Устройство и способ интерфейса с высокой скоростью передачи данных

Устройство и способ интерфейса с высокой скоростью передачи данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Притязание на приоритет

Настоящая заявка на патент притязает на приоритет предварительной заявки на патент США № 60/554309 от 17 марта 2004 г., имеющей название "Switchable Threshold Differential Interface", и заявки США № 60/556345 от 24 марта 2004 г., имеющей название "Switchable Threshold Differential Interface", права на обе из которых принадлежат заявителю настоящего изобретения и тем самым в явном виде включены сюда путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Область техники

Варианты осуществления настоящего изобретения, раскрытые в этом описании, относятся к протоколу цифрового сигнала, к способу и к устройству, содержащему интегральные микросхемы и компоненты, предназначены для поддержания связи или для передачи сигналов между главным устройством и клиентским устройством с высокими скоростями передачи данных. В частности, раскрытие изобретения относится к способу передачи мультимедийных цифровых сигналов и цифровых сигналов иных типов из главного или управляющего устройства в клиентское устройство для их воспроизведения или отображения для конечного пользователя с использованием маломощного средства передачи данных с высокой скоростью, имеющего внутренние и внешние области применения устройства.

Уровень техники

За несколько последних лет произошел существенный прогресс в области компьютеров, продукции, связанной с электронными играми, и в различных видеотехнологиях (например, универсальные цифровые диски (DVD) и видеомагнитофоны с высокой четкостью изображения), обеспечивающий воспроизведение неподвижных, видео, видео, предоставляемых по заказу (video-on-demand), и графических изображений с все более и более высокой разрешающей способностью даже в том случае, когда эти изображения содержат некоторые типы текста, конечным пользователям такого оборудования. Этот прогресс, в свою очередь, вынудил использовать электронные воспроизводящие устройства с более высокой разрешающей способностью, например мониторы высокой четкости, телевизионные мониторы высокой четкости, ТВЧ (HDTV), или специализированные компоненты для проецирования изображений. Объединение таких визуально воспринимаемых изображений со звуковыми данными высокой четкости или высокого качества, например, при использовании устройств воспроизведения звука с компакт-дисков (CD), с универсальных цифровых дисков (DVD), устройств объемного звучания и иных устройств, также имеющих соответствующие выходы для звукового сигнала, используют для создания более реалистичного, содержательного или правильного восприятия мультимедийной информации для конечного пользователя. Кроме того, были разработаны высокомобильные, высококачественные акустические системы и музыкальные транспортные механизмы, например устройства воспроизведения звуковых файлов в формате MP3 (MP3-плейеры), предназначенные только для воспроизведения звука для конечных пользователей. Это привело к возросшим ожиданиям у типичных пользователей серийно выпускаемых электронных устройств, от компьютеров до телевизоров и даже телефонов, привыкающих теперь к высококачественной продукции или продукции еще более высокого качества и ожидающих ее появления.

В типичном сценарии воспроизведения видеоинформации с применением изделия электронной промышленности передачу видеоинформации обычно осуществляют с использованием современных способов со скоростями передачи от одного до десятков килобит в секунду, которую наилучшим образом можно именовать медленной или средней. Эти данные затем либо буферизуют, либо запоминают в запоминающих устройствах для временного хранения данных или в запоминающих устройствах для более долговременного хранения данных для последующего проигрывания на желательном просмотровом устройстве. Например, изображения могут быть переданы "через" или используя сеть Интернет с использованием программы, находящейся в компьютере, имеющем модем или устройство соединения с сетью Интернет иного типа для приема или передачи данных, пригодных для цифрового представления изображения. Аналогичная передача может иметь место при использовании беспроводных устройств, например портативных компьютеров, снабженных беспроводными модемами, беспроводных персональных информационных устройств (PDAs) или телефонов беспроводной связи.

После того как данные приняты, производят их локальное запоминание в запоминающих элементах, схемах или устройствах, например в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) или во флэш-памяти, в том числе во внутренних или во внешних запоминающих устройствах, например в малогабаритных накопителях на жестких дисках, для воспроизведения. В зависимости от объема данных и разрешающей способности изображения воспроизведение может быть начато либо сравнительно быстро, либо с длительной задержкой. Таким образом, в некоторых случаях воспроизведение изображения позволяет в определенной степени осуществлять воспроизведение в реальном масштабе времени для изображений с очень малой или низкой разрешающей способностью, не требующих большого объема данных, или с использованием какого-либо типа буферизации для того, чтобы произвести воспроизведение некоторого материала после небольшой задержки во время того, как производят передачу большей части этого материала. При условии отсутствия перерывов в канале передаче или помех от других систем или абонентов для используемого канала передачи, после начала воспроизведения передача является достаточно прозрачной для конечного пользователя просмотрового устройства. Естественно, в том случае, когда один канал связи, например проводное соединение с сетью Интернет, совместно используется множеством пользователей, передачи могут прерываться или могут быть более медленными, чем требуется.

Данные, используемые для создания неподвижных изображений или движущихся видеоизображений, часто являются сжатыми с использованием одного из нескольких известных способов, например стандартов, установленных Объединенной экспертной группой в области фотографии (JPEG), Экспертной группой по вопросам движущихся изображений (MPEG) и иными известными организациями по стандартизации или компаниями в области средств массовой информации, компьютерной промышленности и промышленности средств связи для ускорения передачи данных по линии связи. Это позволяет осуществлять передачу изображений или данных быстрее за счет использования меньшего количества битов для передачи заданного объема информации.

После того как данные переданы в "локальное" устройство, например в компьютер, имеющий средство хранения, например запоминающее устройство, либо магнитные или оптические запоминающие элементы, или в иные устройства-получатели, результирующую информацию распаковывают (или воспроизводят с использованием специальных декодирующих устройств воспроизведения) и при необходимости декодируют и подготавливают к надлежащему воспроизведению на основании соответствующей разрешающей способности, доступной при воспроизведении, и управляющих элементов. Например, типичная разрешающая способность видеоинформации для компьютера, выраженная в единицах разрешающей способности экрана X на Y элементов изображения, обычно принимает значения в интервале от низкой разрешающей способности, равной 480×640 элементов изображения, через 600×800 до 1024×1024 элементов изображения, хотя, как правило, возможно множество других значений разрешающей способности, которые являются либо желательными, либо необходимыми.

На воспроизведение изображения также оказывает влияние содержимое изображения и способность конкретных видеоконтроллеров производить манипуляции с изображением с точки зрения определенных заранее заданных уровней цвета или глубины цвета (количества битов на элемент изображения, используемого для генерации цветов) и интенсивностей и любых дополнительно используемых служебных битов. Например, при типичном воспроизведении на компьютере ожидают наличия приблизительно от 8 до 32 или более битов на элемент изображения для отображения различных цветов (полутонов и оттенков), хотя встречаются и другие значения.

Из приведенных выше значений видно, что для заданного изображения, выводимого на экран, потребуется передача от приблизительно 2,45 мегабит (Мб) до приблизительно 33,55 Мб данных в диапазоне от соответственно самых низких до самых высоких типичных значений разрешающей способности и глубины цвета. При просмотре видеоинформации или движущихся изображений с частотой 30 кадров в секунду требуемый объем данных составляет, приблизительно, от 73,7 до 1006 мегабит данных в секунду (Мб/с), или приблизительно от 9,21 до 125,75 мегабайт в секунду (МБ/с). Кроме того, может быть выражено желание воспроизвести звуковые данные вместе с изображениями, например, для воспроизведения мультимедийной информации или в качестве самостоятельного воспроизведения звука с высоким качеством, например музыки с таким же качеством звучания, как на компакт-диске (CD). Также могут быть использованы дополнительные сигналы, связанные с интерактивными командами, средствами управления или сигналами. Каждая из этих возможностей добавляет еще больший объем данных, подлежащих передаче. Кроме того, более новые технологии передачи, в том числе программ телевидения высокой четкости (ТВЧ) и записей кинофильмов, могут добавлять еще больший объем данных и управляющей информации. В любом случае, когда кто-либо желает осуществить передачу данных об изображении с высоким качеством или с высоким разрешением и высококачественную звуковую информацию или информационные сигналы конечному пользователю для создания восприятия с богатым информационным наполнением, то необходимо наличие линии связи с высокой скоростью передачи данных между узлами, обеспечивающими воспроизведение, и источником или главным устройством, которое сконфигурировано таким образом, что предоставляет данные таких типов.

Некоторые современные последовательные интерфейсы могут обычно работать со скоростями передачи данных приблизительно 115 килобайт в секунду (КБ/с), или 920 килобит в секунду (Кбит/с). Другие интерфейсы, например последовательные интерфейсы универсальной последовательной шины (USB), могут быть приспособлены для передачи данных со скоростями передачи до 12 мегабайт в секунду (МБ/с), а специализированные высокоскоростные передачи, например, те передачи, которые сконфигурированы с использованием стандарта IEEE 1394 Института инженеров по электронике и радиотехнике (IEEE), могут быть произведены со скоростями передачи порядка 100-400 мегабайт в секунду (МБ/с). К сожалению, эти скорости передачи оказываются недостаточными для получения рассмотренных выше желательных высоких скоростей передачи данных, которые предполагается использовать с будущими устройствами беспроводной передачи данных и для иных услуг для обеспечения выходных сигналов с высоким разрешением и богатым информационным наполнением для приведения в действие портативных устройств визуального отображения или звуковоспроизводящих устройств. Таким устройствами являются, в том числе, компьютеры для деловых и иных презентаций, игровые устройства и т.д. Кроме того, эти интерфейсы для своей работы требуют использования существенного объема программного обеспечения в главном устройстве или системного и клиентского программного обеспечения. Их программные протокольные стеки также создают нежелательно большое количество служебных данных и сигналов, в особенности, в том случае, когда предполагается использование мобильных беспроводных устройств или телефонов. Такие устройства имеют жесткие ограничения на емкость запоминающих устройств и на потребляемую мощность, а также на уже установленную производительность вычислений. Кроме того, некоторые из этих интерфейсов используют громоздкие кабели, которые являются слишком тяжелыми и не удовлетворяющими высоким эстетическим требованиям мобильных применений, сложные соединители, которые вносят дополнительную стоимость или просто потребляют слишком большую мощность.

Имеются другие известные интерфейсы, такие как, например, аналоговый графический видеоадаптер (AVGA), интерфейсы Digital Video Interactiv (DVI) или Gigabit Video Interface (GVIF). Первые два из них являются интерфейсами параллельного типа, которые обрабатывают данные с более высокими скоростями передачи, но также в них применяются тяжелые кабели, и они потребляют большую мощность порядка нескольких ватт. Ни одна из этих характеристик не позволяет использовать их в портативных бытовых электронных устройствах. Даже третий интерфейс имеет слишком большое потребление энергии, и в нем используют дорогие или громоздкие соединители.

Некоторые из вышеупомянутых интерфейсов и иных систем/протоколов передачи или средств передачи с очень высокими скоростями передачи данных, связанных с передачей данных для стационарного компьютерного оборудования, имеют другой основной недостаток. Адаптация к желательным скоростям передачи данных также требует существенных величин мощности и/или работы с высокими уровнями электрического тока. Это значительно уменьшает пригодность таких способов для продукции, ориентированной на высокомобильного потребителя.

Как правило, для адаптации к таким скоростям передачи данных с использованием альтернативных способов, которыми, например, являются соединения и передающие элементы оптоволоконного типа, также требуется несколько дополнительных преобразователей и элементов, наличие которых приводит к намного более высокой сложности и стоимости, чем те, которые являются желательными для коммерческой продукции, действительно ориентированной на потребителя. Помимо того, что пока еще оптические системы обычно являются дорогостоящими, потребляемая ими мощность и сложность препятствует их широкому использованию в легких, маломощных, портативных устройствах для прикладных задач.

Отрасль промышленности, производящая портативную, беспроводную или мобильную аппаратуру, нуждалась в способе, обеспечивающем высококачественное воспроизведение для его восприятия вне зависимости от того, основано ли оно на звуковой, видео или мультимедийной информации, для высокомобильных конечных пользователей. То есть при использовании портативных компьютеров, беспроводных телефонов, персональных информационных устройств (PDA) или иных устройств связи или оборудования, обеспечивающих очень высокую степень подвижности, используемые в настоящее время системы или устройства воспроизведения видеоинформации и звука просто не могут обеспечивать подачу выходных данных с желательным высоким уровнем качества. Недостаточное воспринимаемое качество часто является результатом недостижимости высоких скоростей передачи данных, необходимых для передачи данных, обеспечивающих высокое качество воспроизведения. Это может включать в себя как передачу данных в более высокопроизводительные, усовершенствованные или имеющие большое количество функциональных возможностей внешние устройства для их воспроизведения для конечного пользователя, так и передачу данных между главными и клиентскими устройствами, находящимися внутри портативных устройств, например компьютеров, игровых автоматов, и беспроводных устройств, например телефонных аппаратов мобильной связи.

В этом последнем случае были достигнуты большие успехи по добавлению внутренних видеоэкранов с все более и более высокой разрешающей способностью и иных специальных устройств ввода и/или вывода и соединений к беспроводным устройствам, таким как, например, так называемые телефонные аппараты третьего поколения, и к так называемым портативным компьютерам. Однако внутренние шины данных и соединения могут содержать соединения через вращающийся или скользящий шарнир или шарнироподобные конструкции, которые служат для прикрепления или присоединения видеоэкранов или иных элементов к основному корпусу, в котором расположены главный узел и/или различные иные управляющие элементы и узлы вывода. Обычно они представляют собой широкополосные интерфейсы или интерфейсы с высокой пропускной способностью. Используя способы из предшествующего уровня техники, в которых для достижения желательной пропускной способности, например, в беспроводном телефоне, который приведен в качестве одного из примеров, может потребоваться до 90 или более проводов, очень трудно создать интерфейсы для передачи данных с высокой пропускной способностью. Существующие в настоящее время решения обычно подразумевают использование интерфейсов параллельного типа с относительно высокими уровнями сигнала, которые могут приводить к более высокой стоимости, меньшей надежности межсоединений и к потенциальной возможности генерации излучений, которые могут мешать выполнению функций устройства. Это приводит к необходимости преодоления множества проблем, связанных с изготовлением, стоимостью и надежностью.

Такие проблемы и требования также видны и в случае стационарно установленного оборудования, где, в качестве одного из примеров, устройства связи или вычислительные устройства добавлены к бытовым приборам и к иным потребительским устройствам для обеспечения повышенной пропускной способности для данных, соединений с сетью Интернет и для передачи данных или встроенных развлечений. Другим примером являются самолеты и автобусы, в которых индивидуальные экраны для воспроизведения видеоинформации и звука вмонтированы в спинки кресел. Однако в этих ситуациях размещение основного запоминающего устройства, устройств обработки или блоков управления связью на расстоянии от видимых экранов или средств вывода звука при помощи соединительной линии связи или соединительного канала связи для воспроизведения информации часто является более удобным, эффективным и простым в обслуживании. Как описано выше, для достижения желательной пропускной способности эта линия связи должна обеспечивать транспортировку значительного объема данных.

Следовательно, необходим новый механизм передачи для увеличения пропускной способности между главными устройствами, предоставляющими данные, и клиентскими устройствами отображения или компонентами, воспроизводящими выходные данные для конечных пользователей.

Такие новые механизмы передачи были предложены заявителями в заявке на патент США № 10/020520 от 14 декабря 2001 г., которая теперь является патентом США № 6760772, выданным 6 июля 2004 г. Зу и др. (Zou et al.), и в заявке на патент США № 10/236657 от 6 сентября 2002 г., обе из которых имеют название "Generating And Implementing A Communication Protocol And Interface For High Data Rate Signal Transfer", при этом права на обе из них переданы заявителю настоящего изобретения, и они включены сюда путем ссылки. Также сюда включена заявка на изобретение США № 10/860116 от 2 июня 2004 г., имеющая название "Generating and Implementing a Signal Protocol and Interface for Higher Data Rates". Способы, описанные в этих заявках, могут обеспечить значительное повышение скорости передачи больших объемов данных в сигналах высокоскоростной передачи данных. Однако продолжается рост потребностей в постоянном увеличении скорости передачи данных, в особенности применительно к воспроизведению видеоинформации. Даже с учетом других непрерывных достижений в развитии технологии в области сигналов передачи данных по-прежнему существует необходимость стремления к еще более высоким скоростям передачи, к еще большей эффективности линий связи и к обеспечению более мощных линий связи. Следовательно, существует постоянная потребность в разработке нового или усовершенствованного механизма передачи, необходимого для увеличения пропускной способности между главным и клиентским устройствами.

Краткое изложение сущности изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения, в которых были разработаны новый протокол и средство передачи данных, способ и механизм передачи данных между главным устройством и клиентским устройством-получателем с высокими скоростями передачи данных, направлены на устранение вышеупомянутого недостатка и других недостатков, существующих в данной области техники.

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на создание цифрового интерфейса передачи данных для мобильных устройств (MDDI), предназначенного для передачи цифровых данных с высокой скоростью передачи между главным устройством и клиентским устройством по каналу связи, в котором используют множество или последовательность структур пакетов для формирования протокола связи для передачи заранее выбранного набора цифровых управляющих данных и данных, предназначенных для воспроизведения, между главным и клиентским устройствами. Протокол передачи сигналов или канальный уровень используется физическим уровнем контроллеров канала связи, приемников или формирователей, имеющихся в главном устройстве или в клиентском устройстве. По меньшей мере, один контроллер или формирователь канала связи, находящийся в главном устройстве, соединен с клиентским устройством через канал или линию связи и сконфигурирован таким образом, что осуществляет генерацию, передачу и прием пакетов, образующих протокол связи, и формирует из цифровых данных, предназначенных для воспроизведения, пакеты данных одного или большего количества типов. Интерфейс обеспечивает передачу информации в двух направлениях между главным устройством и клиентским устройством, оба из которых могут находиться внутри общего корпуса или несущей конструкции.

Обычно весь он реализован, по сути, в цифровом виде, за исключением формирователей и приемников дифференциального канала, которые могут быть легко реализованы на цифровой микросхеме с КМОП-структурой (структурой на основе комплементарного металло-оксидного полупроводника, CMOS), требующей всего лишь 6 сигналов и работающей почти при любой скорости передачи данных, которая является удобной для специалиста по разработке систем. Простой протокол физического и канального уровня облегчает интеграцию, и эта простота плюс наличие состояния "спячки" обеспечивает для портативной системы возможность иметь очень низкое энергопотребление системы.

Интерфейс лишь незначительно увеличивает стоимость устройства, предусмотрено очень небольшое его энергопотребление, при этом обеспечена способность подачи питания в устройства отображения через интерфейс с использованием стандартных напряжений аккумулятора, и он может быть приспособлен для устройств, имеющие форм-фактор, обеспечивающий возможность их ношения в кармане, что содействует использованию интерфейса и его одобрению потребителем. Интерфейс является масштабируемым для поддержки более высоких значений разрешающей способности, чем ТВЧ, обеспечивает поддержку одновременно видеоинформации со стереофоническим звуком и многоканального звука типа 7.1 для устройства отображения, выполняет условные обновления любой области экрана и обеспечивает поддержку передачи множества типов данных в обоих направлениях.

Согласно дальнейшим аспектам вариантов осуществления настоящего изобретения в клиентском устройстве расположен, по меньшей мере, один клиентский контроллер канала связи, приемник, устройство или формирователь, и он соединен с главным устройством через канал или линию связи. Контроллер канала связи клиентского устройства также выполнен таким образом, что способен осуществлять генерацию, передачу и прием пакетов, образующих протокол связи, и формирование из цифровых данных, предназначенных для воспроизведения, пакетов данных одного или большего количества типов. Для обработки пакетов данных, используемых в командах, или для определенных типов подготовки сигнала и обработки запросов главное устройство или контроллер канала связи обычно используют конечный автомат, но для манипуляций с данными и с некоторыми из менее сложных пакетов, используемых в протоколе связи, может быть использован более медленный универсальный процессор. Контроллер главного устройства содержит один или большее количество формирователей дифференциального канала, а приемник клиентского устройства содержит один или большее количество приемников дифференциального канала, соединенных с каналом связи.

Пакеты сгруппированы в кадрах с аудиовизуальной информацией, имеющих заранее заданную фиксированную длину и заранее заданное количество пакетов, имеющих различные переменные значения длины, передачу которых осуществляют между главным устройством и клиентским устройством. Каждый из пакетов содержит поле длины пакета, одно или большее количество полей данных пакета и поле контроля посредством циклического избыточного кода. В начале передач других пакетов из контроллера канала связи главного устройства передают или располагают пакет заголовка подкадра. В соответствии с протоколом связи для передачи данных, которые по своему типу относятся к видеоинформации, и данных, которые по своему типу относятся к звуковой информации, из главного устройства в клиентское устройство по линии прямой связи для их воспроизведения для пользователя клиентского устройства используют соответственно один или большее количество пакетов типа "поток видеоинформации" (Video Stream) и пакетов типа "поток звуковой информации" (Audio Stream). Для передачи данных из клиентского устройства в контроллер канала связи главного устройства в протоколе связи используют один или большее количество пакетов типа "инкапсуляция для линии обратной связи" (Reverse Link Encapsulation). В некоторых вариантах осуществления изобретения эти передачи содержат передачу данных из внутренних контроллеров, имеющих, по меньшей мере, одно устройство с интерфейсом MDDI, во внутренние видеоэкраны. Другие варианты осуществления изобретения содержат передачу данных во внутренние звуковые системы и передачи данных из различных устройств ввода, в том числе джойстиков и сложных клавиатур, во внутренние главные устройства.

Контроллер канала связи главного устройства осуществляет генерацию пакетов типа "заполнитель" (Filler) для того, чтобы занять ими те периоды передачи по линии прямой связи, в которых отсутствуют данные. Для передачи видеоинформации в протоколе связи используют множество других пакетов. Такими пакетами являются, в том числе, пакеты следующих типов: "карта цветов" (Color Map), "передача блока данных растрового изображения" (Bitmap Block Transfer), "закрашивание участка растрового изображения" (Bitmap Area Fill), "заполнение узором из растровых изображений" (Bitmap Pattern Fill) и "разрешен прозрачный цвет" (Transparent Color Enable). Для передачи данных, определяемых пользователем интерфейса, в протоколе связи используют пакеты типа "поток, определяемый пользователем" (User-Defined Stream). Для передачи данных в пользовательские устройства ввода, связанные с упомянутым клиентским устройством, или из них в протоколе связи используют пакеты следующих типов: "данные клавиатуры" (Keyboard Data) и "данные координатно-указательного устройства" (Pointing Device Data). Для прекращения передачи данных в любом направлении по упомянутому каналу связи в протоколе связи используют пакет типа "отключение линии связи" (Link Shutdown).

Для обеспечения структуры, средства или способа установки аппаратных средств контроллера конкретного устройства отображения в состояние с низким энергопотреблением тогда, когда клиентское устройство, которым, например, является устройство отображения, не используется или не является активно используемым в текущий момент времени, чтобы свести к минимуму мощность, потребляемую системой, или непроизводительное расходование системных ресурсов, осуществляют генерацию пакетов "состояние энергопотребления устройством отображения" (Display Power State). В одном из вариантов осуществления изобретения клиентское устройство указывает, что оно способно реагировать на пакеты "состояние энергопотребления устройством отображения" (Display Power State), используя бит номер 9 в поле "указатели характерных функциональных возможностей клиентского устройства" (Client Feature Capability Indicators) пакета "возможности клиентского устройства" (Client Capability).

Что касается формата пакета "состояние энергопотребления устройством отображения" (Display Power State), то в одном из вариантов осуществления пакет этого типа имеет структуру с наличием следующих полей: "длина пакета", "тип пакета", "идентификатор hClient", "состояние энергопотребления" и "циклический избыточный код (ЦИК)". Пакет этого типа обычно обозначают как пакет "типа 75" в 2-байтовом поле типа. 2-байтовое поле "идентификатор hClient" содержит информацию или значения, которые зарезервированы для идентификатора клиентского устройства. В поле "состояние энергопотребления" указана информация, используемая для установки конкретного устройства отображения в указанное состояние энергопотребления согласно значению определенных заранее выбранных битов. В 2-байтовом поле "ЦИК" указан или это поле содержит ЦИК всех байтов в пакете, в том числе длины пакета.

Канал связи обычно содержит или в нем использован кабель, имеющий набор из четырех или более проводов, и защитный экран. Кроме того, при желании могут быть использованы печатные проводники или провода, причем некоторые из них могут находиться на гибких подложках.

Контроллер канала связи главного устройства выдает запрос на получение из клиентского устройства информации о функциональных возможностях устройства отображения для определения того, какие именно данные и с какими скоростями передачи данных способно принимать упомянутое клиентское устройство посредством упомянутого интерфейса. Клиентский контроллер канала связи передает сведения о функциональных возможностях устройства отображения или воспроизведения в контроллер канала связи главного устройства с использованием, по меньшей мере, одного пакета типа "возможности клиентского устройства" (Client Capability). В протоколе связи используют множество режимов передачи, причем каждый из них позволяет осуществлять параллельную передачу различного максимального количества битов данных за заданный промежуток времени, при этом каждый режим выбирают по согласованию между контроллерами канала связи главного устройства и клиентского устройства. Эти режимы передачи являются динамически регулируемыми во время передачи данных, и нет необходимости в использовании на линии обратной связи того же самого режима, который использован на линии прямой связи.

Согласно другим аспектам некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения главное устройство содержит устройство беспроводной связи, например беспроводной телефон, беспроводное персональное информационное устройство (PDA) или портативный компьютер, снабженный имеющимся в нем беспроводным модемом. Типичное клиентское устройство содержит портативное устройство визуального отображения, например микродисплей, и/или портативную систему воспроизведения звука. Кроме того, главное устройство может использовать средство запоминания информации или запоминающие элементы для хранения данных, предназначенных для воспроизведения, или мультимедийных данных, подлежащих передаче, для их воспроизведения для пользователя клиентского устройства.

Согласно еще одним аспектам некоторых вариантов осуществления изобретения главное устройство содержит контроллер или устройство управления линией связи с описанными ниже формирователями, расположенный в портативном электронном устройстве, например в устройстве беспроводной связи, таком как, например, беспроводной телефон, беспроводное персональное информационное устройство (PDA) или портативный компьютер. Типичное клиентское устройство в этой конфигурации содержит клиентскую схему, или интегральную микросхему, или модуль, соединенный с главным устройством и находящийся в этом же устройстве, и с внутренним устройством визуального отображения, например с экраном для мобильного телефона, имеющим высокую разрешающую способность, и/или с портативной системой воспроизведения звука, или в альтернативном варианте - с какой-либо системой ввода или с каким-либо устройством ввода.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено подробное описание дополнительных признаков и преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения, а также их структуры и функционирования, со ссылкой на сопроводительные чертежи. На чертежах одинаковыми номерами позиций, как правило, обозначены идентичные, аналогичные по функциям и/или аналогичные по структуре элементы или операции обработки.

На фиг.1A показана базовая среда, в которой могут функционировать варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие использование микродисплея или проектора вместе с портативным компьютером или иным устройством обработки данных.

На фиг.1В показана базовая среда, в которой могут функционировать варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие использование микродисплея или проектора и звуковоспроизводящих компонентов, используемых вместе с беспроводным приемопередатчиком.

На фиг.2A показана базовая среда, в которой могут функционировать варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие использование внутреннего устройства отображения или устройств воспроизведения звука, используемых в портативном компьютере.

На фиг.2В показана базовая среда, в которой могут функционировать варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие использование внутреннего устройства отображения или звуковоспроизводящих компонентов, используемых в беспроводном приемопередатчике.

На фиг.3 проиллюстрирована общая концепция цифрового интерфейса передачи данных для мобильных устройств (MDDI) с соединением главного устройства с клиентским устройством.

На фиг.4 проиллюстрирована структура пакета, пригодного для реализации передач данных из клиентского устройства в главное устройство.

На фиг.5 проиллюстрировано использование контроллера канала связи интерфейса MDDI и показаны типы сигналов, передаваемых между главным устройством и клиентским устройством по физическим проводникам канала передачи данных для интерфейса типа 1.

На фиг.6 проиллюстрировано использование контроллера канала связи интерфейса MDDI и показаны типы сигналов, передаваемых между главным устройством и клиентским устройством по физическим проводникам канала передачи данных для интерфейсов типов 2, 3 и 4.

На фиг.7 проиллюстрирована структура кадров и подкадров, используемых для реализации протокола интерфейса.

На фиг.8 проиллюстрирована общая структура пакетов, используемых для реализации протокола интерфейса.

На фиг.9 проиллюстрирован формат пакета "заголовок подкадра" (Sub-frame Header).

На фиг.10 проиллюстрирован формат и содержимое пакета "заполнитель" (Filler).

На фиг.11 проиллюстрирован формат пакета "поток видеоинформации" (Video Stream).

На чертежах фиг.12A-12E проиллюстрирован формат и содержимое дескриптора "формат видеоинформации", использованного на фиг.11.

На фиг.13 проиллюстрировано использование упакованных и распакованных форматов данных.

На фиг.14 проиллюстрирован формат пакета "поток звуковой информации" (Audio Stream).

На фиг.15 проиллюстрировано использование форматов c выравниванием по границе байта и упакованных форматов для данных с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).

На фиг.16 проиллюстрирован формат пакета "поток, определяемый пользователем" (User-Defined Stream).

На фиг.17 проиллюстрирован формат пакета "карта цветов" (Color Map).

На фиг.18 проиллюстрирован формат пакета "инкапсуляция для линии обратной связи" (Reverse Link Encapsulation).

На фиг.19 проиллюстрирован формат пакета "возможности клиентского устройства" (Client Capability).

На фиг.20 проиллюстрирован формат пакета "данные клавиатуры" (Keyboard Data).

На фиг.21 проиллюстрирован формат пакета "данные координатно-указательного устройства" (Pointing Device Data).

На фиг.22 проиллюстрирован формат пакета "отключение линии связи" (Link Shutdown).

На фиг.23 проиллюстрирован формат пакета "запрос клиентского устройства и его состояние" (Client Request and Status).

На фиг.24 проиллюстрирован формат пакета "передача блока данных растрового изображения" (Bitmap Block Transfer).

На фиг.25 проиллюстрирован формат пакета "закрашивание участка растрового изображения" (Bitmap Area Fill).

На фиг.26 проиллюстрирован формат пакета "заполнение узоро