるようにコードワード(例えば、図7の2Nスペース)の全セットの一部でもよい。しかし、一黄金ワードの送信に応答して全セット内のコードワードの1つが受信される確率が非常に小さいか又は無視され得るならば、そんなコードワードはすべての群から除外され(かつ表から落し)得る。後者の場合には、各群の結合はコードワードの全体スペース(例えば、図7の全体の2Nスペース)はおおわない。
【0087】
便宜上、我々は請求項では、「群の好ましいワードセット(又は黄金セット)によって決められる入力データ(又は原始データ)値に一群の各コードワードをマップする」との表現、又はこの表現の変形を用いて、群の好ましいもワードセットによって決められる原始データ(入力データ)への群の各コードワードの直接マッピング、又は群の黄金セット(又は選抜されたワードセット)によって決められる原始データ(入力)への慣習的な黄金セット(又は選抜されたワードセット)の慣習的なマッピングが選択的に後続する、群の黄金セット(又は選抜されたワード)の黄金ワード(又は選抜ワード)への一群の各コードワードのマッピング、又は、群の黄金セットによって決められる原始データ(入力)値への一群の各コードワードの復号されたバージョンのマッピング、又は群の黄金セット(又は選抜されたワードセット)によって決められる原始データ(入力)への慣習的な黄金セット(又は選抜されたワードセット)の慣習的なマッピングが選択的に後続する、単一復号されたコードワードへの一群の各コードワードの復号されたバージョンのマッピングを示す。
【0088】
多数の可能なエラーが起こり得るので、2つの異なった黄金ワード(2つの異なった黄金セットからなる)の送信に影響しそうな予測されたエラーが同一の受信されたコードを作り出すことが可能である。これは、一方の群が受信されたコードを除外するよう予め決めない限り、2つの黄金セットを含む各群内の望ましくない重複を生じさせ得る。各群間のそんな重複を避けるために、受信されそうもないコードは関連する群から除外されるべきである。例えば、第1群が第1黄金ワードを含み、第2群が第2黄金ワードを含むならば、受信されるコードワード(黄金ワードではない)は結果的に第1黄金ワードの送信から起こったと予想され(確率P1で)、また、同一の受信されたコードワードが結果的に第2黄金ワードの送信から起こり(確率P2で、ここでP2はP1より小さい)、それなら第1群は受信されたコードワードを含むべきであるが、受信されたコードワードは第2群には含まれるべきではない。
【0089】
既に言及したように、発明的受信機のいくつかの実施例は、黄金ワードの受信されたバージョンを原始データ値へ2段階マッピングするように構成される。即ち、第1段階では一群内の各受信されたコードワードは同群の黄金セットの一黄金ワードへマップされ、第2段階では第1段階中に決定された黄金ワードが同群の黄金セットによって決定された原始ワードへマップされる。そんないくつかの実施例では、エラー訂正コードの追加ブロックが黄金ワードの各セットで送信され、受信機は、エラー訂正コード(どの群のメンバーでもない受信されたエラー含有コードワードを訂正し、可能な範囲までそれらを黄金ワードに置き換える)を用いてエラー訂正を行う前にマッピングの第1段階を行うように構成される。後者の実施例では発明的黄金ワード及び群は、エラー訂正の実行によって与えられる自由度を利用するマッピングを実行するように選ばれるのが望ましい。例えば、黄金ワードは、異なった群の任意の2つの黄金ワード間のシグナル距離が実際的程度まで最小化され、(又はさもなければ最大化されず)また、基準を満たすように選択され得る。群がそんな黄金ワードを含むことで、受信機のエラー訂正回路素子によって検出される誤りビットの数が最小化され、従ってエラー訂正コードのオーバーヘッド(総量)が最小化され得る。
【0090】
例えば、図2の受信機2’の実施例は、「コードワード回復、マッピング及び復号」回路素子20の出力に結合されたエラー訂正回路素子22を含む。回路素子20は、発明的群のメンバーである回復されたコードワードに応答して黄金ワードを発生させ、当該エラー訂正コード及びどの群のメンバーでもないリンクを通じて受信される任意の10ビットコードワードを表明(回路素子22に)するためにマッピングの第1段階を行うように構成される。回路素子22はどの群のメンバーでもない、受信されたエラー含有コードワードを訂正するためにエラー訂正コードを用いてエラー訂正を行い、それによって可能な範囲までそんなエラー含有コードワードを黄金ワードで置き換える。回路素子20は、それが受信するか又は発生させる黄金ワードを復号するために選択的にも構成される。回路素子22によって発生された黄金ワードは、復号のために回路素子20に表明されるか又は受信機2’以内の他の復号回路素子によって復号され得る。受信機2’の記載された実施例の変形では回路素子22は除外される。
【0091】
図4を参照して、本発明の一種の好ましい実施形態で用いられる17個の黄金ワードのセット及びコードワード群(各々が黄金ワードの1つを含む)のセットの特定の例につき次に記載する。
【0092】
図4では、第3欄(左から)は、既に述べている、17個の黄金ワードを示す。黄金ワードの16個は16の異なった8ビット原始データワード(各8ビット原始データワードは生原始データの4つのビットを示す)を符号化するのに用いられ、他の黄金ワード(第1列のワード1100110010)はガードワードとしてのみ用いられる。黄金ワードの各々は10ビットTMDS符号化ワードである。第4欄(左から)は、各10ビット黄金ワードにつきいくつかの可能な誤り事例を示し、第5欄は、従来のTMDS復号アルゴリズムによる第4欄の対応する10ビットワードの復号から結果的に生じる8ビットワードを示し、第6欄は単に第5欄の対応する要素の16進法表現を示す。第7欄(左から)は、第4欄の各対応するワードが、第3欄の対応する黄金ワードを含む群のメンバーであるか否かに対する表示を含む。特に、第7欄の「IGNORE(無視する)」の用語は、第4欄の対応するワードが第3欄の対応する黄金ワードを含む群のメンバーではないことを示す。
【0093】
17個の群(図4の水平バー(線)で分離された)が存在する。即ち、黄金ワード「1100110010」と、コードワード「1110110010」及び「1100010010」(すべてが「プリ‐データ」補助ガードバンドワードにマップされる)を含む第1群;黄金ワード「0011100101」と、コードワード「1011100101」、「0001100101」、「0011110101」及び「0011100001」(すべてが原始ワードAD0にマップされる)を含む第2群(原始ワードAD0を符号化するための);、黄金ワード「0110001101」と、コードワード「0111001101」及び「0110000101」(すべてが原始ワードAD1にマップされる)を含む第3群(原始ワードAD1を符号化するための);示された他の14個の群(各々が14個の他の黄金ワードの異なった1つを含み、原始ワードAD2‐AD15の異なった1つへマップされるワードからなる)である。
【0094】
示された各群(第7欄にはそんな回復されたコードワードに対応する「IGNORE」シンボルはない)の1つにおいて受信機がコードワードを回復すると、受信機は回復されたコードワードを、群の黄金ワードによって決定される(回復されたコードワードを群の第3欄の黄金ワードにマッピングするのと同等である)原始ワード(図4の第1欄)にマップする。
【0095】
第7欄の用語「IGNORE」でマークされる第4欄の各コードワードは、対応する黄金ワードを含む群のメンバーではない。例えば、図4の第3欄のコードワード「1100111010」は第1群(黄金ワード「1100110010」を含む)のメンバーではない。何故ならばこのワードは、黄金ワード「1000111010」を含む群のメンバーでありかつ各群は互いに素であるべきだからである。受信機はコードワード「1100111010」を、黄金ワード「1100110010」(図4の第1欄)の送信における単一ビットエラー(比較的高い確率を有する)の結果として、また黄金ワード「1000111010」(図4の45番目の列)の単一ビットエラー(同様に比較的高い確率を有する)の結果としても回復するが、受信機は、受信したワードを、黄金ワード「1100110010」によって決定される原始ワード(「01010101」にマップするよりはむしろ、8ビット原始ワード「AD10」(受信されたワードを黄金ワード「1000111010」にマップするのと同等である)にマップするであろう。
【0096】
別の例として、送信機が黄金ワード「1100110010」(図4の第1列)を送信すると、送信が無エラー(非常に高い確率を持つ)ならば、受信機はコードワード「1100110010」を回復するであろう。受信機は、復号された8ビットワード「01010101」を決定するために従来のTMDS-復号アルゴリズムによりこの回復されたワードを復号し、復号された8ビットワードを原始ワード「01010101」(プリ‐データ補助ガードバンドワードである)するであろう。受信機は、黄金ワード「0011001101」の送信における単一ビットエラーの結果として、ワード「0011001111」(図4の52番目の列の)を回復し、また、受信機は、同一の復号された8ビットワード(「01010101」)を決定するために従来のTMDS-復号アルゴリズム(そのDC平衡化ビットの値の結果としてその8つの最下位ビットを反転する)によりこの回復されたワードを復号するであろう。受信機は、この受信されたワードを原始ワード「01010101」(それは受信されたワードを黄金ワード「1000111010」にマップすることと同等である)にマップするであろう。
【0097】
上記発明的ガードバンドワードに関して、各ガードバンドワードは黄金ワード(図4例におけるように)でもよい。その場合には、各ガードバンドワードにつき各々が2つ又はそれ以上のコードワード(ガードバンドワードを含む)を含む1つの群があり得る。その代わりに、ガードワードは黄金ワードではないが、それらは確実に黄金ワードから区別できる。
【0098】
少なくとも1つのガードバンドワードを用いる本発明の各実施形態では、各ガードバンドワードは、受信機が符号化された制御(又は同期)ワード送信及び符号化されたデータ送信間の関連する転移(ガードバンドワードによって示される)をより確実に識別することを可能にするビットパターンを持つべきである。従って、発明的黄金セット選択上の追加の要因は、黄金セットが適切なガードバンドワード(即ち、ガードバンドワードは黄金ワードである)を含むか又は当該黄金セットの各黄金ワードが用いられる各ガードバンドワードから確実に区別され得るべである。例えば、図4に示す17の黄金ワードのセットは、補助データバーストの開始を識別するのに用いられる特定の補助ガードバンド(即ち、図4の第1列第3欄に示されるビットパターン「1100110010」を含む。図5に示すように、この「プリ‐データ」補助ガードバンドの2回の反復が、チャンネルCH2及びCH1の各々において符号化された補助データの各バーストの開始時点(即ち、各補助プリアンブルの直後)で送信されるのが望ましい。既に述べたように、チャンネルCH2及びCH1で送信される(補助プリアンブル間に)各特定の符号化された制御ワードの最終ビットは「0」なので、受信機が送信された補助データバーストの開始時点を識別できる信頼性を増大させるためにプリ‐データ補助ガードバンドワードとして選ばれたコードワードの送信された第1ビットは「1」である。
【0099】
図4に示される17の黄金ワードのセットは、補助データバーストの終点を識別するのに用いられ、またビデオガードバンドワードとしても用いられるワード(入力ワードAD11に対応する黄金ワード「0011001101」を含む。図5に示されるように、この「ポスト‐データ」補助ガードバンドワードの2回の反復は、チャンネルCH2及びCH1の各々において符号化された補助データの各バーストの終了時(即ち、各ビデオプリアンブルの直前)に送信されるのが望ましい。
【0100】
プリ‐データ補助ガードバンドワードは各補助データバーストの開始時に反復される必要はなく、ポスト‐データ補助ガードバンドワードは各補助データバーストの終了時に反復される必要はない。好ましい実施形態(図5に示される)では、受信機がデータの送信及び回復間に起こり得るチャンネル間のデータ転移エラー(例えば、チャンネルCH2で受信されるデータの僅かな長さのエラーと比較したチャンネルCH1で受信されるデータのそれ)をより容易に識別かつ訂正できるようにするために各々が反復される。本発明の他の実施形態では、補助ガードバンドワードは、各補助データバーストの開始時に3回以上反復(又は一回のみ送信される)され、及び/又は、各補助データバーストの終了時に3回以上反復(又は一回のみ送信される)される。
【0101】
図4に関して、黄金ワード「0011001101」(入力ワードAD11に相当する)は、入力ワードAD11によって示される補助データの4ビット量を符号化するコードワードとして及びポスト‐データ補助ガードバンドワードとして用いられることに加えて、ビデオデータバーストの開始時を識別するビデオガードバンドワードとして用いられる。図6に示されるように、このビデオガードバンドワードの2回の反復は、符号化されたビデオデータの各バーストの開始時(即ち、各ビデオプリアンブルの直後)に送信されるのが好ましい。チャンネルCH1及びCH2の各々で送信される(ビデオプリアンブルの終了時に)符号化された制御又は同期ワードの最後の2ビットは、既に述べたように[11]になりそうなので、受信機がビデオデータの送信されたバーストの開始時点を識別し得る信頼を増大させるために、ビデオガードバンドワードの始めに送信される2つのビットは「00」になるように選択される。
【0102】
ビデオガードバンドワードは、各ビデオデータバーストの開始時に反復される(2回送信される)必要はない。図6に示される好ましい実施形態では、バースト間の偶数ピクセル数を示すコードワードの送信(チャンネルCH0、CH1及びCH2の各々で)を確保するためにそれが反復される。他の実施形態では、ビデオガードバンドワードは、各ビデオデータバーストの開始時に3回以上反復(又は一回のみ送信)される。
【0103】
本発明のいくつかの実施形態では、ビデオデータの2つの(又はそれ以上の)ストリームが送信される(1つ、2つ又は3チャンネル以上)。例えば、2つ又はそれ以上のビデオデータストリームは、図2のチャンネル0、1及び2の1つ又はそれ以上の各々を通じて時間多重方式で送信され得る。ビデオデータの異なったストリームのバーストが、一チャンネルを通じて連続的に送信されるならば、異なったビデオガードバンドワードが、各異なったストリームが異なったビデオガードバンドワードによって識別されて、各バーストの開始時(及び/又は終了時)に送信され得る。同様に、補助データの2つ(又はそれ以上の)ストリームは1つ、2つ又はそれ以上のチャンネルを通じて送信され得る。補助データの異なったストリームのバーストが、一チャンネルを通じて連続的に送信されるならば、各異なったストリームが異なったガードバンドワードによって識別されて、異なった補助ガードバンドワードは各バーストの開始時(及び/又は終了時)に送信され得る。
【0104】
符号化されたデータが多重独立チャンネルを通じて連続的に送信されるところでは、個々のチャンネルのDE転移は、各チャンネルのガードバンドワードを用いることによって独立的に訂正(本発明により)され得る。いずれかの方向(ISIの理由から又はリンク上の他のノイズ源)で1つのピクセルクロックサイクル(又は2つ以上のピクセルクロックサイクル)によってTMDSリンク(又はTMDS状リンク又は他の連続的リンク)の多重チャンネルを通じて送信されるビットによって示されるDE転移間には不整列があり得るので、同一ガードバンドワードのセット(各々が発明的コードワードのセットのメンバー)は、各チャンネルを通じて送信される(例えば、各チャンネルの各補助プリアンブルの終了時、及び/又は各チャンネルのビデオプリアンブルの開始時、及び/又は各チャンネルのビデオプリアンブルの終了時に)発明的コードワードを用いて符号化されたデータの各バーストの開始及び/又は終了時に本発明により送信されるのが望ましい。これはチャンネル対チャンネル整列及びデータ完全性を改良し得る。適切な数のガードバンドワードを利用可能にさせる必要性は、発明的コードワードセットを選択する要因である。
【0105】
ガードバンドワードの送信を反復する(予想されるビットパターン及びそんなパターンに続く本発明によリ符号化されたデータのバースト間の転移時、又は本発明によリ符号化されたデータのバースト及びそんなデータに続く予想されるビットパターン間の転移時において)目的は、各転移の2種類の誤識別を防止することである。即ち、早過ぎる転移及び遅過ぎる転移を識別することである。Nガードバンドワードの反復シーケンス(連続列)を送信することによって、本発明はいずれかの方向でNピクセルに及ぶそんなピクセル転移エラーを防止する。例えば、一連のNポスト‐データガードバンドワードが符号化されたデータバーストに付加されると、本発明は左方へのNピクセル転移があると、最終データ値が失われない(ポスト‐データガードバンドワードのみが失われる)ことを保証する。概して、一連のNプレ‐データガードバンドワードと共に用いのに要するのは一連のNポスト‐データガードバンドワードのみである。
【0106】
好ましい実施形態(図5に示される)では、チャンネルCH2及びCH1の各補助データバースト開始及び終了時に送信される補助ガードバンドワードは、チャンネルCH0の各補助データバースト開始及び終了時には送信されない。むしろ、チャンネルCH0の各補助データバーストで送信される始め及び終わりの各2つの発明的10‐ビットコードワードを決定するためには特定の符号化が用いられる。特に、符号化されるべき始めの2つの入力補助データパケットの各々及び符号化されるべき終わりの2つの入力補助データパケットの各々は、2つのビットを含む(ところが他の全てのパケットは既に述べたように4つのビットを含む)。第1の2‐ビット入力補助パケットは、図4の各ワードAD0、AD1、AD2及びAD3の1つとして符号化され、第2の2‐ビット入力補助パケットは、各ワードAD0、AD1、AD2及びAD3の別の1つとして符号化される。従って、当該バーストで送信される始めの2つの10‐ビットワードは、これらの2つのワードAD0、AD1、AD2及びAD3を示す発明的コードワードのバージョンである(また、従って入力補助データの始めの4つのビットを示す)。同様に、終わりから2番目の2‐ビット入力補助パッケットは、図4の各ワードAD0、AD1、AD2及びAD3の1つとして符号化され、終わりの2-ビット入力補助パッケットは、図4の各ワードAD0、AD1、AD2及びAD3の別の1つとして符号化される。当該バーストで送信される終わりの2つの10-ビットワードは、これらの2つのワードAD0、AD1、AD2及びAD3を示す発明的コードワードバージョンで(また、従って入力補助データの終わりの4つのビットを示す)ある。
【0107】
さらに一般化すると、異なった制御又は同期ビットは、ISIが連続的データ送信チャンネルに存在すると、制御文字の直後に送信されるビデオデータ(又は補助)データビットに異なったエラーを生じさせ得る。これは望ましく認められかつビデオ(又は補助)データを送信する発明的コードワードセットを選択する一要因として用いられる。その代わりに、データ(本発明により符号化された)の直前に送られる制御データはISI効果を低減させるために制御される。
【0108】
本発明の他の実施形態では、符号化された補助データのバースト及び符号化されたビデオデータのバーストが連続的リンク(TMDSリンクである必要はない)を通じて送信され、一セットの発明的コードワードを用いて本発明により補助データが符号化される。発明的コードワードのセットは、各符号化されたビデオデータバーストの開始時に送信される「ビデオ」ガードバンドワード及び各符号化された補助データバーストの開始時に送信される「補助」ガードバンドワードを含む。いくつかの実施例では、ビデオガードバンドワードは第2目的、即ち、補助データを符号化するためにも用いられる。そんな実施形態の好ましい実施例では、ビデオデータ使用可能信号が高(例えば、制御信号が「DE」がDE=1を満たす)になる能動ビデオ期間中に符号化されたビデオデータが送信され、符号化された制御(又は同期)信号及び符号化された補助データが、各能動ビデオ期間中のブランキング間隔間(ビデオデータ使用可能データが低になる時)に送信される。ビデオガードバンドワードは、各能動ビデオ期間の開始時に送信される。各ブランキング間隔は、特殊の制御(又は同期)信号が送信される「補助」プリアンブル期間(ビデオ使用可能信号の下降端及び補助データバーストの開始間)と、補助プリアンブル期間後の少なくとも1つの補助データ期間(各補助データ期間は、符号化された補助データのバーストが後続する補助ガードバンドワードを含む)と、最終補助データ期間及び次の能動ビデオ期間間の「ビデオ」プリアンブル期間とを含む。概して、本発明によるガードバンドを用いる目的は、符号化されたデータバーストの開始時に送信される第1ガードバンドワードと、そんなガードバンドワードの前に送信される最終ビットとの間の転移が受信機で識別できることを保証することにある。
【0109】
本発明の一種の実施形態では、連続的リンクを通じてバーストの形で送信するために主データ(それはビデオデータである必要はない)を符号化する従来の符号化アルゴリズムが用いられ、補助データ(例えば、オーディオデータ又は主データより低いデータレートで送信され得る別のデータ)が連続的リンクを通じてバーストの形で送信する(符号化された主データのバースト間に)ために本発明により符号化される。主データを符号化するのに用いられるコードワードの全セットは、主データ(時々原始データワードと呼ばれる)の異なった2Nワードの各々につき少なくとも1つのコードワードを有する。そんな全セットの発明的サブセットは、補助データ(時々原始データワードと呼ばれる)の2M(ここでM<N)を超えない異なったワードの各々につき少なくとも1つのコードワード有する。
【0110】
補助データは緩衝されかつMビットフォーマット内にパックされる(即ち、各々がMビットからなるワード内に)。Mビット原始データの各可能な値は、発明的コードワードによって与えられる2Mワードスペース内に予め選択されたコードを有する。原始データのMビットワードは、その後リンクを通じて送信される2Mワードスペース内の発明的コードワードにマップされる。
【0111】
本発明により符号化されたデータ(例えば、ビデオデータとは別の補助データ)を送信するのに用いるために発明的黄金ワードのどれかを選択するに上で、いくつかのビット(符号化されたワードの多重ビットの)が他のそんなビットより大きなエラーの危険性を与えることを考慮することは重要である。例えば、補助データを送信するためにTMDS符号化された黄金ワードを用いると、DC平衡化ビット及び転移制御ビット(例えば、ビットQ[9]及びビットQ[8])は他のビットよりも大きいエラー危険性を与える。DC平衡化及び転移制御ビットの処理中に起こるあらゆるビットエラーは、多重符号化されたワードの他のビットに影響を与え得る。従って、決定的ビットの1つの1ビットエラーは1つのバーストエラーに転換される。この作用は、TMDS符号化されたワードの全セットから発明的コードワードを選択する上でなるべくなら考慮される。
【0112】
本発明のある一定の形式が例示されかつ説明されているが、本発明は請求項によって限定されるものであり、記載されかつ提示された特定の実施形態に限定されるものではないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、デジタルビジュアル(視覚)インターフェース(DVI)リンクを含む従来型システムの構成図である。
【図2】 図2は、発明的システムの第1実施形態の構成図である。
【図3】 図3は、ブランキング間隔の「補助前置」及び「ビデオ前置」部分で送信されるデータパターン及び本発明の好ましい実施形態でそんな補助前置及びビデオ前置部分後に送信される発明的ガードバンドコードワードを示す表である。
【図4】 図4A及び4Bは、本発明の好ましい実施形態で用いられる発明的コードワード(2つのガードバンドワードを含む)の17個のセットの第1及び第2部分をそれぞれ示す。同表は、本発明のこの実施形態によるこれらの17個のコードワードの各々にマップされる他のコードワードをも示す。図4A及び4Bを集合的に図4と呼ぶものとする。
【図5】 本発明的システムの一実施形態のビデオブランキング間隔間に送信機に入力される信号及びそれに応答してそんなシステムのTMDSリンクを通じて送信される符号化された信号のタイミング図である。
【図6】 本発明的システムの一実施形態のビデオブランキング間隔のビデオ前置部分(及び後続の能動ビデオ期間間に送信機に入力される信号及びそれに応答してそんなシステムのTMDSリンクを通じて送信される符号化された信号のタイミング図である。
【図7】 本発明により受信されたコードワードの群(例えば、群Sa及びSb)の個々の送信されたコードワード(例えば、a及びb)に対するマッピングの図形である。
Claims (75)
- 受信機と、
送信機と、
該送信機及び受信機間のシリアルリンクであって、該送信機は、入力データを受信するために結合され、該入力データを符号化することによって選択されたコードワードのシーケンスを発生させるように構成され、かつ該選択されたコードワードのシーケンスを該シリアルリンクを通じて該受信機に送信するように構成され、該選択されたコードワードの各々はコードワードの全セットの耐エラーサブセットメンバーであり、該全セットは該コードワードの予め決められた互いに素の集団を含み、該入力データは該全セットの慣習的な一連のコードワードとして符号化されることが可能であり、選択されたコードワードの該シーケンスは、該リンクを通じて送信中シンボル間干渉に対して該慣習的な一連のコードワードより鈍感であるシリアルリンクとから成る通信システムであって、
該耐エラーサブセットは該全セットの選抜されたワードからなり、選抜されたワードではない該全セットの該コードワードは、非選抜されたコードワードであり、該選抜されたコードワードの各々は入力データ値を示し、該集団の各々は、少なくとも1つの該選抜されたワードからなる選抜されたワードセットを含み、該集団の少なくとも1つはまた該非選択ワードの少なくとも1つを含み、前記選抜されたワードセットの各々は異なった入力データ値を示し、該受信機は、該集団の1つのメンバーである各受信されたコードワードを、該集団の前記1つの選抜されたワードセットによって決定される該入力データ値にマップするように構成された通信システム。 - 前記集団の各々は、該集団の選抜されたワードの1つの送信又は送信及び復号における少なくとも1つのビットエラーの結果として発生されそうな該非選抜されたワードの少なくとも1つを含む、請求項1のシステム。
- 前記選抜されたワードセットの各々は、該選抜されたワードの1つかつ1つのみからなる、請求項1のシステム。
- 前記集団の各々は、該集団の選抜されたワードの送信又は送信及び復号における少なくとも1つのビットエラーの結果として発生されそうである該非選抜されたワードの少なくとも1つをも含む、請求項3のシステム。
- 該リンクは少なくとも1つのビデオチャンネルからなり、該送信機は該ビデオチャンネル通じてビデオデータ及び補助データを該受信機に送信するように構成され、該ビデオデータはコードワードの該全セットから決定され、該補助データは該選抜されたワードによって決定される、請求項1のシステム。
- 該選抜されたワードは、該集団の任意の1つ内の任意の選抜されたワード及び該集団の任意の他の1つ内の任意の選抜されたワード間のハミング距離が閾値を超えるとの基準を満たす、請求項1のシステム。
- 該選抜されたワードは、異なった該集団内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最大化されるとの基準を満たす、請求項1のシステム。
- 該送信機が、選択されたコードワードの該シーケンスを有する該シリアルリンクを通じてエラー訂正コードブロックを送信するように構成され、該受信機がまた、
該エラー訂正コードブロックを用いて、該集団のどのメンバーでもない少なくともいくつかの受信されたコードワードにつきエラー訂正を行うように構成されたエラー訂正回路素子を含み、該選抜されたワードは、異なった該集団内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最小化されるとの基準を満たすようにされる、請求項1のシステム。 - 該集団の1つの非選抜されたワードである各受信されたコードワードは、エラー含有ワードであり、該受信機は、前記エラー含有ワードの各々を、該集団の前記1つの該選抜されたワードセットによって決定された該入力データ値にマップすることによってエラー訂正を行うように構成される、請求項1のシステム。
- 該入力データが補助データであり、該送信機がビデオデータを受信するように結合されかつ該ビデオデータを符号化することによってビデオコードワードのシーケンスを発生させるように構成され、該送信機は、該ビデオコードワードの第2バーストによって後続される該選択されたコードワードのバーストによって後続される該ビデオコードワードの第1バーストを該シリアルリンクを通じて該受信機に送信するように構成され、該ビデオコードワードの各々がコードワードの該全セットのメンバーでありかつ該ビデオコードワードの少なくとも1つが該耐エラーサブセットのメンバーではないようにされる、請求項1のシステム。
- 該送信機がまた制御ビットを受信するように結合され、該制御ビットを符号化することによって符号化された制御ワードのバーストを発生させるように構成され、該ビデオデータの該第1バースト及び該選択されたコードワードの該バースト間の該符号化された制御ワードの第1バーストと、該選択されたコードワードの該バースト及び該ビデオコードワードの該第2バースト間の該符号化された制御ワードの第2バーストとを該シリアルリンクを通じて該受信機に送信するように構成される、請求項10のシステム。
- 該選択されたコードワードが少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストが初期ワードを含み、該初期ワードが該ガードバンドワードである、請求項11のシステム。
- 該選択されたコードワードが少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストがワードの初期セットを含み、ワードの該初期セットの各ワードが前記ガードバンドワードの1つである、請求項11のシステム。
- 該選択されたコードワードが少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストが最終ワードを含み、該最終ワードが該ガードバンドワードである、請求項11のシステム。
- 該選択されたコードワードが少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストがワードの最終セットを含み、ワードの該最終セットの各ワードが1つの前記ガードバンドワードである、請求項11のシステム。
- 該シリアルリンクがTMDSリンクであり、該選択されたコードワードが、ガードバンドワードとして用いられる少なくとも1つの転移最小化されたTMDSを含む、17の異なった転移最小化TMDSからなる、請求項11のシステム。
- 該選択されたコードワードは、第1ガードバンドワード及び第2ガードバンドワードを含む、少なくとも2つのガードバンドワードを含み、該ビデオコードワードの該第2バーストは初期ワードを有し、該ビデオコードワードの第2バーストの該初期ワードが該第1ガードバンドワードであり、該選択されたコードワードの該バーストは初期ワードを有し、該選択されたコードワードの該バーストの該初期ワードが該第2ガードバンドワードである、請求項11のシステム。
- 該シリアルリンクがTMDSリンクであり、該選択されたコードワードは、前記第2ガードバンドワードとしてのみ用いられる転移最小化されたTMDSコードワードと、前記第1ガードバンドとして、また該選択されたコードワードの前記バースト内の該選択されたコードワードの1つとしても用いられる別の転移最小化されたTMDSコードワードとを含む、7つの異なった転移最小化TMDSコードワードからなる、請求項17のシステム。
- 該入力データは補助データであり、該送信機がビデオデータを受信するように結合され、該ビデオデータを符号化することによってビデオコードワードのシーケンスを発生させるように構成され、該送信機はまた、該ビデオコードワードの第2バーストによって後続される該選択されたコードワードの少なくとも2つのバーストによって後続される該ビデオコードワードの第1バーストを該シリアルリンクを通じて該受信機に送信するように構成され、該ビデオコードワードの各々がコードワードの該全セットのメンバーであり、該ビデオコードワードの少なくとも1つが該耐エラーサブセットのメンバーではない、請求項1のシステム。
- 該送信機は、制御ビットを受信するように結合されると共に該制御ビットを符号化することによって符号化された制御ワードのバーストを発生させるように構成され、かつ該ビデオコードワードの該第1バースト及び該選択されたコードワードの該バースト間の該符号化された制御ワードの第1バーストと、該選択されたコードワードの該バースト及び該ビデオコードワードの第2バースト間の該符号化された制御ワードの第2バーストとを該シリアルリンクを通じて該受信機に送信するように構成される、請求項19のシステム。
- 該選択されたコードワードは少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストの始めの1つは初期ワードを有し、該初期ワードは該ガードバンドワードである、請求項20のシステム。
- 該選択されたコードワードは少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストの始めの1つはワードの初期セットを有し、ワードの該初期セットの各ワードは1つの前記ガードバンドワードである、請求項20のシステム。
- 該シリアルリンクがTMDSリンクである、請求項1のシステム。
- 該選択されたコードワードは、17の異なったTMDSコードワードからなり、ガードバンドワードとしてのみ用いられる少なくとも1つのTMDSコードを含む、請求項23のシステム。
- 該選択されたコードワードは、17の異なった転移最小化されたTMDSコードワードからなり、ガードバンドワードとしてのみ用いられる少なくとも1つの転移最小化されたTMDSを含む、請求項23のシステム。
- 該選択されたコードワードの各々がLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードの少なくとも1つのサブセットの各々は該入力データのMビットワードを示し、ここではMはL未満である、請求項1のシステム。
- L=10及びM=4である、請求項26のシステム。
- 該送信機が該入力データの原始ワードを受信するように結合され、ここでは該原始ワードの各々はNビット含み、NはL未満であり、NはMより大きく、該原始ワードを該入力データのMビットワード内にパックすると共に該入力データの該Mビットワードの各々を該選択されたコードワードの1つとして符号化するように該送信機が構成される、請求項26のシステム。
- 該選択されたコードワードの各々がLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードは該入力データのMビットワードを示し、ここでMはL未満であり、該選択されたコードワードの第2サブセットは該入力データのNビットワードを示し、ここでNはM未満である、請求項1のシステム。
- L=10、M=4及びN=2である、請求項29のシステム。
- コードワードの該全セットが10ビットの転移最少化されたTMDSコードワードである、請求項1のシステム。
- 該選択されたコードワードの各々はL2進ビットのシーケンスを示し、該選抜されたワードは、該全セットの選抜されていないワードのものより平均で少ないコードワード当たりの連続0ビット及び連続1ビットを有する、請求項1のシステム。
- 該選択されたコードワードの各々は2進ビットの異なったシーケンスを示し、該送信機は、上昇及び下降する電圧転移のシーケンスとして選択されたコードワードのシーケンスを該シリアルリンクを通じて送信するように構成され、該選択されたコードワードは、選択された前記コードワードシーケンスの送信中該シリアルリンクの電圧ドリフトを予め決定した量に制限することによってDC平衡化を実行するビットパターンを有する、請求項1のシステム。
- 入力データを示す選択されたコードワードのシーケンスを、シリアルリンクを通じて送信することから結果的に生じる送信されたコードワードを受信する受信機であって、該選択されたコードワードの各々はコードワードの全セットの耐エラーサブセットのメンバーであり、該全セットは予め決められた該コードワードの互いに素な集団を含み、該入力データは該全セットのコードワードの従来のシーケンスとして符号化されることが可能であり、選択されたコードワードのシーケンスは、該リンクを通じて送信中シンボル間干渉に対しては該従来のコードワードシーケンスよりも鈍感であり、該耐エラーサブセットは該全セットの選抜されたワードからなり、選抜されたコードワードではない該全セットの該コードワードは非選抜されたワードであり、該選抜ワードの各々は入力データ値を示し、該集団の各々は該選抜ワードの少なくとも1つからなる選抜されたワードセットを含み、該集団の少なくとも1つは同様に該非選抜ワードの少なくとも1つを含み、前記各選抜ワードセットは異なった入力データ値を示す受信機であって、
該送信されたコードワードを受信するために該リンクと結合されるように構成された少なくとも1つの入力と、
該入力に結合されると共に該集団の1つのメンバーである該送信されたコードワードの各々を、該集団の前記1つの該選抜されたワードセットによって決定される該入力データ値にマップするように構成された回路要素とを含む受信機。 - 該選抜されたワードは、該集団の任意の1つの任意の選抜されたワード及び該集団の任意の他の1つの任意の選抜されたワード間のハミング距離が閾値を超えるとの基準を満たす、請求項34の受信機。
- 該選抜されたワードは、該集団の異なったもの内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最大化されるとの基準を満たす、請求項34の受信機。
- エラー訂正コードブロックが該送信されたコードワードと共に送信され、
該エラー訂正コードブロックを用いて、該集団のどのメンバーでもない少なくともいくつかの該受信されたコードワードにつきエラー訂正を行うように構成されたエラー訂正回路素子であって、該選抜されたワードは、該集団の異なったもの内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最小化されるとの基準を満たす、回路素子をさらに含む、請求項34の受信機。 - 該シリアルリンクはTMDSリンクであり、該送信されたコードワードは10ビットTMDSコードワードである、請求項34の受信機。
- 該シリアルリンクはTMDSリンクであり、該選抜されたワードは17の異なったTMDSコードワードからなり、ガードバンドとしてのみ用いられる少なくとも1つのTMDSコードワードを含む、請求項34の受信機。
- 該選抜されたコードワードは17の異なった転移最少化されたTMDSコードワードからなり、該ガードバンドとしてのみ用いられる少なくとも1つの移転最少化されたTMDSコードワードを含む、請求項34の受信機。
- 該選択されたコードワードの各々がLビット2進ワードである、請求項34の受信機。
- 該選択されたコードワードの各々がLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードの少なくとも1つのサブセットの各々が該入力データのMビットワードを示し、ここではMはL未満である、請求項34の受信機。
- L=10及びM=4である、請求項42の受信機。
- 該選択されたコードワードの各々はLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードは該入力データのMビットワードを示し、ここでMはL未満であり、該選択されたコードワードの第2サブセットは該入力データのNビットワードを示し、ここでNはM未満である、請求項34の受信機。
- L=10、M=4及びN=2である、請求項34の受信機。
- 該選択されたコードワードの各々はL2進ビットを示し、該選抜されたワードは該全セットの非選抜されたワードのものより平均で少ないコードワード当たりの連続0ビット及び連続1ビットを有する、請求項34の受信機。
- シリアルリンクを通じて符号化されたデータを送信する方法であって、
a)選択されたコードワードのシーケンスを該リンクを通じて送信し、該選択されたコードワードの該シーケンスは、コードワード全セットのコードワードの慣習的なシーケンスとして符号化され得る入力データのワードを示し、該選択されたコードワードの各々は該全セットの耐エラーサブセットの一メンバーであり、前記全セットは該コードワードの予め決定された互いに素な集団を含み、選択されたコードワードの該シーケンスは、該リンクを通じた送信中シンボル間干渉に対して、該慣習的なコードワードシーケンスよりも鈍感であり、該耐エラーサブセットは該全セットの選抜されたワードからなり、選抜されたワードではない該全セットの該コードワードは非選抜されたワードであり、該選抜されたワードの各々は入力データ値を示し、該集団の各々は該選抜されたワードの少なくとも1つからなる選抜されたワードセットを含み、該集団の少なくとも1つはまた該非選抜ワードの少なくとも1つを含み、前記各選抜されたワードセットは異なった入力データ値を示すようにし、
b)選択されたコードワードを該シーケンスの該リンクを通じて送信することから結果的に生じる送信されたコードワードを受信し、
c)該集団の1つのメンバーである該送信されたコードワードを、該集団の前記1つの該選抜されたワードセットによって決定される該入力データ値にマップすことから成る符号化データ送信方法。 - 前記各集団は、該集団の該選抜されたワードの1つの送信又は送信及び復号における少なくとも1つのビットエラーの結果として発生されそうである該非選抜ワードの少なくとも1つを含む、請求項47の方法。
- 前記選抜されたワードセットの各々は、選抜されたワードの1つの、かつ唯1つのワードからなる、請求項47の方法。
- 前記集団の各々はまた、該集団の選抜されたワードの送信又は送信及び復号における少なくとも1つのビットエラーの結果として発生されそうである該非選抜ワードの少なくとも1つをも含む、請求項49の方法。
- 該選抜されたワードは、該集団の任意の1つの任意の選抜されたワードおよび該集団の任意の他の1つの任意の選抜されたワード間のハミング距離が閾値を超えるとの基準を満たす、請求項47の方法。
- 該選抜されたワードは、該集団の異なったもの内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最大化されるとの基準を満たす、請求項47の方法。
- 選択されたコードワードのシーケンスと共に該リンクを通じてエラー訂正コードブロックを送信し、
該エラー訂正コードブロックを用いて、該集団のどのメンバーでもない送信されたコードワードの少なくともいくつかにつきエラー訂正を行い、該選抜されたワードによって該集団の異なったもの内の該選抜されたワード間のハミング距離が実際的程度まで最小化されるとの基準を満たすようにさせることをさらに含む、請求項47の方法。 - 該集団の1つの非選抜されたワードである各受信されたコードワードはエラー含有ワードであり、段階c)は、前記エラー含有ワードの各々を、該集団の前記1つの該選抜されたワードセットによって決定された該入力データ値にマップすることによってエラー訂正を行う、請求項47の方法。
- 該入力データは補助データであり、段階a)は、
ビデオデータを示す該ビデオコードワードの第2バーストによって後続される該選択されたコードワードのバーストによって後続されるビデオデータを示すビデオコードワードの第1バーストを該シリアルリンクを通じて送信し、該ビデオコードワードの各々がコードワードの該全セットのメンバーであり、該ビデオコードワードの少なくとも1つが該耐エラーサブセットのメンバーではないようにすることを含む、請求項47の方法。 - 段階a)は、
該ビデオコードワードの該第1バースト及び該符号化されたコードワードの該バースト間の符号化された制御ワードの第1バーストと、該選択されたコードワードの該バースト及び該ビデオコーデワードの該第2バースト間の符号化された制御ワードの第2バーストとを該リンクを通じて送信することをさらに含む、請求項55の方法。 - 該選択されたコードワードが少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストは初期ワードを有し、該初期ワードは該ガードバンドワードである、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストはワードの初期セットを有し、ワードの該初期セットの各ワードは前記ガードバンドワードの1つである、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストは最終ワードを含み、該最終ワードは該ガードバンドワードである、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは少なくとも1つのガードバンドワードを含み、該選択されたコードワードの該バーストはワードの最終セットを有し、ワードの該最終セットの各ワードは1つの前記ガードバンドワードである、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは、ガードワードとして用いられる少なくとも1つの転移最小化されたTMDSを含む、17の異なった転移最小化TMDSからなる、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは、第1ガードバンドワード及び第2ガードバンドワードを含む、少なくとも2つのガードバンドワードを含み、該ビデオコードワードの該第2バーストは初期ワードを有し、該ビデオコードワードの該第2バーストの該初期ワードは該第1ガードバンドワードであり、該選択されたコードワードの該バーストは初期ワードを有し、該選択されたコードワードの該バーストの該初期ワードは該第2ガードバンドワードである、請求項56の方法。
- 該選択されたコードワードは、17の異なった転移最少化されたTMDSコードワードからなり、かつ前記第2ガードバンドとしてのみ用いられる1つの転移最小化TMDSコードワードと、前記第1ガードバンドして用いられると共に該選択されたコードワードの前記バースト内の該選択されたコードワードの1つとしても用いられる別の転移最小化TMDSコードワードとを含む、請求項62の方法。
- 該選択されたコードワードは17の異なったTMDSコードワードからなり、かつガードバンドワードとしてのみ用いられる少なくとも1つのTMDSコード含む、請求項47の方法。
- 該選択されたコードワードは17の異なった転移最小化TMDSコードワードからなり、かつガードバンドワードとしてのみ用いられる少なくとも1つの転移最小化TMDSを含む、請求項47の方法。
- 該選択されたコードワードの各々はLビット2進ワードである、請求項47の方法。
- 該選択されたコードワードの各々はLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードの少なくとも1つのサブセットの各々は該入力データのMビットワードを示し、ここではMはL未満である、請求項47の方法。
- L=10及びM=4である、請求項67の方法。
- 該入力データの原始ワードを与え、ここでは該原始ワードの各々はNビット含み、NはL未満であり、NはMより大きくなるようにさせ、
該原始ワードを該入力データのMビットワード内にパックし、かつ該入力データの該Mビットワードの各々を該選択されたコードワードとして符号化することをさらに含む、請求項67の方法。 - 該選択されたコードワードの各々はLビット2進ワードであり、該選択されたコードワードの第1サブセットは、該入力データのMビットワードを示し、ここでMはL未満であり、該選択されたコードワードの第2サブセットは該入力データのNビットワードを示し、ここでNはM未満である、請求項47の方法。
- L=10、M=4及びN=2である、請求項70の方法。
- コードワードの該全セットは10ビット転移最少化されたTMDSコードワードである、請求項47の方法。
- 該選択されたコードワードの各々はL2進ビットを示し、該選抜されたワードは該全セットの非選抜されたワードのものより平均で少ないコードワード当たりの連続0ビット及び連続1ビットを有する、請求項47の方法。
- 該選択されたコードワードの各々は2進ビットの異なったシーケンスを示し、段階a)は、
上昇及び下降する電圧転移のシーケンスとして選択されたコードワードのシーケンスを、該シリアルリンクを通じて送信し、該選択されたコードワードは、選択されたコードワードの前記シーケンスの送信中該シリアルリンクの電圧ドリフトを予め決定した量に制限することによってDC平衡化を実行するビットパターンを有する、請求項54の方法。 - 該入力データが補助データであり、段階a)は、
ビデオデータを示すビデオコードワードの第2バーストによって後続される、該選択されたコードワードの少なくとも2つのバーストによって後続される、ビデオデータを示すビデオコードワードの第1バーストを、該シリアルリンクを通じて送信し、該ビデオコードワードの各々はコードワードの該全セットのメンバーであり、かつ該ビデオコードワードの少なくとも1つが該耐エラーサブセットのメンバーではないようにさせることを含む、請求項47の方法。
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