CN1574744A - 实时优化多媒体分组传输速率的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间(实时地和连续地)传输一系列多媒体数据分组的方法和设备。在所述的实施例中，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。所说的方法至少可由如下步骤实施：由多媒体源装置在主链路上提供测试模式；根据测试模式确定主链路的传输质量因子；根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输。

Description

实时优化多媒体分组传输速率的方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置。更加具体地说，本发明涉及适合于把视频源耦合到视频显示装置的数字显示接口。
背景技术
当前，视频显示技术分为模拟型显示装置(如阴极射线管)和数字型显示装置(如液晶显示器或LCD、等离子体显示屏、等)，它们中的每一个都必须由特定的输入信号驱动，以成功显示图像。例如，典型的模拟系统包括借助于通信链路直接耦合到显示装置(有时称之为视频接收器)的一个模拟源(如个人计算机、DVD播放器、等)。通信链路通常采取本领域的普通技术人员公知的电缆形式(例如，对于个人计算机的模拟VGA电缆，或者称之为VGA DB15电缆)。例如，VGA DB15电缆包括15个引线，每个引线可携带一个特定的信号。
VGA DB15电缆的优点之一是这种电缆的普遍适用性，因为这种电缆具有牢固的和不断扩大的安装基础。只要上述的模拟系统占统治地位，就不太可能不用VGA DB15电缆，而改用任何其它形式的电缆。
然而，在近些年来，由于数字系统的迅猛发展，使得使用数字能力的电缆如“数字可视”接口(DVI)电缆更加受到青睐。众所周知，DVI是由“数字显示工作组(DDWG)”创建的一个数字接口标准。数据是利用“使过渡最小的差分信令”(TDMS)协议发送的，从个人计算机的图形子系统向显示器提供数字信号。DVI处理超过160MHz的带宽，因此支持具有单组链路的UXGA和HDTV。
今天的显示互连横向包括台式显示互连应用的VGA(模拟式)和DVI(数字式)，以及在膝上型和其它一体化设备内的内部连接应用的LVDS(数字式)。图形IC厂家、显示控制器IC厂家、监视器制造者、以及个人计算机OEM(初始设备制造厂家)和台式计算机消费者，都必须在不同程度上把接口的选择置入他们的设计、产品的定义、制造过程、销售和购买决议中。例如，如果一个消费者要购买一台带有模拟VGA接口的个人计算机，则消费者或者购买模拟监视器或者购买数字监视器，其中必须借助于联机的模拟-数字转换器(ADC)或在特定监视器内设置的ADC来数字化由VGA接口提供的模拟视频信号。
因此期望根据特定的操作条件实时地优化在基于分组的数字显示中的数据分组的传输。
发明内容
按照本发明的某些实施例，公开了一种优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的方法。在所述的实施例中，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。所说的方法至少可由下述操作实现：由多媒体源装置在主链路上提供测试模式、根据测试模式确定主链路的传输质量因子、根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输。
在另一个实施例中，公开了一种用于优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的设备，其中借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。所说的设备至少包括：由多媒体源装置在主链路上提供测试模式的装置、根据测试模式确定主链路的传输质量因子的装置、根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输的装置。
在本发明的下一个实施例中，公开了一种用于优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的计算机程序产品，其中借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。所说的计算机程序产品包括：由多媒体源装置在主链路上提供测试模式的计算机代码、根据测试模式确定主链路的传输质量因子的计算机代码、根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输的计算机代码、和用于存储计算机代码的计算机可读介质。
附图说明
图1表示按照本发明的一个实施例的交叉平台显示接口100的总体结构。
图2A-2C说明一个视频接口系统，视频接口系统用于连接按照本发明的一系列实施例的视频源和视频显示单元。
图3表示按照本发明的一个实施例的典型主链路速率。
图4A表示按照本发明的一个实施例的主链路数据分组。
图4B表示按照本发明的一个实施例的主链路分组标题。
图5A表示出一个系统，该系统提供按照本发明的一个实施例的子分组界限和多分组多路复用。
图5B表示图5所示的系统的另一个实施方案。
图6表示作为图5所示的数据流的实例的多路复用的主链路流的高水平示意图。
图7表示按照本发明的数据流的另一个实例。
图8表示按照本发明的一个实施例的多路复用数据流的另一个实例。
图9A表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的子分组。
图9B表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的主链路数据分组。
图10表示有选择地更新的图形图像的一个实例。
图11表示按照本发明的一个实施例的典型的链路训练模式的实例。
图12说明按照本发明的一个实施例的系统的逻辑分层结构。
图13表示按照本发明的一个实施例的使用8B/10B的典型特殊字符映射。
图14表示按照本发明的一个实施例的典型曼彻斯特II编码方案。
图15表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的辅助信道的电的子层。
图16表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的主链路的电的子层。
图17表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的连接器。
图18表示按照本发明的一个实施例的源状态示意图。
图19表示按照本发明的一个实施例的显示状态示意图。
图20-24说明本发明的各种基于计算机的实施方案。
图25表示一个流程图，详细说明按照本发明的一个实施例的用于确定接口操作模式的一个过程。
图26表示一个流程图，详细说明按照本发明的一些方面的用于提供实时视频图像质量检查的一个过程。
图27表示按照本发明的一个实施例的链路建立过程的流程图。
图28表示详细说明按照本发明的一个实施例进行训练对话的过程的流程图。
图29说明实施本发明使用的一个计算机系统。
具体实施方式
现在详细参照本发明的特定实施例，附图中说明了它的一个实例。虽然本发明是结合特定实施进行描述的，但应该理解，不期望将本发明限制在所述的实施例。相反，期望覆盖包括在本发明的构思和范围内的替换、改进、和等效物，本发明的构思和范围由所附的权利要求书确定。
公开了一种方法和设备，所说的方法和设备适合于优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组。在所述的实施例中，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。
公开了一种优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的方法。在所述的实施例中，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息。
作为一种方法，本发明至少可由下述操作实现：由多媒体源装置在主链路上提供测试模式、根据测试模式确定主链路的传输质量因子、根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输。
例如，图1表示按照本发明的一个实施例的基于交叉平台(crossplatform)分组的数字视频显示接口100。接口100借助于一个物理链路106(也称之为管道)将发送器102连接到接收器104。在所述的实施例中，在发送器102接收一系列数据流108-112，如果必要，将每个数据流分组成对应的一系列数据分组114。这些数据分组然后形成对应的数据流，每个对应的数据流都借助于相关的虚拟管道116-120传送到接收器104。应该注意的是，可以针对进入物理链路106的特定数据流优化每个虚拟链路的链路速率(即数据分组传输速率)，使每个物理链路106都携带具有相关链路速率的数据流(每个物理链路106都可能彼此不同，这取决于特定的数据流)。数据流110-114可以取任何形式，如视频、图形、音频、等。
在一般情况下，当源是视频源时，数据流110-114包括各种视频信号，这些视频信号可以具有任何数目和类型的公知格式，如复合视频、串行数字、并行数字、RGB、或消费者数字视频。如果源102包括某种形式的模拟视频源，例如模拟电视、静物照像机、模拟VCR、DVD播放器、摄像录像机、激光盘播放器、TV调谐器、机顶盒(利用卫星DSS或有线信号)、以及类似物，则视频信号可以是模拟视频信号。源102还可以包括数字图像源，例如数字电视(DTV)、数字静物照像机、和类似物。数字视频信号可以是任何数目和类型的公知的数字格式，如SMPTE 274M-1995(1920×1080分辨率，逐行扫描或隔行扫描)、SMPTE 296M-1997(1280×720分辨率，逐行扫描)、以及标准480逐行扫描视频。
在源102提供模拟图像信号的情况下，模拟-数字转换器(A/D)将模拟的电压或电流信号转换成一系列分立的数字编码的数(信号)，在这个过程中形成适合于数字处理的适当的数字图像数据。可以使用的各种各样的范围很宽的A/D转换器中的任何一个。例如，其它的A/D转换器例如包括由下述厂家制造的A/D转换器；Philips、TexasInstrument、Analog Devices、Brooktree、以及其它厂家。
例如，如果数据流110是模拟型信号，则包括在或耦合到发送器102的模拟-数字转换器(未示出)将使模拟数据数字化，然后通过一个分组器将其分组，把数字化的数据流110转换成一系列数据分组114，每个数据分组114借助于虚拟链路116发送到接收器104。接收器104通过适当地重组数据分组114为原来的形式来重组数据流110。应该注意的是，链路速率与本地的数据流的速率无关。唯一的要求是，物理链路106的带宽要大于要发送的数据流(一个或多个)的总带宽。在所述的实施例中，输入的数据(如在视频数据情况下的像素数据)是根据数据映射定义在对应的虚拟链路上进行分组的。以此方式，物理链路106(或任何分支虚拟链路)在每个链路字符时钟期间都没有携带一个像素数据，而常规的互连如DVI则是携带像素数据的。
以此方式。接口100提供一种可扩缩的介质(scaleable medium)，不仅用于传传输视频图像数据，而且还可以传输音频数据以及其它的可能需要的应用数据。此外，本发明支持热插事件的检测并可自动设置物理链路(或管道)到它的最佳传输速率。本发明提供低引线计数，对于适用于多平台的所有显示器提供纯数字显示互连。这样的平台包括至显示器的主机、膝上型/一体化以及HDTV和其它消费者的电子学应用。
除了提供视频和图形数据以外，还可以把显示定时信息嵌入数字流，提供基本上完美的即时的显示校准，不再需要像“自动调节”之类的特征。本发明的接口的基于分组的特性可提供可扩缩性(scalability)，支持多个数字数据流，如多媒体应用的多视频/图形流和音频流。此外，可提供用于外围设备附件和显示控制的通用串行总线(USB)传输而不需要附加的敷设电缆。
下面讨论本发明的显示接口的其它实施例。
图2表示基于如图1所示的用于连接视频源202和视频显示单元204的系统100的一个系统200。在所述的实施例中，视频源202可包括数字图像(数字视频源)206和模拟图像(或模拟视频源)208的任何一个或者两者。对于数字图像源206，向发送器102提供数字数据流210，对于模拟视频源208，耦合在这里的A/D转换器212将模拟数据流213转换成对应的数字数据流214。然后由发送器102对数字数据流214进行处理，对它的处理方式与对数字数据流210的处理方式基本相同。显示单元204可以是模拟型显示器或数字型显示器，或者在某些情况下可以处理提供给它的模拟信号或者数字信号。在任何情况下，显示单元204包括接通接收器104与显示器218的显示接口216，以及在模拟型显示器情况下的D/A转换器220。在所述的实施例中，视频源202可以取任何数量的形式(如台式个人计算机、数字或模拟TV、机顶盒、等)，而视频显示单元104可以取视频显示器的形式(如LCD型显示器、CRT型显示器、等)。
然而，不管视频源或视频接收器的类型是什么，各种数据流都要数字化(在必要的条件下)，并且在物理链路106上传输之前进行分组，所说的物理链路106包括用于同步数据流的单向主链路222和用于在视频源202和视频显示器204之间的链路建立以及其它数据业务(如各种链路管理信息、通用串行总线(USB)数据、等)的双向辅助信道224。
因此，主链路222能够同时发送多个同步数据流(如多个视频/图形流、多信道音频流)。在所述的实施例中，主链路222包括一系列不同的虚拟信道，每个虚拟信道都能够以千兆比特/秒(Gbps)的速率传输同步数据流(如未压缩的图形/视频和音频数据)。从逻辑学观点看，主链路222是作为单个物理管道出现的，并且在这个单个物理管道内可以建立多个虚拟管道。以此方式，逻辑数据流没有分配到物理信道上，每个逻辑数据流都携带在它自己的逻辑管道中(即上述的虚拟信道)。
在所述的实施例中，主链路222的速度或传输速率是可以调节的以补偿链路的条件。例如，在一个实施例中，主链路222速度的每个信道的可调范围大致从约1.0Gbps的最低速度到约2.5Gbps，信道增量约为0.4Gbps(见图3)。在2.5Gbps/信道，主链路222可能支持SXGA 60Hz，在一个单个信道上的色深度为18比特/像素。应该注意的是，信道数的减小不仅减小了互连的成本，而且减小了功耗，功耗对于功率敏感的应用如便携式装置等是一个重要的(和期望的)考虑因素。然而，若不经过数据压缩，通过将信道数增加到4，主链路222就可以支持WQSXGA(3200×2048图像分辨率)，它在60Hz的色深度为24比特/像素，或者支持QSXGA(2560×2048)，它在60Hz的色深度为18比特/像素。即使在最低速率1.0Gbps/信道，只需要两个信道支持未经过压缩的HDTV数据流(即1080i或720p)。
在所述的实施例中，对于主链路数据速率进行选择，使它的宽度大于各分支虚拟链路的总宽度。发送到接口的数据以它本地速率到达发送器。如果需要，在接收器104中的时基恢复(TBR)单元226使用嵌入主键路数据分组中的时间标记重新产生数据流本地速率。但应该说明的是，对于如图2B所示的经过适当配置的数字显示装置232，因为显示数据要以链路字符时钟速率送到显示驱动器电路，时基恢复是不必要的，借此可大大地减小所需的信道数，使显示的复杂性和成本同时减小。例如，图2C表示出一个典型的LCD板232，对于这个板232进行配置，使其不进行时基恢复，因为显示数据基本上通过管道传送到各个列驱动器234，列驱动器234与行驱动器236组合以驱动阵列240中的所选的显示部件238。
另外的实施例描述了用于链路速率和像素/音频时钟速率的简单的列举方法。已经发现并且可以理解，今天存在的所有的标准的像素/音频时钟频率都是下述的主频率的一个子集：
    23.76GHz＝210×33×57×111Hz
这就是说，像素(或音频)时钟速率可用4个参数A、B、C、D表示为：
    像素时钟速率＝2A*×3B×5C×11D
    A＝4比特，B＝2比特，C＝3比特，D ＝ 1比特。
即使对于一个链路，它的链路速率(它是使用10比特的字符如8B/10B字符的链路的串行链路比特率的1/10)与像素的时钟速率可能不同，在用这4个参数A’、B’、C’、D’确定链路速率是有益的：这个益处就是从链路时钟重新产生像素/音频时钟的简便性。例如，将链路速率设定为A’＝6、B’＝3、C’＝7、D’＝0，对应的链路速率是135MHz。然而，假定将像素时钟速率设定为A＝8、B＝3、C＝6、D＝0(＝108MHz)，可从链路时钟产生像素时钟，这个像素时钟速率等于链路速率*22/51。
现在回到需要时基恢复的系统，时基恢复单元226可以作为数字时钟合成器实施。对于未经压缩的视频流，在分组标题中存储时间标记，如下面还要更加详细描述的，分组标题是一个20比特的值。对于一个指定的数据流，在每个标题中相继存储20比特中的4比特(TS3-0、TS7-4、TS11-8、TS15-12、TS19-16)。从链路字符时钟频率(Freq_link_char)获得本地数据流频率(Freq_native)。
方程(1)Freq_native＝Freq_link_char*(TS19-0)/220
通过计数在链路字符时钟频率周期的220个循环中的本地数据流时钟的数目，发送器102产生这个时间标记。计数器每220个链路字符时钟更新数值。由于这两个时钟彼此是异步的，时间标记值每次改变1。在更新之间，发送器102在指定的分组流标题中重复地发送相同的时间标记。时间标记值的突然改变(改变量大于1)可由接收器来解释，这种改变被解释成数据流源的不稳定条件的指示。
应该注意的是，对于音频流，不传送任何时间标记。在这种情况下，源装置会通知显示装置有关音频采样速率和每次采样的比特数。通过根据下面的方程(2)和链路字符速率确定的音频流速率显示装置可以再产生原始的音频流速率。
(方程2)音频速率＝(音频采样速率)×(每次采样的#比特)×(#信道)
如图4A所示的主链路数据分组400包括如图4B所示的由16位构成的一个主链路分组标题402，这里位3-0是流ID(SID)(表示：最大的流计数是16)，位4是时间标记(TS)LSB.。当位4等于1，这个分组标题具有时间标记值的最低有效4位(只对未经压缩的视频流使用)。位5是视频帧序列位，它的作用是帧计数器的最低有效位(只用于未经压缩的视频流)，所说的帧计数器用于在视频帧边界从0触发到1或从1触发到0。位7和6备用，位8-10是一个4位的CRC(CRC)，用于校验前8位的差错。位15-12是”时间标记/流ID反向，对于未经压缩的视频的(TSP/SIDn)用作20位时间标记值中的4位。
本发明的接口的优点之一是能够多路复用不同的数据流，每个这样的数据流都可以是不同的格式，并且使某些主链路数据分组包括一系列子分组。例如，图5表示一个系统500，对系统500进行安排，使其可按照本发明的一个实施例提供子分组界限(enclouse)和多分组多路复用。应该注意的是，系统500只是如图2所示的系统200的一个特定实施例，因此不应当认为它限制了本发明的范围和目的。系统500包括一个数据流源多路复用器502，多路复用器502包括在发送器102中，用于组合流1辅助数据流504与数据流210，形成多路复用数据流506。然后，将多路复用数据流506转送到链路层多路复用器508，用于组合一系列数据流中的任何一个，形成多路复用的主链路流510，多路复用的主链路流510由一系列数据分组512形成，其中的某一些可以包括包含在其中的一系列子分组514中的任一个。链路层多路分解器516根据流ID(SID)和相关的子分组标题把多路复用的数据流510分解为它的组成部分的数据流，同时流接收多路分解器518进一步分解包含在子分组中的流1辅助数据流。
图6表示当在主链路222上多路复用3个流时作为如图5所示的流510的一个实例的多路复用的主链路流600的高水平示意图。在这个实例中3个流是：UXGA图形(流ID＝1)、1280×720p视频(流ID＝2)、和音频(流ID＝3)。主链路分组400的分组标题大小很小，从而使分组开销最小，这导致极高的链路效率。分组标题这样小的理由是，在主链路222上传输分组之前，分组属性先经过辅助信道224进行了交换。
一般来说，当主链路分组流是未经压缩的视频流时，子分组界限是一个有效的方案，因为未经压缩的视频数据流具有对应于视频空白周期的数据空闲周期。因此，由未经压缩的视频流形成的主链路业务将包括在这种数据空闲周期期间的零特定字符分组系列。通过利用多路复用各种数据流的能力，本发明的某些实施方案使用各种方法来补偿当源数据流是视频数据流时在主链路速率和像素数据速率之间的差值。例如，如图7所示，像素数据速率是。5Gb/秒，因而每2纳秒发送像素数据的一位。在这个实例中，链路速率设定为1.25Gb/秒，因此每8纳秒发送像素数据的一位。这里，发送器102将特殊字符散布在如图8所示的像素数据之间。两个特殊字符设置在像素数据P1的第一位和像素数据P2的第二位之间。特殊字符允许接收器104区分像素数据的每一位。在像素数据的各个位之间散布特殊字符还能产生稳定的数据流，这个稳定的数据流使链路能保持同步。在这个实例中，特殊字符是零字符。对于这种方法，不需要任何行缓冲器，只需要小型的FIFO，因为链路速率足够地快。然而，在接收一侧，需要相对较多的逻辑电路，以重构视频信号。接收器需要识别特殊字符的开始和结束时间。
作为散布方法的一种替换，交替设置像素数据的相继的各个位与特殊字符，如零值。例如，可以将P1-P4加入包括在发送器104中的一个行缓冲器内，然后将一个或多个零值加到这个缓冲器，直到得到较多的像素数据。与上述的散布方法相比，这种实施方案需要相对较大的缓冲空间。在许多这样的实施方案中，由于链路速度相当高，填充行缓冲器所需的时间将超过行缓冲器填满后发送数据所需的时间。
如参照图5A所讨论的，本发明的接口的一个优点是，不仅能够多路复用各种数据流，而且能够在特定的主链路数据分组内包含一系列子分组中的任何一个。图9A表示按照本发明的一个实施例的具有代表性的子分组900。子分组900包括一个子分组标题902，在所述的实施例中子分组标题902有2个字节，并且伴有SPS(子分组开始)特殊字符。如果其中包含子分组900的主链路数据分组除了子分组900外还包括分组有效载荷，则必须通过SPE(子分组结束)特殊字符来标记子分组900的结束。否则，主分组的结束(在如图9B所示的实例中，通过随后的COM字符表示)将标志子分组902和包含子分组的主分组这两者的结束。然而，当包含子分组的主分组没有有效载荷时，子分组不需要利用SPE结束。图9B表示按照本发明的一个实施例的主链路数据分组内的一个典型的子分组格式。应该说明的是，标题字段和子分组有效载荷的定义取决于使用子分组902的特定应用简档文件。
子分组界限应用的一个特别有用的实例是选择性地更新如图10所示的未经压缩的图形图像1000。整个帧延迟开关1002的属性(水平总长度/垂直总长度、图像的宽度/高度、等)经过辅助信道224进行交换，因为只要流保持有效这些属性就将保持不变。在选择性的更新操作中，在每个视频帧，只有图像1000的一部分1004进行更新。每个帧必须发送更新的矩形(一个或多个)(即部分1004)的4个X-Y坐标，因为矩形坐标值从一个帧到另一个帧都是变化的。另一个例子是发送256个彩色图形数据所需要的彩色查找表(CLUT)数据，这里，8位像素数据是256项CLUT的一项输入，CLUT的内容必须是动态更新的。
单个双向辅助信道224为各种支持功能提供信道，用于链路建立和支持主链路操作以及携带辅助应用数据如USB业务。例如，利用辅助信道224，显示装置可以通知源装置有关诸如以下事件：同步损失、引入的分组、和训练对话(下面再描述)的结果。例如，如果特定的训练对话失败，则发送器102根据失败的训练对话的预先选定的或确定的结果调节主链路速率。以此方式，由可调节的高速主链路与相对较慢的极其可靠的辅助信道组合产生的闭合回路允许在各种各样的链路条件下进行牢固坚实的操作。应该说明的是，在某些情况下(例如，如图5B所示的情况)，可以使用主链路222的带宽的一部分522建立一个逻辑的双向辅助信道520以便从源装置202向接收装置204传送数据，并且建立一个单向反向信道524以便从接收装置204向源装置202传送数据。在某些应用中，与使用如图5A所示的半工双向信道相比，更加热衰使用这个逻辑的双向辅助信道。
在实际的分组数据流开始传输之前，发送器102先要通过链路训练对话建立一个稳定的链路，所说的链路训练对话在概念上类似于调制解调器的链路设置。在链路训练期间，主链路发送器102发送一个预先确定的训练模式，以使接收器104能够确定是否能够实现可靠的位/字符锁定。在所述的实施例中，在辅助信道上携带发送器102和接收器104之间的与训练有关的信号交换。在图11中表示出按照本发明的一个实施例的链路训练模式的例子。如这里表示的，在训练对话期间，阶段1代表最短的运行长度，阶段2是最长的，这两个阶段都由接收器使用以优化均衡器。在阶段3，只要链路质量合格，就可实现位锁定和字符锁定这两者。在一般情况下，训练周期约为10毫秒，在这个时间内，可发送大约107比特的数据。如果接收器104没有实现可靠的锁定，它将通过辅助信道224通知发送器102，发送器102减小链路速率并重复进行训练对话。
除了提供训练对话通路外，辅助信道224还可用于携带主链路分组流的描述，由此可大大减小在主链路222上分组传输的开销(overhead)。进而，可以配置辅助信道224，使其可以携带“扩展的显示识别数据”(EDID)，以代替在所有的监视器中都可找到的“显示数据信道”(DDC)。(EDID是VESA的标准数据格式，包含有关监视器和它的能力的基本信息，包括：厂家信息、最大图像尺寸、彩色特性、工厂预先设定的定时、信道范围限制、和用于监视器名称和序列号的字符串。信息存储在显示器中，用于通过DDC与系统通信，DDC位于监视器和个人计算机图形适配器之间。所说的系统使用这个信息来进行配置，所以这个监视器和这个系统能够在一起操作)。在所谓扩展的协议的模式中，辅助信道可根据需要携带异步的和同步的两种分组，以支持附加的数据类型，如来自键盘、鼠标、或麦克风的。
图12表示按照本发明的一个实施例的系统200的一个逻辑分层结构1200。应该说明的是，虽然精确的实施方案可能根据应用场合而变，但在一般情况下，一个源(如视频源202)是由源物理层1202(包括发射器硬件)、源链路层1204(包括多路复用硬件和状态机(或固件))、和数据流源1206(例如音频/视频/图形硬件和相关的软件)形成。类似地，显示装置包括：物理层1208(包括各种接收器硬件)、接收器链路层1210(包括多路分解硬件和状态机(固件))、和流接收器1212(包括显示/定时控制硬件和可选择固件)。源应用简档文件层1214确定源与链路层1204通信的格式，类似地，接收器应用简档文件层1216确定接收层1212与接收器链路层1210通信的格式。
下面更加详细地讨论备个层。
                      源装置物理层
在所述的实施例中，源装置物理层1202包括一个电的子层1202-1和一个逻辑的子层1202-2。电的子层1202-1包括接通初始化/操作的所有电路，如热插入/热拔检测电路、驱动器/接收器/终端电阻器、并串/串并转换、和能够扩展频谱的锁相环(PLL)。逻辑的子层1202-2包括用于下述的电路：分组/去分组、数据的扰频/去扰频、链路训练模式的产生、时基恢复电路、和数据编码/解码如8B/10B(如在ANSI X3.230-1994中规定的，条款11)，可为主链路222提供256个链路数据字符和12个控制字符(它的一个例子如图13所示)，并且为辅助信道224提供曼彻斯特编码方案II(见图14)。
应该说明的是，例如在美国专利NO.4486739中描述了8B/10B编码算法，这里参照引用了该专利。如本领域的普通技术人员所知，8B/10B代码是一个块码，它将8位的数据块编码成10位的码字以便串行传输。此外，8B/10B传输码将由随机的1和0组成的字节宽数据流转换成由1和0组成的、最大的运行长度是5的DC平衡流。这样的码提供足够大的信号转换过渡时间，以便可由接收器如收发器110实现可靠的时钟恢复。况且，DC平衡数据流被证实对于光纤和电磁线连接是有益的。在串行流中，1和0的平均数目保持在相等或近似相等的水平。8B/10B传输码将穿过6个和4个位块边界的1和0的数目之间的差限制在-2、0、或2。这个编码方案还可以实现用于信令的附加代码，称之为命令码。
应该说明的是，为了避免未经压缩的显示数据表现出来的重复的位模式(因此减小EMI)，在8B/10B编码以前首先加扰在主链路222上传送的数据。除了训练分组和特殊字符以外，所有的数据全要加扰。扰频功能是利用线性反馈移位寄存器(LFSR)实施的。当允许数据加密时，LFSR种源(seed)的初始值取决于加密密钥集。如果是没有加密的数据加扰，则初始值是固定的。
由于数据流属性是在辅助信道224上传送的，所以主链路分组标题可用作流识别数，因而大大减小开销并且使链路宽度最大。还应该说明的是，无论是主链路222还是辅助链路224，都没有单独的时钟信号线。以此方式，在主链路222和辅助链路224上的接收器都要从输入数据流中采样数据和提取时钟。在接收器电的子层中用于任何锁相环(PLL)电路的快速相位锁定是很重要的，因为辅助信道224是半工双向的并且业务的方向是频繁改变的。因此，在辅助信道接收器上的锁相环(ALL)的相位锁定只有很少的16个数据周期，这是因为曼彻斯特II(MII)代码的信号变换发生的很经常并且均匀一致的缘故。
在链路建立时间，使用在辅助信道224上的信号交换来协商主链路222的数据速率。在这个过程期间，以最高的链路速度在主链路222上发送训练分组的已知组。经过辅助信道224向发送器102反向通信训练的成功或失败。如果训练失效，则要减小主链路速度，并且重复进行训练直到成功。以此方式，使源物理层1102对于电缆问题有更大的阻力，从而对监视器应用更适合于外机。然而，与常规的显示接口不同，主信道链路速率是从象素时钟速率分解出来的。设置链路数据速率，使链路带宽大于传输的流的总的带宽。
                        源装置链路层
源链路层1204处理链路初始化和管理。例如，在接收监视器加电时产生的热插检测事件时或在连接从源物理层1202来的监视器电缆时，源装置链路层1204经过在辅助信道224上的交换估算接收器的能力，以确定通过训练对话决定的最大主链路数据速率、在接收器上时基恢复单元的数目、在两端可以利用的缓冲器的大小、USB扩展的可利用性，源装置链路层1204然后通知流\源1206相关的热插事件。此外，在流源1206提出请求时，源链路层1204读出显示能力(EDID或等效物)。在正常操作期间，源链路层1204经过辅助信道224向接收器104发送流属性，通知流源1204主链路222是否有足够的资源处理所请求的数据流，通知流源1204链路失败事件如同步损失和缓冲器溢出，并且经过辅助信道224向接收器传送由流源1204提交的MCCS命令。在源链路层1204和流源/接收器之间的所有的通信都使用在应用简档文件层1214中确定的格式。
                  应用简档文件层(源和接收器)
一般情况下，应用简档文件层确定流源(或接收器)与相关的链路层连接的格式。由应用简档文件层确定的格式分为以下两种：应用无关格式(链路状态询问的链路消息)和应用相关格式(在可以使用的条件下使用主链路数据映射、接收器的时基恢复方程、和接收能力/流属性消息的子分组格式)。应用简档文件层支持下面的彩色格式：24位RGB、16位RG2565、18位RGB、30位RGB、256色RGB(基于CLUT的)、16位CbCr422、20位Y CbCr422、24位Y CbCr444。
例如，显示装置应用简档文件层(APL)1214基本上是一个应用编程接口(API)，描述在主链路222上用于流源/接收器通信的格式，包括向接口100发送的或从接口100接收的数据的表示格式。由于APL1214的某些方面(如电源管理命令格式)具有基线监视功能，所以它们对于接口100的所有的应用全是共用的。其它的非基线监视功能，如数据映射格式和流属性格式，对于将要发送的同步流的应用或类型来说都是唯一的。不管应用简档文件是什么，流源1204都要询问源链路层1214，以确定主链路222是能够在主链路222上开始任何分组流传输之前处理未决的数据流(一个或多个)。
当确定：主链路222能够支持未决的分组流(一个或多个)的时候，流源1206向源链路层1214发送流属性，然后在辅助信道224上向接收器发送这个流属性。这些属性是接收器使用的信息，用于识别特定流的分组、从所说的流中恢复原始数据、并且将其格式化后返回到流的本地的数据速率。数据流的属性是与应用有关的。
在主链路222上不能得到期望的带宽的情况下，例如通过减小图像更新速率或色深，流源1214可以采取校正动作。
                    显示装置物理层
显示装置物理层1216隔离显示装置链路层1210和显示装置APL1206，它们来自于用于链路数据的发送/接收的信号技术。主链路222和辅助信道224具有它们自已的物理层，每个物理层都包括一个逻辑的子层和一个电的子层，电的子层包括连接器规范。例如，半工双向辅助信道224在链路的每一端具有发送器和接收器这两者，如图15所示。辅助链路发送器1502通过逻辑的子层1208-1设置链路字符，然后把链路字符串行化，并将其发送到对应的辅助链路接收器1504。接收器1504从辅助链路224接收串行化的链路字符，并且以链路字符的时钟速率使这个数据并行化。应该说明的是，源逻辑的子层的主要功能包括信号编码、分组化、数据加扰(用于EMI减小)、用于发送器端口的训练模式的产生。对于接收端口，接收器的逻辑的子层的主要功能包括信号解码、去分组、数据去加扰、和时基恢复。
                          辅助信道
辅助信道的逻辑的子层的主要功能包括数据编码和解码、数据的成帧/去成帧，在辅助信道协议中有两种选择：独立协议(在点一点的拓朴中限于链路建立/管理功能)和扩充协议，独立协议是可由链路层状态机或固件管理的一个无足轻重的协议，而扩充协议支持其它的数据类型(如USB业务)以及拓朴(如菊花链式接收器)。应该说明的是，数据编码和解码方案对于两个协议来说是相同的，与协议无关，但数据的成帧在两个协议之间是不同的。
还要参照图15，辅助信道电的子层包含发送器1502和接收器1504。发送器1502通过逻辑的子层提供链路字符，链路字符是串行化的并且向外发送。接收器1504从链路层接收串行化的链路字符，并且随后以链路字符时钟频速率使其并行化。辅助信道224的正的和负的信号在所示的链路的每一端经过50欧姆终端电阻器终止到地。在所述的实施例中，驱动电流可根据链路条件编程，驱动电流的范围是约8毫安到约24毫安，产生的差分电压峰-峰值(Vdifferential_pp)范围是约400毫伏到1.2伏。在电的空闲模式，无论是正的信号还是负的信号，都不被驱动。当从电的空闲周期开始传送时，必须传送SYNC模式，并重建链路。在所述的实施例中，SYNC模式包括以28倍时钟速率触发一个辅助信道差分对信号，随后是曼彻斯特II代码中的4个1。通过周期性地驱动或测量辅助信道224的正或负的信号，在源装置中的辅助信道主机检测热插事件和热拨事件。
                           主链路
在所速的实施例中，主链路222支持分立的、可变的链路速率，这些链路速率是本地晶体频率的整数倍(见图3，与24兆赫的本地晶体频率一致的一组具有代表性的链路速率)。如图16所示，主链路222(是一个单向信道)在源装置只有一个发送器1602并且在显示装置只有一个接收器1604。
如图所示，电缆1604所取的形式包括一组双绞线。一根双绞线用于红(R)、绿(G)、蓝(B)色视频信号中的每一个，提供一个典型的基于RGB三原色视频系统(如基于PAL的TV系统)。如本领域的普通技术人员公知的，双股绞线电缆是由两根独立绝缘的相互绞接的线组成。一根线携带信号，另一根线接地并吸收信号干扰。应该说明的是，在某些另外的系统中，这些信号可能是基于分量的信号(Pb、Pr、Y)，用于NTSC视频TV系统。在电缆中，每个双绞线都是独立屏蔽的。提供+12伏电源和地的两个引线。每个差分对的特性阻抗是100欧姆±20％。整个电缆也是屏蔽的。这个外屏蔽和单个线的屏蔽在两端短接到连接器外壳。连接器外壳短接到源装置中的地。如图17所示的连接器1700有13个插针列在一排，具有一个对于源装置的连接器和对于显示装置端的连接器相同的一个管脚引出线。源装置提供电源。
主链路222在两端终止，并且因为主链路222是交流耦合，所以终止电压可以以0伏(地)和+3.6伏之间的任何电压。在所述的实施例中，驱动电流可以根据链路条件编程，驱动电流的范围是约8毫安到约24毫安，产生的差分电压峰-峰值范围是约400毫伏到1.2伏。使用训练模式对每种连接选择最小的电压摆动范围。对于电源管理模式，提供电的空闲状态。在电的空闲状态，无论是正信号还是负信号，都不被驱动。当从电的空闲模式开始发送的时候，发送器必须进行训练对话以重建带有接收器的链路。
                        状态诊断
现在按照下面将要描述的图18和19所示的状态图描述本发明。因此，图18表示下面描述的源状态图。在断开状态1802，系统断开，因而禁止源操作。如果允许源操作，则系统过渡到备用状态1804，适合于电源保持(power saving)和接收器检测。为了检测是否存在接收器(即热插入/播放)，辅助信道周期性地产生脉冲(例如每10毫秒有1微秒的脉冲)，并且测量在驱动期间终端电阻器两端的电压降的度量值。如果根据所测的电压降确定存在接收器，则系统过渡到已检测到接收器的状态1806，表明已经检测到一个接收器，即已经检测到一个热插事件。然而，如果没有检测到接收器，则接收器的检测继续进行，直到检测到接收器的时间(如果有的话)为止，或者直到暂停时间已过时为止。应该说明的是，在某些情况下，源装置可能会选择转向“断开”状况，从“断开”状况开始，不再进行显示检测的尝试。
如果在状态1860检测到显示的热拨事件，则系统返回过渡到备用状况1804。否则，源利用正的信号以及负的信号驱动辅助信道以唤醒接收器，并且检查接收器的随后的响应(如果有任何响应的话)。如果没有接收的响应，则接收器没有唤醒，源保持在状态1806。但是，如果从显示器接收到一个信号，则显示器唤醒，源准备读出接收器的链接能力(如最大的链路速率、缓冲器大小、时基恢复单元数目)，并且系统过渡到主链路初始化状态1808，准备开始一个训练启动通知阶段。
在这一点，通过在主链路上以设定的链路速率发送训练模式，启动训练对话，并且检查相关的训练状态。接收器对于3个阶段中的每个阶段都设置一个通过/不通过位，只在检测到通过时发送器才前进到下一个阶段，因此当检测到通过时，主链路就以这个链路速率作好了准备。在这一点，接口过渡到正常操作状态1510，否则，减小链路速率并重复训练对话。在正常操作状态1810，源继续周期性地监视链路状态指标，如果失败，则检测到一个热拨事件，系统过渡到备用状态1804，等待热插检测事件。然而，如果检测到同步损失，则系统过渡到状态1808，即主链路重新初始化事件。
图19表示下面描述的显示状态图1900。在状态1902，没有检测到任何电压，显示器转向断开状态。在准备模式状态1904，主链路接收器和辅助信道从属部分这两者都处在电的空闲模式，并且监视辅助信道从属端口的终端电阻器两端的电压降是否为预定的电压。如果检测到这个电压，则辅助信道从属端口导通，表明有一个热插事件，系统移动到显示状态1906，否则，显示器仍旧在备用状态1904。在状态1906(主链路初始化阶段)，如果检测到显示器，则辅助信道从属端口完全导通，发送器响应于接收器链接能力读出命令，显示状态过渡到1908，否则，如果在大于预定时间周期的时间内在辅助信道上没有活动，则辅助信道从属端口回到备用状态1904。
在训练启动通知阶段，显示器通过使用训练模式调节均衡器来响应发送器的训练初始化条件，从而可以更新每个阶段的结果。如果训练失败，则等待另一个训练对话，如果训练通过，则转向正常操作状态1910。如果在辅助信道上或在主链路上(用于训练的)上没有任何活动的时间超过了预定的时间(如10毫秒)，则将辅助信道从属端口设置到备用状态。
图20-24表示交叉平台显示接口的特定实施例。图20表示带有专用的DD-Express连接器的PCI Express主板，图21表示带有无源连接卡的PCI Express主板，图22表示带有加入式DD Express图形卡的PCI Express主板，图24表示安装在传统总线卡槽上的传统图形加速总线发送器将数字光栅数据/定时信号转换成主链路流。
图20表示一个个人计算机主板2000，它具有一个板上的图形引擎2002，其中加入了按照本发明的一个发送器2004。应该说明的是，发送器2004是如图1所示的发送器102的一个特定的实例。在所述的实施例中，发送器2004耦合到安装在主板2000上的连接器2006(沿着连接器1700的线)，连接器2006又借助于耦合显示装置2010的双绞线电缆2010连接到显示装置2008。
如在本领域中公知的，PCI Express(由“Intel Corporation ofSanta Clara，CA”开发)是一种高带宽、低插针数、串行的、互连技术，这项技术还能维持与现有的PCI基础结构的软件兼容性。在这个结构中，扩大PCI Express端口，以便可与交叉平台接口的要求兼容，交叉平台接口可以使用安装在主板上的如图所示的连接器直接驱动显示装置。
在主板上安装连接器不切实际的情况下，使用如图21所示的无源卡连接器，可使信号路由通过PCI Express主板的SDVO槽，并带到个人计算机的后部(back)。与当代的加入式图形卡的情况一样，加入式图形卡可以代替板上的图形引擎，如图23所示。
在笔记本应用的情况下，在主板上的发送器的图形引擎可通过内部电缆驱动一个集成的接收器/TCON，一个集成的接收器/TCON可直接驱动板。对于大多数成本有效的实施方案，接收器/TCOM可安装在板上，由此可减小互连线的数目到8或10个，如图24所示。
以上所有的实例，全采用集成的发送器。然而，十分切合实际的是，作为一个独立的发送器分别通过AGP或SDVO槽实施进入PCI和PCI Express环境。独立的发送器在图形硬件或软件没有任何变化的条件下就可实现输出流。
                       流程图实施例
下面还要结合一系列流程图描述本发明的方法，每个流程图描述实现本发明的一个特定的过程。具体来说，图25-29描述一系列相关的过程，这些过程在使用时能单独地或组合地描述本发明的各个方面。
图25表示的流程图详细描述过程2500，用于确定按照本发明的一个实施例的接口100的操作模式。在这个过程，如果视频源和显示装置都是数字形式的，则只将操作模式设置成数字模式。否则，将操作模式设置成模拟模式。应该说明的是，本说明书中的“模拟模式”包括常规的VGA模式和加强的模拟模式，这个加强的模拟模式使不同的模拟视频信号具有嵌入的校准信号和双向边带。下面还要描述这个加强的模拟模式。
在步骤2502，询问视频源，以确定这个视频源是否支持模拟或数字数据。如果这个视频源只支持模拟数据，则将这个耦合装置100的操作模式设置为模拟的(步骤2508)，然后过程结束(步骤2512)。
如果这个视频源能够输出数字数据，则过程继续到步骤2506。然后询问显示装置，以确定这个显示装置是否配置成可接收数字数据。如果显示装置只支模拟数据，则将耦合装置的操作模式设置成模拟的(步骤2508)，然后过程结束(步骤2512)。否则，将耦合装置的操作模式设置成数字的(步骤2510)。例如，处理器可以控制耦合装置内的开关以便将模式设定为数字的。一般情况下，只在视频源和视频接收器这两者都在对应的数字模式下操作时才将耦合装置配置成能在全数字模式下操作。
图26表示的流程图详细描述过程2600，用于按照本发明的某些方面提供实时视频图像质量检查。在这个例中，过程2600的所有决定都是由耦合到数字接口的处理器作出的。
在步骤2600，从视频源接收视频信号。接下去，由视频源提供与接收的视频信号有关的信号质量测试模式(步骤2602)。在步骤2604，根据质量测试模式确定误码率。然后，确定这个误码率是否大于阈值(步骤2606)。如果确定的误码率不大于阈值，则确定是否还有更多的视频帧(步骤2614)。如果确定还有更多的视频帧，则过程返回到步骤2600。否则，过程结束。
然而，如果在步骤2606确定误码率大于阈值，则确定位速率是否大于最小位速率(步骤2608)。如果位速率大于最小位速率，则降低位速率(步骤2610)，过程返回到步骤2600。如果位速率不大于最小位速率，则模式变为模拟模式(步骤2612)，过程结束。
图27表示的流程图用于按照本发明的一个实施例的链路建立过程2700。过程2700在步骤2702通过接收热插检测事件的通知开始。在步骤2704，借助于相关的辅助信道进行主链路询问，以确定最大数据速率、包括在接收器中的时基恢复单元的数目、和可利用的缓冲器的大小。接下去，在步骤2706，借助于训练对话改变最大链路数据速率，并且在步骤2708，向数据流源通知热插事件。在步骤2710，借助于辅助信道确定显示器的能力(如使用EDID)，在步骤2712显示器响应询问，并且显示器在步骤2714与主链路训练对话协同动作。
接下来，在步骤2716，所说的流源借助于辅助信道向接收器发送流属性，在步骤2718，通知所说的流源主链路是否能够支持数据流在步骤2720所需的数目。在步骤2722，通过相加各相关的分组标题形成各个数据分组，并且在步骤2724调度一系列源流的多路复用。在步骤2726，确定链路状态是否合格。当链路状态不合格，在步骤2728通知所说的源(一个或多个)有一个链路失败事件，否则在步骤2730根据各个分组标题将链路数据流重构成本地的流。在步骤2732，将重构的本地的数据流传送到显示装置。
图28表示的流程图详细描述按照本发明实施例实现训练对话的过程2800。应该说明的是，训练对话过程2800是图25中描述的操作2506的一个实施方案。训练对话在步骤2802通过在主链路上向接收器以设定的链路速率发送训练模式开始启动。图11表示按照本发明的一个实施例的典型链路训练模式。如图所示，在训练对话期间，阶段1代表最短的运行长度，而阶段2则是最长的。接收器利用这两个阶段来优化均衡器。在阶段3，只要链路质量合格，即可实现位锁定和字符锁定。在步骤2804，接收器检查相关的训练状态，并且根据训练状态检查，接收器在步骤2806设置3个阶段中的每个阶段的通过/不通过位，并且发送。在每个阶段，接收器只在检测到通过时才前进到下一个阶段，并且在步骤2810，如果接收器没有检测到通过，接收器减小链路速率并重复训练对话。在步骤2812，主链路以检测到通过的链路速率作好准备。
图29表示用来实施本发明的一个计算机系统2900。计算机系统2900只是其中可实施本发明的图形系统的一个实例。计算机系统2900包括中央处理单元(CPU)1510、随机存取存储器(BAM)2920、只读存储器(ROM)2925一个或多个外围设备2930、图形控制器2960、主存储装置2940和2950、和数字显示装置单元2970。如本领域中公知的，ROM的作用是单方向地向CPU2910传送数据和指令，而RAM通常用来双向地传送数据和指令。CPU2910一般可包括任何数目的处理器。主存储装置2940和2950可包括任何合适的计算机可读介质。第二存储介质880一般是一个大容量的存储装置，它也双向地耦合到CPU2910，并且提供附加的数据存储容量。大容量存储装置880是计算机可读介质，可用于存储程序，其中包括计算机代码、数据、以及类似物。一般情况下，大容量存储装置880是一种存储介质，如硬盘和磁带，通常比主存储装置2940、2950速度慢。大容量存储装置880可以取磁带或纸带读出器或某些其它公知装置的形式。应该认识到，保持在大容量存储装置880中的信息在适当的情况下可以按标准格式当作RAM2920的一部分即当作虚拟存储器引入。
CPU2910还可以耦合到一个或多个输入/输出装置890，输入/输出装置890可以包括(但不限于)：视频监视器、跟踪控制球、鼠标、键盘、麦克风、触摸敏感显示器、换能器卡读出器、磁带或纸带读出器、图形输入卡、输入笔、声音或书写识别器、或者其它公知的输入装置，例如当然还有其它的计算机。最后，CPU2910还可选地使用一般在2995表示的网络连接耦合到计算机或远距离通信网络，如因特网或内部网。利用这样的网络连接，可以预期，CPU2910在执行上述的方法步骤期间可以从网络接收信息或者向网络输出信息。这样的信息通常可表示为要使用CPU2910去执行的指令序列，例如可以按照嵌入载波内的计算机数据信号的形式，从网络接收这种信息或向网络输出这种信息。上述的装置和内容是计算机硬件和软件领域的技术人员非常熟悉的。
图形控制器2960产生模拟图像数据和对应的参考信号，并且向显示装置单元2970提供这两者。例如可以根据从CPU2910接收的像素数据或来自于外部的编码(未示出)来产生模拟图像数据。在一个实施例中，模拟图像数据是按照RGB格式提供的，参考信号包括本领域中公知的VSYNC和HSYNC信号。然而，应该理解，本发明可以利用模拟图像、数据、和/或参考信号按照其它的格式实施。例如，模拟图像数据可以包括视频信号数据以及对应的时间参考信号。
虽然已经描述了本发明的几个实施例，但应该理解，本发明还可以按照许多其它特定的形式实施而不会偏离本发明的构思和范围。本发明的这些实施例被认为是说明性的而不是限制性的，本发明不限于这里给出的细节，在不偏离所附的权利要求的范围以及它们的等效物的整个范围的条件下，还可以对本发明进行改进。
虽然利用优选实施例描述了本发明，但是还存在落在本发明的范围内的替换物、置换物、和等效物。应该说明的是，还有许多实施本发明的方法和设备的替换方式。因此，我们的期望是，本发明被解释为包括落在本发明的真正构思和范围内的所有的替换物、置换物、和等效物。

Claims (33)

1.一种实时优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的方法，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息，所说的方法包括如下步骤：
由多媒体源装置在主链路上提供测试模式；
根据测试模式确定主链路的传输质量因子；
根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定传输质量因子的步骤还包括如下步骤：
由多媒体显示装置根据测试模式确定误码率；
借助于辅助信道向源装置传送误码率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中的优化步骤包括如下步骤：
确定误码率是否大于误码率的预定阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中的优化步骤还包括如下步骤：
当确定误码率大于误码率的预定阈值的时候，然后
确定在主链路上的多媒体数据分组的传输速率是否大于最小传输速率。
5.根据权利要求4所述的方法，其中当传输速率大于最小传输速率时，然后
减小主链路的传输速率；
根据减小的主链路传输速率确定误码率。
6.根据权利要求1所述的方法，其中双向辅助信道由一个反向单向信道和一个正向单向信道形成，对于反向单向信道进行配置，使其可携带从显示装置到源装置的信息，正向单向信道作为主信道的一部分用于携带从源装置到显示装置的与反向信道一致的信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中一系列多媒体数据分组分割成一系列或者相关的多媒体数据分组流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中主链路单元进一步包括：
一系列虚拟链路，每个虚拟链路都与一个特定的多媒体数据分组流有关，其中每个虚拟链路都有一个相关的虚拟链路带宽和一个虚拟链路速率。
9.根据权利要求5所述的方法，其中主链路带宽至少等于各虚拟链路带宽的总和。
10.根据权利要求8所述的方法，其中对于与每个虚拟链路有关的每个虚拟链路速率进行优化。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：
检测热插事件，所说的热插事件是在有效显示装置连接到主链路和辅助链路的时候自动确定的；和
在检测到热插事件后立即开始优化。
12.一种用于连续优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的设备，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息，所说的设备包括：
由多媒体源装置在主链路上提供测试模式的装置；
根据测试模式确定主链路的传输质量因子的装置；
根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输的装置。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述确定传输质量因子的装置还包括如下装置：
由多媒体显示装置根据测试模式确定误码率的装置；
借助于辅助信道向源装置传送误码率的装置。
14.根据权利要求13所述的设备，其中的优化装置包括如下装置：
确定误码率是否大于误码率的预定阈值的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其中的优化装置还包括如下装置：
当确定误码率大于误码率的预定阈值时确定在主链路上的多媒体数据分组的传输速率是否大于最小传输速率的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，其中包括：
当传输速率大于最小传输速率时，
减小主链路的传输速率的装置；和
根据减小的主链路传输速率确定误码率的装置。
17.根据权利要求12所述的设备，其中双向辅助信道由一个反向单向信道和一个正向单向信道形成，对于反向单向信道进行配置，使其可携带从显示装置到源装置的信息，正向单向信道作为主信道的一部分用于携带从源装置到显示装置的与反向信道一致的信息。
18.根据权利要求12所述的设备，其中一系列多媒体数据分组分割成一系列或者相关的多媒体数据分组流。
19.根据权利要求18所述的设备，其中主链路单元进一步包括：
一系列虚拟链路，每个虚拟链路都与一个特定的多媒体数据分组流有关，其中每个虚拟链路都有一个相关的虚拟链路带宽和一个虚拟链路速率。
20.根据权利要求16所述的设备，其中主链路带宽至少等于各虚拟链路带宽的总和。
21.根据权利要求19所述的设备，其中对于与每个虚拟链路有关的每个虚拟链路速率进行优化。
22.根据权利要求12所述的设备，进一步包括如下装置：
检测热插事件的装置，所说的热插事件是在有效显示装置连接到主链路和辅助链路的时候自动确定的；和
在检测到热插事件后立即开始优化的装置。
23.一种用于实时优化在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输一系列多媒体数据分组的计算机程序产品，借助于一个单向主链路和一个双向辅助信道耦合多媒体源装置和多媒体显示装置，所说的单向主链路可从多媒体源装置和多媒体显示装置携带多媒体数据分组，而双向辅助信道可以在多媒体源装置和多媒体显示装置之间传输信息，所说的计算机程序产品包括：
由多媒体源装置在主链路上提供测试模式的计算机代码；
根据测试模式确定主链路的传输质量因子的计算机代码；
根据传输质量因子优化多媒体数据分组的传输的计算机代码；和
用于存储计算机代码的计算机可读介质。
24.根据权利要求23所述的方法，其中确定传输质量因子还包括：
由多媒体显示装置根据测试模式确定误码率的计算机代码；
借助于辅助信道向源装置传送误码率的计算机代码。
25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中的优化包括：
确定误码率是否大于误码率的预定阈值的计算机代码。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中的优化还包括：
当确定误码率大于误码率的预定阈值时确定在主链路上的多媒体数据分组的传输速率是否大于最小传输速率的计算机代码。
27.根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中当传输速率大于最小传输速率时，
减小主链路的传输速率的计算机代码；
根据减小的主链路传输速率确定误码率的计算机代码。
28.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中双向辅助信道由一个反向单向信道和一个正向单向信道形成，对于反向单向信道进行配置，使其可携带从显示装置到源装置的信息，正向单向信道作为主信道的一部分用于携带从源装置到显示装置的与反向信道一致的信息。
29.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中一系列多媒体数据分组分割成一系列或者相关的多媒体数据分组流。
30.根据权利要求29所述的计算机程序产品，其中主链路单元进一步包括：
一系列虚拟链路，每个虚拟链路都与一个特定的多媒体数据分组流有关，其中每个虚拟链路都有一个相关的虚拟链路带宽和一个虚拟链路速率。
31.根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中主链路带宽至少等于备虚拟链路带宽的总和。
32.根据权利要求30所述的计算机程序产品，其中对于与每个虚拟链路有关的每个虚拟链路速率进行优化。
33.根据权利要求23所述的计算机程序产品，进一步包括：
检测热插事件，所说的热插事件是在有效显示装置连接到主链路和辅助链路的时候自动确定的；和
在检测到热插事件后立即开始优化。
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