专利名称：最优化数据通信的方法
技术领域：
本发明一般涉及最优化数据通信的方法，尤其涉及用于降低源设备和显示器 设备通过高清晰度多媒体接口连接时所需的延迟时间的方法。
背景技术：
近来，高清晰度多媒体接口 (HDMI)或数字视频接口 (DVI)被用来作为无 压縮数字接口，以支持诸如机顶盒、数字通用盘(DVD)播放器、音频/视频(A/V) 接收机或笔记本计算机等源设备与诸如数字电视(TV)或个人计算机(PC)监视 器等显示器设备之间的连接从而提供数字数据。
当与支持HDMI的显示器设备相连的这种源设备以数字数据形式向显示器设 备发送或从其接收高质量和高清晰度视频和音频信号时，可使用作为一种加密标准 的高宽带数字内容保护(HDCP)来防止通过该接口被发送和接收的数字数据被复 制。
为了成功地执行与通过接口连接的显示器设备的HDCP认证，为源设备设置 了在执行HDCP认证之前用于稳定各显示器设备所需的延迟时间。在这种情形中， 为了稳定各个显示器设备所需的时间长度彼此不一，从而使得为源设备设置了最长 的延迟时间以允许源设备适应最坏的那种情形。
艮卩，由于人们不能预测哪个显示器设备将被连接到该源设备，所以将源设备 的延迟时间设置为用于系统稳定需要较长时间段的显示器设备的值，从而使得可以 适应各个显示器设备的制造公司所应用的所有延迟时间。然而其局限在于即使在具 有相对较短系统稳定时间的显示器设备被连接时也还是多余地应用较长的延迟时 间。
发明内容
相应地，考虑相关技术中存在的以上和其它问题及局限性作出了本发明，本 发明的一个目的是提供一种考虑被连接以执行数据通信的设备的特性从而最优化 在建立数据通信之前所需的延迟时间的方法。
为了实现以上和其它目的，本发明根据一个实施例提供了一种最优化数据通 信的方法，包括以下步骤在第一设备和第二设备彼此相连的状态下经过默认的延 迟时间之后执行认证；以及如果确定认证已经失败则在经过与第二设备相关联地存 储的一额外延迟时间之后再次执行认证。
另外，本发明根据一个实施例提供了一种最优化数据通信的方法，包括以下 步骤在第一设备和第二设备彼此相连的状态下经过默认的延迟时间之后执行认 证；以及如果确定认证已经失败则在经过一额外的延迟时间之后再次执行认证；以 及如果确定认证已经成功则与第二设备相关联地存储所需的延迟时间。
另外，本发明根据一个实施例提供了一种用于最优化发送和接收经加密的数 据的第一设备以及处理所接收到的数据的第二设备中的数据通信的方法，包括以下 步骤在第一设备和第二设备被彼此相连的状态下经过默认的延迟时间之后执行加 密认证以向第二设备发送或从其接收经加密的数据；以及如果确定认证已经失败则 在经过一额外的延迟时间或与第二设备相关联地存储的延迟时间之后再次执行加 密认证，并且如果确定认证已经成功则与第二设备相关联地存储或更新所需的延迟 时间。
另外，本发明根据一个实施例提供了一种数据通信设备，包括通信模块， 被连接至数据处理设备并配置成发送和接收数据；存储器，用于存储默认延迟时间 以及与数据处理设备相关联的延迟时间；以及控制单元，用于将要发送到数据处理
设备的数据加密、在与数据处理设备已构成连接的状态下经过默认的延迟时间之后 执行加密认证以发送和接收经加密的数据、如果确定认证已经失败则在经过一额外 的延迟时间或与数据处理设备相关联地存储的延迟时间之后再次执行认证、以及如 果确定认证已经成功则与数据处理设备相关联地存储或更新所需的延迟时间。
此外，第一设备和第二设备可按照HDMI或DVI标准彼此相互连接。此外， 数据可按照HDCP标准来加密。
此外，在，经过默认的延迟时间之后执行认证之前，或在默认的延迟时间期 间，读取用于第二设备的标识符(ID)信息，并且在经过与所读取的ID信息相关 联地存储的延迟时间之后再次执行认证。该ID信息可包括相应设备的制造公司和/或型号名称。
此外，在该默认延迟时间期间可将连至第二设备的数据输出信号线静音，并 且在第一设备上市或更新时将该默认延迟时间存储在第一设备的存储器中。此外， 该延迟时间对应于用于初始化在第二设备中被用来发送和接收经加密的数据的加 密模块或加密算法所需的时间长度。
此外，默认延迟时间和在再次执行认证之前经过的额外延迟时间被存储为用 于第二设备的延迟时间，或者仅是在再次执行认证之前经过的额外延迟时间被存储 为针对第二设备的延迟时间，而默认延迟时间不被存储。用于第二设备的延迟时间 还可包括用于认证所需的时间长度。
根据另一实施例，本发明提供了一种优化数据通信的方法，包括在第一设 备和第二设备被连接的状态下经过了一默认延迟时间之后执行认证；以及如果确定
认证已经失败则在经过一额外的延迟时间之后再次执行认证；以及如果确定认证已 经成功则与该第二设备相关联地存储结合该成功认证所使用的延迟时间。
结合附图考虑以下具体说明，本发明的以上和其他目的、特征和优点将能更 加清晰地被理解，其中
图1是示意性地示出应用了根据本发明的优化数据通信的方法的一个系统的 实施例的框图；以及
图2是示出了根据本发明的一个实施例的优化数据通信的方法的流程。
较佳实施例的详细描述
参照附图具体对本发明的较佳实施例进行说明。
通过HDMI彼此相互连接的源设备和显示器设备基于HDCP加密技术来发送 和接收加密数据，由此防止数据被截取和非法复制。
这两个设备为了加密数据并发送和接收加密数据必须执行HDCP认证。这可 以被看成是相互标识将在向对方发送数据时使用的密码的过程。此外，在HDCP 认证之前，这两个设备当中的每一个都必须执行HDCP复位，即必须初始化所使 用的HDCP模块或算法以创建密码。
在于这两个设备之间构成连接之后，主要发送数据的源设备可检测源设备中 的HDCP复位完成所需的时间长度，但是不能检测所连接的显示器设备的HDCP 复位完成所需的时间长度。因此，原设备将输出信号线静音从而使会引起噪声或噪 声屏的信号在两个设备构成连接之后的预定延迟时间期间(例如，该显示器设备的
HDCP复位时间)不被发送到显示器设备。
在显示器设备中，直到HDCP复位完成所用的时间长度随着各个制造公司、 各个产品、以及所使用的屏幕模块的类型不同而有所不同。其原因在于初始化或引 导各个设备时所执行的任务的类型、数目和顺序彼此不同。初始化显示器设备的过 程可包括液晶显示器、等离子显示器面板、阴极射线管(CRT)的初始化、以及包 括HDCP复位在内的准备数据通信的过程等。
HDCP认证是交换将在加密和发送数据时使用的加密密钥的过程。加密密钥 是否彼此一致是通过发送和接收每个加密密钥的某些字节来确定的，并在此后发送 和接收每个加密密钥的所有字节。在这种情形中，在发送和接收每个加密密钥的某 些字节的同时确定加密密钥是否彼此一致的尝试会重复若干次。
HDCP认证在对方没有执行HDCP复位的状态中不能成功执行，从而使得为 源设备设置了较长的延迟时间，并且在重复HDCP认证的失败的同时，会引起噪 声或噪声屏的信号也能被发送到显示器设备上。这里，术语"延迟时间"是指直到
对方的显示器设备中的HDCP复位完成所用的等待时间长度(例如，显示器设备 中HDCP复位完成所用的时间)。
相应地，当诸如机顶盒、DVD、 A/V接收机或笔记本计算机等源设备被与诸 如TV或监视器等支持HDMI的显示器设备相连时，本发明检测稳定执行HDCP 认证所需的延迟时间、将该延迟时间和诸如HDMI TV的制造公司和型号名称等ID 信息一起存储在存储器中，然后在该显示器设备以后被连接时应用该先前计算(存 储)的延迟时间。
图1是示意性地示出应用了根据本发明的优化数据通信的方法的系统的一个 实施例的框图。
如图l所示，应用了本发明的该系统包括诸如机顶盒、DVD播放器、A/V 接收机、PC、笔记本计算机等用于提供数字数据的源设备100;诸如数字TV或 PC监视器等用于接收来自源设备100的数字数据并将该数字数据输出到屏幕的显 示器设备300;以及用于连接或耦合设备100和300以使得能在它们之间发送数字 数据的接口 200。在这种情形中，仅作一个示例，接口 200应用HDMI或DVI标 准。接口 200可包括有线和/或无线部件。
源设备IOO包括:控制器IIO，用于控制源设备100的总体操作；发送单元(Tx)
120，用于连接至显示器设备300并将由例如DVD再现单元或调谐器等数字数据 生成装置(图1中未示出)生成的数字数据发送至显示器设备300;以及存储器或 存储单元130，用于存储响应于来自控制单元110的控制信号从显示器设备300读 取的扩展显示器标识数据(EDID)，以及其它任何数据或信息。
显示器设备300包括接收单元(Rx) 310，用于接收从通过接口 200连接至 显示器设备300的源设备发送的数字数据；以及电可擦写可编程只读存储器 (EEPROM) 320，用于存储对应于将相应设备彼此区分开来的ID信息的EDID。 EEPROM 320仅是一个示例，也可使用其它类型的存储单元来代替。并且存储在 EEPROM中的EDID是标识显示器设备300的标识信息。
当显示器设备300通过接口 200被连接至源设备100时，源设备100的控制 单元110检测或确定在在源设备100执行显示器设备300的HDCP认证之前所需 要的系统稳定时间(即，在显示器设备300已被初始化之后到执行并完成显示器设 备300中的HDCP复位所用的时间长度)，并与显示器设备300的ID信息相关联 地将该系统稳定时间存储在存储器130中。g卩，显示器设备300的系统稳定时间(例 如，HDCP复位时间)以及同一显示器设备300的ID信息彼此相关联地被存储在 源设备100的存储器130中。以这种方式，存储器130可存储多个不同显示器设备 的相同信息。
然后，当显示器设备300被再次连接时，控制单元110确定存储器130中是 否存在当前所连接的显示器设备300的ID信息。如果确定存储器130中存在显示 器设备300的ID信息，则控制单元110使用与该显示器设备300的ID信息相关 联地存储在存储器130中的显示器设备300的系统稳定时间作为系统延迟时间，并 在经过该系统延迟时间之后与当前所连接的显示器设备300 —起执行HDCP认证。 相应地，对于每个连接的显示器设备，源设备100允许仅适合该显示器设备用以运 行的特定系统延迟时间从而构造一高效系统。
如上所述构造并且应用了根据本发明的一个实施例的优化数据通信的方法的 系统的操作将在以下结合图2进行具体说明。
图2是示出了根据本发明的一个实施例的优化数据通信方法的流程。图2的 方法是在图2的系统中实现的，但也可在其它合适的系统中实现。
当在步骤S201处接收数字数据并将接收到的数字数据输出到屏幕的显示器设 备300通过接口 200被连接至源设备100时，在步骤S202处提供数字数据的源设 备100的控制单元IIO通过发送单元120确定连接状态是否稳定。在这种情形中，
显示器设备300与源设备IOO之间的连接状态是否稳定可根据与接口 200连接的插 口的预定引脚的信号状态来确定。例如，当显示器设备300与源设备100之间的连 接状态已稳定时，预定引脚进入高位状态。在这种情形中，稳定连接状态被称为"热 插拔高位"。当检测到热插拔高位状态时，控制单元110可将预定寄存器或参数或
标志设为诸如值'r等确定值以指示显示器设备3oo与源设备ioo之间的连接稳定。
在步骤S203，控制单元110将预先已存储在存储器130中的默认延迟时间设 置为直到HDCP复位操作完成所用的时间长度。例如，控制单元110允许使得能 够执行显示器设备300中的HDCP复位操作或其它初始化操作的预定默认延迟时 间。此外，控制单元IIO可在该延迟时间期间通过控制发送单元120来将输出信号 线静音从而使得会引起噪声或噪声屏的信号不被发送到显示器设备300。
根据一个实施例，默认延迟时间是通过以多个显示器设备作实验所获得的值， 并且可通过考虑用户对延迟时间的反映以及高性能显示器设备的稳定时间来确定， 而不会被设置为针对诸如具有很长初始化时间的显示器设备的低性能显示器设备 的一个值。此外，可在源设备IOO上市时或者在更新源设备100的固件时将默认延 迟时间存储在存储器130中。
在经过该默认延迟时间之后(例如，在当前连接的显示器设备被初始化之后)， 在步骤S204处控制单元110执行HDCP复位操作以初始化创建密码的HDCP模块 或算法，在步骤S205处从当前通过接口 200连接的显示器设备300的EEPROM 320 读取EDID信息并解释所读取的EDID信息。例如，在步骤S204，在源设备100 中执行HDCP复位操作。
EDID信息可以包括显示器设备的制造公司、型号名称、显示器参数及特性中 的至少一个，可以记录在该显示器设备的存储器的预定地址区域中，并且可以在该
显示器设备的电源处于开启状态的任意时刻由所连接的源设备远程读取。相应地， 步骤S205处读取EDID信息的操作可在进入热插拔高位状态之后的任意时刻执行。
此后，在步骤S206处控制单元110通过控制发送单元120来执行对显示器设 备300的HDCP认证操作，并确定HDCP认证是否已经成功。在这种情形中，首 先发送和接收被用来加密要被发送的数据的每个加密密钥的某些字节，并将确定认 证是否已经成功的尝试重复基于该过程的预定次数。
如果在步骤S206处确定HDCP已经成功，则控制单元110将在步骤S205处 获得的EDID信息(例如，该显示器设备的制造公司和/或型号名称等)与该默认
延迟时间相关联地存储在存储器130中。在步骤S213，控制单元110还使用HDCP 加密技术将数据加密并将该加密数据发送到显示器设备300。
同时，如果在步骤S206确定HDCP认证己经失败，则在步骤S207控制单元 110确定存储器130中是否存在与在步骤S205读取的EDID信息一致的信息。如 果在步骤S207确定存储器130中不存在与读取的EDID信息相一致的信息(例如， 当前连接的显示器设备还没有在存储器130中注册)，则在步骤S210处控制单元 110将热插拔状态从低电平改为高电平(例如，它将被设为值'l'的寄存器的值 改为值'0')以正式地指示已再次实现了稳定连接，并随后将寄存器的值再次设
为值'r 。
在步骤S211控制单元IIO将延迟时间设为一增长的延迟时间并应用该增长的 延迟时间，并在经过了该增长的延迟时间之后再次执行步骤S204到206。例如， 如果确定当前连接的显示器可能需要更长的时间来执行HDCP复位，则控制单元 IIO将延迟时间增长到比默认延迟时间长并将该增长的延迟时间应用于下一HDCP 认证尝试。如上所述，控制单元IIO可通过控制发送单元120在延迟时间期间将输 出信号线静音。
相反，如果在步骤S207确定存储器130中存在与在步骤S205读取的EDID 信息相一致的信息，则在步骤S208处控制单元110将热插拔状态改为高一低一高， 并在步骤S209应用与当前显示器设备的EDID信息相关联地存储在存储器130中 的延迟时间，并在经过了该延迟时间之后再次执行步骤S204到S206。例如，从存 储器130获得为当前连接的显示器设备特别指定的延迟时间并将其用于下一HDCP 认证尝试。
此外，如果在步骤S206确定HDCP认证已经失败，则控制单元110可仅执行 应用新延迟时间的步骤S209或S211而不执行初始化热插拔状态的步骤S208和 S210以及执行HDCP复位操作的步骤S204，并由此可在经过相应的延迟时间之后 立即再次执行HDCP认证(步骤S207)。
此后，如果确定HDCP认证已经成功，则在步骤S212处控制单元110重新将 EDID信息和最后所应用的延迟时间彼此相关联地存储在存储器130中或更新已存 在的延迟时间。即，对于任何连接的显示器设备，用于得到成功HDCP认证的EDID 信息和延迟时间在存储器130中被存储或更新以用于后续的连接。
在步骤S206已执行了 2次或更多次之后HDCP认证才成功的情形中，除默认 延迟时间之外，初始的默认延迟时间与之后所应用的延迟时间的和、或者仅是之后
所应用的延迟时间可被存储作为针对相应EDID信息的延迟时间。此外，还可加上 执行HDCP认证所用的时间长度。在这种情形中，可不包括执行最后一次HDCP 认证所用的时间长度。
虽然将步骤S204的HDCP复位操作描述为在经过延迟时间之后执行，然而步 骤S204的HDCP复位操作和步骤S205的EDID读取操作，可在延迟时间期间执 行，但这其中不包括S206的HDCP认证操作，并且步骤S206的HDCP认证可在 经过延迟时间之后执行。
如上所述，在执行HDCP认证之前应用的默认延迟时间可被设为与到具有较 短稳定时间即较短引导或初始化时间长度的显示器设备被初始化为止所用的时间 长度相适应的较短延迟时间。相应地，在高性能显示器设备中，可縮短准备数据通 信的时间长度。此外，为低性能显示器设备设置了足够的备用时间，由此可稳定地 执行HDCP认证。
相应地，通信建立之前所需的延迟时间可得到最优化。
虽然出于说明的目的公开了本发明的较佳实施例，然而本领域的技术人员将 认识到各种修改、添加和替换都是可能的，而不会背离如所附权利要求中所公开的 本发明的范围和精神实质。
权利要求
1.一种最优化数据通信的方法，包括在第一设备和第二设备彼此相连的状态下经过一默认延迟时间之后执行认证；以及如果确定所述认证已经失败，则在经过结合所述第二设备存储的一额外延迟时间之后再次执行所述认证。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一设备将数据加密并将所述经加密的数据发送至所述第二设备。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二设备接收来自所述第一 设备的经加密的数据并处理所接收到的数据。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据高带宽数字内 容保护(HDCP)标准对所述数据进行加密。
5. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一设备和所述第二设备按 照高清晰度多媒体接口 (HDMI)或数字视频接口 (DVI)标准彼此相连。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述默认延迟时间和/或所述额 外延迟时间期间连至所述第二设备的数据输出信号线被静音。
7. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述默认延迟时间是在所述第一 设备上市时或在所述第一设备被更新时存储在所述第一设备的存储器中的。
8. —种最优化数据通信的方法，包括在第一设备和第二设备相连的状态下经过一默认延迟时间之后执行认证；以及如果确定所述认证已经失败，则在经过一额外延迟时间之后再次执行所述认证；以及如果确定所述认证已经成功，则将结合所述成功的认证所使用的延迟时间结 合于所述第二设备进行存储。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一设备将数据加密并将所 述经加密的数据发送到所述第二设备，以及所述第二设备接收来自所述第一设备的经加密的数据并处理所接收到的数据。
10. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一设备和所述第二设备 按照高清晰度多媒体接口 (HDMI)或数字视频接口 (DVI)标准彼此相连。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述默认延迟时间以及在再次 执行所述认证之前经过的所述额外延迟时间被存储为用于所述第二设备的延迟时 间，或者仅是在再次执行所述认证之前经过的所述额外延迟时间被存储为用于所述 第二设备的延迟时间，而所述默认延迟时间不被存储。
12. 如权利要求ll所述的方法，其特征在于，所述用于第二设备的延迟时间 还包括所述认证所用的时间长度。
13. —种使得用于发送和接收经加密的数据的第一设备与用于处理所接收到 的数据的第二设备之间的数据通信最优化的方法，所述方法包括在所述第一设备与所述第二设备彼此相连的状态下经过一默认延迟时间之后 执行加密认证以向所述第二设备发送和从所述第二设备接收所述经加密的数据；如果确定所述认证已经失败，则在经过一额外延迟时间或结合于所述第二设 备存储的一延迟时间之后再次执行所述加密认证；以及如果确定所述认证已经成功，则结合于所述第二设备存储或更新所需的延迟 时间。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，在已经过所述默认延迟时间之 后执行所述认证之前，或在所述默认延迟时间期间，所述第二设备的标识符(ID)信息被读取，以及在经过结合于所读取的ID信息进行存储的延迟时间之后，所述认证被再次执行。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述ID信息包括所述第二设 备的制造公司和/或型号名称。
16. 如权利要求B所述的方法，其特征在于，所述延迟时间对应于初始化所 述第二设备中的加密模块或加密算法所用的时间长度。
17. —种数据通信设备，包括.-通信模块，被连接至数据处理设备并被配置成发送和接收数据； 存储器，被配置成存储默认延迟时间以及与所述数据处理设备相关联的延迟 时间；以及控制单元，被配置成将要发送到所述数据处理设备的数据进行加密、在与所 述数据处理设备已构成连接的状态下经过所述默认延迟时间之后执行加密认证以 发送和接收经加密的数据、如果确定所述认证已经失败，则在经过一额外延迟时间 或结合于所述数据处理设备存储的延迟时间之后再次执行所述认证、以及如果确定 所述认证已经成功，则结合于所述数据处理设备存储或更新所需的延迟时间。
18. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述数据处理设备根 据高清晰度多媒体接口 (HDMI)或数字视频接口 (DVI)标准来连接，并且所述 控制单元按照高带宽数字内容保护(HDCP)标准加密所述数据。
19. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述控制单元在经过 所述默认延迟时间之后执行所述认证之前，或在所述默认延迟时间期间，读取所述 数据处理设备的ID信息，并且在经过结合于所读取的ID信息进行存储的延迟时 间之后再次执行所述认证。
20. 如权利要求19所述的数据通信设备，其特征在于，所述ID信息包括所 述数据处理设备的制造公司和/或型号名称。
21. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述控制单元通过控 制所述通信模块在所述延迟时间期间将连至所述数据处理设备的数据输出线静音。
22. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述默认延迟时间是 在所述数据通信设备上市时或在所述数据通信设备被更新时存储在所述存储器中 的。
23. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述延迟时间对应于 初始化所述数据处理设备中的加密模块或加密算法所用的时间长度。
24. 如权利要求17所述的数据通信设备，其特征在于，所述默认延迟时间以 及在再次执行所述认证之前经过的所述额外延迟时间被存储为用于所述数据处理 设备的延迟时间，或者仅是在再次执行所述认证之前经过的所述额外延迟时间被存 储为用于所述数据处理设备的延迟时间，而所述默认延迟时间不被存储。
25. 如权利要求24所述的数据通信设备，其特征在于，所述用于数据处理设 备的延迟时间还包括所述认证所用的时间长度。
全文摘要
对用于最优化数据通信的设备和方法进行了讨论。在该方法的一个实施例中，在源设备和显示器设备彼此相连的状态中，经过一默认延迟时间之后加密认证被执行，以向显示器设备发送和从显示器设备接收加密数据。如果确定认证已经失败，则在经过一额外的延迟时间或关于该显示器设备所存储的延迟时间之后再次执行该加密认证。如果确定认证已经成功，则存储或更新关于该显示器设备所需的延迟时间。因此，考虑到被连接以执行数据通信的设备的特性，建立数据通信之前所需的延迟时间可以得到最优化。
文档编号H04N7/16GK101184198SQ200710169690
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月16日 优先权日2006年11月17日
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