TWI565254B - 於多媒體介面中減少射頻干擾 - Google Patents

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TWI565254B TW103126386A TW103126386A TWI565254B TW I565254 B TWI565254 B TW I565254B TW 103126386 A TW103126386 A TW 103126386A TW 103126386 A TW103126386 A TW 103126386A TW I565254 B TWI565254 B TW I565254B
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Description

於多媒體介面中減少射頻干擾
本發明係關於資料通訊，特別係有關於多媒體介面中減少射頻干擾。
不同型式的多媒體資料通常透過傳輸線從來源裝置(source device)被傳輸至接收裝置(sink device)，如用來傳輸不同訊號的HDMI排線。透過排線傳送之訊息在本質上為經常重複的，導致不必要的電磁干擾(electro-magnetic interference,EMI)。為解決電磁干擾，視訊資料可以被編碼為最小化轉換差分信號(transition minimized differential signaling,TMDS)，用以最小化轉換和產生多媒體資料中的直流平衡。然而，當HDMI頻寬增加和無線服務的擴展，進一步降低電磁干擾是必要的。
本公開之實施例涉及一種用於通訊的多媒體通訊介面裝置，例如來源裝置透過多媒體通訊介面傳輸多媒體內容至接收裝置。在一實施例中，來源裝置包括一加擾電路(scrambling circuit)，用以接收透過多媒體通訊介面之多媒體通道而傳輸之多媒體資料相關之控制資料。加擾電路依據接收之控制資料，可產生加擾控制碼(scrambled control codes)。舉例而言，加擾電路接收之控制資料具有第1數目位元。加擾電路依據控制資料，可先產生擴展控制碼，其具有大於第一數目位元的第二數目位元。加擾電路可擷取亂數產生器產生之亂數或多份亂數，亂數產生器包含於硬體元件之中，且加擾電路藉由加擾擴展控制碼和亂數或多份亂數，來產生加擾控制碼。舉例而言，加擾電路依據位元陣列代表包含於多媒體通訊介面中之一條或複數條多媒體通道以產生擴展控制碼。
在一實施例中，硬體元件包含來源介面裝置和其中之編碼器電路。編碼器電路依據加擾控制碼，可產生最小化轉換控制碼。舉例而言，編碼器電路依據差值可產生最小化轉換控制碼，用以表示在先的最小化轉換控制碼 中被傳輸之0的數量和1的數量之間的差別。另舉一例子來說，編碼器電路從複數的預先決定最小化轉換碼中挑選最小化轉換碼以產生最小化轉換碼。來源介面裝置透過多媒體通道來發送最小化轉換控制碼至接收介面裝置。在一實施例中，來源介面裝置在第一模式中透過多媒體通道發送最小化轉換碼，而在第二模式中透過多媒體通道發送控制資料之最大化傳輸譯本。
在一實施例中，接收介面裝置包含解碼器電路和解擾器電路，用以解碼與解擾透過多媒體通道而從來源介面裝置所接收之最小化轉換控制碼。在一例子中，解碼器電路解碼透過多媒體通訊介面之多媒體通道所接收之最小化轉換控制碼。解碼器電路解碼最小化轉換控制碼以產生加擾控制碼。解擾器電路依據加擾控制碼以產生與多媒體資料相關之控制資料。舉例而言，解擾器電路藉由解擾該加擾控制碼為具有第一數目位元之中間控制碼以產生控制資料，再依據中間控制碼以產生具有小於第一數目位元之第二數目位元之控制資料。解擾器電路依據加擾控制碼和亂數產生器產生之亂數以解擾該加擾控制碼，亂數產生器包含於控制裝置內。
再一實施例中，解碼電路參考查找表的最小化轉換控制碼，來產生加擾控制碼，查找表包含複數的預先決定最小化轉換控制碼。舉例來說，接收介面裝置在第一模式中透過多媒體通道接收最小化轉換碼，而在第二模式中接收控制資料之最大化傳輸譯本。接收介面裝置解碼與加擾控制資料之最大化轉換版本。舉例來說，控制資料對應於同步顯示之資訊。再一例子為，控制資料描述跟隨(接隨)控制碼之多媒體資料。
0、1、2‧‧‧通道
100‧‧‧資料通訊系統
110‧‧‧來源裝置
112、117、142、147、172、177‧‧‧通訊埠
115、150‧‧‧接收裝置
120、180‧‧‧介面排線
121、122、123、124、125、126、127、128‧‧‧線
129‧‧‧CEC控制匯流排
130‧‧‧DDC匯流排
131、160‧‧‧電源
132、161‧‧‧接地
133‧‧‧熱插拔檢測
134‧‧‧屏蔽線
151、152‧‧‧線
159‧‧‧控制匯流排
190‧‧‧來源控制裝置
192‧‧‧接收控制裝置
205‧‧‧視訊週期
207‧‧‧有效視訊資料
210‧‧‧資料島週期
215‧‧‧控制週期
220‧‧‧前導信號
222、223‧‧‧封包
302‧‧‧來源介面裝置
304‧‧‧接收介面裝置
305‧‧‧資料
310‧‧‧虛擬亂數產生器
315‧‧‧加擾器
320‧‧‧編碼器
340‧‧‧HDMI通道
355‧‧‧虛擬亂數產生器
360‧‧‧解碼器
365‧‧‧解擾器
370‧‧‧回復資料
405‧‧‧控制資料
407‧‧‧通道編號
410‧‧‧差別電路
415‧‧‧控制擴展器
417‧‧‧擴展控制碼
420‧‧‧XOR陣列
425‧‧‧加擾控制碼
430‧‧‧控制向量產生器
435‧‧‧控制向量
440‧‧‧最小化轉換碼選擇器
445‧‧‧最小化轉換控制碼
450‧‧‧最大化轉換編碼器
455‧‧‧最大化轉換控制碼
460‧‧‧模式選擇值
470‧‧‧多工器
475‧‧‧LFSR重置產生器
480‧‧‧LFSR重置
482‧‧‧模式選擇
485‧‧‧多工器
605‧‧‧回復控制資料
615‧‧‧控制提取器
617‧‧‧中間控制碼
620‧‧‧XOR陣列
625‧‧‧加擾控制碼
630‧‧‧加擾控制碼回復區塊
635‧‧‧控制向量
640‧‧‧控制向量選擇器
650‧‧‧最大化轉換解碼器
655‧‧‧模式選擇值
670‧‧‧解多工器
680‧‧‧LFSR重置偵測
本發明實施例所揭露之技術，配合下列之說明與附圖進行詳細地說明。其中：第一圖依據本發明之實施例，圖示一資料通訊之系統之高階方塊圖。
第二圖依據本發明之實施例，圖示透過來源裝置傳輸之不同類型之資料，且不同類型的資料依據不同的傳輸狀態進行不同地編碼。
第三圖依據本發明之實施例，圖示一來源介面裝置和接收介面裝置之方塊圖。
第四圖依據本發明之實施例，圖示一加擾器和來源介面裝置之一編碼器之方塊圖，用以產生最小化轉換和最大化轉換的控制碼。
第五圖依據本發明之實施例之一查找表，該查找圖包含不同的控制向量和與其對應之最小化轉換控制碼。
第六圖依據本發明之實施例，圖示接收介面裝置之一解擾器和一最小化轉換解碼器之功能方塊圖，於該實施例中用以解碼與解擾最小轉換控制碼和最大轉換控制碼。
附圖和下列與各種實施例相關之敘述係僅用以說明，需注意的是，下列之敘述、本公開之替代實施列揭露的結構和方法，在不違反本發明原理之下，將被認為是可行之替代實施例。現在實施例將配合隨附之圖示詳述於各種實施例，類似或相同之參考數字可以在圖示中被使用，並可指示類似或相同之功能。
第一圖依據本發明之一實施例，圖示一資料通訊之系統100之高階功能方塊圖。系統100包括透過一條或複數條介面排線120、150、180與接收裝置115通訊之一來源裝置110。來源裝置110透過介面排線120、150、180傳輸多媒體資料串流(例如：音訊/視訊串流)和多媒體資料串流相關之控制資料至接收裝置115。在一實施例中，來源裝置110及/或接收裝置115可當中繼裝置。
來源裝置110包括一複數物理通訊埠112、142、172耦合介面排線120、150、180。接收裝置115也包括物理通訊埠117、147、177耦合介面排線120、150、180。來源裝置110和接收裝置115之間的訊號交換透過物理通訊埠，再經介面排線來進行交換。
來源裝置110和接收裝置115利用各種方式交換資料。在一實施例中，介面排線120為一高清晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface,HDMI)排線。HDMI排線120透過資料0+線121、資料0-線122、資料1+線123、資料1-線124、資料2+線125和資料2-線126支援差分訊號傳輸。每一差分對之資料線形成承載多媒體資料流之邏輯通訊通道。HDMI排線120更包含差分時鐘線時鐘+線127和時鐘-線128、消費性電子產品控制(Consumer Electronics Control,CEC)控制匯流排129、顯示資料通道(Display Data Channel DDC)匯流排130、電源131、接地132、熱插拔檢測133和用於差分訊號之四條屏蔽線134。在一些實施例中，接收裝置115可使用CEC控制匯流排129以用於傳輸封閉迴路的回饋資料給來源裝置110。
在一實施例中，介面排線150為移動終端高清影音介面(Mobile High-Definition Link,MHL)排線。MHL排線150透過資料0+線151和資料0-線152支援差分訊號的傳輸，其形成承載多媒體資料流之單一邏輯通訊通道。在MHL之部分實施例中，可有一對以上之差分資料線。在MHL之一些版本中，嵌入式共同模式時鐘透過差分資料線來傳輸。MHL排線150更包含控制匯流排(control bus,CBUS)159、電源160和接地161。控制匯流排159承載資料，例如發現資料、組態資料和遠端控制指令。
來源裝置110包含一來源控制裝置190，而接收裝置115包含一接收控制裝置192。舉例來說，來源控制裝置190和接收控制裝置192為積體電路(integrated circuits,ICs)或其他形式的裝置。來源控制裝置190包含一發送器或一來源介面裝置，用以處理多媒體資料串流以及輸出透過介面排線120、150、180之多媒體資料串流訊號至接收控制裝置192。接收控制裝置192包含一接收器或接收介面裝置，用以接收多媒體資料串流並準備顯示用之多媒體資料串流。
在一實施例中，來源裝置110、接收裝置115、或來源裝置110或接收裝置115內之元件可以資料之方式儲存在非暫態的電腦可讀取媒體(non-transitory computer-readable medium)，例如：硬碟、隨身碟、光碟。這些敘述可以為行為層、暫存器傳輸層、邏輯組件層、電晶體層和佈局幾何層描述。
本發明之實施例揭露一系統，用以加擾和編碼透過一介面排線之差分對所傳輸之控制資料，例如在控制期間透過HDMI排線120來傳輸。每一差分對表示一單一多媒體通訊通道。當透過HDMI排線120傳輸資料時，控制資料被加擾和編碼以最小化電磁干擾和射頻干擾。
第二圖為本發明之一實施例，顯示不同類型之資料透過來源介面裝置302傳輸，以及於不同資料週期之期間進行不同地編碼而透過一HDMI通道傳輸。來源介面裝置302之操作可分成三種不同時間之週期：控制週期215、資料島週期210和視訊資料週期205。在這些時間週期中，來源介面裝置302接收每一時鐘週期中至8位元資料數值(D0-D7)並透過通道1以傳輸以作為10位元碼。
第二圖顯示兩控制週期215。一控制週期215處於每一資料島週期210之前，且一控制週期也處於每一視訊週期205之前。在控制週期215期間，來源介面裝置302處理和發送控制資料。在一例子中，控制資料對應於同 步顯示的訊息，例如透過來源介面裝置302所傳輸至接收介面裝置304之視訊框之垂直和水平同步資料。另舉一例來說，控制資料包括敘述控制資料後之資料之資訊。具體地說，來源介面裝置302處理和發送控制資料表示一前導信號220。前導信號220為八個相同之2位元控制字符之一序列，用以辨識控制資料之後的資料為視訊資料或資料島資料。前導信號220藉由來源介面裝置302進行加擾且將其轉換成最小化轉換控制碼，此將配合第三、四圖一起敘述於下。
控制資料之本質可以為重複的，且需要頻繁之相同數值的重複發送。相對於其他類型的資料，控制資料之重複本質易於增加電磁干擾或射頻干擾。因此，如配合第三、四圖所描述，藉由控制資料之加擾和編碼以達到電磁干擾或射頻干擾之一有效的減少。特別是，依據有助於電磁干擾和射頻干擾減少所進行之擴展和加擾之結果，從一大群組之最小化轉換控制編碼挑選出一最小化轉換控制碼。
在資料島週期210期間，來源介面裝置302處理和發送資料島資料。資料島資料包含輔助資料和保護頻帶資料，輔助資料包含有效視訊資料相關之音訊資料。輔助資料也包含資訊幀(InfoFrames)、其他描述有效音訊或視訊流之資訊、或其他描述來源介面裝置302之資訊。輔助資料係使用封包222與223被傳送。每一封包222與223包含封包資料和描述封包資料類型之一標頭，例如音訊封包、空封包、資訊幀封包。在一實施例中，封包222、223在傳輸前，被加擾且以最小化轉換差分訊號減少誤差編碼(transition minimized differential signaling error reduction coding,TERC4)來編碼。
在資料島週期210中，保護頻帶資料也在輔助資料封包222、223前被傳輸用以提供一轉換至輔助資料封包222、223，或是尾隨於輔助資料封包222、223用以提供一轉換遠離輔助資料封包222、223。保護頻帶資料也做為緩衝之用途，用以防止資料島資料在傳輸前或後之間之干擾。在一實施例中，保護頻帶資料使用最小化轉換差分訊號(transition minimized differential signaling,TMDS)演算法進行編碼。
在視訊週期205中，來源介面裝置302處理和發送視訊資料。視訊資料包含前導保護頻帶資料和有效視訊資料207。前導保護頻帶資料提供第二控制週期215和視訊週期205間之一轉換。有效視訊資料207包含描述被顯示於一顯示裝置，例如接收介面裝置304，之像素色彩層次之視訊像素資訊。在一 實施例中，前導保護頻帶資料和有效視訊資料兩者皆被加擾，再以TMDS編碼。
第三圖依據本發明之實施例，顯示一來源介面裝置和接收介面裝置之一方塊圖。在一實施例中，HDMI排線承載由三條多媒體通訊通道(通道0、通道1和通道2)和一條時鐘通道構成之四條差分對。三條多媒體通訊通道用於承載視訊資料、資料島資料和控制資料。來源介面裝置302透過三條資料通道傳輸視訊資料、資料島資料和控制資料。第三圖只有顯示透過單一條HDMI通道1(亦即資料線123和124)通訊之電路。透過其餘HDMI通道通訊之電路大體上類似第三圖顯示之電路。
來源介面裝置302加擾和編碼資料305，且透過HDMI通道340傳送編碼後的資料至接收介面裝置304。在一實施例中，來源介面裝置302包含一虛擬亂數產生器310、一加擾器315和一編碼器320。這些組件可以與電路一起實施。
虛擬亂數產生器310產生一虛擬亂數。舉例來說，虛擬亂數產生器310為一線性反饋移位暫存器(linear feedback shift register,LFSR)。
加擾器315藉由使用全部或部分由虛擬亂數產生器310產生之虛擬亂數以加擾資料305。如上述所示，資料305可為視訊資料、資料島資料或控制資料。加擾資料305減少了當傳輸資料305時所產生的電磁干擾或射頻干擾。加擾器315可應用多種技術以產生加擾資料。在一實施例中，加擾器315依據在資料305和虛擬亂數產生器310產生的虛擬亂數之間執行XOR運算以產生加擾資料，如配合第四圖近一步地敘述於下。加擾後之資料傳送至編碼器320。
編碼器320將從加擾器315產生加擾資料，使其產生最小化轉換和直流平衡碼。編碼器320將用以減少電磁干擾或射頻干擾之加擾資料編碼，因而於編碼器320之輸出產生10位元之字符碼。在一實施例中，編碼器320利用一TMDS演算法，編碼部份之對應於(1)保護頻帶資料和(2)有效視訊資料之加擾資料。再一實施例中，編碼器320利用TMDS，編碼其他部分之對應於其他類型資料(例如：輔助資料和控制資料)之加擾資料。
又一實施例中，編碼器320將加擾的輔助資料和音訊資料(資料島封包資料)編碼為TERC4編碼。TERC4編碼係藉由將4位元值之加擾輔助資料和音訊資料對映(mapping)成預先決定的10位元編碼而產生。
另一實施例中，編碼器320編碼控制資料中之2位元之值，使成 為10位元之控制編碼。控制編碼為直流平衡的，且可以或可以不被最小化轉換。舉例來說，當產生控制編碼時，編碼器320使用一差異值以達成一直流平衡。產生最小化轉換和直流平衡控制碼之一例子詳述於下之第四圖。在一實施例中，來源介面裝置302產生最小化轉換控制碼以傳輸至無法處理最小傳輸控制碼功能之接收介面裝置304，如進一步配合第四圖敘述於下。
在一實施例中，來源介面裝置302包含接收從編碼器320來之編碼之一介面電路(圖未顯示)。此介面陣列化編碼和透過HDMI通道340以傳輸至接收介面裝置304之用以編碼之差分訊號。介面可使用電流模式邏輯以傳輸差分訊號。
接收介面裝置304將透過HDMI通道340從來源介面裝置302所接收之最小化控制碼進行解碼和解擾。在一實施例中，接收介面裝置304包含一虛擬亂數產生器355、一解擾器365和一解碼器360。這些組件可和電路一起實施。
虛擬亂數產生器355產生一虛擬亂數。舉例來說，虛擬亂數產生器355為一線性反饋移動暫存器(LFSR)。
再一實施例中，接收介面裝置304中之虛擬亂數產生器355與來源介面裝置302中之虛擬亂數產生器310進行同步。此二虛擬亂數產生器310、355之同步有助於接收介面裝置304準確地和有效率地解擾從來源介面裝置302接收之受加擾最小傳輸碼。舉例來說，二虛擬亂數產生器310、355在相同時間被初使化至相同的狀態，一旦它們的狀態被初使化，二虛擬亂數產生器310、355推進每個傳輸字符為相等量。再舉一例子來說，二虛擬亂數產生器310、355之同步藉由周期地傳輸一控制碼序列以達成。另舉一例子來說，在每一次視訊幀，用於同步的控制碼之序列為從來源介面裝置302傳輸至接收介面裝置304之控制碼之直流平衡最小化轉換序列。
解碼器360解碼由接收來源介面裝置302接收之最小化轉換和直流平衡的資料，用以擷取加擾器315產生之加擾資料。在一實施例中，解碼器360使用TMDS以解碼部分之最小化轉換資料，例如部分對應於(1)保護頻帶資料和(2)有效視訊資料。再一實施例中，解碼器360解碼從來源介面裝置302接收之TERC4編碼。TERC4編碼藉由對映10位元之編碼至表示輔助資料和音訊資料之預先決定4位元值以被解碼器所解碼。另一實施例中，解碼器360將10 位元長度之最小化轉換控制碼解碼為表示回復控制資料之2位元值，如進一步配合第六圖敘述於下。
解擾器365藉由使用虛擬亂數產生器355產生之全部或一部分虛擬亂數，以解擾從解碼器360接收之加擾資料。如上述所示，解擾器365使用二虛擬亂數產生器310、355產生之相同虛擬亂數之相同部分，用以準確地解擾加擾資料。解擾器365應用各種技術以解擾加擾資料，用以產生回復資料370。舉例來說，解擾器365藉由一執行XOR演算於加擾資料305和虛擬亂數產生器355產生之虛擬亂數之間以產生回復資料，如進一步配合第六圖敘述於下。通常之情況下，回復資料370符合(匹配)被來源介面裝置302加擾且最小化轉換之資料305。
在一實施例中，接收介面裝置304包含一介面電路(圖未顯示)，用以解串列化在提供給解碼器360之前接收之資料。
第四圖依據本發明之實施例，圖示產生最小化轉換和最大化傳輸控制碼之來源介面裝置之一加擾器315和一編碼器320之方塊圖。需注意的是，第四圖只顯示加擾器315和編碼器320對控制資料405之操作，相對於視訊資料或資料島資料。
參考第四圖，加擾器315接收2位元的控制資料405。控制資料405包含一系列的2位元控制字符/碼。在HDMI中，控制資料405隨通道而變化。舉例來說，通道0的控制資料405包含一水平掃瞄輸入訊號(HSYNC)位元和一垂直掃瞄輸入訊號(VSYNC)位元，通道1的控制資料405包含複合文字語言CTL0位元和CTL1位，而通道2的控制資料405包含CTL2位元和CTL3位元。
在一實施例中，加擾器315包含一控制擴展器415和一XOR陣列420。控制擴展器415依據控制資料405和一通道編號407以產生4位元之擴展控制碼417。再一實施例中，控制擴展器415藉由增加通道編號之2位元於2位元之控制資料405以產生擴展控制碼之4位元。通道編號407指定控制資料405被其中傳輸之HDMI通道。若控制資料405與HDMI通道0連結，控制擴展器415接收一通道編號407，其包括2邏輯低位元或“0”位元，以與2位元控制資料405結合。若控制資料405為用於HDMI通道1，控制擴展器415接收包含“01”之2位元序列之通道編號401以增加至2位元之控制資料405。若控制資 料405為用於HDMI通道2，控制擴展器415接收包含“10”之2位元序列之通道編號以增加至2位元之控制資料405。舉例來說，由於第四圖顯示之電路為用於通道1，2位元“00”之控制資料405可與包含“01”序列之二位元通道編號結合以產生“0001”之擴展控制碼。
XOR陣列420將控制擴展器415產生之4位元擴展控制碼417與虛擬亂數產生器310產生之4位元虛擬亂數產生進行結合。在一實施例中，XOR陣列420使用之4位元虛擬亂數為虛擬亂數產生器310產生之一部分虛擬亂數。舉例來說，虛擬亂數產生器310產生之一虛擬亂數為15位元長度。XOR陣列可以執行XOR此15位元長度虛擬亂數之第11至14位元與擴展控制碼417以產生加擾控制碼425。
藉由執行一XOR操作於擴展控制碼417與一虛擬亂數，加擾器315對擴展控制碼417進行加擾以減少加擾控制碼425傳輸時產生的射頻干擾和電磁干擾。此外，擴展控制資料405從2位元成4位元之擴展控制碼417增加藉由XOR陣列420產生之可能結合之數目，用以增強加擾之效率。
編碼器320依據加擾器315產生之加擾控制碼425以產生最小化轉換控制碼445。在一實施例中，編碼器320包含一控制向量產生器430和最小化轉換碼選擇器440。控制向量產生器430依據加擾控制碼425和一差別電路410產生之一差值以產生一控制向量。差別電路410之一例子為一可以儲存數位值之暫存器。在傳送最小化轉換碼445之前，差別電路410偵測先前傳輸之最小化轉換碼445“0”之數量(例如邏輯低位元)和“1”之數量(例如邏輯高位元)之差值，且儲存指示一個或多個先前傳輸之最小化轉換碼445之“0”和“1”間之一差值。
控制向量產生器430依據加擾控制碼425和差別電路410提供之差值以產生一5位元之控制向量435。舉例來說，控制向量產生器430選擇4位元之加擾控制碼425為控制向量435之第5位元至第2位元。控制向量產生器430使用差值來決定控制向量435之第1位元。舉例來說，若差值大於0，控制向量產生器430設定控制向量435之第1位元為0。控制向量產生器430可重設差值為0以維持最新之差值。類似地，若差值小於0，控制向量產生器430設定控制向量435的第1位元為1。控制向量產生器430可重設差值為1以維持最新的差值。若差值為0，控制向量產生器430設定控制向量435之第1位元相等於 虛擬亂數之第15位元。
最小化轉換碼選擇器440依據控制向量產生器430產生之控制向量435以挑選一最小化轉換碼445來傳輸。舉例來說，當控制向量435為5位元之長度時，最小化轉換碼選擇器440使用5位元長度之控制向量435表示之值從包含32種不同預先決定的最小化轉換碼445之查找表(look up table)選擇一10位元長度之最小化轉換碼445。第五圖顯示一包含一控制向量435表示之10進制值和與其對應之最小化轉換碼445查找表之例子。舉例來說，最小化轉換碼選擇器440依據控制向量435表示之0值以選擇10位元長度之最小化轉換碼445“0000010111”。這些編碼為最小化轉換，因其表示具有6個“0”和4個“1”或4個“1”和6個“0”之可能之10位元編碼之群組(sub-set)，具有6個“0”和4個“1”、或是4個“1”和6個“0”而具有傳輸位元之數目減少。
參考第四圖，來源介面裝置302可產生最大化轉換控制碼455，用以相容於無法處理最小化轉換碼445之傳統接收介面裝置304。最大化轉換編碼器450將從控制資料405以產生最大化轉換控制碼455。當控制碼405為2位元之長度，最大化轉換編碼器450依據2位元長度之控制碼405選擇四直流平衡之一和最大化轉換控制碼455。舉例來說，最大化轉換編碼器450辨識查找表之2位元長度控制碼，且選擇對應之最大化轉換控制碼455。最大化轉換控制碼455之例子包含“1101010100”、“0010101011”、“0101010100”或“1010101011”。每一最大化轉換控制碼455之例子包含7或8個轉變。當你從左到右經過每一編碼時，轉變指從0到1或從1到0之變換。
LFSR重置產生器475產生一10位元之LFSR重置480控制碼。LFSR重置480控制碼初始化包含於接收介面裝置304之虛擬亂數產生器355，使其與來源介面裝置302之虛擬亂碼產生器310至相同狀態，因此同步化二虛擬亂碼產生器。舉例來說，LFSR重置480控制碼為直流平衡且最大化轉換控制碼。以每一次視訊幀為例，LFSR重置480控制碼週期性地被從來源介面裝置302傳輸至接收介面裝置304，當來源介面裝置302發送最小化轉換控制碼445至接收介面裝置304。
多工器485接收最小化轉換碼445和LFSR重置480控制碼。多工器485依據從LFSR重置產生器475接收之一模式選擇值482以於最小化轉換碼445和LFSR重置480控制碼之間選擇。LFSR重置產生器475依據LFSR重 置產生器475是否已產生傳輸至接收介面裝置304之LFSR重置480控制碼以產生模式選擇值482。因此，多工器485通常選擇最小化轉換碼445用以發送至接收介面裝置304，且依據LFSR重置產生器475接收之模式選擇482以週期性地選擇LFSR重置480控制碼。
多工器470接收多工器485之輸出(最小化轉換碼445或LFSR重置480控制碼)和最大化轉換控制碼455。多工器470依據一模式選擇值460以從最大化轉換控制碼455和多工器485之輸出之間選擇。模式選擇值460依據接收介面裝置304之能力來決定，如藉由來源介面裝置302透過顯示資料通道130之通訊來決定。若接收介面裝置304為無法處理最小化轉換控制碼445之一舊式裝置，模式選擇值655被設定為使多工器選擇傳輸最大化轉換控制碼455至接收介面裝置304。替代地，若接收介面裝置304可處理最小化轉換控制碼445時，模式選擇值655被設定為使多工器選擇多工器485之最小化轉換控制碼445或LFSR重置480控制碼之輸出，用以傳輸至接收介面裝置304。
第六圖依據本發明之實施例，顯示用於解碼和解擾最小化轉換控制碼和最大化傳輸控制碼之接收介面裝置304之一解擾器365和一解碼器360之方塊圖。需注意的是，第六圖僅顯示對於最小化轉換控制碼方面之解擾器365和解碼器360之操作。
接收介面裝置304接收自來源介面裝置302之最小化轉換控制碼445或最大化轉換控制碼455。在一實施例中，接收介面裝置304包含一解多工器670，用以從與最小化轉換控制碼445或最大化轉換控制碼455相關之不同處理模式之間來挑選。模式選擇值655依據來源介面裝置302之能力來被設定，如藉由接收介面裝置304透過顯示資料通道130或其他邊帶通道之通訊來決定。
在一實施例中，當接收介面裝置304處理最小化轉換碼445時，一LFSR重置偵測680方塊從被接收控制碼以判定一控制碼是否為LFSR重置480控制碼。在偵測一已接收之控制碼為LFSR重置480控制碼時，LFSR重置偵測680重置虛擬亂碼產生器355至如來源介面裝置302之虛擬亂碼產生器310之相同狀態，因此同步化二虛擬亂碼產生器。
解碼器360解碼自來源介面裝置302接收之最小化轉換控制碼445之10位元，且產生一加擾控制碼625。在一實施例中，解碼器360包含一控制向量選擇器640和一加擾控制碼回復區塊630。控制向量選擇器640依據最 小化轉換控制碼445以選擇一控制向量635。舉例來說，控制向量選擇器640從包含32種不同預先決定之最小化轉換碼445和與其對應之預先決定之控制向量之查找表選擇5位元長度之控制向量635。控制向量選擇器640參考查找表之最小化轉換碼445，且從表中選擇對應之控制向量635。如第五圖顯示之查找表之例子。
加擾控制碼回復區塊630從依據控制向量選擇器640挑選之控制向量635以產生一4位元長度之加擾控制碼625。在一實施例中，加擾控制碼回復區塊630使用5位元控制向量635之其中的4位元當作4位元長度之加擾控制碼625。例如，加擾控制碼回復區塊630挑選控制向量635第5位元至第2位元為加擾控制碼625，且捨棄控制向量635之第1位元。
解擾器365解擾加擾控制碼625以產生2位元之回復控制資料605。在一實施例中，解擾器365包含一XOR陣列620和一控制提取器615。XOR陣列620以XOR運算4位元之加擾控制碼625和以XOR運算虛擬亂數產生器355產生之4位元虛擬亂數，用以解除加擾控制碼625之加擾。再一實施例中，XOR陣列620使用之4位元虛擬亂數為虛擬亂數產生器355產生之虛擬亂數之一部分。舉例來說，虛擬亂數產生器355產生之虛擬亂數為15位元之長度。XOR陣列620將15位元虛擬亂數之第11至14位元與加擾控制碼625結合，用以產生4位元長度之中間控制碼617(相當於第四圖顯示之擴展控制碼417)。
控制提取器615從XOR陣列620產生之4位元長度之中間控制碼617提取出2位元長度之回復控制資料605。在一實施例中，控制提取器615使用中間控制碼617之4位元中之2位元作為2位元之回復控制資料605。舉例來說，控制提取器615分離第1和第2位元的時候，選擇中間控制碼617之第3和第4位元以作為回復控制資料605。
在接收介面裝置304接收最大化轉換控制碼455之一傳統模式中，最大化轉換解碼器650解碼最大化轉換控制碼455以產生回復控制資料605。在一實施例中，最大化轉換解碼器650依據接收之最大化轉換控制碼455從查找表挑選4種可能之回復控制資料605其中一種。
雖然本發明之參考實施例已被加以描述，然而該領域技術將可被應用於其他替代之一系統之設計，用以將透過介面排線(例如HDMI排線120)的差分對傳輸之對控制資料進行加擾和編碼。因此，當本發明揭露之特定實施例 和應用被描繪和敘述時，將被理解地為實施例不被限制此份說明書揭露之架構和元件，並且對該領域具有通常知識者之各種的修改、改變和變化所作的配置、操作以及本發明之方法與裝置之細節不會偏離本發明之精神與專利請求項所定義之發明範圍。
302‧‧‧來源介面裝置
304‧‧‧接收介面裝置
305‧‧‧控制資料
310‧‧‧虛擬亂數產生器
315‧‧‧加擾器
320‧‧‧編碼器
340‧‧‧HDMI通道
355‧‧‧虛擬亂數產生器
360‧‧‧解碼器
365‧‧‧解擾器
370‧‧‧回復資料

Claims (15)

  1. 一種透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，包含：一亂數產生器，用以產生一亂數；一加擾器電路，用以接收透過該多媒體通訊介面之該多媒體通道而傳輸之多媒體資料相關之控制資料，該加擾器電路根據該控制資料以產生一加擾控制碼，其中該控制資料具有一第一數目位元，該加擾器電路產生該加擾控制碼之方法為：根據該控制資料及一位元序列，產生一擴展控制碼，該擴展控制碼具有一第二數目位元，該第二數目位元大於該第一數目位元，該位元序列係表示該多媒體通道；以及根據該擴展控制資料及該亂數，產生該加擾控制碼；一編碼器電路，該編碼器電路根據該加擾控制碼以產生最小化轉換控制碼，該裝置透過該多媒體通道以傳輸該最小化轉換控制碼；以及一隨機重置電路，用以產生一最大化轉換重置碼，透過該多媒體通道傳輸該最大化轉換重置碼，以同步該亂數產生器和一遠端亂數產生器。
  2. 如請求項1所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該編碼器電路根據一差值以產生一最小化轉換控制碼，該差值表示在一個或多個在先的最小化轉換控制碼中被傳送之0的數量和1的數量之間的差別。
  3. 如請求項1所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該編碼器電路藉由從一複數預先決定之最小化轉換碼選出該最小化轉換碼，來產生該最小化轉換碼。
  4. 如請求項1所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該控制資料對應於同步顯示之資訊。
  5. 如請求項1所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該控制資料描述跟隨該控制資料之一多媒體資料。
  6. 如請求項1所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中：在一第一模式中，該裝置透過該多媒體通道傳輸該最小化轉換碼；在一第二模式中，該裝置透過該多媒體通道傳輸該控制資料之最大化轉換版本。
  7. 如請求項6所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該裝置將被設置於該第一模式或該第二模式，以回應該裝置之一決定，該裝置傳輸多媒體資料至一接收介面，該接收介面能接收最小化轉換碼，其中該決定係透過該接收介面經由一顯示資料通道所執行之通訊而做成。
  8. 一種透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，包含：一亂數產生器，用以產生亂數；一解碼器電路，用以解碼一最小化轉換控制碼，該最小化轉換控制碼透過該多媒體通訊介面之該多媒體通道所接收，該解碼器電路根據該最小化轉換控制碼以解碼該最小化轉換控制碼而產生加擾控制碼；一解擾器電路，該解擾器電路根據該加擾控制碼和該亂數，以產生與多媒體資料相關之控制資料，該多媒體資料透過多媒體通道來傳輸，該解碼器電路產生該控制資料之方法為：解擾該加擾控制碼之至少一部分，以成為具有一第一數目位元之中間控制碼；以及根據該中間控制碼，產生具有一第二數目位元之該控制資料，該第二數目位元小於該第一數目位元；以及 一隨機重置電路，用以偵測一最大化轉換重置碼，透過該多媒體通訊介面之該多媒體通道以接收該最大化轉換重置碼，該亂數產生器被重置以回應該最大化轉換重置碼之偵測。
  9. 如請求項8所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該解碼器電路藉由參考該最小化轉換控制碼至一查找表以產生該加擾控制碼，該查找表包含一複數之預先決定最小化轉換控制碼。
  10. 如請求項8所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該控制資料對應於同步顯示之資訊。
  11. 如請求項8所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該控制資料描述跟隨該控制資料之一多媒體資料。
  12. 如請求項8所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中該最小化轉換碼於一第一模式中被接收，並且在第二模式中，該裝置透過該多媒體通道接收該控制資料之最大化轉換版本，且解擾該控制資料之該最大化轉換版本。
  13. 如請求項12所述之透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置，其中一來源裝置接收該多媒體資料時，該裝置能接收最小化轉換碼至該來源裝置，透過一顯示資料通道以傳達一指令，其中該來源裝置係被配置於傳輸該最小化轉化碼，以回應該指令。
  14. 一種非暫態的電腦可讀取媒體裝置，用以儲存一透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置之一表示，該裝置包含：一亂數產生器，用以產生一亂數；一加擾器電路，用以接收透過該多媒體通道而傳輸之多媒體資料相關之控制碼，該加擾器電路根據該控制碼以產生一加擾控制碼，其中該控制資料具有一第一數目位元，該加擾器電路產生該加擾控制碼之方法為： 根據該控制資料及一位元序列，產生一擴展控制碼，該擴展控制碼具有一第二數目位元，該第二數目位元大於該第一數目位元，且該位元序列係表示該多媒體通道；以及根據該擴展控制資料及該亂數，產生該加擾控制碼；一編碼器電路，該編碼器電路根據該加擾控制碼以產生一最小化轉換控制碼，該裝置透過該多媒體通道來傳輸該最小化轉換控制碼；以及一隨機重置電路，用以產生一最大化轉換重置碼，透過該多媒體通道傳輸該最大化轉換重置碼，以同步該亂數產生器和一遠端亂數產生器。
  15. 一種非暫態的電腦可讀取媒體裝置，用以儲存一透過一多媒體通訊介面之一多媒體通道以通訊之裝置之一表示，該裝置包含：一亂數產生器，用以產生亂數；一解碼器電路，用以解碼一最小化轉換控制碼，該最小化轉換控制碼透過該多媒體通訊介面之該多媒體通道來傳輸，該解碼器電路根據該最小化轉換控制碼以解碼該最小化轉換控制碼而產生一加擾控制碼；一解擾器電路，該解擾器電路根據該加擾控制碼和該亂數，以產生與多媒體資料相關之控制資料，該多媒體資料透過多媒體通道來傳輸，該解碼器電路產生該控制資料之方法為：解擾該加擾控制碼之至少一部分，以成為具有一第一數目位元之中間控制碼；以及根據該中間控制碼，產生具有一第二數目位元之該控制資料，該第二數目位元小於該第一數目位元；以及一隨機重置電路，用以偵測一最大化轉換重置碼，透過該多媒體通訊介面之該多媒體通道以接收該最大化轉換重置碼，該亂數產生器被重置以回應該最大化轉換重置碼之偵測。
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