CN1905655B - 通过标准视频电缆提供音频 - Google Patents

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Abstract

一种源单元[102],其具有:视频源[108];数字音频源[110];DDC/CI通信能力[112];以及开关[114],其用于将标准视频电缆[106]的引脚耦合到该数字音频源[110]或者非音频传统连接[122]。一种显示装置[104],其具有:视频使用装置[124];数字音频使用装置[126];DDC/CI通信能力[128];以及开关[130],其用于将标准视频电缆[106]的引脚耦合到该数字音频使用装置[126]或者非音频传统连接[136]。显示装置[104]中的开关[130]响应于DDC/CI命令。

Description

通过标准视频电缆提供音频
技术领域
本发明涉及具有通过电缆耦合到显示装置的源单元的计算机或媒体系统。更具体来说,本发明涉及用于在这种系统中的显示装置的位置处提供音频输出的技术。
背景技术
在具有通过电缆耦合到显示装置的源单元的计算机或媒体系统中,希望在该显示装置的位置处提供音频输出。当这样做时,可以经由一个或多个声音换能器将音频输出呈现给用户,所述声音换能器通常被集成在所述显示装置中,或者与所述显示装置紧邻。
一种用于在显示装置的位置处提供音频输出的已知技术是在所述源单元和显示装置之间使用两条分离的电缆,一条电缆用于视频信号,另一条用于音频信号。举例来说,已知使用一条VGA(“视频图形阵列”)电缆和连接器对来将模拟视频信号和相关视频定时信号从源单元耦合到显示装置,以及使用具有其自身的一个或多个连接器对的分离的非VGA电缆来将模拟音频信号从源单元耦合到显示装置。已知使用DVI(“数字可视接口”)电缆和连接器对来将模拟或数字视频信号和相关视频定时信号从源单元耦合到显示装置,以及使用具有其自身的一个或多个连接器对的分离的非DVI电缆来将模拟音频信号从源单元耦合到显示装置。一般来说,使用分离电缆技术提供两条音频声道,即左声道和右声道。尽管分离电缆技术代表一种直接的解决方案,但是由于音频信号是以模拟形式发送的,因此这种方案在某种程度上降低了音频的质量。
另一种在显示装置的位置处提供音频输出的已知技术是遵循HDMI(“高清晰度多媒体接口”)标准。HDMI标准规定了一种通过单条电缆和各连接器对以时间多路复用的方式在源单元和显示装置之间耦合数字音频和数字视频信号的方式。HDMI电缆包括足够的连线来支持三种不同类型的通信信道:TMDS(“最小化转换差分采样”)、DDC(“显示数据信道”)和CEC(“消费电子装置控制”)。更具体来说,HDMI电缆包括4个屏蔽的TMDS连线对。这4个TMDS连线对被用于将数字音频和定时信号从源单元发送到显示装置。同样的这4个TMDS连线对还被用于在视频的水平和垂直消隐间隔期间将数字音频信号从源单元发送到显示装置。为了实现这一点,HDMI标准规定了一种叠加在旧有的IEC 60958和IEC 61937数字音频传输协议(以下称作“IEC协议”)之上的新的传输协议。
根据HDMI传输协议,通过TMDS链路载送的音频数据不保留所述IEC协议所提供的原始音频样本时钟。相反,在每个水平消隐间隔期间,通常在TMDS链路上发送1个到4个音频数据分组,每个分组载送最高4个子分组的有效载荷,每个子分组载送最多一个IEC协议帧或者音频样本块。因此,与所述显示装置相关的声音系统必须使用HDMI规定的音频时钟再生分组来不断重建所述音频样本时钟并且将其与视频时钟同步,所述音频时钟再生分组也是通过TMDS链路发送的。
由于所述IEC协议支持多种音频编码、样本速率和样本大小,因此必须设置相应的参数,以便在给定的源单元和显示装置/音频系统之间使用。根据HDMI标准,源单元使用HDMI电缆中的DDC信道确定显示装置的音频系统支持哪些音频编码。这是通过由源单元从存储在显示装置中的E-EDID(“增强扩展显示器标识数据”)数据读取HDMI规定的“销售商特定数据块”来实现的。源单元随后通过设置IEC协议分组中的适当比特以及以频繁的、HDMI规定的时间发送HDMI规定的“音频信息帧(infoframe)分组”来指示将对于音频使用哪些参数。
HDMI标准的其中一个好处在于,其通过发送数字音频信号而不是模拟音频信号解决了音频质量降低的问题。由于在一组共用的TMDS连线上对数字视频和数字音频进行了时间多路复用,HDMI标准还消除了对于分离的音频和视频电缆及连接器对的需要。然而不幸的是,HDMI实现方式引入了较高的制造开销:相对复杂的HDMI电缆和连接器成本较高,并且在源单元和显示装置中实现HDMI协议所必须的编码/解码逻辑较为复杂。此外,由于HDMI在视频消隐间隔期间发送音频分组,因此在HDMI实现方式中可用于音频的带宽受到显示装置和源单元的图形系统的视频定时的限制并且随之变化。另外,许多支持HDMI标准的显示装置和源单元出于后向兼容性也支持VGA和/或DVI标准。因此,在这种装备了HDMI的系统中并没有避免引入VGA和DVI连接器的开销。
附图说明
图1是说明根据本发明一个优选实施例的、被配置成在显示装置的位置处提供音频输出的源单元和显示装置的示意图。
图2是说明一种用于在诸如图1的系统的适当配置的系统中、在显示装置的位置处提供音频输出的优选方法的流程图。
具体实施方式
图1说明了根据本发明一个优选实施例的系统100。在系统100中,源单元102和显示装置104通过标准视频电缆106和单独的一对连接器120、134彼此耦合。电缆106可以是任何标准视频电缆,比如VGA电缆、DVI电缆或者HDMI电缆。连接器120、134可以是与电缆106的标准相对应的标准连接器。源单元102包括视频源108、数字音频源110、DDC/CI通信能力112和开关114。开关114可以由诸如控制单元16的控制单元来控制,并且被配置成将标准视频电缆连接器120的引脚或连线118耦合到数字音频源110或者非音频传统连接122。传统连接122可以是由定义视频电缆106的标准为引脚或连线118所规定的任一种连接。
显示装置104包括视频使用装置(consumer)124、数字音频使用装置126、DDC/CI通信能力128和开关130。开关130可以由诸如控制单元132的控制单元来控制,并且被配置成将视频电缆106的引脚或连线118从连接器134耦合到数字音频使用装置126或者非音频传统连接136。和源单元102中的情况一样,传统连接136可以是由定义视频电缆106的标准为引脚或连线118所规定的任一种连接。控制单元132优选地被配置成响应于通过视频电缆106的DDC/CI信道138从源单元102接收到的DDC/CI命令而将引脚或连线118从传统连接136切换到数字音频使用装置126。
在源单元102已经将引脚或连线118从传统连接122切换到数字音频源110并且显示装置104已经将引脚或连线118从传统连接136切换到数字音频使用装置126之后,可以持续地通过引脚或连线118从源单元102向显示装置104发送数字音频,同时通过包括视频电缆106的信道140的不同的一组引脚或连线从源单元102向显示装置104发送模拟或数字视频。或者,源单元102可以将引脚或连线118切换到传统连接122,以便与不具有显示装置104的本发明特征的标准显示装置一同操作。类似地,显示装置104可以将引脚或连线118切换到传统连接136,以便与不具有源单元102的本发明特征的标准源单元一同操作。
图2说明了一种用于以和上述系统100一致的方式通过标准视频电缆提供音频的方法200。在步骤202中,显示装置可以在缺省模式下对其自身进行初始化。在缺省模式下,开关130将引脚或连线118从连接器134连接到传统连接136,因此该显示装置将与标准源单元相兼容。在步骤204中,源单元102可以使用视频电缆106的DDC/CI信道138从显示装置104请求DDC/CI能力串。步骤206-210说明,如果显示装置或源单元当中的任一个不能够支持对于引脚或连线118的重定义以用于音频,则源单元和显示装置可以以传统方式使用视频电缆106。举例来说,在步骤210中,源单元可以使用由显示装置104提供在能力串中的信息来确定显示装置104是否包括对非音频引脚或连线118进行重定义以用于音频所必须的特征。(没有显示装置104的本发明特征的标准显示装置将用不包括用于操作开关130的命令的能力串来对步骤204中的能力串请求作出响应。)如果源单元102确定显示装置不支持对引脚或连线118的重定义,则如步骤208中所示,源单元可以将引脚或连线118保持连接到传统连接122。
如果源单元102从所述能力串确定显示装置104确实支持对引脚或连线118进行重定义以用于音频,则源单元可以在步骤212中向显示装置发送DDC/CI命令,以启用经过引脚重定义的音频。在步骤214中,显示装置104控制开关130以令其将引脚或连线118连接到音频使用装置126,从而对步骤212的DDC/CI命令作出响应。在步骤216中,源单元102控制开关114以令其将引脚或连线118连接到数字音频源110。此时,在步骤218中,通过经重定义的引脚或连线118,源单元102可以发送(显示装置104可以接收)数字音频信号。同时,可以通过包括视频信道140的电缆106中的分离的连线从源单元102向显示装置104发送模拟或数字视频信号。
源单元102可以具有多种形式。例如,源单元102可以是个人计算机或者娱乐系统中的媒体盒。视频电缆106也可以具有多种标准形式。例如,视频电缆和连接器120、134可以与VGA标准、DVI标准或者HDMI标准兼容。本发明的发明者已经确定,如果使用VGA电缆,则引脚或连线118可以对应于VGA电缆的传统非音频引脚4或11。如果使用DVI电缆,则引脚或连线118可以对应于DVI电缆的传统非音频引脚8。如果使用HDMI电缆,则引脚或连线118可以对应于HDMI电缆的传统非音频引脚14。附加地或者替换地,引脚或连线118可以对应于标准视频电缆的CEC线。数字音频源110和数字音频使用装置126可以具有多种形式。在一个优选实施例中,数字音频源110和数字音频使用装置126可以使用公知的S/PDIF数字音频格式。
虽然已经参照其优选实施例描述了本发明,但是上面描述的实施例只是用于举例而非作出限制。本领域技术人员应当理解,在不背离由所附权利要求书所限定的本发明精神和范围的情况下,可以对所述实施例的形式和细节作出各种改变。

Claims (4)

1.一种被配置成通过标准视频电缆(106)提供音频的源单元(102),包括:
视频源(108);
数字音频源(110);以及
开关(114),其用于将该源单元(102)中的标准视频电缆连接器(120)的引脚(118)耦合到该数字音频源(110)或者非音频传统连接(122),
其中所述源单元(102)具备DDC/CI通信能力(112);
其中在该源单元(102)已经将该引脚(118)从该非音频传统连接(122)切换到该数字音频源(110)之后,该源单元(102)通过该引脚(118)发送数字音频信号,并且同时,通过包括视频信道(140)的该标准视频电缆(106)中的分离的连线从该源单元(102)发送模拟或数字视频信号。
2.一种被配置成通过标准视频电缆(106)接收音频的显示装置(104),包括:
视频使用装置(124);
数字音频使用装置(126);以及
开关(130),其用于将该显示装置中的标准视频电缆连接器(134)的引脚(118)耦合到该数字音频使用装置(126)或者非音频传统连接(136);
其中所述显示装置(104)具备DDC/CI通信能力(128);并且所述开关(130)响应于DDC/CI命令,
其中在该显示装置(104)已经将该引脚(118)从该非音频传统连接(136)切换到该数字音频使用装置(126)之后,该显示装置(104)通过该引脚(118)接收数字音频信号,并且同时,通过包括视频信道(140)的该标准视频电缆(106)中的分离的连线向该显示装置(104)发送模拟或数字视频信号。
3.一种通过标准视频电缆(106)提供音频的方法,包括以下步骤:
在源单元(102)中,将该标准视频电缆(106)的连线(118)连接到第一非音频传统连接(122);
在显示装置(104)中,将该连线(118)连接到第二非音频传统连接(136);
在该源单元(102)中,向该显示装置(104)发送DDC/CI命令;
在该显示装置(104)中,响应于该DDC/CI命令将该连线(118)从第二非音频传统连接(136)切换到数字音频使用装置(126);
在该源单元(102)中,将该连线(118)从第一非音频传统连接(122)切换到数字音频源(110);以及
数字音频信号通过该连线(118)从该源单元(102)被发送到该显示装置(104),并且同时,通过包括视频信道(140)的该标准视频电缆(106)中的分离的连线从该源单元(102)向该显示装置(104)发送模拟或数字视频信号。
4.如权利要求3所述的方法,还包括以下步骤:
在该源单元(102)中,在发送所述DDC/CI命令以便在该显示装置(104)中从第二非音频传统连接(136)切换连线(118)之前,从该显示装置(104)请求DDC/CI能力串,并且从该能力串中的信息确定该显示装置(104)能够通过连线(118)接收数字音频。
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