专利名称：用于高数据速率信号传送的通信协议和接口的产生和实现的制作方法
相关申请的交叉引用本申请要求以下申请的优先权美国临时专利申请号60/255,833，一2000年12月15日提交，转化为美国序列号10/020,520，于2001年12月14日提交，待批；以及美国临时专利申请号60/317,858，于2001年9月6日提交，待批；以及美国专利申请号60/356,892，于2002年2月13日提交，待批，这些申请通过引用被完全结合于此。
背景技术：
I.发明领域本发明涉及以高数据速率在主机通信装置和客户机音频/视频显示装置之间传送信号的数字信号协议和过程。本发明尤其涉及一种用低功率高数据速率的传送机制将多媒体或其它类型的数据从无线装置传送到微显示器单元或其它显示装置的技术。
II.相关技术计算机、电子游戏相关的产品、以及各种视频技术(例如，DVD和高清晰度的VCR)在过去几年大大进步，即使在包括某类文本时，也能将具有更高分辨率的静态、视频、视频点播、以及图形图像显现给这种设备的终端用户。这些进步又要求使用较高分辨率的电子观看装置，譬如高清晰度视频监视器、HDTV监视器、或专用图像投射元件。为了为终端用户创建更真实的、内容丰富的、或真实的多媒体体验，使用了这种可视图像与高清晰度或高质量的音频数据的组合，譬如当使用CD类型的声音再现、DVD、以及其它也具有相关音频信号输出的装置时。此外，为了仅将音频显现给终端用户，开发了高移动性、高质量的声音系统和音乐传输机制，譬如MP3放音机。
在典型的视频显现情况下，视频数据一般用当前技术来传送，传送速率最好为慢和中等，在每秒一到十千比特的数量级上。然后，该数据或被缓冲或被存储在瞬变或较长期限的存储装置中，为了延后的(稍后)在期望观看装置上的显示。例如，为了接收或发送以数字再现一图像时有用的数据，图像可以“通过”或用互联网来传送，使用驻留在带有调制解调器或互联网连接装置的计算机上的程序。当使用诸如配有无线调制解调器的便携式计算机、或无线个人数据助理(PDA)、或无线电话这样的无线装置时，类似的传送也会发生。
数据一旦被接收，就为了回放而被本地存储在包括外部存储装置在内的存储元件、电路或装置中，譬如RAM或闪存。根据数据数量和图像分辨率，回放可以相对快地开始，或者在较长延时后被显示。也就是说，在某些情况下，图像显现对于很小和低分辨率的不需要许多数据的图像允许某种程度的实时回放，或允许使用某类缓冲，以便在小延时后显现一些素材，而更多的素材被传送。假定传送链路中没有障碍，那么一旦显现开始，传送对于观看装置的终端用户而言就是合理透明的。
用于创建或静态图像或运动视频的数据通常用多种已知技术之一被压缩，譬如由联合图像专家组(JPEG)、运动图像专家组(MPEG)、以及媒体、计算机和通信工业中为了加速通信链路上的数据传送的其它著名标准组织或公司所规定的技术。这能通过使用较少数量的比特来传送给定量的信息而更快地传送图像或数据。
一旦数据被传送到诸如计算机这样的“本地”装置或其它装置，所产生的信息是未压缩的(或用专门解码播放机播放)并且准备好基于相应可用的显示分辨率和控制要素的适当显示。例如，用X乘Y像素的屏幕分辨率表示的典型计算机视频分辨率一般从低达480×640，经过600×800一直到1024×1024，然而也可以或根据期望或根据需要而使用多种其它分辨率。
图像显现也受到图像内容以及给定视频控制器操纵图像的性能的影响，该性能用预定义的色彩电平或色彩深度(用于产生色彩的每像素比特)和密度来表示，并且可以使用任何附加的开销比特。例如，典型的计算机显示会期望任何地方从约为8到32每像素比特或更多来显示各种色彩(阴影和色度)，然而也会遇到其它值。
从上述值可以看见，给定的屏幕图像要求从2.45兆比特(Mb)到约为33.55Mb的任何地方传输数据，分别从最低到最高的典型分辨率和深度的范围上。当以每秒30帧的速率观看视频或运动类型的图像时，所需的数据量约为每秒73.7到1006兆比特(Mbps)，或约为每秒9.21到125.75兆比特(MBps)。此外，人们可能期望结合图像一起显现音频数据，譬如对于多媒体显现而言，或作为分开的高分辨率音频显现，譬如CD质量音乐。也可以使用交互指令、控制或信号的附加信号处理。这些选项的每一个都添加了更多要被传输的数据。在任何情况下，当人们为了创建内容丰富的体验而期望将高质量或高分辨率的图像数据以及高质量的音频信息或数据信号传输到终端用户时，在显现元件以及用于提供这种数据类型的源或主机装置之间要求高数据传送速率链路。
每秒约为115千字节(KBps)或920千字节(Kbps)的数据速率可由现代串行接口常规处理。其它诸如USB串行接口这样的接口可以提供速率高达12MBps的数据传送，而诸如用电气和电子工程师协会(IEEE)1394标准配置的专用高速传输会发生在50到100MBps的数量级上。不幸的是，这些速率达不到上述讨论的期望高数据速率，所构想的上述高数据速率用于将来无线数据装置和服务，用于为激励便携式视频显示器或音频装置提供高分辨率的、内容丰富的输出信号。此外，这些接口要求使用大量用于操作的主机或系统以及客户机软件。它们的软件协议堆栈也创建了大量不期望的开销，尤其当考虑移动无线装置或电话应用时。而且，一些这样的接口使用了庞大电缆，它们对于面向高度审美的移动应用而言太笨重并且不令人满意，增加成本的复杂连接器，或者仅仅是消耗了太多功率。
还有其它熟知的接口，譬如模拟视频图形阵列(VGA)接口、数字视频交互式(DVI)接口或千兆比特视频接口(GVIF)。前两个是并行类型的接口，它们以较高的传输速率处理数据，但也使用笨重的电缆并消耗在若干瓦特数量级上的大量功率。这两种特性都不能用于便携式消费者电子装置。即使第三种接口也消耗太多功率并使用了昂贵或庞大的连接器。
对于某些上述接口，以及非常高速率的数据系统/协议或与用于固定安装计算机设备的数据传送相关的传送机制而言，存在另一个主要的缺点。为了提供期望数据传送速率，也要求大量功率和/或高电流电平下的操作。这大大减少了这种技术对于高度移动的面向消费者的产品的有用性。
一般而言，为了用诸如光纤类型的连接和传送元件等选择对象来提供这种数据传送速率，那么相对于对于实际商用面向消费者的产品所期望的而言，也要求一些引入复杂度和成本的附加转换器和元件。除了至今为止的光学系统的一般昂贵特性之外，它们的功率要求和复杂度阻碍了轻量、低功率、便携式应用的一般使用。
便携式或移动应用工业中所缺乏的是一种为高度移动终端用户提供高质量显现体验的技术，无论是基于音频、视频或是多媒体。也就是说，当使用便携式计算机时，如无线电话、PDA、或其它高度移动通信装置或设备，当前使用的视频或音频显现系统或装置完全不能以期望的高质量水平传递输出。通常，所察觉的缺乏的质量是不能获得传送高质量显示数据所需的高数据速率的结果。因此，需要一种新的传送机制来增加提供数据的主机装置以及将输出显现给终端用户的客户机显示装置或元件之间的数据通量。
摘要本发明的实施例针对上述缺陷、以及本领域现有的其它缺陷，其中开发了一种新的协议和数据传送机制，用于以高数据速率在主机装置和接收客户机装置之间传送数据。
本发明实施例的优点在于，提供了一种用于数据传送的技术，它具有低复杂度、低成本、高可靠性、适用于使用环境、并且非常稳健，而仍然很灵活。
本发明的实施例针对移动数字数据接口(Mobile Dital Data Interface)，用于在一条通信路径上以高速率在主机装置和客户机装置间传送数字数据，该通信路径使用了多个和一系列分组结构，它们连接在一起以形成用于在主机和客户机装置之间传送一组预先选定的数字控制和显现数据的通信协议。信号通信协议或链路层由主机或客户机链路控制器的物理层所使用。驻留在主机装置中的至少一个链路控制器通过通信路径或链路与客户机装置耦合，并且用于产生、发送、并且接收形成通信协议的分组，并且将数字显示数据组成一种或多种类型的数据分组。接口提供了主机和客户机之间的双向信息传送。
在本发明的还有一些方面，至少一个客户机链路控制器、或客户机接收机部署在客户机装置中，并且通过通信路径或链路与主机装置耦合。客户机链路控制器也配置为用于产生、发送、并且接收形成通信协议的分组，并且将数字显示数据组成一种或多种类型的数据分组。一般而言，主机或链路控制器为了处理指令中所用的数据分组或某种类型的信号准备和询问处理而使用状态机，但可以使用较慢的通用处理器来操纵数据和通信协议中所用的某些较不复杂的分组。主机控制器包括一个或多个差分线路驱动器；而客户机接收机包括与通信路径耦合的一个或多个差分线接收机。
分组在主机和客户机装置间传送的媒体帧内组合在一起，媒体帧具有预定义的固定长度，带有不同可变长度的预定数量的分组。分组各包括一个分组长度字段、一个或多个分组数据字段、以及一个循环冗余码校验字段。子帧报头分组在来自主机链路控制器的其它分组的传送开始时被传送或被定位。为了在要显现给用户的前向链路上将视频类型数据和音频类型数据分别从主机传送到客户机，通信协议使用一种或多种视频流类型分组和音频流类型分组。通信协议使用一种或多种反向链路封装类型分组将数据从客户机装置传送到主机链路控制器。
为了占据没有数据的前向链路传输期间，主机链路控制器产生填充符(Filler)类型分组。通信协议使用多个其它分组类传送视频信息。这种分组包括色图、比特块传输、位图区域填充、位图模式填充、以及透明色使能类型分组。通信协议用用户定义的流类型分组来传送接口用户定义的数据。通信协议用键盘数据和指示装置数据类型分组来将数据传入传出与所述客户机装置相关的用户输入装置。通信协议用链路关闭类型分组来终止在所述通信路径任一方向上的数据传送。
通信路径一般包括或使用带有一系列四根或多根导线以及一个屏蔽的电缆。在某些实施例中，链路控制器包括USB数据接口，电缆使用USB类型的接口以及其它导线。此外，可以根据需要而使用印刷电路或可弯曲导线。
为了确定所述客户机能够通过所述接口提供何种类型的数据和数据速率，主机链路控制器向客户装置请求显示性能信息。客户机链路控制器用至少一个显示性能类型分组将显示或显现性能传送至主机链路控制器。通信协议使用多个传送模式，各允许在给定时间段上并行传送最大比特数不同的数据。这些传送模式在数据传送期间动态可调，并且在反向链路上不需使用与在前向链路上所用的相同的模式。
在本发明一些实施例的其它方面，主机装置包括无线通信装置，如无线电话、无线PDA、或其中部署了无线调制解调器的便携式计算机。典型客户机装置包括便携式视频显示器，如微显示装置，以及/或者便携式音频显现系统。而且，主机可以使用存储装置或元件来存储要被显现给客户机装置用户而被传送的显现或多媒体数据。
附图简述下面参考附图描述了本发明的进一步特性和优点，以及本发明各种实施例的结构和操作。在附图中，相同的标号一般表示相同的、功能相似的、且/或结构相似的元件或处理步骤，参考标号中最左位上的数字表示元件第一次出现所在的附图。
图1a说明本发明可以在其中工作的基本环境，包括结合便携式计算机而使用的微显示装置。
图1b说明本发明可以在其中工作的基本环境，包括结合无线收发器而使用的微显示装置和音频显现元件。
图2说明带有主机和客户机互连的移动数字数据接口(Mobile Digital DataInterface)的总概念。
图3说明用于实现从客户机装置到主机装置的数据传送的分组结构。
图4说明了类型-I和类型U接口的物理数据链路导线上主机和客户机之间传递的MDDI链路控制器以及信号类型。
图5说明了类型-II、II和IV接口的物理数据链路导线上主机和客户机之间传递的MDDI链路控制器以及信号类型。
图6说明用于实现接口协议的帧和子帧的结构。
图7说明用于实现接口协议的一般分组结构。
图8说明子帧报头分组的格式。
图9说明填充符分组的格式和内容。
图10说明视频流分组的格式。
图11说明图10的视频数据格式描述符的格式和内容。
图12数据的分组和未分组格式的使用。
图13说明音频流分组的格式。
图14说明数据的字节对齐的和分组的PCM格式的使用。
图15说明用户定义的流分组的格式。
图16说明色图分组的格式。
图17说明反向链路封装分组的格式。
图18说明显示性能分组的格式。
图19说明键盘数据分组的格式。
图20说明指示装置数据分组的格式。
图21说明链路关闭分组的格式。
图22说明显示请求和状态分组的格式。
图23说明比特块传输分组的格式。
图24说明位图区域填充分组的格式。
图25说明位图模式填充分组的格式。
图26说明通信链路数据信道分组的格式。
图27说明接口类型切换请求分组的格式。
图28说明接口类型确认分组的格式。
图29说明执行类型切换分组的格式。
图30说明前向音频信道使能分组的格式。
图31说明反向音频采样率分组的格式。
图32说明数字内容保护开销分组的格式。
图33说明透明色使能分组的格式。
图34说明往返延时测量分组的格式。
图35说明往返延时测量分组期间事件的时序。
图36说明用于本发明的CRC发生器和检验器的示例实现。
图37a说明了当发送数据分组时图36装置的CRC信号时序。
图37b说明了当接收数据分组时图36装置的CRC信号时序。
图38说明了没有内容的典型服务请求的处理步骤。
图39说明了链路重启动序列开始后、带有链路开始内容的典型服务请求的处理步骤。
图40说明了怎样用DATA-STB编码发送数据序列。
图41说明了在主机处从输入数据产生DATA和STB信号、然后在客户机处恢复数据所用的电路系统。
图42说明用于实现本发明实施例的驱动器和终端电阻器。
图43由客户机用于保证来自主机服务的安全以及由主机用于提供这种服务的步骤和信号电平。
图44说明Data0、其它数据线(DataX)和选通线(Stb)间转变的相对间隔。
图45说明当主机在传送分组后禁用主机驱动器时可能发生的响应延时。
图46说明当主机启用主机驱动器来传送分组时可能发生的响应延时。
图47说明主机接收机输入端处被传送的数据时序以及选通脉冲前沿和后沿间的关系。
图48说明由反向数据时序形成的交换特性和相应的客户机输出延时。
图49说明信号处理步骤的高电平图，可以通过它用状态机来为本发明实现同步。
图50说明使用MDDI的系统中前向和反向路径上信号处理遇见的一般延时数量。
图51说明边际往返延时测量。
图52说明反向链路数据速率变化。
图53说明反向速率除数相对前向链路数据速率的值的图表表示。
图54a和54b说明在接口操作中着手的步骤。
图55说明用于实现本发明实施例的驱动器、接收机、处理器和状态机的综述。
图56说明了前向链路分组的格式。
图57说明了类型-I链路接口中传播延时和偏移的一般值。
图58说明了通过接口的示例性信号处理的类型-I链路上的数据、Stb和时钟恢复时序。
图59说明了类型-II、类型-III或类型-IV链路接口中传播延时和偏移的一般值。
图60a、60b和60c说明了两个数据信号和MDDI_Stb相对于彼此的时序的不同可能性，分别是理想的、提早和滞后的。
图61说明了类型-I/类似-II接口所使用的接口引脚分配的示例性连接。
图62a和62b说明了分别用于类型-I和类型-II接口的可能的MDDI_Data和MDDI_Stb波形。
实施例的详细说明I.综述本发明的一般目的是如下所述地提供一种移动显示数字接口(MDDI)，它导致或提供效能成本划算的、低功耗的传送机制，允许主机装置和显示装置之间短距离通信链路上的高速或非常高速的数据传送，该通信链路使用“串行”类型数据链路或信道。这个机制能用微型连接器和细的可弯曲电缆来实现，它们在把诸如可佩带微显示器(目镜或投影机)这样的显示元件或装置连接到便携式计算机、无线通信装置、或娱乐装置时尤其有效。
本发明可用于多种场合，以高速率将大量数据、一般是音频、视频或多媒体应用程序、从产生或存储这类数据的主机或源装置传递或传送到客户机显示器或显现装置。下述的典型应用是将数据或从便携式计算机或从无线电话或调制解调器传送到视觉显示器，如小视频屏幕或可佩带微显示器设备，譬如以包含小投射镜和屏幕的目镜或头盔的形式。
MDDI的特性或属性在于，它们独立于专门显示技术。这是一种高度灵活的机制，用于以高速率传送数据，而不考虑该数据的内部结构以及它实现的数据或指令的功能方面。这允许调节被传送的数据分组的时序，适合特定显示装置或某种装置的唯一显示器要求的特质，或者满足某些A-V系统的组合音频和视频的要求。接口是完全显示元件或不可知的客户机装置，只要按照选定的协议。此外，合计串行链路数据或数据速率可以随着若干幅度数量级而改变，使通信系统或主机装置设计者能优化费用、功率要求、客户机装置复杂度以及显示装置更新速率。
给出的数据接口主要用于在“有线”信号链路或小电缆上传送大量高速数据。然而，一些应用也可以利用无线链路，包括基于光学的链路，只要它被配置成使用与为接口协议开发的分组和数据接口相同的分组和数据接口，并且为了实际可用而维持以足够低功耗传送的期望级别。
II.环境图1a和1b中可见一种典型的应用，其中所示的便携式或膝上型计算机100以及无线电话或PDA装置102分别与显示装置104和106以及音频再现系统108和110一起传送数据。无线装置可以当前正在接收数据或者前面已经在存储元件或装置中存储了确定数量的多媒体类型数据，用于稍后显现而由无线装置的终端用户观察和/或聆听。由于典型的无线装置大多数时间是用于为话音和简单文本通信，因此它具有用于将信息传送至装置102用户的小显示屏和简单音频系统(扬声器)。
计算机100具有较大的屏幕和仍然不足的外部声音系统，并且仍然不如诸如高清晰度电视或电影屏幕等其他多媒体显示装置。为了说明目的使用了计算机100，然而本发明也可以使用其他类型的处理器、交互式视频游戏或消费者电子装置。计算机100可以使用、但不限于无线调制解调器或用于无线通信的其他内建装置，或者根据需要用电缆或无线链路与这种装置相连。
这使显现更复杂或“丰富”的数据并不是有效或令人愉快的经历。因此，工业上发展了其他机制和装置，来将信息显现给终端用户并且提供最低级别的期望享受或肯定的经历。
如上所述，已经开发了或当前正在开发若干类型的显示装置来将信息显现给装置100的终端用户。例如，一个或多个公司已经开发了可佩带目镜组，为显现视觉显示而在装置用户的眼睛前方投射图像。当被正确放置时，这种装置有效地“投射”虚拟图像，如用户眼睛所观察到的，这远大于提供视觉输出的元件。也就是说，非常小的投射元件使用户眼睛能“看见”更大比例的图像，可能带有典型的LCD屏幕等等。其他显示装置可包括、但不限于，小LCD屏幕或各种平板显示元件、投射镜和用于在表面上投射图像的显示驱动器，等等。
也可能有附加元件，与用于将输出显现给另一用户的无线装置102或计算机100的使用相连或相关，或与反过来将信号传送至别处或存储它们的另一装置相连。例如，数据为了稍后的使用可以以光学形式存储在闪存内，例如使用可写CD媒体或像在磁带记录机或类似装置中那样在磁性媒体上。
此外，许多无线装置和计算机现在具有内建的MP3音乐解码性能以及其他高级声音解码器和系统。便携式计算机用CD和DVD回放性能作为一般规则，一些具有用于接收预先记录的音频文件的小的专用闪存阅读器。具有这种性能的问题在于，数字音乐文件许诺高度增加的特征丰富经历，但只有当解码和回放过程可以并驾齐驱时。对于数字音频文件来说也是一样。
为了协助声音再现，图1a中示出外部扬声器108，也可以伴随着附加元件，譬如子低音扬声器、或者用于前向和后向声音投射的“环绕声”扬声器。与此同时，扬声器或耳机110被表示为内建式的，以支持图1b的微显示装置的帧或机制。可以得知，可以使用其他音频或声音再现元件，包括功率放大或声音整形装置。
如上所述，在任何情况下，当人们期望在一条或多条通信链路112上将高质量或高分辨率的图像数据以及高质量音频信息或数据信号从数据源传送至终端用户时，需要高数据速率。也就是说，由于当前传送机制未达到一般期望的高数据速率，因此传送链路112无疑是前述数据通信的潜在瓶颈并且限制系统性能。例如，如上所述，为了如1024乘1024像素的较高图像分辨率，以及每像素24-32比特的色深和30fps的数据速率，数据速率可以接近超出336Mbps的速率或更大。此外，这种图像可以作为多媒体显现的一部分而被显现，多媒体显现包括音频数据以及处理交互式游戏或通信的潜在附加信号，或者各种命令、控制或信号，进一步增加了质量或数据以及数据速率。
同样可见，建立数据链路所需的较少电缆或互连意味着与显示器相关的移动装置较易使用，并且更可能由较大的用户基础而采用。在通常用多个装置来建立完全音频—视觉经历时这尤其正确，并且当显示器和音频输出装置的质量水平增加时更加正确。
不幸的是，较高的数据速率超出当前可用于传送数据的技术。需要一种技术，用于在显现元件和数据源之间的数据传送链路或通信路径上以较高的速率传送数据，它允许以持续的低(较低)的功率、轻量、以及尽可能简单和经济的电缆结构。申请人已开发了一种新的技术，或方法和装置，来达到这些及其它目标，以允许移动站的阵列、便携式或甚至固定位置装置以非常高的数据速率将数据传送至期望的显示器、微显示器或音频传送元件，而保持期望的低功耗和复杂度。
III.高速数字数据接口系统结构为了创建并有效地利用新的装置接口，设计了一种信号协议和系统结构来用低功率信号提供非常高的数据传送速率。该协议基于分组和公共帧结构，或者连接在一起以形成协议的结构，用于将一组预先选定的数据或数据类型以及与接口上施加的指令或操作结构一起被传送。
A.综述由MDDI链路连接或在MDDI链路上通信的装置被称为主机和客户机，客户机一般是某些类型的显示装置。如主机所允许的那样，自主机至显示器的数据以前向方向(称为前向话务或链路)传播，自显示器至主机的数据以反向方向(称为反向话务或链路)传播。这在图2所示的基本配置中得到说明。图2中，主机202用双向通信信道206与客户机204相连，双向通信信道包括前向链路208和反向链路210。然而，这些信道由一组公共导线形成，导线的数据传送在前向和反向链路操作间被有效地切换。
如其它地方所讨论的，主机包括能得益于本发明的使用的若干类型的装置之一。例如，主机202可以是形式为手持、膝上型或类似移动计算装置的便携式计算机，它可以是PDA、寻呼装置、或许多无线电话或调制解调器之一。与此同时，客户机204可以包括用于将信息显现给终端用户的多种有用装置。例如，目镜或眼镜中结合的微显示器、帽子或头盔中内建的投射装置、车辆中嵌入的小屏幕或均匀全息元件，如窗户或挡风玻璃、或者各种扬声器、耳机或用于显现高质量声音或音乐的音响系统。然而，本领域的技术人员很容易知道，本发明并不限于这些装置，市场上可能还有其它装置为了使用而被提出，它们或者用存储和传输或者用回放时的显现而试图为终端用户提供高质量的图像和声音。本发明在增加各种装置间的数据吞吐量以提供实现期望用户体验所需的高数据速率中是有用的。
B.接口类型MDD接口被视作针对通信和计算机工业中所发现的五种或更多稍微不同的物理接口类型。这些在这里被简单地标为类型-I、类型-II、类型-III、类型-IV和类型-U。
类型-I接口被配置成6线(导线)接口，适用于移动或无线电话、PDA、电子书、电子游戏、以及便携式媒体播放机，如CD播放机或MP3播放机，以及相似类型的电子消费技术。类型-U接口被配置成8线(导线)接口，适用于膝上型电脑、笔记本、或台式个人计算机以及类似的装置或应用，它们不需要显示器迅速刷新并且没有内建式的MDDI链路控制器。通过使用附加的双线通用串行总线(USB)接口，这种接口类型也是可区分的，USB接口在提供大多数个人计算机中的现有操作系统或软件支持中尤其有用。例如，类型-U接口也可以用于仅有USB模式中，其中显示器仅具有USB连接器，它与计算机或类似装置上的标准USB端口相连。
类型-II、类型-III和类型-IV接口适用于高性能显示器或装置，并且使用带有附加双绞线类型导线的较大更复杂的电缆来为数据信号提供适当的屏蔽和低损耗传输。
类型-I接口传递的信号可包括显示、视频、控制和有线信令信息，并且一般用于不需要高分辨率全速率视频数据的装置。这种类型的接口主要用于诸如移动无线装置这样的装置，其中USB主机在用于信号连接和传输的装置内一般无效。在这种配置中，移动装置是MDDI主机装置，并且起到控制来自主机的通信链路的“主人”的作用，它一般将显示数据发送至客户机(前向话务或链路)。
在这种接口中，主机通过将特殊指令或分组类型发送至客户机而允许在主机处接收来自客户机(反向话务或链路)的通信数据，客户机允许其在特定持续时间接管总线并且将数据作为反向分组发送至主机。这在图3中得到说明，其中使用被称为封装分组(下面讨论)的分组类型来提供传输链路上反向分组的传输，从而创建反向链路。为轮询数据的显示而分配给主机的时间间隔由主机预先确定并且基于各专门应用的要求。这种类型的半双工双向数据传输在USB端口不可用于来自客户机的信息或数据传输时尤其有利。
类型U接口传输适用于膝上型电脑和台式机应用的信号，其中USB接口得到大量主板或其它硬件的广泛支持，并由操作系统软件支持。添加的USB接口的使用能够使用“即插即用”特征和简易应用配置。USB的包括也允许指令、状态、音频数据等等的通用双向流动，而指向客户机装置的音频和视频数据可以用双绞线以低功率和高速进行传输。如下所述，功率可以用其它电线传输。使用USB接口的本发明实施例允许在一组导线上的高速传输而同时主要实现USB连接上的信令和控制，这在不使用时可被关闭且消耗极少的功率。
USB接口是现代个人计算机设备非常广泛使用的标准，且USB接口的细节及其操作在本领域中是众所周知的，因此在此不再说明。对于USB接口而言，主机和显示器之间的通信遵从通用串行总线规范，修订版2.0。在使用类型U接口的应用中，其中USB是主要的信令信道且可能是话音返回信道，任选地主机可以通过MDDI串行数据信号轮询客户机。
为了支持完全运动视频，HDTV类型或类似高分辨率性能的高性能显示器要求约为1.5Gbs速率的数据流。类型-II接口通过并行发送2比特来支持高数据速率，类型-III接口通过并行发送4比特来支持，而类型-IV接口并行传送8比特。由MDDI使用的协议允许各类型-I、II、III或IV主机通过协商可被使用的最高数据速率而与任何类型-I、II、III或IV客户机进行通信。可被称为最少可能装置的性能或可用特征被用来设置链路的性能。作为规则，即使对于主机和客户机都能使用类型-II、类型-III或类型-IV接口的系统来说，两者都作为类型-I接口而开始工作。然后，主机确定目标客户机或显示器的性能，并且将切换或重新配置操作协商为或类型-II、类型-III，或类型-IV模式，这对于特定应用是适当的。
主机一般可能使用适当的链路层协议(下面进一步讨论)并且在任何时候降低为或在此重新配置操作至较慢的模式以节约功率，或者提高到较快的模式以支持较高速度的传输，如对于较高分辨率显示内容而言。例如，当显示系统从诸如电池的功率源切换至AC电源时，或者当显示媒体的源切换至较低或较高的分辨率格式时，或者这些或其它条件或事件的组合可被视作改变显示或数据传输模式的基础时，主机可以改变显示模式。
系统也能在一个方向用一种模式而在另一方向用另一种模式来传送数据。例如，类型-IV接口模式可被用于以高速率将数据传送至显示器，而当将数据从诸如键盘或指示装置这样的外围设备传送至主机装置时，使用类型-I或类型U模式。
C.物理接口结构图4和5中示出用于建立主机和客户机装置间通信的装置或链路控制器的一般配置。在图4和5中，MDDI链路控制器402安装在主机装置202中，而MDDI链路控制器404安装在客户机装置204中。跟前面一样，主机202用包括一系列导线的双向通信信道406与客户机204相连。如下所述，主机和客户机链路控制器都可以被制造成使用单个电路设计的集成电路，该电路设计可被设置、调节或编程以响应或主机控制器(驱动器)或客户机控制器(接收机)。这提供了由单个电路装置的较大规模制造而引起的较低费用。
在图4中，也示出USB主机装置401和USB客户机装置410，用于实现MDDI的类型U接口版本。用于实现装置功能的电路和装置在本领域中熟知，并且这里不再说明。
在图5中，MDDI链路控制器502安装在主机装置202′中，而MDDI链路控制器504安装在客户机装置204′中。跟前面一样，主机202′用包括一系列导线的双向通信信道406与客户机204′相连。如前所述，主机和客户机链路控制器都可以用单个电路设计来制造。
图4和5中也说明了主机和诸如显示装置这样的客户机之间在MDDI链路上传递的信号，或者所使用的物理导线。从图4和5中可见，用于通过MDDI传输数据的主要通道或基站使用被标为MDDI_Date0+/-和MDDI_Stb+/-的数据信号。这些信号的每一个都是低压数据信号，它们在电缆中一对差分电线上被传输。对于接口上发送的每个比特而言，或在MDDI_Data0对上，或在MDDI_Stb对上，仅有一种转变。这使基于电压而非基于电流的传输机制，因此静态电流消耗接近于零。主机驱动MDDI_Stb信号至客户机显示器。
虽然数据可以在MDDI_Data对上的前向和反向方向上流动，即它是双向传输通道，然而主机是数据链路的主人或控制者。为了使噪声抗扰性最大，MDDI_Data0和MDDI_Stb信号通道以差分模式工作。这些线上信号的数据速率由主机发出的时钟速率确定，并且在约为1 kbps到400 Mbps或更大的范围上是可变的。
类型-II接口包含类型-I的数据对之上的一个附加数据对或导线或通道，它被称为MDDI_Data1+/-。类型-III接口包含类型-II接口的数据对之上的两个附加数据对或信号通道，被称为MDDI_Data2+/-和MDDI_Data3+/-。类型-IV接口包含类型-III接口的数据对之上的四个或更多附加数据对或信号通道，分别被称为MDDI_Data4+/-，MDDI_Data5+/-，MDDI_Data6+/-和MDDI_Data7+/-。在每种上述接口配置中，主机用被命名为MDDI_Pwr和MDDI_Gnd的电线对或信号将功率发送至客户机或显示器。
一般仅可用于类型U配置的一类传输是MDDI USB连接或信号通道。MDDI USB连接包括用于在主机和客户机显示器间通信的次级通道。在某些应用中，以相对低的数据速率在主机和客户机间发送特定信息可能更为有利。使用USB传输链路使没有带有USB主机或有限主机性能的MDDI链路控制器的装置能与配备了类型-U接口的MDDI兼容的客户机或显示器进行通信。可以在USB接口上被有效地传送到显示器的信息实例有静态位图、数字音频流、指示装置数据、键盘数据、以及控制和状态信息。通过USB接口支持的所有功能也可以用主MDDI高速串行数据通道来实现。尽管上述定义的数据(见下面的分组)可以在USB类型接口上被发送，然而以背对背形式链接数据的要求并不应用于这种USB接口，支持MDDI类型切换的分组使用也不应用于这种USB接口。
下面，表1中按照接口类型说明了MDDI链路上主机和客户机(显示器)之间传递的信号概述。
表1
用于实现上述结构和操作的电缆一般额定在1.5米长度的数量级上并且包含三个双绞导线对，各又是多股30 AWG电线。箔屏蔽覆盖被包覆或者形成上述三根双绞线上，作为附加的排流线。双绞线和屏蔽排流导线在显示连接器内终止，其中该屏蔽与显示器(客户机)的屏蔽相连，并且存在覆盖全部电缆的绝缘层，这在本领域中是众所周知的。导线如下配对MDDI_Gnd与MDDI_Pwr；MDDI_Stb+与MDDI_Stb-；MDDI_Data0+与MDDI_Data0-；MDDI_Data1+与MDDI_Data1-；依此类推。额定电缆直径在3.0mm的数量级上，且额定阻抗为85欧姆±10％，DC电阻额定为每1000英尺110欧姆。信号传播速度应该额定为0.66c，通过电缆的最大延时低于约8.0纳秒。
D.数据类型和速率为了实现完全范围的用户体验和应用的有用接口，移动数字数据接口(MDDI)支持各种显示器和显示信息、音频传感器、键盘、指示装置、及许多其它输入装置，它们可被集成在移动显示装置中或者与移动装置、以及控制信息、以及它们的组合合作。MDD接口被设计成能够用最小数量的电缆或导线或在前向或在反向链路方向上提供主机和客户机间多种潜在类型的数据流往返。同步流和异步流(刷新)都能得到支持。只要合计数据速率小于或等于最大期望的MDDI链路速率，则许多数据类型的组合都是可能的。这些可以包括、但不限于下面表II和表III中列出的项。
表II
表III
接口并不固定而是可延展的，以便它能为将来的系统灵活性而支持包括用户定义的数据在内的多种信息“类型”的传输。要支持的数据的特定实例有全运动视频，或者以全或部分屏幕位图字段的形式，或者以压缩视频的形式；用于保存功率并减少实现费用的低速率下的静态位图；各种分辨率或速率下的PCM或压缩视频数据；指示装置位置和选择；以及要被定义的性能的用户定义的数据。这种数据也可以和控制或状态信息一起被传送，用于检测装置性能或设置操作参数。
本发明在用于数据传输的领域中领先，包括但不限于看电影(视频显示器和音频)；使用带有有限个人观察(图形显示、有时结合视频和音频)的个人计算机；或者在因特网上“冲浪”；使用视频电话(双向低速率视频和音频)、用于静态数字照片的照相机、或用于捕获数字视频图像的摄像机；并且用于生产率提高或用蜂窝电话、智能电话或PDA的娱乐。
下述移动数据接口通过在一般被配置成有线或电缆类型链路的通信或传输链路上提供大量A-V类型的数据来给出。然而，显而易见的是，如果能保持期望级别的传输，可以调节信号结构、协议、时序、或传输机制来提供形式为光学或无线媒体的链路。
MDD接口信号为基本信号协议或结构使用被称为公共帧(CF)的概念。使用公共帧后的理念是为同时的同步数据流提供同步脉冲。显示装置可以将该公共帧用作时间接口。低CF速率通过减少发射子帧报头的开销来增加信道效率。反之，高CF速率降低等待时间，并且允许音频采样的较小弹性数据缓冲。本创造性接口的CF速率动态可编程并且可被设为适用于特定应用中使用的同步流的许多值之一。也就是说，该CF值根据期望被选定以最好地适合给定显示装置和主机配置。
同步数据流的每公共帧一般所需的字节数是可调并可编程的，它们很可能用于应用中，譬如对于表IV所示的头部安装好的微显示器。
表IV
用简单的可编程M/N计数器结构可以容易地获得每公共帧字节的部分计数。例如，通过传输2帧27个字节，各跟随着一个26字节的帧，从而实现每CF 26-2/3的计数。可以选择较小的CF速率来产生每CF的整数字节数。然而，一般而言，用硬件实现简单的M/N计数器在实现本发明的部分或全部所用的集成电路芯片内需要的面积比较大的音频采样FIFO缓冲器所需的区域要小。
说明不同数据传输速率和数据类型影响的示例性应用是卡拉OK系统。对于卡拉OK系统而言，系统用户与音乐视频节目一起唱歌。歌词显示在屏幕底部，因此用户知道要唱的歌词，以及歌曲的大致时间。这种应用需要带有不频繁的图形刷新的视频显示器，并且将用户的话音与立体声音频流混合。
如果假定公共帧的速率为300Hz，那么各CF将包括在到显示装置的前向链路上92160字节的视频内容和588字节的音频内容(立体声中，基于147个16比特采样)，平均29.67(26-2/3)字节的话音从麦克风被送回至移动卡拉OK机器。异步分组在主机和显示器间被发送。这包括最多768字节的图形数据(四分之一屏幕高度)，并且小于其他各种控制和状态指令的约200字节(若干)。
表V示出数据怎样在卡拉OK实例的公共帧内分配。所用的总速率被选定为约225Mbps。略微高的速率226Mbps允许传送约为每子帧另外400字节，这允许使用偶尔的控制和状态消息。
E.链路层用MDD接口高速串行数据信号传送的数据包括一一相连的时分复用分组流。即使当发射装置没有待发数据时，MDDI链路控制器也自动地发送填充符分组，从而保持分组流。简单分组结构的使用确保了视频和音频信号或数据流的可靠同步定时。
一群分组被包含在被称为子帧的信号元件或结构内，一群子帧被包含在被称为媒体帧的信号元件或结构内。子帧包含一个或多个分组，这取决于它们相应的大小和数据传输用途，媒体帧必须包含多一个的子帧。由本发明使用的协议提供的最大子帧在232-1即4,294,967,295字节的数量级上，于是最大媒体帧大小变为在216-1即65,535字节的数量级上。
如下所述，包含唯一标识符的特殊报头分组出现在各子帧的开始处。该标识符也用于在启动主机和显示器间的通信时在客户机装置处捕获帧定时。链路定时捕获在下面得到详述。
一般而言，当显示全运动视频时，显示屏每媒体帧被更新一次。显示器帧速率与媒体帧速率相同。链路协议支持整个显示器上的全运动视频，或者由静态图像包围的全运动视频内容的仅仅一个小区域，这取决于期望的应用。在某些低功率移动应用中，譬如查看Web网页或电子邮件，显示屏仅需偶尔被更新。在那些情况下，发射单个子帧然后关闭链路以使功耗最小是有利的。接口也支持诸如立体显示这样的效应，并且处理图形的基元。
子帧的存在使高优先级的分组能以周期性传输。这允许同时的同步流与最小数量的数据缓冲共存。这是本发明提供给显示过程的一个优点，允许多个数据流(视频、话音、控制、状态、指示装置等等的高速通信)本质上共享一条公共信道。它用相对很少的信号传送信息。它也使显示技术专有动作能存在，譬如CRT监视器的垂直同步脉冲和消隐期间。
F.链路控制器图4和5所示的MDDI链路控制器被制造成或仿真成完全数字实现，除了用于接收MDDI数据和选通信号的差分线接收机之外。实现链路控制器的硬件不需要任何模拟操作或锁相环(PLL)。主机和显示器链路控制器包含非常相似的功能，除了显示器接口包含用于链路同步的状态机之外。因此，本发明允许实践优点能创建被配置成主机或客户机的单个控制器设计或电路，这总的来说能减少链路控制器的制造成本。
IV.接口链路协议A.帧结构图6中说明了实现用于分组传输的前向链路通信的信号协议或帧结构。如图6所示，信息或数字数据被组合成被称为分组的元素。多个分组依次组合在一起以形成“子帧”，多个子帧依次组合在一起以形成“媒体”帧。为了控制帧格式和子帧的传输，各子帧用特别预定义的分组开始，被称为子帧报头分组(SHP)。
主机装置选择要为给定传输使用的数据速率。该速率可以由主机装置根据主机的最大传输性能或由主机从源检取的数据、以及显示器或数据被发送至的其他装置的最大能力而动态地改变。
受信客户机装置被设计为，或者能够与WDDI一起工作，或者发明的信号协议能由主机查询以确定它能使用的最大、或当前最大的数据传输速率，或者可能使用的缺省较低最小速率，以及所支持的可用数据类型和特性。如下进一步所述，该信息可以用显示性能分组(DCP)来传输。客户机显示装置能够以预先选择的最小数据速率或者在最小数据速率范围内用接口与其他装置传输数据或者通信，主机将用该范围内的数据速率来进行询问以确定客户机装置的全部性能。
其他定义显示器的位图性质和视频帧速率性能的状态信息可以在状态分组中被传送至主机，使得主机能将该接口或配置为高效的或配置为实践上最佳，或者在任何系统限制内所期望。
当前子帧中不存在要被传送的数据分组时，或者当主机不能以与为前向链路选定的数据传输速率保持同步的足够速率进行传输时，主机发送填充符分组。由于各子帧用子帧报头分组开头，因此先前子帧的末尾包含正好填充先前子帧的一个分组(最有可能是填充符分组)。在缺乏承受每集分组的数据空间的情况下，填充符分组最可能是子帧中的最后一个分组，或者处于下一个前一子帧的末尾并且在子帧报头分组之前。主机装置中控制操作的任务是确保子帧中有足够的剩余空间，用于在该子帧内发送每个分组。与此同时，一旦主机装置启动数据分组的发送，主机必须能成功地完成帧内该尺寸的分组，而不招致数据的欠载运行状态。
在本发明实施例的一个方面，子帧传输具有两种模式。一个模式是用于发射实况视频和音频流的周期性子帧模式。在该模式中，子帧长度被定义为非零。第二个模式是异步或非周期性模式，其中帧用于仅在新信息可用时将位图数据提供给显示装置。该模式通过在子帧报头分组中将子帧长度设为零而定义。当使用周期性模式时，子帧分组接收可以在显示器已经与前向链路帧结构同步时开始。这对应于下面参考图49讨论的状态图定义的“同步中”状态。在异步非周期性子帧模式中，接收在接收到第一子帧报头分组之后开始。
B.总分组结构下面给出用于公式化由本发明实现的信令协议的分组格式或结构，紧记接口是可扩展的并且可以根据需要添加附加的分组结构。分组根据它们在接口中的功能被标记为、或者被分成不同的“分组类型”，也就是说，根据它们传输的指令或数据。因此，各分组类型表示用于操作被传输的分组和数据的给定分组的预定义的分组结构。可以清楚看见，分组可能具有预先选择的长度或者根据它们相应的功能而具有可变或动态可变的长度。各种分组中所用的字节或字节值被配置成多比特(8或16比特)的无符号整数。表VI中以类型次序列出所使用的分组综述及其“类型”表示。分组传输被视为有效的方向也被记下，以及它们是否用于类型-U接口。
表VT
分组具有公共基本结构或总的一组最小字段，包括分组长度字段、分组类型字段、数据字节字段、以及CRC字段，这在图7中得到说明。如图7所示，分组长度字段包含形式为多比特或多字节值的信息，指定分组中比特总数，或者它在分组长度字段和CRC字段间的长度。在本发明实例的优选实施例中，分组长度字段包含16比特即2字节宽的、无符号整数，它指定分组长度。分组类型字段是另一个多比特字段，它指明分组内包含的信息类型。在本发明实例的示例性实施例中，这是一个8比特即1字节宽的值，形式为8比特无符号整数，并且指定诸如显示性能、切换、视频或音频流、状态等这样的数据类型。
第三字段是数据字节，它包含作为该分组的一部分而在主机和客户机装置间被传输或发送的比特或数据。数据格式按照被传输数据的特定类型而为各分组类型特别定义，并且可以分成一系列附加字段，各具有其自身的格式要求。也就是说，各分组类型为该部分或字段具有定义的格式。最后的字段是CRC字段，包含在数据字节、分组类型和分组长度字段上计算的16比特循环冗余码结果，用于确认分组中信息的完整性。换句话说，在除了CRC字段自身的全部分组上被计算。客户机一般保持检测到的CRC误差总数，并将该数在显示请求和状态分组内汇报回主机(见下)。
在分组传输期间，所发送的字段以最低有效位(LSB)开始，并且以最后发送的最高有效位(MSB)结束。长度大于一字节的参数先用最低有效字节发送，导致为长度大于8比特的参数使用相同的比特传输模式，就像用于其中先发送LSB的较短参数中一样。MDDI_Data0信号通道上的数据与以任一模式在接口上发送的字节的第0位对准，模式有类型-I、类型-II、类型-III或类型-IV。
当操纵用于显示的数据时，像素阵列的数据先按行被发送，然后按列，电子领域中一般都这样做。换句话说，出现在位图的同一行中的所有像素的发送顺序为先发送最左边的像素，最后发送最右边的像素。在发送了一行的最右边的像素之后，序列中接着的像素是下一行的最左边的像素。对于大多数显示器来说，像素的行一般以从上至下的顺序被发送，然而也可以根据需要采用其他配置。而且，在处理位图时，这里遵循的常规方法是，通过将位图的左上角标记为位置或偏移“0，0”来定义一个参考点。当一个人分别接近位图的右边和底部时，用于定义或确定位图中位置的X和Y坐标值增加。第一行和第一列以下标值零开始。
C.分组定义1.子帧报头分组子帧报头分组是每一个子帧的第一个分组，并且具有如图8所述的基本结构。如图8所示，这种类型的分组被构造成具有分组长度、分组类型、唯一字、子帧长度、协议版本、子帧计数和媒体帧计数字段，一般顺序如此。这种类型的分组一般被标识为类型255(0xff十六进制)分组并且使用17字节的预先选定的固定长度。
虽然分组类型字段使用1字节值，然而唯一字字段使用3字节值。这两个字段的4字节组合一起形成具有良好自相关的32比特唯一字。实际唯一字是0x005a3bff，其中较低的8比特作为分组类型先被发送，而最高的24比特之后被发送。
子帧长度字段包含指定每子帧字节数的4字节信息。该字段的长度可以被设为零，表示在链路被关闭为空闲状态前主机将只发送一个子帧。当从一个子帧转移到下一个子帧时，该字段中的值可以“在运行中”动态变化。为了在用于提供同步数据流的同步脉冲中作出较小定时调节，该性能是有用的。如果子帧报头分组的CRC无效，则链路控制器应该使用先前已知良好的子帧报头分组的子帧长度来估计当前子帧的长度。
协议版本字段包含2字节，指定由主机使用的协议版本。协议版本字段被设为“0”，将协议的第一或当前版本指定为使用中。该值将随着新版本的创建而随时间改变。子帧计数字段包含2字节，指定表示自媒体帧开始时已被发送的子帧数的序列号。媒体帧的第一子帧具有值为零的子帧计数。媒体帧的最后一子帧的值为n-1，其中n每媒体帧的子帧数。注意到，如果子帧长度被设为零(表示非周期性子帧)，则子帧计数也必须被设为零。
媒体帧计数字段包含3字节，指定一个序列号，表示自当前被传输的媒体项或数据开始以来已被发送的媒体帧数目。媒体项的第一媒体帧的媒体帧计数为零。媒体帧计数刚好在各媒体帧的第一子帧之前增一，并且在使用了最大媒体帧计数(媒体帧数目224-1＝16,777,215)之后变回零。媒体帧计数值一般可由主机在任何时间重置以满足终端程序的需要。
2.填充符分组填充符分组是当前向或反向链路上没有其他可被发送的信息时被发送至客户机装置或从客户机装置被发出的分组。推荐填充符分组具有最小长度以便允许需要发送其他分组时的最大灵活性。在子帧或反向链路封装分组(见下)的终端处，链路控制器设定填充符分组的大小以便填充剩余空间以保持分组整体性。
图9示出填充符分组的格式和内容。如图9所示，这种类型的分组的结构为具有分组长度、分组类型、填充符字节、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型0，它在1字节的类型字段中表示。填充符字节字段内的比特或字节包括可变数量的全零比特，允许填充符分组成为期望的长度。最小的填充符分组在该字段中不包含任何字节。也就是说，该分组仅由分组长度、分组类型和CRC组成，并且使用3字节的预先选定的固定长度。
3.视频流分组视频流分组携带视频数据来不规则地更新显示装置的矩形区域。该区域的大小可以小到单个像素或者大到整个显示器。可能有同时显示的数量几乎不限的流，受到系统资源限制，这是因为显示一个流所需的全部范围包含在视频流分组内。图10示出视频流分组的格式(视频数据格式描述符)。如图10所示，这种类型分组的结构具有分组长度、分组类型、视频数据描述符、显示属性、X左边缘、Y上边缘、X右边缘、Y下边缘、X和Y起始点、像素计数、参数CRC、像素数据、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型1，它在1字节的类型字段中表示。
上述常见的帧概念是使音频缓冲大小最小并且减少等待时间的有效方式。然而，对于视频数据而言，可能需要在媒体帧内的多个视频流分组间扩展一个视频帧的像素。同样很可能的是，单个视频流分组内的像素不会正好对应于显示器上完整的矩形窗。对于示例性每秒30帧的视频帧速率而言，每秒有300个子帧，这导致每媒体帧10个子帧。如果每帧内有480行像素，则各子帧内的各视频流分组将包含48行像素。在其他情况下，视频流分组可能不包含整数行的像素。这对于其它视频帧大小也是正确的，其中每媒体帧的子帧数不均匀地分成每视频帧的行数(也称为视频行)。即使各视频流分组可能不包含整数行的像素，然而它必须包含整数个像素。如果像素大于每像素一字节，或者如果它们为图12所示的分组格式，那么这将是重要的。
图11a-11d示出实现上述视频数据描述符字段的操作所使用的格式和内容。图11a-11d中，视频数据格式描述符字段包含2字节，其形式为16比特的无符号整数，指定了当前分组中当前流内像素数据中各像素的格式。不同流(由流ID字段指明)可能使用不同的像素数据格式，即，在视频数据格式描述符内使用不同值，同样，任何流都可能在运行中改变其数据格式。视频数据格式描述符定义了当前分组的像素格式，仅此不意味着特定视频流使用期限内会继续使用恒定格式。
图11a-11d说明了怎样编码视频数据格式描述符。如这些图中所用，如图11a所示，当比特[15:13]等于“000”时，视频数据包括一个阵列的单色像素，其中每像素的比特数由视频数据格式描述符字的位3至0所定义。如图11b所示，当比特[15:13]等于“001”时，视频数据包括一个阵列的彩色像素，其中每像素都指定色图中的一个颜色。在这种情况下，视频数据格式描述符字的位5至0定义了每像素的比特数，位11至6被设为等于零。如图11c所示，当比特[15:13]等于“010”时，视频数据包括一个阵列的彩色像素，其中红色的每像素比特数由位11至8所定义，绿色的每像素比特数由位7至4所定义，蓝色的每像素比特数由位3至0所定义。在这种情况下，总的每像素比特数是红色、绿色和蓝色所用的比特数之和。
然而，如图11d所示，当比特[15:13]等于“011”时，视频数据包括一个阵列的视频数据，格式为4∶2∶2，带有亮度和色度信息，其中亮度(Y)的每像素比特数由位11至8定义，Cr分量的比特数由位7至4定义，而Cb分量的比特数由位3至0定义。每像素的总比特数是红色、绿色和蓝色所用的比特数之和。Cr和Cb以发送Y的速率的一半被发送。此外，该分组的像素数据部分中的视频采样如下组织Yn，Crn，Cbn，Yn+1，Yn+2，Crn+2，Cbn+2，Yn+3，...其中Crn和Cbn与Yn和Yn+1相关，Crn+2和Cbn+2与Yn+2和Yn+3相关，依此类推。如果当前流的一行中有奇数个像素(X右边缘-X左边缘+1)，则对应于每行中最后一个像素的Cb值后面将跟着下一行的第一个像素的Y值。
对于图中所示的所有四种格式而言，被指明为“P”的位12指定该像素数据采样是否是分组的、或字节对齐的像素数据。该字段中“0”值表示像素数据字段中每个像素内的每个像素和每个颜色都与MDDI接口字节边界字节对齐。“1”值表示像素数据中每个像素和每个像素内的每个颜色都相对于像素内的前一像素或颜色而被打包而不留下未使用的比特。
特定显示窗的第一视频流分组内的第一像素会进入由X偏移和Y偏移定义的流窗口的左上角，而下一个接收到的像素被放在同一行内的下一像素位置，依此类推。为了便于该操作，显示器使“下一像素行和列”计数器保持与每个活动视频流ID相关。
4.音频流分组音频流分组携带要通过显示器的音频系统播放、或者用于独立音频显现装置的音频数据。在音响系统中可以为分开的音频信道分配不同的音频数据流，例如左前、右前、中间、左后、以及右后，这取决于所使用的音频系统类型。为包含增强型空回声音信号处理的头戴式耳机提供了音频信道的完全补足。图13说明了音频流分组的格式。如图13所示，这种类型分组结构具有分组长度、分组类型、音频信道ID、音频采样计数、每采样和分组的比特、音频采样率、参数CRC、数字音频数据、以及音频数据CRC字段。这种类型的分组一般被标记为类型2分组。
每采样和分组的比特字段包含1字节，形式为8比特无符号整数，指定了音频数据的分组格式。一般所使用的格式是位4至0定义每PCM音频采样的比特数。位5指定该数字音频数据采样是否经分组。图14说明了经分组的和字节对齐的音频采样间的差异。“0”值指示数字音频数字字段内的每个PCM音频采样与MDDI接口字节边界字节对齐，而“1”值指示每个连续的PCM音频采样相对于前一音频采样被分组。该位仅当以位4至0定义的值(每PCM音频采样的比特数)不是八的倍数时才有效。位7至6保留以备将来使用并且一般被设为零值。
5.保留的流分组正如所遇到的各种应用所期望的那样，分组类型3至55保留以备流分组将被定义用于将来形式或分组协议的变体。同样，这部分使MDD接口在面对与其它技术相比不断变化的技术和系统设计时更灵活并且更有用。
6.用户定义的流分组保留了被称为类型56至63的八种数据流类型，以备用于可由设备制造商定义与MDDI链路一起使用的专有应用中。这些被称为用户定义的流分组。视频流分组携带视频数据来更新(或不)显示器的矩形区域。这些分组类型的流参数和数据的定义留给特定设备制造商来寻找其用途。图15说明了用户定义的流分组的格式。如图15所示，这种类型的分组结构为具有分组长度、分组类型、流ID号、流参数、参数CRC、流数据、以及流数据CRC字段。
7.色图分组色图分组指定了用于为显示器显现色彩的色图查找表的内容。某些应用可能要求色图大于能在单个分组内发送的数据量。在这些情况下，可以传输多个色图分组，每个都通过使用下述偏移和长度字段而带有色图的不同子集。图16说明了色图分组的格式。如图16所示，这种类型的分组的结构具有分组长度、分组类型、色图数据大小、色图偏移、参数CRC、色图数据、以及数据CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型64分组。
8.反向链路封装分组数据用反向链路封装分组在反向上被传输。前向链路分组被发送，MDDI链路操作(传输方向)在该分组的中间被改变或转向以便可以在反向上发送分组。图17说明了反向链路封装分组的格式。如图17所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、反向链路标志、转向长度、参数CRC、转向1、反向数据分组、以及转向2。这种类型的分组一般被标识为类型65分组。
MDDI链路控制器在发送反向链路封装分组时以特殊的方式工作。MDD接口具有一个总是由主机激励的选通信号。主机表现得好像它正在为反向链路封装分组的转向和反向数据分组部分的每个比特发送一个零。在两段转向时间期间和为反向数据分组分配的时间期间，主机在每一个比特边界转换MDDI_Strobe信号。(这就相当于它在发送全零数据的行为。)主机在由转向1指定的时间段禁用其MDDI数据信号线路驱动器，而客户机在由转向2字段指定的时间段之后的驱动器再起动字段期间再起动其线路驱动器。显示器读取转向长度参数并且在转向1字段的最后一比特后立即将数据信号驱向主机。显示器使用分组长度和转向长度参数来得知可用于将分组发送至主机的时间长度。在没有发送至主机的数据时，客户机可以发送填充符分组或者将数据线激励至零状态。如果数据线被激励至零，则主机将其理解为具有零长度(不是有效的长度)的分组，并且主机在当前反向链路封装分组的持续期间不再接收任何来自客户机的分组。
显示器在转向2字段开始前的至少一个反向链路时钟周期将MDDI数据线激励至零电平。这使数据线在转向2时间段内保持在确定的状态。如果客户机不再有待发送的分组，它甚至能在将它们激励至零电平之后禁用数据线，这是由于休眠偏置电阻(他处讨论)使数据线在反向数据分组字段的其余时间保持在零电平。
为了通知主机将数据发回主机时显示器在反向链路封装分组中所需的字节数，可以使用显示请求和状态分组(Display Request and Status Packet)的反向链路请求字段。主机企图通过在反向链路封装分组中分配至少该数量的字节而允许该请求。主机可以在子帧中发送多于一个反向链路封装分组。显示器可以在几乎任何时候发送显示请求和状态分组，主机将反向链路请求参数解释为一个子帧中请求的总字节数。
9.显示性能分组为了以一般最佳或期望的方式配置主机至显示器链路，主机需要知道它正在通信的显示器(客户机)的性能。推荐显示器在获得前向链路同步后将显示性能分组发送至主机。当由主机用反向链路封装分组内的反向链路标志请求时，视作需要这种分组的传输。图18说明了显示性能分组的格式。如图18所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、协议版本、最小协议版本、位图宽度、位图高度、单色性能、色图性能、RGB性能、Y Cr Cb性能、显示特征性能、数据速率性能、帧速率性能、音频缓冲深度、音频流性能、音频速率性能、最小子帧速率、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型66分组。
10.键盘数据分组键盘数据分组用于将键盘数据从客户机装置发送至主机。无线(或有线)键盘可与各种显示器或音频装置一起使用，后者包括、但不限于，头部安装的音频显示器/音频显现装置。键盘数据分组将从多个已知键盘状装置之一接收到的键盘数据中继至主机。该分组也可用在前向链路上以把数据发送至键盘。图19示出键盘数据分组的格式，包含来自键盘或者用于键盘的可变字节数量的信息。如图19所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、键盘数据、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型67分组。
11.指示装置数据分组指示装置数据分组用于将来自无线鼠标或其它指示装置的位置信息从显示器发送至主机。数据也可以用该分组在前向链路上被发送至指示装置。图20示出指示装置数据分组的格式，包含来自指示装置或者用于指示装置的可变字节数量的信息。如图20所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、指示装置数据、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型68分组。
12.链路关闭分组链路关闭分组从主机被发送至客户机显示器，指示MDDI数据和选通将被关闭并且进入低功耗“休眠”状态。在静态位图从移动通信装置被发送至显示器之后，或者当目前没有信息从主机被传送至客户机时，该分组对于关闭链路和保存功率是有用的。当主机再次发送分组时正常操作继续。休眠后被发送的第一分组是子帧报头分组。图21示出显示状态分组的格式。如图21所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型69分组，并且使用预先选择的固定长度3字节。
在低功率休眠状态，MDDI_Data驱动器被禁用为高阻态，而MDDI_Data信号用能由显示器过激励的高阻抗偏置网络拉到逻辑零状态。为了使功耗最小，接口使用的选通信号在休眠状态被设为逻辑零电平。如其它地方所述，或主机或显示器能使MDDI链路从休眠状态“苏醒”过来，这是本发明的关键先进之处和优点。
13.显示请求和状态分组主机需要来自显示器的少量信息，因此它可以以最佳方式配置主机至显示器链路。推荐显示器每子帧发送一个显示状态分组至主机。显示器应该将该分组作为反向链路封装分组内的第一分组发送，以确保它可靠地被传递至主机。图22示出显示状态分组的格式。如图22所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、反向链路请求、CRC差错计数、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型70分组，并且使用预先选择的固定长度7字节。
反向链路请求字段可以用于通知主机将数据发回主机时显示器在反向链路封装分组中需要的字节数。主机应该通过在反向链路封装分组中分配至少该数量的字节数来允许该请求。为了提供数据，主机可能在子帧中发送多于一个反向链路封装分组。显示器可能随时发出显示请求和状态分组，主机将把反向链路请求参数解释为一个子帧中所请求的总字节数。下面示出反向链路数据怎样被发回主机的附加细节和特定实例。
14.比特块传输分组比特块传输分组提供了一种在任何方向滚卷显示区域的装置。具有该性能的显示器将在显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位0中报告该性能。图23示出比特块传输分组的格式。如图23所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、左上X值、左上Y值、窗口宽度、窗口高度、窗X位移、窗Y位移、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型71分组，并且使用预先选择的固定长度15字节。
这些字段用于指定要被移动的窗口的左上角坐标的X和Y值、要被移动的窗口宽度和高度、以及要被分别水平和垂直移动的窗口的像素数。后两个字段的正值使窗口被向右、向下移动，而负值使窗口向左和向上移动。
15.位图区域填充分组位图区域填充分组提供了一种容易地将显示区域初始化为单个颜色的装置。具有该性能的显示器将在显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位1中报告该性能。图24示出位图区域填充分组的格式。如图24所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、左上X值、左上Y值、窗口宽度、窗口高度、数据格式描述符、像素区域填充值、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型72分组，并且使用预先选择的固定长度17字节。
16.位案填充分组位案填充分组提供了一种容易地将显示区域初始化为预先选择的图案的装置。具有该性能的显示器将在显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位2中报告该性能。填充图案的左上角与要被填充的窗口的左上角对齐。如果要被填充的窗口比填充图案宽或高，则该图案可以水平或垂直地被重复多次以填充该窗口。上一次被重复的图案的右边或下边根据需要被截断。如果该窗口比填充图案小，则为了适合该窗口，填充图案的右边或下边被截断。
图25示出位案填充分组的格式。如图25所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、左上X值、左上Y值、窗口宽度、窗口高度、图案宽度、图案高度、数据格式描述符、参数CRC、图案像素数据、以及像素数据CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型73分组。
17.通信链路数据信道分组通信链路数据信道分组提供了一种具有高电平计算性能的显示装置，譬如PDA，用于与诸如蜂窝电话或无线数据端口装置这样的无线收发机进行通信。在这种情况下，MDDI链路起到通信装置和带有移动显示器的计算装置间的方便高速接口的作用，其中该分组在装置的操作系统的数据链路层传输数据。例如，如果将Web浏览器、电子邮件客户端、或者整个PDA内建到移动显示器中，则可以使用该分组。具有该性能的显示器将在显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位3中报告该性能。
图26示出通信链路数据信道分组的格式。如图26所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、参数CRC、通信链路数据、以及通信数据CRC字段。这种类型的分组一般在类型字段内被标识为类型74分组。
18.接口类型切换请求分组接口类型切换请求分组使主机能请求客户机即显示器从现有或当前模式变换成类型I(串行)、类型II(2比特并行)、类型III(4比特并行)、或类型IV(8比特并行)模式。在主机请求特定的模式之前，它应该通过检查显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位6和7而确认显示器能工作在期望的模式。图27示出接口类型切换请求分组的格式。如图27所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、接口类型、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型75分组，并且使用预先选择的固定长度4字节。
19.接口类型确认分组接口类型确认分组由显示器发送，用于确认接口类型切换分组的接收。所请求的模式，类型I(串行)、类型II(2比特并行)、类型III(4比特并行)、或类型IV(8比特并行)模式，作为该分组内的参数被反射回主机。图28示出接口类型确认分组的格式。如图28所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、接口类型、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型76分组，并且使用预先选择的固定长度4字节。
20.执行类型切换分组执行类型切换分组是主机命令显示器切换至该分组内规定模式的装置。这与前面由接口类型切换请求分组和接口类型确认分组请求并确认的模式相同。主机和显示器应该在发出该分组后切换至经同意的模式。显示器可能在模式变化期间丢失并重新获得链路同步。图29示出执行类型切换分组的格式。如图29所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、分组类型、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型76分组，并且使用预先选择的固定长度4字节。
21.前向音频信道使能分组该分组允许主机使能或禁用显示器中的音频信道。这种性能是有用的，因此显示器(客户机)能在没有要由主机输出的音频时关闭音频放大器或类似电路元件以节约功率。这尤其难以把用作为指示符的音频流的存在或不存在而隐含地实现。显示系统被加电的缺省状态是所有音频信道被使能。图30示出前向音频信道使能分组的格式。如图30所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、音频信道使能屏蔽、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型78分组，并且使用预先选择的固定长度4字节。
22.反向音频采样率分组该分组允许主机使能或禁用反向链路音频信道，并且设置这个流的音频数据采样率。主机选择被定义为在显示性能分组中有效的采样率。如果主机选择了无效的采样率，则显示器不会把音频流发送至主机。主机可以通过将采样率设为255来禁用反向链路音频流。缺省状态假定显示系统初始被加电或者禁用反向链路音频流而连接。图31示出反向音频采样率分组的格式。如图31所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、音频采样率、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型79分组，并且使用预先选择的固定长度4字节。
23.数字内容保护开销分组该分组允许主机和显示器交换与所使用的数字内容保护方法相关的消息。当前设计了两类内容保护，数字传输内容保护(DTCP)，或高带宽数字内容保护系统(HDCP)，为将来另外的保护方案指定留有余地。所使用的方法由该分组内的内容保护类型参数指定。图32示出数字内容保护开销分组的格式。如图32所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、内容保护类型、内容保护开销消息、以及CRC字段。这种类型的分组一般被标识为类型80分组。
24.透明色使能分组透明色使能分组用于指定显示器中透明的颜色并且使能或禁用用于显示图像的透明色的使用。具有该性能的显示器将在显示性能分组的显示特征性能指示符字段的位4中报告该性能。当带有透明色值的像素被写入位图时，色彩并不从前一值而改变。图33示出透明色使能分组的格式。如图33所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、透明色使能、数据格式描述符、透明像素值、以及CRC字段。这种类型的分组一般在1字节类型字段内被标识为类型81分组，并且使用预先选择的固定长度10字节。
25.往返延时测量分组往返延时测量分组用于测量从主机到客户机(显示器)的延时加上从客户机(显示器)回到主机的延时。该测量本来包括存在于线路驱动器和接收机以及互连子系统中的延时。如上面一般所述，该测量用于设定反向链路封装分组中的转向延时和反向链路速率除数参数。当MDDI链路以特定应用的最大速度运行时，该分组最有用。MDDI_Stb好像全零数据在下列字段中被发送时一样工作全零、两个保护时间、以及测量周期。这使MDDI_Stb在数据速率的一半处转换，因此它可以在测量周期时被用作显示器内的周期性时钟。
图34示出往返延时测量分组的格式。如图34所示，这种类型的分组结构具有分组长度、分组类型、参数CRC、选通对齐、全零、保护时间1、测量周期、保护时间2、以及驱动器再使能字段。这种类型的分组一般被标识为类型82分组，并且使用预先选择的固定长度535比特。
图35说明了发生在往返延时测量分组期间的事件时序。在图35中，主机发出往返延时测量分组，由全零和保护时间1字段后的参数CRC和选通对齐字段的存在所示。延时3502在分组到达客户机显示器或处理电路系统之前发生。当显示器接收分组时，它在由显示器确定的测量周期开始处发出尽可能实际准确的0xff、0xff、0x0图案。显示器开始发送该序列的实际时间比从主机的角度来看测量周期的开始有所延时。该延时量正好是它使分组通过线路驱动器和接收机以及互连子系统传播的时间。为使该图案从显示器传播回主机而导致相似的延时量3504。
为了准确地确定横贯客户机的信号的往返延时，主机对测量周期开始后发生的比特时间周期数进行计数，直到0xff、0xff、0x0序列的开始在到达后被检测到为止。该信息用于确定往返信号从主机传递到客户机并再次返回所用的时间量。然后，大约该数量的一半归因于为信号到客户机的单向通路所创建的延时。
显示器在发出最后一位0xff、0xff、0x0图案后几乎立即禁用其线路驱动器。保护时间2使显示器的线路驱动器具有在主机发出下一分组的分组长度之前完全进入高阻态的状态。休眠拉上和拉下电阻器(见图42)确保MDDI_Data信号在主机和显示器中均禁用线路驱动器的间隔中被保持在有效的低电平。
26.前向链路偏移校准分组前向链路偏移校准分组(Forward Link Skew Calibration Packet)允许客户机或显示器为了MDDI_Data信号相对于MDDI_Stb的传播延时中的差异而校准自身。如果没有延时偏移补偿，则一般限制最大数据速率来补偿这些延时中的潜在最差情况变化。一般而言，这个分组仅当前向链路数据速率被配置为约50Mbps或较低的速率时才被发送。在发送该分组以校准显示器后，数据速率可以升高到50Mbps以上。如果数据速率在偏移校准过程期间被设得太高，则显示器可能同步到另一比特周期，该比特周期会使延时偏移补偿被不止一个比特时间设为截止，导致错误的数据计时。在发送前向链路偏移校准分组以前，选择最高数据速率的接口类型或最可能的接口类型，以便校准所有现存的数据比特。
图56示出前向链路偏移校准分组的格式。如图56所示，构造这类分组具有分组长度(2字节)、分组类型、参数CRC、校准数据序列以及CRC字段。这类分组一般在类型字段中被标识为类型83分组，且预先选择的长度为515。
D.分组CRCCRC字段出现在分组的末端，有时出现在分组内某些多个关键参数之后，后者的分组具有很大的数据字段，并因此具有传输期间增加了的出错可能性。在具有两个CRC字段的分组内，当仅使用一个时，CRC发生器在第一CRC之后被重新初始化，因此跟在长数据字段后的CRC计算未受到分组开始处参数的影响。
在本发明的示例性实施例中，用于CRC计算的多项式被称为CRC-16，即X16+X15+X2+X0。图36示出实现本发明时有用的CRC发生器和检验器3600的简单实现。在图36中，CRC寄存器3602刚好在分组第一比特传输前被初始化为值0x0001，该第一比特在Tx_MDDI_Data_Before_CRC线上输入，然后该分组的字节被移位至以LSB第一开始的寄存器中。注意到该图中的寄存器比特数对应于所用的多项式阶次，而非由MDDI使用的比特位置。更有效的是以单个方向移位CRC寄存器，这导致CRC比特15出现在MDDI CRC字段的比特位置0，CRC寄存器比特14出现在MDDICRC字段比特位置1，依此类推，直到到达MDDI比特位置14为止。
作为示例，如果显示请求和状态分组的分组内容为0x07、0x46、0x000400、0x00(或表现为字节序列0x07、0x00、0x46、0x00、0x04、0x00、0x00)，并且用多路复用器3604和3606以及与非(NAND)门3608的输入来提交，Tx_MDDI_Data_With_CRC线上产生的CRC输出是0x0ea1(或被表现为序列0xa1、0x0e)。
当CRC发生器和检验器3600被配置为CRC校验器时，在Rx_MDDI_Data线上接收到的CRC是多路复用器3604和与非门3608的输入，并且与用或非门3610、异或(XOR)门3612和与门3614在CRC寄存器中找到的值逐位比较。注意到图36所示的示例电路能在给定的CHECK_CRC_NOW窗(见图37b)内输出不止一个CRC差错信号。因此，CRC差错计数器仅会对CHECK_CRC_NOW活动的每个间隔内的第一CRC差错实例进行计数。如果被配置成CRC发生器，则CRC在与分组末端相符的时间被作为时钟节拍从CRC寄存器输出。
图37a和37b中用图表说明了输入和输出信号以及使能信号的定时。图37a中用Gen_Reset、Check_CRC_Now、Generate_CRC_Now和Sending_MDDI_Data信号、以及Tx_MDDI_Data_Before_CRC和Tx_MDDI_Data_With_CRC信号的状态(0或1)示出CRC的产生和数据分组的传输。图37b中用Gen_Reset、Check_CRC_Now、Generate_CRC_Now和Sending_MDDI_Data信号、以及Rx_MDDI_Data和CRC差错信号的状态示出数据分组的接收和CRC值的校验。
V.自休眠的链路重启当主机从休眠状态重新启动前向链路时，它将MDDI_Data激励至逻辑1状态大约150微秒，然后激活MDDI_Stb并同时将MDDI_Data激励至逻辑零状态50微秒，然后通过发送子帧报头分组来开始前向链路话务。这一般通过在信号间提供足够的稳定时间而允许在发出子帧报头分组之前解决总线争用。
当客户机、这里是显示器、需要来自主机的数据或通信时，它将MDDI_Data0线激励至逻辑1状态大约70微秒，然而可以根据期望使用其它时间段，然后通过将其放置在高阻态而禁用该驱动器。这个动作使主机开启或重启前向链路(208)上的数据话务，并且轮询客户机关于其状态。主机必须在50微秒内检测请求脉冲的存在，然后开始启动序列，将MDDI_Data0激励至逻辑1150微秒并且激励至逻辑零50微秒。如果显示器在逻辑1状态中检测到MDDI_Data0多于50微秒，则它必须不发送服务请求脉冲。下面进一步讨论与休眠处理和启动序列有关的时间的选择性质和时间间隔的容差。
图38中说明了没有争用的典型服务请求事件3800的处理步骤示例，其中为了方便说明而用字母A、B、C、D、E、F和G标明事件。当主机将链路关闭分组(LinkShutdown Packet)发送至客户机装置来通知它链路将转变为低功率休眠状态时，过程在点A开始。下一步中，主机通过禁用MDDI_Data0驱动器并将MDDI_Stb驱动器设为逻辑零而进入低功率休眠状态，如点B所示。MDDI_Data0由高阻抗偏置网络驱动至零电平。在某段时间之后，客户机通过如点C所示将MDDI_Data0驱动为逻辑1电平而将服务请求脉冲发送至主机。主机仍旧用高阻抗偏置网络发出零电平，而客户机内的驱动器迫使线路变为逻辑1电平。在50微秒内，主机认出服务请求脉冲，并且通过使能其驱动器而在MDDI_Data0上发出逻辑1电平，如点D所示。然后，客户机停止试图发出服务请求脉冲，而且客户机将其驱动器置为高阻态，如点E所示。主机将MDDI_Data0驱动为逻辑零电平50微秒，如点F所示，并且还以与MDDI_Data0上的逻辑零电平一致的方式开始产生MDDI_Stb。在将MDDI_Data0置为零电平并且驱动MDDI_Stb50微秒之后，主机开始通过发送子帧报头分组而在前向链路上开始发送数据，如点G所示。
图39中说明了类似示例，其中在链路重启序列开始之后发出服务请求，且事件再次用字母A、B、C、D、E、F和G来标记。这再现了最差情况，其中来自客户机的请求脉冲到达最接近于破坏子帧报头分组。当主机再次将链路关闭分组发送至客户机来通知它链路将变为低功率休眠状态时，过程在点A处开始。下一步中，主机通过禁用MDDI_Data0驱动器并将MDDI_Stb驱动器设定为零电平而进入低功率休眠状态，如点B所示。跟前面一样，MDDI_Data0由高阻抗偏置网络驱动至零电平。在一段时间之后，客户机通过如点C所示将MDDI_Data0驱动为逻辑1电平150微秒而开始链路重新启动序列。在链路重启序列开始后过去50微秒之前，显示器还在70微秒的持续时间内使MDDI_Data0有效，如点D所示。这种情况的发生是由于显示器需要向主机请求服务并且未认识到主机已经开始了链路重启序列。然后，客户机停止试图施加服务请求脉冲，而且客户机将其驱动器置为高阻态，如点E所示。主机继续将MDDI_Data0驱动为逻辑1电平。主机将MDDI_Data0驱动为逻辑零电平50微秒，如点F所示，并且还以与MDDI_Data0上的逻辑零电平一致的方式开始产生MDDI_Stb。在将MDDI_Data0置为零电平并且激励MDDI_Stb50微秒之后，主机开始通过发送子帧报头分组而在前向链路上开始发送数据，如点G所示。
VI.接口电气规范在本发明的示例性实施例中，反向不归零(NRZ)格式的数据用数据选通信号或DATA-STB格式来编码，这允许时钟信息被嵌入在数据和选通信号内。时钟可以无须复杂的锁相环电路而被恢复。数据在双向差分链路上被传送，一般用有线电缆来实现，然而如前所述，也可以使用其它导线、印刷电线或传输元件。选通信号(STB)在仅由主机驱动的单向链路上传送。选通信号在紧接的状态0或1时反转其值(0或1)，这在数据线或信号上也是一样。
图40用图表示出怎样用DATA-STB编码发送诸如比特“1110001011”这样的数据序列的示例。在图40中，DATA信号4002在信号时序图的顶线上示出，STB信号4004在第二根线上示出，各适当地时间对齐(公共起始点)。随着时间的推移，当DATA线4002(信号)上发生状态变化时，STB线4004(信号)保持前面的状态，因此，DATA信号的第一“1”状态与STB信号的起始值第一“0”状态相关。然而，如果或当DATA信号的状态、电平未变化时，则STB信号切换到相对的状态即前例中的“1”，正如图40中DATA正提供另一“1”值的情况。也就是说，DATA和STB间每比特周期总是有一个并且只有一个变换。因此，当DATA信号保持在“1”时，STB信号这次再次转变为“0”并且当DATA信号电平改变为“0”时保持该电平或值。当DATA信号保持在“1”时，STB信号切换至相反状态，即前例中的“1”，当DATA信号改变或者保持电平或值时依此类推。
在接收到这些信号之后，在DATA和STB信号上进行异或(XOR)操作以产生时钟信号4006，这在期望数据和选通信号的相对比较的时序图底部示出。图41示出一个电路系统示例，用于从主机处的输入数据产生DATA和STB输出或信号，然后从客户机处的DATA和STB信号中恢复或重新捕获该数据。
在图41中，发射部分400用于产生并在中间信号通道4102上发送原始DATA和STB信号，而接收部分4120用于接收信号并恢复数据。如图41所示，为了将数据从主机传送至客户机，DATA信号与用于触发电路的时钟信号一起被输入到两个D型触发器电路元件4104和4106。然后，两个触发器电路输出(Q)用两个差分线路驱动器4108和4110(电压模式)分别分裂成差分对信号MDDI_Data0+、MDDI_Data0-以及MDDI_Stb+、MDDI_Stb-。三输入端异或非(XNOR)门、电路或逻辑元件4112被连接，用于接收DATA和两个触发器的输出，并且产生提供第二触发器的数据输入的一个输出，这又产生MDDI_Stb+、MDDI_Stb-信号。为了简便，XNOR门具有反相泡，用于指示它有效地使产生选通的触发器的Q输出反相。
在图41的接收部分4120中，MDDI_Data0+、MDDI_Data0-和MDDI_Stb+、MDDI_Stb-信号分别由两个差分线接收机4122和4124的每一个所接收，接收机从差分信号产生单个输出。然后，放大器的输出被输入两个输入异或(XOR)门、电路或逻辑元件的各输入端，后者产生时钟信号。时钟信号用于触发两个D型触发器电路4128和4130的每一个，后者通过延时元件4132接收DATA信号经延时的形式，其一(4128)产生数据“0”值而另一个(4130)产生数据“1”值。时钟也具有来自XOR逻辑的独立输出。由于时钟信息分布在DATA和STB线之间，因此状态间的信号变换都比时钟速率的一半慢。由于用DATA和STB信号的异或处理再现了该时钟，因此系统有效地容许与时钟信号直接在单个专用数据线上被发送的情况相比输入数据和时钟间偏离的两倍。
为了使对噪声负面影响的抵抗力最大而以差分模式操作MDDI数据对、MDDI_Stb+和MDDI_Stb-信号。差分信号通道的各部分是用传送信号的电缆或导线的特征阻抗的一半来源端接的。MDDI数据对在主机和客户端都是源端接的。由于在给定时间处这两个驱动器仅有一个是活动的，因此在传输链路的源处总是存在端接。MDDI_Stb+和MDDI_Stb-信号仅由主机驱动。
图42示出一种示例性元件的配置，用于实现驱动器、接收机、并且传输信号的终止，作为创造性MDD接口的一部分。而表VII示出MDDI_Data和MDDI_Stb的相应DC电气规范。该示例性接口使用低电压传感，这里是200毫伏，具有低于1伏特的功率漂移以及低功率消耗。
表VII
表VIII示出差分线路驱动器和线路接收机的电气参数和特性。功能上，驱动器将输入端上的逻辑电平直接传送到正的输出端，并将输入端的反相传送到负的输出端。从输入端到输出端的延时很好地与差分地被驱动的差分线相匹配。在大多数实现中，为了使功耗和电磁辐射最小，输出端的电压漂移比输入端的漂移小。表VII给出约为0.8伏的最小电压漂移。然而可以使用其它值，这对于本领域技术人员而言是已知的，发明人根据设计限制在某些实施例中构想了在0.5或0.6数量级上的较小值。
差分线接收机具有与高速电压比较器相同的特性。图41中，没有反相的输入是正输入，而有反相的输入是负输入。如果(Vinput+)-(Vinput-)大于零，则输出为逻辑1。另一说明这点的方式是具有非常大(实质上无限)增益的差分线放大器，其输出在逻辑0和1电压电平处被限幅。
应该使不同对之间延时的偏离最小，从而以最高潜在速度操作差分传输系统。
在图42中，示出主机控制器4202以及客户机即显示器控制器4204在通信链路4206上传送分组。主机控制器使用了一系列三个驱动器4210、4212和4214来接收要被传送的主机DATA和STB信号，以及接收要被传送的客户机数据(Data)信号。负责主机DATA通过的驱动器使用使能信号输入来仅当需要从主机到客户机的传送时才允许激活该通信链路。由于STB信号作为数据传输的一部分而形成，因此不为该驱动器(4212)使用任何附加的使能信号。各DATA和STB驱动器的输出分别与终端阻抗即电阻器4216a、4216b、4216c和4216d相连。
终端电阻器4216a和4216b还作为用于STB信号处理的客户端接收机4220的输入端阻抗，而附加的终端电阻器4216e和4216f分别在客户机数据处理接收机4222的输入端上与电阻器4216c和4216d串联。客户机控制器内的第六驱动器4226用于准备要从客户机被传送至主机的数据信号，其中输入端的驱动器4214通过终端电阻器4216c和4216d来处理要被传送至主机进行处理的数据。
两个附加电阻器4218a和4218b分别被放置在终端电阻器以及地和电压源4220之间，作为其它处所述的休眠控制的一部分。电压源用于将传输线驱动到前述的高或低电平来管理数据的流动。
上述驱动器和阻抗可以作为分立元件或作为专用集成电路(ASIC)而形成，后者充当效能成本更有效的编码器或解码器解决方案。
可以容易地看见，用标为MDDI_Pwr和MDDI_Gnd的信号在一对导线上将功率从主机装置传输到客户机装置，或显示器。信号的MDDI_Gnd部分充当参考地以及显示器装置的电源返回通道或信号。MDDI_Pwr信号充当由主机装置驱动的显示器装置电源。在示例性配置中，对于低功率应用而言，允许显示器装置提取500毫安。MDDI_Pwr信号可从譬如但不限于驻留在主机装置内的锂离子型电池或电池组这样的便携式功率源被提供，并且可以关于MDDI_Gnd在3.2到4.3伏范围内变化。
VII.定时特性A.综述图43中说明了由客户机为了保护来自主机的服务并且由主机为了提供这种服务所使用的步骤和信号电平。图43中，所述第一部分信号示出从主机传出的链路关闭分组，然后数据线用高阻抗偏置电路驱动至逻辑零状态。客户机显示器、或者主机未发射任何数据，其驱动器是禁用的。由于MDDI_Stb在链路关闭分组期间是活动的，因此可以在底部看见MDDI_Stb信号线的一系列选通脉冲。一旦该分组结束并且逻辑电平在主机将偏置电路和逻辑驱动为零时变为零，则MDDI_Stb信号线也变为零电平。这表示来自主机的最后一次信号传输或服务的终止，并且可能在过去任何时间发生，包括它以示出服务的先前的停止，以及服务开始前的信号状态。如果需要，可以仅为了将通信链路重置为适当状态而发送这种信号，而不需“知道”由该主机已采取的先前通信。
如图43所示，来自客户机的信号输出最初被设为零逻辑电平。换言之，客户机输出处在高阻抗，驱动器被禁用。当请求服务时，客户机启动其驱动器并且将服务请求发送至主机，这是一段时间，指明为tservice，在此期间线被驱动为逻辑1电平。然后，一段时间过去，或者可能在主机检测请求之前需要，称为thost-detect，在这之后主机通过将信号驱动为逻辑1电平而以链路起始序列响应。这里，主机撤销该请求并且禁用服务请求驱动器，使得来自客户机的输出线再次变为零逻辑电平。在这段时间内，MDDI_Stb信号处在逻辑零电平。
主机在时间段trestart-high内将主机数据输出驱动为“1”电平，之后主机将逻辑电平驱动为零并且在时间段trestart-low内激活MDDI_Stb，之后第一前向话务以帧报头分组开始，然后前向话务分组被传输。MDDI_Stb信号在时间段trestart-low和随后的帧报头分组期间处于活动。
表VIII示出上述各种时间段长度的代表时间，以及与示例性最小和最大数据速率的关系，其中tbit=1Link_Data_Rate]]>
表VIII
本领域的技术人员可以容易地理解，图41和42所述的单独元件的功能是众所周知的，图42中元件的功能由图43中的定时图确定。从图41中省略图42所示的串联终止和休眠电阻器细节，这是因为描述怎样执行数据—选通(Data-Strobe)编码并且从中恢复时钟不需要该信息。
B.数据—选通(Data-Srobe)时序前向链路表IX示出从主机驱动器输出在前向链路上数据传输的切换特性。表IX给出发生某信号转变的期望最小和最大时间相对于一般时间的表格形式。例如，数据值开始到结束时发生的转变ttdd-(host-output)，即Data0到Data0变换所用的一般时间长度为ttbit，而最小时间约为ttbit-0.5纳秒，最大约为ttbit+0.5纳秒。图44中说明了Data0、其它数据线(DataX)和选通线(Stb)上转变之间的相对间隔，其中示出Data0到Strobe、Strobe到Strobe、Strobe到Data0、Data0到非Data0、非Data0到非Data0、非Data0到Strobe、以及Strobe到非Data0转变，分别被称为ttds- (host-output)、ttss-(host-output)、ttsd-(host-output)、ttddx-(host-output)、ttdxdx-(host-output)、ttdxs- (host-output)以及ttsdx-(host-output)。
表IX
表X中示出在前向链路上传输数据的相同信号的客户机接收机输入的一般MDDI定时要求。由于讨论的是相同的信号然而是时间延时的，因此不需要新的图来说明信号特性或相应标记的意义，这是本领域技术人员所能理解的。
表X
图45和46分别说明延时的存在，延时在主机禁用或启用主机驱动器时会发生。在主机传递某些分组的情况下，譬如反向链路封装分组或往返延时测量分组，主机在期望分组被传递之后禁用线路驱动器，期望分组有图45所述的已被传输的参数CRC、选通对齐以及全零分组。然而，如图45所示，线状态不必要从“0”瞬时切换至期望的较高值，然而这潜在地可用现有的某种控制或电路元件来实现，但需要一段时间，称为主机驱动器禁用延时时间段，来响应。尽管它几乎立即发生以致该时间段长度为0纳秒(nsec)，然而它可以容易地扩展到某些10纳秒的较长时间段，它是期望的最大时间段长度，发生在保护时间1或者转向1分组时间段期间。
参见图46，当为了传输诸如反向链路封装分组或往返延时测量分组这样的分组而启用主机驱动器时，可以看见信号电平发生变化。这里，在保护时间2个或转向2个分组时间段之后，主机驱动器被启用，并且开始驱动一个电平，这里为“0”，在主机驱动器使能延时时间段期间接近并达到该值，它发生在第一分组被发送前的驱动器再使能时间段内。
对于客户机(这里是显示器)的驱动器和信号传输发生类似的过程。下表XI中示出这些时间段长度的一般准则，以及它们相应的关系。
表XI
C.数据—选通定时反向链路图47和48示出用于从客户机驱动器输出在反向链路上传输数据的数据和选通信号的切换特性和定时关系。下面讨论一定信号转变的典型时间。图47说明了主机接收机输入端处正被传输的数据定时以及选通脉冲上升和下降沿之间的关系。即，称作选通信号上升即前沿的建立时间的tsd-sr以及选通信号下降沿即后沿的建立时间tsu-sf。这些建立时间段的典型时间长度在8纳秒的数量级上。
图48说明了由反向数据定时形成的切换特性和相应的客户机输出延时。在图48中，可以看见正被传输的数据定时以及引起延时的选通脉冲上升和下降沿之间的关系。即，所谓的选通信号的上升即前沿和数据之间的传播延时tpd-sr，以及数据和选通信号下降沿即后沿之间的传播延时tpd-sf。这些传播延时时间段的典型时间长度在8纳秒的数量级上。
VIII.链路控制(链路控制器操作)的实现A.状态机分组处理器MDDI链路上传输的分组非常快地被调度，通常速率在300Mbps或更高数量级上，然而当然也可以根据需要而使用较低的速率。这种类型的总线或传输链路速度对于当前商业上可用的(经济的)通用微处理器或用于控制的其它类似物而言太大了。因此，实现这种信号传输的实际实现是用可编程状态机来分解输入分组流，从而产生被传输或被重新定向到它们期望的适当音频—可视子系统的分组。
通用控制器、处理器、或处理元件可以适当用来作用于或操纵诸如控制或状态分组这样的信息，它们对速度的要求较低。当接收到那些分组(控制、状态、或其它预定义的分组)时，状态机应将它们通过数据缓冲器或类似处理元件传递到通用处理器，使得能作用于分组而提供期望的结果(效应)，而音频和可视分组为了该作被传输到它们适当的目的地而起作用。
通过利用计算机应用中的微处理器(CPU)、或处理器、数字信号处理器(DSP)、或者无线装置中的ASIC可用的处理效力或过度周期，可以在某些实施例中实现通用处理器操作，此与某些调制解调器或图形处理器使用计算机中CPU的处理效力来执行某些操作并减少硬件复杂度和费用的方式极相同。然而，这会消极地影响处理速度、时序或这种元件的总操作。因此在许多应用中，最好为该通用处理选择专用电路或元件。
为了在显示器(微显示器)上观看图像数据，或者可靠地接收由主机发送的所有分组，显示器信号处理必须与前向链路信道定时同步。也就是说，到达显示器和显示器电路的信号必须在时间上同步，从而发生适当的信号处理。图49的说明中给出可以实现这种同步的信号处理步骤或方法所实现的高电平状态图。图49中，所示状态机4900的可能的前向链路同步“状态”被分类成一个异步帧(Async Frames)状态4904、两个捕获同步(Acquiring Sync)状态4902和4906、以及三个同步中(In-Sync)状态4908、4910和4912。
如开始步骤或状态4902所示，显示器以预先选定的“无同步”状态开始，并且在被检测的第一个子帧报头分组中搜索唯一字。值得注意的是，该无同步状态表示其中选择类型I接口的最小通信设置或“后退”设置。当在搜索中找到唯一字时，显示器保留子帧长度字段。该第一个帧上不校验用于处理的CRC比特，或者直到获得同步为止。如果该子帧长度为零，那么同步状态处理按照该方法进行到这里标为“异步帧”状态的状态4904，表示尚未达到同步。在图49中，处理中的该步骤被标为遇到cond 3，即条件3。否则，如果帧长度大于零，则同步状态处理进行到状态4906，接口状态在那里被设为“已找到一个同步帧”。在图49中，处理中的该步骤被标为遇到cond 5，即条件5。此外，如果对于大于0的帧长度状态机看到帧报头分组和良好的CRC确定，则处理进行到“已找到一个同步帧”状态。在图49中，处理中的该步骤被标为遇到cond 6，即条件6。
在系统处在“无同步”状态之外的每种情况下，当检测到唯一字并且为子帧报头分组确定了良好CRC结果时，且子帧长度大于零，那么接口状态变为“同步中”状态4908。在图49中，处理中的该步骤被标为遇到cond 1，即条件1。在另一方面，如果未纠正唯一字或子帧报头分组的CRC中的任何一个，则同步状态处理进行或返回到“无同步帧”状态的接口状态4902。在图49的状态图中，该部分处理被标为遇到cond 2，即条件2。
B.同步获得时间接口可被配置成在确定已失去同步并且返回到“无同步帧”状态之前容纳某一确定数量的“同步差错”。在图49中，一旦状态机已达到“同步中状态”并且未找到差错，则它正连续地遇到条件1结果，并且保持“同步中”状态。然而，一旦检测到一个条件2结果，处理使状态变为“一个同步差错”状态4910。这样，如果处理导致检测到另一条件1结果，则状态机返回“同步中”状态，否则它遇到另一条件2结果，并且移至“两个同步差错”状态4912。同样，如果发生条件1，处理就使状态机返回“同步中”状态。显而易见，遇见“链路关闭分组”会导致链路终止数据传输并返回“无同步帧”状态，这是因为没有可以与之同步的内容，这被称为遇见图49的状态图中的cond 4，或条件4。
可以理解，可能重复唯一字的“假拷贝”，这出现在子帧内的某些固定位置处。在该情况下，状态机非常不可能与子帧同步，这是因为为了使MDD接口处理进行到“同步中”状态，子帧报头分组上的CRC必须有效。
子帧报头分组中的子帧长度可能被设为零，以指示主机在链路被关闭前将只发送一个子帧，且MDD接口被置于或被配置成空闲休眠状态。在该情况下，显示器必须在检测到子帧报头分组后立即接收前向链路上的分组，这是因为在链路转变为空闲状态之前仅有单个子帧被发出。在常规或典型操作中，子帧长度非零，当接口处在那些被统称为图49中的“IN_SYNC”状态时仅处理前向链路分组。
显示器与前向链路信号同步所需的时间是取决于子帧大小和前向链路数据速率的变量。当子帧大小较大时，将唯一字的“假拷贝”检测为前向链路中部分随机或更随机数据的似然性也较大。与此同时，当前向链路数据速率较慢时，从假检测恢复的能力较低，完成它所需的时间较长。
C.初始化如前所述，在“启动”时，主机配置前向链路工作在1 Mbps的最小所需或所期望的数据速率之下，并且配置适用于给定应用的子帧长度和媒体帧速率。也就是说，前向和反向链路都用类型I接口开始。当主机为客户机显示器(或其它装置)确定性能或期望配置时，这些参数一般仅临时使用。为了请求显示器用显示性能分组应答，主机在前向链路上发送或传输子帧报头分组，其后跟着反向链路封装分组，该分组请求标志的位“0”被设为值一(1)。一旦显示器在(用)前向链路上获得同步，它便在反向链路或信道上发出显示性能分组以及显示请求和状态分组。
为了确定怎样重新配置最佳或期望性能级别的链路，主机检查显示性能分组的内容。主机检查协议版本和最小协议版本字段来确认主机和显示器使用彼此兼容的协议版本。协议版本保持显示性能分组的前两个参数，因此，即使在协议的其它元件可能不兼容或者完全不能被认为兼容时，也能确定兼容性。
D.CRC处理对于所有分组类型而言，分组处理器状态机确保CRC检验器被适当控制。它也在CRC比较导致所检测到的一个或多个误差时使CRC误差计数器增加。而且它在每个被处理的子帧开始时重置CRC计数器。
IX.分组处理对上述状态机接收到的每一类分组而言，它采取一个特定处理步骤或一系列步骤来实现接口的操作。前向链路分组一般按照下表XII所列的示例性处理而被处理。
表XII
X.降低反向链路数据速率发明人已观察到，为了实现非常期望的最大或更优化的(缩放)反向链路数据速率，可以以某种方式来调节或配置主机链路控制器所用的某些参数。例如，在用于传输反向链路封装分组的反向链路分组字段的时间内，MDDI_Stb信号对反复转换，以创建前向链路数据速率一半的周期性数据时钟。这个的发生是由于主机链路控制器产生对应于MDDI_Data0的MDDI_Stb信号，就好像它发出全零一样。MDDI_Stb信号从主机被传送到显示器，其中它用来产生用于从显示器传输反向链路数据的时钟信号，反向链路数据用它被发送回主机。图50中示出使用MDDI的系统中前向和反向通道上信号传输和处理所遇见的典型延时量。在图50，所示一系列延时值1.5纳秒、8.0纳秒、2.5纳秒、2.0纳秒、1.0纳秒、1.5纳秒、8.0纳秒和2.5纳秒分别接近Stb+/-产生、电缆传输至显示器、显示器接收机、时钟产生、信号同步、Data0+/-产生、电缆传输至主机、以及主机接收机级的处理部分。
根据所遇到的前向链路数据速率和信号处理延时，要完成该“往返”效应或一组事件可能比MDDI_Stb信号需要多于一个周期的时间，造成消耗不希望的时间或周期量。为了防止该问题，反向速率除数使反向链路上的一比特时间能跨越MDDI_Stb信号的多个周期。这意味着反向链路数据速率低于前向链路速率。
应该注意，通过接口的实际信号延时长度可能根据所使用的各特定主机—客户机系统或硬件而改变。各系统一般通过用往返延时测量分组来测量系统中的实际延时而表现得更加好，因此反向速率除数能被设为最佳值。
往返延时通过使主机将往返延时测量分组发送至显示器来测量。显示器通过在该分组内预先选择的测量窗内或期间内将一个1序列发送回主机而对该分组应答，该测量窗称为测量时间段字段。该测量的详细时序已在前说明。往返延时用于确定能安全采样反向链路数据所处的速率。
往返延时测量包括确定、检测、或计数前向链路数据时钟间隔的数目，所述时钟间隔发生在测量时间段字段的开始与在主机处从显示器接收到0xff、0xff、0x00应答序列的时间段开始之间。注意到来自显示器的应答可能在测量计数将要增加之前的一小部分前向链路时钟周期之前而被接收。如果该未经修改的值用于计算反向速率除数，则它会引起反向链路上由不可靠数据采样所引起的比特误差。图51中说明了该情况的一个示例，其中以图形形式说明了表示主机处的MDDI_Data、主机处的MDDI_Stb、主机内的前向链路数据时钟、以及延时计数等信号。在图51中，应答序列在延时计数要从6增至7之前的一小部分前向链路时钟周期之前而被接收。如果假定延时为6，则主机将总是在比特转变后或可能在比特转变中间对反向数据采样。这会导致主机处的错误采样。为此，经测量的延时应该在用它来计算反向速率除数前被增一。
反向速率除数是主机在对反向链路数据采样前应该等待的MDDI_Stb周期数。由于MDDI_Stb以前向链路速率的一半的速率循环，因此经纠正的往返延时测量需要被除以2，然后向上取整至下一个整数。该关系用公式表示如下reverse_rate_divisor=RoundUpToNextInteger(round_trip_delay+12)]]>
对于给定示例，这变成reverse_rate_divisor=RoundUpToNextInteger(6+12)]]>如果该例中所用的往返延时测量与不是6而是7，则反向速率除数也会等于4。
反向链路数据由主机在反向链路时钟的上升沿采样。这是主机和客户机(显示器)中用于产生反向链路时钟的计数器或者类似已知的电路或装置。计数器被初始化，使得反向链路时钟的第一个上升沿发生在反向链路封装分组的反向链路分组字段内第一比特开始处。这在图52中为了下面给出的示例而说明。MDDI_Stb信号的各上升沿处的计数器增量，以及它们绕回前发生的计数数量由反向链路封装分组内的反向速率除数参数设置。由于MDDI_Stb信号在前向链路速率的一半处转换，因此反向链路速率是由反向速率除数所除的前向链路速率的一半。例如，如果前向链路速率为200Mbps且反向速率除数为4，则反向链路数据速率表示为12·200Mbps4=25Mbps]]>图52中示出反向链路封装分组中MDDI_Data0和MDDI_Stb信号线的定时示例，其中说明所用的分组参数具有下列值分组长度＝1024(0x0400) 转向1长度＝1分组类型＝65(0x41) 转向2长度＝1反向链路标志＝0 反向速率除数＝2参数CRC＝0xdb43 全零为0x00分组长度和参数CRC字段间的分组数据为0x00，0x04，0x41，0x00，0x02，0x01，0x01，0x43，0xdb，0x00，...
从显示器返回的第一反向链路分组为显示器请求和状态分组，其分组长度为7，分组类型为70。该分组以字节值0x07，0x00，0x46...开始，依此类推。然而，图52中仅可看见第一个字节(0x07)。为了说明实际反向链路延时，该第一反向链路分组在图中时间上被移位将近一个反向链路时钟周期。虚线迹线示出具有零主机到显示器往返延时的理想波形。
选通对齐字节在参数CRC字段的MS字节后被传送，然后是全零字段。来自主机的选通从1切换为零，然后当来自主机的数据改变形成较宽脉冲的电平时返回至1。当数据变为零时，选通以较高速率切换，仅有数据线上数据内的变化会引起对齐字段末尾处的变化。选通为了由扩展时间段的数据信号的固定0或1电平引起的图中剩余部分以较高速率切换，转变落在脉冲图案(边沿)上。
当时钟启动来容纳反向链路分组时，主机的反向链路时钟在转向1时间段之前为零。图下部的箭头表示何时采样数据，这将从以下揭示中变得显而易见。所示正被传输的分组字段的第一个字节(这里是11000000)在转向1之后开始，线电平自主机驱动器被禁用后稳定。第一比特通路中的延时，以及位3中的延时，可以在数据(Data)信号的虚线中所见。
在图53中，可以观察到基于前向链路数据速率的反向速率除数的典型值。实际反向速率除数作为往返链路测量的结果而被确定，以保证适当的反向链路操作。第一区域5302对应于安全操作区域，第二区域5304对应于边缘特性的区域，而第三区域5306表示不能适当操作的设置。
当或在前向或在反向链路上用任一接口类型设置操作时，往返延时测量和反向速率除数设置相同，这是由于它们用实际时钟周期的单位来表示并操作，而非用被发射或被接收到达比特数。
XI.转向和保护时间如前所述，反向链路封装分组内的转向1字段以及往返延时测量分组内的保护时间1指定了允许主机接口驱动器在启用显示器接口驱动器之前被禁用的长度值。转向2和保护时间2字段提供了允许显示器驱动器在启用主机驱动器前被禁用的时间值。保护时间1和保护时间2字段一般用长度的预设或预先选择的值来填充，它不会被调节。根据所使用的接口硬件，这些值可以用经验数据研究得出并且为了改进操作而在某些情况下被调节。
若干因素对转向1的长度确定起作用，并且这些是前向链路数据速率以及主机内MDDI_Data驱动器的最大禁用时间。最大主机驱动器禁用时间在表XI中规定，它示出驱动器需要约10纳秒最大时间来禁用以及约2纳秒来启用。主机驱动器要被禁用的前向链路时钟的最小数量按照下列关系来表示Clocks_to_disableTA1=ForwardLinkDataRateInterfaceTypeFactorFWD·HostDriverDisableDelaymax]]>转向1所允许的值范围按照下列关系来表示Turn_Around_1≥RoundUpToNextInteger(Clocks_to_disableTA18·InterfaceTypeFactorFWD)]]>其中接口类型因子(Interface Type Factor)对于类型I为1，对于类型II为2，对于类型III为4，对于类型IV为8。
联合上面两个公式，可以看见，接口类型因子项被消去，转向1被定义为
Turn_Around_1=RoundUpToNextInteger(ForwardLinkDataRate·HostDriverDisableDelaymax8)]]>例如，1500Mbps的类型III前向链路会使用下面的转向1延时 随着往返延时的增加，从主机被禁用点到显示器被启用时的时序边缘得到改进。
转向2一般用来确定时间长度的因子为前向链路数据速率、显示器内MDDI_Data驱动器的最大禁用时间、以及通信链路的往返延时。禁用显示器驱动器所需时间的计算一般与上面为主机驱动器所讨论的时间相同，并且按照下列关系定义Clocks_to_disableTA2=ForwardLinkDataRateInterfaceTypeFactorFWD·DisplayDriverDisableDelaymax]]>且转向2所允许的值范围表示为Turn_Around_2≥RoundUpToNextInteger(Clocks_to_disableTA2+round_trip_delay+1(8InterfaceTypeFactorFWD))]]>例如，具有10个前向链路时钟的1500Mbps类型III前向链路一般使用以下数量级的转向2延时 Turn_Around_2≥RoundUpToNextInteger(3.75+10+1(84))=8]]>XII.链路延时和偏移的效应MDDI_Data对和MDDI_Stb之间前向链路上的延时偏移会限制最大可能的数据速率，除非使用了延时偏移补偿。造成时序偏移的延时间的差异是由于下面提出的控制器逻辑、线驱动器和接收机以及电缆和连接器产生的。
A.由偏移限制的链路时序分析(MDDI类型-I)1.类型-I链路的延时和偏移示例图57示出类似于图41所示的一般接口电路，用于适合于类型-I接口链路。在图57中，为MDDI类型-I前向链路的多个处理或接口级的每一级示出用于传播延时和偏移的示例性或一般值。MDDI_Stb和MDDI_Data0之间延时内的偏移造成输出时钟的占空比周期失真。使用触发器5728、5732的接收机触发器(RXFF)级的D输入端处的数据必需在时钟边沿后略微变化，以便它可以被可靠地采样。该图示出两根级联的延时线5732a和5732b，用于解决与创建该时序关系有关的两个不同问题。在实际实现中，这些可以被组合到单个延时元件中。
图58说明了用于通过接口的示例性信号处理的类型-I链路上的数据、选通和时钟恢复时序。
显著的总延时偏移一般源于或来自下列级中偏移的总和带有触发器5704、5706的发射机触发器(TXFF)；带有驱动器5708、5710的发射机驱动器(TXDRVR)；电缆5702；带有接收机5722、5724的接收机线接收机(RXRCVR)；以及接收机异或逻辑(RXXOR)。延时1(Delay1)5732a应该匹配或超出RXXOR级中的异或门5736的延时，后者应按以下关系式来确定tPD-min(Delay1)≥tPD-max(XOR)期望满足该要求，使得接收机触发器5728、2732在其时钟输入前不改变。如果RXFF的保持时间为零则这是有效的。
延时2的用途或功能是为了按照下列关系式补偿RXFF触发器的保持时间tPD-min(Delay2)＝tH(RXFF)在许多系统中这会是零，因为保持时间为零，当然在该情况下，延时2(Delay2)的最延时也会是零。
接收机异或级内最差情况的偏移是在数据滞后/选通提前的情况下，其中延时1(Delay1)为最大值，异或门的时钟输出按照下列关系式到达的尽可能早tSKEW-max(RXXOR)＝tPD-max(Delay1)-tPD-min(XOR)在这种情况下，数据可以在两个比特周期n和n+1之间变化，非常接近于其中把比特n+1定时到接收机触发器的时间。
MDDI类型-I链路的最大数据速率(最小比特周期)是通过MDDI链路中所有的驱动器、电缆和接收机预见的最大偏移加上RXFF级内设置的总数据的函数。高达RXRCVR级的输出的链路内的总延时偏移可以表示为tSKEW-max(LINK)＝tSKEW-max(TXFF)+tSKEW-max(TXDRVR)+tSKEW-max(CABLE)+tSKEW-max(RXRCVR)最小比特周期由下式给出tBIT-min＝tSKEW-max(LINK)+tSKEW-max(RXXOR)+tPD-max(Delay2)+tSU(RXFF)在图57所示的示例中，tSKEW-max(LINK)＝1.4纳秒，最小比特周期可表示为tBIT-min＝1.4+0.3+0.2+0.5＝2.4纳秒，或者约为416Mbps。
B.MDDI类型-II、III和IV的链路时序分析图59示出与图41和57所示类似的一般接口电路，用于适合于类型-II、III和IV接口链路。TXFF(5904)、TXDRVR(5908)、RXRCVCR(5922)和RXFF(5932、5928、2930)级中使用附加元件来适合于附加的信号处理。在图59中，为MDDI类型-II前向链路的几个处理或接口级的每一个示出传播延时和偏移的示例性或一般值。除了影响输出时钟占空比的MDDI_Stb和MDDI_Data0之间延时内的偏移之外，在这两个信号以及其它MDDI_Data信号之间也有偏移。在由触发器5928和5930组成的接收机触发器B(RXFFB)级的D输入端的数据在时钟边沿后略微变化，使得它可以被可靠地采样。如果MDDI_Data1早于MDDI_Stb和MDDI_Data0到达，则应该延时MDDI_Data1，使其至少被延时偏移量所采样。为了完成这点而使用Delay3延时线使数据延时。如果MDDI_Data1晚于MDDI_Stb和MDDI_Data0到达，则它也应被Delay3所延时，其中MDDI_Data1变化被移向接近于下一时钟边沿。该过程确定了MDDI类型-II、III或IV链路的数据速率的上限。图60a、60b和60c说明了两个数据信号和MDDI_Stb相对于彼此的时序或偏移关系的某些示例性的不同可能性。
当MDDI_DataX尽可能早的到达时，为了在RXFFB中可靠地采样数据，按照下列关系式设定Delay3tPD-min(Delay3)≥tSKEW-max(LINK)+tH(RXFFB)+tPD-max(XOR)最大链路速度由最小可允许的比特周期所确定。当MDDI_DataX尽可能迟的到达时，这最受到影响。在该情况下，最小可允许的周期时间由下式给出tBIT-min＝tSKEW-max(LINK)+tPD-max(Delay3)+tSU(RXFFB)-tPD-min(XOR)于是链路速度的上限为tPD-max(Delay3)＝tPD-min(Delay3)且给定假设tBIT-min(下限)＝2·tSKEW-max(LINK)+tPD-max(XOR)+tSU(RXFFB)+tH(RXFFB)在上例中，最小比特周期的下限由下列关系式给出tBIT-min(低电平)＝2·1.4+1.5+0.5+0.1＝4.8纳秒，约为208Mbps。
这大大慢于类型-I链路所使用的最大数据速率。MDDI的自动延时偏移补偿能力大大降低了延时偏移对最大链路速率的影响。
XIII.物理层互连描述按照本发明实现接口的所用的物理连接可以用商业可用的零件来实现，譬如由Hirose Electric有限公司在主机端制造的零件号3260-8S2(01)，以及由HiroseElectric有限公司在显示器装置端制造的零件号3240-8P-C。表XIII列出用类型I接口的这种连接器的示例性类型I接口引线分配即“管脚引出线”，并在图61中说明。
表XIII
屏蔽连接到主机接口内的MDDI_Gnd，电缆中的排流线连到显示器连接器的屏蔽。然而，屏蔽和排流线不连到显示器内部的电路地极。
为了足够小而与诸如PDA和无线电话、或者便携式游戏装置这样的移动通信和计算装置一起使用而选定或指明互连元件或装置，与相关装置大小相比并不突出或难看。任何连接器和电路应该能持续用于典型的用户环境中并且允许尤其对于电缆的小尺寸和相对低的费用。传输元件应该供给作为差分NRZ数据的数据和选通信号，它们对于类型I和类型II具有高达约450Mbps的传输速率，对于8比特并行类型IV版本具有高达3.6Gbps的传输速率。
XIV.操作图54a和54b中示出使用本发明实施例的接口操作期间处理数据和分组所采用的一般步骤概述，以及处理图55中分组的接口装置的综述。在这些图中，处理在步骤5402处开始，确定客户机和主机是否用通信通道所连接，这里通信通道是电缆。这会通过由主机使用周期性轮询、在主机输入端(譬如在USB接口处所见)检测连接器或电缆或信号的存在的软件或硬件、及其它已知技术而发生。如果没有客户机与主机相连，则它会根据应用而简单地进入某预定长度的等待状态、进入休眠模式、或者被阻止而等待将来使用，后者要求用户采取行动来重新激活主机。例如，当主机驻留在计算机型装置上时，用户可能必须点击屏幕图标或请求激活主机处理去寻找客户机的程序。同样，USB型连接的简单插入，譬如类型U接口所用，会激活主机处理。
一旦客户机与主机相连，反之亦然，或被检测为存在，则或主机或客户机在步骤5404和5406中发出适当的分组请求服务。客户机在步骤5404中会或发出显示服务请求或发出状态分组。注意到，如上所述，链路可能先前已关闭或者处在休眠模式，因此这可能不是允许的通信链路的完全初始化。一旦通信链路得到同步且主机试图与客户机通信，则客户机还需要将显示性能分组提供给主机，如步骤5408中所示。主机现在可以开始确定客户机能提供的支持类型，包括传输速率。
一般而言，主机和客户机还在步骤5410中协商要被使用的服务模式类型(速率/速度)，例如类型I、类型U、类型II等等。一旦建立了服务类型，主机就开始传输信息。此外，主机可以用往返延时测量分组来与其它信号处理平行地优化通信链路的定时，如步骤5411中所示。
如前所述，所有传输都以子帧报头分组开始，在步骤5412中被传输，其后是数据类型，这里是视频和音频流分组、以及填充符分组，在步骤5414中所示被传输。音频和视频流数据将预先已被准备好并被映射入分组，而填充符分组根据需要被插入来填满媒体帧所需的比特数。主机可以将诸如前向音频信道使能分组这样的分组发送至活动声音装置，或另外，主机可以用上述其它分组类型传输指令或信息，这里示出传输色图、比特块传输或步骤5416中的其它分组。此外，主机和客户机可以使用适当分组交换与键盘或指示装置有关的数据。
在操作期间，若干不同事件之一会发生，这会导致主机或客户机期望不同的数据速率或接口模式类型。例如，计算机或其它传送数据的装置会遇到处理数据中的下载条件，它造成分组的准备或表示变慢。接收数据的显示器会从专用AC电源变为更有限的电池电源，并且或者不能同样快地传输数据、容易地处理指令，或者不能在更有限的电源设置下试用同等程度的分辨率或色深。或者，限制条件可以被消除或者消失，允许任一装置以高速率传输数据。由于这是越来越期望的，因此可以作出请求以改变到较高的传输速率模式。
如果这些或其它类型的已知条件发生或改变，则或主机或客户机会检测到它们并且试图重新协商接口模式。这在步骤5420中示出，其中主机将接口类型切换请求分组(Interface Type Handoff Request Packets)发送至客户机，请求向另一模式的切换，客户机发出接口类型确认分组(Interface Type AcknowledgePackets)，确认被探寻的变化，然后主机发出执行类型切换分组(Perform TypeHandoff Packets)来作出向指定模式的变化。
虽然不需要特定的处理次序，客户机和主机也能交换与指向或从指示装置、键盘或主要与客户机相关的其它用户类型的输入装置接收到的数据有关的分组，然而这些元件也可以存在于主机端。这些分组一般用通用过程或类型元件且非状态机来处理(5502)。此外，上面讨论的某些指令也可由通用处理器来处理(5504，5508)。
在主机和客户机之间交换了数据和指令之后，在某些点上作出决定是否要传输附加数据，或者主机或客户机是否要停止对传输服务。这在步骤5422中示出。如果链路要进入或休眠状态或完全被关闭，则主机将链路关闭(Link Shutdown)分组发送至客户机，并且两端都终止数据传输。
在上述操作处理中被传输的分组将用上面关于主机和客户机控制器讨论的驱动器和接收机来传输。这些线路驱动器和其它逻辑元件与上述状态机和通用处理器相连，如图55的综述所述。在图55中，状态机5502和通用处理器5504还与其它未示出的元件相连，譬如专用USB接口、存储器元件、或驻留在它们所交互动力的链路控制器外的其它组件，包括、但不限于数据源、以及可视显示器装置的视频控制芯片。
处理器和状态机为上述关于保护事件等讨论的驱动器的启用和禁用提供控制，以确保通信链路的有效建立和终止，以及分组传输。
XV.附录除了上面为各种用于实现本发明实施例的结构和协议的分组而讨论的格式、结构和内容之外，这里还给出某些分组类型的更详细的字段内容。这里给出这些以进一步阐明它们分别的用途或操作，从而使本领域的技术人员能更容易地理解本发明并为各种应用而利用它。这里仅进一步讨论尚未讨论过的一些字段。
A.对于视频流分组显示属性字段(Display attributes field)(1字节)具有一系列位值，解释如下。位1和0选择怎样路由显示像素数据。对于位值“00”或“11”，数据显示给双眼，对于位值“10”，数据仅被路由至左眼，而对于位值“01”，数据仅被路由至右眼。位2表示是否以交织格式给出像素数据(Pixel Data)，行号(像素Y坐标)在从一行前进至下一行时增1。当该位值为“1”时，像素数据为交织格式，行号在从一行前进至下一行时增2。位3表示像素数据处在交替像素格式。这类似于由位2使能的标准交织模式，但交织是垂直的而非平行的。当位3为0时，像素数据处在标准渐进格式，列号(像素X坐标)在接收到每个连续像素时增1。当位3为1时，像素数据处在交替像素格式，列号在接收到每个像素时增2。位7至4留待将来使用并且一般被设为零。
2字节的X起始和Y起始字段(X Start and Y Start fields)指定了像素数据字段内第一个像素点的X和Y的绝对坐标(X Start，Y Start)。2字节的X左边缘和Y上边缘字段(X Left Edge and Y Top Edge fields)指定了由像素数据字段填充的屏幕窗的左边缘坐标X和上边缘坐标Y，而X右边缘和Y下边缘字段(X RightEdge and Y Bottom Edge fields)指定了更新窗的右边缘坐标X和下边缘坐标Y。
像素计数字段(Pixel Count field)(2字节)指定了下面像素数据字段内的像素数目。
参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到像素计数的所有字节的CRC。如果该CRC校验失败，则丢弃整个分组。
像素数据字段(Pixel Data field)包含要被显示的原始视频信息，它以视频数据格式描述符所描述的方式被格式化。如其它地方所讨论的，数据一次被发射一“行”。
像素数据CRC字段(Pixel Data CRC field)(2字节)仅仅包含像素数据的16位CRC。如果该值的CRC验证失败，则仍能使用像素数据，但是CRC差错计数增一。
B.对于视频流分组音频信道ID字段(Audio Channel ID field)(1字节)标识客户机装置将音频数据发送所至的特定音频信道。物理音频信道在该字段内被指定或由该字段映射，其值0、1、2、3、4、5、6或7分别表示左前、右前、左后、右后、前中、亚低音扬声器、左环绕、以及右环绕信道。音频信道ID 254表示数字音频采样的单个流被发送至左前和右前两条信道。这简化了为话音通信使用立体声耳机的应用、PDA中的生产力提高应用、以及其中简单用户接口产生警示音的任何应用。ID字段的值在8到253间变化，255当前留待新设计需要附加指派而使用。
音频采样计数字段(Audio Sample Count field)(2字节)指定了该分组内的音频采样数。
每采样和分组比特数字段(Bits Per Sample and Packing field)包含1字节，指定了音频数据的间隔格式。通常使用的格式是位4至0定义每PCM音频采样的比特数。然后，位5指定数字音频数据采样是否被分组。如上所述，图12说明了经分组和字节对齐的音频采样间的差异。位5的值“0”表示数字音频数据字段内的各连续PCM音频采样与接口字节边界字节对齐，而值“1”表示各连续PCM音频采样相对于前一音频采样被打包。该位仅当位4至0中定义的值(每PCM音频采样的比特数)并非八的倍数时有效。位7至6留待系统设计期望附加指派时使用，并且一般被设为值零。
音频采样率字段(Audio Sample Rate field)(1字节)指定了音频PCM采样率。所使用的格式是值0表示每秒8000(sps)采样的速率，值1表示16000sps，值2表示24000sps，值3表示32000sps，值4表示40000sps，值5表示48000sps，值6表示11025sps，值7表示22050sps，且值8表示44100，值9至15留待将来使用，因此它们现在被设为零。
参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到音频采样率的所有字节的16位CRC。如果该CRC正常校验失败，则丢弃整个分组。数字音频数据字段包含要被播放的原始音频采样，并且形式通常为如无符号整数这样的线性格式。音频数据CRC字段(2字节)包含仅仅音频数据的16位CRC。如果该CRC校验失败，则仍能使用音频数据，但是CRC差错计数增一。
C.对于用户定义的流分组2字节的流ID号字段(Stream ID Number field)用于表示特定的视频流。流参数和流数据字段(Stream Parameters and Stream Data fields)的内容由MDDI设备制造商定义。2字节的流参数CRC字段(Stream Parameter CRC field)包含从分组长度开始到音频编码字节的所有字节的16位CRC。如果该CRC未能通过校验测，则丢弃整个分组。2字节的流数据CRC字段(Stream Data CRC field)包含仅仅流数据的CRC。如果该CRC未能正常通过校验，则仍流数据的使用是任选的，这取决于应用的要求。视良好CRC而定的流数据的使用要求在确认CRC为好之前缓冲流数据。如果CRC未能通过校验，则CRC差错计数增一。
D.对于色图分组色图数据大小字段(Color Map Data Size field)(2字节)指定了该分组内色图数据字段内存在的色图表项的总数。色图数据内的字节数是色图大小的3倍。色图大小被设为零，不发送任何色图数据。如果色图大小为零，则色图偏移值仍被发出但被显示器忽略。色图偏移字段(Color Map Offset field)(2字节)指定了该分组内从显示装置色图表开始处色图数据的偏移。
2字节的参数CRC字段(Parameter CRC field)包含从分组长度到音频编码字节的所有字节的CRC。如果该CRC校验失败，则丢弃整个分组。
对于色图数据字段而言，各色图单元为3字节值，其值第一字节指定蓝色的大小，第二字节指定绿色的大小，而第三字节指定了红色的大小。色图大小字段指定了色图数据字段内存在的3字节色图表项的数目。如果单个色图不能适合一个视频数据格式和色图分组(Video Data Format and Color Map Packet)，则可以通过在每个分组内发出具有不同色图数据和色图偏移(Color Map Data and Color MapOffsets)的多个分组而指定整个色图。
2字节的色图数据CRC字段(Color Map Data CRC field)包含仅仅色图数据的CRC。如果该CRC校验失败，则仍能使用色图数据，但CEC计数增一。
E.对于反向链路封装分组反向链路标志字段(Reverse Link Flags field)(1字节)包含一组标志位来从显示器请求信息。如果一个位(这里是位0)被设为一，则主机用显示性能分组从显示器请求指定信息。如果该位为零，则主机不需要来自显示器的信息。其余位(这里是位1至7)留待将来使用并且被设为零。
反向速率除数字段(Reverse Rate Divisor field)(1字节)指定关于反向链路数据时钟发生的MDDI_Stb周期数。反向链路数据时钟等于除以反向速率除数两倍的前向链路数据时钟。反向链路数据速率与反向链路数据链路以及反向链路上的接口类型有关。对于类型I接口而言，反向数据速率等于反向链路数据时钟，对于类型II、类型III和类型IV接口而言，反向数据速率分别等于反向链路数据时钟的两倍、四倍和八倍。
转向1长度字段(Turn-Around 1 Length field)(1字节)指定了为转向1分配的总字节数。推荐转向1的长度是主机内MDDI_Data驱动器禁用输出所需的字节数。这基于上面讨论的输出禁用时间、前向链路数据速率、以及所使用的前向链路接口类型选择。上面给出转向1设置更完全的描述。
转向2长度字段(Turn-Around 2 Length field)(1字节)指定了为转向分配的总字节数。推荐转向2的长度是显示器内MDDI_Data驱动器禁用它们的输出加上往返延时所需的字节数。上面给出转向2设置的描述。
参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到转向长度的所有比特的16位CRC。如果该CRC未能通过校验，则丢弃整个分组。
全零字段(All Zero field)(1字节)被设为等于零，并且用于确保在第一保护时间周期禁用线路驱动器之前MDDI_Data信号处在零状态。
转向1字段用于建立第一转向周期。由转向长度参数指定的字节数由该字段分配，以允许主机内的MDDI_Data线路驱动器在启用客户机(显示器)内的线路驱动器之前禁用。主机在转向1的位0期间禁用其MDDI_Data线路驱动器，客户机(显示器)在转向1的最后一位后立即启用其线路驱动器。MDDI_Stb信号好像转向周期为全零一样工作。
反向数据分组字段(Reverse Data Packets field)包含从客户机被发送至主机的一系列数据分组。如前所述，发出填充符分组以填充未由其它分组类型使用的其余空间。
转向2字段用于建立第二转向周期。由转向长度参数指定的字节数由该字段分配。
驱动器再使能字段(Driver Re-enable field)使用等于零的1字节来确保全部MDDI_Data信号在下一分组的分组长度字段之前被再使能。
F.对于显示性能分组协议版本字段(Protocol Version field)用2字节来指定由客户机使用的协议版本。初始版本被设为等于零，而最小协议版本字段(Minimum Protocol Versionfield)用2字节来指定客户机能使用或解释的最小协议版本。显示数据速率性能字段(Di splay Data Rate Capability field)(2字节)指定了显示器能在接口的前向链路上接收的最大数据速率，并且以每秒兆比特数(Mbps)的形式指定。接口类型性能字段(Interface Type Capability field)(1字节)指定了前向和反向链路上支持的接口类型。这当前通过分别选择位0、位1或位2来选择前向链路上的类型II、类型III或类型IV模式来表示，分别选择位3、位4或位5来选择反向链路上的类型II、类型III或类型IV模式；位6和7待用并被设为零。位图宽度和高度字段(Bitmap Width and Height field)(2字节)以像素指定了位图的宽度和高度。
单色性能字段(Monochrome Capability field)(1字节)用于可以单色格式显示的分辨率比特数。如果显示器不使用单色格式，则该值被设为零。位7至4留待将来使用，因此被设为零。位3至0定义了每个像素存在的灰度的最大比特数。这四位能够为每个像素指定值1至15。如果该值为零，则显示器不支持单色格式。
色图性能字段(Colormap Capability field)(3字节)指定了显示器内色图中存在的最大表项数。如果显示器不能使用色图格式，则该值为零。
RGB性能字段(RGB Capability field)(2字节)指定了能以RGB格式显示的分辨率的比特数。如果显示器不能使用RGB格式，则该值为零。RGB性能字由三个分开的无符号值组成，其中位3至0定义蓝色的最大比特数，位7至4定义绿色的最大比特数，而位11至8定义每个像素内红色的最大比特数。目前，位15至12留待将来使用并且一般被设为零。
Y Cr Cb性能字段(Y Cr Cb Capability field)(2字节)指定了能以Y Cr Cb格式显示的分辨率的比特数。如果显示器不使用Y Cr Cb格式，则该值为零。Y CrCb性能字由三个分开的无符号值组成，其中位3至0定义Cb采样中的最大比特数，位7至4定义Cr采样中的最大比特数，位11至8定义Y采样中的最大比特数，而位15至12留待将来使用并且一般被设为零。
显示器特征性能指示符字段(Display Feature Capability Indicators field)使用了4字节，包含一组标志，只是显示器内支持的特定特征。设为1的位表示性能得到支持，而设为零的位表示不支持该性能。位0的值表示是否支持位图块传输分组(Bitmap Block Transfer Packet)(分组类型71)。位1、2和3的值分别表示是否支持位图区域填充分组(分组类型72)、位案填充分组(分组类型73)、或通信链路数据信道分组(分组类型74)。位4的值表示显示器是否具有能力来使一个颜色透明，而位5和6的值表示显示器是否能分别以分组格式接收视频数据或音频数据，而位7的值表示显示器是否能发出来自照相机的反向链路视频流。位11和12的值分别或表示客户机何时与指示装置通信并能发送和接收指示装置数据分组，或表示客户机何时与键盘通信并能发送和接收键盘数据分组。位13至31当前留待将来使用或系统设计者有用的替代分配，并且一般被设为零。
显示器视频帧速率性能字段(Display Video Frame Rate Capability field)(1字节)以每秒帧数指定显示器的最大视频帧更新性能。主机可以选择比该字段中规定的值更低的速率更新图像。
音频缓冲深度字段(Audio Buffer Depth field)(2字节)指定了每个音频流专用的显示器内的弹性缓冲器深度。
音频信道性能字段(Audio Channel Capability field)(2字节)包含一组标志，表示显示器(客户机)支持哪些音频信道。设为1的位表示支持该信道，设为零的位表示不支持该信道。位位置被分配给不同的信道，使得位位置0、1、2、3、4、5、6和7分别表示左前、右前、左后、右后、前中、亚低音扬声器、左环绕以及右环绕信道。位8至15当前留待将来使用，并且一般被设为零。
前向链路的2字节音频采样率性能字段(Audio Sample Rate Capability field)包含一组标志，表示客户机装置的音频采样率性能。位位置被分配给不同速率，由此，位0、1、2、3、4、5、6、7和8分别被分配给每秒8000、16000、24000、32000、40000、48000、11025、22050和44100个采样，其中位9至15根据需要留待将来或替代速率的使用，因此它们现在被设为“0”。把这些位中的一位设置为“1”表示支持特定的采样率，设为“0”表示不支持该采样率。
最小子帧速率字段(Minimum Sub-frame Rate field)(2字节)以每秒帧数指定了最小子帧速率。最小子帧速率使显示器状态更新速率足以读取显示器内的某些传感器或指示装置。
反向链路的2字节麦克风采样率性能字段(Mic Sample Rate Capability field)包含一组标志，表示客户机装置内麦克风的音频采样率性能。因MDDI起见，客户机装置麦克风被配置成支持至少每秒8000个采样的速率。该字段的位位置被分配给不同速率，由此，位0、1、2、3、4、5、6、7和8分别用于表示每秒8000、16000、24000、32000、40000、48000、11025、22050和44100个采样(SPS)，其中位9至15留待将来或替代速率的使用，因此它们现在被设为“0”。把这些位中的一位设置为“1”表示支持特定的采样率，设为“0”表示不支持该采样率。如果未连接任何麦克风，则各麦克风采样速率性能位被设为等于零。
内容保护类型字段(Content Protection Type field)(2字节)包含一组标志，表示由显示器支持的数字内容保护的类型。目前，位位置1用于表示何时支持DTCP，位位置1用于表示何时支持HDCP，而位位置2至15留待所期望或可用的其它保护方案的使用，因而它们目前被设为零。
G.对于显示器请求和状态分组反向链路请求字段(Reverse Link Request field)(3字节)指定了在将信息发送至主机的下一子帧内显示器在反向链路内所需的字节数。
CRC差错计数字段(CRC Error Count field)(1字节)表示自媒体帧开始以来已发生多少CRC差错。CRC计数在发出子帧计数为零的子帧报头分组时被重置。如果CRC差错的实际数量超出255，则该值在255处饱和。
性能变化字段(Capability Change field)用1字节表示显示器性能的变化。如果用户连接了诸如麦克风、键盘或显示器这样的外部设备，或者对于某些其它原因而言，则这会发生。当位[7:0]等于0时，则性能自上一次发出显示器性能分组以来未发生变化。然而，当位[7:0]等于1至255时，则性能已变化。显示性能分组被检查以确定新的显示特性。
H.对于比特块传输分组窗口左上坐标X值和Y值字段(Window Upper Left Coordinate X Value andY Value field)使用了2个字节，各指定要被移动的窗口的左上角坐标的X和Y值。窗口宽度和高度字段(Window Width and Height field)使用了2个字节，各指定了要被移动的窗口的宽度和高度。窗口X移动和Y移动字段(Window X Movementand Y Movement field)使用了2字节，每一个分别指定了应被水平或垂直移动的窗口的像素数。X的正值使窗口向右移动，负值使其向左移动，而Y的正值使窗口向下移动，而负值使其向上移动。
I.对于位图区域填充分组窗口左上坐标X值和Y值字段(Window Upper Left Coordinate X Value andY value fields)使用了2字节，各指定了要被填充的窗口左上角坐标的X和Y值。窗口宽度和高度字段(Window Width and Height fields)(2字节)指定了要被填充的窗口的宽度和高度。视频数据格式描述符字段(Video Data Format Descriptorfield)(2字节)指定了像素区域填充值的格式。该格式与视频流分组内同一字段的格式相同。像素区域填充值字段(Pixel Area Fill Value field)(4字节)包含要被填充入上述字段指定的窗口的像素值。该像素的格式在视频数据格式描述符字段内指定。
J.对于位案填充分组窗口左上坐标X值和Y值字段(Window Upper Left Coordinate X Value andY value fields)使用了2字节，各指定了要被填充的窗口左上角坐标的X和Y值。窗口宽度和高度字段(Window Width and Height fields)(各为2字节)指定了要被填充的窗口的宽度和高度。图案宽度和图案高度(Pattern Width and PatternHeight fields)(各为2字节)分别指定了填充图案的宽度和高度。2字节的视频数据格式描述符字段(Video Data Format Descriptor field)指定了像素区域填充值的格式。图11说明了视频数据格式描述符怎样被编码。在视频流分组中相同的字段格式也相同。
参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到视频格式描述符的所有字节。如果该CRC校验失败，则丢弃整个分组。图案像素数据字段(Pattern Pixel Data field)包含原始视频信息，指定了格式为由视频数据格式描述符所指定的格式的填充图案。数据被分组成字节，各行的第一像素必须字节对齐。填充图案数据每次被发送一行。图案像素数据CRC字段(Pattern Pixel Data CRCfield)(2字节)仅包含图案像素数据的CRC。如果该CRC校验失败，则仍旧使用图案像素数据，但是CRC差错计数应该增一。
K.通信链路数据信道分组参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到视频格式描述符的所有字节的16位CRC。如果该CRC校验失败，则丢弃整个分组。
通信链路数据字段(Communication Link Data field)包含来自通信信道的原始数据。该数据简单地被传递到显示器内的计算装置中。
通信链路数据CRC字段(Communication Link Data CRC field)(2字节)仅包含通信链路数据的16位CRC。如果该CRC校验失败，则仍旧使用通信链路数据，但是CRC差错计数应该增一。
L.对于接口类型切换请求分组接口类型字段(Interface Typefield)(1字节)指定了要使用的新接口类型。该字段内的值以下列方式指定了接口类型。如果位7中的值等于0，则类型切换请求用于前向链路，如果等于1，则类型切换请求用于反向链路。位6至3留待将来使用，并且一般被设为零。位2至0用于定义要使用的接口类型，其中值1表示向类型I模式的切换，值2表示向类型II模式的切换，值3表示向类型III模式的切换，而值4表示向类型IV模式的切换。值0以及5至7留待将来指定替代模式或模式的组合。
M.对于接口类型确认分组接口类型字段(Interface Type field)(1字节)的值确认要使用的新接口类型。该字段内的值以下列方式指定接口类型。如果位7等于0，则类型切换请求用于前向链路，或者，如果等于1，则类型切换请求用于反向链路。位位置6至3根据需要目前保留用于分配其它接口类型，并且一般被设为零。然而，位位置2至0用于定义要使用的接口类型，其中值0表示否定确认，或者不能执行所请求的切换，值1、2、3和4分别表示向类型I、类型II、类型III和类型IV模式的切换。值5至7留待将来根据需要分配替代模式。
N.对于执行类型切换分组1字节的接口类型字段(Interface Type field)表示要使用的新接口类型。该字段内的值首先通过用位7的值来确定类型切换用于前向还是反向链路而指定接口类型。值“0”表示类型接口请求用于前向链路，值“1”表示接口请求用于反向链路。位6至3留待将来使用，并且同样一般被设为零值。然而，位2至0用于定义要使用的接口类型，其中值1、2、3和4分别表示向类型I、类型II、类型III和类型IV模式的切换。这些位的值5至7的使用留待将来根据需要分配替代模式。
O.对于前向音频信道使能分组音频信道使能屏蔽字段(Audio Channel Enable Mask field)(1字节)包含一组标志，表示客户机内要被使能的音频信道。设为1的位使能相应的信道，而设为零的位禁用相应的信道。位0至5分配信道0至5，分别针对左前、右前、左后、右后、前中、以及亚低音扬声器信道。位6和7留待将来使用，并且同时被设为零。
P.对于反向音频采样率分组音频采样率字段(Audio Sample Rate field)(1字节)指定了数字音频采样率。该字段的值分配到不同的速率，其中值0、1、2、3、4、5、6、7和8分别用于指定每秒8000、16000、32000、40000、48000、11025、22050以及44100个采样(SPS)，值9至254留待根据需要的其它速率的使用，因此它们目前被设为“0”。值255用于禁用反向链路音频流。
采样格式字段(Sample Format field)(1字节)指定了数字音频采样的格式。当位[1:0]等于0时，数字音频采样为线性格式，当它们等于1时，数字音频采样为μ-律格式，而当它们等于2时，数字音频采样为A-律格式。位[7:2]留待音频格式分配中根据需要的替代使用，并且一般被设为等于零。
Q.对于数字内容保护开销分组内容保护分组字段(Content Protection Type field)(1字节)指定了所使用的数字内容保护方法。值0表示数字传输内容保护(DTCP)，而值1表示高带宽数字内容保护系统(HDCP)。值范围2至255目前未指定，但留待根据需要的替代保护方案的使用。内容保护开销消息字段(Content Protection Overhead Messages field)是可变长度字段，包含在主机和客户机间发送的内容保护消息。
R.对于透明色使能分组透明色使能字段(Transparent color Enable field)(1字节)指定了透明色模式何时被使能或禁用。如果位0等于0，则禁用透明色模式，如果等于1，则使能透明色模式，且透明色由下列两个参数指定。该字节的位1至7留待将来使用并且被设为零。
视频数据格式描述符字段(Video Data Format Descriptor field)(2字节)指定了像素数据填充值的格式。图11说明了视频数据格式描述符怎样被编码。该格式一般与视频流分组内同一字段的格式相同。
像素区域填充值字段(Pixel Areal Fill Value field)使用了为要被填入上面指定的窗口的像素值分配的4字节。该像素的值在视频数据格式描述符字段内指定。
S.对于往返延时测量分组参数CRC字段(Parameter CRC field)(2字节)包含从分组长度到视频格式描述符的所有字节的16位CRC。如果该CRC校验失败，则丢弃整个分组。
全零字段(All Zero field)(1字节)包含零来确保所有MDDI_Data信号在第一保护时间周期禁用线路驱动器之前处于零状态。
保护时间1字段(Guard Time 1 field)(8字节)用于允许主机内的MDDI_Data线路驱动器在使能客户机(显示器)内的线路驱动器之前禁用。主机在保护时间1的位0期间禁用其MDDI_Data线路驱动器，显示器在保护时间1的最后一位后立即使能其线路驱动器。
测量周期字段(Measurement Period field)是512字节的窗，用于允许显示器在前向链路上所用的数据速率一半处用0xff、0xff、0x0应答。该速率对应于反向链路速率除数为1。显示器在测量周期的开始处立即返回该应答。该应答将在主机处测量周期的第一位开始后刚好在链路的往返延时处在主机处被接收。显示器内的MDDI_Data线路驱动器在紧接着来自显示器的0xff、0xff、0x0应答的前后被禁用。
保护时间2字段(Guard Time 2 field)(2字节)内的值允许客户机MDDI_Data线路驱动器在使能主机内的线路驱动器之前禁用。保护时间2总是存在，但仅在往返延时为可以在测量周期内测得的最大量时才需要。客户机在保护时间2的位0期间禁用其线路驱动器，主机紧接着保护时间2的最后一位后使能其线路驱动器。
驱动器再使能字段(Driver Re-enable field)(1字节)被设为等于零，以确保所有MDDI_Data信号在下一分组的分组长度字段前被再使能。
T.对于前向链路偏移校准分组参数CRC字段(2字节)包含从分组长度(Packet Length)到分组类型(PacketType)的所有字节的16比特CRC。如果该CRC未能校验，则丢弃整个分组。
校准数据序列字段(Calibrition Data Sequence field)包含一512字节的数据序列，它使MDDI_Data信号在每个数据周期间反复。在处理校准数据序列期间，MDDI主机控制器把所有的MDDI_Data信号设为等于选通信号。显示器时钟恢复电路应该仅使用MDDI_Stb，而不是MDDI_Stb或MDDI_Data0来恢复数据时钟，同时校准数据序列被客户机显示器所接收。根据校准数据序列字段开始处的MDDI_Stb信号的实际相位，校准数据序列一般会是下列基于发送该分组时所使用的接口类型之一类型I-0xaa，0xaa...或0x55，0x55...
类型II-0xcc，0xcc...或0x33，0x33...
类型III-0xf0，0xf0...或0x0f，0x0f...
类型IV-0xff，0x00，0xff，0x00...或0x00，0xff，0x00，0xff...
图62中分别说明了类型-I和类型-II接口两者的可能的MDDI_Data和MDDI_Stb波形的例子。
XVI.结论虽然上面已描述了本发明的各种实施例，然而可以理解，它们仅通过示例来给出，而非限制。因此，本发明的宽泛程度和范围不应由上述示例性实施例所限制，而仅应按照所附权利要求和它们的等价物来定义。
权利要求
1.一种在通信路径上以高速率在主机装置和客户机装置之间传送数字显示数据的数字数据接口，其特征在于包括多个链接在一起的分组结构，用于在所述通信路径上在主机和客户机之间传送一组预先选定的数字控制和显示数据的通信协议；以及驻留在通过所述通信路径与所述客户机耦合的所述主机装置中的至少一个链路控制器，用于产生、发送、并且接收形成所述通信协议的分组，从而将数字显示数据组成一个或多个类型的数据分组。
2.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括，所述分组在媒体帧内组合在一起，媒体帧在具有预定义固定长度的所述主机和客户机之间被传送，其中预定数量的所述分组具有不同且可变的长度。
3.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括子帧报头分组，它位于来自所述主机的分组传送的开头。
4.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括信息在所述通信链路上在所述主机和客户机之间的双向传送。
5.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述链路控制器是主机链路控制器，并且还包括驻留在所述客户机装置内的至少一个客户机链路控制器，所述客户机装置通过所述通信路径与所述主机耦合，该链路控制器用于产生、发送、并且接收形成所述通信协议的分组，从而将数字显示数据组成一个或多个类型的数据分组。
6.如权利要求5所述的接口，其特征在于，所述主机链路控制器包括一个或多个差分线路驱动器；且所述客户机链路控制器包括与所述通信路径耦合的一个或多个差分线接收机。
7.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括视频类型数据的一个或多个视频流分组，音频类型数据的视频流分组用于在前向链路上将数据从所述主机传送到所述客户机来显现给客户机用户。
8.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括一个或多个反向链路封装分组，为所述客户机将数据传送到所述主机。
9.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机链路控制器从客户机装置请求显示性能信息，以便确定所述客户机装置能通过所述接口而提供何种类型的数据和数据速率。
10.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置包括无线通信装置。
11.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置包括其中部署了无线调制解调器的便携式计算机。
12.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置包括中央处理器。
13.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置被配置为个人生产力装置。
14.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置被配置为个人娱乐装置。
15.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述客户机装置包括便携式视频显示器。
16.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述主机装置包括便携式视频显现系统。
17.如权利要求16所述的接口，其特征在于，所述便携式视频显现系统包括DVD播放器。
18.如权利要求16所述的接口，其特征在于，所述便携式视频显现系统包括游戏装置。
19.如权利要求1所述的接口，其特征在于，所述客户机装置包括便携式音频显现系统。
20.如权利要求2所述的接口，其特征在于还包括多种传送模式，各允许在给定时间段上并行传送最大比特数量不同的数据，每个模式都可以通过所述主机和所述客户机链路驱动器之间的协商来选择；以及其中所述传送模式在数据传送期间可以在所述模式之间动态调节。
21.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括多个分组，可用于传送从一组关于色图(Color Map)、比特分组传送(Bit Block Transfer)、位图区域填充(Bitmap Area Fill)、位案填充(Bitmap Pattern Fill)、以及透明色使能类型分组(Transparent Color Enable)中选择的视频信息。
22.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括可由所述主机产生的填充符(Filler)类型分组，用于占据没有数据的前向链路传输期间。
23.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括用户定义的流类型(User-Defined Stream)分组，用于传送接口用户定义的数据。
24.如权利要求1所述的接口，其特征在于，还包括链路关闭(Link Shutdown)类型分组，用于由所述主机传输到所述客户机，以终止所述通信路径上各方向上的数据传送。
25.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括所述客户机用来从休眠状态唤醒所述主机的装置。
26.一种为了显现给用户而在通信路径上以高速率在主机装置和客户机装置之间传送数字数据的方法，其特征在于包括产生一个或多个预定义的分组结构并且将它们链接在一起以形成预定义的通信协议；用所述通信协议在所述通信路径上的所述主机和所述客户机装置之间传送一组预先选择的数字控制和显现数据；将驻留在所述主机装置中的至少一个主机链路控制器通过所述通信路径耦合到所述客户机装置，主机链路控制器用于产生、发送、接收形成所述通信协议的分组，并且将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组；以及用所述链路控制器在所述通信路径上以分组形式传送数据。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，为了在所述主机和客户机之间的通信在媒体帧内将所述分组组合在一起，媒体帧具有预定义的固定长度，带有预定数量的具有不同且可变长度的所述分组。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，开始传送来自所述主机的带有子帧报头(Sub-frame Header)类型分组的分组。
29.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，在所述通信链路上在所述主机和客户机之间双向传送信息。
30.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，驻留在所述客户机装置内的至少一个客户机链路控制器，所述客户机装置通过所述通信路径与所述主机装置耦合，用于产生、发送、并接收形成所述通信协议的分组，并且将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述主机链路控制器包括一个或多个差分线路驱动器；且所述客户机链路控制器包括与所述通信路径耦合的一个或多个差分线接收器。
32.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，为了显现给客户机用户，用一个或多个视频类型数据的视频流(Video Stream)类型分组、以及音频类型数据的音频流(Audio Stream)类型分组将数据从所述主机传送到所述客户机。
33.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，用一个或多个反向链路封装(Reverse Link Encapsulation)类型分组将数据从所述客户机传送到所述主机。
34.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，由主机链路控制器请求来自所述客户机的显示性能信息，以便确定所述客户机能通过所述接口提供何种类型的数据和数据速率。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于还包括，用至少一个显示性能(Display Capability)类型分组将显示或显现性能从客户机链路控制器传送到所述主机链路控制器。
36.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述通信路径包括具有一系列四根或多根导线的电缆以及一个屏蔽。
37.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，由各所述链路控制器作为所述通信路径的一部分而运行USB数据接口。
38.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述主机包括无线通信装置。
39.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述主机包括其中部署了无线调制解调器的便携式计算机。
40.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述客户机装置包括便携式视频显示器。
41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，所述便携式视频显示器包括微显示装置。
42.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述客户机装置包括便携式音频显现系统。
43.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，将要被传送到所述客户机装置的多媒体数据存储在所述主机处。
44.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述分组各包括分组长度字段、一个或多个分组数据字段、以及循环冗余码校验字段。
45.如权利要求27所述的方法，其特征在于还包括在所述主机和客户机链路驱动器之间协商在各方向上使用多种传送模式之一，各允许在给定时间段上并行传送最大比特数量不同的数据；以及在数据传送期间在所述传送模式之间动态地调节。
46.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，用一个或多个分组来传送从关于色图(Color Map)、比特分组传送(Bit Block Transfer)、位图区域填充(Bitmap Area Fill)、位案填充(Bitmap Pattern Fill)、以及透明色使能类型分组(Transparent Color Enable)的一组中选择的视频信息。
47.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，由所述主机产生填充符(Filler)类型分组以占据没有数据的前向链路传输期间。
48.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，用用户定义的流(User-Defined Stream)类型数据传送接口用户定义的数据。
49.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括，用由所述主机到所述客户机传输的链路关闭(Link Shutdown)类型分组在所述通信路径上终止任一方向上的数据传送。
50.如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括通过与所述客户机通信而从休眠状态唤醒所述主机。
51.一种为了显现给用户而在通信路径上以高速率在主机装置和客户机装置之间传送数字数据的装置，其特征在于包括所述主机装置内部署的至少一个主机链路控制器，产生一个或多个预定义的分组结构并且将它们链接在一起以形成预定义的通信协议，以及用所述通信协议在所述通信路径上的所述主机和所述客户机装置之间传送一组预先选择的数字控制和显现数据；至少一个客户机控制器，部署在所述客户机装置内并且通过所述通信路径与所述主机链路控制器耦合；以及各主机链路控制器用于产生、发送、接收形成所述通信协议的分组，并且将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组。
52.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机控制器包括状态机。
53.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机控制器包括通用信号处理器。
54.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述分组在媒体帧内被组合在一起用于所述主机和客户机之间的通信，媒体帧具有预定义的固定长度，带有预定数量的具有不同且可变长度的所述分组。
55.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括，在开始从所述主机传送分组时的子帧报头(Sub-frame Header)类型分组。
56.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述链路控制器用于在所述通信链路上的所述主机和客户机装置之间双向传送信息。
57.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述客户机控制器包括与所述客户机装置耦合的客户机接收机。
58.如权利要求57所述的装置，其特征在于，所述主机控制器包括一个或多个差分线路驱动器；所述客户机接收机包括与所述通信路径耦合的一个或多个差分线接收机。
59.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括视频类型数据的视频流(Video Stream)类型分组，以及当将数据从所述主机传送到所述客户机来显现给客户机用户所用的音频类型的音频流(Audio Stream)类型分组。
60.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括一个或多个反向链路封装(Reverse Link Encapsulation)类型分组，用于将数据从所述客户机传送到所述主机。
61.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机控制器用于从客户机请求显示性能信息，以便确定所述客户机能够通过所述接口提供何种类型的数据和数据速率。
62.如权利要求61所述的装置，其特征在于还包括至少一个显示性能信息，用于将显示或显现性能从客户机链路控制器传送到所述主机链路控制器。
63.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述通信路径包括具有一系列四根或多根导线以及一个屏蔽的电缆。
64.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述电缆包括六根导线和一个屏蔽。
65.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述电缆包括八根导线和一个屏蔽。
66.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述通信路径包括由4根导线、一个USB类型接口、以及一个屏蔽、组成的电缆。
67.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述电缆导线各包括多股线，其阻抗为每一千英尺长度约110欧姆，信号传播速度约为0.66c，通过电缆的最大延时小于8.0纳秒，以及一个屏蔽。
68.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机装置包括无线通信装置。
69.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机装置包括其中部署了无线调制解调器的便携式计算机。
70.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述客户机装置包括便携式视频显示器。
71.如权利要求70所述的装置，其特征在于，所述便携式视频显示器包括微显示装置。
72.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述客户机装置包括便携式音频显现系统。
73.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括数据存储器，用于保持将由所述主机传送到所述客户机装置的多媒体数据。
74.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述分组各包括一个分组长度字段、一个或多个分组数据字段、以及一个循环冗余码校验字段。
75.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机和客户机链路控制器用于在各方向使用多个传送模式之一，各允许在给定时间段上并行传送最大比特数不同的数据；并且能在数据传送期间在所述传送模式之间被动态调节。
76.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括多个用于传送视频信息的分组的一个或多个，视频信息从一组关于色图组、比特块传输、位图区域填充、以及透明色使能类型分组中选出。
77.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括填充符类型分组，用于由所述主机传送以占据不具有数据的前向链路传输时段。
78.如权利要求51所述的装置，其特征在于还包括键盘数据和指示装置数据类型分组，用于将数据传送到与所述客户机装置相关的用户输入装置或从其传送数据。
79.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述主机控制器用于将链路关闭类型分组发送到所述客户机装置，从而终止在所述通信路径上任一方向上的数据传送。
80.一种用于电子系统中的计算机程序产品，用于为了显现给用户而在通信路径上的主机装置和客户机装置之间以高速率传送数字数据，该计算机程序产品的特征在于包括计算机可用媒体，所述媒体中包含计算机可读程序代码装置，用于使应用程序在计算机系统上执行，所述计算机可读程序代码装置包括计算机可读第一程序代码装置，用于使计算机系统产生多个预定分组结构的一个或多个，并且将它们链接在一起以形成预定义的通信协议；计算机可读第二程序代码装置，用于使计算机系统用所述通信协议在所述通信路径上的所述主机和所述客户机装置之间传送一组预先选定的数字控制和显现数据；计算机可读第三程序代码装置，用于使计算机系统将部署在所述主机装置中的至少一个主机链路控制器通过所述通信路径耦合到部署在所述客户机装置中的至少一个客户机控制器，链路控制器用于产生、发送并接收形成所述通信协议的分组，并且将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组；以及计算机可读第四程序代码装置，用于使计算机系统用所述链路控制器在所述通信路径上以分组形式传送数据。
81.一种为了显现给用户而在通信路径上的主机装置和客户机装置之间以高速率传送数字数据的装置，其特征在于包括产生多个预定义分组结构的一个或多个、并且将它们链接在一起以形成预定义通信协议的装置；用所述通信协议在所述通信路径上的所述主机和所述客户机装置间传送一组预先选定的数字控制和显现数据的装置；通过所述通信路径将至少两个链路控制器耦合在一起的装置，每个都在所述主机和客户机中的一个之内，各用于产生、发送并接收形成所述通信协议的分组，并且将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组；以及用所述链路控制器在所述通信路径上以分组形式传送数据的装置。
82.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，在用于所述主机和客户机间通信的媒体帧内将所述分组组合在一起的装置，该媒体帧具有预定义的固定长度，带有预定数量的具有不同且可变长度的分组。
83.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用子帧报头(Sub-frameHeader)类型分组开始来自所述主机的分组传送的装置。
84.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用于在所述通信链路上的所述主机和客户机之间双向传送信息的装置。
85.如权利要求81所述的装置，其特征在于，一个链路控制器包括与所述主机装置耦合的主机控制器，第二链路控制器包括与所述客户机装置耦合的客户机接收机。
86.如权利要求85所述的装置，其特征在于，所述主机控制器包括一个或多个差分线路驱动器；而所述客户机接收机包括与所述通信路径耦合的一个或多个差分线接收机。
87.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用一个或多个视频类型数据的视频流类型分组以及音频类型数据的音频流类型分组将数据从所述主机传送到所述客户机来显现给用户的装置。
88.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用一个或多个反向链路封装类型分组将数据从所述客户机传送到所述主机的装置。
89.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，由主机链路控制器从客户机请求显示性能信息的装置，以便确定所述客户机能通过所述接口提供何种类型的数据和数据速率。
90.如权利要求89所述的装置，其特征在于还包括，用至少一个显示性能类型分组将显示或显现性能从客户机链路控制器传送到所述主机链路控制器的装置。
91.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述通信路径包括带有一系列四根或多根导线以及一个屏蔽的电缆。
92.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，由各所述链路控制器操作作为所述通信路径一部分的USB数据接口的装置。
93.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述主机包括无线通信装置。
94.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述主机包括其中部署了无线调制解调器的便携式计算机。
95.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述客户机装置包括便携式视频显示器。
96.如权利要求95所述的装置，其特征在于，所述便携式视频显示器包括微显示装置。
97.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述客户机装置包括便携式音频显现系统。
98.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用于将要被传送到所述客户机装置的多媒体数据存储在所述主机处的装置。
99.如权利要求81所述的装置，其特征在于，所述分组各包括一个分组长度字段、一个或多个分组数据字段、以及一个循环冗余码校验字段。
100.如权利要求82所述的装置，其特征在于还包括在所述主机和客户机链路驱动器之间协商各方向上使用的多种传送模式之一的装置，各允许在给定时间段上并行传送最大比特数量不同的数据；以及在数据传送期间在所述传送模式间动态调节的装置。
101.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用多个分组的一个或多个传送视频信息的装置，视频信息从一组色图、比特块传输、位图区域填充、模式填充、以及透明色使能类型分组中选出。
102.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，由所述主机产生填充符类型分组以占据不具有数据的前向链路传输时段的装置。
103.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用用户定义的流类型分组传送接口用户定义的数据的装置。
104.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用键盘数据和指示装置数据类型分组对与所述客户机装置相关的用户输入设备传入传出数据的装置。
105.如权利要求81所述的装置，其特征在于还包括，用由所述主机到所述客户机传输的链路关闭类型分组终止所述通信路径上任一方向上的数据传送。
106.一种用在电子系统中的处理器，用于在通信路径上的主机装置和客户机装置间以高速率传送数字数据，该处理器用于产生多个预定义分组结构的一个或多个，并且将它们链接在一起以形成预定义的通信协议；将数字显现数据组成一种或多种类型的数据分组；用所述通信协议在所述通信路径上的所述主机和所述客户机之间传送一组预先选定的数字控制和显现数据；以及在所述通信路径上以分组形式传送数据。
107.一种用于在电子系统内获得同步的状态机，该电子系统用于在通信路径上的主机装置和客户机装置之间以高速率传送数字数据，该状态机被配置成具有至少一个异步帧状态(Async Frames State)同步状态、至少两个捕获同步状态(Acquiring Sync States)的同步状态、以及至少三个同步中状态(In-Sync States)的同步状态。
全文摘要
在使用分组结构链接在一起的通信路径上用于在主机和客户机之间传送数字数据的数据接口，形成用于传送一组预先选择的数字控制和显示数据的通信协议。信号协议由链路控制器使用，用于产生、发送、并接收形成通信协议的分组，并且将数字数据组成一个或多个类型的数据分组，其中至少一个驻留在主机装置中并通过通信路径耦合至客户机。接口在短程“串行”类型的数据链路上提供了成本合算的、低功率的、双向的高速数据传送机制，它使自己能用微型连接器和细的可弯曲电缆来实现，它们在将诸如可佩带显示器这样的显示元件连接到便携式计算机和无线通信装置时尤其有用。
文档编号H04L29/06GK1575448SQ02821314
公开日2005年2月2日 申请日期2002年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者Q·邹, G·A·维利, B·斯蒂尔 申请人:高通股份有限公司