KR101307011B1 - 백 채널링을 위한 송신, 수신 및 누화 제거 필터 - Google Patents

백 채널링을 위한 송신, 수신 및 누화 제거 필터 Download PDF

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잭 맥더갈
마틴 로프하트
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Abstract

제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 인터페이싱하는 시스템 및 방법이 제공된다. 예시적인 방법은 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나와 백 채널을 결합하여 복합 채널을 형성하는 단계 - 상기 백 채널은 상기 제2 멀티미디어 디지털 장치로부터 상기 제1 멀티미디어 디지털 장치로 정보를 송신함 -, 상기 제1 디지털 장치로부터의 디지털 콘텐츠 채널 및 상기 복합 채널을 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널로 변환하는 단계, 상기 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 상기 제1 디지털 장치로부터 상기 제2 디지털 장치로 전송하는 단계, 및 상기 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 상기 제2 디지털 장치로 공급되는 디지털 콘텐츠 채널 및 복합 채널로 변환하는 단계를 포함한다. 상기 백 채널 및 상기 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나 사이에의 누화 간섭은 누화 제거 필터를 통해 제거된다.

Description

백 채널링을 위한 송신, 수신 및 누화 제거 필터{TRANSMIT, RECEIVE, AND CROSS-TALK CANCELLATION FILTERS FOR BACK CHANNELLING}
본 발명은 백 채널링을 위한 송신, 수신 및 누화 제거 필터에 대한 것이다.
멀티미디어 디스플레이 및 오디오/비디오 프로세싱 장치가 더 많은 기능 및 특징을 지원하는 고성능 기술로 점차 이행되어 감에 따라, 인터페이싱 문제가 좀 더 복잡해지고 있다. 목표는 애플리케이션의 성능 및 비용 목표를 충족하는 최소 수의 채널로 신뢰성 있는 통신을 확립하는 것이다. VGA, 컴포넌트 비디오, DVI, HDMI, 디스플레이포트(DisplayPort) 및 SDI(serial digital interface) 등의 공지된 인터페이스 기술은 현재의 멀티미디어 상호 접속 기술의 몇 가지 예를 제공한다. 그러나, 이들 공지된 기술은 몇 가지 한계를 갖는다.
예를 들어, VGA는 더 높은 해상도 및 색 깊이의 지원을 조절하는 능력에 있어서 한계가 있고, 소비자가 사용할 HD(high definition) 콘텐츠를 보호하는데 이용가능한 수단을 갖지 않는다. 또한, VGA는 디스플레이 데이터 채널(DDC) 인터페이스를 통한 제한된 제어로 비디오 및 그래픽에 제한되는 본래의 멀티미디어 접속을 제공하지 않는다. VGA 접속기 및 케이블링은 또한 물리적으로 매우 크고 라우팅하기 어려우며 비교적 비싸다.
VGA와 같은 아날로그 컴포넌트 비디오는, 비록 소비자가 사용할 콘텐츠를 보호하기 위한 정의된 수단(매크로 비전(Macro VisionTM))이 존재하지만, 유사한 확장성(scalability) 문제 및 멀티미디어 지원의 부족의 문제점이 있다. 그러나, 매크로 비전은 제한된 보호 레벨만을 제공한다. 컴포넌트 접속기 및 케이블링은 비용, 라우팅 및 신호 무결성에 있어서 모든 기존 인터페이스의 최상의 성능을 제공한다. 또한, VGA처럼, 임의의 명확한 신호 손실이 명확해지기 전에 컴포넌트 비디오로 많은 10 미터의 긴 케이블 연장이 가능하다.
DVI 기술은 DVI 1.0 설명서가 본질적으로 중지되고 더 높은 클록 속도, 색 깊이, 접속기 타입 또는 새로운 특징을 지원하도록 쉽게 업데이트될 수 없다는 점에서 한계가 있다. DVI는 선택적인 콘텐츠 보호를 제공하지만, 오디오에 대한 지원은 없다. DVI 접속기 및 케이블링은 또한 물리적으로 매우 크고 라우팅하기 어렵고 케이블 길이가 매우 제한되고 매우 비싸다. 또한, 상호 운용성(interoperability) 문제는 이 인터페이스를 성가시게 하고, 이는 인터페이스를 모니터링하는 PC의 타겟 애플리케이션에서도 DVI에 대한 비교적 낮은 선정 레이트에 기여한다. DVI의 또다른 한계는 물리적 인터페이스가 3.3V 공급을 필요로 하고 시그널링이 인터페이스 미디어에 DC 결합된다는 것이다. 이것은 미래의 PC 또는 다른 멀티미디어 애플리케이션에서 찾게 될 저전압 실리콘 애플리케이션으로의 기술 이동을 심하게 제한한다.
HDMI는 TV로의 애플리케이션에 매우 적합하지만, 성능 확장성에 있어서의 제한 때문에 넓은 여러 산업에 걸친 애플리케이션 지원에 대하여 부족하다. HDMI는 또한 엄중히 지켜야 하는 테스팅 및 라이센싱 문제를 갖는 폐쇄된 독점적 표준으로부터 고통받는다. HDMI는, DVI의 수퍼세트인 정확한 멀티미디어 지원 및 선택적 콘텐츠 보호를 제공하지만, 유사한 동작 제한을 나타낸다. 비록 HDMI 접속기 설계가 DVI 접속기보다 실질적으로 작지만, DVI처럼, HDMI 케이블은 부피가 크고 매우 비싸다. HDMI 케이블 길이는 제한되며, 인터페이스와의 상호 운용 문제는 매우 공통적이다.
디스플레이포트는 PC-투-디스플레이(PC-to-display) 및 인사이드-더-박스(inside-the-box) 애플리케이션 내의 기존 인터페이스에 대한 대체물로서의 개방, 확장가능, 스케일러블 멀티미디어 디지털 인터페이스를 제공한다. 그러나, HDMI는 소비자 전자 장치 멀티미디어 애플레키에션에 초점을 맞추고 있지만, 이는 PC-투-디스플레이에 주로 초점을 맞추고 있다. 디스플레이포트는 또한 전체 대역폭 지원을 위한 일반적인 3미터의 제한된 케이블 길이로 고통받고 있다. 제한된 상호 운용성 테스트가 수행되었지만, 강건함의 기술 요청을 증명 또는 반증을 위해 디스플레이포트의 대규모 배치가 요구된다. 그러므로, 접속기 및 케이블링 비용 및 성능이 이때 알려져 있지 않다.
SDI 인터페이스는 20년 동안 전문적인 애플리케이션의 개발, 진화 및 계속적인 상호 운용 테스트되었다. 이 개방 표준 인터페이스는 여기에 기재된 다른 디지털 인터페이스의 케이블 길이 제한, 라우팅, 상호 운용성 또는 높은 접속 비용으로부터 고통받지 않는 동축 케이블 접속부를 통해 멀티미디어 접속을 제공한다. 그러나, 전문적인 애플리케이션에서의 SDI의 거의 배타적인 사용은 콘텐츠 보호, 양방향 명령 및 제어 정보에 대한 필요성이 인터페이스에서 아직 처리되지 않았다는 것을 의미한다.
상술한 표준 중에서, SDI 만이 단일 동축 구리 링크 상에서 동작한다. DVI, HDMI 및 디스플레이포트 인터페이스는 모두 외부 절연층에 둘러싸인 추가의 단일 와이어를 수반하는 몇 개의 트위스트 페어를 포함하는 상이한 케이블 다발을 채용한다. 이들 인터페이스의 전기적 및 물리적 특성은 SDI보다 훨씬 짧은 케이블 길이를 달성하는데 있어서 성능 약점을 초래한다.
DVI, HDMI 및 디스플레이포트에 대한 전기 특성 및 물리적 미디어는 다수의 트위스트 페어 구리 케이블을 통해 저전압 차동 시그널링(예를 들어, TMDS(transition-minimized differential signal))을 이용한다. 이들 인터페이스에 대한 데이터 레이트 요구사항이 다수의 Gb/s 범위로 확장되면서, 시그널링 및 트위스트 페어 구리 케이블 미디어의 한계는 케이블 범위 및 동작 신뢰성에 대한 점점 더 해로운 효과를 갖는다. 이들 한계는 신호 열화의 2개의 주요 원인, 즉, (1) 감쇠 및 (2) 인트라-페어 스큐(intra-pair skew) 때문이다.
HDMI, DVI 또는 디스플레이포트 애플리케이션에 사용되는 일반적인 케이블의 손실 특성(10)은 도 1에 도시된다. 이 도면에서, 4개의 상이한 길이의 케이블(2.5m, 5m, 10m 및 20m)이 기재되고, dB로 측정된 케이블의 감쇠 손실은 주파수의 함수로 플로팅되어 있다. 이 도면에서 대시 기호로 이루어진 수직선에는 720p/1080i, 1080p 및 1080p 딥 칼라를 포함하는 현재의 HDTV 표준 구현에서 가장 관심있는 주파수이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 케이블 길이가 5m를 초과하여 연장함에 따라, 손실이 커진다.
케이블 내의 감쇠에 의해 초래되는 손실에 더하여, HDMI, DVI 또는 디스플레이포트 인터페이스 기술 내의 신호 손실은 또한 인트라-페어 스큐의 효과 때문일 수 있다. 도 2는 예를 들어 일반적인 케이블에 대한 인트라-페어 스큐의 함수로서 케이블 감쇠를 나타낸다. 이 손실은 도 1의 도면에는 포함되지 않고, 더 높은 데이터 레이트에서, 상당한 추가 감쇠가 여기에 도시된 손실에 더해진다.
송신기 프리엠퍼시스(pre-amphasis) 및 수신기 케이블 등화의 애플리케이션은 이들 인터페이스의 성능을 개선하기 위하여 널리 사용되고, 시그널링 레인(signaling lane)당 약 1.5 Gb/s보다 큰 데이터 레이트에서, 이들 기술의 애플리케이션이 중요하다. 이 레이트는 풀 HD(full high definition) 비디오(1920×1080p60 RGB 444 10비트)의 송신을 나타내기 때문에 중요하다. 프리엠퍼시스 및/또는 수신기 등화를 이용함으로써, 이 레이트에서의 신뢰성있는 동작이 약 5 내지 10 미터의 범위 내의 케이블 길이에 대하여 달성될 수 있다. 케이블 제조 기술에서의 개선 및 다수의 차폐층을 갖는 두꺼운(24 AWG) 트위스트 페어 케이블의 사용은 신호 감쇠를 감소시키고 인트라-페어 스큐를 제어함으로써 좀 더 접속을 개선할 수 있다. 이들 추가의 기술을 이용함으로써, 15미터까지의 케이블 길이가 풀 HD 송신에 대하여 달성될 수 있지만, 이들 케이블은 매우 비싸고 일반적으로 매우 부피가 크고 설치 및 관리하기 어렵다.
여기에 기재된 멀티미디어 인터페이스에서, 소스 및 싱크(sink) 사이에서 송신될 수 있는 높은 레이트의 디지털 콘텐츠 채널에 더하여 다른 더 낮은 레이트의 보조, 구성 및/또는 제어 채널이 존재한다. 링크 및 장치 관리 신호는 이 카테고리 하에 있다. 기존의 인터페이스에서, 이 정보는 종종 수신기 및 송신기가 이 목적으로 전용 링크를 시간적으로 공유하는 양방향 특성을 갖는다. DVI 및 HDMI 인터페이스 내의 DDC 링크 및 디스플레이포트 인터페이스 내의 보조 채널은 양방향 통신을 필요로 하는 예이다. 이들 더 낮은 레이트의 링크는 여기에서 일반적으로 보조 채널이라 한다. 양방향 링크에 더하여, 매우 느린 일방향 통신이 필요할 수 있다. 핫 플러그 검출 신호(hot plug detect signal)는 DVI, HDMI 및 디스플레이포트 인터페이스 내의 이러한 링크의 예이다. 이들 타입의 링크는 여기에서 상태 채널이라 한다. 또한, 일단(통상, 수신기)에 제공되는 파워 링크에 다른 단부(통상, 송신기)에 의해 제공되는 요구 공급 전류가 제공될 수 있다. 이것은 링크의 양측 사이에 DC 공급 접속부(이하, 공급 채널)를 필요로 한다.
제1 멀티미디어 디지털 장치를 제2 멀티미디어 디지털 장치와 인터페이싱하는 시스템 및 방법이 제공된다. 예시적인 방법은 (i) 제1 멀티미디어 디지털 장치로부터의 복수의 차동 디지털 콘텐츠 채널을 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널로 변환하는 단계; (ii) 제1 멀티미디어 디지털 장치로부터 하나 이상의 동축 케이블을 통해 제2 멀티미디어 디지털 장치로 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 송신하는 단계; 및 (iii) 하나 이상의 동축 케이블로부터 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 수신하고 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 제2 멀티미디어 디지털 장치로 공급되는 복수의 차동 디지털 콘텐츠 채널로 변환하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예의 추가의 단계는 (i) 제 멀티미디어 디지털 장치 및 제2 멀티미디어 디지털 장치 사이에서 하나 이상의 보조 채널을 송신하는 단계; 및 (ii) 하나 이상의 보조 채널을 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 적어도 하나와 결합하여 제1 멀티미디어 디지털 장치로부터 제2 멀티미디어 디지털 장치로 송신될 결합 채널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에 개시된 또 다른 예시적인 방법은 제1 멀티미디어 디지털 장치로부터 복수의 동축 케이블을 통해 제2 멀티미디어 디지털 장치로 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠를 송신하는 단계를 포함한다. 여기에 개시된 또 다른 예시적인 방법은 (i) 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널 중의 적어도 하나를 하나 이상의 보조 채널과 주파수 멀티플렉싱하여 결합 신호를 형성하는 단계; 및 (ii) 하나 이상의 동축 케이블 중의 적어도 하나를 통해 제2 멀티미디어 디지털 장치로 결합 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 상술한 주파수 멀티플렉싱 단계는 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널의 각각에 대한 한 쌍의 필터 하이브리드를 이용하여 수행될 수 있고, 제1 필터 하이브리드는 제1 멀티미디어 디지털 장치와 관련되고, 제2 필터 하이브리드는 제2 멀티미디어 디지털 장치와 관련된다. 이들 예시적인 필터 하이브리드를 이용하여, 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나와 보조 채널을 포함할 수 있는 복수의 결합 신호가 생성될 수 있다.
다른 예로서, 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템은 제1 디지털 장치로부터 제2 디지털 장치로 디지털 콘텐츠를 송신하는 고주파 디지털 콘텐츠 채널 및 제2 디지털 장치로부터 제1 디지털 장치로 정보를 송신하는 저주파 백 채널을 결합하여 복합 채널을 형성하는 회로 및 결합 채널을 전송하는 케이블을 포함한다. 시스템은 또한 백 채널 및 디지털 콘텐츠 채널 사이의 누화 간섭을 감소시키는 누화 제거 필터를 포함할 수 있다. 시스템은, 또한 백 채널을 필터링하고 케이블 및 제2 디지털 장치 사이에 결합된 백 채널 송신 필터를 포함할 수 있다. 시스템은, 또한 백 채널을 필터링하고 제1 디지털 장치 및 케이블 사이에 결합된 백 채널 수신 필터를 포함할 수 있다. 시스템은, 또한 디지털 콘텐츠 채널을 필터링하고 제1 디지털 장치와 케이블 사이에 결합된 메인 채널 송신 필터를 포함할 수 있다. 시스템은, 또한 디지털 콘텐츠 채널을 필터링하고 케이블 및 제2 디지털 장치 사이에 결합된 메인 채널 수신 필터를 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템은 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나와 백 채널을 결합하여 복합 채널을 형성하는 회로를 포함할 수 있고, 백 채널은 제2 디지털 장치로부터 제1 디지털 장치로 정보를 송신하는 구성 및 제어 채널을 포함한다. 시스템은, 또한 제1 디지털 장치로부터의 디지털 콘텐츠 채널 및 복합 채널을 복수의 싱글-엔디드 채널로 변환하는 복수의 차동/싱글-엔디드 변환기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 동축 케이블은 복수의 싱글-엔디드 채널을 제1 디지털 장치로부터 제2 디지털 장치로 전송할 수 있다. 복수의 싱글-엔디드/차동 변환기는 하나 이상의 동축 케이블로부터의 싱글-엔디드 채널을 제2 디지털 장치에 공급되는 차동 디지털 콘텐츠 채널 및 복합 채널로 변환할 수 있고, 누화 제거 필터는 백 채널과 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나 사이의 누화 간섭을 감소시키도록 구성될 수 있다.
추가의 예로서, 제1 또는 제2 디지털 장치 중의 하나만이 싱글-엔디드 채널을 이용할 수 있다. 이 구성에서, 차동/싱글-엔디드 변환기 또는 싱글-엔디드/차동 변환기 중의 단 하나만이 사용될 수 있다.
추가의 예로서, 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 인터페이싱하는 방법은 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나와 백 채널을 결합하여 복합 채널을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 백 채널은 제2 디지털 장치로부터 제1 디지털 장치로 정보를 송신한다. 상기 방법은, 또한 제1 디지털 장치로부터의 디지털 콘텐츠 채널 및 복합 채널을 차동 채널로부터 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널은 제1 디지털 장치로부터 제2 디지털 장치로 전송될 수 있고 제2 디지털 장치로 공급되는 차동 디지털 콘텐츠 채널 및 복합 채널로 변환될 수 있다. 누화 제거 필터를 통해 백 채널 및 복수의 디지털 콘텐츠 채널 중의 하나 사이의 누화 간섭이 제거될 수 있다.
본 발명에서는 콘텐츠 채널을 차동 신호로부터 싱글-엔디드 신호를 변환하고 데이터를 단일 비트 스트림으로 직렬화함으로써, 콘텐츠 채널 전부는 동축 케이블 등의 단일 미디어(36)를 통해 전송될 수 있고, 따라서, HDMI 및 디스플레이포트 애플리케이션에서 일반적으로 사용되는 좀 더 복잡한 멀티 트위스트 페어 케이블에 대한 필요성을 제거하는 효과가 있다.
도 1은 HDMI, DVI 또는 디스플레이포트(DisplayPort)형 케이블의 전형적인 손실 특성을 나타내는 플롯.
도 2는 HDMI, DVI 또는 디스플레이포트형 케이블의 인트라-페어 스큐의 함수로서 전형적인 케이블 감쇠 응답을 나타내는 플롯.
도 3은 단일 미디어를 통해 디지털 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하는 일 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스 시스템의 블록도.
도 4는 예시적인 멀티미디어 디지털 인터페이스 시스템의 더 상세한 블록도.
도 5는 단일 미디어 동축 케이블의 전형적인 손실 특성을 나타내는 플롯.
도 6은 복수의 싱글-엔디드(single-ended) 미디어를 통해 디지털 콘텐츠를 전송하는 또 다른 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 블록도.
도 7은 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어를 통해 디지털 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하는 또 다른 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 블록도.
도 8은 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어를 통해 HDMI 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하도록 구성된 도 7에 도시된 일 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 더 상세한 블록도.
도 9는 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어를 통해 디스플레이포트 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하도록 구성된 도 7에 도시된 일 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 더 상세한 블록도.
도 10은 도 8 및 9에 도시된 예의 인터페이스에 대한 일 예의 채널 대 스펙트럼 맵핑표를 나타내는 도면.
도 11은 도 8 및 9에 도시된 예의 인터페이스에 대한 일 예의 차단(cut off) 주파수표를 나타내는 도면.
도 12a 및 12b는 도 8에 도시된 예 HDMI 인터페이스 및 도 9에 도시된 디스플레이포트 인터페이스에 대한 다수의 싱글-엔디드 미디어에서의 주파수 멀티플렉싱을 나타내는 예의 플롯.
도 13a 및 13b는 도 10의 표의 하부에 기재된 싱글 케이블 인터페이스를 통해 디스플레이포트에서의 주파수 멀티플렉싱을 나타내는 예의 플롯.
도 14a 내지 14e는 도 8에 도시된 HDMI 인터페이스의 더 상세한 회로도.
도 15a는 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 싱글 채널 디스플레이포트 인터페이스의 더 상세한 회로도.
도 15b는 주파수 멀티플렉싱된 데이터 채널을 통해 파워를 송신하는 추가의 특징을 갖는 도 10을 참조하여 설명한 싱글 채널 디스플레이포트 인터페이스의 더 상세한 회로도.
도 16은 밴드 패스 상태 채널 내의 주파수 멀티플렉싱을 위한 핫 플러그 검출 신호를 컨디셔닝하는 개념을 나타내는 도면.
도 17은 단 하나의 백 채널이 메인 채널에 추가되는 예시적인 인터페이스를 나타내는 블록도.
도 18은 도 17에 주어진 링크 예의 상이한 컴포넌트에 적용된 전달 함수 개념을 설명하는 블록도.
도 19는 순방향 메인 채널 및 역방향 백 채널로 구성된 멀티미디어 인터페이스를 나타내는 블록도.
도 20은 도 19의 인터페이스의 일 예의 구현을 나타내는 도면.
도 21은 도 20의 실제 구현을 나타내는 도면.
도 22a 내지 22d는 주파수 축이 차단 주파수로 정규화된 도 21의 전달 함수의 해당 주파수 응답을 나타내는 도면.
도 23은 송신 필터(HT(s))가 추가된 도 21의 예의 블록도.
도 24a 내지 24c는 영향을 받은 전달 함수와 함께 도 23의 구현의 송신 필터 응답을 나타내는 도면.
도 25는 백 채널 수신 필터(HR(s))를 추가한 도 23의 예를 나타내는 도면.
도 26a 내지 26c는 영향을 받은 전달 함수와 함께 도 24에 도시된 송신 필터 응답에 의해 야기된 신호 손실을 등화하기 위하여 설계된 일 예의 백 채널 수신 필터 주파수 응답을 나타내는 도면.
도 27은 누화 제거를 나타내는 블록도.
도 28은 누화 제거 필터가 추가된 도 21의 인터페이스를 나타내는 도면.
도 29는 송신 및 수신 필터가 추가된 도 28의 구현을 나타내는 도면.
나머지 도면을 참조하면, 도 3은 단일 미디어를 통해 디지털 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하는 일 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스 시스템(30)의 블록도이다. 도 3의 인터페이스 시스템은 제1 멀티미디어 디지털 장치(32) 및 제2 멀티미디어 디지털 장치(34) 사이에 결합된 한 쌍의 하이브리드 회로(38, 40)를 포함한다. 이 도면에서, 제1 멀티미디어 디지털 장치(32)는 멀티미디어 소스이고, 제2 멀티미디어 디지털 장치(34)는 멀티미디어 싱크(sink)이다. 예를 들어, 멀티미디어 소스(32)는 HD(high definitin) 비디오 디스크 플레이어이고 멀티미디어 싱크(34)는 HD 텔레비전 디스플레이일 수 있다. 하이브리드 회로(38, 40)는 동축 케이블일 수 있는 단일 미디어(36)를 통해 서로 결합된다.
멀티미디어 소스 장치(32)는, HDMI 또는 디스플레이포트 소스 인터페이스로부터 발생된 예를 들어 TMDS(transition-minimized differential signal)일 수 있는 하나 이상의 차동 디지털 콘텐츠 채널을 생성할 수 있다. 또한, 소스 장치는 구성 채널(44) 및 파워 채널(48) 등의 하나 이상의 보조 채널을 생성할 수 있다. 도 3에 도시하지 않았지만, 소스 장치(32)는 또한 하나 이상의 디지털 콘텐츠 채널(42) 내의 멀티미디어 데이터와 관련된 타이밍 데이터를 전달하는 고주파 채널인 클록 채널을 생성할 수 있다. 따라서, 클록 채널은 디지털 콘텐츠 채널의 형태이다.
구성 채널은 제1 및 제2 멀티미디어 디지털 장치 사이에서 구성 및/또는 제어 정보를 전송하는데 사용되는 임의의 타입의 데이터 채널일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 데이터 채널(DDC) 및 CEC(consumer electronics channel)은 이러한 타입의 구성 채널(44)의 예이다. 구성 채널(44)은 인터페이스 시스템의 구현에 따라 단일 방향 또는 양방향일 수 있다.
상태 채널은 양방향 링크로서 구현될 수 있지만 일반적으로 단일 방향 채널로서 구현된다. 예로서, 단일 방향 상태 채널은 제2 멀티미디어 디지털 장치(34)로부터 제1 멀티미디어 디지털 장치(32)로 핫 플러그 검출 정보를 전달하는데 사용되거나 예를 들어 EDID(enhanced display identification data)를 전송하는데 사용될 수 있다. 파워 채널은 일반적으로 제1 및 제2 하이브리드 회로(38, 40) 내의 회로에 DC 파워를 제공하는데 이용될 수 있다.
하이브리드 회로(38, 40)는 다수의 콘텐츠 및 보조 채널(42, 44, 46, 48) 및 단일 미디어(36) 간의 전기적 인터페이스를 제공한다. 이들 하이브리드 회로는 많은 형태를 취할 수 있지만, 이들 중의 일부만이 여기에서 상세히 기재된다. 이하에 기재된 예시적인 실시예에서, 멀티미디어 소스(32)에 결합된 하이브리드 회로는 멀티미디어 소스(32)로부터의 차동 디지털 콘텐츠 채널(42)을 단일 매체(36)를 통한 송신될 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널로 변환하는 회로를 포함한다. 멀티미디어 싱크(34)에 결합된 하이브리드 회로는 단일 미디어(36)로부터 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널을 수신하여 이를 다시 복수의 차동 디지털 콘텐츠 채널(42)로 변환하여 멀티미디어 싱크(34)로 공급한다. 하이브리드 회로(38, 40)는, 또한 보조 채널이 단일 방향인지 양방향인지에 따라 디지털 콘텐츠 채널(42)을 보조 채널(44, 46, 48)과 결합하고 보조 채널을 콘텐츠 채널로부터 분리하는 회로를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 하이브리드 회로는 콘텐츠 채널 및 보조 채널을 결합/분리하는 주파수 멀티플렉싱/디멀티플렉싱을 이용한다.
도 3에서는 단일 미디어(36)로서 도시되지만, 다른 예시적인 실시예에서, 인터페이스 시스템은 디지털 콘텐츠 채널 및 보조 채널을 전송하는 다수의 미디어를 이용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 및 제2 멀티미디어 장치(32, 34) 사이에서 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널의 각각을 전송하는데 별도의 매체가 이용된다. 이들 디지털 콘텐츠 채널의 각각은 하이브리드 회로(38, 40)를 통해 하나 이상의 보조 채널과 결합될 수 있다. 전송 미디어(36)는 비-구리 송신 미디어 뿐 만 아니라 동축 및 트위스트 페어 케이블 등의 구리를 포함할 수 있다.
도 4는 일 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스 시스템의 더 상세한 블록도(30)이다. 이 시스템(30)은 제1 멀티미디어 디지털 장치(32)를 단일 미디어(36)를 통해 제2 멀티미디어 디지털 장치(34)에 결합한다. 제1 멀티미디어 디지털 장치(32)는 DVD 플레이어, 컴퓨터, 셋탑 박스, 카메라 등의 멀티미디어 콘텐츠 공급기이고, 제2 멀티미디어 디지털 장치(34)는 텔레비전 또는 컴퓨터 모니터 등의 디스플레이이다. 상술한 바와 같이, 이 예의 단일 미디어(36)는 미디어 타입의 몇 가지 예인 동축 케이블, 트위스트 페어 또는 광섬유 접속부일 수 있다.
이 예시적인 시스템에서의 제1 멀티미디어 디지털 장치(32) 및 단일 미디어(36) 사이의 송신측 상에서는, 직렬 변환기(50), 변조기(52), 프리컨디셔너(pre-conditioner)(54) 및 결합 회로(38)가 배치된다. 시스템의 디스플레이 측 상에서는, 결합기(40), 포스트 컨디셔너(56), 복조기(58) 및 직병렬 변환기(60)는 단일 미디어(36)를 제2 멀티미디어 디지털 장치(34)에 결합한다. 이 예시적인 회로 소자들의 동작은 이하에서 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 시스템에서, 멀티미디어 콘텐츠 공급기(32)는 콘텐츠 보호 데이터를 직렬 변환기(50)로 출력한다. 콘텐츠 보호 데이터는, 바람직하게, 복수의 싱글-엔디드 디지털 콘텐츠 채널로 변환된 후에 직렬 변환기(50)에 의해 단일 비트 스트림으로 직렬화되는, HDMI 신호의 TMDS 콘텐츠 채널 등의 복수의 차동 디지털 콘텐츠 채널을 포함한다. 콘텐츠 채널을 차동 신호로부터 싱글-엔디드 신호를 변환하고 데이터를 단일 비트 스트림으로 직렬화함으로써, 콘텐츠 채널 전부는 동축 케이블 등의 단일 미디어(36)를 통해 전송될 수 있고, 따라서, HDMI 및 디스플레이포트 애플리케이션에서 일반적으로 사용되는 좀 더 복잡한 멀티 트위스트 페어 케이블에 대한 필요성을 제거한다.
도 5는 단일 미디어 동축 케이블의 전형적인 손실 특성을 나타내는 플롯이다. 서브-미니어쳐(sub-miniature) RG59/U 동축 케이블의 30 미터에서의 케이블 감쇠는 도 2에 도시된 바와 같이 대략 일반적인 HDMI 케이블의 10 미터와 동등하여, 성능에 있어서 3배 개선된다. 따라서, 물리적 인터페이스를 간략화하는 것에 더하여, 도 4에 도시된 시스템은 더 긴 케이블 길이에서 더 나은 전기적 성능을 제공한다.
클록 채널 및 하나 이상의 보조 데이터 채널이 또한 멀티미디어 소스(32)로부터 직렬 변환기로 제공될 수 있다. 이 직렬화된 비트 스트림은 단일 미디어(36) 채널 특성에 기초하여 변조(52)되고 프리컨디셔닝된다(54). 단일 미디어를 통해 데이터 스루풋을 최대화하기 위하여, PAM, QAM 등의 다양한 변조 방식이 이 시스템에서 사용될 수 있다. 또한, 변조는 보조 채널이 결합기(38)에 의해 콘텐츠 채널과 결합되기 전 또는 후에 발생할 수 있다.
프리컨디셔닝(54)의 예는 신호의 스펙트럼을 형성하여 채널 응답에 더 잘 매칭되도록 하는 프리엠퍼시스 및 디엠퍼시스(deemphasizing)를 포함할 수 있다. 더 정밀한 동작에서, 프리컨디셔너(54)는 일반적으로 송신 채널로부터의 일부의 정보를 필요로 한다. 이를 달성하기 위하여, 채널 추정 데이터는 포스트 컨디셔너(56)로부터 또는 멀티미디어 소스(32) 및 프리컨디셔너(54)(송신측) 사이 및 포스트 컨디셔너(56) 및 멀티미디어 싱크(34)(디스플레이측) 사이에서 단일 방향 또는 양방향 보조 백 채널(44)을 통해 공급된다. 인증 데이터(46)는 또한 이 보조 채널 또는 다른 보조 채널 상에서 전달될 수 있다. 이 예시적인 시스템(30)에서, 보조 백 채널을 통해 전달되는 정보는 인증 목적(46)을 위한 암호화 데이터, 채널 추정 및 디스플레이 EDID 정보 등의 구성 데이터(44) 및 가능하면 핫 플러그 검출 정보 등의 다른 상태 데이터를 포함할 수 있다.
변조 및 프리컨디셔닝 후에, 시스템(30)의 송신측 상의 직렬화된 비트 스트림은 결합 회로(38)에 의해 인증, 구성 및 제어 데이터(44, 46)와 결합 또는 혼합되어 단일 미디어(36)를 통해 송신될 정보의 싱글 채널을 형성한다. 상술한 바와 같이, 변조 기능은 결합기(38) 후에 발생할 수 있다. 주파수 멀티플렉서, 시간 멀티플렉서 및/또는 다른 형태의 하이브리드 회로는 이 결합 기능에 사용될 수 있다. 콘텐츠 채널을 보조 채널과 결합하는 다른 방법이 채용될 수 있다.
수신시, 보조 백 채널 데이터는 결합기 회로(40)를 통해 콘텐츠 데이터로부터 분리되고, 송신측 회로와 유사하지만 반대 방식으로 포스트 컨디셔너(56) 및 멀티미디어 디스플레이(34)로 분배된다. 수신기는 채널 등화기 및 AGC 증폭기 등의 포스트 컨디셔너(56)를 포함할 수 있다. 최적 등화를 적용하기 위하여, 채널 추정 및 적응적 등화가 바람직하다. 적응 메카니즘은 프리 및 포스트 컨디셔너(54, 56) 사이에서 분리될 수 있다. 적절하게 컨디셔닝되면, 수신된 신호는 복조(58)되고 클록 및 데이터가 클록 및 데이터 회복(clock and data recovery; CDR) 유닛에 의해 추출된다. 회복된 직렬 데이터는 직병렬 변환기(60)에 의해 병렬로 변환되고, 싱글-엔디드 신호로부터 차동 신호로 변환되어 멀티미디어 디스플레이(34)에 제공된다.
도 4에 도시된 예의 시스템(30)에서, 현재의 멀티미디어 인터페이스 중의 일부에서 채택된 기존의 바이너리 시그널링 보다 더 복잡한 변조 방식을 채용함으로써, 증가된 스루풋이 가능하다. 예를 들어, PAM 및 QAM 등의 멀티레벨 변조 방식의 상이한 변화는 고 대역폭 정보를 송신 채널의 더 작은 대역폭으로 압축할 수 있는 기술의 예이다. 더 작은 대역폭 내에 더 많은 데이터를 압축하는 것은 동일한 송신 링크를 통해 몇 개의 스트림을 멀티플렉싱하는 능력 뿐 만 아니라 더 높은 해상도의 콘텐츠를 위한 더 긴 거리에 걸친 고품질 멀티미디어 접속을 가능하게 한다. 기존의 바이너리 시그널링 방식이 배제되지 않으며 이점이 있다면 여전히 사용될 수 있다.
소비자 전자장치(consumer electronics; CE) 접속 애플리케이션에서, 도 4의 시스템에 도시된 바와 같이, 보조 백 채널의 존재는 일반적으로 양 방향으로 구성 정보 등의 데이터를 전송하고 수신하는데 필요하다. 여기에 기재된 기술은 DVD 플레이어, A/V 수신기, DVR 및 PVR 등의 CE 장치 간의 접속을 확립하기 위한 싱글 미디어의 사용을 확장한다. 일반적인 애플리케이션은, 양 장치 사이에서 양 방향으로 구성 및 제어 정보 뿐 만 아니라 DVD 플레이어로부터 TV 세트로 비디오 및 오디오 정보를 전달하는 DVD 플레이어 및 TV 세트 간의 통합된 싱글 케이블 접속부일 수 있다. 양방향 정보의 예는 콘텐츠를 적절하게 컨디셔닝하기 위하여 TV 세트(EDID 정보)에 의해 지원되는 포맷 및 오디오 및 비디오 능력으로의 DVD 플레이어의 액세스 뿐 만 아니라 안전한 링크의 확립 전의 양 장치가 핸드쉐이크(handshake)하는 인증 데이터를 포함한다.
도 6은 복수의 싱글-엔디드(single-ended) 미디어를 통해 디지털 콘텐츠를 전송하는 또 다른 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 블록도(80)이다. 특히, 도 6에 도시된 예의 인터페이스는 긴 범위 HDMI 액티브 케이블 어셈블리를 나타낸다. 액티브 케이블 어셈블리는 케이블 어셈블리 내에서 차동/싱글-엔디드 변환(100) 및 싱글-엔디드/차동 변환(104)을 수행하는 회로를 포함한다. 이 타입의 구현은 일반적으로 케이블 어셈블리 내에서 5볼트 DC 파워를 액티브 전자장치(100, 104, 106)에 공급하는 파워 변환 회로(108)를 포함한다. 차동 트위스트 페어 구리 접속부를 싱글-엔디드 동축 접속부(102)로 대체함으로써, 특히 최대 케이블 길이에 대하여, 이 액티브 케이블 어셈블리를 이용하여 상당한 성능 개선이 달성될 수 있다. 이 성능 개선은 현재의 HDMI 접속부에서 사용되는 기존 트위스트 페어 솔루션과 비교하여 인트라-페어 스큐 효과의 제거 및 동축 케이블의 개선된 주파수 응답 때문이다.
액티브 케이블 어셈블리가 도 6에 도시되지만, 이것은 특허 문서에 기재된 기술의 일 예이다. 예를 들어, 도 6에 도시된 액티브 전자 장치를 하우징하는 하나 이상의 외부 블랙 박스를 통해 멀티미디어 장치(82, 84)에 인터페이싱되는 패시브 케이블 어셈블리를 제공하는 등의 다른 구현이 또한 가능하다. 또 다른 구현에서, 차동/싱글-엔디드 변환(100) 및 싱글-엔디드/차동 변환(104)을 수행하는 액티브 전자 장치가 멀티미디어 장치 내에 하우징된다. 후속의 예의 구현에서, 멀티미디어 장치에 본 장치의 공통으로 사용되는 HDMI 접속기 등의 표준 차동형 출력 접속기가 제공되고, 장치는 또한 HDMI 접속기 내의 차동 신호 레인에 대응하는 싱글-엔디드 출력 신호를 공급하는 하나 이상의 동축 케이블 접속기를 포함할 수 있다.
도 6의 세부사항을 다시 참조하면, 액티브 케이블 어셈블리는 도면의 좌측 상에 위치하는 예를 들어 DVD 플레이어일 수 있는 제1 멀티미디어 소스 장치(82) 및 도면의 우측에 위치하는 LCD 디스플레이일 수 있는 제2 멀티미디어 디스플레이 장치(84) 사이에 접속된다. 이 예의 구현에서, HDMI 차동 신호를 싱글-엔디드 신호로 변환하고 싱글-엔디드 신호를 HDMI 차동 신호로 변환하는 액티브 전자 장치(100, 104)는 케이블 어셈블리에 통합된다. 상술한 바와 같이, 이들 전자 장치는 별도의 인터페이스 장치 내로 배치되거나 멀티미디어 장치로 통합될 수 있다.
도 6에 도시된 예의 디지털 인터페이스는 3개의 TMDS 데이터 채널, 즉, TMDS 채널 0(86), TMDS 채널 1(88) 및 TMDS 채널 2(90)를 포함한다. 인터페이스는 또한 TMDS 클록 신호(92), DDC/CEC 제어 신호쌍(94), 핫 플러그 검출(HPD) 신호(96) 및 +5V DC 파워 라인(98)을 포함한다. 이들 신호는 표준 HDMI형 접속기(82, 84)를 이용하여 멀티미디어 소스 장치로부터 출력되고 디스플레이 장치로 입력된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 액티브 케이블 어셈블리는 케이블의 송신기측 상의 차동/싱글-엔디드 변환기(100), 바람직하게, 차동 신호를 싱글-엔디드 신호로 변환하는 각 콘텐츠 데이터 채널(TMDS 신호) 상의 이러한 변환기를 포함하고, 이 싱글-엔디드 신호는 액티브 케이블 어셈블리의 수신 단으로의 3Gb/sec에서의 동축 케이블(102)의 100 미터까지 구동하는 75오옴 드라이버 회로에 제공된다. 액티브 케이블 어셈블리의 수신측 상에서, 복수의 선택적 수신 등화 회로가 수신된 싱글-엔디드 신호에 대한 등화 측정치를 제공하고, 대응하는 싱글-엔디드/차동 변환기(104)는 싱글-엔디드 신호를 차동 신호로 변환하여, 차동 신호는 디스플레이 장치 HDMI 접속기(94)로 제공된다.
도 6의 TMDS 클록 신호(92)가 소스 및 디스플레이 장치 사이에서 트위스트 페어 UTP 케이블링으로서 도시되지만, 대안으로, TMDS 클록 신호(92)는 차동으로부터 싱글-엔디드 형태로 변환되어 더 긴 케이블 길이에 걸쳐 송신 특성을 개선하고, 그 후, 동축 또는 다른 싱글-엔디드 송신 매체를 통해 송신될 수 있다. 이 실시예의 클록 신호(92)는 콘텐츠 데이터 채널(86, 88, 90)로부터 별도의 싱글-엔디드 송신 매체를 통해 송신되거나 콘텐츠 데이터 채널 중의 하나와 결합되어 공통 싱글-엔디드 송신 매체를 통해 송신될 수 있다.
상술한 바와 같이, 선택적인 DDC 확장 회로(106)는 또한 도 6에 도시된 액티브 케이블 어셈블리 내에 포함되어 DDC/CEC 제어 채널(94)의 범위를 확장한다. 이 DDC 확장 회로(106)는 예를 들어 발명의 명칭이 "Digital Communication Extender System and Method"인 미국 특허 출원 번호 10/388,916호에 개시된 타입일 수 있으며, 이는 본 출원인의 양수인에게 양도된 것이며 참고로 여기에 기재한다. 이 보조 구성 채널은 도 6에 도시된 바와 같이 별도의 UTP 케이블을 통해 송신되거나 콘텐츠 데이터 채널 중의 하나와 결합되어 싱글-엔디드 송신 매체를 통해 송신될 수 있다. 이 경우, 도 4를 참조하여 상술한 것 및/또는 도 7 내지 15를 참조하여 후술하는 것과 유사하게, 적절한 결합 회로가 액티브 케이블 어셈블리에 통합되어야 한다.
도 7은 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어(122)를 통해 디지털 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하는 또 다른 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 블록도(120)이다. 주파수 멀티플렉싱이 도 7의 예를 참조하여 설명하였지만, 디지털 콘텐츠 채널(42)을 보조 채널(44, 46, 48)과 결합하는 다른 형태가 또한 이 시스템 인터페이스와 함께 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, DVD 플레이어 등의 멀티미디어 소스 장치(32)는 송신 및 수신측 주파수 도메인 하이브리드(38, 40) 및 복수의 싱글-엔디드 미디어(122)를 포함하는 인터페이스 시스템을 통해 HD 디스플레이 등의 멀티미디어 싱크 장치(34)에 결합된다. 인터페이스의 송신측 상의 하나 이상의 주파수 도메인 하이브리드(38)는 정밀한 구현에 따라 (고주파 클록 채널을 포함할 수 있는) 하나 이상의 디지털 콘텐츠 채널(42)을 보조 채널(44, 46, 48)에 결합한다. 보조 채널은 구성 및 제어 채널(44), 상태 채널(46) 및 공급 채널(48)을 포함할 수 있다. 주파수 도메인 하이브리드(38) 내의 신호의 결합 후에, 결합된 신호는 복수의 싱글-엔디드 미디어(122)를 통해 인터페이스의 수신측으로 송신된다. 인터페이스의 수신 측 상에서, 하나 이상의 주파수 도메인 하이브리드(40)는 디지털 콘텐츠 채널로부터 보조 채널(44, 47, 48)을 분리 또는 디멀티플렉싱하여 멀티미디어 싱크 장치(34)로 총괄적으로 라우팅한다.
도 7에 도시된 예의 시스템 인터페이스에서, 보조 및 콘텐츠 채널은 주파수 도메인 하이브리드(38, 40)를 통해 주파수 멀티플렉싱된다. 시간 분할 멀티플렉싱 등의 멀티플렉싱/결합의 다른 형태가 이 인터페이스에서 사용될 수 있다. 이하의 또 다른 예의 구현에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 주파수 도메인 하이브리드의 각각은 고주파 디지털 콘텐츠 채널(또는 고주파 디지털 클록 채널)을 수신하는 하이 패스 입력 및 하나 이상의 단일 방향 또는 양방향 보조 채널(44, 46, 48)을 수신하는 하나 이상의 로우 패스 또는 밴드 패스 입력을 포함할 수 있다. 이들 입력에 적용된 신호는 하이브리드(38)에서 멀티플렉싱되고 결합된 주파수 멀티플렉싱 출력 신호의 형태로 미디어(122)에 제공된다. 수신측 상에서, 하이브리드(40)는 송신측 상의 하이브리드(38)로부터 반전되어, 고주파 디지털 콘텐츠 채널(42) 및 하나 이상의 저주파 보조 채널(44, 46, 48)에 대응하는 단일 입력 및 복수의 출력을 포함한다. 이들 하이브리드(38, 40)에 의해 제공된 기능은 소스(32) 및 싱크(34) 내에 위치하거나, 소스(32) 및 소스(34)의 외부의 하우징 내에 배치되거나, 소스(32)를 싱크(34)로 결합하는 액티브 케이블 어셈블리 내에 위치할 수 있다.
도 8은 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어를 통해 HDMI 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하도록 구성된 도 7에 도시된 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 더 상세한 블록도(130)이다. 인터페이스의 송신측 상에서, 복수의 필터 하이브리드(38A, 38B, 38C, 38D)는 (3개의 TMDS 데이터 채널 및 TMDS 클록 채널을 포함하는) HDMI 콘텐츠 채널을 CEC, SCL, SDA 및 핫 플러그 검출(HPD) 보조 채널과 주파수 멀티플렉싱하는데 사용된다. 인터페이스의 수신측 상에서, 유사한 복수의 필터 하이브리드(40A, 40B, 40C, 40D)는 보조 채널로부터 콘텐츠 채널을 디멀티플렉스하는데 사용된다.
인터페이스의 송신측 상의 제1 필터 하이브리드(38A)는 하이 패스 입력 상의 차동 TMDS DATA2 콘텐츠 신호(42A)의 싱글-엔디드 버전 및 로우 패스 입력 상의 CEC 보조 채널(44A)을 수신한다. 이들 2개의 신호(42A, 44A)는 필터 하이브리드(38A)에서 주파수 멀티플렉싱되어 출력에서 결합된 주파수 멀티플렉싱 신호를 생성한다. 이 결합된 신호는 동축 매체(122)를 통해 해당 필터 하이브리드(40A)에 의해 수신되는 인터페이스의 수신측으로 전송된다. 제1 수신 필터 하이브리드(40A)는 싱글-엔디드 TMDS DATA2 신호를 하이 패스 출력으로 CEC 보조 채널을 로우 패스 출력으로 디멀티플렉싱한다. 싱글-엔디드 TMDS DATA2 신호는 후속으로 차동 신호로 다시 변환되어 HDMI 싱크(34)로 제공된다.
유사한 방식으로, TMDS DATA1 콘텐츠 신호(42B)는 싱글-엔디드 신호로 변환되고, 제2 송신측 필터 하이브리드(38B)에서 SCL 보조 채널(44b)과 결합되고, 별도의 동축 매체(122)를 통해 수신측 필터 하이브리드(40B)로 전송된다. 제2 수신측 필터 하이브리드(40B)는 결합된 TMDS DATA1 콘텐츠 신호 및 SCL 보조 채널(44B)을 수신하고 이들 신호를 HDMI 싱크 장치(34)로 제공하기 위하여 디멀티플렉싱한다. TMDS DATA0 콘텐츠 신호(42C)는 SDA 보조 채널(44C)과 결합한 형태로 별도의 동축 매체(122)를 통해 전송되고, TMDS CLOCK 신호(42D)는 HPD 상태 채널(46)과 함께 전송된다.
도 8에는, 또한 HDMI 소스(32)로부터 HDMI 싱크(34)로 파워를 제공하고 인터페이스의 송신측 상의 차동/싱글-엔디드 변환기 및 등화기 및 인터페이스의 수신측 상의 싱글-엔디드/차동 변환기 등의 멀티미디어 인터페이스의 액티브 전자 장치로 파워를 공급하는 결합된 콘텐츠/보조 채널 매체(122)로부터 분리된 선택적 파워 채널이 도시된다. 이들 전자 장치로의 조절된 파워는 송신측 상에서 파워 조절기(126)에 의해 및 수신측 상에서 파워 조절기(128)에 의해 제공될 수 있다. 이들 조절기(126, 128)는 핫 플러그 검출 신호(46)에 의해 인에이블될 수 있다. 5V 파워는 또한 HDMI 싱크에 직접 제공되어 HDMI 링크 요구사항에 따라 HDMI 소스 및 싱크 간의 심리스(seamless) 5V 접속부를 형성한다.
도 9는 주파수 멀티플렉싱을 이용하여 복수의 싱글-엔디드 미디어를 통해 디스플레이포트 콘텐츠 및 구성 데이터를 전송하도록 구성된 도 7에 도시된 예의 멀티미디어 디지털 인터페이스의 더 상세한 블록도(140)이다. 이 예는 선택적 파워 채널이 디지털 콘텐츠 채널(42D) 중의 하나와 결합되고 결합된 채널 매체(122)를 통해 전송된다는 것을 제외하고 도 8에 도시된 예의 HDMI 인터페이스와 거의 동일하다. 이 구성에서, 디스플레이포트 ML_Lane0 콘텐츠 신호(42A)는 CEC 보조 신호와 결합된다. 디스플레이포트 ML_LANE1 콘텐츠 신호(42B)는 HPD 신호(46)와 결합된다. 디스플레이포트 ML_LANE2 콘텐츠 신호(42C)는 AUX CH(44)와 결합된다. 디스플레이포트 ML_LANE3 콘텐츠 신호(42D)는 파워 채널(48)과 결합된다. 그렇지 않으면, 본 예에서 차동으로부터 싱글-엔디드로 변환하거나 그 반대로 변환하고 콘텐츠 신호(42)를 보조 채널(44, 46, 48)과 결합하기 위한 방법은 도 8과 결합하여 상술한 동일한 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40)를 이용하여 수행된다.
도 8 및 9에 도시된 예의 멀티미디어 인터페이스 시스템은, 제1 구성(38)에서 하나의 하이 패스 입력, 하나의 로우 패스 입력 및 하나의 복합 출력을 제공하고 이들이 반전되어 제2 구성(40)에 제공되는 교환가능한 가역 주파수 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 필터 하이브리드(38, 40)를 이용한다. 제1 구성(38)에서, 하이브리드(38)는 멀티플렉싱 기능을 수행하고, 제2 구성(40)에서, 하이브리드(40)는 디멀티플렉싱 기능을 수행한다. 제1 구성(38) 내의 출력은 주파수 멀티플렉싱 방식으로 주파수에 있어서 일렬로 배열된 모든 입력을 포함한다. 멀티미디어 인터페이스로의 채널 맵핑은 특정 애플리케이션에 의존하지만, 일 예의 시나리오는 상술한 바와 같이 메인 (또는 콘텐츠) 채널에 하이 패스 스펙트럼을 할당하고 대응하는 보조 채널에 로우 패스 스펙트럼을 할당하는 것이다.
도 10은 도 8 및 9에 도시된 예의 인터페이스에 대한 일 예의 채널 대 스펙트럼 맵핑표를 나타내는 도면이다. 맵핑표의 상부는 도 8에 도시된 5개의 케이블을 갖는 HDMI 인터페이스를 나타낸다. 이 예의 인터페이스에서, 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40)는 각각의 콘텐츠 채널(DATA2, DATA1, DATA0 및 CLOCK) 및 보조 채널(CEC, SCL, SDA 및 HPD)에 대한 하이 패스 및 로우 패스 입력을 포함한다. 이 예의 시나리오에서는 별도의 파워 케이블(케이블 5) 상에서는 멀티플렉싱이 없다. HDMI 인터페이스 바로 아래의 표의 다음 부분은 도 9에 도시된 4개의 케이블의 디스플레이포트 인터페이스이다. 도 8에 도시된 HDMI 예와 유사하게, 도 9에 도시된 멀티케이블 디스플레이포트 예에서, 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40)는 하이 패스 및 로우 패스 입력만을 포함한다.
맵핑표 내의 멀티케이블 디스플레이포트 예의 바로 아래에는 2개의 대체 싱글-케이블 디스플레이포트 맵핑이 기재된다. 제1 싱글-케이블 예에서는, 파워 채널이 없고, 따라서, 단일 콘텐츠 채널(레인 0)이 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40) 상의 제1 밴드 패스 입력 및 로우 패스 입력을 이용하여 AUX 채널 및 HPD 채널과 멀티플렉싱된다. 파워 채널을 포함하는 제2 싱글-케이블 예에서, 단일 콘텐츠 채널(레인 0)은 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40) 상의 제1 및 제2 밴드 패스 입력 및 로우 패스 입력을 이용하여 AUX 채널, HPD 채널 및 파워 채널과 멀티플렉싱된다.
애플리케이션 및 지원되는 옵션에 따라, 주파수 멀티플렉싱 하이브리드(38, 40)를 형성하는 다양한 필터의 차단 주파수는 변할 것이다. 도 11은 도 8 및 9에 도시된 예의 인터페이스 및 도 10과 연결하여 기재된 2개의 싱글-케이블 디스플레이포트 인터페이스에 대한 일 예의 차단(cut off) 주파수표를 나타내는 도면이다. 도 11에 도시된 수치는 예이며, 단지 일반적인 솔루션이 무엇인지에 대한 통찰력을 제공하는 것을 의미한다. 필터의 정확한 차단 주파수는 멀티플렉싱된 채널의 수, 그들 간의 요구되는 분리, 신호 레벨, 및 애플리케이션에 의해 주로 구동되는 다른 실제적인 고려를 포함하는 다수의 팩터에 의존한다.
도 12a 및 12b는 도 8에 도시된 예의 HDMI 인터페이스 및 도 9에 도시된 예의 디스플레이포트 인터페이스에 대한 다수의 싱글-엔디드 미디어에서의 주파수 멀티플렉싱을 나타내는 예의 플롯(170, 180)이다. 도 12a의 플롯(170)은 상태, 공급 또는 보조 채널과의 메인 콘텐츠 채널의 멀티플렉싱을 나타낸다. 도 12b의 플롯(180)은 일반적으로 더 큰 대역폭을 필요로 하는 디스플레이포트 인터페이스의 AUX 채널과의 메인 콘텐츠 채널의 멀티플렉싱을 나타낸다.
도 13a 및 13b는 도 10의 맵핑표와 결합하여 식별된 2개의 예의 싱글-케이블 디스플레이포트 인터페이스에 대한 주파수 멀티플렉싱을 나타내는 예의 플롯(190, 200)이다. 도 13a에 도시된 제1 플롯(190)은 메인(또는 콘텐츠) 채널이 보조 채널(밴드 패스) 및 상태 채널(로우 패스)과 멀티플렉싱되는 파워 채널이 없는 예를 나타낸다. 도 13b에 도시된 제2 플롯(200)은 메인 채널이 보조 채널(제1 밴드 패스), 상태 채널(제2 밴드 패스) 및 파워 채널(로우 패스)과 멀티플렉싱되는 파워 채널이 있는 예를 나타낸다.
도 14a 내지 14e는 도 8에 도시된 HDMI 인터페이스의 더 상세한 회로도이다. 도 14a는 송신 및 수신 필터 하이브리드(38A, 40A)를 통해 CEC 보조 채널(44A)과의 HDMI DATA2 콘텐츠 채널(42A)의 주파수 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 나타낸다. DATA2 콘텐츠 채널(42A)은 송신 필터 하이브리드(38A)의 하이 패스 입력에 결합되고, 양방향 CEC 채널(44A)은 동일한 하이브리드(38A)의 로우 패스 입력에 결합된다. 이들 2개의 신호는 그 내의 결합 하이 패스 및 로우 패스 필터의 동작에 의해 하이브리드(38A)에서 주파수 멀티플렉싱되어 동축 매체(122) 상에서 결합된 신호로서 출력된다. 수신 필터 하이브리드(40A)에서, 동축 매체(122)로부터의 결합된 신호는 수신 하이브리드(40A)의 하이 패스 및 로우 패스 필터로 공급되어 결합된 신호를 하이 패스 출력(DATA2)(42A) 및 로우 패스 출력(CEC)(44A)로 주파수 디멀티플렉싱한다.
도 14b는 도 14a와 유사하지만, HDMI DATA1 콘텐츠 신호(42B) 및 양방향 SCL 보조 채널(44B)의 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 나타낸다. 도 14c는 HDMI DATA0 콘텐츠 신호(42C) 및 양방향 SDA 보조 채널(44C)의 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 나타낸다. 도 14d는 HDMI CLOCK 신호(42D) 및 단일 방향 핫 플러그 검출(HPD) 신호(46)의 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 나타낸다. 도 14e는 단순한 통과 파워 채널(48)을 나타낸다.
상술한 예에서, 송신 및 수신 필터(38, 40)는 반대 방향에서 사용되지만 구조에 있어서 동일하다. 이것은 각각의 링크를 통해 양방향에서 신호를 송신 및 수신할 기회를 제공하고 애플리케이션의 요구사항에 따라 심플렉스 및 듀플렉스 링크의 하이브리드를 제공한다. 각각의 필터 하이브리드는 메인 채널에 대한 하이 패스 입출력 및 공급, 상태 또는 보조 채널 중의 하나에 대한 로우 패스 입출력을 제공한다. 하나 이상의 밴드 패스 입출력은 또한 추가의 멀티플렉싱을 위해 제공될 수 있다. 상술한 예에 대한 대안으로, 송신 및 수신 필터(38, 40)는 동일하지 않지만, 대신에, 원하는 애플리케이션에 따라 멀티미디어 인터페이스의 송신 또는 수신단에 대하여 조절될 수 있다.
도 15a는 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 싱글-채널 디스플레이포트 인터페이스의 더 상세한 회로도이다. 이 인터페이스에서, 송신 필터 하이브리드(38A)는 단일 디스플레이포트 콘텐츠 채널(ML_LANE0)을 수신하는 하이 패스 입력, 양방향 보조 채널(44)을 수신하는 밴드 패스 입력 및 단일 방향 HPD 상태 채널(46)을 수신하는 로우 패스 입력을 포함한다. 이들 채널은 필터 하이브리드(38A)에서 결합된 신호로 주파수 멀티플렉싱되고 단일 매체(122)를 통해 수신 필터 하이브리드(40A)로 전송된다. 수신 필터 하이브리드(40A)는 단일 매체(122)로부터의 결합된 신호를 하이 패스 출력(ML_LANE0)(42), 밴드 패스 출력(보조 채널)(44) 및 로우 패스 출력(이 경우, 멀티미디어 싱크로부터의 HPD)(46)으로 디멀티플렉싱한다.
도 15b는 주파수 멀티플렉싱된 데이터 채널을 통해 파워를 전송하는 추가의 특징을 갖는 도 10을 참조하여 설명한 싱글-채널 디스플레이포트 인터페이스의 더 상세한 회로도이다. 이 구성에서, 필터 하이브리드(38A, 40A)는 하이 패스 입력, 2개의 밴드 패스 입력 및 로우 패스 출력을 포함한다. 하이 패스 회로는 데이터 채널(ML_LANE0)을 전달하고, 제1 밴드 패스 회로는 보조 채널(44)을 전달하고, 제2 밴드 패스 회로는 HPD 신호(46)를 전달하고, 로우 패스 회로는 파워 채널(48)을 전달한다.
상기 2개의 예는 단 하나의 메인 채널이 콘텐츠의 송신을 지원하기에 충분한 디스플레이포트 인터페이스에 대한 단일 링크 구현을 나타낸다. 더 높은 해상도 및/또는 더 높은 색 깊이가 추가의 메인 채널의 포함을 지시하면, 콘텐츠 채널 간의 추가의 멀티플렉싱이 요구되거나 도 9에 도시된 예와 유사한 추가의 링크가 사용된다.
임의의 애플리케이션에서, 할당된 채널 대역폭 내에서 신호를 맞추기 위하여 신호의 일부를 컨디셔닝하는 것이 필요할 수 있다. 상기 "단일 케이블을 통한 디스플레이포트" 내의 핫 플러그 검출(HPD) 신호는 임의의 조작이 필요할 수 있는 신호의 예이다. 이 조작은 임의의 타입의 변조(주파수 변조 또는 시프트 키잉) 또는 필터링 및 재구성을 포함할 수 있다. 핫 플러그 검출 신호는 일반적으로 공급 채널과 간섭할 수 있는 매우 낮은 주파수 콘텐츠를 포함한다. 이 경우, 밴드 패스 상태 채널을 통해 정상 상태 베이스라인 값의 상부에 통상 나타나는 천이 또는 플러스만을 송신하고 핫 플러그 검출 수신측에서 국부적으로 베이스 라인 값을 재구성하는 것이 바람직할 수 있다. 신호 컨디셔닝 및 재구성으로, 핫 플러그 검출 신호를 전달하는데 필요한 로우 패스 채널에 대한 필요성이 제거되고, 공급 채널에 대한 낮은 주파수 스펙트럼은 남겨둔다. 이 아이디어는 개념적으로 도 16에 도시되며, 여기에서, 결합 커패시터를 통해 추출된 밴드 패스 필터의 하이 패스 특성은 송신측 상의 낮은 주파수 콘텐츠를 제거한다. 이것은 베이스라인 전압(284)을 이용하여 수신측 상에서 재구성된다.
멀티미디어 애플리케이션에서의 백 채널을 통한 더 높은 데이터 레이트에 대한 필요성은 계속 증가하고 있다. 멀티미디어 인터페이스의 주요 임무가 소스로부터 싱크로 고품질 비디오 및 오디오 데이터를 전달하는 것이지만, 많은 애플리케이션에서, 데이터의 역 트래픽이 또한 요구된다. 이 데이터는 예를 들어 싱크가 소스로 통신하는 제어 및 상태 정보에 더하여 오디오 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 백 채널 링크를 멀티미디어 인터페이스의 메인 채널로 추가하는 방법은 공통 물리적 매체를 통해 몇 개의 채널 중의 주파수 멀티플렉싱에 기초함으로써 주파수 분리는 인터페이스를 따르는 동일 또는 반대 방향으로 이동하는 상이한 신호 간의 간섭을 방지한다. 상술한 바와 같이, 필터 하이브리드는 하나의 단부 상에서 상이한 데이터 스트림을 결합하고 다른 단부 상에서 데이터 스트림을 서로 분리할 수 있다.
도 17은 제1 디지털 장치를 멀티미디어 콘텐츠 등의 메인 하이 패스 채널(306) 콘텐츠를 필터링하는 하이 패스 필터(304)를 갖는 송신 하이브리드 필터(302)를 포함하는 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템을 나타낸다. 송신 하이브리드 필터(302)는 또한 구성 및 제어 데이터 등의 더 낮은 주파수 백 채널 콘텐츠를 필터링하는 로우 패스 필터(308)를 포함한다. 다수의 채널은 동축, 트위스트 페어 또는 다른 케이블 등의 송신 매체를 통해 송신되기 위하여 결합된다. 수신 하이브리드 필터(312)는 결합되지 않은 백 채널 콘텐츠를 필터링하는 로우 패스 필터(316) 뿐 만 아니라 하이 패스 채널(306)을 필터링하는 하이 패스 필터(314)를 포함한다.
도 17의 예의 인터페이스에서, 메인 채널을 위한 하이브리드 필터 응답은 하이 패스되어, 순방향으로 높은 데이터 레이트의 멀티미디어 콘텐츠의 통신을 위한 하이 패스 링크를 생성하는 반면, 백 채널에 대한 필터 응답은 로우 패스되어, 역방향으로 더 낮은 데이터 레이트의 백 채널 정보를 통신하는 더 낮은 주파수 밴드의 사용을 가능하게 한다. 백 채널 응답은 밴드 패스되어 다른 보조 채널의 추가를 허용할 수 있다. 추가의 채널의 예는 송신기 및 수신기가 동일한 멀티채널 인터페이스를 통해 동일한 전원을 공유하는 구현예를 포함할 수 있다. 이 경우, 낮은 대역폭 로우 패스 응답은 다른 모든 보조 채널에 대한 밴드 패스 응답에 영향을 주는 파워 채널에 할당될 수 있다.
하이브리드 필터의 멀티플렉싱은 다양한 입출력쌍 간의 상이한 전달 함수를 구현하는 멀티인 멀티아웃 네트워크(multi-in, multi-out 네트워크)로서 간주될 수 있다. 도 18 도 17에 주어진 링크 예의 상이한 컴포넌트에 적용된 전달 함수 개념을 설명하는 블록도이다. 채널 및 필터에 대한 대칭 구조 및 적절한 종료가 상정된다. 도 18은 송신 매체에 의해 접속된 송신 하이브리드 필터(321) 및 수신 하이브리드 필터(322)를 포함하는 인터페이스 시스템(320)을 나타낸다. 하이패스 필터에 대한 전달 함수(HH(s))는 324에서 묘사되고, 로우 패스 필터 전달 함수(HL(s))는 326에 묘사되고, 송신 매체(채널) 전달 함수는 328에서 HC(s)로 묘사된다. 또한, 메인 채널로부터 백 채널로의 누화 전달 함수(HXMB(s))가 330에서 묘사되고, 백 채널로부터 메인 채널로의 누화 전달 함수(HXBM(s))가 332에서 묘사된다.
메인 및 백 채널 간의 간섭의 주요 원인은 하이브리드 필터의 상호 커플링 포트 간의 제로가 아닌 전달 함수이다. 예를 들어, HXBM(s)(332)은 백 채널 송신기에 유발된 메인 채널에 대한 누화를 나타낸다. 마찬가지로, HXBM(s)(330)은 메인 채널 송신기에 의해 백 채널 수신 신호에 더해진 누화를 나타낸다. 상기 도면에서, HH(s)(324), HL(s)(326) 및 HC(s)(328)는 각각 하이 패스 필터, 로우 패스 필터 및 송신 매체의 전달 함수를 나타낸다.
추가의 송신 및 수신 필터가 채널을 통한 좀 더 효율적인 스펙트럼 형상을 구현하도록 채용되어 메인 채널 및 백 채널 간의 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 근단 누화 제거 필터가 링크의 각 단부 상에 포함되어 누화를 더 감소시킨다. 백 채널 상의 적절한 신호 형성을 위하여 송신 및 수신 필터를 먼저 이하에서 설명한다. 설명은 누화 제거 필터 및 이들 필터가 간섭을 크게 감소시키는 방법에 대한 설명에 관한 것이다.
도 19는 순방향 메인 채널(342) 및 역방향 백 채널(344)로 구성된 멀티미디어 인터페이스를 나타내는 블록도이다. 누화 전달 함수 뿐 만 아니라 전체 채널 전달 함수는 메인 채널 전달 함수를 나타내는 HM(s)(346), 백 채널 전달함수를 나타내는 HB(s)(348), 메인 채널(342)로부터 백 채널(344)로의 누화 전달 함수를 나타내는 HXMB(s)(350) 및 백 채널(344)로부터 메인 채널(342)로의 누화 전달 함수를 나타내는 HXBM(s)(352)으로 특정된다.
도 19에서, 전체 메인 채널 전달 함수(HM(s)) 및 전체 백 채널 전달 함수(HB(s))는 도 18에 도시된 하이브리드 필터 전달 함수 및 채널 응답 컴포넌트에 대하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012003155359-pct00001
도 20은 상술한 인터페이스의 일 예의 구현(360)을 나타낸다. 도 20은 싱글-엔디드 시그널링 방식 및 동축 케이블 등의 구리 매체를 포함한다. 필터 하이브리드는, 케이블의 특성 임피던스에 적절한 매칭을 제공하면서 원하는 전달 함수를 구현하도록 설계된 RLC 회로에 의해 실현된다. 도 21은 상보 출력을 갖는 케이블 드라이버(372) 및 차동 입력을 갖는 케이블 등화기(374)가 각각 메인 채널 소스 및 수신기 전단(front end)으로서 기능하도록 사용되는 도 20의 실제 구현을 나타낸다. 매체가 싱글 엔디드이기 때문에, 드라이버와 수신기의 상보 출력 및 입력 단자는 사용되지 않고 단지 필요한 종단 회로(termination circuit)에 의해 종단된다. 등화기 입력에서의 AC 커플링 커패시터는 단지 매체로부터 등화기 입력단의 DC 바이어스 전압을 분리하는데 사용되고 필터의 일부로서 간주되지 않는다.
도 20 및 21 구현에 의해 실현되는 전달 함수는 다음과 같다.
Figure 112012003155359-pct00002
컴포넌트 값을 산출하여 백 채널로부터 메인 채널을 분리하고, 동시에, 매체의 특성 임피던스에 매칭된 종단을 제공하는데 공지된 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, R=75Ω, C=212pF, L=1.19H는 10MHz 차단 주파수 및 75Ω 종단 임피던스를 달성한다. 도 22a 내지 22d는 주파수 축이 차단 주파수로 정규화된 상기 전달 함수의 해당 주파수 응답을 나타낸다(예를 들어, 1Hz는 상기 수치예에 대한 10MHz를 나타낸다). 여기서, C(s)=1이 간략화를 위해 임의로 상정된다.
도 22a 내지 22d에 의해 묘사된 주파수 응답에 의해 알 수 있는 바와 같이, 메인 채널 전달 함수는 도 22a의 2차 하이 패스 필터를 구현하고, 백 채널 전달 함수는 도 22b의 2차 로우 패스 필터를 구현하고, 누화 전달 함수의 각각은 도 22c 내지 22d에 도시된 2차 밴드 패스 필터를 구현한다.
도 22a 내지 22d는 하이브리드 필터를 통해 메인 채널 및 백 채널 사이에 발생하는 누화의 양을 나타낸다. 도 22a 내지 22d는 누화 전달 피크가 차단 주파수에서 -6dB 만큼 높을 수 있다는 것을 나타낸다. 이것은 어느 채널의 송신측 상의 이 주파수에 존재하는 임의의 주파수 성분이 단지 6dB의 감쇠를 갖는 다른 채널의 수신측으로 주입될 수 있다는 것을 의미한다. 주파수 멀티플렉싱의 아이디어는 메인 및 백 채널 신호의 주파수 콘텐츠 사이의 무시할만한 중첩을 상정하지만, 많은 실제 애플리케이션에서, 이들 신호는 하이브리드 필터의 차단 주파수 주변에 상당한 에너지를 포함할 수 있다. 이 경우, 양 채널 또는 어느 한 채널의 양쪽 또는 어느 한쪽 상의 추가의 필터링의 사용은 도움이 될 수 있다. 이들 필터는 종종 메인 채널 상의 추가의 하이 패스 필터 및 백 채널 상의 로우 패스 필터로서 동작한다. 성능의 이유로, 메인 채널 상의 추가의 필터링의 사용은 고주파 신호 경로로의 더 많은 컴포넌트의 도입 및 결과적으로 더 많은 기생 효과를 피하기 위하여 배제될 수 있다. 그러나, 더 많은 로우 패스 필터링을 백 채널에 추가하는 것은 이 채널이 더 낮은 주파수 대역에서 동작하기 때문에 더 실현가능하다.
송신 필터에 대한 하나의 가능성은 채널 필터보다 더 효율적인 대역외 저지(out-of-band rejection)를 갖는 로우 패스 응답을 갖는다는 것이다. 이것은, 대역외 저지가 송신 필터의 더 날카로운 감쇠 특성으로부터 기인하고 더 낮은 차단 주파수일 필요가 없는 경우가 있더라도 채널 응답보다 더 낮은 차단 주파수를 암시할 수 있다. 이 경우, 송신 차단 주파수는 채널의 차단 주파수보다 작도록 제한된다.
도 23은 송신 필터(HT(s))(402)가 추가된 도 21의 예의 블록도이다. 송신 필터의 추가로, 실현된 전달 함수는 다음과 같이 변경된다.
Figure 112012003155359-pct00003
송신 필터의 설계는 애플리케이션 요구 사항에 기초한 설계자의 선택임을 이해해야 한다. 일 예로서, 채널의 차단 주파수보다 작은 차단 주파수를 갖는 2차 필터가 고려될 수 있다.
도 24는, 송신 필터의 추가에 의해 영향을 받은 도 24a에서의 이 경우의 송신 필터 응답, 도 24b에서의 백 채널 전달 함수(HB(s))의 결과적인 주파수 응답, 도 24c에서의 백 채널 대 메인 채널 전달함수(HXBM(s))를 나타낸다. 후자의 전달 함수의 본래의 응답은 참조용 얇은 라인에서 도 22b 내지 22c로부터 도 24b 내지 24c 내에 포함된다. 송신 필터의 도입은 백 채널 송신기로부터 메인 채널 수신기로의 누화를 크게 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
누화를 감소시키기 위한 송신 필터의 도입은 백 채널을 제한하는 추가의 대역의 가격을 수반할 수 있다. 이것은 더 낮은 데이터 레이트가 백 채널을 통해 송신될 수 있고 추가의 손실에 대하여 등화하도록 백 채널 등화 필터가 백 채널의 수신 단부 상에 필요하다는 것을 의미한다. 송신 필터 손실은 백 채널 수신 필터에 의해 보상될 수 있다. 도 25는 백 채널 수신 필터(HR(s))를 추가한 도 23의 동일한 예를 나타낸다.
결과적으로, 송신 및 수신 필터의 존재에서, 전달 함수는 다음과 같이 된다.
Figure 112012003155359-pct00004
송신 필터와 유사하게, 백 채널 수신 필터의 설계는 애플리케이션 요구사항에 기초한 설계자의 선택이다. 공통의 접근법은 송신 채널을 통해 발생한 신호 손실의 보상에 기초한다. 이것은 예를 들어 송신 매체에 의해 부과된 손실 뿐 만 아니라 송신 필터에 의한 추가의 손실을 포함할 수 있다. 백 채널은 비교적 낮은 대역폭 채널이기 때문에, 약한 등화가 임의의 손실을 보상하는데 충분할 것이다.
도 26a 내지 26c는 도 24에 도시된 송신 필터 응답에 의해 야기된 신호 손실을 등화하기 위하여 설계된 일 예의 백 채널 수신 필터 주파수 응답을 나타낸다. 실제로, 수신 필터는 송신 매체 손실을 보상하도록 변경될 수 있고, 통상 대역외 잡음을 저지하기 위하여 최대 요구 백 채널 대역폭으로 제한된 밴드이다. 손실없는 매체가 상정되므로, 도 26a의 수신 필터 응답은 임의의 매체 등화를 포함하지 않는다. 그러나, 수신 필터는 상술한 이유로 임의의 추가의 대역외 감쇠를 구현한다. 도 26b 내지 26c에는 수신 필터에 의해 영향을 받은 백 채널 전달 함수(HB(s)) 및 메인 채널로부터 백 채널로의 누화 전달 함수(HXMB(s))의 주파수 응답이 도시된다. 이들 전달 함수의 상술한 응답은 참조용 얇은 라인에 도시된다.
등화 수신 필터의 도입은 메인 채널 송신기로부터 백 채널 수신기로의 누화의 양을 증가시킬 수 있다. 이 증가는 전체 백 채널 손실을 보상하도록 설계된 등화기에 의해 구현되는 주파수 부스팅에 의해 야기된다. 이 부스팅은 송신 필터에 의해 부과된 더 낮은 대역폭의 존재에서 백 채널 대역폭을 회복하는데 유용할 수 있다. 이 레벨의 누화가 수락되지 않는 애플리케이션에서, 주파수 부스팅 등화가 사용되지 않거나 또 다른 방법이 채용될 수 있다. 수신기로부터 등화 기능을 제거하면 백 채널의 전체 대역폭을 낮추기 때문에, 다른 방법이 이 불이익을 제거하는데 사용될 수 있다.
메인 및 백 채널 중의 하나의 송신기가 물리적으로 다른 채널의 수신기에 인접하여 배치되는 임의의 애플리케이션에서, 채널간 누화를 효과적으로 제거할 수 있다(예를 들어, 누화를 >90% 만큼 감소시킬 수 있다). 이들 누화는 인터페이스의 2개의 단부 상에서 신호를 결합 및 분리하는 하이브리드 필터에 의해 야기된다. 메인 채널의 수신측 상에서, 누화 제거 필터의 추가는 추가의 백 채널의 존재에서 멀티미디어 콘텐츠 상의 성능 불이익을 최소화하기 위한 모든 시도가 이루어졌기 때문에 특히 중요할 수 있다. 또한, 백 채널의 성능이 메인 채널만큼 중요하지 않을 수 있다는 가능한 주장에도 불구하고, 상술한 바와 같이 백 채널 등화 수신 필터에 의한 추가의 누화 증폭은 백 채널의 적절하고 수락 가능한 동작에 대하여 문제가 된다는 것을 증명하면, 백 채널의 수신 측에 누화 제거 필터를 추가하는 것은 유용하다. 인터페이스의 한쪽 또는 양쪽에 누화 제거 필터를 채용하는 선택은 애플리케이션 요구사항에 의존하며 서로 독립적일 수 있다. 이들 필터의 하나 또는 두개를 이용하는데 있어서의 최종 결정은 시스템 요구사항에 기초하여 이루어진다.
누화 제거의 개념은 누화 전달 함수에 매칭되는 전달 함수를 통한 공격(aggressor) 신호의 전달에 기초한다. 이 신호는 희생 채널의 수신 신호로부터 감산될 수 있다. 감산은, 제한되는 것은 아니지만, 소스에서의 공격 신호 및 싱크에서의 수신기의 차동 입력의 반대 극성을 이용하는 것을 포함하는 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 도 27은 누화 제거를 나타내는 블록도이다. 도 27은 보조 채널(436)로부터 메인 채널(438)로의 누화 효과 발산을 빼는 제2 누화 필터(438) 뿐 만 아니라 메인 채널(434)로부터 보조(백) 채널(436)로의 누화 효과 발산을 빼는 제1 누화 필터(432)를 포함한다.
백 채널링을 위한 필터 하이브리드가 주어지면, 누화 제거 필터가 설계될 수 있다. 도 28은 누화 제거 필터가 추가된 도 21의 인터페이스를 나타낸다. 이 구현에서, 메인 소스는 이전에 사용되지 않은 상보 출력(452)를 갖고, 메인 싱크는 이전에 충분히 이용되지 않은 차동 입력(454)을 갖는다는 사실이 누화 제거 필터를 실현하는데 필요한 감산을 구현하는데 이점이 있다.
도 28의 누화 제거 필터에 의해 실현되는 전달 함수는 수학식 2에 의해 주어진 바와 같이 도 21의 누화 전달 함수에 동일하고, 누화의 제거 및 도 28의 회로에 대한 다음의 전체 전달 함수를 초래한다.
Figure 112012003155359-pct00005
누화 제거 필터가 배치되면, 백 채널 송신 및 수신 필터 모두 또는 어느 하나를 채용할지를 결정할 수 있다. (미스매칭 등의 결함에 의해 실제로 제한되는) 누화를 제거하기 위한 누화 제거 필터의 능력에 따라, 송신 필터 상의 대역폭 제한은 송신시 주파수 종속 신호 손실을 방지하기 위하여 임의의 양의 프리엠퍼시스를 추가하거나 제한을 넓힘으로써 완화될 수 있다. 이러한 경우, 수신 필터의 등화 요구사항은 감소되거나 심지어 제거된다. 대안으로, 백 채널 송신 측 상의 프리엠퍼시스 및 수신측 상의 등화 간의 좀 더 적절한 분리가 애플리케이션 요구사항 및 설계자의 선택에 기초하여 구현될 수 있다. 도 29는 송신(462) 및 수신 필터(464)가 추가된 도 28의 구현을 나타내는 도면이다. 이 구성은 설계자가 시스템 요구사항을 충족하고 동시에 구현 복잡성을 최소화하고 전체 최적 솔루션을 달성하도록 어떤 필터가 사용되어야 하는지를 결정하도록 유연성을 제공한다.
도 29의 회로 구현에 의해 실현되는 전달 함수는 다음의 식에 의해 주어진다.
Figure 112012003155359-pct00006
도 29에서, 도 28의 백 채널 송신기의 낮은 출력 임피던스 버퍼가 송신 필터에 흡수된다. 또한, 도 28의 높은 입력 임피던스 버퍼 및 백 채널 수신기의 가산기가 도 29의 수신 필터에 흡수된다. 이러한 구현의 세부사항은 송신 및 수신 필터가 액티브 RC 필터 구성 내의 동작 증폭기를 사용하는 경우에 직접 적용될 수 있다.
멀티미디어 링크의 역 트래픽 백 채널에 걸쳐 더 높은 데이터 레이트에 대한 필요성이 증가함에 따라, 멀티미디어 콘텐츠를 전달하는 메인 신호와 다양한 타입의 데이터를 전달하는 백 채널 신호 간의 누화가 기대된다. 특별한 처리 없이, 간섭은 링크의 성능에 나쁜 영향을 줄 수 있고 백 채널 데이터 레이트를 증가시키는데 장애물이 된다. 이 개시물은 이들 상황에서 누화를 감소시키는 시스템 및 방법을 설명하고 더 높은 데이터 레이트에서 백 채널의 송신을 가능하게 한다. 이것은 인터페이스의 한쪽 또는 양쪽에 개별적으로, 임의의 조합으로 또는 총괄적으로 부가될 수 있는 몇 개의 컴포넌트에 기초한다. 이들 컴포넌트는 백 채널 송신 필터, 백 채널 수신 필터, 메인 채널 송신 필터, 메인 채널 수신 필터, 백 채널로부터 메인 채널로의 누화 제어 필터, 메인 채널로부터 백 채널로의 누화 제거 필터를 포함한다.
시스템으로의 이들 필터의 포함에 더하여, 실제적인 기존 멀티미디어 인터페이스에 기초한 임의의 특정 필터 구현이 존재한다. 필터의 구현 세부 사항은 시스템 및 애플리케이션에 특정되고 기존의 멀티미디어 인터페이스에 대한 예시적인 최신 솔루션을 기재하도록 포함된다. 당업자에 의해 본 발명으로부터 추론될 수 있는 다른 및 유사한 링크로의 본 발명의 적용은 본 발명의 주제를 구성하고 유사 및 인접 케이스에 본 발명의 적용으로서 간주되어야 한다.
본 설명은 최상의 모드를 포함하는 본 발명을 개시하기 위하여 예를 사용하고, 당업자는 본 발명을 만들고 사용할 수 있다. 본 발명의 특정가능한 범위는 당업자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다.
32: 멀티미디어 소스
34: 멀티미디어 싱크
38: 하이브리드
40: 하이브리드
42: 콘텐츠
44: 구성
46: 상태
48: 파워

Claims (70)

  1. 케이블을 통해 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템에 있어서,
    복합 채널을 형성하기 위해서, 상기 제1 디지털 장치로부터 상기 제2 디지털 장치로 디지털 콘텐츠를 송신하는 고주파 디지털 콘텐츠 채널 및 상기 제2 디지털 장치로부터 상기 제1 디지털 장치로 정보를 송신하는 저주파 백 채널을 결합하는 회로를 포함하고,
    상기 회로는
    디지털 콘텐츠 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 제1 디지털 장치와 상기 케이블 사이에 연결되는 메인 채널 송신 필터,
    백 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 제1 디지털 장치와 상기 케이블 사이에 연결되는 백 채널 수신 필터,
    백 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 케이블과 상기 제2 디지털 장치와 사이에 연결되는 백 채널 송신 필터,
    디지털 콘텐츠 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 케이블과 상기 제2 디지털 장치 사이에 연결되는 메인 채널 수신 필터, 및
    상기 백 채널과 상기 디지털 콘텐츠 채널 간의 누화(cross-talk) 간섭을 감소시키도록 구성되며, 상기 디지털 콘텐츠 채널과 상기 백 채널 사이에 연결되는 적어도 하나의 누화 제거 필터를 포함하며,
    상기 제2 디지털 장치는 제1 차동(differential) 입력과 제2 차동 입력을 포함하는 차동 입력들의 페어를 가지는 수신기를 포함하고,
    상기 메인 채널 수신 필터는 상기 제1 차동 입력과 상기 케이블 사이에 연결되며,
    상기 누화 제거 필터는 상기 제2 차동 입력과 상기 백 채널 사이에 연결되는 것인, 인터페이스 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널로부터 상기 디지털 콘텐츠 채널로 누화 간섭을 감소시키도록 구성되고, 상기 누화 제거 필터는 상기 케이블 및 상기 제2 디지털 장치 사이에 결합되는 것인, 인터페이스 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 디지털 콘텐츠 채널로부터 누화 신호를 감산하는 것인, 인터페이스 시스템.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널에 관련된 누화 전달 함수에 매칭되어 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널 간의 실질적인 누화가 제로(0)가 되도록 하는 것인, 인터페이스 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 디지털 콘텐츠 채널로부터 상기 백 채널로의 누화 간섭을 감소시키도록 구성되고, 상기 누화 제거 필터는 상기 제1 디지털 장치 및 상기 케이블 사이에 결합되는 것인, 인터페이스 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널에 관련된 누화 전달 함수에 매칭되어 상기 디지털 콘텐츠 채널 및 상기 백 채널 사이의 실질적인 누화가 제로(0)가 되도록 하는 것인, 인터페이스 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널로부터 누화 신호를 감산(subtract)하는 것인, 인터페이스 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 누화 신호의 감산은 상기 제1 디지털 장치의 송신기의 상보 출력을 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 감산은 액티브 RC(resistor-capacitor) 필터의 가상 접지를 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널 사이의 누화 간섭을 감소시키도록 구성되는 제2 누화 제거 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 송신 필터는 로우 패스 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 백 채널 송신 필터는 프리/디-엠퍼시스(pre/de-emphasis) 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 송신 필터는 액티브 RC 구성을 사용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 수신 필터는 등화 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 수신 필터는 로우 패스 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 수신 필터는 대역외(out-of-band) 잡음 저지 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 백 채널 수신 필터는 액티브 RC 구성을 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  21. 삭제
  22. 제1항에 있어서, 상기 메인 채널 송신 필터는 하이 패스 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  23. 삭제
  24. 제1항에 있어서, 상기 메인 채널 수신 필터는 하이 패스 필터인 것인, 인터페이스 시스템.
  25. 제1항에 있어서, 상기 케이블은 동축 케이블 또는 트위스트 페어 케이블인 것인, 인터페이스 시스템.
  26. 제1항에 있어서, 상기 케이블은 싱글-엔디드(single ended) 또는 차동(differential) 신호를 전달하는 것인, 인터페이스 시스템.
  27. 제1항에 있어서, 상기 인터페이스 시스템은 SDI(serial digital interface) 기반 시스템인 것인, 인터페이스 시스템.
  28. 제1항에 있어서, 상기 누화 제거 필터는 상기 케이블을 포함하는 송신 매체의 특성 임피던스에 매칭되는 것인, 인터페이스 시스템.
  29. 제1항에 있어서, 상기 제1 디지털 장치 및 상기 제2 디지털 장치는 멀티미디어 장치인 것인, 인터페이스 시스템.
  30. 제1항에 있어서, 상기 백 채널은 구성 및 제어 데이터 또는 오디오 데이터를 전달하는 것인, 인터페이스 시스템.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
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  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 케이블을 통해 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템에 있어서,
    복합 채널을 형성하기 위해서, 상기 제1 디지털 장치로부터 상기 제2 디지털 장치로 디지털 콘텐츠를 송신하는 고주파 디지털 콘텐츠 채널 및 상기 제2 디지털 장치로부터 상기 제1 디지털 장치로 정보를 송신하는 저주파 백 채널을 결합하는 회로를 포함하고,
    상기 회로는
    디지털 콘텐츠 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 제1 디지털 장치와 상기 케이블 사이에 연결되는 메인 채널 송신 필터,
    백 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 제1 디지털 장치와 상기 케이블 사이에 연결되는 백 채널 수신 필터,
    백 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 케이블과 상기 제2 디지털 장치와 사이에 연결되는 백 채널 송신 필터,
    디지털 콘텐츠 채널을 필터링하도록 구성되며, 상기 케이블과 상기 제2 디지털 장치 사이에 연결되는 메인 채널 수신 필터, 및
    상기 백 채널과 상기 디지털 콘텐츠 채널 간의 누화(cross-talk) 간섭을 감소시키도록 구성되며, 상기 디지털 콘텐츠 채널과 상기 백 채널 사이에 연결되는 적어도 하나의 누화 제거 필터를 포함하며,
    상기 제1 디지털 장치는 제1 차동(differential) 출력과 제2 차동 출력을 포함하는 상보(complementary) 출력들의 페어를 가지는 송신기를 포함하고,
    상기 메인 채널 송신 필터는 상기 제1 차동 출력과 상기 케이블 사이에 연결되며,
    상기 누화 제거 필터는 상기 제2 차동 출력과 상기 백 채널 사이에 연결되는 것인, 인터페이스 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널로부터 상기 디지털 콘텐츠 채널로의 누화 간섭을 감소시키도록 구성되며,
    상기 누화 제거 필터는 상기 케이블과 상기 제2 디지털 장치 사이에 연결된 것인, 인터페이스 시스템.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 디지털 콘텐츠 채널로부터의 누화 시그널을 감산(subtract)하는 것인, 인터페이스 시스템.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널에 관련된 누화 전달 함수에 매칭되어 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널 간의 실질적인 누화가 제로(0)가 되도록 하는 것인, 인터페이스 시스템.
  45. 제41항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 디지털 콘텐츠 채널로부터 상기 백 채널로의 누화 간섭을 감소시키도록 구성되며,
    상기 누화 제거 필터는 상기 제2 디지털 장치와 상기 케이블 사이에 연결된 것인, 인터페이스 시스템.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널 및 상기 디지털 콘텐츠 채널에 관련된 누화 전달 함수에 매칭되어 상기 디지털 콘텐츠 채널과 상기 백 채널 간의 실질적인 누화가 제로(0)가 되도록 하는 것인, 인터페이스 시스템.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 백 채널로부터의 누화 시그널을 감산(subtract)하는 것인, 인터페이스 시스템.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 누화 시그널의 감산은 상기 제1 디지털 장치의 송신기의 상보 출력을 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 감산은 액티브 RC(resistor-capacitor) 필터의 가상 접지를 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  50. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널과 상기 디지털 콘텐츠 채널 사이의 누화 간섭을 감소시키도록 구성되는 제2 누화 제거 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
  51. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 송신 필터는 로우 패스(low-pass) 필터인, 인터페이스 시스템.
  52. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 송신 필터는 프리/디-엠퍼시스(pre/de-emphasis) 필터인, 인터페이스 시스템.
  53. 제41항에 있어서, 상기 백 채널 송신 필터는 액티브 RC 구성을 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  54. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 수신 필터는 이퀄라이징 필터인, 인터페이스 시스템.
  55. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 수신 필터는 로우 패스(low-pass) 필터인, 인터페이스 시스템.
  56. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 수신 필터는 대역외(out-of-band) 노이즈 저지(rejection) 필터인, 인터페이스 시스템.
  57. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널 수신 필터는 액티브 RC 구성을 이용하는 것인, 인터페이스 시스템.
  58. 제41항에 있어서,
    상기 메인 채널 송신 필터는 하이 패스(high-pass) 필터인, 인터페이스 시스템.
  59. 제41항에 있어서,
    상기 메인 채널 수신 필터는 하이 패스(high-pass) 필터인, 인터페이스 시스템.
  60. 제41항에 있어서,
    상기 케이블은 동축(coaxial) 케이블 또는 트위스트 페어(twisted pair) 케이블인, 인터페이스 시스템.
  61. 제41항에 있어서,
    상기 케이블은 싱글 엔디드(single ended) 신호들 또는 차동(differential) 신호들을 운반하는 것인, 인터페이스 시스템.
  62. 제41항에 있어서,
    상기 인터페이스 시스템은 SDI(serial digital interface) 기반 시스템인 것인, 인터페이스 시스템.
  63. 제41항에 있어서,
    상기 누화 제거 필터는 상기 케이블을 포함하는 송신 매체의 특성 임피던스(characteristic impedance)와 매칭되는 것인, 인터페이스 시스템.
  64. 제41항에 있어서,
    상기 제1 디지털 장치와 상기 제2 디지털 장치는 멀티미디어 장치들인, 인터페이스 시스템.
  65. 제41항에 있어서,
    상기 백 채널은 구성 및 제어 데이터 또는 오디오 데이터를 운반하는 것인, 인터페이스 시스템.
  66. 케이블을 통해 제1 디지털 장치를 제2 디지털 장치와 결합하는 인터페이스 시스템에 있어서,
    복합 채널을 형성하기 위해서, 상기 제1 디지털 장치로부터 상기 제2 디지털 장치로 디지털 콘텐츠를 송신하는 고주파 디지털 콘텐츠 채널 및 상기 제2 디지털 장치로부터 상기 제1 디지털 장치로 정보를 송신하는 저주파 백 채널을 결합하기 위한 회로를 포함하고,
    상기 제1 디지털 장치는 제1 차동(differential) 출력 - 상기 제1 차동 출력은 상기 고주파 디지털 콘텐츠 채널과 연결됨 - 과 제2 차동 출력을 포함하는 상보(complementary) 출력들의 페어를 가지는 송신기를 포함하고,
    상기 제2 디지털 장치는 제1 차동 입력 - 상기 제1 차동 입력은 상기 고주파 디지털 콘텐츠 채널과 연결됨 - 과 제2 차동 입력을 포함하는 차동 입력들의 페어를 가지는 수신기를 포함하며,
    상기 회로는 상기 백 채널과 상기 디지털 콘텐츠 채널 사이의 누화(cross-talk) 간섭을 감소시키도록 구성되는 하나 이상의 누화 제거 필터들을 포함하며,
    상기 하나 이상의 누화 제거 필터들은,
    상기 송신기의 상기 제2 차동 출력과 상기 저주파 백 채널 사이에 연결된 제1 누화 제거 필터; 및
    상기 수신기의 상기 제2 차동 입력과 상기 저주파 백 채널 사이에 연결된 제2 누화 제거 필터 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 인터페이스 시스템.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 수신기의 제1 차동 입력과 상기 고주파 디지털 콘텐츠 채널 사이에 연결되는 메인 채널 수신 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
  68. 제66항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 송신기의 제1 차동 출력과 상기 고주파 디지털 콘텐츠 채널 사이에 연결되는 메인 채널 송신 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
  69. 제66항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 제1 디지털 장치와 상기 저주파 백 채널 사이에 연결되는 백 채널 수신 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
  70. 제66항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 제2 디지털 장치와 상기 저주파 백 채널 사이에 연결되는 백 채널 송신 필터를 더 포함하는, 인터페이스 시스템.
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