在本发明的一个方面中，一种信号处理系统配置有发送数字信号 的发送侧设备，以及接收数字信号的接收侧设备。发送侧设备包括传 送数字信号的数字信号传送器以及控制数字信号的信号控制器。接收 侧设备包括接收数字信号的数字信号接收器，检测所接收的数字信号 的错误率的错误率检测器，以及接收侧控制器，其将基于检测出的错 误率的错误率数据发送到发送侧设备。发送侧设备进一步包括发送侧 控制器，其接收错误率数据并响应于错误率数据来控制该信号控制器。
附图说明
参考附图，根据以下某些优选实施例的说明，本发明的上述及其 他目的、特征以及优点将变得更加明显，其中：
图1示出了常规的视频处理设备的框图；
图2示出了本发明一个实施例中的信号处理系统的示例性结构；
图3示出了本发明的第一实施例中的信号处理系统的示例性结构 的框图；
图4示出了图3所示的信号处理系统的示例性操作的流程图；
图5示出了第一实施例中的发送侧上HDMI电缆末端的信号波形 的示意图；
图6是HDMI电缆内提供的信号线列表；
图7示出了本发明的第二实施例中的信号处理系统的示例性结构 的框图；
图8示出了图7所示的信号处理系统的示例性操作的流程图；以 及
图9示出了第二实施例中的发送侧上HDMI电缆末端的信号波形 的示意图。

存在两种在低质量HDMI电缆上传送音频和视频信号时导致误差 的原因，其产生了不成功的音频和视频数据的重放。一个原因是HDMI 电缆上的音频和视频信号的过度衰减。过度的信号衰减可能会导致接 收侧上音频和视频信号的电压辐值不足，结果导致不成功的音频和视 频信号接收。信号错误的另一个原因是长度不均匀的TMDS信号线导 致的过大的信号畸变，其可能会防碍接收侧在常规时间接收音频和视 频信号。
在下文中，给出了第一和第二实施例的说明。第一实施例涉及避 免HDMI电缆上信号衰减引起的错误。另一方面，第二实施例涉及避 免信号畸变引起的错误。
第一和第二实施例都解决如下问题，即，在不降低视频图像分辨 率的情况下减小错误率，而提供了处理该问题的不同的方法。应当指 出，在单个系统内实现第一和第二实施例中公开的体系结构。
现在将参考说明性的实施例在此描述本发明。本领域技术人员将 认识到使用本发明的教导可以完成多种可选实施例，而且本发明不局 限于为了说明的目的而示出的实施例。
第一实施例
图2示出了根据本发明第一实施例的信号处理系统的示例性总体 结构，以及图3示出了第一实施例的系统内配置的各个设备的示例性 结构的框图。
如图2所示，发送侧设备1通过HDMI电缆3与接收侧设备2相 连接。在本实施例中，发送侧设备1是HDD(硬盘驱动器)记录器， 以及接收侧设备2是数字电视。发送侧和接收侧设备1和2可以是其 他设备，例如DVD(数字视频盘)播放器或音频放大器。
如图3所示，发送侧设备1配置有HDD单元11、MPEG解码器 12、视频信号处理器13、音频信号处理器14、纠错编码器15、音频/ 视频多路复用器16、TMDS传送器17、电压辐值控制器18、以及发送 侧控制单元19。
接收侧设备2配置有TMDS接收器21、音频/视频多路分解器22、 视频信号处理器23、纠错单元24、音频信号处理器25、错误率检测单 元26以及接收侧控制单元27、显示设备28以及扬声器29。
HDMI电缆3配置有TMDS信号线32和CEC信号线33。
HDD单元11与MPEG解码器12相连接，以及MPEG解码器12 与视频信号处理器13和音频信号处理器14相连接。音频信号处理器 14与纠错编码器15相连接。视频信号处理器13和纠错编码器15与音 频/视频多路复用器16相连接。音频/视频多路复用器16与TMDS传送 器17相连接。TMDS传送器17与电压辐值控制器18相连接。电压辐 值控制器18通过TMDS信号线32与TMDS接收器21相连接。TMDS 接收器21与音频/视频多路分解器22相连接。音频/视频多路分解器22 与视频信号处理器23和纠错单元24相连接。视频信号处理器23与显 示设备28相连接。纠错单元24与音频信号处理器25和错误率检测单 元26相连接。音频信号处理器25与扬声器29相连接。错误率检测单 元26与接收侧控制单元27相连接。接收侧控制单元27通过CEC信号 线33与发送侧控制单元19相连接。发送侧控制单元19与电压辐值控 制器18相连接。
在发送侧设备1中(即，HDD记录器)，存储在HDD单元11中 的MPEG2-TS(运动图像专家组相位2-传送码流)信号通过MPEG解 码器12被转换成数字视频信号和数字音频信号。数字视频信号被馈送 到视频信号处理器13，数字音频信号被馈送到音频信号处理器14。根 据HDMI标准中定义的信号格式，视频信号处理器13和音频信号处理 器14对数字视频和音频信号进行处理。例如，视频信号处理器13改 变数字视频信号的分辨率，以及音频信号处理器14向数字音频信号添 加标题。音频信号处理器14处理的音频信号被纠错编码器15编码， 以及编码后的音频信号和视频信号被馈送到音频/视频多路复用器16。 在视频信号的消隐周期内，音频/视频多路复用器16对音频和视频信号 进行多路复用。TMDS传送器17将音频/视频多路复用信号转换为 TMDS信号，以及通过电压辐值控制器18，TMDS信号被输出到HDMI 电缆3内的TMDS信号线32。电压辐值控制器18在发送侧控制单元 19的控制下操作。
接收侧设备2(即，数字电视)内的TMDS接收器21从TMDS 信号线32接收TMDS信号。所接收的TMDS信号被音频/视频多路分 解器22多路分解为视频信号和音频信号。纠错单元24为音频信号提 供纠错。当音频信号遭遇非致命错误时，纠错单元24对音频信号中的 错误进行检测和校正。错误率检测单元26检测音频信号的错误率，通 过纠错单元25监测错误检测。检测出的错误率被通知给接收侧控制单 元27。接收侧控制单元27通过HDMI电缆3内的CEC信号线33连接 到发送侧设备1的控制单元19。CEC信号线33传送用于控制对方设备 的CEC命令。所传送的命令可以包括用于开启对方设备的电源的命令， 以及用于指示对方设备进行回放的命令。从音频/视频多路分解器22输 出的视频信号和从纠错单元24输出的音频信号被分别馈送到视频信号 处理器23和音频信号处理器25。根据适用于显示设备28和扬声器29 的信号格式，视频信号处理器23和音频信号处理器25提供信号格式 转换以及数字-模拟转换，允许在显示设备28上显示期望的图像和从扬 声器29输出期望的声音。
图4示出了第一实施例中的发送侧设备1和接收侧设备2的操作 的流程图，以及图5示出了第一实施例中的HDMI电缆3与发送侧设 备1的连接端部处的信号波形示意图。在下文中，参考图2至5给出 了发送侧设备1和接收侧设备2的操作的说明。
在图4中，虚线61左侧的区域62示出了在发送侧设备1内实现 的操作步骤，以及虚线61右侧的区域63示出了在接收侧设备2内实 现的操作步骤。
当在步骤S41开始数字信号传送时，在步骤S42处，在电压辐值 控制器18的控制下，TMDS传送器17以所允许的最小电压幅值传送 TMDS信号。以最小电压幅值传输TMDS信号旨在降低功耗。在步骤 S52处，接收侧设备2接收TMDS信号。此后，在步骤S53处，纠错 单元24和错误率检测单元26检测错误率。
随后，在步骤S54处，接收侧控制器27判断检测出的错误率是否 等于大于预定阈值。当检测出的错误率小于阈值时，流程返回至步骤 S53，并且在步骤S53处重复检测错误率。
当检测出的错误率等于或大于阈值时，在S57处，接收侧控制单 元27判断错误率数据传送是否已经重复了预定次数或更多次。步骤S57 的操作旨在避免不必要的错误率数据传送的重复。当错误率数据传送 已经重复了预定次数或更多次时，在显示设备28上屏上显示警告，以 通知用户：由于HDMI电缆质量较差，因此没有正常地重放视频图像 和声音，提示用户更换HDMI电缆。如果没有，则通过利用CEC规范 中允许的VSC(供应商专用命令)，接收侧控制器27通过CEC信号 线33将错误率数据传送至发送侧设备1内的发送侧控制单元19。发送 侧控制单元19被编程用于正确地解读从接收侧控制器27接收到的命 令。
发送侧控制单元19在步骤S43处接收错误率数据，注意到电压辐 值不足。在步骤S44处，当判断TMDS信号的电压辐值还没有达到所 允许的最大值时，发送侧控制单元19发送命令以指示电压辐值控制器 18将TMDS信号的电压辐值增加一个电压步长。在步骤S45，电压辐 值控制器18响应于从发送侧控制单元19接收到的命令而增加电压辐 值。
图5示出了HDMI电缆3与发送侧设备1的连接端部处一对具体 的传送TMDS信号的示例性波形。更具体地，图5示出了一对具体的 TMDS信号的电压电平随着时间的变化。应当指出，其他TMDS信号 对也表现出类似的随着时间的变化。在图5中，TMDS信号的偏压被 称为V0。
在如图5所示的操作实例中，TMDS信号在时间71处增加。在时 间71之前电压辐值为±V(由数字74和76表示)，以及在时间71之 后电压辐值为±V’(由数字73和77表示)。电压辐值被增加了时间 71前后的电压辐值之间的差值72(即，V′-V)。
当HDMI电缆3内的TMDS信号线32两端的电压降小于V′-V(由 数字72表示)时，则TMDS信号电压辐值的增加很可能会将接收侧设 备2上的错误率降低到预定阈值水平以下。应当指出，所述讨论是基 于如下假定，即错误主要是由电压电平衰减而引起的。
在错误率被减小到预定阈值水平以下之后，在步骤S56处，接收 侧设备2停止传送错误率数据，且相应地，发送侧设备1在步骤S45 处停止增加电压辐值；电压辐值控制器18传送TMDS信号并保持其电 压辐值不变。
当HDMI电缆3内TMDS信号线32两端的电压降大于V′-V(由 数字72表示)时，则接收侧设备2上的错误率可能会仍然大于预定阈 值水平。在这种情况下，在步骤S56处，错误率数据被重复地传送到 发送侧设备1。发送侧设备1重复地执行步骤S43至45的操作，直到 错误率被减小到预定阈值水平以下为止，或者直到电压辐值在步骤S44 处被确定为所允许的最大值为止。当在步骤S44电压辐值被确定为所 允许的最大值时，在步骤S46处，电压辐值控制器18以所允许的最大 电压幅值传送TMDS信号。
第一实施例的系统的优点如下：由于连接在发送和接收装置之间 的低质量HDMI电缆上的音频和视频信号的过度电压辐值衰减所引起 的信号错误，当接收设备不能成功地接收数据且由此不能成功地回放 视频图像和声音时，上述常规技术通过降低由发送设备传送的视频信 号的分辨率而减少了传输信号的错误。另一方面，该实施例的系统在 上述情况中增加从发送侧设备1输出的TMDS信号的电压辐值，且由 此减少由HDMI电缆3上的电压辐值衰减所引起的TMDS信号的错误。 在不降低分辨率的情况下，这允许有效地减少视频图像和声音的扰动。
为了获得上述优点，本实施例的接收侧设备2配置有用于根据 HDMI标准计算传送信号的错误率的装置，以及当错误率超过预定阈值 时，用于传送CEC命令直到预定次数从而为发送侧设备1提供错误率 数据的装置。发送侧设备1配置有用于接收包括错误率数据的CEC命 令的装置，以及用于响应于所述错误率数据控制传送到接收侧设备2 的TMDS信号电压辐值的装置。
当错误率超过预定阈值时，接收侧设备2将包括错误率数据的 CEC命令传送至发送侧设备1。发送侧设备1通过利用配置在其中的幅 值控制装置增加TMDS信号的电压辐值。
这使得：发送侧设备1以比正常使用的电压辐值高的电压辐值在 HDMI电缆3内的TMDS信号线32上输出TMDS信号，并且利用控制 的电压辐值传送TMDS信号，从而补偿由质量较差的HDMI电缆引起 的电压衰减。因此，本实施例的系统有效地降低了接收侧设备2收到 的TMDS信号的错误率，在不降低视频图像分辨率的情况下改善了视 频图像和声音的扰动。
第二实施例
图7示出了发送侧和接收侧设备1和2的示例性结构的框图。在 图7中，与图2和3中相同的数字表示相同的部件，并且为简明起见 而没有给出其详细说明。
在第二实施例中，信号延迟单元81被配置在发送侧设备1中，代 替第一实施例的电压辐值控制器18。如下所述，信号延迟单元81的操 作有效地降低了接收侧设备2收到的TMDS信号的错误率。
图6示出了HDMI电缆3内配置的各个信号线。如图6所示，TMDS 信号线32包括八条TMDS信号线32a至32h以及四条TMDS屏蔽线。 八条TMDS信号线32a至32h构成了四对差分信号线。TMDS信号线 32a和32b被组对以提供TMDS数据通道″2″，以及TMDS信号线32c 和32d被组对以提供TMDS数据通道″1″。相应地，TMDS信号线32e 和32f被组对以提供TMDS数据通道″0″，以及TMDS信号线32g和32h 被组对以形成又一对差分信号线，从而提供TMDS时钟通道。
在本实施例中，信号延迟单元81被设计用于分别为在每个差分信 号线对上传送的每个差分信号对提供预定延迟。换言之，信号延迟单 元81被设计用于提供四个差分信号对当中的畸变。在本实施例中，信 号延迟单元81被设计用于为相同差分信号对的两个差分信号提供相同 的延迟。然而，应当指出，信号延迟单元81可以被设计用于为每个差 分信号对的两个差分信号的每一个提供预定延迟。即，信号延迟单元 81可以被允许在相同差分信号对的各差分信号之间提供畸变。此外， 信号延迟单元81可以适用于以步进的方式控制延迟长度。
图8示出了第二实施例中的发送侧和接收侧设备1和2的示例性 操作的流程图，以及图9示出了第二实施例中的HDMI电缆3与发送 侧设备1的连接端部的信号波形示意图。在下文中，参考图6至9给 出了发送侧设备1和接收侧设备2的操作的说明。在图9中，与图4 中相同的数字表示相同的操作步骤，并且为简明起见而没有给出其详 细说明。
在图8中，虚线64左侧的区域65示出了在发送侧设备1内实现 的操作步骤，以及虚线64右侧的区域66示出了在接收侧设备2内实 现的操作步骤。
第二实施例中的接收侧设备2的操作(区域66中所示的)与第一 实施例相同，因此为简明起见而没有给出其详细说明。
在步骤S91处，发送侧设备1在没有在信号延迟单元81中提供延 迟的情况下将TMDS信号传送至接收侧设备2。当通过CEC信号线33 从接收侧设备2的接收侧控制单元27传送错误率数据时，在步骤S43 处，发送侧设备1的发送侧控制单元19接收所述错误率数据，判断 TMDS信号线32在接收侧设备2处导致信号畸变。
在步骤S92至S95，发送侧设备1最优地为在TMDS信号线32上 传送的四个差分信号对中所选择的一个(多个)提供延迟，且由此消除信 号畸变。
对于为四个差分信号对提供延迟，存在十六种延迟模式。对于为 TMDS信号线32a和32b上传送的差分信号对提供延迟而言，存在两种 可能的方法；可以将TMDS信号线32a和32b上传送的差分信号对延 迟预定的延迟时间，或不将TMDS信号线32a和32b上传送的差分信 号对延迟预定的延迟时间。对于其余的三个差分信号对来说也一样。 因此，所述四个差分信号对所允许的组合总数是十六。严格来说，所 允许的延迟模式的数目应当被认为是五十，这是由于对于所有四个差 分信号对提供延迟实际上等同于对四个差分信号对中的任何一个都不 提供延迟。发送侧设备1从所允许的延迟模式中选择一个提供最小畸 变的延迟模式。
详细地，当判断在步骤S95处还没有尝试过任何所允许的延迟模 式时，发送侧控制单元19发送命令，以指示信号延迟单元81根据还 没尝试过的延迟模式为四个差分信号对提供延迟。响应于从发送侧控 制单元19接收到的命令，信号延迟单元81为接收命令所表明的差分 信号对(多个)提供预定延迟，并且将四个差分信号对传送到接收侧设 备2。
图9示出了HDMI电缆3与发送侧设备1的连接末端处的四个差 分信号对的信号波形的时序图，其用于如下情形，即，从发送侧控制 单元19传送到信号延迟单元81的命令表明了如下延迟模式，其中信 号延迟单元81仅仅对于TMDS信号线32a和32b上传送的差分信号对 提供延迟，TMDS信号线32a和32b用作TMDS数据通道″2″。在如图 9所示的操作中，在过了时间34之后，信号延迟单元81为TMDS信 号线32a和32b上传送的差分信号对提供预定延迟。时间36处的TMDS 信号线32a和32b上传送的差分信号对的相位(即，TMDS数据通道″2″) 与时间35处的TMDS信号线32c至32h(即，TMDS数据通道″1″和″0″ 和TMDS时钟通道)上传送的其余差分信号对的相位相同。当TMDS 信号线32a和32b具有短于其余TMDS信号线32c至32h的长度，由 此TMDS信号线32a和32b导致了相对于其他通道的TMDS数据通道 ″2″的差分信号对的畸变时，为TMDS信号线32a和32b上传送的差分 信号对提供延迟有效地降低了信号畸变，且由此降低了接收侧设备2 收到的TMDS信号的错误率，当根据TMDS信号线长度和信号传输速 率之间的关系恰当地确定延迟长度以遵循如下公式时，可以消除畸变：
(延迟时间)＝(信号线长度差)/(信号传输速率)。
应当指出，所述讨论是基于如下假定，即信号错误主要是由HDMI 电缆3内TMDS信号线32的长度差产生的畸变引起的。
在步骤S92处，在根据从十六个所允许的延迟模式中选择的未试 过的延迟模式而给出了延迟之后，流程前进到步骤S93。当在步骤S93 处没有从接收侧设备2传送错误率数据时，根据用于没有收到错误率 数据的延迟模式，信号延迟单元81继续传送TMDS信号。
当在步骤S92处收到错误率数据时，发送侧控制单元19判断没有 恰当地为差分信号对提供延迟，并且为了当前延迟模式而在其中记录 错误率数据。随后，流程前进到步骤S95。
重复步骤S92至S95，直到停止将错误率数据传送到发送侧设备1 为止，或者直到已经尝试过所有的十六个延迟模式为止。当在步骤S95 处所有十六个延迟模式被确定为已经尝试过时，发送侧控制单元19基 于步骤S94处记录的十六个延迟模式的错误率数据来判断提供最小错 误率的延迟模式，并且命令信号延迟单元81根据提供最小错误率的延 迟模式来提供延迟。
第二实施例的系统的优点如下：由于连接在发送和接收装置之间 的低质量HDMI电缆内的TMDS信号线的长度差而产生的信号畸变导 致了信号错误，当接收装置不能成功地接收数据且由此不能成功地重 放视频图像和声音时，通过降低由发送设备传送的视频信号的分辨率， 上述常规技术减少了传输信号的错误。另一方面，在本实施例的系统 中，发送侧设备1选择其中一个所允许的延迟模式，由此使得在接收 侧设备2上所选择的延迟模式将错误率降低到预定值以下，或者由此 使得所选择的延迟模式提供最小错误率，并且利用所选择的延迟模式 传送TMDS信号。这有效地降低了TMDS信号线32长度差引起的信 号畸变，允许在不降低分辨率的情况下降低视频图像和声音的扰动。
为了获得上述优点，本实施例的接收侧设备2配置有用于根据 HDMI标准计算传送信号的错误率的装置，以及当错误率超过预定阈值 时用于传送CEC命令直到预定次数从而为发送侧设备1提供错误率数 据的装置。发送侧设备1配置有用于接收包括错误率数据的CEC命令 的装置，以及用于响应于所述错误率数据为在TMDS信号线32上传送 到发送侧设备1的TMDS差分信号对提供延迟的装置。
当错误率超过预定阈值时，接收侧设备2将包括错误率数据的 CEC命令传送至发送侧设备1。通过利用在其中配置的信号延迟装置， 发送侧设备1在为四个TMDS差分信号对分别提供延迟时顺序地尝试 所允许的延迟模式。
发送侧设备1根据所选择的延迟模式传送TMDS差分信号对，由 此使得在接收侧设备2上所选择的延迟模式将错误率降低到预定值以 下，或者由此使得所选择的延迟模式提供最小错误率。这导致了以如 下延迟传送TMDS差分信号对，所述延迟补偿了由低质量HDMI电缆 内TMDS信号线32的长度差引起的信号畸变。因此，第二实施例的系 统有效地降低了接收侧设备2收到的信号的错误率，在不降低分辨率 的情况下能够降低视频图像和声音的扰动。
很明显本发明不限于上述实施例，但是可以在不背离本发明的保 护范围和精神的情况下进行变化和改变。尤其应当注意，本发明适用 于其中UDI标准被用于数字数据传输的系统。在这种情况下，发送侧 和接收侧设备1和2都被设计用于支持UDI标准。