[发明专利]用于消费类电子产品的光网络

说明书

技术领域

本发明涉及数字消费类电子设备之间的通信。更具体地，本发明主要涉及数字消费类电子设备之间的视频和/或音频数据传输网络。

背景技术

数字消费类电子产品如数字视频显示器、数字视频盘(DVD)读取器、平面屏幕(flat screen)计算机监视器、高清晰度电视(HDTV)、数字等离子体屏幕、数字音频读取器、数字音频编码器、数字音频放大器以及数字音频处理设备已经变得越来越普及。随着数字组件之间传输的数据量扩大，以满足对更大的分辨率、尺寸以及更好的质量的需求，进行数字数据的高速数据传输的必要性也增大。已经开发了多个支持到数字消费类电子设备的数据传输的标准，但是，许多标准并没有充分地解决新兴产品的高带宽和高清晰度需求。这些标准也没有完全满足将数字视频和/或音频数据从源设备分发到多个宿设备的需求。

针对数字视频和/或数字音频的传输所实施的两个现行标准包括数字视频接口(DVI)标准和高清晰度多媒体接口(HDMI)标准。HDMI标准和DVI标准两者都基于最小化传输差分信令(transmission minimizeddifferential signaling，TMDS)，这是Silicon Image公司开发的高速串行链路技术。

DVI技术

DVI是由“数字显示工作组”(DDWG)开发的显示器接口。DVI规范可以在DVI数字源设备(即，DVI数字视频处理设备)和DVI数字宿设备(即，DVI数字视频显示设备)之间提供高速数字连接。DVI的一种常见的实施方式是用于具有视频控制器卡的计算机和具有显示控制器的数字显示设备(例如，CRT、LCD、投影仪)的接口。DVI接口标准和描述包含在由数字显示工作组在1999年4月2发布的标题为“DigitalVisual Interface，Revision 1.0”的出版物内，该出版物的内容通过引用而明确地结合于此。

DVI利用高速串行接口和TMDS向DVI宿设备发送数据。TMDS通过“on”和“off”状态之间的转换来传输数据。编码算法使用布尔“异或”(XOR)或“异或非”(XNOR)操作，用于使转换最小化，以避免DVI线缆中过大的电磁干扰(EMI)水平。执行另外的操作以平衡DC信号。

DVI连接器具有24个针脚，可以容纳多达两个TMDS链路。基本的TMDS传输线路由三个数据通道和一个时钟通道构成。在三个通道(R/G/B)中的每一个通道中，数据包括8位像素。在有些情况下，可以使用一对TMDS线来实现更高的数据速率。除TMDS数据通道和时钟通道之外，数字接口还包括5VDC电源以及热插拔检测通道。DVI-I组合数字和模拟针脚布置类似于DVI-D(仅数字)接口针脚布置，但是，还包括多个用于发送模拟信号的针脚。

图1图示了从诸如数字视频处理设备之类的DVI源设备125的图形控制器120，经过TMDS链路130，到诸如数字视频显示设备之类的DVI宿设备140的显示控制器135的典型数据流。在此过程中，输入的8位数据被编码为10位最小化转换的、DC平衡的字符。头八位是经过编码的数据，而第九位标识数据是用XOR还是XNOR逻辑编码的；第十位用于DC平衡。

由于DVI接口的已定义特性，具有铜电缆的DVI线缆可能被限制在大约3-5米的长度。这种有限的长度降低了可以利用DVI线缆的潜在应用的数目。例如，该长度无法保证将数字视频设备放置到较远的位置并分发到多个数字视频设备。

具有铜电链路的典型DVI线缆在带宽和数据传输速率方面也受到限制。DVI数据速率的范围通常从22.5兆像素每秒(Mpps)到165Mpps(最高达1.65千兆比特/秒)。由于TMDS是通过“on”和“off”状态之间的转换来传输数据的，因此，DVI线缆中的电磁干扰(EMI)水平也会限制数据可被传输的速度。

此外，虽然DVI是标准接口，但是，某些数字视频处理器和数字视频显示器可能不兼容，或者不能彼此进行互操作。如此，至少在某些环境中，将需要用于重新配置数字视频处理器和/或数字视频显示器的双向通信。令人遗憾的是，配置数据通常不被传输。此外，许多DVI接口也没有足够的连接以将数据(例如，配置数据)从数字视频显示器(或多个数字视频显示器)发送到数字视频处理器。结果，数字视频处理器和一个或多个数字视频显示器会不兼容。

HDMI技术