專利名稱：數字視頻接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器的制作方法
數字視頻接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器
本申請是于2005年6月l日向國家知識產權局提出的名稱為"數字視頻 接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器"申請號 20051007 5751. O的發明專利申請的分案申請。技術領域：
本發明涉及一種數字4見頻4妾口 (Digital Visual Interface, DVI ), 尤指一種數字視頻接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器。背景技術：
數字視頻顯示設備是指能夠從一個信號源(如電腦的顯卡)處接收模 擬視頻信號或者數字視頻信號，并最終轉換成數字視頻信號而顯示于屏幕 上的設備，液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)就是一種傳統的 數字視頻顯示設備。與數字視頻顯示設備相對應的是模擬視頻顯示設備， 陰極射線管(Cathode Ray Tube, CRT)顯示器就是一種傳統的模擬視頻顯 示設備。
凄丈字顯示工作群組(Digital Display Working Group, DDWG ) />布了 一種叫{故"凄丈字-見頻"1妻口 (Digital Visual Interface, DVI )，，的業界標 準，該標準是關于視頻顯示信號的高速率數字傳輸技術的。采用該標準的 數宇視頻接口主要用于在電腦(如工作站、桌上型電腦、筆記型電腦等) 和不同類型的顯示裝置(如陰極射線管顯示器、液晶顯示器、投影儀等) 之間提供具有高度兼容性的連接。在與數字視頻接口兼容的主機系統中， 既可以釆用單純的數字接口 ，也可以采用模擬數字混合接口 。
傳統的主機系統和液晶顯示器在本質上均為數字設備。對于液晶顯示 器來說，其必須配備有一個模數轉換器(Analog to Digital Converter, ADC)將所接收的模擬視頻信號轉換成數字視頻信號。相反地，對于陰極射 線管顯示器來說，其視頻接口必須利用一個數^f莫轉換器(Digital to Analog Converter, DAC )將原本的數字信號轉換成模擬視頻顯示設備能夠識別的模擬信號。然而，在陰極射線管顯示器上使用數模轉換器或者在液晶顯示 器上使用模數轉換器不僅增加了設備的額外成本，而且經過多次模擬信號 與數字信號之間的來回轉換，必然會降低視頻信號的質量。
因此，具有完整數字傳輸解決方案的數字視頻接口就成為視頻連接標 準的主流。通常，在數字視頻接口系統中還包括一個模式偵測電路，用于 持續偵測由數字視頻接口接收器所接收到的視頻信號的工作模式。在數字
視頻接口系統中，同步信號(Sync )都會被編碼成數據串流(Data Stream), 而數字視頻接口接收器則需要利用接收器和譯碼器分別接收同步信號并譯 碼同步信號，再對譯碼后的同步信號進行模式偵測。傳統的數字視頻接口 即使在離線模式(Off-line mode)時，且無需顯示任何圖像只需監控輸入 信號的狀態下，也會將所有的數字視頻接口接收信道開啟，并連續譯碼所 接收到的信號，再提供給模式偵測電路去偵測。上述傳統的模式偵測電路 需要對所有的接收信道進行操作并且頻繁地去偵測信號模式，這樣會提高 電路中的耗電量和散熱量。
鑒于上述原因，本發明提供一種既省電又能提升系統效能的數字視頻 接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種數字視頻接口離線模式偵測方法及相 關的數字視頻接口接收器，以有效減少數字視頻接口系統的耗電量，并且 提升系統效能。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案本發明提供一種數字視 頻接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器，數字視頻接口接 收器包括多個接收信道、 一個時鐘信號接收通道和一個離線模式偵測器， 每個接收信道都具有一個譯碼器用以對從相應接收信道所接收到的信號進 行譯碼；離線模式偵測器包括模式偵測單元、時鐘信號偵測單元和斷電控 制單元。時鐘信號偵測單元用以偵測時鐘信號的模式，以決定是否需要在 第 一預設時間區間內開啟至少 一個接收信道；斷電控制單元可經由模式偵 測單元去偵測并判斷視頻信號的操作模式，當操作模式被偵測到為非有效 模式時，斷電控制單元會在第二預設時間區間內關閉所有譯碼器和信道。通常，第二預設時間區間比第 一預設時間區間長得多。
與現有技術相比，本發明數字視頻接口離線模式偵測方法不需要連續 不斷地偵測視頻信號的模式，而是只在一個較短的偵測時間內完成信號模 式的偵測，其余時間均處于離線模式，這樣可以減少數字視頻接口系統(如 數字視頻接口芯片)的運作時間，從而減少芯片的耗電量。運作時間短和 耗電量低的特點可使數字視頻接口芯片的壽命和穩定性大幅提高。
圖1是本發明數字視頻接口系統的較佳實施方式的功能方框圖，該數字 視頻接口系統包括數字視頻接口接收器，該數字視頻接口接收器包括離線 模式偵測器。
圖2是本發明數字視頻接口系統的另一實施方式的功能方框圖，該數字 視頻接口系統包括數字視頻接口接收器。
圖3是本發明數字視頻接口離線模式偵測方法的流程圖。 圖4是一個示意圖，用以說明數字視頻接口離線模式偵測過程中信道開 啟時間與信道關閉時間的分配情況。具體實施方式
請參閱圖l所示，圖l是本發明數字視頻接口 (Digital Visual Interface, DVI )系統l的功能方框圖。該數字視頻接口系統l包括數字視 頻接口發送器20、數字視頻接口接收器40和晶體振蕩器(Crystal Oscillator, XTAL) 70。在本發明的爭殳佳實施方式中，數字一見頻接口接收 器40用于接收數字視頻接口發送器20所發送的多個不同的信號，如水平 同步信號(Horizontal' Synchronization signal, HSYNC signal )、 垂直 同步信號(Vertical Synchronization signal, VSYNC signal )、顯示使 肯fe信號(Display Enable signal, DE signal )、時鐘信號(Clock signa 1， CLK signal)以及4象素數據信號(Pixel Data signal)等。
數字視頻接口發送器20包括多個編碼器和多個發送信道。如圖l所示， 時鐘信號發送信道用于向數字視頻接口接收器40發送時鐘信號。同時，水 平同步信號、垂直同步信號、顯示使能信號和像素數據信號由數字視頻接 口發送器20透過11#發送信道(其中，n為從0到5的整數)來發送。另一方面，數字視頻接口接收器40包括多個接收信道，用于接收上述 發送信道所發送的不同信號。例如，0#接收信道用于接收0#發送信道所發 送的信號，1#接收信道用于接收1#發送信道所發送的信號，時鐘信號接收 信道用于接收時鐘信號發送信道所發送的時鐘信號。每一ntf接收信道均包 括一個對應的n井譯碼器，用于對從相應的接收信道所接收到的信號進行譯 碼。例如，0#譯碼器對從0#接收信道所接收到的信號進行譯碼，1#譯碼器 對從1#接收信道所接收到的信號進行譯碼，依此類推。0#譯碼器到5#譯碼 器均可以輸出譯碼后的水平同步信號、垂直同步信號、顯示使能信號和像 素數據信號。晶體振蕩器70用來提供參考時鐘信號。
數字視頻接口接收器40還包括離線模式偵測器10,該離線模式偵測器 又包括模式偵測單元12、時鐘信號偵測單元14和斷電控制單元16。首先， 時鐘信號偵測單元14從時鐘信號接收信道接收時鐘信號，然后判斷該時鐘 信號是否有效且正常，例如，可以在一個預定周期內概略地計算時鐘信號 的變化，以判斷該時鐘信號是否在預定的頻率范圍內(如25MHz 165MHz)。如果時鐘信號有效且正常，則斷電控制單元16會開啟0#接收信道 和0#譯碼器，0#接收信道會從0#發送信道接收傳送的信號，再發送給0#譯 碼器進行譯碼，從中譯碼出水平同步信號和垂直同步信號。反之，在上述 偵測過程中， 一旦時鐘信號偵測單元14偵測不到正常的時鐘信號，則斷電 控制單元16將在一段預定時間區間內關閉模式偵測單元12和所有的接收信 道，以節省功率消耗。
一旦0#接收信道被開啟，模式偵測單元12會根據其偵測到的0#接收信 道上的譯碼后的水平同步信號和垂直同步信號的狀態來判斷其操作模式， 以便在一段非常短的時間內(如IOO毫秒)讀取水平同步信號和垂直同步 信號。如果水平同步信號和垂直同步信號均有效且正常，則斷電控制單元 16會維持0#接收信道的開啟狀態，并可以根據顯示方式和顯示頻率決定是 否進一步開啟其它接收信道。其中，顯示方式可以根據計算顯示行數或計 算顯示像素來決定。在數字視頻接系統l中包含有六個發送信道和六個接 收信道，其中，0#到2#接收信道分別用于收發紅、綠、藍三種顏色的視頻 信號 在較低分辨率的情況下，例如分辨率小于1280 x 1024，且顯示頻率低于60Hz時，只需要用到0#到2#接收信道來傳送視頻信號，因此斷電控制 單元16只需開啟0#到2#接收信道而關閉其它接收信道，從而達到省電的目 的。反之，在較高分辨率的情況下，例如分辨率為1600 x 1200,且顯示頻 率為70Hz時，斷電控制單元16會開啟所有0#到5#接收信道。
如果模式偵測單元12未偵測到有效且正常的水平同步信號和垂直同步 信號，則即便時鐘信號偵測單元14偵測到了正確的時鐘信號，斷電控制單 元16仍會關閉所有的接收信道，進入一段省電周期。在較佳實施方式中， 模式偵測單元12藉由偵測0#接收信道的模式來判斷視頻信號是否有效且正 常。但此處需特別注意的是，模式偵測單元12也可以根據實際需要，按照 上面所揭示的方法去偵測其它接收信道，從而判斷該信道上的視頻信號是 否有效且正常；舉例來說，模式偵測單元12可以偵測任何接收信道上的顯 示使能信號，而非只能偵測0#接收信道上的水平同步信號和垂直同步信號。 該領域的一般技藝人士都可了解藉由對任何接收信道上的顯示使能信號進 行數字處理，與偵測水平同步信號和垂直同步信號一樣，也可以獲得視頻 信號的信息；模式偵測單元12和時鐘信號偵測單元14將偵測到的視頻信號 的信息發送到斷電控制單元16,斷電控制單元16發出分別控制0#到5#接收 信道的0#到5#信道控制信號，以響應所接收到的視頻信號信息。
判斷模式是否有效且正常可以利用將接收到的信息和一個預載的信息 查詢表(未圖示)相比較來得知，信息查詢表中記錄了若干個有效且正常 模式的相關信息，如時鐘信號的頻率、顯示分辨率和顯示頻率等，但不僅 限于這些信息；而當模式偵測單元12沒有偵測到有效且正常的水平同步信 號和垂直同步信號時，斷電控制單元16會在上述預定時間區間內關閉時鐘 信號接收信道。
圖2揭示了本發明數字視頻接口系統l'的另一實施方式，與上述較佳 實施方式相比，區別在于數字視頻接口系統l，進一步包括微控制單元 (Micro Controller Unit, MCU ) 60，。 二欽控制單元60'用以控制數字一見頻 接口接收器40，中的模式偵測單元12，、時鐘信號偵測單元14，和斷電控制 單元16'的運作；微控制單元60'可以根據用戶指令使離線模式偵測器IO， 停止工作，例如，如果用戶設置了待機等待時間，則在待機等待時間到達時，微控制單元60，便可關閉數字視頻接口接收器40'。
本發明中離線模式偵測器IO，可藉由偵測水平同步信號、垂直同步信 號、顯示使能信號和像素數據信號來周期性地判斷數字視頻信號的操作模 式。離線模式偵測器IO，可獨立運作，例如，當偵測到數字視頻接口發送 器20，所發送的有效時鐘信號后，時鐘信號偵測單元14'周期性地偵測時 鐘信號；模式偵測單元12'會根據時鐘信號偵測單元l4，的偵測結果進一 步判斷視頻信號的操作模式；接著，斷電控制單元16，再根據時鐘信號偵 測單元14'和模式偵測單元12'的偵測結果來決定是否需要開啟0#到5#接 收信道。因此，本發明數字視頻接口系統l，在離線模式偵測中的整體耗電 量會大為降低，從而提升數字視頻接口系統l，的壽命及性能；另外，離線 模式偵測器IO，可以由微控制單元60'來控制，從而能夠滿足用戶的特定要求。
圖3闡述了本發明的較佳實施方式中數字視頻接口離線模式偵測的方 法，該方法包括如下步驟
步驟100:開始離線模式偵測。
步驟102:偵測時鐘信號的有效性和頻率。如果從時鐘信號接收信道接 收到的時鐘信號有效且正常，則流程前進至步驟104,否則重復步驟102。 偵測時間可以為1 OO毫秒，較佳的偵測時間應該大于垂直同步信號的周期 (如40毫秒)的二倍。
步驟104:開啟0#接收信道。
步驟106:偵測0#接收信道上水平同步信號、垂直同步信號和顯示使能 信號的有效性和周期。如果上述視頻信號有效且正常，則流程前進至步驟 108,否則前進至步驟IIO。
步驟108:開啟若干個接收信道以對正確的顯示模式做出響應。流程前 進至步驟112。
步驟110:關閉0#到5#^妄收信道900毫秒，然后返回至步驟IOO。 步驟112:結束。
請參閱圖1和圖4所示，圖4顯示本發明數字視頻接口離線模式偵測方法 中的0#接收信道的開啟與0#到5#接收信道的關閉情況。首先，斷電控制單元16開啟0#接收信道以便模式偵測單元12在 一段極短的特定時間區間(如 IOO毫秒)內判斷0#接收信道的操作模式。若0#接收信道的操作模式判斷結 果為有效且正常，則斷電控制單元16維持0#接收信道的開啟狀態，并可視 需要開啟其它的接收信道。如果0#接收信道的操作模式被判斷為無效，則 斷電控制單元16將所有接收信道關閉一段較長的時間區間(如900毫秒)， 為達到較佳省電效果，可以盡可能的減少用于偵測的時間。由于時鐘信號 所需的偵測時間(通常為l-2毫秒)比偵測視頻信號所需的偵測時間短很多， 故可以忽略時鐘信號的偵測時間。
雖然在本發明的上述實施方式中，信道開啟時間(偵測時間)設定為 約100毫秒，而信道關閉時間設定為約900毫秒，但上述兩時間均可以根據 實際情況作以調整。通常偵測時間應大于被偵測信號周期的二倍。例如， 垂直同步信號的最短周期為40毫秒，則信號模式偵測時間應該大于80毫秒。
與現有技術相比，本發明數字視頻接口離線模式偵測方法不需要連續 不斷地偵測視頻信號的模式，而只需在很短的偵測時間內偵測信號模式， 這樣可以減少數字視頻接口系統(如數字一見頻接口芯片)的運作時間， 從而減少芯片的耗電量。例如，在離線模式下可使耗電量減少至原來的 1/30。運作時間短和耗電量低的特點使得數字視頻接口芯片的壽命和穩定 性大幅提高。
權利要求
1. 一種數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于該方法包括偵測時鐘信道上時鐘信號的有效性；如果時鐘信號有效，則在第一預設時間區間內開啟第一信道，并判斷該第一信道上視頻信號的操作模式；以及如果該視頻信號的操作模式有效，則根據該視頻信號的操作模式來開啟若干個信道。
2. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述偵測時鐘信號有效性的步驟是偵測時鐘信號的頻率是否有效且正常。
3. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述視頻信號包括水平同步信號、垂直同步信號和像素數據信號。
4. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述視頻信號包括顯示使能信號。
5. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述視頻信號的操作模式藉由偵測水平同步信號和垂直同步信號的頻率來 決定。
6. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述視頻信號的操作模式藉由參考預載的信息查詢表來決定。
7. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 所述視頻信號的操作模式藉由將水平同步信號的頻率和垂直同步信號的頻 率分別與信息查詢表相比較來判定。
8. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 該方法還包括如果該視頻信號的操作模式無效，則進入一段省電周期。
9. 如權利要求l所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在于 該方法還包括如果視頻信號的操作模式無效，則在第二預設時間區間內關 閉所有信道。
10. 如權利要求9所述的數字視頻接口離線模式偵測方法，其特征在 于所述第 一預設時間區間比第二預設時間區間短。
11. 一種數字視頻接口接收器，其特征在于該數字視頻接口接收器包括多個用來接收視頻信號的接收信道，每個接收信道都包括一個譯碼器，用于對從相應接收信道接收來的視頻信號進行譯碼；用于接收時鐘信號的 時鐘信號接收信道；以及電連接至時鐘信號接收信道和該些譯碼器的離線 模式偵測器，該離線模式偵測器偵測時鐘信號的有效性，從而決定是否需 要在第 一預設時間區間內開啟至少 一個接收信道。
12. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述離 線模式偵測器包括用于偵測視頻信號操作模式的模式偵測單元；用于偵測 時鐘信號有效性的時鐘信號偵測單元；以及電連接至模式偵測單元和時鐘 信號偵測單元的斷電控制單元；其中，斷電控制單元使能模式偵測單元以 判斷被開啟的接收信道上視頻信號的操作模式，當操作模式被判斷為無效 時，斷電控制單元會在第二預設時間區間內關閉所有譯碼器和所有接收信 道。
13. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述離 線模式偵測器包括用于偵測視頻信號操作模式的模式偵測單元；用于偵 測時鐘信號有效性的時鐘信號偵測單元；以及電連接至模式偵測單元和時 鐘信號偵測單元的斷電控制單元；離線模式偵測器電連接至一個微控制器， 該微控制器控制模式偵測單元在第一預設時間區間內偵測被開啟的接收信 道上的視頻信號的操作模式，當該操作模式被判斷為無效時，離線模式偵 測器會通知斷電控制單元在第二預設時間區間內關閉所有譯碼器和所有接 收信道。
14. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述視 頻信號包括水平同步信號、垂直同步信號和像素數據信號。
15. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述視 頻信號包括顯示使能信號。
16. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述時 鐘信號的有效性是指該時鐘信號的頻率是否正常。
17. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述視 頻信號的操作模式是指該視頻信號的顯示分辨率和顯示頻率。
18. 如權利要求ll所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述模式偵測單元藉由偵測水平同步信號和垂直同步信號的頻率來判斷視頻信號 的操作模式。
19. 如權利要求12所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述第 一預設時間區間不小于垂直同步信號周期的二倍。
20. 如權利要求12所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述第 一預設時間區間比第二預設時間區間短。
21. 如權利要求12所述的數字視頻接口接收器，其特征在于所述模 式偵測單元藉由計算像素的方式來判斷視頻信號的操作模式。
全文摘要
本發明提供一種數字視頻接口離線模式偵測方法及相關的數字視頻接口接收器。該數字視頻接口接收器包括多個接收信道、時鐘信號接收信道和離線模式偵測器。該離線模式偵測器進一步包括模式偵測單元、時鐘信號偵測單元和斷電控制單元。時鐘信號偵測單元用來偵測時鐘信號是否有效，從而決定是否需要在第一預設時間區間內開啟至少一個接收信道。斷電控制單元使能模式偵測單元以判斷視頻信號的操作模式；若為非有效模式，則斷電控制單元在第二預設時間區間內關閉所有譯碼器和信道，第二預設時間區間比第一預設時間區間要長得多。
文檔編號G09G5/00GK101290759SQ20081009679
公開日2008年10月22日 申請日期2005年6月1日 優先權日2004年6月2日
發明者楊家銘, 蔡惠民 申請人:晨星半導體股份有限公司