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TWI798745B - 影音傳輸系統 - Google Patents

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TWI798745B
TWI798745B TW110125000A TW110125000A TWI798745B TW I798745 B TWI798745 B TW I798745B TW 110125000 A TW110125000 A TW 110125000A TW 110125000 A TW110125000 A TW 110125000A TW I798745 B TWI798745 B TW I798745B
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TW
Taiwan
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audio
usb
interface
signal
pin
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蔡亞坤
李大飛
常虹
Original Assignee
瑞昱半導體股份有限公司
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Abstract

一種影音傳輸系統，其包含多媒體裝置。多媒體裝置包含高畫質多媒體介面接收器、第一轉換電路及第一通用序列匯流排類型C介面。第一轉換電路用以將高畫質多媒體介面接收器的音訊通道接腳輸出的第一音訊訊號轉換成通用序列匯流排類型介面格式的第二音訊訊號。第一通用序列匯流排類型C介面用以傳輸第二音訊訊號。高畫質多媒體介面接收器的音訊通道接腳為音訊回傳通道接腳或增強型音訊回傳通道接腳。

Description

影音傳輸系統
本發明是關於一種傳輸系統，特別是關於一種影音傳輸系統。
在影音傳輸系統中USB-C介面的普及率越來越高，為了提升使用者體驗，USB-C介面的支援度日益增加，例如USB-C介面具有顯示接口替代模式(display port alternate mode，DP ALT mode)，其可透過USB-C介面來接收DP格式的影音資料。因此，USB-C介面對於其他格式支援度的需求也亦趨重要。
本發明揭露一種影音傳輸系統，其包含多媒體裝置。多媒體裝置包含高畫質多媒體介面(high definition multimedia interface，HDMI)接收器、第一轉換電路及第一USB-C介面。第一轉換電路用以將HDMI接收器的音訊通道接腳輸出的第一音訊訊號轉換成通用序列匯流排(universal serial bus，USB)介面格式的第二音訊訊號。第一USB-C介面用以傳輸第二音訊訊號。HDMI接收器的音訊通道接腳為音訊回傳通道(audio return channel，ARC)接腳或增強型音訊回傳通道(enhanced audio return channel，eARC)接腳。
本發明揭露一種影音傳輸系統，其包揚聲器及擴大機。擴大機包含第一USB-C介面及第一轉換電路。第一USB-C介面用以藉由第一USB-C介面的USB 2.0接腳接收通用序列匯流排介面格式的第一音訊訊號。第一轉換電路用以將第一音訊訊號轉換成通用音訊格式的的第二音訊訊號，使揚聲器依據第二音訊訊號播放。
本發明的影音傳輸系統利用USB-C介面中的USB 2.0接腳來傳輸由HDMI的ARC接腳或eARC接腳所輸出的音訊回傳訊號，使影音傳輸系統的USB-C介面支援HDMI的音訊回傳功能。
圖1為依據本發明一些實施例所繪示的影音傳輸系統10的示意圖。影音傳輸系統10用以從影音源101及/或影音源102接收影音訊號，並依據該影音訊號中的影像源訊號VI與音訊源訊號AI來進行影像及/或音訊的播放，其中影像源訊號VI與音訊源訊號AI為相互同步的訊號。
在一些實施例中，影音傳輸系統10包含多媒體裝置100、擴大機200與揚聲器300，但不以此為限。
在一些實施例中，該影音訊號由擴大機200從影音源101接收。擴大機200處理該影音訊號以產生影像訊號SV與音訊訊號SA，並傳輸影像訊號SV與音訊訊號SA至多媒體裝置100。多媒體裝置100將影像訊號SV轉換回影像源訊號VI並將之顯示。在一些實施例中，多媒體裝置100包含HDMI接收器(例如，繪示於圖2的HDMI接收器110)。在HDMI格式下，多媒體裝置100可在同一個傳輸線中對擴大機200執行音訊回傳(audio return)的功能，亦即多媒體裝置100將音訊訊號SA回傳給擴大機200。擴大機200再將音訊訊號SA處理為音訊訊號SAO並傳送至揚聲器300，這樣一來，多媒體裝置100顯示影像源訊號VI時，揚聲器300用以同步播放音訊訊號SAO，使影像與聲音同步播出。
在另一些實施例中，多媒體裝置100從影音源102接收該影音訊號。多媒體裝置100顯示影像源訊號VI。多媒體裝置100亦藉由HDMI格式下的音訊回傳的功能將音訊源訊號AI處理為音訊訊號SA並傳輸至擴大機200。擴大機200再處理音訊訊號SA以產生音訊訊號SAO並傳輸至揚聲器300，使揚聲器300播放音訊訊號SAO。
以下為擴大機200從影音源101接收該影音訊號為例，提供多媒體裝置100的實施例於圖2及圖4。圖2中多媒體裝置100包含HDMI接收器110、USB-C介面120與轉換電路130。轉換電路130耦接於USB-C介面120與HDMI接收器110之間。擴大機200包含USB-C介面210、轉換電路220、轉換電路230與轉換電路240。USB-C介面210分別耦接轉換電路220與轉換電路230。轉換電路230更耦接轉換電路240。
擴大機200藉由其他介面(圖2中未示)接收影音訊號(包含影像源訊號VI與音訊源訊號AI)，其諸如HDMI、USB-C或DP介面，但不以此為限，本發明也可以利用其他適合之介面來接收影音訊號。
如圖2所示，轉換電路230將影像源訊號VI與音訊源訊號AI轉換成DP介面格式的影像訊號SV1與音訊訊號SA1傳輸至USB-C介面210。USB-C介面210具有DP替代模式，因此可操作在DP替代模式下並支援DP介面格式訊號傳輸。USB-C介面210利用USB-C介面210中的高速資料通道(high speed data path)接腳(如圖3所示的高速資料通道接腳PHS)將DP介面格式的影像訊號SV1與DP介面格式的音訊訊號SA1傳輸至多媒體裝置100，並由USB-C介面120接收。請同時參考圖3之USB-C介面接腳示意圖。在USB-C規範中定義USB-C介面的高速資料通道接腳有四對，分別為TX1+、TX1-、RX1+、RX1-、TX2+、TX2-、RX2+與RX2-，然而為了易於說明，本發明以高速資料通道接腳PHS代表上述四對高速資料通道接腳。
在多媒體裝置100中的USB-C介面120亦操作在DP替代模式下。USB-C介面120中的高速資料通道接腳PHS用以接收影像訊號SV1與音訊訊號SA1，再將影像訊號SV1與音訊訊號SA1傳輸至轉換電路130。轉換電路130用以將影像訊號SV1與音訊訊號SA1從DP介面格式轉換成HDMI格式的影像訊號SV2與音訊訊號SA2，再將影像訊號SV2與音訊訊號SA2傳輸至HDMI接收器110。HDMI接收器110接收影像訊號SV2與音訊訊號SA2後，多媒體裝置100透過顯示螢幕(圖2中未示)用以顯示影像訊號SV2。在一些實施例中，影像訊號SV2與影像源訊號VI實質相同。
在一些實施例中，HDMI接收器110符合HDMI 1.4的規範，其使用Utility接腳傳輸ARC訊號，從而具有音訊回傳的功能。在另一些實施例中，HDMI接收器110符合HDMI 2.1的規範，其同時使用Utility接腳和HPD(hot plug detection)接腳傳輸eARC訊號，從而具有增強型的音訊回傳的功能。然而本發明不以此為限，HDMI接收器110可符合比HDMI 2.1更高的規範，並向下兼容HDMI 2.1與HDMI 1.4的規範。
為了易於理解，圖2所繪示之多媒體裝置100與擴大機200用以描述HDMI接收器110符合HDMI 1.4規範的實施例。圖4所繪示之多媒體裝置100與擴大機200用以描述HDMI接收器110符合HDMI 2.1規範的實施例，相關操作於後敘述。
在圖2中，HDMI接收器110的消費者電子控制(consumer electronics control，CEC)接腳用以輸出控制訊號SC1，其中控制訊號SC1是用以獲取擴大機200支援的音訊格式以及要求啟動擴大機200的音訊回傳功能、關閉擴大機200的音訊回傳功能的訊號。轉換電路130接收控制訊號SC1後，將控制訊號SC1轉換至USB介面格式的控制訊號SC2，並將之傳輸至USB-C介面120。USB-C介面120藉由USB-C介面120中的邊帶使用(請參考圖3，sideband use，SBU)接腳PAU接收控制訊號SC2，並將控制訊號SC2傳輸至擴大機200的USB-C介面210。USB-C介面210亦透過USB-C介面210中的SBU接腳PAU接收控制訊號SC2，並將之傳輸至轉換電路220。轉換電路220用以將控制訊號SC2解譯以產生控制訊號SC3，並透過USB-C介面210與USB-C介面120將控制訊號SC3回傳至轉換電路130。轉換電路130更用以將控制訊號SC3轉換成HDMI格式的控制訊號SC4並經由CEC接腳傳輸至HDMI接收器110，其中控制訊號SC4是用以向HDMI接收器110回覆擴大機200所支援的音訊格式，或是要求啟動、關閉音訊回傳功能的訊號。
當HDMI接收器110接收控制訊號SC4之後，HDMI接收器110利用HDMI接收器110的ARC接腳向轉換電路130輸出音訊訊號SA2。轉換電路130用以將音訊訊號SA2轉換成USB介面格式的音訊訊號SA3並傳輸至USB-C介面120。USB-C介面120利用USB-C介面120中的USB 2.0接腳PU2接收音訊訊號SA3，並將音訊訊號SA3向USB-C介面210傳輸。USB-C介面210亦透過USB-C介面210中的USB 2.0接腳PU2接收音訊訊號SA3，並將音訊訊號SA3傳輸至轉換電路230。轉換電路230更用以將音訊訊號SA3轉換成HDMI格式的音訊訊號SA4，並將之傳輸至轉換電路240。在一些實施例中，音訊訊號SA4與音訊訊號SA2實質相同。轉換電路240用以將音訊訊號SA4轉換成音訊訊號SAO並傳輸至揚聲器300，使揚聲器300播放音訊訊號SAO。在一些實施例中，轉換電路240包含數位類比轉換器(圖中未示)，其用以將數位的音訊訊號SA4轉換成類比的音訊訊號SAO。在另一些實施例中，轉換電路230用以將音訊訊號SA3轉換成通用音訊格式的音訊訊號SA4，轉換電路240接著轉換音訊訊號SA4以產生音訊訊號SAO並傳輸至揚聲器300。
在USB-C規範中定義USB-C介面的邊帶使用接腳有一對，分別為SBU1與SBU2，然而為了易於說明，本發明以SBU接腳PAU代表上述一對邊帶使用接腳。
在一些實施例中，揚聲器300可直接播放音訊訊號SA4。換言之，擴大機200不包含轉換電路240。
請參考圖4。在HDMI接收器110符合HDMI 2.1規範的實施例中，HDMI接收器110利用共模資料通道(common mode data channel，CMDC)方式藉由eARC接腳將控制訊號SC5輸出，其中控制訊號SC5是用以向擴大機200要求啟動音訊回傳功能、獲取擴大機200支援的音訊格式以及處理音訊延遲(Audio Latency)的訊號。轉換電路130接收控制訊號SC5後，將控制訊號SC5轉換至USB2.0格式的控制訊號SC6，並將之傳輸至USB-C介面120。USB-C介面120藉由USB-C介面120中的USB2.0接腳PU2接收控制訊號SC6，並利用USB 2.0定義的控制傳輸(control transfer)類型將控制訊號SC6傳輸至擴大機200的USB-C介面210。USB-C介面210亦透過USB-C介面210中的USB2.0接腳PU2接收控制訊號SC6，並將之傳輸至轉換電路230。轉換電路230用以將控制訊號SC6解譯以產生控制訊號SC7，並透過USB-C介面210與USB-C介面120將控制訊號SC7回傳至轉換電路130。轉換電路130更用以將控制訊號SC7轉換成HDMI格式的控制訊號SC8並傳輸至HDMI接收器110，其中控制訊號SC8用以向HDMI接收器110指示同意啟動音訊回傳功能、回覆擴大機200支援的音訊格式以及音訊延遲的訊號。
當HDMI接收器110接收控制訊號SC8之後，HDMI接收器110利用差模音訊通道(differential mode audio channel，DMAC)方式藉由HDMI接收器110的eARC接腳將音訊訊號SA2輸出至轉換電路130。轉換電路130用以將音訊訊號SA2轉換成USB2.0格式的音訊訊號SA3並傳輸至USB-C介面120。USB-C介面120藉由USB-C介面120中的USB 2.0接腳PU2接收音訊訊號SA3，並利用USB 2.0定義的同步傳輸類型將音訊訊號SA3向USB-C介面210傳輸。USB-C介面210亦透過USB-C介面210中的USB 2.0接腳PU2接收音訊訊號SA3，並將音訊訊號SA3傳輸至轉換電路230。轉換電路230更用以將音訊訊號SA3轉換成通用音訊格式的音訊訊號SA4，並將之傳輸至轉換電路240。轉換電路240用以將音訊訊號SA4轉換成音訊訊號SAO並傳輸至揚聲器300，使揚聲器300播放音訊訊號SAO。在另一些實施例中，轉換電路230用以將音訊訊號SA3轉換成HDMI格式，並將之傳輸至轉換電路240。
在一些實施例中，基於USB 2.0定義的控制傳輸，轉換電路230用以依據控制訊號SC6獲取當前多媒體裝置100對顯示影像訊號SV2與轉換電路230接收音訊訊號SA3之間所期望的時間延遲長度，轉換電路230依據該時間對音訊訊號SA3作延遲以產生音訊訊號SA4，再透過控制訊號SC7將當前擴大機200實際的時間延遲長度回傳至多媒體裝置100。藉此，轉換電路230可用以控制揚聲器300播放音訊訊號SAO的時間，使音訊訊號SAO與影像訊號SV2可以同步播出。
相較於圖2的實施例，圖4中的擴大機200不包含轉換電路220。具體來說，在執行HDMI 2.1規範的增強型音訊回傳功能時，控制訊號SC5與音訊訊號SA2都是經由eARC接腳輸出。因此，USB-C介面120僅只用USB 2.0接腳PU2接收對應的控制訊號SC6與音訊訊號SA3。相應地，USB-C介面210也僅只用USB 2.0接腳PU2接收與傳輸控制訊號SC6與音訊訊號SA3至轉換電路230。而在執行HDMI 1.4規範的音訊回傳功能時，控制訊號SC1與音訊訊號SA2分別經由CEC接腳與ARC接腳輸出。USB-C介面120分別利用SBU接腳PAU與USB 2.0接腳PU2接收對應的控制訊號SC2與音訊訊號SA3。相應地，USB-C介面210也分別利用SBU接腳PAU與USB 2.0接腳PU2接收與傳輸控制訊號SC2與音訊訊號SA3至轉換電路220與轉換電路230。因此，圖2中的擴大機200有包含轉換電路220。
本申請利用USB-C介面來在多媒體裝置100與擴大機200之間進行傳輸，可提升便利性與相容性，同時，本申請的方案可在不外加傳輸線的情況下進行音訊回傳功能，即不額外增加成本。
上文的敘述簡要地提出了本發明某些實施例之特徵，而使得本發明所屬技術領域具有通常知識者能夠更全面地理解本發明內容的多種態樣。本發明所屬技術領域具有通常知識者當可明瞭，其可輕易地利用本發明內容作為基礎，來設計或更動其他製程與結構，以實現與此處該之實施方式相同的目的和/或達到相同的優點。本發明所屬技術領域具有通常知識者應當明白，這些均等的實施方式仍屬於本發明內容之精神與範圍，且其可進行各種變更、替代與更動，而不會悖離本發明內容之精神與範圍。
10:影音傳輸系統 101:影音源 102:影音源 100:多媒體裝置 110:HDMI接收器 120:USB-C介面 130:轉換電路 200:擴大機 210:USB-C介面 220:轉換電路 230:轉換電路 240:轉換電路 300:揚聲器 AV:影音訊號 AI:音訊源訊號 VI:影像源訊號 SV:影像訊號 SV1:影像訊號 SV2:影像訊號 SA:音訊訊號 SA1:音訊訊號 SA2:音訊訊號 SA3:音訊訊號 SA4:音訊訊號 SAO:音訊訊號 SC1:控制訊號 SC2:控制訊號 SC3:控制訊號 SC4:控制訊號 SC5:控制訊號 SC6:控制訊號 SC7:控制訊號 SC8:控制訊號 PHS:高速資料通道接腳 PU2:USB 2.0接腳 PAU:SBU接腳
在閱讀了下文實施方式以及附隨圖式時，能夠最佳地理解本發明的多種態樣。應注意到，根據本領域的標準作業習慣，圖中的各種特徵並未依比例繪製。事實上，為了能夠清楚地進行描述，可能會刻意地放大或縮小某些特徵的尺寸。 圖1為本發明一些實施例中，影音傳輸系統的示意圖。 圖2為本發明一些實施例中，多媒體裝置與擴大機的示意圖。 圖3為本發明一些實施例中，USB-C介面接腳的示意圖。 圖4為本發明其他實施例中，多媒體裝置與擴大機的示意圖。
100:多媒體裝置
110:HDMI接收器
120:USB-C介面
130:轉換電路
200:擴大機
210:USB-C介面
220:轉換電路
230:轉換電路
240:轉換電路
AI:音訊源訊號
VI:影像源訊號
SV1:影像訊號
SV2:影像訊號
SA1:音訊訊號
SA2:音訊訊號
SA3:音訊訊號
SA4:音訊訊號
SAO:音訊訊號
SC1:控制訊號
SC2:控制訊號
SC3:控制訊號
SC4:控制訊號

Claims (9)

  1. 一種影音傳輸系統，包含：一多媒體裝置，包含：一高畫質多媒體介面(high definition multimedia interface，HDMI)接收器；一第一轉換電路，用以將該HDMI接收器的一音訊通道接腳輸出的一第一音訊訊號轉換成一通用序列匯流排(universal serial bus，USB)介面格式的一第二音訊訊號；及一第一通用序列匯流排類型C(universal serial bus type C，USB-C)介面，用以傳輸該第二音訊訊號，其中該音訊通道接腳為一音訊回傳通道(audio return channel，ARC)接腳或一增強型音訊回傳通道(enhanced audio return channel，eARC)接腳，其中該第一USB-C介面操作在一DP替代模式(display port alternate mode，DP ALT mode)下。
  2. 如請求項1中的影音傳輸系統，其中該第一USB-C介面藉由該第一USB-C介面的一USB 2.0接腳傳輸該第二音訊訊號。
  3. 如請求項2中的影音傳輸系統，其中當該音訊通道接腳為ARC接腳時，該第一轉換電路更用將該HDMI接收器的一消費者電子控制(consumer electronics control，CEC)接腳輸出的一第一控制訊號轉換成該USB介面格式的一第二控制訊號。
  4. 如請求項3中的影音傳輸系統，其中當該音訊通道接腳為該ARC 接腳時，該第一USB-C介面藉由該第一USB-C介面的一邊帶使用(sideband use，SBU)接腳傳輸該第二控制訊號。
  5. 如請求項2的影音傳輸系統，其中當該音訊通道接腳為該eARC接腳時，該第一USB-C介面基於USB 2.0定義的一控制傳輸(control transfer)來傳輸該第二音訊訊號。
  6. 如請求項2中的影音傳輸系統，其中該第一USB-C介面藉由該第一USB-C介面的一USB 2.0接腳傳輸該第四控制訊號與該第二音訊訊號。
  7. 如請求項6中的影音傳輸系統，其中該HDMI接收器使用一共模資料通道(common mode data channel，CMDC)方式輸出該第三控制訊號，及使用一差模音訊通道(differential mode audio channel，DMAC)方式輸出該第一音訊訊號。
  8. 如請求項1中的影音傳輸系統，其中該多媒體裝置更用以接收互相同步的一影像源訊號與一音訊源訊號，及該多媒體裝置用以顯示該影像源訊號，其中該第一音訊訊號與該音訊源訊號實質相同，其中該影音傳輸系統更包含：一揚聲器；及一擴大機，包含：一第二USB-C介面，用以接收該第二音訊訊號；及一第二轉換電路，用以將該第二音訊訊號轉換成一第三音訊訊號並傳輸至該揚聲器，使該揚聲器在該多媒體裝置顯示該影像源訊號時同步播放該第三音訊訊號。
  9. 一種影音傳輸系統，包含：一揚聲器；及 一擴大機，包含：一第一通用序列匯流排類型C(universal serial bus type C，USB-C)介面，用以藉由該第一USB-C介面的一USB 2.0接腳接收一用序列匯流排(universal serial bus，USB)介面格式的一第一音訊訊號；及一第一轉換電路，用以將該第一音訊訊號轉換成一通用音訊格式的一第二音訊訊號，使該揚聲器依據該第二音訊訊號播放，其中該第一USB-C介面操作在一DP替代模式(display port alternate mode，DP ALT mode)下。
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