CN107301148B - USB Type-C接口转换模块、系统及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种USB Type‑C接口转换模块、系统及传输连接的建立方法，将HDMI源端的DDC的数据信号和时钟信号通过交叉开关直接进行信号的输出，这样，可以通过直连的方式实现与上下游HDMI设备的通信，提高了DDC通信的实时性和可靠性，并通过交叉实现DDC的数据信号和时钟信号传输通道的交换，实现与USB Type‑C接口不同插入方向时端口的匹配。此外，通过USB Type‑C接口转换系统，无需其他视频的转换，可以实现传统的HDMI设备之间的传输，且具有更快的传输速度和更强传输能力。

Description

USB Type-C接口转换模块、系统及连接方法

技术领域

本发明涉及视频数据传输领域，尤其涉及一种USB Type-C接口转换模块、系统及传输连接的建立方法。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电子设备的功能也不断的增加，通过在电子设备上定制各种接口，以便于与其他设备连接。

USB Type-C接口具有更快传输速度、更强电力传输能力以及支持双面插接等特点，是目前电子设备接口的一个主流选择，越来越多的电子设备上都配备了USB Type-C接口。而在相当长一段时间内，视频传输仍将是HDMI(High Definition MultimediaInterface，高清晰度多媒体接口)为主，传统的HDMI与USB Type-C之间接口转换，为传统的HDMI设备与USB Type-C接口设备互连提供了一种解决途径。

目前，HDMI与USB Type-C的接口转换是在单端进行的，是在信号源端将HDMI的源信号转换为USB Type-C接口信号，而在信号接收端仍为HDMI接口，在源端的转换中是将基于I²C(IIC，Inter-Integrated Circuit)协议的DDC(Display Data Channel，显示数据通道)通信转换为基于USB-PD协议的CC通信，而HDMI加密信号的通信机制具有实时性和数据有效时间短的特性，会存在通信失败和传输可靠性差的问题。随着视频应用的不断发展，很多应用对视频传输速度和显示品质的要求不断提高，例如VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术，在显示端，也就是信号接收端，传统的HDMI接口承载的供电电流有限，无法给用户带来良好的交互性能。

发明内容

本发明提供了一种USB Type-C接口转换模块、系统及传输连接的建立方法，提高通信可靠性。

一种USB Type-C接口转换模块，应用于HDMI源端一侧，包括：

连接检测及信号转换单元，其输入端分别用于连接HDMI源端的CEC信号端口和HPD信号端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的两个配置通道，用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认，以及检测USB Type-C接口插拔状态和插入方向；

交叉开关单元，其输入端分别用于连接HDMI源端DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的两个边带通道，用于根据插入方向，将输入端直接或交叉后连接至输出端；

信号传输单元，其输入端分别用于连接HDMI源端的视频信号端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的数据端口，用于进行HDMI源端的视频信号传输，根据插入方向信号，通过进行传输通道的交换，将输入端分别连接到与插入方向相对应的输出端上。

可选地，所述连接检测及信号转换单元包括：检测单元以及分别与所述检测单元分别相互连接的CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元；其中，

CEC信号转换单元，其输入端用于连接至HDMI源端的CEC信号端口，用于CEC信号与USB PD消息之间的相互转换；

HPD信号转换单元，其输入端用于连接至HDMI源端的HPD信号端口，用于HPD信号与USB PD消息之间的相互转换；

传输模式发现与确认单元，用于在USB Type-C插头插入之后，通过USB PD消息确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立；

检测单元，输出端用于连接至两个配置通道，用于检测USB Type-C接口的连接状态和插入方向。

可选地，所述信号传输单元的输入端还设置有信号再生单元，用于HDMI源端的视频信号的增强。

一种USB Type-C接口转换模块，应用于HDMI接收端一侧，包括：

检测及信号转换单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的两个配置通道，其输出端分别用于连接HDMI接收端的CEC信号端口和HPD信号端口，用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认，以及检测USB Type-C接口插拔状态和插入方向；

交叉开关单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的两个边带通道，其输出端分别用于连接HDMI接收端DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口，用于根据插入方向，将输入端直接或交叉后连接至输出端；

信号传输单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的数据端口，其输出端分别用于连接HDMI接收端的视频信号端口，用于向HDMI发送端传输视频信号，根据插入方向信号，通过进行传输通道的交换，将输入端分别连接到与插入方向相对应的输出端上。

可选地，所述连接检测及信号转换单元包括：检测单元以及分别与所述检测单元分别相互连接的CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元；其中，

检测单元，输入端用于连接至两个配置通道，用于检测USB Type-C接口的连接状态和插入方向；

CEC信号转换单元，其输出端用于连接至HDMI源端的CEC信号端口，用于CEC信号与USB PD消息之间的相互转换；

HPD信号转换单元，其输出端用于连接至HDMI源端的HPD信号端口，用于HPD信号与USB PD消息之间的相互转换；

传输模式发现与确认单元，用于在USB Type-C插头插入之后，通过USB PD消息确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立。

可选地，所述信号传输单元的输入端还设置有信号再生单元，用于所传输的视频信号的增强。

一种USB Type-C接口转换系统，包括发送端和接收端，所述发送端包括第一USBType-C接口转换模块和第一USB Type-C插座，所述接收端包括第二USB Type-C接口转换模块和第二USB Type-C插座；其中，

第一USB Type-C接口转换模块为权利要求1-3中任一项所述的USB Type-C接口转换模块，其连接检测及信号转换单元的输出端连接至第一USB Type-C插座的两个配置通道接口，其交叉开关单元的输出端分别连接第一USB Type-C插座的两个边带通道，其信号传输单元的输出端分别连接第一USB Type-C插座的数据端口；

第二USB Type-C接口转换模块为权利要求4-6中任一项所述的USB Type-C接口转换模块，其连接检测及信号转换单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的两个配置通道，其交叉开关单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的两个边带通道，其信号传输单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的数据端口。

一种传输连接的建立方法，基于上述的USB Type-C接口转换系统，所述方法包括：

发送端和接收端分别检测各自插头的插入状态以及插入方向；

当插头的插入状态都为已插入，发送端通过USB PD消息向接收端发送进入HDMI模式的请求，并确认接收端进入HDMI模式；

发送端和接收端分别根据各自插头的插入方向，分别进行输入端与输出端的连接匹配；

发送端通过USB PD消息向接收端发送状态更新请求，接收端的状态信号为有效，确认HDMI传输模式的建立。

本发明实施例提供的USB Type-C接口转换模块、系统及传输连接的建立方法，将HDMI源端的DDC的数据信号和时钟信号通过交叉开关直接进行信号的输出，这样，可以通过直连的方式实现与上下游HDMI设备的通信，提高了DDC通信的实时性和可靠性，并通过交叉实现DDC的数据信号和时钟信号传输通道的交换，实现与USB Type-C接口不同插入方向时端口的匹配。此外，通过USB Type-C接口转换系统，无需其他视频的转换，可以实现传统的HDMI设备之间的传输，且具有更快的传输速度和更强传输能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为USB Type-C插座的端口和插头的端口定义示意图；

图2为USB Type-C盲插示意图；

图3为根据本发明实施例的USB Type-C接口转换系统中发送端的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的USB Type-C接口转换系统中接收端的结构示意图；

图5为利用本发明实施例的USB Type-C接口转换系统建立连接的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

正如背景技术中的描述，USB Type-C接口具有更快传输速度、更强电力传输能力以及支持双面插接等特点，是目前电子设备接口的一个主流选择，越来越多的电子设备上都配备了USB Type-C接口，而支持双面插接是USB Type-C接口的一大特点，双面插接也即使用时的盲插。为了更好地理解本发明的技术方案，先对USB Type-C插座和插头的端口定义以及盲插的原理进行介绍。

参考图1所示，其中的图A和图B分别为USB Type-C插座的端口和插头的端口定义示意图。其中，四对高速差分对端口：TX1+/TX1-，TX2+/TX1-，RX1+/RX1-，RX2+/RX2-，为高速数据端口，默认情况下，支持USB3.1数据传输，是高速的数据端口，最高数据速率可达到10Gb/s，此外，还可以用来传输DP或HDMI视频数据。D+/D-为普通速度的数据端口，始终用来传送USB2.0数据。边带通道SBU1/SBU2(SBU,Side Band Use)为辅助信号端口。CC1/CC2(CC，Configuration Channel)为配置通道端口，通过判断CC1和CC2中的哪一个端口连接到插头的CC信号端，来确定出插头的插入方向。VBUS和GND为电源和接地端口。

在插头正向插入插座时，如图2中(A)所示，插头与插座的端口都互相对应，在插头反向插入插座时，插头的端口的位置发生变化，需要交换数据通道，如图2中(B)所示，以与插座上相应的数据通道对应，其中需要将TX1+/TX1-与TX2+/TX1-交换，RX1+/RX1-与RX2+/RX2-交换，以及SBU1与SBU2交换。

以上对USB TYPE-C的各端口信号以及盲插的原理进行了介绍，以下将对本发明实施例的USB Type-C接口转换模块及系统进行详细的描述。

如图3和图4所示，分别为本发明实施例的USB Type-C接口转换系统中发送端10和接收端20的结构示意图，该USB Type-C接口转换系统由发送端10和接收端20组成。

参考图3所示，发送端10包括第一USB Type-C接口转换模块100和第一USB Type-C插座105，发送端10设置于HDMI源端一侧，与HDMI源端设备104连接，以HDMI源端信号为输入信号。

接收端20包括第二USB Type-C接口转换模块200和第二USB Type-C插座205，接收端20设置于HDMI接收端一侧，与HDMI接收端设备204连接，以来自发送端USB Type-C接口转换模块的信号为输入，向HDMI接收端设备204输出HDMI数据。发送端10和接收端20之间通过两端为USB Type-C插头的线缆连接。

HDMI源端设备104例如可以为个人计算机、笔记本电脑、平板电脑、服务器、手机或其他具有HDMI数据源的设备等，HDMI接收端设备204可以为电视、显示屏、VR眼镜或其他具有HDMI数据接收功能的设备等。在一个典型的应用中，HDMI源端设备104可以为VR数据源服务器端，HDMI接收端设备204可以是VR眼镜。以上的HDMI源端设备和HDMI接收端设备仅为示例，本发明实施例对此不作限定。

HDMI信号包括显示数据通道(DDC，Display Data Channel)信号、视频数据和视频时钟信号、热插拔检测(HPD，Hot-Plug Detect)信号和消费电子控制(CEC，ConsumerElectronics Control)信号，其中，DDC信号包括DDC数据信号(DSDA)和DDC时钟信号(DSCL)，视频数据信号包括三对差分数据，分别表示为D2+/D2-、D1+/D1-和D0+/D0-，视频时钟信号包括一对差分数据CK+/CK-。

第一USB Type-C接口转换模块100包括连接检测及信号转换单元101、交叉开关单元102以及信号传输单元103。

连接检测及信号转换单元101的输入端分别连接CEC信号以及HPD信号，输出端分别用于连接USB Type-C的配置通道CC1、CC2端口，分别连接到第一USB Type-C插座105的配置通道接口A5、B5，该单元101用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认，以及检测USB Type-C接口插拔状态和插入方向并输出插入方向信号。具体的，连接检测及信号转换单元101包括CEC信号转换单元101a、HPD信号转换单元101b、检测单元101c和传输模式发现与确认单元101d，CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元分别于检测单元相互连接。

其中，CEC信号转换单元101a用于CEC信号与USB PD(Power Delivery，电力传输协议)消息之间的相互转换，并通过配置通道CC1或CC2进行传输；HPD信号转换单元101b用于HPD信号与USB PD消息之间的相互转换，并通过配置通道CC1或CC2进行传输；检测单元101c用于检测USB Type-C接口的连接状态和插入方向，并输出插入方向信号；传输模式发现与确认单元101d，用于在USB Type-C的插头插入之后，通过USB PD消息来确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立，USB PD消息通过配置通道CC1或CC2进行传输。具体的，在插头插入时，通过判断CC1和CC2中的哪一个端口连接到插头的CC信号端，来确定出插头的插入方向，在具体的实施例中，插入方向信号flip_en为0时表示正向插入，flip_en为1时表示反向插入。

交叉开关单元102，用于不同的插入方向信号时，将HDMI源端DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口分别直接连接到相应的边带通道端口SBU1、SBU2，即分别直接连接至输出端的边带通道SBU1、SBU2，或者将HDMI源端的DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口的传输通道进行交叉，以分别连接至输出端的边带通道SBU2、SBU1。边带通道SBU1、SBU2分别连接至第一USB Type-C插座的接口A8、B8。

在具体的实施例中，当插入方向信号flip_en为0，为正向插入时，边带通道SBU1、SBU2端口分别直接对应连接DDC时钟信号DSCL端口和DDC数据信号DSDA端口；当插入方向信号flip_en为1，为反向插入时，将DDC时钟信号DSCL端口和DDC数据信号DSDA端口的传输通道进行交换，这样，DDC数据信号DSDA端口和DDC时钟信号DSCL端口分别直接对应连接到边带通道SBU1、SBU2端口。

在本发明实施例中，在交叉开关单元102的两个输出端口上，为HDMI源端的DDC的数据信号DSDA和时钟信号DSCL的原始信号，没有经过任何USB PD的转换，也就是通过直连的方式实现DDC通信，提高了通信的实时性和通信效率，也避免了传输转换导致的错误，提高了通信可靠性。

信号传输单元103，用于进行HDMI源端的视频信号传输，在插入方向信号不同时，将视频信号端口分别连接到与插入方向相对应的输出端口上。

信号传输单元103传输的HDMI的视频信号包括视频数据信号和视频时钟信号，通常地，HDMI的视频数据信号包括三路数据差分信号D2+/D2-、D1+/D1-、D0+/D0-和一路时钟差分信号CK+/CK-，信号传输单元103其输出端口分别对应于USB Type-C的四对高速差分对端口RX1+/RX1-、RX2+/RX2-、TX1+/TX1-、TX2+/TX2-连接，四对高速差分对端口分别连接至第一USB Type-C插座105的数据接口B11/B10、A11/A10、A2/A3、B2/B3，在插头的插入方向不同时，这些HDMI的视频信号分别对应连接到不同的输出端口上，根据插入方向信号，通过进行传输通道的交换，可以将视频信号端口分别连接到相应的输出端口上。

在具体的实施例中，当插入方向信号flip_en为0，为正向插入时，三路数据差分信号D2+/D2-、D0-/D0+、D1+/D1-和一路时钟差分信号CK-/CK+的端口，分别对应连接到USBType-C的四对高速差分对端口RX1+/RX1-、RX2+/RX2-、TX1+/TX1-、TX2+/TX2-；当插入方向信号flip_en为1，为反向插入时，重新分配传输通道，将传输向端口RX1+/RX1-与传输向端口RX2+/RX2-的传输通道交换，以及将传输向端口TX1+/TX1-与传输向端口TX2+/TX2-的传输通道交换，这样，就将三路数据差分信号D2+/D2-、D0-/D0+、D1+/D1-和一路时钟差分信号CK-/CK+的数据端口分别对应连接到USB Type-C的四对高速差分对端口RX2+/RX2-、RX1+/RX1-、TX2+/TX2-、TX1+/TX1-上。

进一步地，信号传输单元103中还可以包括信号再生单元BUF，用于HDMI的视频信号的增强。通过增强所传输的视频信号，避免传输线缆过长而导致信号的衰减，进一步提升信号传输的品质。信号传输单元103的输入端和输出端可以分别设置耦合电容107、106。

可以理解的是，第一USB Type-C接口转换模块100可以为一个独立的芯片，也可以是多个芯片组成的模块，本发明对其实现形式不做限定。

以上对本发明实施例的发送端10以及用于发送端10的第一USB Type-C接口转换模块100进行了详细的描述，对于接收端20中的第二USB Type-C接口转换模块200，是第一USB Type-C接口转换模块100的逆模块，第一USB Type-C接口转换模块100和第二USBType-C接口转换模块200在功能上互逆，以下将对第二USB Type-C接口转换模块200的各个组成单元进行详细的描述。

参考图4所示，第二USB Type-C接口转换模块200包括连接检测及信号转换单元201、交叉开关单元202和信号传输单元203，这些单元在功能上与第一USB Type-C接口转换模块100中各相应模块在功能上互逆。

检测及信号转换单元201的输入端分别用于连接USB Type-C的配置通道CC1、CC2端口，CC1、CC2端口分别连接到第二USB Type-C插座205的配置通道接口A5、B5，该检测及信号转换单元201用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认以及信号的传输，以及检测USB Type-C接口的插拔状态和插入方向并输出插入方向信号。具体的，连接检测及信号转换单元201包括CEC信号转换单元201a、HPD信号转换单元201b和检测单元201c、传输模式发现与确认单元201d，CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元分别于检测单元相互连接。。

其中，CEC信号转换单元201a用于CEC信号与USB PD消息之间的相互转换，并通过配置通道CC1或CC2传输；HPD信号转换单元201b用于HDMI的HPD信号与USB PD消息的相互转换，并通过配置通道CC2或CC1进行传输；检测单元201c用于检测第二USB Type-C接口的连接状态和插入方向，并输出插入方向信号；传输模式发现与确认单元101d，用于在USBType-C的插头插入之后，通过USB PD消息来确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立，USB PD消息通过配置通道CC1或CC2进行传输。具体的，在插头插入时，通过判断CC1和CC2中的哪一个端口连接到插头的CC信号端，来确定出插头的插入方向，在具体的实施例中，插入方向信号flip_en为0时表示正向插入，flip_en为1时表示反向插入。

交叉开关单元202，输入端分别用于连接USB Type-C边带通道SBU1、SBU2端口，SBU1、SBU2端口连接在第二USB Type-C插座205的边带通道A8、B8上，用于将接收到的DDC数据信号DSDA和DDC时钟信号DSC的直接传输。

交叉开关单元202，用于不同的插入方向信号时，将边带通道SBU1、SBU2端口分别直接连接到相应的输出端口，即将边带通道SBU1、SBU2端口分别直接连接至输出端的DDC时钟信号DSCL端口和DDC数据信号DSDA端口，或者将将边带通道SBU1、SBU2端口的传输通道进行交叉，以分别连接至输出端的DDC数据信号DSDA端口和DDC时钟信号DSCL端口。

在具体的实施例中，当插入方向信号flip_en为0，为正向插入时，边带通道SBU1、SBU2端口分别直接连接到DDC时钟信号DSCL端口和DDC数据信号DSDA端口上；当插入方向信号flip_en为1，为反向插入时，将边带通道SBU1、SBU2的传输通道进行交换，这样，边带通道SBU1、SBU2的端口将分别直接连接到DDC数据信号DSDA端口和DDC时钟信号DSCL端口上。

这样，从发送端100到接收端200，HDMI源端的DDC的数据信号DSDA和时钟信号DSCL的原始信号，没有经过任何USB PD的转换，也就是通过直连的方式实现上下游HDMI设备的DDC通信，提高了通信的实时性和通信效率，也避免了传输转换导致的错误，提高了通信可靠性。

信号传输单元203，用于向HDMI发送端传输视频信号，并在插入方向信号不同时，将视频信号端口分别连接到与插入方向相对应的输出端口上。

该信号传输单元203的输入端用于连接USB Type-C的视频信号端口，这些端口分别连接在第二USB Type-C插座205的数据接口B11/B10、A11/A10、A2/A3、B2/B3，接收来自发送端的USB Type-C的视频信号，对应于发送端10，这些视频信号包括视频数据信号和视频时钟信号，通常包括四对高速差分对信号，输入端口分别用于与四对高速差分对端口RX1+/RX1-、RX2+/RX2-、TX1+/TX1-、TX2+/TX2-连接；其输出端口分别用于连接到HDMI接收端设备的三路数据差分信号D2+/D2-、D1+/D1-、D0+/D0-和一路时钟差分信号CK+/CK-的端口。在插头的插入方向不同时，USB Type-C的输入端口分别对应连接到不同的输出端口上，根据插入方向信号，通过进行传输通道的分配，将视频信号端口连接到相应的输出端口上。

在具体的实施例中，当插入方向信号flip_en为0，为正向插入时，四对高速差分对数据端口RX1+/RX1-、RX2+/RX2-、TX1+/TX1-、TX2+/TX2-分别对应连接到HDMI接收端设备的端口D1+/D1-、CK-/CK+、D2+/D2-、D0-/D0+上；当插入方向信号flip_en为1，为反向插入时，重新分配传输通道，将传输向端口D1+/D1-和端口CK-/CK+的传输通道交换，以及将传输向端口D2+/D2-和端口D0-/D0+的传输通道交换，这样，就将四对高速差分对数据端口RX1+/RX1-、RX2+/RX2-、TX1+/TX1-、TX2+/TX2-，分别对应连接到输出端口CK-/CK+、D1+/D1-、D0-/D0+、D2+/D2-。

进一步地，信号传输单元203中还可以包括信号再生单元BUF，用于HDMI的视频信号的增强。通过增强所传输的视频信号，避免传输线缆过长而导致信号的衰减，进一步提升信号传输的品质。信号传输单元203的输入端和输出端可以分别设置耦合电容206、207。

可以理解的是，第二USB Type-C接口转换模块200可以为一个独立的芯片，也可以是多个芯片组成的模块，本发明对其实现形式不做限定。

以上对本发明实施例的USB Type-C接口转换系统以及发送端和接收端的USBType-C接口转换模块100、200进行了详细的描述。基于上述的USB Type-C接口转换系统，通过带有USB插头的线缆将发送端和接收端的USB Type-C接口转换模块100、200连接起来，在建立传输连接之后，进入到HDMI DDC/CEC通信和数据传输的阶段。

具体的，在建立连接时，发送端和接收端通过USB PD消息进行通讯，参考图5所示，建立传输连接的步骤包括：

步骤310a和301b，发送端和接收端分别检测各自插头的插入状态以及插入方向。

在发送端通过其检测单元可以检测出该端插头的插入状态以及插入方向，接收端通过其检测电压可以检测出该端插头的插入状态以及插入方向。

步骤302和303，当插头的插入状态都为已插入，则发送端通过USB PD消息向接收端发送进入HDMI模式的请求，并确认接收端进入HDMI模式。

在具体的应用中，可以通过多个USB PD消息的交互确认接收端进入HDMI模式。

步骤304a和304b，发送端和接收端分别根据各自插头的插入方向，分别进行输入端与输出端的连接匹配。

根据发送端插头的插入方向，发送端的交叉开关单元和信号传输单元，进行输入端和输出端的连接匹配；根据接收端插头的插入方向，接收端的交叉开关单元和信号传输单元，进行输入端和输出端的连接匹配。

而后，步骤305和306，发送端通过USB PD消息向接收端发送状态更新请求，接收端的状态信号为有效，确认HDMI传输模式的建立。

在具体的应用中，可以通过HPD信号来确认状态信号是否有效，当接收端的响应信号中HPD为high时，则认为接收端的状态信号为有效，可以确认HDMI传输模式的建立。

在确认HDMI传输模式的建立之后，则可以进入到HDMI DDC/CEC通信和数据传输的阶段。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种USB Type-C接口转换模块，应用于HDMI源端一侧，其特征在于，包括：

连接检测及信号转换单元，其输入端分别用于连接HDMI源端的CEC信号端口和HPD信号端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的两个配置通道，用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认，以及检测USB Type-C接口插拔状态和插入方向；

交叉开关单元，其输入端分别用于连接HDMI源端DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的两个边带通道，用于根据插入方向，将输入端直接或交叉后连接至输出端；其中，在所述交叉开关单元的输出端口上，为DDC的数据信号DSDA和时钟信号DSCL的原始信号；

信号传输单元，其输入端分别用于连接HDMI源端的视频信号端口，其输出端分别用于连接USB Type-C插座的数据端口，用于进行HDMI源端的视频信号传输，根据插入方向信号，通过进行传输通道的交换，将输入端分别连接到与插入方向相对应的输出端上。

2.根据权利要求1所述的接口转换模块，其特征在于，所述连接检测及信号转换单元包括：检测单元以及分别与所述检测单元相互连接的CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元；其中，

CEC信号转换单元，其输入端用于连接至HDMI源端的CEC信号端口，用于CEC信号与USBPD消息之间的相互转换；

HPD信号转换单元，其输入端用于连接至HDMI源端的HPD信号端口，用于HPD信号与USBPD消息之间的相互转换；

传输模式发现与确认单元，用于在USB Type-C插头插入之后，通过USB PD消息确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立；

检测单元，输出端用于连接至两个配置通道，用于检测USB Type-C接口的连接状态和插入方向。

3.根据权利要求1所述的接口转换模块，其特征在于，所述信号传输单元的输入端还设置有信号再生单元，用于HDMI源端的视频信号的增强。

4.一种USB Type-C接口转换模块，应用于HDMI接收端一侧，其特征在于，包括：

检测及信号转换单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的两个配置通道，其输出端分别用于连接HDMI接收端的CEC信号端口和HPD信号端口，用于CEC信号以及HPD信号与USB PD消息之间的相互转换、HDMI传输模式的发现和确认，以及检测USB Type-C接口插拔状态和插入方向；

交叉开关单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的两个边带通道，其输出端分别用于连接HDMI接收端DDC的时钟信号DSCL端口和数据信号DSDA端口，用于根据插入方向，将输入端直接或交叉后连接至输出端；其中，在所述交叉开关单元的输入端口上，为DDC的数据信号DSDA和时钟信号DSCL的原始信号；

信号传输单元，其输入端分别用于连接USB Type-C插座的数据端口，其输出端分别用于连接HDMI接收端的视频信号端口，用于向HDMI发送端传输视频信号，根据插入方向信号，通过进行传输通道的交换，将输入端分别连接到与插入方向相对应的输出端上。

5.根据权利要求4所述的接口转换模块，其特征在于，所述连接检测及信号转换单元包括：检测单元以及分别与所述检测单元相互连接的CEC信号转换单元、HPD信号转换单元、传输模式发现与确认单元；其中，

检测单元，输入端用于连接至两个配置通道，用于检测USB Type-C接口的连接状态和插入方向；

CEC信号转换单元，其输出端用于连接至HDMI源端的CEC信号端口，用于CEC信号与USBPD消息之间的相互转换；

HPD信号转换单元，其输出端用于连接至HDMI源端的HPD信号端口，用于HPD信号与USBPD消息之间的相互转换；

传输模式发现与确认单元，用于在USB Type-C插头插入之后，通过USB PD消息确定是否进入HDMI传输模式，以及确认HDMI传输模式的建立。

6.根据权利要求4所述的接口转换模块，其特征在于，所述信号传输单元的输入端还设置有信号再生单元，用于所传输的视频信号的增强。

7.一种USB Type-C接口转换系统，其特征在于，包括发送端和接收端，所述发送端包括第一USB Type-C接口转换模块和第一USB Type-C插座，所述接收端包括第二USB Type-C接口转换模块和第二USB Type-C插座；其中，

第一USB Type-C接口转换模块为权利要求1-3中任一项所述的USB Type-C接口转换模块，其连接检测及信号转换单元的输出端连接至第一USB Type-C插座的两个配置通道接口，其交叉开关单元的输出端分别连接第一USB Type-C插座的两个边带通道，其信号传输单元的输出端分别连接第一USB Type-C插座的数据端口；

第二USB Type-C接口转换模块为权利要求4-6中任一项所述的USB Type-C接口转换模块，其连接检测及信号转换单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的两个配置通道，其交叉开关单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的两个边带通道，其信号传输单元的输入端分别连接第二USB Type-C插座的数据端口。

8.一种传输连接的建立方法，基于如权利要求7所述USB Type-C接口转换系统，其特征在于，所述方法包括：

发送端和接收端分别检测各自插头的插入状态以及插入方向；

当插头的插入状态都为已插入，发送端通过USB PD消息向接收端发送进入HDMI模式的请求，并确认接收端进入HDMI模式；

发送端和接收端分别根据各自插头的插入方向，分别进行输入端与输出端的连接匹配；

发送端通过USB PD消息向接收端发送状态更新请求，接收端的状态信号为有效，确认HDMI传输模式的建立。

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