TWI415449B - 電視系統的控制方法 - Google Patents

Description

電視系統的控制方法

本發明是有關於一種電視系統之控制方法，且特別是有關於一種可根據影像品質而改變數位信號埠(digital signal port)上之傳輸規格的電視系統之控制方法。

由於科技的進步，現在的電視系統已經可以接收數位的影像信號(digital video signal)與數位的聲音信號(digital audio signal)。並且，上述的電視系統已經逐漸的取代早期接收類比影像信號與聲音信號的電視系統。再者，上述的電視系統皆具有數位信號埠(digital signal port)以接收數位影像信。而數位信號埠可為高解析多媒體影音介面(High-Definition Multimedia Interface)埠(簡稱HDMI埠)、數位影像介面(Digital Visual Interface)埠(簡稱DVI埠)、顯示埠(DisplayPort)等等。

請參照第1圖，其所繪示為支援HDMI規格的電視系統與播放機(player)的連接示意圖。其中，播放機100可為DVD播放機(DVD player)、藍光播放機(BD player)、或者硬碟式多媒體播放機(HD media player)。而利用一HDMI連接線(HDMI cable)150連接於播放機100與電視系統200的HDMI埠之間。

再者，HDMI連接線150中的信號組包括最小化傳輸差分信號組(Transition Minimized Differential Signaling，簡稱TMDS信號組)、以及控制信號。其中，TMDS信號組包括通道0信號(channel 0)、通道1信號(channel 1)、通道2信號(channel 2)、通道時脈信號(CLK channel)；而控制信號則為顯示資料通道信號(Display Data channel)。其中，TMDS信號組係為數位信號組，且至少包括了數位的影像信號。

播放機100具有一播放控制單元102以及一HDMI傳輸器(HDMI transmitter)104。其中，播放控制單元102可讀取儲存裝置(未繪示)中的影音資料。而儲存裝置可為播放機100中的DVD光碟機(DVD drive)、藍光光碟機(BD drive)、或者硬碟機(hard drive)。

當播放控制單元102接收到影音資料後，會將影像信號(video1)、聲音信號(audio1)傳遞至HDMI傳輸器104，而HDMI傳輸器104會根據控制/狀態信號(control1/status1)轉換為TMDS信號組經由HDMI連接線150傳送至電視系統200。由以上的說明可知，播放機100可視為一信號源(signal source)用以提供TMDS信號組至電視系統200。也就是說上述TMDS信號組中包括了數位的影像信號以及數位的聲音信號。

因此，當電視系統200中的HDMI接收器(HDMI receiver)202接收到TMDS信號組時，會產生影像信號(video2)、聲音信號(audio2)、控制/狀態信號(control2/status2)至微控制器204，而微控制器204即可於顯示幕(screen)上播放影像信號(video2)，而於喇叭播放聲音信號(audio2)。由上述的說明可知，電視系統200可視為一信號槽(signal sink)用以接收信號源所輸出的TMDS信號組。

一般來說，播放機100開始傳遞TMDS信號組至電視系統200之前，必須要知道電視機系統200所支援的規格並且輸出符合規格的信號至電視系統200。而電視系統200中具有一延伸顯示能力識別唯讀記憶體(Extended Display Identification Data Read Only Memory，簡稱EDID ROM)206，用來告知播放器100此電視系統200所支援的格式。以HDMI 1.3規格書為例，其支援顏色深度模式(Deep color mode)，並且可利用24位元(24bit)、30位元(30bit)、36位元(36bit)、或者48位元(48bit)來達成顏色深度模式。當然，位元數越高代表電視系統200支援的格式越高，TMDS信號組速度越快。

當然，電視系統200在出廠之前，會先將支援格式的設定值記錄在EDID ROM 206中，當播放機100(信號源)連接至電視系統200(信號槽)之後，播放機100中的播放控制單元102會利用顯示資料通道信號(Display Data channel)來讀取電視系統200中EDID ROM 206中的設定值，進而得知電視系統200所支援的格式。

假設播放機100可以播放任何格式的情況下，播放機100在讀取電視系統200 EDID ROM 206中支援格式的設定值之後，會控制HDMI傳輸器104根據電視系統200所支援的最高規格來傳遞數位信號。

也就是說，假如電視系統200可同時支援24位元、30位元、以及36位元的顏色深度模式，播放機100即可據以控制HDMI傳輸器104輸出支援36位元的顏色深度模式的TMDS信號組(亦即，通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)。

由於EDID ROM 206中支援格式的設定值在電視系統200出廠之後就無法更改。因此，在特定的情況之下會造成電視系統200無法正常的播放。舉例來說，在實際的應用上，使用者可能使用了一條不符規格的HDMI連接線150、線材品質不佳的HDMI傳輸線150、或者是老化的HDMI傳輸線150。而此類HDMI連接線將造成TMDS信號組品質不佳，並且超過HDMI規格書的規範。此時，播放機100根本無從得知輸出的TMDS信號組品質有問題，而電視系統200也將無法正常播放影像。

本發明係有關於一種電視系統的控制方法，該電視系統具有一數位信號埠可連接至一播放機，該控制方法包括下列步驟：(a)於該電視系統開啟時，將一第一設定值寫入一延伸顯示能力識別可複寫式記憶體；(b)於該播放機連接至該電視系統後，該播放機讀取該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體中之該第一設定值以取得該電視系統所支援之一第一規格，而產生並傳送一第一數位信號組至該電視系統；(c)該電視系統判斷該第一數位信號組的品質是否良好；(d)於該第一數位信號組的品質良好時，該電視系統根據該第一數位信號組來進行放映；以及(e)於該第一數位信號組的品質不佳時，將一第二設定值寫入該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2圖，其所繪示為延伸顯示能力識別唯讀記憶體(EDID ROM)中的一資料區塊(data block)示意圖。其中該資料區塊係為支援HDMI的特殊供應商資料區塊(HDMI-LLC Vendor-Specific Data Block，簡稱HDMI VSDB)。

由特殊供應商資料區塊的第六位元組中的第六位元(DC 48bit)、第五位元(DC 36bit)、第四位元(DC 30bit)的內容可以得知所支援R、G、B色域的顏色深度模式。舉例來說，假設上述三位元為(1,1,1)則代表該電視系統支援48位元(48bit)的顏色深度模式、36位元(36bit)的顏色深度模式、30位元(30bit)的顏色深度模式、以及24位元(24bit)的顏色深度模式。同理，假設上述三位元為(0,0,1)則代表該電視系統支援30位元(30bit)的顏色深度模式、以及24位元(24bit)的顏色深度模式。同理，假設上述三位元為(0,0,0)則代表該電視系統僅支援基礎的24位元(24bit)的顏色深度模式。

再者，特殊供應商資料區塊的第六位元組中的第三位元(DC Y444)係代表Y、Cr、Cb色域的顏色深度模式。當此位元為“1”時，代表支援Y、Cr、Cb色域的顏色深度模式。

再者，特殊供應商資料區塊的中的第七位元組係代表電視系統所能支援的最高TMDS時脈設定(Max_TMDS_Clock)。也就是通道時脈信號(CLK channel)的時脈設定。而此資料區塊其他區域的設定(例如供應商特定標籤碼、24位元IEEE註冊識別符)並非本發明的重點，因此不再贅述。

再者，延伸顯示能力識別唯讀記憶體還包括一時序列表(timing table list)，在時序列表中記錄電視系統可支援的解析度。例如，1920×1080p/60Hz、1920×1080i/60Hz、1280x720p/60Hz。而由上述的說明可知，播放機可獲得EDID ROM中的設定值，進而得知電視系統所支援的格式，並且以電視系統所支援的最高規格來傳遞TMSD信號。

舉例來說，假設特殊供應商資料區塊中第六位元組設定值為(x,0,1,1,0,0,0,0)、第七位元組設定值為(0x2D)、時序列表中記錄了1920×1080p/60Hz、1920×1080i/60Hz、1280x720p/60Hz的解析度。以上設定代表了此電視系統所支援的最大解析度為1920x1080p/60Hz，最大顏色深度為36位元模式，最高TMDS時脈為225MHz。則播放機的HDMI傳輸器即可據此產生並傳遞電視系統所支援的最高規格(1920x1080p/60Hz 36bit)的TMSD信號。

根據本發明的實施例，本發明係利用一延伸顯示能力識別可複寫式記憶體(EDID rewritable memory)來取代習知無法修改內容的延伸顯示能力識別唯讀記憶體(EDID ROM)。此延伸顯示能力識別可複寫式記憶體可為電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)、快閃記憶體(flash memory)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)。

請參照第3圖，其所繪示為本發明支援HDMI規格的電視系統與播放機的連接示意圖。其中，播放機300可為DVD播放機、藍光播放機、或者硬碟式多媒體播放機。而利用一HDMI連接線350連接於播放機300與電視系統400之間。

播放機300可視為一信號源，其具有一HDMI傳輸器304，其可輸出符合HDMI規格的TMDS信號組(亦即，通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)，並且經由HDMI連接線350傳送至電視系統400。

再者，電視系統400可視為一信號槽，其包括一HDMI接收器402、微控制器404、與EDID可複寫式記憶體406。當電視系統400中的HDMI接收器402接收TMDS信號組時，會產生影像信號(video)、聲音信號(audio)至微控制器404，而微控制器404即可於顯示幕上播放影像信號，而於喇叭播放聲音信號。

根據本發明的實施例，HDMI接收器402更可輸出一品質信號(SS)至微控制器404，用以通知微控制器404接收到TMDS信號組的品質。舉例來說，當HDMI接收器402將TMDS信號組轉換為影像信號時，如果可以正確的轉換出水平同步信號(Hsync)以及垂直同步信號(Vsync)，則可視為TMDS信號組的品質很好；反之，如果無法轉換出水平同步信號(Hsync)以及垂直同步信號(Vsync)，則可視為TMDS信號組的品質不佳。

於品質信號(SS)指示TMDS信號組的品質不佳時，微控制器404即可改變EDID可複寫式記憶體406中的設定值。當EDID可複寫式記憶體406中的設定值改變後，微控制器405改變熱插拔偵測腳位(Hot Plug Detecting Pin，簡稱HPD腳位)的電壓準位，使得播放機303認為該HDMI連接線350已被拔除後再次插上。因此，播放機300需重新讀取EDID可複寫式記憶體406中的設定值，並提前得知該設定值中的最高支援規格，並且利用HDMI傳輸器304來傳送TMDS信號組。

根據HDMI的規格，HDMI連接線350中的控制信號包括一HPD腳位、一5伏特腳位(+5V)、一串列資料線(SDA)與一串列時脈線(SCL)；其中，該串列資料線(SDA)與串列時脈線(SCL)係符合內整合電路(Inter-Integrated Circuit，簡稱I² C)的規範。而電視系統400係利用播放機300提供的5伏特腳位(+5V)來偵測該HDMI連接線350是否已連接上播放機300。而該播放機300係利用HPD腳位上的電壓準位來偵測該HDMI連接線350是否被拔除；也就是說，當微控制器404控制HPD腳位由高準位轉換至低準位一段時間後再回復至高準位，即可稱為觸發HPD腳位。當微控制器404觸發HPD腳位時，播放機303會認為該HDMI連接線350已被拔除後再次插上。

請參照第4圖，其所繪示為本發明電視系統的控制方法。其中，播放機300於電視系統開啟(turn on)時或者HPD腳位被觸發時，播放機200會利用該串列資料線(SDA)與串列時脈線(SCL)發出讀取指令(read command)以讀取EDID複寫式記憶體406中的設定值。並且，播放機300可根據設定值得知電視系統400所支援的最高規格，並且據以產生TMDS信號組(通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)。

因此，當電視系統400開啟(步驟S410)後，微控制器404會將初始的第一設定值寫入EDID複寫式記憶體406中(步驟S415)。之後，根據+5伏特腳位(+5V)來判斷播放機300是否利用HDMI傳輸線350與電視系統400連接(步驟S420)。

於確認播放機300已連接至電視系統400後，HDMI接收器402即可開始接收TMDS信號組(亦即，通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)，並判斷TMDS信號組的品質(步驟S425)。而根據HDMI接收器402輸出的品質信號(SS)，微控制器404可以得知數位信號的品質。

當數位信號的品質很好時(步驟S430)，電視系統400即可利用TMDS信號組(通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)來進行播放(步驟S435)。

反之，當TMDS信號組的品質不好時(步驟S430)，微控制器404改變EDID可複寫式記憶體406中的設定值(步驟S440)。例如，由第一設定值變更為第二設定值。

接著，微控制器404觸發HPD腳位之後(步驟S445)，HDMI接收器402即可開始接收TMDS信號組(亦即，通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)，並判斷數位信號的品質(步驟S450)。而根據HDMI接收器402輸出的品質信號(SS)，微控制器404可以得知TMDS信號組的品質。

當數位信號的品質很好時(步驟S445)，電視系統400即可利用TMDS信號組(通道0信號、通道1信號、通道2信號、通道時脈信號)來進行放映(步驟S435)。

反之，當數位信號的品質不好時(步驟S445)，微控制器404再次改變EDID可複寫式記憶體406中的設定值(步驟S440)。例如，由第二設定值變更為第三設定值，並且繼續上述判斷流程。當然，如果EDID可複寫式記憶體406中的設定值經過多次的修改仍無法獲得好的信號品質，則微控制器404可適時地結束整個判斷流程，並且於螢幕上告知使用者無適用的顯示模式。

由上述的說明可知，當電視系統400根據品質信號(SS)得知TMDS信號組品質不佳時，即更改EDID複寫式記憶體406中的設定值。之後，重新觸發HPD腳位，使得播放機303再次讀取EDID可複寫式記憶體406中的設定值，並且利用HDMI傳輸器304再次傳送TMDS信號組。

由於EDID複寫式記憶體406中前後的設定值不相同，因此TMDS信號組的品質可以獲得改善，並使得電視系統可以正常播放。以下將詳細介紹EDID複寫式記憶體406中改變設定值使得播放機300改變TMDS信號組。

根據本發明的實施例，本發明至少可以改變上述資料區塊中第六位元組、第七位元組中的設定值或者時序列表。以下第5A~5D圖中為EDID複寫式記憶體406中的各種設定值。其中，第5A圖所示為初始設定值。第5A圖的初始設定值可以更改為第5B圖、第5C圖、或者第5D圖的設定值。

請參照第5A圖，於初始設定值時，特殊供應商資料區塊的第六位元組設定值為(x,0,1,1,0,0,0,0)、第七位元組設定值為(0x2D)、時序列表510中記錄了1920×1080p/60Hz、1920×1080i/60Hz、1280x720p/60Hz的解析度。以上設定代表了此電視系統所支援的最大解析度為1920x1080p，最大顏色深度為36位元(36bit)模式，最高TMDS時脈為225MHz。則播放機的HDMI傳輸器可據以產生並傳遞電視系統所支援的最高規格(1920x1080p 36bit)的TMSD信號。

當播放機300根據初始設定值輸出TMDS信號組後，如果電視系統400確定TMDS信號組品質不佳時，微控制器404可以改變EDID複寫式記憶體中的初始設定值。

請參照第5B圖，其所繪示為改變設定值的第一實施例。其中，特殊供應商資料區塊的第六位元組設定值為(x,0,0,1,0,0,0,0)、第七位元組設定值為(0x2D)、時間列表510中記錄了1920×1080p/60Hz、1920×1080i/60Hz、1280x720p/60Hz的解析度。以上設定代表了此電視系統所支援的最大解析度為1920x1080p/60Hz，最大顏色深度為30位元(30bit)模式，最高TMDS時脈為225MHz。則播放機的HDMI傳輸器可據以產生並傳遞電視系統所支援的最高規格(1920x1080p/60Hz 30bit)的TMSD信號。

當HPD腳位被觸發之後，播放機300根據修改後的設定值，TMDS信號組僅支援30位元的顏色深度模式。也就是說，TMDS信號組由支援36位元的顏色深度模式，下降為支援30位元的顏色深度模式。亦即，TMDS信號組的傳輸速度可以降低，使得信號品質較佳。

或者，請參照第5C圖，其所繪示為改變設定值的第二實施例。其中，特殊供應商資料區塊的第六位元組設定值為(x,0,1,1,0,0,0,0)、第七位元組設定值為(0x26)、時序列表510中記錄了1920×1080p/60Hz、1920×1080i/60Hz、1280×720p/60Hz的解析度。以上設定代表了此電視系統所支援的最大解析度為1920x1080p/60Hz，最大顏色深度為36位元(36bit)模式，最高TMDS時脈為190MHz。因此，播放機的HDMI傳輸器可據以產生並傳遞電視系統所支援的(1920x1080i/60Hz 36bit)。

當HPD腳位被觸發之後，播放機300根據修改後的設定值，TMDS信號組中的通道時脈信號(CLK channel)頻率降低。也就是說，TMDS信號組中的通道時脈信號由225MHz頻率降低為190MHz頻率。因此，TMDS信號組的傳輸速度可以降低，使得信號品質較佳。

或者，請參照第5D圖，其所繪示為改變設定值的第三實施例。其中，特殊供應商資料區塊的第六位元組設定值為(x,0,1,1,0,0,0,0)、第七位元組設定值為(0x2D)、時序列表510中記錄了1920×1080i/60Hz、1280×720p/60Hz的解析度。以上設定代表了此電視系統所支援的最大解析度為1920x1080i/60Hz，最大顏色深度為36位元的顏色深度模式，最高TMDS時脈為225MHz。因此，則播放機的HDMI傳輸器可據以產生並傳遞電視系統所支援的最高規格(1920x1080i/60Hz 36bit)的TMDS信號。

當HPD腳位被觸發之後，播放機300根據修改後的設定值，TMDS信號組支援的解析度為1920×1080i/60Hz。也就是說，TMDS信號組由支援1920×1080p/60Hz的解析度下降為1920x1080i/60Hz的解析度。亦即，TMDS信號組的傳輸速度可以降低，使得信號品質較佳。

由上述說明可知，當播放機根據修改後的設定值再次輸出TMDS信號組之後，由於TMDS信號組的傳輸速度降低。因此，HDMI接收端可獲得較佳的信號品質，使得電視系統有效地播放。

再者，上述實施例中提供了三種可以修改的參數，當然也可以同時更改二個或三個參數，使得TMDS信號組的傳輸速度降低，使得電視系統有效地播放。

當然，再次領域的技術人員也可以更改設計，當電視系統的品質信號(SS)指示TMDS信號組品質良好時，電視系統也可以再次由第5B~5D的設定值更改回第5A圖的初始設定值，並再次觸發HPD腳位，使得TMDS信號組提高傳輸速度。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．播放機

102．．．播放控制單元

104．．．HDMI傳輸器

150．．．HDMI連接線

200．．．電視系統

202．．．HDMI接收器

204．．．微控制器

206．．．延伸顯示能力識別唯讀記憶體

300．．．播放機

304．．．HDMI傳輸器

350．．．HDMI連接線

400．．．電視系統

402．．．HDMI接收器

404．．．微控制器

406．．．延伸顯示能力識別唯讀記憶體

510．．．時序列表

第1圖所繪示為支援HDMI規格的電視系統與播放機的連接示意圖。

第2圖所繪示為延伸顯示能力識別唯讀記憶體中的一資料區塊示意圖。

第3圖所繪示為本發明支援HDMI規格的電視系統與播放機的連接示意圖。

第4圖所繪示為本發明電視系統的控制方法。

第5A~5D圖所繪示為EDID複寫式記憶體中的各種設定值。

300．．．播放機

304．．．HDMI傳輸器

350．．．HDMI連接線

400．．．電視系統

402．．．HDMI接收器

404．．．微控制器

406．．．延伸顯示能力識別唯讀記憶體

Claims (9)

1. 一種電視系統的控制方法，該電視系統具有一數位信號埠可連接至一播放機，該控制方法包括下列步驟：(a)　於該電視系統開啟時，將一第一設定值寫入一延伸顯示能力識別可複寫式記憶體；(b)　於該播放機連接至該電視系統後，該播放機讀取該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體中之該第一設定值以取得該電視系統所支援之一第一規格，而產生並傳送一第一數位信號組至該電視系統；(c)　該電視系統判斷該第一數位信號組的品質是否良好；(d)　於該第一數位信號組的品質良好時，該電視系統根據該第一數位信號組來進行放映；以及(e)　於該第一數位信號組的品質不佳時，將一第二設定值寫入該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電視系統的控制方法，其中於步驟(e)之後更包含：(f)　觸發該數位信號埠中的一熱插拔偵測腳位；(g)　該播放機讀取該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體中之該第二設定值以取得該電視系統所支援之一第二規格，而產生並傳送一第二數位信號組至該電視系統；(h)　該電視系統判斷該第二數位信號組的品質是否良好；(i)　於該第二數位信號組的品質良好時，該電視系統根據該第二數位信號組來進行放映；以及(j)　於該第二數位信號組的品質不佳時，將一第三設定值寫入該延伸顯示能力識別可複寫式記憶體，並重複步驟(f)~(j)，直到該電視系統無法獲得較佳的訊號品質時，該電視系統結束上述(a)~(j)步驟。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電視系統的控制方法，其中，該步驟(f)係將該熱插拔偵測腳位由一高準位轉換至一低準位一段時間後再回復至該高準位。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電視系統的控制方法，其中該第一設定值可使得該數位信號組具有一第一傳輸速度，該第二設定值可使得該數位信號組具有一第二傳輸速度，且該第一傳輸速度大於該第二傳輸速度。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電視系統的控制方法，其中該播放機根據該第一設定值產生的該數位信號組具有一第一位元數目的顏色深度模式，該播放機根據該第二設定值產生的該數位信號組具有一第二位元數目的顏色深度模式，且該第一位元數目大於該第二位元數目。
6. 如申請專利範圍第2項所述之電視系統的控制方法，其中該播放機根據該第一設定值產生一第一頻率的該通道時脈信號，該播放機根據該第二設定值產生一第二頻率的該通道時脈信號，且該第一頻率大於該第二頻率。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電視系統的控制方法，其中該播放機根據該第一設定值產生一第一解析度的該數位信號組，該播放機根據該第二設定值產生一第二解析度的該數位信號組，且該第一解析度高於該第二解析度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電視系統的控制方法，其中，該步驟(c)更包括下列步驟：將該第一數位信號組轉換為一影像信號；當該影像信號中具有正確的一水平同步信號以及一垂直同步信號時，則該第一數位信號組的品質很好；以及當該影像信號中具有不正確的該水平同步信號以及該垂直同步信號時，則該第一數位信號組的品質不佳。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電視系統的控制方法，其中該數位信號埠係一高解析多媒體影音介面埠，且該數位信號組係為一最小化傳輸差分信號組，包括一通道0信號、一通道1信號、一通道2信號、一通道時脈信號。