用于操作媒体接口以提供双向通信的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于操作媒体接口以提供双向通信的方法和装置。本发明的实施例总的涉及媒体接口用以提供双向通信的操作。本发明的一个实施例包括通过媒体接口将第一设备连接于第二设备，该媒体接口包括用于单向数据传输的通信信道，该媒体接口遵循媒体协议。该方法还提供配置第一设备和第二设备以实现双向数据传输，该双向数据传输是根据网络协议进行的，并通过媒体接口在第一设备和第二设备之间发送双向数据。
【专利说明】用于操作媒体接口以提供双向通信的方法和装置
[0001]本申请是PCT国际申请号为PCT/US2008/068937、PCT国际申请日为2008年7月I日、中国国家申请号为200880102221.2的、题为“用于操作媒体接口以提供双向通信的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
[0002]关联申请
[0003]本申请涉及并要求2007年7月2日提交的60/958，273美国临时专利申请的优先权。
【技术领域】
[0004]本发明的实施例总的来说涉及网络领域，更具体地涉及提供双向通信的媒体接口操作的方法和装置。
[0005]背景
[0006]例如多媒体设备的电子设备可在网络中连接在一起以共享数据、增加便利性并更充分地使用每个部件。例如，住宅或其它类似环境中的某些设备可连接在一起。在这一环境下，存在音频、视频、游戏和其它应用的流数字媒体内容的多个潜在的来源和用户。
[0007]在提供这种网络环境时，可以有已有媒体设备和较新媒体设备的混合。这些设备可在数据可用的接口和连接的类型方面存在变化。例如，这些设备可包括针对音频/视频数据设计的接口，包括高清晰度多媒体接口(HDMI)接口(用于传输数据流的数字音频/视频接口)以及例如以太网的网络连接。HDMI提供将媒体和关联的数据从发送设备至接收设备的单向传输，而例如以太网的网络协议提供这些设备之间的双向数据传输。
[0008]附图简述
[0009]通过示例而不是以限定的方式在附图中解说本发明的实施例，在附图中相同的附图标记表示相同的部件。
[0010]图1是在设备之间提供通信的系统的实施例的解说；
[0011]图2是本发明实施例中利用的HDMI连接的接口的解说；
[0012]图3是网络协议和媒体协议连接的接口的解说；
[0013]图4是包含一个或多个媒体接口连接的设备的实施例的解说；
[0014]图5是娱乐网络的实施例的解说；
[0015]图6是用于解说在设备之间传输数据的过程的实施例的流程图；以及
[0016]图7是本发明的实施例中包含的设备的实施例的解说。
[0017]概述
[0018]本发明的实施例总的针对用于提供双向通信的媒体接口的操作。
[0019]在本发明的第一方面，该方法包括通过媒体接口将第一设备连接于第二设备。媒体接口包括用于单向数据传输的多个通信信道，所述通信接口遵循媒体协议。该方法还提供配置用于双向数据传输的第一设备和第二设备，根据网络协议进行所述双向数据传输，并通过媒体接口在第一设备和第二设备之间发送双向数据。
[0020]在本发明的第二方面，一装置包括媒体协议的媒体接口连接，所述媒体接口连接包括单向数据传输的多个信道，其中媒体接口连接的信道被配置成根据网络协议进行双向数据传输。该装置还包括通过媒体接口连接传输数据的发射机和接收通过媒体接口连接接收的数据的接收机。
[0021]详细说明
[0022]本发明的实施例总的涉及提供双向通信的媒体接口的操作。
[0023]本文中使用的“娱乐网络”表示在设备之间传递数字媒体内容(包括音乐、音频/视频、游戏、照片及其它)的互联网络。娱乐网络可包括个人娱乐网络，例如家庭中的网络、商用设施中的娱乐网络或任何其它娱乐设备的网络。在这种网络中，某些网络设备可以是媒体内容源，例如数字电视调谐器、有线机顶盒、视频存储服务器以及其它源设备。其它设备可显示或使用例如数字电视、家庭影剧院系统、游戏系统和其它设备之类的媒体内容。此夕卜，试图使某些设备存储或传递媒体内容，例如视频和音频存储服务器。某些设备可执行多种媒体功能。一些实施例中，可以在单个局域网上共同设置多个网络设备。在其它实施例中，网络设备可跨越多个网络段，例如通过局域网之间的隧穿。娱乐网络可包括多个数据编码和加密处理。
[0024]在一些实施例中，网络在用于传递音频/视频数据和关联数据的媒体协议和网络协议之间提供接口。在一些实施例中，利用通常根据单向数据协议提供单向数据传输的媒体连接来启动根据双向数据协议(例如网络设备之间的双向连接)的双向数据传输。在一些实施例中，包括例如HDMI可兼容设备的媒体连接的设备与网络连接一起工作，所述网络连接包括但不限于以太网。本文中使用的“单向”描述设备、连接或信道沿单个方向提供数据通信，例如从发射设备至接收设备。然而，单向连接也可包括某些信号，例如控制信号或探测处理，这些信号从接收设备发送至发送设备。本文中使用的“双向”描述用以沿从发送设备至接收设备和从接收设备至发送设备的两个方向提供数据通信的设备、通信或信道。
[0025]媒体接口可包括在发送设备和接收设备之间的多个通信信道，这些信道通常用于提供单向数据通信。在一些实施例中，用于提供双向通信的媒体接口的操作包括反转多个通信信道中的至少一个通信信道以提供从接收设备至发送设备的通信。在一些实施例中，通信信道是可反转应用而不明显损害最初功能的信道，从而允许设备以正常方式工作在单向模式下。在一个例子中，HDMI接口包括时钟信道，并且在一些实施例中，HDMI时钟信道可反转以承载从接收设备至发送设备的数据话务。
[0026]本发明的实施例不局限于任何特定的媒体或网络协议，而是包括利用HDMI连接器和发送双向以太网数据的接口。HDMI包括高清晰度多媒体接口、规范1.3 (2006年6月22日)和相关规范、以及任何以前或将来的规范。以太网包括IEEE(电气和电子工程师协会)802.3标准和相关标准以及任何以前或将来的标准。在其它实施例中，针对任何系统提供接口，其中可双向地互换数据，包括以高速发送。在一些实施例中，传输协议可包括具有分组定界符和包括数据首部的数据以使接收机解释该数据。在一些附加示例中，由视频电子标准协会(VESA)建立的DisplayPort (显示端口)数据或SCSI (小型计算机系统接口)数据在一些实施例中也可通过媒体接口双向地传输。
[0027]在一些实施例中，第一设备在已有类型的连接之上通信，该连接提供单向数据传输。第一设备要么作为单向设备要么作为双向设备运作，这取决于与第一设备通信的设备类型的能力。在一个示例中，第一设备可与第二设备通信。第一和第二设备可以是网络中的两个设备。第二设备可以是例如旧有媒体设备的单向设备，或者是例如利用第一设备的协议的新媒体设备的双向设备。如果第二设备支持例如以太网的网络协议，那么设备可根据以太网协议通过单向接口协商以双向地交换数据。
[0028]在一些实施例中，已有媒体连接器可用于在网络中传送媒体流数据。在一个示例中，HDMI连接器可用来提供以太网连接。在一些实施例中，可共享媒体设备的已有连接器进行以太网数据传送。
[0029]在一个示例中，例如HDMI连接的媒体连接是单向连接，只在发送中包括发射机和接收机。然而，以太网和类似的网络协议是双向数据协议，数据在设备之间来回发送。在一些实施例中，用于单向连接的相同电缆和连接器也可用于双向网络连接。为了在双向通信中工作，发射机和接收机各自作为包含发射机和接收机两者的收发机工作。
[0030]然而，利用多种类型连接的电缆会影响数据信道。如果利用高速信号，则I/O信道中的任何变化会潜在地对信号完整性产生不利影响。糟糕的信号完整性会造成数据丢失或数据元的不正确插入，并导致数字链路的故障。在一些实施例中，连接的信道工作以提供双向通信同时维护信号完整性。在一些实施例中，使通常用于单向通信连接的信道反转以提供双向通信，选择该信道以避免将会造成通信问题的信号完整性课题。
[0031]例如，HDMI1.3连接器包括四对信号连接，其中三对是高速数据线而一对是运行在比高速数据线更低速度下的媒体高速时钟线。然而，由于时钟相比通常传送高清晰多媒体数据和相关数据的高速数据线较慢并包含相对较少量的信息，因此时钟线对中断的灵敏度比数据线更低。为此，可将附加电容加至时钟信道以允许双向通信而不会很大程度地影响时钟功能，只要时钟保持周期性并保持相同频率。在一些实施例中，与其只利用时钟发射机和时钟接收机，倒不如使时钟发射机代替发射机和接收机并使时钟接收机代替发射机和接收机以实现利用时钟信道的双向通信。在一个实施例中，实现时钟信道的改型以允许网络数据信号的发送和接收，其中修改时钟信道以避免影响由数据线路上的连接器承载的高速信号的完整性。
[0032]在一些实施例中，设备、芯片或电路用来要么以与已有产品相同的方式与已有产品单向相连，要么以双向操作与新产品相连。在一些实施例中，如果“新芯片”(允许双向操作的芯片的实施例)连接于老式产品，则新芯片工作在与老式芯片相同的方式下进行单向通信。然而，如果新芯片连接于另一新芯片，则这些芯片以双向方式工作，包括使用适当的发现协议在另一信道上发现彼此的过程。
[0033]在一些实施例中，上电的接口可包括用于提供数据传输的控制芯片、内置或外部的以太网PHY(物理层)以及任何需要的隔离变压器。在一些实施例中，电力可供给数据传输的接收端。在一些实施例中，控制芯片将串行发送和接收的数据转换成有益于之后的内置或外部PHY的形式。在不同实施例中，控制芯片、PHY和隔离变压器的实施是可变的。在某些实施例中，在设备中实现这些部件。在某些实施例中，可在外部连接器或单元(通常称其为加密狗)中实现一个或多个这样的部件，所述外部连接器或单元与可用来支持该连接的接口相耦合。
[0034]在一些实施例中，通信的发射机和接收机侧的连接和操作可如表I表示如下，其中:
[0035]—表示离开媒体连接器的信号[0036]—表示进入媒体连接器的信号
[0037]ο表不两路通f目
[0038]
【权利要求】
1.一种通过媒体接口提供双向通信的方法，包括: 通过媒体接口将第一设备连接到第二设备，所述媒体接口包括用于从所述第一设备到所述第二设备的单向数据传输模式的多个通信信道，所述媒体接口遵循媒体协议，所述第一设备是用于所述媒体协议的发送设备且所述第二设备是用于所述媒体协议的接收设备，所述多个通信信道包括用于在单向数据传输模式中从第一设备到第二设备数据传输的第一通信信道和第二通信信道以及用于在单向数据传输模式中从第一设备到第二设备时钟信号传输的第三信道； 由所述第一设备发现所述第二设备可用于双向数据传输模式； 响应于所述第二设备可用于双向数据传输模式的发现，配置第一设备和第二设备用于双向数据传输，所述双向数据传输根据网络协议进行；以及 通过所述媒体接口在所述第一设备和第二设备之间传输双向数据，其中传输双向数据包括通过第一通信信道从所述第一设备向所述第二设备传输数据，以及通过第三通信信道从所述第二设备向所述第一设备传输数据，所述第三通信信道在双向数据传输中工作在与第三通信信道用于在单向数据传输模式中传输时钟信号的方向相反的数据传输方向上。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第三通信信道是用于较第一和第二通信信道的传输慢且对中断的灵敏度更低的传输的信道。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第三通信信道是可用于双向数据通信而不损害第三通信信道用于单向数据通信的工作的信道，从而允许第一和第二设备以正常方式在单向数据传输模式中工作。
4.如权利要求1所述的方法，其中传输双向数据还包括通过第二通信信道从所述第一设备向所述第二设备传输时钟信号。`
5.如权利要求1所述的方法,其中所述媒体接口是高清晰多媒体接口(HDMI)，并且网络协议标准是以太网。
6.如权利要求1所述的方法，其中媒体接口连接还包括带外信道，并且所述第一设备发现所述第二设备可用于双向数据传输模式包括所述第一设备和第二设备使用带外信道协商双向数据传输。
7.如权利要求1所述的方法，其中通过媒体接口将第一设备连接到第二设备包括在所述第一设备与所述第二设备之间连接外部加密狗元件，所述外部加密狗元件包括支持双向网络数据传输的控制器。
8.如权利要求1所述的方法，还包括通过第二媒体接口将所述第一设备连接到第三设备。
9.一种通过媒体接口提供双向通信的装置，包括: 用于使用媒体协议与接收设备连接以传输数据的媒体接口连接，所述媒体接口连接包括用于从所述装置到所述接收设备的单向数据传输的多个通信信道，所述多个信道包括用于在单向数据传输模式中数据传输的第一通信信道和第二通信信道，以及用于在单向数据传输模式中从所述装置到所述接收设备的时钟信号传输的第三通信信道； 通过所述媒体接口连接发送数据的发射机；以及 用于接收通过所述媒体接口连接接收的数据的接收机； 其中:所述装置可操作以发现所述接收设备可用于双向；并且 基于所述装置发现所述接收设备可用于双向数据传输，所述装置将所述媒体接口连接的信道配置成用于双向数据传输，所述第一信道被配置成向所述接收设备传输数据并且所述第三通信信道被配置成从所述接收设备接收数据，所述第三通信信道在双向数据传输模式中工作在与第三通信信道用于在单向数据传输模式中传输时钟信号的方向相反的方向上。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述第三通信信道是用于较第一和第二通信信道的传输慢且对中断的灵敏度更低的传输的信道。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述装置将所述媒体接口连接的信道配置成用于双向数据传输还包括配置第二通信信道从所述装置向所述接收设备传输时钟信号。
12.如权利要求9所述的装置，其中所述媒体协议是高清晰多媒体接口(HDMI)，并且网络协议标准是以太网。
13.如权利要求9所述的装置，其中所述双向数据传输模式是由控制器引导的。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述控制器包含在所述装置中。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述控制器包含在与所述媒体接口耦合的外部单元中。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述控制器耦合于网络PHY(物理层)。
17.一种用于通过媒体接口双向通信的系统，包括: 第一设备，所述第一设备具有媒体接口连接以传输数据，所述媒体接口连接与提供单向数据传输的媒体协议可兼容，所述媒体接口连接包括用于单向数据传输的多个通信信道，所述多个通信信道包括用于在单向数据传输模式中数据传输的第一通信信道和第二通信信道以及用于在单向数据传输模式中时钟信号传输的第三通信信道；以及 第二设备，所述设备具有与所述第一设备连接的媒体接口连接； 其中所述第一设备和所述第二设备根据双向数据协议协商双向数据传输模式并配置多个数据信道以供双向数据传输， 其中: 所述第一设备可操作以发现所述接收设备可用于使用媒体接口的带外信道的双向通信；以及 基于所述第一设备和第二设备协商双向数据传输，所述第一设备和第二设备将配置媒体接口连接的信道用于双向数据传输，所述第一通信信道被配置成从所述第一设备向所述第二设备传输数据并且所述第三信道被配置成从所述第二设备向所述第一设备传输数据，所述第三通信信道在双向数据传输模式中工作在与第三通信信道用于单向数据传输模式中传输时钟信号的方向相反的方向上。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述第三通信信道是用于较第一和第二通信信道的传输慢且对中断的灵敏度更低的传输的信道 。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述第一设备和第二设备将配置媒体接口连接的信道用于双向数据传输还包括配置第二通信信道从所述第一设备向所述第二设备设备传输时钟信号。
20.如权利要求17所述的系统，其中所述媒体接口连接包括高清晰多媒体接口(HDMI)连接器。
21.如权利要求17所述的系统，其中所述媒体接口连接还包括带外信道，所述第一设备和第二设备使用所述带外信道来协商双向数据传输。
22.如权利要求17所述的系统，还包括第三设备，所述第三设备具有媒体接口连接以与所述第一设备相连。
23.如权利要求22所述的系统，其中如果所述第三设备能传送双向数据，则所述第一设备充当网桥以在所述第二设备和所述第三设备之间提供双向数据的传送。
24.如权利要求22所述的系统，其中如果所述第三设备不能传送双向数据，则所述第一设备充当在所述第二设备和所述第三设备之间的长度延伸器。
25.如权利要求17所述的系统，还包括通过双向数据协议控制数据传输的控制器，以及用于双向数据协议 的物理层(PHY)。
【文档编号】H04N5/765GK103516569SQ201310484804
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2008年7月1日 优先权日:2007年7月2日
【发明者】L·L·布彻 申请人:晶像股份有限公司