KR101679471B1 - 에러 레이트 추정을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

수신된 에러 레이트들을 추정하기 위한 방법들 및 장치들. 일 실시예에서, 수신된 에러 레이트들의 추정은 고속 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI) 인터페이스와 같은 버스 인터페이스와 관련하여 수행되며, 이 방법은 TMDS 심벌 규칙들을 위반하는 손상된 심벌들을 이용하고, 손상된 심벌들은 쉽게 검출되고 카운트된다. 하나의 예시적인 구현에서, 검출된 무효 심벌들의 수로부터 심벌 에러 레이트(SER)가 추정될 수 있다. SER은 HDMI 인터페이스의 성능을 진단하는 데 사용될 수 있으며, 옵션으로서 정정 액션(들)을 선택 또는 구현하기 위한 기초로서 사용될 수 있다.

Description

에러 레이트 추정을 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR ERROR RATE ESTIMATION}

우선권

본원은 "METHODS AND APPARATUS FOR ERROR RATE ESTIMATION"이라는 명칭으로 2012년 1월 27일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/591,735호에 대해 우선권을 주장하는, 2013년 1월 22일자로 "METHODS AND APPARATUS FOR ERROR RATE ESTIMATION"이라는 명칭으로 출원된 제13/747,383호의 연속 출원인, 2013년 5월 17일자로 "METHODS AND APPARATUS FOR ERROR RATE ESTIMATION"이라는 명칭으로 출원된 공동 소유, 공동 계류중인 미국 특허 출원 제13/897,312호에 대해 우선권을 주장하며, 이들 출원 각각은 그 전체가 본 명세서에 참고로 반영된다.

관련 출원들

본원은 또한 "METHODS AND APPARATUS FOR THE INTELLIGENT SCRAMBLING OF CONTROL SYMBOLS"라는 명칭으로 2013년 1월 22일자로 출원된 공동 소유, 공동 계류중인 미국 특허 출원 제13/747,264호 및 "METHODS AND APPARATUS FOR THE INTELLIGENT ASSOCIATION OF CONTROL SYMBOLS"라는 명칭으로 2010년 12월 22일자로 출원된 제12/976,274호와 관련된다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 데이터 네트워킹 및 통신 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 하나의 예시적인 양태에서, 본 발명은 예를 들어 버스 인터페이스를 통한 수신된 에러 레이트들의 추정에 관한 것이다.

고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI)는 멀디미디어 데이터 소스들을 멀티미디어 디스플레이 디바이스들에 접속하기 위한 예시적인 디지털 디스플레이 인터페이스 표준이다. 기존의 HDMI 디바이스들은 일반적으로 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제어 데이터, 및 옵션으로서 네트워크 접속들을 지원한다. 역사적으로, HDMI는 레거시 인터페이스들(예로서, 디지털 비주얼 인터페이스(DVI))을 계속 지원하면서도 오디오 비주얼(A/V) 인터페이스 능력을 개선하기 위해 개발되었다. 그러나, 레거시 시그널링 표준들은 많은 소비자 전자 장치들에 대해 더 이상 올바르지 않은 가정들에 따라 설계되었다. 구체적으로, 과감한 디바이스 폼 팩터들(예를 들어, 매우 공간적으로 치밀하거나, 금속 주물 또는 다른 컴포넌트 등을 포함하는 폼 팩터들)은 지금까지 알려지지 않았던 링크 신뢰성 문제들을 겪을 수 있다.

예를 들어, HDMI는 전이 최소화 차동 시그널링(TMDS)을 이용하여 전자기 간섭(EMI)을 줄이며, 정확한 클럭 복원을 지원한다. TMDS는 8 비트 데이터를 10 비트 심벌들에 맵핑한다. 맵핑은 비트 에러들에 기여할 수 있는 오버슈팅 또는 언더슈팅 시그널링 전이들의 가능성을 줄인다. 게다가, TMDS는 데이터가 규칙적인 전이들을 갖는 것을 보증하며, 이는 클럭-데이터 복원에 필요하다. TMDS의 맵핑 스킴은 링크 계층 하드웨어에서 완전히, 즉 상위 계층 소프트웨어의 지원 없이 처리될 수 있을 만큼 충분히 간단하다.

불행하게도, HDMI의 기존 구현들은 동작 동안 링크 품질을 진단하기 위한 적절한 메커니즘을 갖지 못했다. 아래에서 더 상세히 설명되는 이유들로 인해, 전통적인 에러 검출 기술들을 이용하여, 손상된 HDMI 데이터는 정상적인 HDMI 데이터와 구별되지 않는다. 예를 들어, 비트 에러 레이트(BER)를 결정하기 위한 솔루션들은 송신 동안의 에러 비트들의 수의 카운트에 기초한다. HDMI 수신기는 비트 에러를 검출할 수 없으므로, 그러한 수신기는 전통적인 BER 메트릭을 구현할 수 없다.

따라서, HDMI 디바이스들(및 유사한 결함을 겪는 다른 논-HDMI 기술들)을 위해 접속 품질을 검출 및/또는 특성화하기 위한 개선된 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명은 특히 예를 들어 버스 인터페이스를 통해 수신된 에러 레이트들을 추정하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공함으로써 전술한 요구를 충족시킨다.

수신된 에러 레이트들을 추정하기 위한 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 하나 이상의 동작 모드에 기초하여 무효 심벌들의 세트를 식별하는 단계; 무효 심벌을 검출할 가능성을 결정하는 단계; 하나 이상의 수신된 무효 심벌을 검출하는 단계; 및 검출된 하나 이상의 수신된 무효 심벌 및 결정된 가능성에 적어도 부분적으로 기초하여 심벌 에러들의 수를 추정하는 단계를 포함한다.

일 변형예에서, 수신된 무효 심벌은 사전 결정된 프로토콜 포맷에 대응하는 유효 심벌들의 리스트에 적어도 부분적으로 기초하여 검출된다.

다른 변형예들에서, 수신된 무효 심벌은 유효 심벌들의 하나 이상의 리스트에 대한 수신된 심벌의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여 검출된다. 하나의 그러한 예에서, 하나 이상의 동작 모드 중 각각의 동작 모드는 유효 심벌들의 각각의 리스트와 관련된다.

일 변형예에서, 방법은 검출된 하나 이상의 수신된 무효 심벌의 수를 카운트하는 단계를 더 포함하고, 심벌 에러들의 추정 수는 검출된 하나 이상의 수신된 무효 심벌의 카운트 수에 적어도 부분적으로 더 기초한다.

또 다른 변형예들에서, 방법은 수신된 유효 심벌들의 수를 카운트하는 단계를 포함하고, 심벌 에러들의 추정 수는 수신된 유효 심벌들의 카운트 수에 적어도 부분적으로 더 기초한다.

또 다른 변형예에서, 수신된 에러 레이트들의 추정은 고속 버스 인터페이스에 대해 수행된다.

심벌 에러들의 레이트를 추정하기 위한 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 장치는 하나 이상의 인터페이스 - 하나 이상의 인터페이스는 업스트림 디바이스로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 인터페이스와 통신하여 동작하는 적어도 하나의 제어기를 포함하며, 적어도 하나의 제어기는 하나 이상의 인터페이스를 통해 수신되는 하나 이상의 무효 심벌을 검출하고; 하나 이상의 검출 불가능한 무효 심벌의 발생의 확률을 결정하고; 검출된 하나 이상의 무효 심벌 및 결정된 확률에 적어도 기초하여 심벌 에러들의 수를 추정하도록 구성된다.

일 변형예에서, 적어도 하나의 제어기는 또한, 추정된 수를 추적하도록 구성된다. 하나의 예시적인 구현에서, 적어도 하나의 제어기는 또한, 하나 이상의 인터페이스와 통신하는 업스트림 디바이스가 동작 상태의 변화를 갖는 시기를 검출하고; 검출시에, 추적된 수를 초기 카운터 값으로 재설정하도록 구성된다. 일부 예들에서, 검출된 동작 상태 변화는 하나 이상의 인터페이스로부터의 업스트림 디바이스의 분리를 포함한다. 대안으로서, 검출된 동작 상태 변화는 업스트림 디바이스의 저전력 모드로의 진입을 포함한다.

제2 변형예에서, 적어도 하나의 제어기는 또한, 하나 이상의 인터페이스를 통해 수신되는 유효 심벌들의 수를 추적하도록 구성된다.

제3 변형예에서, 무효 심벌들은 데이터 포맷의 준수의 결여에 적어도 부분적으로 기초하여 검출된다.

다양한 구현들은 HDMI 표준을 따르는 하나 이상의 인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

데이터 인터페이스를 통해 바람직하지 않은 에러들을 해결하는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 복수의 동작 모드로부터 선택된 동작 모드 동안 하나 이상의 심벌을 수신하는 단계; 선택된 동작 모드와 관련된 규칙들의 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 수신된 하나 이상의 심벌의 무효성을 결정하는 단계; 무효 심벌을 검출할 가능성을 결정하는 단계; 및 결정된 하나 이상의 무효 심벌 및 결정된 가능성에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 심벌 중 전체 무효 심벌들의 추정 수를 추적하는 단계를 포함한다.

일 변형예에서, 수신된 하나 이상의 심벌이 무효인 시기를 결정하는 단계는 수신된 하나 이상의 심벌이 현재 러닝 디스패리티(running disparity)에 대응한다는 검증에 적어도 부분적으로 더 기초한다. 일부 예들에서, 수신된 하나 이상의 심벌 중 하나의 심벌이 현재 러닝 디스패리티와 디스패리티 미스매치를 가질 때 이 심벌은 무효인 것으로 결정된다. 다른 예들에서, 하나 이상의 심벌 중 하나의 심벌이 현재 러닝 디스패리티와 디스패리티 미스매치를 갖는 것으로 결정한 때, 방법은 모든 디스패리티들을 위해 심벌을 모든 유효 심벌들의 풀에 대해 체크하는 단계; 및 심벌이 유효 심벌들 중 어느 것과도 매칭되지 않을 때 심벌을 무효인 것으로 결정하는 단계를 포함한다.

다른 변형예에서, 방법은 무효 심벌들의 추정 수가 에러 임계치를 초과할 때 정정 액션을 실시하는 단계를 포함한다. 일부 변형예들에서, 정정 액션은 하나 이상의 심벌을 송신하는 소스 디바이스에 송신 문제를 지시하는 단계를 적어도 포함한다.

심벌 에러들의 레이트를 추정하기 위한 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 장치는 하나 이상의 인터페이스 - 하나 이상의 인터페이스는 업스트림 디바이스로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 인터페이스와 통신하여 동작하는 적어도 하나의 제어기를 포함한다. 적어도 하나의 제어기는 스크램블링 구성 및 동작 모드에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 인터페이스를 통해 수신되는 하나 이상의 무효 심벌을 검출하고; 하나 이상의 검출 불가능한 무효 심벌의 발생의 확률을 결정하고; 검출된 하나 이상의 무효 심벌 및 결정된 확률에 적어도 기초하여 심벌 에러들의 수를 추정하도록 구성된다.

일 변형예에서, 하나 이상의 무효 심벌은 데이터 포맷의 준수의 결여에 따라 결정된다. 하나의 스킴에서, 데이터 포맷은 러닝 디스패리티에 기초하여 변한다. 스크램블링 구성에서 동작하고, 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 유일한 유효 문자들이 데이터 섬 데이터 및 트레일링 가드 대역 문자들이며, 트레일링 가드 대역 문자들이 데이터 섬 기간 내의 특정 위치에서 발생하는 하나의 예시적인 시나리오를 고려한다. 일부 예들에서, 스크램블링 구성에서 동작할 때, 하나 이상의 인터페이스는 데이터 섬 문자들과 비디오 데이터 문자들을 구별할 수 없다. 따라서, 장치는 데이터 섬 기간의 개시시에 러닝 디스패리티를 재설정하지 못할 수 있다. 오히려, 그러한 변형예들은 대신에 트레일링 가드 대역 문자들을 체크할 때 러닝 디스패리티를 무시할 수 있다.

러닝 디스패리티를 정정하는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 복수의 동작 모드로부터 선택된 동작 모드 동안 하나 이상의 심벌을 수신하는 단계; 러닝 디스패리티 및 선택된 동작 모드에 적어도 부분적으로 기초하여 수신된 하나 이상의 심벌의 무효성을 결정하는 단계; 및 러닝 디스패리티를 조정하여 무효 심벌을 보상하는 단계를 포함한다.

일부 변형예들에서, 러닝 디스패리티는 수신된 1들 및 0들의 수로부터 계산된다. 소정의 그러한 변형예들은 후속적으로 수신된 심벌에 기초하여 러닝 디스패리티를 조정할 수 있다. 예를 들어, 일부 예들에서, 러닝 디스패리티의 조정은 결정된 무효 심벌이 임의의 가능한 러닝 디스패리티 하에서 유효한지의 여부에 적어도 부분적으로 기초한다. 다른 예에서, 러닝 디스패리티의 조정은 러닝 디스패리티를 고정 값만큼 증가 또는 감소시키는 것을 포함한다.

수신된 에러 레이트들을 추정하도록 구성되는 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 장치는 스크램블링 구성 또는 논-스크램블링 구성에서 동작하는지를 결정하고, 하나 이상의 문자를 수신하고; 논-스크램블링 구성에서의 동작 동안: 현재 동작 상태에 대해 유효한 포맷팅 규칙들의 제1 세트에 기초하여 하나 이상의 수신된 무효 문자를 검출하고; 스크램블링 구성에서의 동작 동안: 현재 동작 상태 및 스크램블링 구성에 대해 유효한 포맷팅 규칙들의 제2 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 수신된 무효 문자를 검출하고; 검출된 하나 이상의 수신된 무효 문자에 적어도 부분적으로 기초하여, 문자 에러들의 수를 추정하도록 구성되는 논리를 포함한다.

일 변형예에서, 스크램블링 구성에서 동작하고, 현재 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 유일한 유효 문자들은 데이터 섬 데이터 및 트레일링 가드 대역 문자들을 포함한다. 일부 예들에서, 트레일링 가드 대역 문자들은 가능한 데이터 문자 타입들의 풀 세트로부터 구별될 수 없으며, 트레일링 가드 대역 문자들은 고정 위치를 갖는다. 더구나, 논리는 또한, 스크램블링 구성에 있고 현재 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 데이터 문자 타입들의 풀 세트를 이용하여 하나 이상의 수신된 무효 트레일링 가드 대역 문자를 검출하도록 구성될 수 있다.

일부 예들에서, 스크램블링 구성 또는 논-스크램블링 구성에서 동작하는지의 결정은 사전 결정된 스킴, 메시징 스킴 또는 디바이스 타입에 따라 결정된다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 아래에 제공되는 바와 같은 실시예들의 첨부 도면들 및 상세한 설명을 참조하여 이 분야의 통상의 기술자들에 의해 바로 인식될 것이다.

도 1은 본 발명과 관련하여 유용한 하나의 예시적인 멀티미디어 시스템의 그래픽 표현이다.
도 2는 본 발명과 관련하여 유용한 비디오 데이터의 720x480 픽셀의 프레임을 구성하는 데이터 트래픽의 그래픽 표현이다.
도 3은 본 발명에 따른, 고속 버스 인터페이스를 통해 수신된 에러 레이트들을 추정하기 위한 일반적인 방법의 일 실시예를 나타내는 논리 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른, 심벌 에러 추정을 구현하는 논리 상태도의 일 실시예를 나타내는 논리 흐름도이다.
도 5는 심벌 에러 레이트를 추정하도록 구성되는 예시적인 사용자 디바이스 장치를 나타내는 논리 블록도이다.
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이하, 도면들을 참조하며, 도면들 전반에서 동일한 번호는 동일한 요소를 지시한다.

개요

본 발명의 일 실시예에서, 데이터 링크 또는 인터페이스와 관련된 전반적인 성능은 심벌 에러들의 추정된 수 또는 심벌 에러 레이트(SER)로서 결정된다. 구체적으로, (전술한 HDMI 표준을 따르는 것들과 같은) 소정 타입의 데이터 링크들 또는 인터페이스들에서는 비트가 손상되었는지를 식별하는 것이 사실상 불가능하지만, 소정 타입의 비트 손상들은 하나 이상의 프로토콜 규칙을 따르지 않는 무효 심벌을 생성할 것이다. 그러한 무효 심벌들은 비트 손상이 알려지지 않는 경우에도 검출될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 다른 실시예에서, 소정 비트 손상들이 무효 심벌들을 생성하므로, 검출된 무효 심벌들 및 검출의 가능성(예로서, 확률) 양자에 기초하여 심벌 에러들의 총 수를 추정하는 스킴이 개시된다.

전술한 기술에서 생성되는 심벌 에러들의 추정된 수는 전통적인 비트 에러 레이트(BER) 측정과 동일하지 않지만, 그럼에도 심벌 에러들의 수는 특히 성능 문제들의 진단에 유용하다.

실시예들의 상세한 설명

이하, 본 발명의 실시예들이 상세히 설명된다. 이러한 실시예들은 주로 HDMI 링크 또는 인터페이스 동작과 관련하여 설명되지만, 본 발명이 주어질 때 이 분야의 통상의 기술자들은 본 실시예들이 그에 한정되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 실제로, 본 명세서에서 설명되는 다양한 원리들은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 에러 레이트 추정으로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 데이터 버스 인터페이스에서 유용하며 그에 쉽게 적응된다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "심벌"은 값을 표현하도록 구성되는 임의 타입의 개별 데이터 구조를 포함하며, 바이트, 워드, 문자, 스트링 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

이제, 도 1을 참조하면, 하나의 예시적인 멀티미디어 시스템이 도시된다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 하나 이상의 멀티미디어 소스(102) 및 하나 이상의 멀티미디어 싱크(104)를 포함한다. 멀티미디어 소스들의 일반적인 예들은 미디어 플레이어(예로서, 디지털 비디오 디스크(DVD) 플레이어, 블루레이 플레이어 등), 콘텐츠 전달 네트워크, 오디오/비주얼(A/V) 장비(예로서, 캠코더 등), 개인용 컴퓨터(PC) 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 멀티미디어 싱크들의 일반적인 예들은 미디어 디스플레이, 텔레비전, 모니터 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 멀티미디어 시스템은 HDMI 준수 소스 및 싱크를 포함한다. 예시적인 HDMI 인터페이스는 3개의 데이터 채널(데이터 채널 0, 데이터 채널 1, 데이터 채널 2) 및 (1/10 비트 레이트 주파수에 의해 특성화되는) 클럭으로 구성되는 4개의 차동 시그널링 쌍을 포함한다. (예를 들어 HDMI의 미래의 구현과 같은) 다른 구성들에서, 클럭 차동 쌍은 다른 데이터 채널로 대체될 수 있다. 차동 시그널링 쌍들은 또한, 본 명세서에서 전술한 바와 같이 그리고 HDMI 표준(들)에 공지된 바와 같이 TMDS에 기초하는 동작을 위해 구성된다.

도 2는 비디오 데이터의 720x480 픽셀의 프레임을 표현하는 예시적인 데이터 트래픽의 그래픽 표현이다. 전술한 해상도는 일반적인 비디오 프레임 크기를 예시할 뿐이라는 점에 유의해야 하며, 관련 분야의 통상의 기술자들은 다른 비디오 프레임 크기들로 대체될 수 있다는 것을 알 것이다. 짧은 여담으로서, HDMI의 현재의 구현은 5개의 상이한 타입의 정보: (i) 제어 정보, (ii) 프리앰블, (iii) 가드 대역, (iv) 데이터 섬 데이터 및 (v) 비디오 데이터를 지정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 처음 45개의 스캔 라인은 수직 블랭킹 인터벌을 구성한다. 이어서, 각각의 스캔 라인의 처음 138개의 픽셀은 수평 블랭킹 인터벌이고, 나머지 720개의 픽셀은 비디오 데이터이다. 수평 및 수직 블랭킹 인터벌들 양자 동안, 데이터 채널들은 제어 데이터 또는 데이터 섬들을 송신할 수 있다. 프리앰블 및 가드 대역 정보는 데이터 섬들 및/또는 비디오 데이터의 식별을 용이하게 하기 위해 제공된다. 프리앰블이 데이터 섬 기간들 및 비디오 데이터 기간들에 바로 선행한다. 비디오 데이터 기간들 및 데이터 섬 기간들 양자는 가드 대역으로부터 시작된다. 데이터 섬 기간들은 또한 가드 대역으로 종료될 수 있다.

HDMI TMDS는 데이터의 타입에 기초하여, 가능한 심벌들의 서브세트만을 가능화하는 규칙들의 고정 세트를 준수한다. 더욱이, 간소화를 위해, 10비트 패턴들만을 이용하여, 송신될 정보를 표현한다(즉, 심벌들은 길이가 변하지 않는다). 구체적으로, 제어 및 프리앰블 송신들에 사용되는 10비트 인코딩들은 다른 타입의 데이터(가드 대역, 데이터 섬 및 비디오 데이터)에 사용되는 10비트 심벌들로부터 분리된(즉, 오버랩되지 않은) 공통 심벌들을 공유한다. 유사하게, 데이터 섬 송신들에 사용되는 10비트 심벌 인코딩들(TERC4(TMDS 에러 저감 코딩 4비트) 인코딩으로도 지칭됨)은 별개이다. 가드 대역에 사용되는 10비트 심벌들은 비디오 데이터에 사용되는 심벌 인코딩들의 서브세트이다.

불행하게도, TMDS 10비트 심벌들에서 발생할 수 있는 모든 단일 비트 에러를 검출하는 것은 불가능한데, 그 이유는 10비트 인코딩이 (순방향 에러 정정(FEC) 코드들, 예를 들어 해밍 코드, 패리티 코드, 비터비 코드, 터보 코드 등과 달리) 중복 정보를 제공하지 않기 때문이다. 유사하게, (IBM 8B/10B와 같은) 많은 다른 라인 코드들은 러닝 디스패리티를 검사함으로써 비트 에러들을 결정한다. 러닝 디스패리티는 1들(전압 하이) 및 0들(전압 로우)의 러닝 카운트에 기초하는 값이다. 예를 들어, 8B/10B는 송신되는 1들의 수와 송신되는 0들의 수의 차이가 각각의 심벌의 끝에서 1(+1 또는 -1) 이하로 제한되는 것을 보증한다. 러닝 디스패리티에 대한 매우 엄격한 제어를 유지함으로써, 8B/10B는 비트 에러들을 즉시 식별할 수 있다(러닝 디스패리티가 송신기와 수신기 사이에서 상이한 경우에, 비트 에러가 발생하였다). 불행하게도, TMDS 인코딩의 경우, 러닝 디스패리티는 최대 10의 차이일 수 있으며, 따라서 TMDS에서의 검출 없이 많은 단일 비트 에러가 발생할 수 있다.

더욱이, 10비트 심벌이 단일 손상 비트를 갖는 경우, 역맵핑된 8비트 데이터는 상이한 손상 레벨들을 가질 수 있다(즉, 심벌 내의 단일 비트 에러가 데이터 내의 다수의 비트 에러로 맵핑될 수 있다). 10비트 심벌들의 8비트 데이터로의 역맵핑은 상위 계층 소프트웨어에 투명하게 수행되므로, 상위 계층 정정 스킴들은 이러한 단점을 해결할 수 없다. 이러한 이유들로 인해, TMDS 수신기 상에서 수행되는 전통적인 비트 에러 레이트(BER) 분석은 전반적인 링크 성능에 대한 부정확한 메트릭이다.

따라서, 하나의 예시적인 구현에서, 전반적인 링크 성능은 비트 에러 레이트(BER)가 아니라 심벌 에러들의 수 또는 심벌 에러 레이트(SER)로서 측정된다. 구체적으로, 전통적인 BER은 유용한 소프트웨어 메트릭이지만, BER은 TMDS 기반 수신기들에 대한 기본적인 물리 링크 문제들을 해결하지 못할 수 있다. 더 일반적으로, SER은 정정되지 않은 심벌들에 대해 디지털 처리들(예를 들어, 역맵핑)을 수행하는 시스템들에 대해 링크 성능의 유용한 예측자일 수 있다.

전술한 바와 같이, TMDS 10비트 심벌에서 발생할 수 있는 모든 단일 비트 에러를 검출하는 것은 불가능하지만, TMDS 심벌 규칙들을 위반하는 손상된 심벌들은 쉽게 검출되고 카운트될 수 있다. 따라서, 검출된 무효 심벌들의 수, 및 정상 동작하에서 올바른 가정들의 세트로부터 심벌 에러들의 수 또는 심벌 에러 레이트(SER)가 추정될 수 있다. 구체적으로, 정상 동작 동안, (이전 실행 길이에 기초하는) 누적된 심벌간 간섭(ISI) 및 무작위 지터로 인해 비트 값 전이들에서 단일 비트 에러들이 발생한다. 따라서, 비트 에러들은 무작위로 균일하게 분포되고(즉, 10비트 심벌의 각각의 비트가 동일한 손상 확률을 갖고), 매우 희박한 것으로 가정된다.

위의 가정들에 기초하여, 본원의 양수인에 의한 수치 분석은 비디오 데이터 기간들 동안 단일 비트 에러들의 약 76%가 유효 TMDS 10비트 심벌을 (검출될 수 있는) 무효 10비트 심벌로 변환할 것이라는 것을 지시한다. 사례들의 나머지 24%에서, 단일 비트 에러는 유효 TMDS 10비트 심벌을 상이한, 그러나 여전히 유효한 TMDS 10비트 심벌(즉, 검출 불가능함)로 변환할 것이다.

따라서, 하나의 예시적인 구현에서, 검출된 무효 심벌 에러들의 수를 이용하여, 심벌 에러들의 총 수를 추정하며, 구체적으로 수신된 무효 심벌들의 수가 카운트되고, 유효-유효 손상들 및 유효-무효 손상들의 수로부터 결정되는 비율에 의해 승산될 수 있다. 더 일반적으로, 심벌 에러들의 총 수는 수신된 무효 심벌들의 수 및 심벌 에러의 검출 확률에 기초하여 추정될 수 있다.

심벌 에러들을 추정하기 위한 이러한 스킴들은 특히 수신기 동작의 다양한 양태들을 크게 개선하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, HDMI 송수신기들에 대한 심벌 에러 레이트들(SER)을 이용하여, 수신기에서 스트레스 받은 신호를 인가하고 SER을 측정함으로써 수신기에서 지터 허용 한계 테스트를 수행할 수 있다. SER 정보는 (높은 SER을 유발하는) 단일 무결성 실패 또는 (SER이 낮다는 것을 검증함으로써) 더 높은 레벨의 프로토콜 실패에 의해 유발되는 연동성 문제들을 식별하거나, (문제들을 자동으로 진단/정정하기 위해 더 높은 레벨의 논리적 프로세스 또는 알고리즘에 대한 입력으로서 작용하는 것을 포함하는) 또 다른 정정/치유 액션들을 취할 수 있다.

더욱이, 링크 품질의 정확한 표현을 제공함으로써, 소스 디바이스는 링크 능력들에 대해 디스플레이 해상도(또는 다른 데이터 페이로드들)를 지능적으로 적응시키거나(예를 들어, 높은 SER 동안 페이로드 크기를 줄이거나), 사용자에게 채널 관련 문제들(예로서, 불량한 케이블 성능)을 통지할 수 있다. SER은 내부 적응성 등화기들과 같은 수신기 컴포넌트들을 교정하는 데에도 사용될 수 있다(등화기는 등화 부족 및 등화 과잉이 없는 적절한 등화 값을 결정할 수 있다). SER의 또 다는 사용들은 통계 수행, 모형화 및 설계 피드백, 및 제조 테스트를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

방법들

도 3은 고속 버스 인터페이스를 통해 수신된 에러 레이트들을 추정하기 위한 일반적인 방법(300)의 일 실시예를 나타낸다.

방법(300)의 단계 302에서, 무효(또는 대안으로서 유효) 심벌들의 세트가 식별된다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "무효" 및 "무효성"은 사전 결정된 포맷을 따르지 않는 데이터 구조들을 지칭한다. 이와 달리, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "유효" 및 "유효성"은 사전 결정된 포맷을 따르는 데이터 구조들을 지칭한다. 마지막으로, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "불확정"은 사전 결정된 포맷의 준수에 대해 평가되지 않은 데이터 구조, 또는 대안으로서 사전 결정된 포맷을 갖지 않는 데이터 구조를 지칭한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 유효 심벌들의 리스트가 각각의 수신기 동작 모드(또는 상황)에 대해 유지된다. 수신된 심벌이 리스트 내에 있는 경우, 이 심벌은 유효하다. 심벌이 리스트 내에 없는 경우, 심벌은 무효하다. 이러한 스킴은 "유효 세트" 및 "무효 세트"를 제공하지만, 다른 스킴들은 "불확정" 세트들(즉, 유효 또는 무효로서 간주되지 않는 심벌들)을 포함할 수 있다는 것을 인식한다.

방법의 일 실시예에서, 무효 심벌들(또는 대안으로서 유효 심벌들)의 세트는 데이터 포맷에 기초하여 식별된다. 예를 들어, 일 구현에서, HDMI 송신은 여러 개의 알려진 기간, 즉 수직 블랭킹 기간, 수평 블랭킹 기간 및 비디오 데이터 기간으로 구성된다. 이러한 기간들 각각 내에는, 송신될 수 있는 소정의 데이터 타입들만이 존재하며, 이들은 (i) 제어 정보, (ii) 프리앰블, (iii) 가드 대역, (iv) 데이터 섬 데이터 및 (v) 비디오 데이터를 포함한다.

이러한 상황 내에서, 각각의 타입의 데이터는 소정 규칙들을 더 구현할 수 있다. 규칙들의 일반적인 예는 (i) 데이터 패턴들의 제한된 서브세트(예를 들어, 1024개의 가능한 패턴 중에서 256개의 패턴만이 유효한 것 등), (ii) 데이터 전이들의 수(예를 들어, 전이들의 고정된 수, 러닝 디스패리티 등), (iii) 전이들의 최소 또는 최대 수(예로서, 최대 실행 길이 등), (iv) 심벌의 존재 또는 부재(예로서, 누락되거나 이중 카운트된 경계 심벌 등) 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

멀티미디어 응용들과 관련되는 데이터 포맷들의 일반적인 예는 오디오 코덱 데이터, 비디오 코덱 데이터, 포맷팅된 텍스트 데이터, 스트리밍 데이터 포맷, 압축 포맷 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 관련 기술들에서 더 일반적으로 사용되는 또 다른 데이터 포맷들은 패킷화된 데이터, 프레임 데이터, 슬롯화된 데이터, 데이터 블록 등을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 무효 심벌들(또는 대안으로서 유효 심벌들)의 세트는 수신기 동작 모드에 기초하여 식별된다. 예를 들어, 소정의 라인 코드들은 이용 가능한 패턴들의 서브세트만을 사용함으로써 데이터에서 최대 "실행 길이"를 제한한다. 하나의 그러한 예는 8비트 데이터를 10비트 심벌들에 맵핑하는 TMDS이다(즉, 2⁸(256)개의 가능한 데이터 패턴들이 2¹⁰(1024)개의 가능한 패턴들을 갖는 심벌들에 맵핑되며, 10비트 심벌들의 전체 세트 중 1/4(256/1024)만이 임의의 하나의 시간에 사용된다). 라인 코드들의 다른 예들은 예를 들어 4B3T, 8대14 변조(EFM), 4B/5B, 6B/8B, 8B/10B, 64B/66B, 128B/130B 등을 포함한다.

본 발명에서 유용한 수신기 동작 모드들의 또 다른 예들은 전력 모드, 속도 모드, 호스트/슬레이브 모드 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정의 송수신기들은 단지 소정 양의 데이터(예를 들어, 감소된 데이터 레이트들) 또는 소정 타입의 데이터 송신들(예로서, 웨이크-업 시그널링, 소위 "하트 비트" 시그널링 등)을 허용하는 다양한 등급의 저전력/슬립 모드들을 지원할 수 있다. 다른 예에서, 고속 및 저속 모드들을 지원하는 송수신기들은 속도에 따라 상이한 타입의 데이터 코딩(예로서, 라인 코딩 등) 또는 프로토콜(예로서, 중재, 승인 등)을 구현할 수 있다. 또 다른 송수신기들은 송수신기 호스트 모드, 슬레이브 모드, 피어 대 피어 모드, 네트워크 모드 등에 기초하여 상이한 프로토콜들을 지원할 수 있다.

이 분야의 기술자들은 본 발명이 주어질 때, 송수신기 기술들에서 다양한 상이한 스킴들을 이용하여, 하나 이상의 프로토콜 규칙에 기초하여 무효(또는 대안으로서 유효) 심벌들의 세트를 식별할 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

방법(300)의 단계 304에서, 무효(또는 대안으로서 유효) 심벌을 검출할 가능성 메트릭(예로서, 확률)이 결정된다. 일 실시예에서, 가능성 메트릭은 무효 및 유효 세트들의 수치 분석에 기초하는 검출의 확률이다. 예를 들어, 하나의 TMDS 실시예에서, 단일 비트 에러들의 약 76%가 유효 TMDS 10비트 심벌을 무효 10비트 심벌로 변환할 것이고; 아니면 단일 비트 에러는 유효 TMDS 10비트 심벌을 상이한, 그러나 여전히 유효한 TMDS 10비트 심벌로 변환할 것이다. 이 예에서, (심벌 에러들이 검출되지 않는) 유효-유효 손상들과 (심벌 에러들이 검출될 수 있는) 유효-무효 손상들 간의 비율은 전체 심벌 에러들을 추정하는 데 사용될 수 있다. 4개의 심벌 중 대략 3개가 무효이고, 검출될 수 있으며, 따라서 검출된 무효 심벌 에러들을 133% 변경하여, 심벌 에러들의 실제 수의 추정치를 산출할 수 있다.

다른 실시예들에서, 검출의 확률은 샘플 크기(작은 샘플 크기들에 대해, 에러 레이트는 실제 성능을 잘못 표시할 수 있음), 손상의 가능성이 더 크거나 적은 다양한 비트들(가중된 비트 손상들은 유효-유효 및 유효-무효 손상들의 확률을 왜곡할 수 있음) 등과 같은 다른 팩터들을 고려할 수 있다.

방법(300)의 단계 306에서, 수신기는 하나 이상의 수신된 무효(또는 대안으로서 유효) 심벌들을 검출한다. 일 실시예에서, 정상 동작 동안, 수신기는 무효인 수신된 심벌들의 수의 증가 카운트를 수행한다. 대안으로서, 수신기는 유효 심벌들을 카운트할 수 있으며, 예를 들어 심벌들이 드물게 송신되는 실시예들에서, 유효 심벌 카운트는 무효 심벌 카운트보다 더 유익할 수 있다.

일 변형예에서, 카운트는 고정 기간에 걸쳐 수행된다. 고정 기간들은 정규화된 비교들(예로서, 이력 분석 등)에 그리고 심벌 에러 레이트(SER)의 결정에 유용할 수 있다.

다른 변형예에서, 카운트는 재설정될 때까지 수행되며; 소위 "러닝" 카운트들은 광범위한 진단들에 (예로서, 특히 매우 긴 테스트들에 걸쳐) 유용하다.

또 다른 변형예에서, 카운트는 트리거 이벤트에 따라 가능하거나 불가능하며, 트리거링 이벤트들은 진단 기술들 내에서 잘 이해되고, 일반적으로는 관심 있는 특정 이벤트에 대해 진단 노력을 집중하는 데 사용된다. 일반적인 트리거 이벤트들은 예를 들어 소프트웨어 실행, 특정 트랜잭션, 하드웨어의 가능화 및 불능화, 특정 데이터 패턴 등을 포함한다.

단계 308에서, 수신기는 심벌 에러들의 추정된 수를 결정한다. 일 실시예에서, 심벌 에러들의 추정된 수는 검출된 심벌 에러들 및 결정된 검출 확률에 기초한다. 다양한 실시예들은 또한 다양한 보고 메커니즘들, 예로서, 질의, 폴(poll), 트리거링된 보고 등을 가능하게 할 수 있다.

예시적인 동작

전술한 바와 같이, HDMI TMDS는 비트 에러 레이트(BER)를 정확하게 결정하지 못한다. 그러나, HDMI TMDS의 상황 내에서, 프로토콜은 소정의 수신기 동작들 동안 사용될 수 있는 심벌들의 타입들을 제한하는 규칙들의 세트에 따른다. 일 실시예에서, HDMI TMDS에 대한 규칙들은 다음을 포함한다.

(i) 제어 기간들 동안, 유일한 유효 심벌들은 제어 심벌들 및 프리앰블 심벌들이고;

(ii) 프리앰블 수신 동안, 유일한 유효 심벌들은 프리앰블 심벌들 및 가드 대역 심벌들이고;

(iii) 가드 대역 수신 동안, 유일한 유효 심벌들은 가드 대역 심벌들 및 비디오 데이터 및 데이터 섬 데이터이고;

(iv) 데이터 섬 데이터의 수신 동안, 유일한 유효 심벌들은 데이터 섬 데이터, 가드 대역 심벌들 및 제어 심벌들이며,

(v) 비디오 데이터의 수신 동안, 유일한 유효 심벌들은 비디오 데이터 및 제어 심벌들이다.

상기 규칙들을 따르지 않는 수신된 심벌들은 손상의 정확한 성격이 알려지지 않은 경우에도 검출될 수 있다.

따라서, 일 실시예에서, HDMI TMDS 수신기는 하나 이상의 동작 모드(예로서, 수직 블랭킹 기간, 수평 블랭킹 기간 및 비디오 데이터 기간) 동안 수신된 무효 심벌들의 수를 카운트한다. 도 4는 2개의 주요 상태, 즉 "제어 기간"(402) 및 "데이터 기간"(404), 및 하나의 옵션 상태 "느슨한 체킹"(406)을 갖는 예시적인 심벌 에러 추정을 구현하는 간이 논리 상태도의 표현을 나타낸다.

필요한 경우에는 전술한 것들보다 복잡한 스킴들이 본 발명에 따라 구현될 수 있다는 것을 알 것이지만, 정확성 개선이 크게 저하된다는 것이 본 발명의 발명자에 의해 밝혀졌다. 예를 들어, 제어 심벌들 및 프리앰블들에 대해 사용되는 인코딩들은 공통 심벌들의 작은 세트로부터 오며, 따라서 제어 심벌들 및 프리앰블들은 큰 영향 없이 함께 그룹화될 수 있다. 유사하게, 가드 대역은 매우 짧은 기간(2개 심벌) 동안에만 전송되며, 따라서 가드 대역 심벌들의 명확한 체킹은 심벌 에러 카운트에 큰 영향을 주지 못할 것이다. 유사하게, 데이터 섬 데이터는 비교적 드물게 발생한다. 더욱이, 데이터 섬 데이터와 비디오 데이터의 구별은 3개의 레인 모두에 걸친 프리앰블의 검출을 필요로 한다(데이터 섬들은 단일 레인 상에만 존재하고, 비디오 데이터는 3개의 레인 모두에서 제공된다). 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 데이터 섬 데이터는 비디오 데이터로서 취급된다. 그러나, 데이터 섬들이 비디오 데이터로부터 분리되어 취급되는 다른 실시예들에서는, 더 미세한 입도가 사용될 수 있다. 데이터 섬 가드 대역 심벌들은 데이터 섬 데이터 심벌들과 동일한 비디오 데이터 심벌들의 서브세트 내에 있지 않으며, 따라서 수신기는 데이터 섬 가드 대역 심벌들을 체크하는 것은 물론, TERC4(TMDS 에러 저감 코딩 4비트) 심벌 체크들도 행할 수 있다.

도 4를 다시 참조하면, 제어 기간(402) 동안, 상태 기계는 프리앰블 심벌, 가드 대역 심벌 또는 제어 심벌이 아닌 심벌이 수신될 때마다 심벌 에러 카운트를 1만큼 증가시킨다. 가드 대역의 검출에 응답하여, 상태 기계는 데이터 기간 상태(404)로 전이한다.

데이터 기간 상태(404) 동안, 상태 기계는 수신된 심벌들이 현재 러닝 디스패리티에 대응하는 것을 검증한다. 비디오 데이터 심벌들(그러나 데이터 섬 데이터에 사용되는 심벌들은 아님)은 0 및 0이 아닌 디스패리티 심벌들 양자(0들과 1들의 수의 차이)를 갖는다. 시간이 지남에 따라 러닝 디스패리티(심벌들의 시퀀스에 걸친 0들에 대한 1들의 초과 또는 그 반대)가 제한된 상태로 유지되는 것을 보증하기 위해, 예시적인 비디오 데이터는 동일 값에 대한 상이한 인코딩들을 사용한다.

구체적으로, 임의의 심벌의 송신 후의 (Cnt()로서 지칭되는) 현재 디스패리티 값은 -10 내지 +10의 범위에 걸친다(Cnt()는 항상 짝수이다). 음, 0 및 양의 러닝 디스패리티에 대응하는 256개의 10비트 심벌들의 3개의 그룹이 존재한다. 따라서, 임의의 8비트 값이 현재 러닝 디스패리티(음, 0, 양)에 대응하는 10비트 심벌에 맵핑된다.

따라서, 수신된 10비트 심벌들은 현재 러닝 디스패리티에 대해 검증된다. 구체적으로, 수신되고, 현재 러닝 디스패리티에 매칭되지 않는 10비트 심벌은 비트 에러를 지시하는 것으로 가정된다. 전술한 바와 같이, 수치 분석은 4개의 심벌 에러 중 3개만이 이러한 방식으로 포착된다는 것을 지시한다. 따라서, 전체 추정 심벌 에러 카운트는 계산된 값의 133%이다.

마지막으로, 제어 심벌이 검출되는 경우, 상태 기계는 제어 기간 상태(402)로 전이한다.

하나의 유용한 변형예에서, 상기 기계(400)는 무효 심벌이 검출될 때 들어가는 "느슨한 체킹" 상태(406)를 더 포함한다. 느슨한 체킹 동작 동안, 수신된 심벌들은 모든 디스패리티들을 위해 모든 유효 심벌들의 풀에 대해 체크된다. 느슨한 체킹은 송신기와 수신기 간의 디스패리티 미스매치가 과다한 에러 카운트들을 트리거링하지 않는 것을 보증한다. 구체적으로, 느슨한 체킹 플래그는 유효-유효 에러들을 보상함으로써 정확성을 개선한다(유효-유효 에러들은 무효 심벌을 생성하지 않는다). 유효-유효 에러들은 검출될 수 없지만, 이들은 부정확한 디스패리티 값을 유발한다. Cnt()가 부적절한 대역으로(예를 들어, 음으로부터 0으로, 기타 등등으로) 전이할 때, 정확한 심벌들이 잘못된 테이블에 대해 검증되어, 거짓 에러 검출을 유발한다. 첫 번째 거짓 에러 검출은 실제 누락된 심벌을 나타내지만, 후속 거짓 검출들은 에러 카운트를 불필요하게 증가시킬 것이다. 느슨한 체킹 플래그는 첫 번째 사건만이 심벌 에러 카운트에서 카운트되는 것을 보증한다.

느슨한 체킹 동작 동안, 무효 심벌 에러들을 검출할 가능성은 훨씬 더 낮다. 결과적으로, 느슨한 체킹 플래그는 스캔 라인마다 재설정된다. 심벌 에러들은 비교적 희박하므로, 기술의 정확성에 대한 영향은 무시해도 좋다.

또 다른 실시예에서, 느슨한 체킹 상태(406)는 대안적인 에러 정정 상태로 대체될 수 있다. 구체적으로, 하나의 예시적인 시나리오에서, 비트 에러가 0을 1로서 잘못 해석하게 하는 경우, Cnt(러닝 디스패리티)의 추적된 값은 2만큼 잘못 증가될 것이며, 이와 달리, 비트 에러가 1을 0으로서 잘못 해석하게 하는 경우, Cnt의 추적된 값은 2만큼 잘못 감소될 것이다. 이것은 3개의 가능한 시나리오, 즉 (i) 손상된 심벌이 현재의 부정확한 러닝 디스패리티에 대해 유효 심벌인 시나리오, (ii) 손상된 심벌이 현재의 부정확한 러닝 디스패리티에 대해 무효 심벌인 시나리오, 및 (iii) 손상된 심벌이 러닝 디스패리티에 관계없이 무효 심벌인 시나리오 중 하나를 유발할 것이다.

따라서, 손상된 심벌이 현재 러닝 디스패리티에 대해 유효 심벌인 경우, 즉석 에러가 검출되지 않는다. 그러나, 후속 심벌들에 대한 러닝 디스패리티는 부정확하므로, 정확한 심벌이 수신되고, 부정확한 것으로서 카운트될 것이다. 따라서, 정확한 심벌이 수신될 때, Cnt의 추적 값이 정정될 수 있다.

손상된 심벌이 현재 러닝 디스패리티에 대해 무효이지만, 상이한 Cnt 값(+2 또는 -2)에 대해 유효 심벌인 경우, 에러 카운터가 증가되고, Cnt는 Cnt의 현재 값 및 심벌이 유효한 Cnt의 값에 따라 +2 또는 -2에 의해 조정된다. 예를 들어, 러닝 디스패리티가 -4이고, 실제로 전송되는 다음 심벌이 +8의 러닝 디스패리티를 갖는 경우, 전송되는 러닝 디스패리티는 +4로 조정되어야 한다. 그러나, 단일 비트 에러로 인해, 수신된 심벌은 +6의 "준수된" 러닝 디스패리티를 갖지만, 음의 디스패리티(오리지널 -4)에 대해 여전히 유효 심벌이다. 따라서, 수신기 러닝 디스패리티는 (+4이어야 하는 것이 아니라) +2로 조정된다. 다음 심벌은 -4의 러닝 디스패리티를 가지며, 이는 송신기의 러닝 디스패리티가 0으로 조정되게 하지만, 수신기의 러닝 디스패리티는 -2로 조정된다. 다음 심벌은 0의 러닝 디스패리티에 대해 정확한 심벌이지만, 수신기는 그의 러닝 디스패리티가 -2이므로 에러를 인식할 것이다. 수신기가 에러를 인식할 때, 수신기는 그의 러닝 디스패리티를 +2만큼 증가시킨다(송신기 및 수신기 러닝 디스패리티 간의 차이를 정정한다).

손상된 심벌이 러닝 디스패리티에 관계없이 무효인 경우, 에러가 검출되고, 에러 카운터가 증가된다. 불행하게도, Cnt는 더 많은 심벌이 수신되고, 실제 Cnt 값이 더 정확하게 결정될 수 있을 때까지 조정되지 못한다. 하나의 그러한 구현에서, "에러 심벌 검출" 플래그가 설정되며, 논리는 Cnt 정정을 연기한다. 후속 포인트에서, Cnt는 (에러 카운터를 다시 증가시키지 않고) 후속 수신 심벌의 Cnt와 매칭되도록 조정된다.

스크램블링 변형예들

초기의 연구는 예를 들어 HDMI에 대한 스크램블링 모드 동작의 추가와 관련된다. 스크램블링 모드 동작은 HDMI 인터페이스가 예를 들어 (i) 제어 정보, (ii) 프리앰블, (iii) 가드 대역, (iv) 데이터 섬 데이터 및 (v) 비디오 데이터 중 하나 이상을 처리하는 시기를 결정하기 위한 추가적인 논리를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 가드 대역 스크램블링이 이용되는 경우, 10비트 가드 대역 인코딩들은 비디오 데이터에 대해 사용되는 인코딩들과 오버랩될 것이다(즉, 가드 대역 문자들은 문자들의 고정 서브세트가 아니다). 유사하게, 제어 정보 스크램블링을 위한 제안된 스킴들은 10비트 인코딩들이 스크램블링되지 않은 제어 정보에 대해 사용되는 것들로부터 그리고 또한 비디오 데이터에 대해 사용되는 인코딩들로부터 분리되게 한다.

이상적으로는, 예시적인 저레벨 심벌 에러 레이트(SER) 체킹 메커니즘은 전송되는 상위 레벨 데이터와 무관하고, 각각의 레인에 대해 상이하고/하거나, 스크램블링 및 언스크램블링 모드들 양자에 적응하는 방식으로 SER을 결정해야 한다. 하나의 예시적인 스크램블링 변형예에서, HDMI TMDS에 대한 규칙들은

(i) 제어 기간들 동안, 유일한 유효 문자들이 제어 문자들 및 프리앰블 문자들이고;

(ii) 프리앰블 수신 동안, 유일한 유효 문자들이 프리앰블 문자들 및 리딩 가드 대역 문자들이고;

(iii) 리딩 가드 대역 수신 동안, 유일한 유효 문자들이 가드 대역 문자들 및 비디오 데이터 및 데이터 섬 데이터이고;

(iv) 데이터 섬 데이터의 수신 동안, 유일한 유효 문자들이 데이터 섬 데이터, 트레일링 가드 대역 문자들이고;

(v) 트레일링 가드 대역 문자들의 수신 동안, 유일한 유효 문자들이 트레일링 가드 대역 문자들 및 제어 문자들이고;

(vi) 비디오 데이터의 수신 동안, 유일한 유효 문자들이 비디오 데이터 및 제어 문자들이도록 변경된다.

전술한 바와 같이, 상기 규칙들을 따르지 않는 수신된 문자들은 손상의 정확한 성격이 알려지지 않는 경우에도 검출될 수 있다. 그러나, 스크램블링되지 않은 동작만을 지원하는 실시예들과 달리, 수신기는 스크램블링된 제어 문자들을 스크램블링되지 않은 제어 문자들의 세트 내에 추가하며, 따라서 제어 기간들 동안 양 타입을 허가하고, 트레일링 가드 대역 문자들의 체킹을 완화하며, 상황에 의해 제어 기간들 및 데이터 기간들로부터의 전이(및 그 반대)를 검출한다. 예를 들어, 제어 기간에 있을 때, 수신기가 2개의 유효 데이터 문자를 관찰하는 경우, 수신기는 데이터 기간으로 전환하며, 유사하게, 데이터 기간에서 수신기가 2개의 유효 제어 문자를 관찰할 때, 수신기는 제어 기간으로 전환한다.

더 직접적으로, 스크램블링이 사용되지 않을 때, 데이터 섬 가드 대역 문자들은 데이터 섬 데이터 문자들과 동일한 비디오 데이터 문자들의 서브세트 내에 있지 않으며, 따라서 에러 검출 논리는 무효 데이터 섬 가드 대역 문자들 또는 데이터 섬 데이터 문자들에 플래그를 첨부할 것이다. 이와 달리, 스크램블링이 사용되는 경우, 데이터 섬 가드 대역 문자들은 비디오 데이터에 대해 사용되는 TMDS 문자들의 풀 세트로부터 취해지며, 따라서 데이터 섬 가드 대역 문자들은 구별될 수 없고, 상황 전이들을 트리거링하는 데 사용될 수 없으며, 따라서 에러 검출 논리 및 전이 논리는 데이터 섬 데이터 문자들에 집중해야 한다.

더 직접적으로, 스크램블링이 사용될 때, 트레일링 가드 대역 문자들은 비디오 데이터 문자들로부터 구별될 수 없는데, 그 이유는 (스크램블링되지 않은 동작만을 지원하는) 전술한 논리가 데이터 섬 문자들과 비디오 데이터 문자들을 구별하지 못하고, 개시된 논리는 Cnt(러닝 디스패리티 값)를 데이터 섬의 시작에서 0으로 잘못 재설정할 것이기 때문이다. 트레일링 가드 대역 문자들은 부적절한 러닝 디스패리티를 가질 것이며, 거짓 양성 에러들을 유발할 것이다.

이 때문에, 본 발명의 일 실시예에서는, 스크램블링이 사용될 때, 에러 검출 논리가 데이터 기간 내에 문자들의 수를 카운트한다. 초기의 HDMI 구현들에 따르면, 데이터 섬이 하나의 패킷을 포함하는 경우에 데이터 섬의 33 번째 및 34 번째 문자들이 트레일링 가드 대역 문자들일 것이며, 데이터 섬이 2개의 패킷을 포함하는 경우에는 65 번째 및 66 번째 문자들이 트레일링 가드 대역 문자들일 것이고, 기타 등등일 것이다. 따라서, 실시예는 이러한 2개의 문자를 (현재 러닝 디스패리티(Cnt)와 관련된 그룹만이 아니라) 모든 가능한 값들에 대해 체크한다. 이것은 전술한 도 4의 "느슨한 체킹" 상태(406)와 기능적으로 유사하다.

전술한 변형예는 HDMI 인터페이스의 하나의 예시적인 구현에 따라 설명되었지만, 상기 개념은 그러한 구현 또는 HDMI 인터페이스로 한정되지 않으며, 본 발명의 내용이 주어질 때 이 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 시나리오들에 쉽게 적응될 수 있다는 것을 쉽게 인식한다. 예를 들어, 난독화, 암호화, 해싱 등이 수행된 심벌들 또는 문자들을 조정하기 위해 다른 유사한 스킴들이 이용될 수 있다. 더욱이, 초기 HDMI 데이터 섬들은 33 번째 및 34 번째 위치에 트레일링 가드 대역 문자들을 포함하도록 제한되지만, 이러한 위치들은 설계 선택의 문제이며, 다른 시스템들/구현들에서는 위치들이 다른 방식으로 알려지거나(사전 결정되거나, 정적이거나, 기타 등등), (예를 들어, 연역적 메시징, 구성 프로세스 등을 통해) 구성될 수 있음을 인식한다.

장치

이제, 도 5를 참조하면, 심벌 에러 레이트(SER)를 추정하도록 구성되는 예시적인 장치(500)가 도시된다. 일 실시예에서, 장치는 사용자 디바이스(예로서, 예를 들어 iMac™, Mac Pro™, Mac Mini™, MacBook™, MacBook Pro™, MacBook Air™와 같은 개인용 컴퓨터(PC), 또는 데스크탑, 랩탑 또는 다른 것에 관계없는 미니 컴퓨터, 또는 핸드헬드 컴퓨터와 같은 이동 디바이스, PDA, 비디오 카메라, 셋톱 박스, 개인용 미디어 디바이스(PMD), 디스플레이 디바이스(예로서, 전술한 HDMI 표준(들)을 따르는 것들), 또는 위의 것들의 임의의 조합들)를 포함한다. 특정 디바이스 구성 및 레이아웃이 도시되고 설명되지만, 본 발명이 주어질 때 통상의 기술자에 의해 많은 다른 구성들이 쉽게 구현될 수 있으며, 도 5의 장치(500)는 본 발명의 더 넓은 원리들을 예시할 뿐이라는 것을 인식한다.

도 5의 도시된 장치(500)는 복수의 업스트림 포트 및 대응하는 수신 요소(예로서, 수신기 또는 송신기 네트워크 인터페이스들)(502)를 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "네트워크 인터페이스" 또는 "인터페이스"는 통상적으로 HDMI, 디지털 비주얼 인터페이스(DVI), 이동 고화질 링크(MHL), FireWire(예로서, FW400, FW800 등), USB(예로서, USB2, USB2.0, USB3.0, 무선 USB), DisplayPort, 이더넷(예로서, 10/100, 10/100/1000 (기가비트 이더넷), 10-Gig-E 등), MoCA, 직렬 ATA(예로서, SATA, e-SATA, SATAII), 울트라-ATA/DMA, Coaxsys(예로서, TVnet™), 무선 주파수 튜너(예로서, 대역내 또는 OOB, 케이블 모뎀 등), Wi-Fi™(예로서, 802.11a,b,g,n 또는 그와 관련된 임의의 초안 표준들), WiMAX(802.16), PAN(802.15), IrDA 또는 블루투스를 포함하는 다른 무선 패밀리들의 인터페이스를 포함하지만 이에 한정되지 않는 컴포넌트, 네트워크 또는 프로세스를 갖는 임의의 신호, 데이터 또는 소프트웨어 인터페이스를 지칭한다.

복수의 업스트림 포트 및 관련 수신 요소(502)는 하나 이상의 업스트림 채널, 및 수신기 장치(예로서, 멀티플렉싱 스위치, 수신 논리, 클럭 복원 회로 등)를 포함할 수 있다. 수신기 장치는 하나 이상의 업스트림 채널을 모니터링하고, 선택적으로 가능화 및 불능화한다. 소정 실시예들에서, 수신기 장치는 본 명세서에서 전술한 예시적인 HDMI 프로토콜과 관련된 것과 같은 TMDS 프로토콜을 이용하도록 적응될 수 있다.

처리 서브시스템(506)은 중앙 처리 유닛(CPU) 또는 디지털 프로세서, 예를 들어 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이, RISC 코어 또는 하나 이상의 기판 상에 실장된 복수의 처리 컴포넌트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 처리 서브시스템은 예를 들어 SRAM, FLASH 및 SDRAM 컴포넌트들을 포함할 수 있는 동작 메모리(504)에 결합된다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "메모리"는 디지털 데이터를 저장하도록 적응되는 임의 타입의 집적 회로 또는 기타 저장 디바이스를 포함하며, 이는 ROM, PROM, EEPROM, DRAM, SDRAM, DDR/2 SDRAM, EDO/FPMS, RLDRAM, SRAM, "플래시" 메모리(예로서, NAND/NOR) 및 PSRAM을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 처리 서브시스템은 전용 그래픽 가속기, 네트워크 프로세서(NP) 또는 오디오/비디오 프로세서와 같은 추가적인 코프로세서들도 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 처리 서브시스템(506)은 개별 컴포넌트들을 포함하지만, 일부 실시예들에서 이들은 시스템-온-칩(SoC) 구성으로 통합 또는 변형될 수 있다는 것을 이해한다.

처리 서브시스템(506)은 비디오 디스플레이(508)와 같은 미디어 디스플레이 또는 오디오 스피커(510)에 대한 처리를 위해 업스트림 장치(502)로부터 하나 이상의 미디어 스트림을 수신하도록 적응된다. 처리 서브시스템(506)은 바람직하게는 그래픽 프로세서, 애플리케이션 프로세서 및/또는 오디오 프로세서를 포함할 수 있다. "씬 클라이언트들"에서, 처리 서브시스템(506)은 복잡성이 크게 감소하고, 간단한 논리로 제한되거나, 극단적인 예들에서는 전혀 존재하지 않을 수 있다.

동작 동안, 처리 서브시스템은 하나 이상의 무효 심벌(또는 대안으로 유효 심벌)을 식별한다. 일 실시예에서, 프로세서는 심벌 유효성을 갖는 "탐색" 테이블을 유지한다. 10비트 심벌의 경우, 어레이는 1024 요소 어레이를 구성하고, 각각의 요소는 유효 또는 무효 패턴을 지시하며(예로서, 1은 유효를 지시하고, 0은 무효를 지시함), 각각의 수신된 10비트 심벌은 유효성을 결정하기 위해 대응 인덱스에서 어레이 값과 비교된다. HDMI의 상황 내에서, 하나의 그러한 어레이는 제어 기간들 동안 수신된 유효 심벌들을 체크하는 데 사용될 수 있고, 3개의 그러한 어레이는 비디오 데이터 디스패리티 동작(예로서, 양, 0 및 음)을 표현할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유효 또는 무효 심벌들은 명시적인 체크로서 수행될 수 있으며, 예를 들어 가드 대역 및 프리앰블 심벌들이 명시적으로 체크될 수 있다(2개의 가능한 10비트 값만이 존재한다).

도시된 바와 같이, 장치는 에러 카운팅 메모리 요소(512)를 더 포함한다. 일 변형예에서, 하나 이상의 업스트림 채널 각각에 대해 개별 에러 카운터들이 유지된다. 동작 동안, 에러 카운터는 에러가 검출될 때마다 증가되며, 물리적 제약들이 카운트될 수 있는 에러들의 최대 수를 제한할 수 있는데, 예를 들어 15비트 카운터는 최대 32,767개의 에러만을 저장할 수 있다. 하나의 그러한 구현에서, 에러 카운터는 15비트 길이이고, I2C 액세스 가능 데이터의 2 바이트로 맵핑되며, 어드레싱되는 하위 바이트는 에러 카운터의 최하위 8비트를 포함하고, 어드레싱되는 상위 바이트는 에러 카운터의 최상위 7비트를 포함한다. 에러 체킹 카운터의 16 번째 비트는 카운터가 활성임을 지시하는 데 사용될 수 있다(예로서, "활성" 플래그).

에러 체킹은 수신기가 적절한 레인 상에서 들어오는 데이터 스트림에 대해 심벌 록을 완료하자마자 시작된다. 에러 체킹이 시작되자마자 활성 플래그가 설정되고, 수신기가 디스플레이 소스로부터 분리되거나 저전력 모드에 들어갈 때까지 제거되지 않는다. 특히, 수신기가 들어오는 신호와의 동기를 해제하는 경우, 활성 비트가 설정 상태로 유지되고, 에러 카운터는 소거되지 않는다.

본 발명의 소정의 양태들이 방법의 단계들의 특정 순서와 관련하여 설명되었지만, 이러한 설명들은 본 발명의 더 넓은 방법들을 예시할 뿐이며, 특정 응용에 의한 필요에 따라 변경될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 소정 단계들은 소정 상황들에서 불필요하거나 옵션이 될 수 있다. 게다가, 소정 단계들 또는 기능이 개시된 실시예들에 추가될 수 있거나, 2개 이상의 단계의 수행의 순서가 뒤바뀔 수 있다. 모든 그러한 변형들은 본 명세서에서 개시되고 청구되는 원리들 내에 포함되는 것으로 간주된다.

위의 상세한 설명은 다양한 실시예들에 적용되는 바와 같은 본 발명의 새로운 특징들을 도시하고, 설명하고, 지시하였지만, 본 명세서에서 설명되는 원리들로부터 벗어나지 않고서, 예시된 디바이스 또는 프로세스의 형태 및 상세에 있어서의 다양한 생략, 대체 및 변경이 이 분야의 기술자들에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 위의 설명은 설명된 원리들의 실행과 관련하여 현재 고려되는 최상 모드이다. 이러한 설명은 한정을 의도하는 것이 아니라, 본 명세서에서 설명되는 일반 원리들을 예시하는 것으로 간주되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (21)

1. 심벌 에러들의 레이트를 추정하기 위한 장치로서,
   하나 이상의 인터페이스 - 상기 하나 이상의 인터페이스는 업스트림 디바이스로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성됨 -; 및
   상기 하나 이상의 인터페이스와 통신하여 동작하는 적어도 하나의 제어기
   를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 제어기는
   스크램블링 구성 및 동작 모드에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 이상의 인터페이스를 통해 수신된 하나 이상의 무효 심벌을 검출하고;
   하나 이상의 검출 불가능한 무효 심벌의 발생의 확률을 결정하고;
   상기 검출된 하나 이상의 무효 심벌 및 상기 결정된 확률에 적어도 기초하여, 심벌 에러들의 수를 추정하도록
   구성되는 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 무효 심벌은 데이터 포맷의 준수의 결여에 따라 검출되는 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 데이터 포맷은 러닝 디스패리티(running disparity)에 기초하여 변경되는 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스크램블링 구성에서 동작하고, 상기 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 유일한 유효 문자들은 데이터 섬 데이터 및 트레일링 가드 대역 문자들인 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 트레일링 가드 대역 문자들은 상기 데이터 섬 기간 내의 특정 위치에서 발생하는 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스크램블링 구성에서 동작할 때, 상기 하나 이상의 인터페이스는 데이터 섬 문자들과 비디오 데이터 문자들을 구별하지 못하는 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 하나 이상의 인터페이스는 데이터 섬 기간의 개시시에 상기 러닝 디스패리티를 재설정(reset)하지 않는 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 트레일링 가드 대역 문자들을 체크할 때 상기 러닝 디스패리티는 무시되는 장치.
10. 러닝 디스패리티를 정정하는 방법으로서,
    복수의 동작 모드로부터 선택된 동작 모드 동안 하나 이상의 심벌을 수신하는 단계;
    러닝 디스패리티 및 상기 선택된 동작 모드에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 수신된 하나 이상의 심벌의 무효성을 결정하는 단계; 및
    무효 심벌을 보상하기 위해 상기 러닝 디스패리티를 조정하는 단계
    를 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 러닝 디스패리티는 수신된 1들 및 0들의 수로부터 계산되는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 러닝 디스패리티에 대한 상기 조정은 후속 수신 심벌에 기초하여 수행되는 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 러닝 디스패리티의 조정은 상기 결정된 무효 심벌이 임의의 가능한 러닝 디스패리티 하에서 유효한지의 여부에 적어도 부분적으로 기초하는 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 러닝 디스패리티의 조정은 상기 러닝 디스패리티를 고정 값만큼 증가 또는 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
15. 수신된 에러 레이트들을 추정하도록 구성되는 전산화된 장치로서,
    논리를 포함하고,
    상기 논리는
    스크램블링 구성에서 동작하는지 논-스크램블링(non-scrambling) 구성에서 동작하는지를 결정하고;
    하나 이상의 문자를 수신하고;
    상기 논-스크램블링 구성에서의 동작 동안:
    현재 동작 상태에 대해 유효한 포맷팅 규칙들의 제1 세트에 기초하여 하나 이상의 수신된 무효 문자를 검출하고;
    상기 스크램블링 구성에서의 동작 동안:
    상기 현재 동작 상태에 대해 유효한 포맷팅 규칙들의 제2 세트 및 상기 스크램블링 구성에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 수신된 무효 문자를 검출하고;
    상기 검출된 하나 이상의 수신된 무효 문자에 적어도 부분적으로 기초하여 문자 에러들의 수를 추정하도록
    구성되는 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 스크램블링 구성에서 동작하고, 상기 현재 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 유일한 유효 문자들은 데이터 섬 데이터 및 트레일링 가드 대역 문자들을 포함하는 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 트레일링 가드 대역 문자들은 가능한 데이터 문자 타입들의 풀 세트로부터 구별될 수 없으며, 상기 트레일링 가드 대역 문자들은 고정 위치를 갖는 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 논리는 또한,
    상기 스크램블링 구성에 있고, 상기 현재 동작 모드가 데이터 섬 기간일 때, 데이터 문자 타입들의 상기 풀 세트를 이용하여 하나 이상의 수신된 무효 트레일링 가드 대역 문자를 검출하도록 구성되는 장치.
19. 제15항에 있어서,
    스크램블링 구성에서 동작하는지 논-스크램블링 구성에서 동작하는지의 상기 결정은 사전 결정된 스킴에 따라 결정되는 장치.
20. 제15항에 있어서,
    스크램블링 구성에서 동작하는지 논-스크램블링 구성에서 동작하는지의 상기 결정은 메시징 스킴에 따라 결정되는 장치.
21. 제15항에 있어서,
    스크램블링 구성에서 동작하는지 논-스크램블링 구성에서 동작하는지의 상기 결정은 디바이스 타입에 기초하는 장치.

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