[發明專利]數字視頻接口數據恢復電路

有效

• 申請號: 201110447192.7
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102547196A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 但澤楊
• 申請（專利權）人: 成都國騰電子技術股份有限公司
• 主分類號: H04N5/765
• 分類號: H04N5/765;H04N21/2368;H04N7/083;H04N21/434
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本發明涉及數字視頻接口的一種數據恢復電路，特別是涉及過采樣結構的數據恢復電路。

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背景技術

數字視頻接口或高清晰度多媒體接口采用最小化傳輸差分信號(Transition?Minimized?Differential?Signaling，以下簡稱TMDS)進行編碼，TMDS編碼將8位原始的數字視頻信號轉化為10位具有最小化傳輸差分的串行信號序列，行場信號直接編碼成10位串行信號序列，行場信號與原始的數字視頻信號通過數據使能(Data?Enable，以下簡稱DE)信號區分。一個完整的TMDS傳輸鏈路包括一個時鐘TMDS通道和三個數據TMDS通道，時鐘TMDS通道頻率為25~165MHz，三個數據TMDS通道分別用于傳輸紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的串行TMDS信號，數據TMDS通道的數據傳輸率為時鐘TMDS通道的十倍，也就是說一個時鐘TMDS周期內有十位串行TMDS數據在傳輸。

數字視頻接口數據恢復電路的主要任務是根據輸入的時鐘TMDS通道信號和三個數據TMDS通道信號，恢復出數字視頻接口的DE信號、行場信號和原始數字視頻信號。對于時鐘信號單獨發送的高速數據傳輸系統一般都采用過采樣(over-sampling)技術進行數據恢復。美國專利號為US5,905,769、標題為“高速偏斜不靈敏的多通道數據傳輸系統和方法”(System?and?method?for?high-speed?skew-insensitive?multi-channel?data?transmission)的專利文件中公開了一種三倍過采樣(3X?over-sampling)的數據恢復方法與系統。中國專利號為CN101321052A、標題為“四倍過采樣的數據恢復方法與系統”的專利文件中公開了一種四倍過采樣的數據恢復方法與系統。

以上兩種數字視頻接口數據恢復方法都直接對輸入的TMDS信號進行數據恢復，方法采用數字鎖相環路(Digital?Phase?Locked?Loop，以下簡稱DPLL)進行數據恢復。當輸入的串行數據信號太差，數字鎖相環可能不夠穩定，造成數據誤碼。

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發明內容

本發明提出了一種數字視頻接口數據恢復電路，采用該方法可以解決現有技術中存在的數字鎖相環可能不夠穩定的問題，降低數據傳輸的誤碼率。本發明采用四倍過采樣器對輸入的TMDS數據信號進行采樣，在一個時鐘TMDS周期內采樣器輸出40位并行數據。本發明基于TMDS編碼在DE為不同值時輸出的TMDS數據信號轉換次數的不同，在數字視頻接口接收端預先檢測出DE信號。本發明利用檢測到的DE為低電平時采樣的40位并行數據進行相位調整。本發明根據采樣器輸出的40位并行數據，選擇四個可能的相位中錯誤數據數目最少且正確數據數目最多的相位輸出，選擇的相位用于數字視頻接口的數據恢復。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

數字視頻接口數據恢復電路，該電路包括：

電荷泵鎖相環，用于接收TMDS時鐘輸入，產生兩倍于TMDS時鐘頻率的二十相時鐘輸出；

過采樣器，對輸入的高速串行TMDS數據信號進行采樣，一位TMDS數據信號被采樣四次，在一個時鐘TMDS周期內采樣器輸出40位并行數據；

數據恢復單元，根據過采樣器輸出的40位并行數據，恢復出原始的數字視頻數據。

更進一步的是：

恢復單元包括：

DE檢測器，根據過采樣器輸出的40位數據的轉換次數檢測出DE信號；

相位檢測邏輯單元，在DE為低電平時，對采樣器輸出的40位數據進行分組相位檢測，每四個數據構成一個相位檢測基本單元，相位檢測基本單元檢測出兩種數據狀態，分別是正確數據狀態或錯誤數據狀態；

相位檢測預處理單元，對相位檢測邏輯單元輸出的正確數據狀態和錯誤數據狀態進行處理，輸出四個可能的相位選擇所對應的累加正確數據數目和錯誤數據數目；

相位控制狀態機，對相位檢測預處理單元輸出的信號進行處理，選擇四個可能的相位中錯誤數據數目最少且正確數據數目最多的相位輸出；

輸出數據選擇單元，根據相位控制狀態機輸出的相位選擇，輸出恢復的數字視頻數據。

所述DE檢測器包括：

四路并行DE檢測單元，對輸入的40位并行數據進行DE檢測；

四路并行DE檢測的輸出狀態進行邏輯或操作，去毛刺操作，上升沿檢測操作。