JP6694000B2 - 映像インターフェース用高速シリアルリンク - Google Patents

映像インターフェース用高速シリアルリンク Download PDF

Info

Publication number
JP6694000B2
JP6694000B2 JP2018095183A JP2018095183A JP6694000B2 JP 6694000 B2 JP6694000 B2 JP 6694000B2 JP 2018095183 A JP2018095183 A JP 2018095183A JP 2018095183 A JP2018095183 A JP 2018095183A JP 6694000 B2 JP6694000 B2 JP 6694000B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
communication protocol
receiver
received
serial link
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018095183A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018196116A (ja
Inventor
デイヴィッド・オニール
アモ・ディー・タリー
デイヴィッド・ロウ
ニオール・ディー・オコネル
ルカス・バレンティン・ガルシア
Original Assignee
アナログ・ディヴァイシス・グローバル・アンリミテッド・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アナログ・ディヴァイシス・グローバル・アンリミテッド・カンパニー filed Critical アナログ・ディヴァイシス・グローバル・アンリミテッド・カンパニー
Publication of JP2018196116A publication Critical patent/JP2018196116A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6694000B2 publication Critical patent/JP6694000B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/765Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/333Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor
    • H04N1/33346Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor adapting to a particular standardised protocol
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/327Initiating, continuing or ending a single-mode communication; Handshaking therefor
    • H04N1/32702Initiating, continuing or ending a single-mode communication; Handshaking therefor using digital control signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/333Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor
    • H04N1/33307Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor prior to start of transmission, input or output of the picture signal only
    • H04N1/33323Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor prior to start of transmission, input or output of the picture signal only transmission mode only, e.g. speed
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/333Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor
    • H04N1/33361Mode signalling or mode changing; Handshaking therefor according to characteristics or the state of the communication line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/262Content or additional data distribution scheduling, e.g. sending additional data at off-peak times, updating software modules, calculating the carousel transmission frequency, delaying a video stream transmission, generating play-lists
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/426Internal components of the client ; Characteristics thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/436Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home
    • H04N21/4363Adapting the video stream to a specific local network, e.g. a Bluetooth® network
    • H04N21/43632Adapting the video stream to a specific local network, e.g. a Bluetooth® network involving a wired protocol, e.g. IEEE 1394
    • H04N21/43635HDMI

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

優先権の主張
本出願は、2017年5月18日に出願された米国仮特許出願第62/508,061号に対する優先権の利益を35 U.S.C.§119(e)の下に主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本文書は、概して、ネットワークを介して映像コンテンツおよび他のデータを通信することに関する。いくつかの実施形態は、ネットワークのデータ送信元とデータ送信先との間で必要とされる回線の数を低減するシリアル通信リンクに関する。
通信ネットワークは、映像コンテンツ、音声コンテンツ、およびデータを配信するために使用される。例えば、会議センターまたはホテルは、ホテルまたは会議センターに対してローカルである通信ネットワークローカルを介して、高精細映像コンテンツを配信したい場合がある。多くのネットワークでは、スイッチマトリックスを使用して、映像をいくつかの送信元のいずれかから複数の送信先のいずれかにルーティングする。これらのネットワークの帯域幅に対する需要は、増加し続けている。しかしながら、帯域幅が増加すると、ネットワークを相互接続する際に問題が発生する可能性がある。
本文書は、概して、ネットワークを介して映像コンテンツおよび他のデータを通信することに関する。いくつかの実施形態では、シリアルリンクの動作を制御する方法は、第1の通信プロトコルに従ってシリアルリンクの送信器でデータを受信することであって、第1の通信プロトコルが、並行して複数のデータレーン上の、かつクロックレーン上で受信したクロック信号と整合された、データを受信すること含む、受信することと、第1の通信プロトコルに従って受信した受信データをシリアルリンク上での送信のためのシリアルリンク通信プロトコルに変換することであって、第2の通信プロトコルが、クロック信号を除外する、変換することと、第2の通信プロトコルに従って送信器からシリアルリンクの受信器に受信データを送信することであって、第2の通信プロトコルが、クロック信号を除外し、第1の通信プロトコルよりも少ないデータレーンを使用し、シリアルリンクを介して受信データを送信することと、第1の通信プロトコルよりも少ないデータレーンを使用し、第2の通信プロトコルに従って、受信データを送信器からシリアルリンクの受信器に送信することと、を含む。
いくつかの実施形態では、(シリアルリンクを介してデータを受信器と通信するための)送信器は、複数の入力データレーンおよびクロックレーンを含む送信器入力であって、入力が、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上で受信されるクロック信号と整合された複数の入力データレーン上でデータを並行して受信するように構成されている送信器入力と、シリアルリンクへの出力インターフェースであって、出力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、かつ複数の入力データレーンの数より少ない出力データレーンの数を含む、出力インターフェースと、マルチレーン通信プロトコルに従って受信したデータをシリアルリンク上で送信するためのシリアルリンク通信プロトコルに変換するように構成されている変換回路と、を含む。
いくつかの実施形態では、(シリアルリンクを介して送信器とデータを通信するための)受信器は、シリアルリンクへの入力インターフェースであって、入力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、シリアルリンク通信プロトコルに従っていくつかのデータレーンを介してデータを受信するように構成されている、入力インターフェースと、クロックレーン、および入力インターフェースのデータレーンの数よりも多いデータレーンの数を含む、出力であって、データが、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上に提供されるクロック信号と整合された出力のデータレーン上に提供される、出力と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを、マルチレーン通信プロトコルに変換するように構成されている、変換回路と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを使用して、クロック信号を生成するように構成されている、クロック生成器回路と、を備える。
図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、同様の参照番号は、異なる図で類似の構成要素を示し得る。異なる文字接尾辞を有する同様の数字は、同様の構成要素の異なる例を表すことができる。図面は、本明細書で論じられる様々な実施形態を、限定としてではなく、例示として、概略的に示す。
映像データ、音声データおよび他のデータをルーティングするためのマトリクスシステムの図である。 高精細マルチメディアインターフェースリンクのブロック図である。 高速シリアルリンクを動作させる方法の流れ図である。 高速シリアルリンクを含むデータ通信システム例の一部のブロック図である。 図4の高速シリアルリンクを介して送信されるデータストリームの高レベル図である。 図4の高速シリアルリンクの送信器回路例の一部のブロック図である。 図4の高速シリアルリンクの受信器回路例の一部のブロック図である。 2レーンの高速シリアルリンクを介して送信される2つのデータストリームのデータ例の図である。 2レーンの高速シリアルリンクを介して送信される2つのデータストリームのデータ例の図である。
通信ネットワークは、映像コンテンツ、音声コンテンツ、およびデータを送信元から送信先に配信するために使用される。これらのネットワークは結線接続することができ、映像コンテンツ、音声コンテンツ、およびデータをルーティングするための1つ以上のスイッチマトリックスを含むことができる。映像コンテンツ、音声コンテンツ、およびデータの送信元および送信先の数が増加するにつれて、ネットワークのルーティングおよび設計が複雑になる可能性がある。
図1は、映像データ、音声データおよび他のデータ(例えば、テキストなどのデータ、ウェブサイトからの情報など)をルーティングするためのマトリクスシステムの図である。図1のポート110は、データの送信元およびデータの送信先を表す。いずれのポート110も、送信元および送信先の両方とすることができる。これらのポートは、通信プロトコルに従ってトランシーバ112にデータを提供する。トランシーバ112は、バックプレーンに結合されたプリント回路基板(PCB)に含まれてもよい。図1の例は、2つのバックプレーン114を示す。バックプレーン間、およびボード間の相互接続は、クロスポイントスイッチ116によって提供される。いくつかの例では、トランシーバ112および1つ以上のクロスポイントスイッチ116を同じPCBに含めることができる。いくつかの例では、ポート110は高精細マルチメディアインターフェース(HDMI(登録商標、以下同じ))ポートであり、トランシーバ112はHDMIプロトコル(例えば、HDMI1.4、HDMI2.0など)に従ってデータを送受信するHDMIトランシーバである。
図2は、HDMIリンクのブロック図である。図を単純化するために、一方のトランシーバは、HDMI送信器220として示され、他方のトランシーバは、HDMI受信器222として示されている。HDMIメインリンクには、4つのレーンまたはチャネル、すなわち、3つのデータレーンおよびクロックレーンが含まれている。各レーンは、2つの低電圧差動信号(LVDS)ラインを含むことができ、または各レーンは、電流モード論理(CML)レーンであってもよい。HDMIメインリンクは、遷移最小化差動信号(TMDS)を実装し、TMDSチャネルと称され得る。映像および音声データは、HDMI送信器220によって受信され、HDMIメインリンクを介して受信器222に送信される。
映像および音声データの送信元および送信先の数が増加するにつれて、図1のマトリックスシステムを実装するのに必要なラインの数が増加する。例えば、図1の例の各クロスポイントスイッチは512個のラインをルーティングすることができる。このことは、マトリクスシステムのテストのためには、ボードのルーティングおよび設計を複雑にする可能性がある。映像および音声データを送信するライン数を低減させることは、マトリクスシステムの相互接続を単純化するであろうが、システムは、ポート110で使用される元の通信プロトコル(例えば、HDMIプロトコル)と互換性がなければならない。
図3は、高速シリアルリンクを動作させる方法300の流れ図である。シリアルリンクにより、映像、音声、およびデータを通信するために必要なレーン数が、従来の映像インターフェースで使用されているレーン数から低減する。
305において、第1のマルチレーン通信プロトコル(例えば、HDMIプロトコル、モバイル産業プロセッサインタフェース(MIPI)プロトコルなど)に従って、シリアルリンクの送信器でデータが受信される。マルチレーン通信プロトコルでは、データ(例えば、映像データ、音声データ、および他のデータ)が複数のデータレーン上で受信され、データは、クロックレーン上で受信したクロック信号と整合される。
310において、受信データは、第2のシリアルリンク通信プロトコルに従って、送信器からシリアルリンクを介してシリアルリンクの受信器に送信される。シリアルリンク通信プロトコルを使用する通信により、クロック信号が除外され、シリアルリンクはマルチレーン通信プロトコルで使用されるレーンの数より少ないデータレーンを含む。いくつかの実施形態では、シリアルリンクは、1つのデータレーンのみを含む。
315において、送信データは、低減した数のデータレーンを使用してシリアルリンクの受信器側で受信される。マルチレーン通信プロトコルの複数のデータレーンおよびクロックレーンは、受信した送信データから受信器端で復元される。次いで、データは、復元されたマルチレーン通信プロトコルに従って受信器端から通信される。このようにして、通信のための元のレーンが低減され、その後、復元されて、図1の送信元および送信先は、低減した相互接続で通信することができる。
図4は、高速シリアルリンクを含むデータ通信システム例の一部のブロック図である。シリアルリンク405は、最小限の数のレーンを使用して映像データおよび補助データを通信する。図4の例示的な実施形態では、チャネル1およびチャネル0と標識された2つのデータレーンが示されているが、いくつかの実施形態では、シリアルリンクは1つのデータレーンのみを含むことができる。データレーンは、差動信号レーン(例えば、電流モード論理レーン、すなわちCMLレーン)であってもよい。例示的な実施形態では、単純化のために送信器回路420および受信器回路422が示されている。実際の実装形態は、データの送信と受信の両方が可能なトランシーバをリンクの両端に含むことができる。本明細書で説明する回路は、ファームウェアまたはソフトウェアで命令を実行する現場プログラム可能ゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、または1つ以上のプロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)などのハードウェアを使用して実装することができる。トランシーバ対は、データの送信元とデータの送信先との間に配置することができる。相互接続はトランシーバの間に配置される。相互接続は、スイッチングネットワークを含むことができる。相互接続は、ボード間にあってもよく(インターボード)、バックプレーンを含んでもよく、または相互接続がボード内に含まれてもよい(イントラボード)。
送信器回路への入力には、複数の入力データレーンとクロックレーンが含まれる。シリアルリンク405への送信器出力インターフェースは、クロックレーンを含まず、入力データレーンの数よりも少ない多数のデータレーンを含む。データは、シリアルリンク通信プロトコルを使用してシリアルリンク405上で送信される。送信器回路420は、マルチレーン通信プロトコルに従って受信したデータを、シリアルリンク通信プロトコルに従って、シリアルリンク上の送信のためのデータに変換する送信器変換回路424を含む。入ってくる複数のデータレーンを、シリアルリンク上のより少ないデータレーンでサポートするために、データは、入力においての複数のデータレーンで受信されるよりも速い速度でシリアルリンクに送信される。送信器変換回路424は、複数のデータレーン上で受信したデータの時間インターリーブを実行して、データを低減した数のレーン上のデータストリームとして転送することができる。
いくつかの例では、シリアルリンクは、図4の例示的な実施形態に示すように、2つのデータレーンを含む。いくつかの例では、シリアルリンクは、1つのデータレーンのみを含む。シリアルリンク内のデータレーンの数によって、シリアルリンクによってサポート可能な従来の通信プロトコルを決定することができる。例えば、送信器回路420のリンククロックが9ギガヘルツ(9GHz)の周波数を有する場合、1つのレーンシリアルリンクは、3GHz HDMI1.4プロトコルをサポートすることができ、2つのレーンシリアルリンクは、6GHz HDMI2.0プロトコルをサポートすることができる。
受信器回路422は、シリアルリンク405への入力インターフェースを含み、同期のためのクロック信号なしでシリアルリンクを介してデータを受信する。受信器回路422は、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータをマルチレーン通信プロトコルに変換する受信器変換回路426を含む。受信器回路422は、シリアルリンクから入力インターフェースで受信したデータを使用してマルチレーンプロトコルのクロック信号を生成するクロック生成器回路428を含む。受信器回路422の出力は、マルチレーン通信プロトコルのクロックレーン、および元の数のデータレーンを含む。出力におけるデータレーン上のデータは、クロックレーン上に提供されるクロック信号に同期される。
図1に戻って、従来のHDMIトランシーバ112をシリアルリンクトランシーバで置き換えると、シリアルリンクのレーン数に応じて、ポート110ごとにルーティングされるレーンの数は2分の1〜4分の1に低減する。これにより、同じ数のポート110にサービスするのに必要なルーティング量が低減し得るか、または図1のシステムにおける同じ量のルーティングのためにサービスすることができるポート110数を増加させ得る。
クロックレーンを排除することに関連する課題は、シリアルリンクを介して受信したデータを使用して受信側で映像クロック信号を復元することである。HDMIプロトコルは、データの遷移を最小限に抑えるTMDSプロトコルであり、データの遷移またはエッジを使用してクロックを復元する。送信器変換回路424は、複数のレーンから受信したデータを変換または符号化して、シリアルリンクを介して送信されるデータのエッジレートを増加させる。いくつかの例では、送信器変換回路424は、8ビットの10ビット(8b10b)符号化を使用してデータを符号化し、シリアルリンクを介して送信されるデータストリームからのクロック復元を可能にする一貫したエッジレートを提供する。
図5は、図4の高速シリアルリンク405を介して送信されるデータストリームの高レベル図である。図5の例は、チャネル1およびチャネル0と指定された2つのデータレーンの2つのデータストリームを示す。映像データ542は、データストリームにパックすることができ、映像データは、図4の受信器回路422における識別のために映像ヘッダ544および映像トレーラ546を使用してマーキングすることができる。映像データペイロードは、8b10b符号化を使用して符号化されてもよく、かつ、符号化に先立ってスクランブルされて、電磁干渉(EMI)による影響を最小限に抑えることができる。映像ヘッダおよびトレーラ領域は、識別のために8b10bのK制御文字または記号として符号化されてもよく、かつ、映像トレーラ領域は、スクランブル同期のための固有の映像トレーラシーケンスを含んでもよい。映像ヘッダおよびトレーラ領域は、EMIの影響を最小限にするために符号化する前にスクランブルされてもよい。スクランブル同期のために、スクランブル同期文字が含まれてもよい。スクランブル文字は、8b10bのK制御文字であってもよい。
データストリームは、映像データの水平同期(hsync)および垂直同期(vsync)情報を含む同期データ領域548を含むことができる。同期データ領域548は、8b10b符号化を使用してスクランブルされ符号化されてもよい。同期データ領域548には、専用の8b10bのK制御文字(例えば、8b10bのKコンマ文字)を含むバーストが周期的に送信されて、受信器回路422における記号およびレーンの整合を復元するために使用される固有のシーケンスを形成することができる。データストリームは、音声データまたは他のデータパケット情報を水平ブランキング領域に含む補助データパケット550を含むことができる。データパケットは、8b10bとしてスクランブルされ、符号化され、かつ、8b10bのK制御文字として符号化されたデータヘッダ552およびデータトレーラ554を使用してマークされ、受信器変換回路によるデータ領域の識別が可能となる。映像および同期領域と同様に、補助データは、符号化に先立ってスクランブルされ、EMIによる影響を最小限に抑えることができる。
図6は、図4のシリアルリンクの送信器回路例420の一部のブロック図である。送信器変換回路は、エンコーダ回路658(例えば、8b10bエンコーダ)およびシリアライザ回路660(例えば、8b10b符号化が使用される場合は10b:1bシリアライザ)を含む。エンコーダ回路658は、複数のデータレーンプロトコルで受信したデータを、シリアルリンクプロトコルに従って送信するためのより少ないデータレーン数に多重化する多重化回路を含むことができる。差動ドライバ662は、シリアルリンクデータレーンを駆動するために使用される。
送信器回路620は、マルチレーン通信プロトコルのクロックレーンのソース映像クロック信号(video_clk)から得られる周波数に基づいてデータレーン上でデータを提供する。送信器回路620は、シリアライザおよびシリアルリンクのデータレーン用のリンククロック信号を生成するリンククロック回路664を含むことができる。送信器回路620は、リンククロックレートでの送信のために、映像クロックレートで受信した映像データをバッファリングする先入先出バッファ(FIFO)656を含むことができる。映像データは、送信のために符号化する前にバッファリングされてもよい。音声データおよびパケットデータは、シリアルリンクを介した送信のためにエンコーダ回路658に送信することもできる。音声データおよびパケットデータは、映像データの水平ブランキング期間中、シリアルリンクを介して転送することができる。
リンククロック回路664は、ソース映像クロック信号の周波数にロックされた位相ロックループ(PLL)回路を含むことができる。PLLから生成されるリンククロックと映像クロックとの比は、シリアルリンク(1または2)のデータレーン数、映像ビット深度、画素反復係数によって決まる。画素反復を使用して、シリアルリンクの速度を上げ、音声とパケットデータを送信する帯域幅を増やすことができる。画素反復は、リンクの動作周波数範囲を制限するためにも使用できる。リンククロックと映像クロックとの比は、次のように表すことができる。
link_clock=video_clock×(3/レーン数)×(クロック深度/8)×(画素反復)
最大リンククロック周波数は900MHzである。以下の例は、いくつかのシナリオに対するリンククロック周波数と映像クロック周波数の比を示している。
2レーンシリアルリンク:
24bpp:リンククロック=3/2 映像クロック
30bpp:リンククロック=15/8 映像クロック
36bpp:リンククロック=9/4 映像クロック
1レーンシリアルリンク:
24bpp:リンククロック=3/1 映像クロック
30bpp:リンククロック=15/4 映像クロック
36bpp:リンククロック=9/2 映像クロック
受信器におけるクロック復元を容易にするために、送信器は基準クロック信号を用いてリンククロック周波数を測定する。ある例では、基準クロック信号は27MHzの水晶(XTAL)を用いて提供される。この測定の結果は、図4の集積回路間(I2C)リンク430を介して受信器回路に送信されてもよい。
図7は、図4のシリアルリンクの受信器回路例422の一部のブロック図である。受信器回路722の受信器変換回路は、受信データストリームのデータを逆多重化するデシリアライザ回路768、ワード整合回路770、レーン整合回路772、およびデコーダ回路774を含む。
受信器回路722はクロックデータ復元(CDR)回路728も含む。受信器回路におけるクロック復元を容易にするために、シリアルリンクは、送信器から受信器への基準周波数の転送をサポートすることができる。送信器回路420におけるクロックレーン周波数は、基準水晶(例えば、27MHz水晶)に対して測定され、I2Cリンクを介して受信器回路422に送信され得る。CDR回路728は、クロックリカバリのためにこの情報を使用することができる。いくつかの例では、CDR回路728はPLL回路を含む。PLLは、I2Cリンクを介して送信器から提供される信号の中心周波数にプログラムすることができる。CDR回路728は、PLL出力を基準として入力データレートにロックし、入力データストリームにロックされた受信側リンククロック信号を生成する。したがって、PLLは、映像クロック用の粗いガイドを提供するものと見なすことができ、CDR回路728は、データエッジレートを使用して、データ送信元の実際の映像クロックを復元する。下流の整合およびデコードは、CDR出力クロック信号からクロックされる。
先に説明したように、音声データは、シリアルリンクを介して送信され得る。音声データは、音声クロック信号に基づいて送信器回路620で受信され、リンククロック信号に従ってエンコーダ回路658に送られる。リンククロック周波数と音声クロック周波数との間の関係は、次式で表すことができる。
audio_clk=link_clk×(レーン数/3)×(N/M)
ここで、MおよびNは正の整数である。MおよびNの値は、シリアルリンクを介して受信器に送信され得る。音声クロック信号は、エンコーダ回路658に提供されて、リンククロックおよびM/N比を使用して音声制御パケットの自動計算を可能にすることができる。
図8Aおよび図8Bは、2データレーンリンクを使用して、送信器回路から受信器回路へシリアルリンクを介して送信される2つのデータストリームのデータ例の図である。この例は、制御データおよび映像データのみが図8Aおよび図8Bに示され、補助データが示されていないことを除いて、図5の例と同様である。データの個々の文字は、列にバイトとして表示されている。データは、左から右に図6のシリアライザ回路660へ提供される。文字は8ビットのバイトとして表示されている。エンコーダ回路658は、シリアライザ回路660に提供される前に8b10b符号化を使用して文字を10ビットに符号化することができる。10ビットの符号化されたワードは、10倍のバイトレートでシリアルリンク上に送信される。
映像データは、シリアルリンクデータのバイトとして符号化された24ビットの赤、緑、青(24ビットRGB)映像データを含むことができる。いくつかの実施形態では、30ビットまたは36ビットのRGB映像データが送信される。より高いビット深度モードをサポートするために、シリアルリンクを24ビットデータレートの1.25倍または1.5倍に増やすことができる。いくつかの実施形態では、YCbCr映像データ(例えば、444、422、または420YCbCrデータ)がデータのバイトに符号化される。整数係数による画素反復を使用してデータレートを増加させることができる。画素反復により、音声パケットまたは他のデータ情報の送信をサポートするためにより多くの帯域幅を提供することができる。画素反復により、シリアルリンクがサポートする必要がある周波数の範囲を低減することもできる。図8Aおよび図8Bの例では、24ビットの映像ヘッダがデータストリームに送られて映像データの開始を示し、24ビットの映像トレーラが符号化され送られて映像データの終わりを示す。映像データの水平同期(HS)および垂直同期(VS)情報は、一方または両方のチャネルの制御領域に含めることができる。
図6に戻ると、符号化回路658は、データ内の境界を画定するために、送信されるデータに整合文字を追加して、ワードまたは記号の整合(レーン内整合)およびレーン間の整合(レーン間整合)を容易にすることができる。送信されるデータが8b10b符号化されている場合、8b10b符号化データ内の文字境界を画定するために、整合文字が使用される。いくつかの実施形態では、1つ以上の整合文字は8b10bのK制御記号である。ある実施形態では、符号化回路658は、シリアルリンクを介して送信されるデータに8b10bコンマ文字を追加する。いくつかの実施形態では、整合文字または記号は、古い制御文字を取り除いた後に、かつ、データレーンの数の低減の一部としてデータが多重化された後に追加される。
先に説明したように、シリアルリンクの送信器側は、HDMIプロトコルに従ってデータを受信することができる。符号化の一部として、符号化回路658は、受信したデータ内のHDMI特有の文字を除去し、シリアルリンクを介して送信されるデータに1つ以上の整合文字を追加することができる。いくつかの実施形態では、符号化回路658は、HDMIデータパケットの制御領域から1つ以上のHDMI制御文字を除去し、1つ以上の8b10bのK制御文字または記号を整合文字として追加する。ある実施形態では、符号化回路658は、映像データの直後の制御領域からの1つ以上のHDMI制御文字を8b10b制御文字で置き換える。
図7に戻ると、受信器回路は、デシリアライザ回路768を使用してデータをシリアルに受信し、そのデータをワード整合回路770に提供する。ワード整合回路770は、レーン内整合のための整合文字を使用して、シリアルデータ内のワード境界または記号境界を検出する。レーン整合回路772は、整合文字の検出におけるデータレーン間のレイテンシを比較することによって、レーン間整合をチェックするために整合文字を使用する。映像データの逆インターリーブにより、データに挿入される、映像ヘッダもしくはトレーラ文字、音声ヘッダもしくはトレーラ文字、または任意の制御8b10bのK文字のいずれかの位置を参照することができる。受信した文字は、デコーダ回路774に提供され、8b10b符号化を除去し、データを第1のマルチデータレーンプロトコルに復元する。デコーダ回路774の出力は、クロック生成器回路によって生成された復元クロックを参照するデータとなる。
先に説明したように、いくつかの実施形態では、マルチデータレーンプロトコルは、HDMIプロトコルを含む。しかしながら、HDMIプロトコルは、整合のための、かつ映像、音声、および他のデータのためのガードバンド文字としての制御文字を必要とする。HDMIプロトコルでは、8b10b符号化を使用して利用可能な場合よりも多くの制御文字が使用される。HDMIプロトコルから制御文字の数を低減するために、シリアルリンクプロトコルは、データ領域と同じ方法で制御領域を符号化することができる。同じ制御文字は、データ内の映像データ、音声データ、データパケットおよび制御ワードを画定する。これにより、必要な制御文字の数が低減する。また、シリアルリンクプロトコルには、音声データおよび映像データの両方のデータの開始および終了を示す、8b10b符号化された先頭および末尾のガードバンド文字を含めることができる。
いくつかの実施形態では、図6の符号化回路658は、HDMI映像、音声、およびデータガードバンドの文字を8b10b符号化制御記号で置き換える。符号化回路658は、映像データに続く制御領域の少なくとも一部を、8b10b符号化を含む末尾の映像ガードバンドで置き換えることができる。いくつかの実施形態では、符号化回路658は、制御領域のビットを、末尾の映像ガードバンドと同じ数の8b10b符号化ビットで置き換える。ある実施形態では、制御領域全体が8b10b符号化文字に置き換えられる。いくつかの実施形態では、末尾の映像ガードバンドは、1つ以上の8b10bのK制御文字を含む。ある実施形態では、整合文字は、少なくとも2つの連続する8b10bコンマ文字を含む。
上で説明したように、データは、EMIの影響を最小限にするために符号化に先立ってスクランブルされてもよい。ガードバンド文字のスクランブルにより、周波数スペクトルにおいてトーンとして現れ得るガードバンドデータの繰り返しパターンを回避する。図6の例示的な実施形態において、送信器回路620は、シリアルリンクを介して送信されるデータをスクランブルするスクランブル回路を含むことができる。いくつかの変形例では、スクランブル回路は、スクランブルを実装するための線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR)を含むことができる。いくつかの変形例では、スクランブル回路がiToggleスクランブルを実装する。ある実施形態では、スクランブル回路がFIFO656の前に配置されて、マルチデータレーン通信プロトコルに従って送信器回路620によって受信される映像文字をスクランブルする。ある実施形態では、スクランブル回路は符号化回路658の前に配置される。スクランブルされたデータは符号化され、直列化され、シリアルリンクを介して受信器回路に送信される。図7の例示的な実施形態において、受信器回路722は、シリアルリンクを介して受信したデータをデスクランブルするためのデスクランブル回路を含むことができる。デスクランブル回路は、デコーダ回路774の後に配置され、8b10b符号化からデコードされた文字をデスクランブルすることができる。
いくつかの実施形態では、送信器回路620は、送信データにスクランブル制御文字を含む。スクランブル制御文字はスクランブルのリセットを示す。スクランブル制御文字は、受信データのデスクランブルを整合させるために受信器回路によって使用されてもよい。いくつかの実施形態では、送信器回路620は、マルチデータレーンプロトコルに従ってスクランブルされたデータを受信する。エンコーダ回路658は、マルチデータレーン通信プロトコルのスクランブル制御文字を8b10bの符号化スクランブル制御文字で置き換えることができる。いくつかの実施形態では、8b10b符号化スクランブル制御文字は、8b10bコンマ文字である。
先に説明したように、送信器回路におけるリンククロックの最大クロック周波数は900MHzであってもよい。900MHzクロックのシステムを実装するのは難しい場合がある。代替案は、10ビットの8b10b符号化データを符号化データの10ビットの倍数としてパッキングすることである。例えば、10ビットの文字を1つの20ビット文字にパッキングすると、クロックは同じリンクデータレートを達成しながら、周波数の半分、つまり450MHzになる。1つの転送に複数の10ビット文字をパッキングすると、データブロックの転送が容易になるが、他の課題が発生する可能性がある。例えば、文字の多重化とパッキングでは、制御文字の分割を避ける必要があり、かつ、整合文字を正しい順序で挿入する必要がある。複数の文字を結合するときの問題を回避する手法は、シリアル化回路がデータの多重化の後に整合文字を挿入することである。これは、整合文字の挿入の複雑さを低減し、整合文字の連続ストリームが受信器回路で受信されることを確実にする。
本明細書に記載の回路、方法およびシステムは、標準プロトコルに従って送信元から受信した映像コンテンツおよび音声コンテンツを通信するために使用されるレーンの数を低減し、低減された数のレーンを使用したネットワーク相互接続を使用して映像コンテンツおよび音声コンテンツを通信し、その後、送信先による受信のために元のプロトコルを復元する。これにより、送信元と送信先との間の相互接続が低減された、映像、音声およびデータの通信が可能になる。実施形態の多くは、HDMIプロトコルに関連して説明されているが、記載された方法は、任意のマルチレーン通信プロトコルを使用してデータを通信するために使用することができる。
例および追加の説明
例1は、第1の通信プロトコルに従ってシリアルリンクの送信器でデータを受信することであって、第1の通信プロトコルは、並行して複数のデータレーン上の、かつ、クロックレーン上で受信したクロック信号と整合された、データを受信することを含む、受信することと、第2の通信プロトコルに従って送信器からシリアルリンクの受信器に受信データを送信することであって、第2の通信プロトコルが、クロック信号を除外し、第1の通信プロトコルよりも少ないデータレーンを使用し、シリアルリンクを介して受信データを送信することを含む、送信することと、送信データをシリアルリンクの受信器で受信し、かつ、受信した送信データから複数のデータレーンおよび第1の通信プロトコルのクロック信号を復元することと、を含む、主題(例えば、シリアルリンクの動作を制御する作用を含む方法、またはコンピューティングデバイスの処理回路によって実行されると、コンピューティングデバイスに作用を実行させる命令を含むコンピュータ可読記憶媒体など)を含むことができる。
例2において、例1の主題は、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルに従って、マルチデータレーン上で映像データを受信することを任意に含む。
例3において、例2の主題は、3つのデータレーン上でデータを受信することを任意に含み、かつ、受信データを送信することは、クロック信号なしで1つのデータレーン上に映像データを送信することを含む。
例4において、例1〜3の1つまたは任意の組み合わせの主題は、送信器で受信したデータを第1の通信プロトコルから第2の通信プロトコルに変換することを任意に含み、第2の通信プロトコルに従って送信されるデータは、第1の通信プロトコルを使用して受信した同じデータに対してより高いエッジレートを含む。
例5において、例1〜4の1つまたは任意の組み合わせの主題は、HDMIプロトコルを含む第1の通信プロトコル、および8ビット/10ビット(8b10b)の符号化を含む第2の通信プロトコルを任意に含む。
例6において、例5の主題は、受信データ内のHDMI特有の文字を除去することと、第2の通信プロトコルに従って送信される受信データに整合文字を追加することとを任意に含み、整合文字は、送信される受信データ内の境界を画定する8b10b制御記号を含む。
例7において、例6の主題は、HDMIデータパケットの制御領域から文字を除去することと、文字を整合文字で置き換えることとを任意に含む。
例8において、例6および7の1つまたは両方の主題は、受信データに1つ以上の8b10bコンマ記号を含む整合文字を追加することを任意に含む。
例9において、例6〜8の1つまたは任意の組み合わせの主題は、HDMIプロトコルに従って複数のデータレーン上で受信したデータを、第2の通信プロトコルに従って送信するために、より少ない数のデータレーンに多重化することを任意に含み、整合文字は多重化の後に挿入される。
例10において、例6〜9の1つまたは任意の組み合わせの主題は、シリアルリンクを介して送信される8b10b符号化データ内の文字境界を画定するための整合文字を挿入することを任意に含む。
例11において、例5〜10の1つまたは任意の組み合わせの主題は、HDMIプロトコルに従って映像、音声、およびデータガードバンド文字を受信することと、映像、音声、およびデータガードバンド文字を8b10b符号化制御記号で置き換えることとを任意に含む。
例12において、例5〜11の1つまたは任意の組み合わせの主題は、HDMIプロトコルのデータパケットの映像データに続く制御領域の少なくとも一部を、8b10b符号化を含む末尾映像ガードバンドで置き換えることを任意に含む。
例13において、例12の主題は、制御領域のビットを同じ数の8b10b符号化ビットで置き換えることを任意に含む。
例14において、例12〜13の1つまたは両方の主題は、制御領域を1つまたは複数の8b10b制御記号で置き換えることを任意に含む。
例15において、例1〜14の1つまたは任意の組み合わせの主題は、シリアルリンクを介して送信されたデータをスクランブルすることと、シリアルリンクを介して受信したデータをデスクランブルすることとを任意に含む。
例16において、例15の主題は、スクランブルのリセットを示すためにスクランブル制御文字を送信することを任意に含む。
例17において、例16の主題は、第1の通信プロトコルのスクランブル制御文字を8b10bスクランブル制御文字で置き換えることを任意に含む。
例18において、例1〜17の1つまたは任意の組み合わせの主題は、シリアルリンクを介して受信したデータのデータレートを使用して、受信器においてリンククロック信号を生成することと、リンククロック信号を第1の通信プロトコルのクロック信号に変換することとを任意に含む。
例19は、複数の入力データレーンおよびクロックレーンを含む入力であって、入力は、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上で受信されるクロック信号と整合された複数の入力データレーン上でデータを並行して受信するように構成されている入力と、シリアルリンクへの出力インターフェースであって、出力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、かつ複数の入力データレーンの数より少ない出力データレーンの数を含む、出力インターフェースと、マルチレーン通信プロトコルに従って受信したデータをシリアルリンク上で送信するためのシリアルリンク通信プロトコルに変換するように構成されている変換回路と、を備える、主題(例えば、シリアルリンクを介して受信器とデータを通信するための送信器)を含むことができ、またはこのような主題を含めるために、任意に例1〜18の1つまたは任意の組み合わせと組み合わせることができる。
例20において、例19の主題は、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルに従って受信した映像データを、前記シリアルリンクプロトコルに変換するように構成されている、送信器変換回路を任意に含む。
例21において、例20の主題は、3つの入力データレーンおよびクロックレーンを含む入力と、1つまたは2つのデータレーンを含む出力インターフェースとを任意に含む。
例22において、例19〜21の1つまたは任意の組み合わせの主題は、シリアルリンクプロトコルに従う映像データ送信において、マルチレーン通信プロトコルに従って受信した映像データのデータエッジレートを増加させるように構成されている、送信器変換回路を任意に含む。
例23において、例22の主題は、映像データを含む入力データレーンおよび送信元映像クロック信号を受信するクロックレーン上で受信されるデータを任意に含み、送信器は、送信元映像クロック信号を使用してリンククロック信号を生成するように、かつ変換されたデータをリンククロック信号に従って出力インターフェースに提供するように構成されている、リンククロック回路を含む。
例24において、例19〜23の1つまたは任意の組み合わせの主題は、複数の入力データレーン上で受信したデータを8ビット/10ビット(8b10b)符号化を使用して符号化するように構成されている符号化回路と、複数の入力データレーン上で受信したデータを出力データレーンに多重化するように構成されているシリアライザ回路とを備える、変換回路を任意に含む。
例25において、例24の主題は、HDMIプロトコルを含むマルチレーンプロトコルを任意に含み、受信データは、制御領域を含むHDMIデータパケットを含み、かつ、シリアライザ回路は、制御領域の文字を8b10b符号化整合文字で置き換えるように構成されている。
例26において、例24および25の1つまたは任意の組み合わせの主題は、第2の通信プロトコルに従って送信される受信データ内の境界を画定するために8b10b制御記号を追加するように構成されているシリアライザ回路を任意に含む。
例27において、例24〜26の1つまたは任意の組み合わせの主題は、受信データが出力データレーンを介して送信するために多重化される後に、符号化整合文字を受信データに追加するように構成されている、シリアライザ回路を任意に含む。
例28において、例24〜27の1つまたは任意の組み合わせの主題は、シリアルリンク上の送信のためにデータをスクランブルするように構成されているスクランブル回路を任意に含み、シリアライザ回路は、スクランブルリセットを示すデータにスクランブル制御文字を挿入するように構成されている。
例29は、シリアルリンクへの入力インターフェースであって、入力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、シリアルリンク通信プロトコルに従っていくつかのデータレーンを介してデータを受信するように構成されている、入力インターフェースと、クロックレーン、および入力インターフェースのデータレーンの数よりも多いデータレーンの数を含む、出力であって、データが、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上に提供されるクロック信号と整合された出力のデータレーン上に提供される、出力と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを、マルチレーン通信プロトコルに変換するように構成されている、変換回路と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを使用して、クロック信号を生成するように構成されている、クロック生成器回路と、を備える、主題(例えば、シリアルリンクを介して送信器とデータを通信するための受信器)を含むことができ、またはこのような主題を含めるために、例1〜28の1つもしくは任意の組み合わせを任意に組み合わせることができる。
例30において、例29の主題は、入力インターフェースでシリアルリンクプロトコルに従って受信した映像データを、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルに従って、出力に提供される映像データに変換するように構成されている変換回路を任意に含む。
例31において、例30の主題は、入力インターフェースで受信したデータのデータレートを使用してリンククロック信号を生成するように、かつ、リンククロック信号を第1の通信プロトコルのクロック信号に変換するように構成されている、クロック生成器回路を任意に含む。
例32において、例31の主題は、生成されたクロック信号を使用してHDMIビデオクロックを生成するように構成されているクロック回路を任意に含む。
例33において、例30〜32の1つまたは任意の組み合わせの主題は、1つまたは2つのデータレーンを含む入力インターフェースと、3つのデータレーンおよびクロックレーンを備える出力とを任意に含む。
例34において、例29〜33の1つまたは任意の組み合わせの主題は、入力インターフェースで受信したデータを、複数の出力データレーンに提供されるデータに逆多重化するように構成されているデシリアライザ回路と、入力インターフェースで受信した8b10b符号化データを復号するように構成されているデコーダ回路とを任意に含む。
例35において、例34の主題が、入力インターフェースで受信したデータをデスクランブルするように構成されているデスクランブル回路を任意に含む。
例36は、多数の入力レーンおよびクロックレーンを含む送信器入力であって、入力が、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上で受信したクロック信号と整合された複数の入力データレーン上でデータを並行して受信するように構成されている入力と、入力データレーンの数より少ない出力データレーンの数を含み、シリアルリンクに動作可能に結合された送信器出力インターフェースと、マルチレーン通信プロトコルに従って受信したデータを、シリアルリンク上で送信するためのシリアルリンク通信プロトコルに変換するように構成されている送信器変換回路と、を含む送信器回路と、シリアルリンク通信プロトコルに従って送信器回路の出力データレーンからシリアルリンクを介してデータを受信するように構成されている受信器入力と、クロックレーン、および入力インターフェースのデータレーンの数よりも多いデータレーンの数を含む、受信器出力であって、データが、マルチレーン通信プロトコルに従って、クロックレーン上に提供されるクロック信号と整合された出力のデータレーン上に提供される受信器出力と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを、マルチレーン通信プロトコルに変換するように構成されている受信器変換回路と、シリアルリンク通信プロトコルに従って受信したデータを使用して、クロック信号を生成するように構成されているクロック生成器回路と、を含む受信器回路と、を備える主題(データ通信システムなど)を含むことができ、または、このような主題を含めるために、例1〜35の1つまたは任意の組み合わせと任意に組み合わせることができる。
例37において、例36の主題は、複数の送信器回路と、複数の受信器回路と、複数のトランシーバ回路の出力および複数の受信器回路の入力に動作可能に結合されたスイッチング回路とを任意に含み、スイッチング回路は送信器回路の出力を受信器回路の入力に選択的に接続するように構成されている
例38において、例37の主題は、3つのデータレーンおよびクロックレーンを含む複数の送信器回路のうちの1つの送信器回路の入力を任意に含み、かつ、マルチレーン通信プロトコルは高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルを含む。
例39において、例37よび38の1つまたは両方の主題は、印刷回路基板(PCB)を任意に含み、複数の送信器回路、複数の受信器回路、およびスイッチング回路はPCB上に含まれる。
例40において、例37および38の主題は、第1のPCB、第2のPCB、およびバックプレーン相互接続を任意に含み、スイッチング回路は、送信器回路の出力を、バックプレーン相互接続を介して受信器回路の入力に選択的に接続するように構成されている。
これらの非限定的な例は、任意の順列または組み合わせで組み合わせることができる。上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面の参照を含む。図面は、実例として、本発明を実施することができる特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「例」とも称される。本明細書で言及される全ての刊行物、特許および特許文書は、参照により個々に組み込まれているように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本文書と参考文献に組み込まれているそれらの文書との間に一貫性のない使用があった場合、組み込まれた参考文献の使用は本文書の補足と見なされるべきであり、互換性のない矛盾については、本文書の使用方法が優先する。
本文書では、「少なくとも1つ」または「1つ以上」の他の例または用途とは無関係に、1つまたは複数のものを含むため、特許文書において一般的であるように、「a」または「an」という用語が使用される。本文書において、「または」という用語は、特に明記しない限り、「AまたはB」が、「AであってBでない」、「BであってAでない」、および「AおよびB」を含むように、非排他的なまたはということを指すために使用される。添付の特許請求の範囲において、「含む(including)」および「その中にある(in which)」という用語は、それぞれの用語「含む(comprising)」および「その(wherein)」の平易な英語の等価物として使用される。また、添付の特許請求の範囲において、「含む(including)」および「含む(comprising)」という用語は、制限されていない、すなわち、そのような用語の後に列挙された要素に加える要素を含むシステム、装置、物品、またはプロセスは、その請求項の範囲に含まれるものと見なされる。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第1」、「第2」、および「第3」などの用語は、単に標識として使用され、それらの対象物に数値的な要件を課すことを意図していない。本明細書に記載の方法の例は、少なくとも部分的に機械的に、またはコンピュータで実装することができる。
上記の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。例えば、上記の例(またはその1つ以上の態様)は、互いに組み合わせて使用されてもよい。上記の説明を検討することにより、当業者によって、他の実施形態を使用することができる。要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるようにするため、37C.R.F.§1.72(b)に準拠して提供されている。それは、特許請求の範囲または意味を解釈または制限するために使用されないことを理解して提出される。
110 ポート
112 トランシーバ
114 バックプレーン
116 クロスポイントスイッチ
220 送信器
222 受信器
405 シリアルリンク
420 送信器回路
422 受信器回路
424 送信器変換回路
426 受信器変換回路
428 クロック生成器回路
430 集積回路間(I2C)リンク
542 映像データ
544 映像ヘッダ
546 映像トレーラ
548 同期データ領域
550 補助データ
552 データヘッダ
554 データトレーラ
620 送信器回路
656 FIFO
658 エンコーダ回路
660 シリアライザ回路
662 差動ドライバ
664 リンククロック回路
722 受信器回路
728 クロックデータ復元(CDR)回路
768 デシリアライザ回路
770 ワード整合回路
772 レーン整合回路
774 デコーダ回路

Claims (15)

  1. シリアルリンクの動作を制御する方法であって、
    第1の通信プロトコルに従って前記シリアルリンクの送信器でデータを受信することであって、前記第1の通信プロトコルが、並行して複数のデータレーン上の、かつクロックレーン上で受信したクロック信号と整合された、前記データを受信することを含む、受信することと、
    前記第1の通信プロトコルに従って受信した前記データを前記シリアルリンク上での送信のための第2の通信プロトコルであるシリアルリンク通信プロトコルに変換することであって、前記第2の通信プロトコルが、前記クロック信号を除外する、変換することと、
    前記第1の通信プロトコルよりも少ないデータレーンを使用し、前記第2の通信プロトコルに従って、前記受信したデータを前記送信器から前記シリアルリンクの受信器に送信することと、
    前記送信されたデータを前記シリアルリンクの前記受信器で受信し、前記シリアルリンクを介して受信したデータのデータレートを使用して、前記受信器においてリンククロック信号を生成することにより、前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号を復元することと、前記リンククロック信号を前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号に変換することであって、前記リンククロックと映像クロックの比は、前記シリアルリンクのレーン数、映像ビット深度、画素反復係数によって決まる、変換することと、
    を含む、方法であって、
    前記第1の通信プロトコルが、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI(登録商標))プロトコルを含み、前記第2の通信プロトコルが、8ビット/10ビット(8b10b)の符号化を含み、前記方法が、
    前記HDMIプロトコルに従って前記複数のデータレーン上で前記受信したデータを、前記第2の通信プロトコルに従って送信するために、より少ない数のデータレーンに多重化することと、
    前記受信したデータ内のHDMI特有の文字を除去することと、前記第2の通信プロトコルに従って送信される前記受信したデータに整合文字を追加することと、
    をさらに含み、
    前記整合文字が、送信される前記受信したデータ内の境界を画定する8b10b制御記号を含み、前記整合文字が、前記多重化の後に挿入される、
    方法。
  2. 前記送信したデータを前記シリアルリンクの前記受信器で受信することと、前記受信した前記送信から送信されたデータから前記複数のデータレーンおよび前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号を復元することと、を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記送信器で前記データを前記受信することが、前記HDMIプロトコルに従って、3つのデータレーン上で映像データを受信することを含み、かつ、前記受信したデータを前記送信することが、前記クロック信号なしで1つのデータレーン上に前記映像データを送信することを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記送信器で受信した前記データを前記第1の通信プロトコルから前記第2の通信プロトコルに変換することを含み、前記第2の通信プロトコルに従って送信されるデータが、前記第1の通信プロトコルを使用して受信した同じデータに対してより高いエッジレートを含む、請求項1に記載の方法。
  5. HDMI特有の文字を除去することが、HDMIデータパケットの制御領域から文字を除去することと、前記文字を前記整合文字で置き換えることと、を含む、請求項1に記載の方法。
  6. シリアルリンクを介してデータを受信器と通信するための送信器回路を含むデータ通信装置であって、前記送信器回路が、
    複数の入力データレーンおよびクロックレーンを含む送信器入力であって、前記送信器入力が、マルチレーン通信プロトコルに従って、前記クロックレーン上で受信されるクロック信号と整合された前記複数の入力データレーン上でデータを並行して受信するように構成されている、送信器入力と、
    前記シリアルリンクへの送信器出力インターフェースであって、前記送信器出力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、かつ、前記複数の入力データレーンの数より少ない出力データレーンの数を含む、送信器出力インターフェースと、
    前記マルチレーン通信プロトコルに従って受信した前記データを、前記シリアルリンク上で送信するためのシリアルリンク通信プロトコルに変換するように構成されている、送信器変換回路と、
    前記クロックレーンによって受信された送信元映像クロック信号を使用してリンククロック信号を生成するように、かつ変換されたデータを前記リンククロック信号に従って前記送信器出力インターフェースに提供するように構成されている、リンククロック回路と、
    を備え、
    前記送信器変換回路が、前記複数の入力データレーン上で受信したデータを8ビット/10ビット(8b10b)符号化を使用して符号化するように構成されている符号化回路と、前記複数の入力データレーン上で受信した前記データを前記出力データレーンに多重化するように構成されているシリアライザ回路と、を含み、前記送信器変換回路が、前記シリアルリンク通信プロトコルに従う映像データ送信において、前記マルチレーン通信プロトコルに従って受信した映像データのデータエッジレートを増加させるようにさらに構成され、
    前記マルチレーン通信プロトコルが、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルを含み、前記受信したデータが、制御領域を含むHDMIデータパケットを含み、かつ、前記シリアライザ回路が、前記多重化した後に前記制御領域の文字を8b10b符号化整合文字で置き換えるように構成され、
    前記送信器入力の前記入力データレーン上で受信されるデータが、前記映像データを含む、
    データ通信装置。
  7. 前記送信器入力が、3つの入力データレーンおよび前記クロックレーンを含み、前記送信器出力インターフェースが、1つまたは2つのデータレーンを含み、かつ、前記送信器変換回路が、前記HDMIプロトコルに従って受信した映像データを、前記シリアルリンク通信プロトコルに変換するように構成されている、請求項に記載のデータ通信装置。
  8. シリアルリンクを介して送信器とデータを通信するための受信器回路を含み、前記受信器回路が、
    前記シリアルリンクへの受信器入力インターフェースであって、前記受信器入力インターフェースが、クロックレスインターフェースであり、シリアルリンク通信プロトコルに従っていくつかのデータレーンを介してデータを受信するように構成されている、受信器入力インターフェースと、
    クロックレーン、および前記受信器入力インターフェースのデータレーンの数よりも多いデータレーンの数を含む、受信器出力であって、データが、マルチレーン通信プロトコルに従って、前記クロックレーン上に提供されるクロック信号と整合された前記受信器出力の前記データレーン上に提供される、受信器出力と、
    前記シリアルリンク通信プロトコルに従って受信した前記データを、前記マルチレーン通信プロトコルに変換するように構成されている、受信器変換回路と、
    前記シリアルリンク通信プロトコルに従って受信した前記データを使用して、前記クロック信号を生成するように構成されている、受信器クロック生成器回路と、を備える、請求項に記載のデータ通信装置。
  9. 前記受信器変換回路が、前記受信器入力インターフェースで前記シリアルリンク通信プロトコルに従って受信した映像データを、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI)プロトコルに従って、前記受信器出力に提供される映像データに変換するように構成されている、請求項に記載のデータ通信装置。
  10. 前記受信器クロック生成器回路が、前記受信器入力インターフェースで受信したデータのデータレートを使用してリンククロック信号を生成するように、かつ前記リンククロック信号を前記マルチレーン通信プロトコルの前記クロック信号に変換するように構成されている、請求項に記載のデータ通信装置。
  11. 前記受信器入力インターフェースが、1つまたは2つのデータレーンを含み、前記受信器が、前記受信器入力インターフェースで受信したデータを、前記複数の出力データレーンに提供されるデータに逆多重化するように構成されているデシリアライザ回路と、前記受信器入力インターフェースで受信した8b10b符号化データを復号するように構成されているデコーダ回路と、をさらに含む、請求項に記載のデータ通信装置。
  12. 複数の送信器回路と、複数の受信器回路と、前記複数の送信器回路の出力および前記複数の受信器回路の入力に動作可能に結合されたスイッチング回路と、を含み、前記スイッチング回路が、送信器回路の出力を受信器回路の入力に選択的に接続するように構成されている、請求項に記載のデータ通信装置。
  13. 印刷回路基板(PCB)を含み、前記複数の送信器回路、前記複数の受信器回路、および前記スイッチング回路が、前記PCB上に含まれる、請求項12に記載のデータ通信装置。
  14. 第1のPCB、第2のPCB、およびバックプレーン相互接続を含み、前記スイッチング回路は、前記送信器回路の前記出力を、前記バックプレーン相互接続を介して受信器回路の前記入力に選択的に接続するように構成されている、請求項12に記載のデータ通信装置。
  15. シリアルリンクを介してデータを通信するための装置であって、
    第1の通信プロトコルに従って前記装置の複数のデータレーン上でデータを受信するための手段であって、前記第1の通信プロトコルが、並行して複数のデータレーン上の、かつクロックレーン上で受信したクロック信号と整合された、前記データを受信することを含む、手段と、
    第2の通信プロトコルに従って送信器から前記シリアルリンクの受信器に前記受信したデータを送信するための手段であって、前記第2の通信プロトコルが、前記クロック信号を除外し、前記第1の通信プロトコルよりも少ないデータレーンを使用し、前記シリアルリンクを介して前記受信したデータを送信することを含む、手段と、
    前記送信したデータを前記シリアルリンクの前記受信器で受信し、前記受信した送信データから前記複数のデータレーンおよび前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号を復元するための手段と、
    前記送信されたデータを前記シリアルリンクの受信器で受信し、前記シリアルリンクを介して受信したデータのデータレートを使用して、前記受信器においてリンククロック信号を生成することにより、前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号を復元する手段と、前記リンククロック信号を前記第1の通信プロトコルの前記クロック信号に変換する手段であって、前記リンククロックと映像クロックの比は、前記シリアルリンクのレーン数、映像ビット深度、画素反復係数によって決まる手段と、を備え、
    前記第1の通信プロトコルが、HDMIプロトコルを含み、前記第2の通信プロトコルが、8ビット/10ビット(8b10b)の符号化を含み、
    前記装置が、
    前記HDMIプロトコルに従って前記複数のデータレーン上で前記受信したデータを、前記第2の通信プロトコルに従って送信するために、より少ない数のデータレーンに多重化する手段と、
    前記受信したデータ内のHDMI特有の文字を除去し、前記第2の通信プロトコルに従って送信される前記受信したデータに整合文字を追加する手段と、をさらに含み、
    前記整合文字が、送信される前記受信したデータ内の境界を画定する8b10b制御記号を含み、前記整合文字が、前記多重化の後に挿入される、
    装置。
JP2018095183A 2017-05-18 2018-05-17 映像インターフェース用高速シリアルリンク Active JP6694000B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762508061P 2017-05-18 2017-05-18
US62/508,061 2017-05-18
US15/685,379 2017-08-24
US15/685,379 US10594892B2 (en) 2017-05-18 2017-08-24 High speed serial link for video interfaces

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020024605A Division JP2020074654A (ja) 2017-05-18 2020-02-17 映像インターフェース用高速シリアルリンク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018196116A JP2018196116A (ja) 2018-12-06
JP6694000B2 true JP6694000B2 (ja) 2020-05-13

Family

ID=64272722

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018095183A Active JP6694000B2 (ja) 2017-05-18 2018-05-17 映像インターフェース用高速シリアルリンク
JP2020024605A Pending JP2020074654A (ja) 2017-05-18 2020-02-17 映像インターフェース用高速シリアルリンク

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020024605A Pending JP2020074654A (ja) 2017-05-18 2020-02-17 映像インターフェース用高速シリアルリンク

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10594892B2 (ja)
JP (2) JP6694000B2 (ja)
CN (1) CN108965761B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11190335B2 (en) * 2018-01-23 2021-11-30 Intel Corporation Method and apparatus for performing non-unique data pattern detection and alignment in a receiver implemented on a field programmable gate array
CN111835991B (zh) * 2019-04-17 2024-04-02 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 显示数据通道电路
CN113783657A (zh) * 2019-12-06 2021-12-10 华为技术有限公司 一种数据流处理方法及装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646982B1 (en) * 2000-03-07 2003-11-11 Juniper Networks, Inc. Redundant source synchronous busses
US7187307B1 (en) 2003-06-12 2007-03-06 Silicon Image, Inc. Method and system for encapsulation of multiple levels of communication protocol functionality within line codes
KR100586669B1 (ko) 2003-08-27 2006-06-08 닛뽕빅터 가부시키가이샤 전송 시스템
JP4487675B2 (ja) 2003-08-27 2010-06-23 日本ビクター株式会社 伝送システム
JP2006211384A (ja) 2005-01-28 2006-08-10 Victor Co Of Japan Ltd 映像・音声多重化装置及び映像・音声分離装置
US7860398B2 (en) 2005-09-15 2010-12-28 Finisar Corporation Laser drivers for closed path optical cables
US7801257B2 (en) 2005-09-28 2010-09-21 Genesis Microchip Inc Adaptive reception techniques for over-sampled receivers
US20090022176A1 (en) * 2007-07-21 2009-01-22 Nguyen James T System and method for converting communication interfaces and protocols
US8036248B2 (en) 2008-10-29 2011-10-11 Silicon Image, Inc. Method, apparatus, and system for automatic data aligner for multiple serial receivers
US8861669B2 (en) 2009-09-30 2014-10-14 Synaptics Incorporated Stream clock recovery in high definition multimedia digital system
US9654810B2 (en) 2010-07-23 2017-05-16 Lattice Semiconductor Corporation Mechanism for partial encryption of data streams
US8644378B2 (en) 2010-10-15 2014-02-04 Synaptics Incorporated Method and apparatus for de-spreading a spread-spectrum audio/video signal
US20130215069A1 (en) 2010-10-26 2013-08-22 Tsu-Chang Lee Apparatus for network based modular electronic systems
US9838226B2 (en) * 2012-01-27 2017-12-05 Apple Inc. Methods and apparatus for the intelligent scrambling of control symbols
US8958497B2 (en) 2012-06-12 2015-02-17 Silicon Image, Inc. Simultaneous transmission of clock and bidirectional data over a communication channel
US8917194B2 (en) * 2013-03-15 2014-12-23 Apple, Inc. Methods and apparatus for context based line coding
US9385859B2 (en) 2013-12-27 2016-07-05 Realtek Semiconductor Corp. Multi-lane serial data link receiver and method thereof
CN104333388A (zh) * 2014-12-01 2015-02-04 山东华芯半导体有限公司 串行通信协议控制器及字符重对齐电路、8b10b解码器
TWI653844B (zh) * 2016-07-27 2019-03-11 瑞昱半導體股份有限公司 C型通用序列匯流排切換電路

Also Published As

Publication number Publication date
US10594892B2 (en) 2020-03-17
JP2020074654A (ja) 2020-05-14
CN108965761A (zh) 2018-12-07
JP2018196116A (ja) 2018-12-06
US20180338063A1 (en) 2018-11-22
CN108965761B (zh) 2021-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101565561B1 (ko) 직렬 스트림 내에서의 견고한 제어 및 식별
US8879608B2 (en) Systems and methods for digital interface translation
JP4165587B2 (ja) 信号処理装置及び信号処理方法
JP2020074654A (ja) 映像インターフェース用高速シリアルリンク
US9258603B2 (en) Method and system for achieving higher video throughput and/or quality
US8000350B2 (en) Reducing bandwidth of a data stream transmitted via a digital multimedia link without losing data
US20070279408A1 (en) Method and system for data transmission and recovery
US20060268997A1 (en) Coding and decoding packetized data
US10241949B2 (en) Transmission device, DP source device, reception device, and DP sink device
US8589770B2 (en) Robust control/delineation in serial streams
US9413985B2 (en) Combining video and audio streams utilizing pixel repetition bandwidth
US20120215952A1 (en) Protocol for Transmission of Data Over a Communication Link
JP2004289567A (ja) フレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置
US20190342609A1 (en) Transmission control apparatus, reception control apparatus, and transceiving control system
US20210058178A1 (en) Latency reduction in ethernet frames
KR101605181B1 (ko) 에이치디엠아이/엠에이치엘 리시버에서 제어신호 전송오류 복구 방법
US8116382B2 (en) System and method of data word flipping to prevent pathological conditions on high-speed serial video data interfaces
KR0154565B1 (ko) 광 케이블티비망의 155.520Mb/s 다중/역다중화 장치
EP1665790A1 (en) System and method for lossless reduction of bandwidth of a data stream transmitted via a digital multimedia link

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190809

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20191015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200217

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200330

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200416

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6694000

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250