本发明涉及光通信技术领域。具体而言，本发明涉及一种用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法。
背景技术：
hdmi(highdefinitionmultimediainterface，即高清多媒体接口)协议规范现在已经是事实上的民用级(或者称为消费级)高清多媒体传输的“最优”解决方案。
随着hdmi协议版本升级，以及传输距离提高的需求日益增多，光缆传输，尤其是纯光缆传输hdmi信号的技术，其需求越来越迫切。
在hdmi协议信号中，有四路高速信号，负责单向传输音视频；也有低速信号，负责处理诸如握手的热插拔检测hdmihpd信号、诸如遥控器共享的消费电子产品控制hdmicec信号、用于两端设备基础信息交换识别的显示数据通道hdmiddc信号、音频回传hdmiarc信号。
现有的hdmi信号传输使用全铜缆。根据最新hdmi2.1规范，hdmi高速信号的速率已经达到48gbps，在如此高速率下，电信号的传输在设备间传输应被当成微波信号传输，其对应的传输介质是传输线，这样才能保证信号的完整传输，而不会有反射之类的信号损失，如此才能在显示设备上清晰无误的显示出应有的高清画面和音效。但是很不幸，传输线的制作，随着长度的增加，成本是指数量级的增长，对于消费级应用的hdmi来说，这是灾难性的。也就是说传统的hdmi全铜线缆不适合做长距离(一般而言10米至300米)hdmi传输的解决方案。
这种情况与更早的电信系统中遇到宽带到户的情况非常类似，同样是随着信号速率的增加，铜已经不是好的解决方案。所以电信系统中有“光进铜退”的说法。因此，在hdmi的长距离传输中也可以借鉴于此，将高速信号用光缆传输。如此派生出两种分支解决方案：混合缆和纯光缆。
hdmi混合缆，即，光纤 铜缆的解决方案，用光纤配合四通道光电互转芯片传输高速信号，其他的低速信号还是用传统的铜缆进行传输。光纤和铜线被置于同一缆材中。如此，完美地解决了高速信号的长距离传输。但长距离混合缆中铜缆的存在，还是在成本上造成很大的负担。另外，在应用中也造成了很多的不便，比如超过百米长的混合缆，重量上很沉，保管、运输和工程布线上的压力很大。另外，虽然是低速信号，但是长距离的信号变形以及衰减也会很严重，特别是对于hdmiddc和arc信号而言。
相较之下，hdmi长距离传输用纯光缆(所有信号都用光纤传输)解决方案的优越性就越发突出。在长距离下，光纤的成本相比于铜线有更大的优势。而且相同长度下纯光纤缆材更轻巧便携，布线更方便。以及光纤传输信号不会有变形和衰减的问题。
在纯光缆的解决方案下，一般会采用将低速信号时分复用后用一对(收发各一根)光纤进行传输。然而，在hdmiarc的协议中，存在三种arc时钟频率，即，4.096mhz、5.6448mhz、6.144mhz，需要在复用时对arc信号进行时钟频率鉴别，以用合适的时钟信号进行arc信号采样并传输。
为此，本领域迫切需要开发一种hdmiarc信号时钟频率鉴别的数字算法。
技术实现要素：
本发明的目的在于正确鉴别hdmisink(接收)端设备发送的音频回传信号的传输频率，达成让hdmi低速信号处理数字电路(或称dgtlcore)正确识别并传输arc信号到hdmisource(源)设备。
根据本发明的一个方面，提供一种用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，包括：
确定音频回传信号的多个采样频率，每个采样频率与音频回传信号的一种时钟频率对应并且是该时钟频率的n倍；以及
进行音频回传信号时钟频率的鉴别，使用采样频率对音频回传信号进行采样，根据在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数来判断采样频率与音频回传信号是否对应。
在本发明的一个实施例中，存在三种音频回传信号时钟频率，每种音频回传信号时钟频率对应一个采样频率。
在本发明的一个实施例中，通过轮询碰撞的方式去尝试当前采样频率是否是音频回传信号时钟频率的n倍频。
在本发明的一个实施例中，三种音频回传信号时钟频率分别是4.096mhz、5.6448mhz、6.144mhz，对应的采样频率分别是49.152mhz、67.7376mhz、73.728mhz。
在本发明的一个实施例中，所述采样频率是音频回传信号时钟频率的12倍。
在本发明的一个实施例中，进行音频回传信号时钟频率的鉴别包括监测状态，在监测状态下，监测在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数是否等于＝n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，如果在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，其中n∈[1,3]，则采样频率与音频回传信号对应，否则采样频率与音频回传信号不对应。
在本发明的一个实施例中，进行音频回传信号时钟频率的鉴别包括搜索/验证状态，在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数不等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个时，进入搜索/验证状态，在搜索/验证状态下，将音频回传信号的m组相邻跳变沿间的小窗口组合成为一个大窗口，采样并验证这m组相邻跳变沿的拍数是否分别等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，n∈[1,3]，m为大于或等于1的整数，如果m组相邻跳变沿的拍数都等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，则当前采样频率与音频回传信号对应，如果m组相邻跳变沿的拍数中的至少一个不等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，则切换当前采样频率。
在本发明的一个实施例中，m＝8。
在本发明的一个实施例中，切换当前采样频率按照73.728mhz，67.7376mhz，49.152mhz，73.728mhz…的循环顺序进行。
在本发明的一个实施例中，当判断采样频率与音频回传信号对应时，基于采样频率确定音频回传信号时钟频率，以完成纯光缆方案中hdmi音频回传信号的采样和传输。
附图说明
为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
图1示出根据本发明的一个实施例的用于hdmi音频回传arc信号时钟频率鉴别的方法的流程图。
图2示出根据本发明的一个实施例的arc时钟频率和arc采样时钟频率的12倍频关系。
具体实施方式
在以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。
在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
本发明提供一种用于hdmiarc信号时钟频率鉴别的方法，包括对应于三种arc时钟频率的三种采样时钟频率的确定，以及时钟频率鉴别的方法。其中，采样时钟频率的确定需要考虑hdmiarc信号的三种时钟频率以及其bmc码型的特点，能通过其对长连‘0’/‘1’的采样拍数来区分出三种arc时钟频率。时钟频率鉴别的方法时刻监视采样到的hdmiarc信号，是否与当前采样时钟频率是对应的，如果是对应的，保持当前采样时钟频率；如果不对应，再按照进一步的验证算法进行大窗口验证，以决定是否真的需要进行采样频率的切换。
采用了本发明的数字电路，将hdmisink端arc信号，经过采样，进行arcbmc码型比特识别；识别后，进行装帧；各帧依次串行输出送往激光驱动器(光信号收发器的“发送”端)进行电光转换，从而将封装后的arc信号发送到hdmisource端；source端光信号收发器的“接收”端接收光信号，转换成电信号，再经过dgtlcore的帧解码功能，将arc按照固定的时序发送到hdmi接口侧的arcpin脚上。以完成纯光缆方案中hdmiarc信号的采样和传输。
图1示出根据本发明的一个实施例的用于hdmi音频回传arc信号时钟频率鉴别的方法的流程图。hdmi应用中的arc时钟频率也可以称为bmc频率，fbmc_clk。bmc是对arc信号编码后的信号，其频率即为arc时钟频率。
首先，在步骤110，确定音频回传arc信号的采样频率。在hdmiarc的协议中，存在三种arc时钟频率，即，4.096mhz、5.6448mhz、6.144mhz。根据arcbmc码型的特点，bmc码型最长的连‘0’/‘1’长度是3个比特，可以让三种arc时钟频率分别对应一个采样频率，要求各采样频率对arcbmc码型采样后能够区分出三种arc频率。区分的原则是看两个相邻跳变延间对arc信号采样到的拍数n0，(即连‘0’/‘1’的采样到的拍数)是否符合特征值。经过验证，49.152mhz、67.7376mhz、73.728mhz分别是三种arc时钟频率的最小采样频率fs_arc，可区分开三种arc时钟频率，即各arc时钟频率的12倍频。更高倍频当然可以满足要求，而且特征值更明显，但是考虑到数字电路的功耗与时钟频率成正比，12倍频更合适。
图2示出根据本发明的一个实施例的arc时钟频率和arc采样时钟频率的12倍频关系。如图2所示，arc信号时钟频率为6.144mhz，bmc码为1比特连0，arc信号的采样频率fs_arc为73.728mhz，有两个采样点x正好落在两个相邻的跳变延间对arc信号采样到的拍数n0可能的值为：11，其中两个x都被认为是“1”；12，其中两个x中的一个被认为是“1”；13，其中两个x都被认为是“0”。
以下的表1示出根据本发明的一个实施例的三种arc采样频率对应的n0值(分别对三种arc频率的采样所得)以及其特征值。
表1
在表1中，带有阴影的数字代表特征值，表示保持当前的采样频率fs_arc。
而不带阴影的数字表示有可能需要切换采样频率fs_arc。
在确定音频回传arc信号的采样频率之后，在步骤120，进行hdmiarc信号时钟频率的鉴别。
本发明公开的hdmiarc时钟频率的鉴别包括采样时钟频率的搜索和切换，通过“轮询碰撞”的方式去尝试当前采样频率fs_arc是否是arc时钟频率的12倍频。hdmiarc信号时钟频率的鉴别包含两种状态：监测状态以及搜索/验证状态。
在监测状态下，监测当前时钟在两个相邻跳变沿间(小窗口)对arc的采样拍数(记为n0)：
如果满足n0＝n*12 1、n*12或n*12-1，n∈[1,3]，则认为当前时钟是对应的或适当的；状态机不跳转；
如果不满足，那认为当前clk“可能”不适用，需要启动一个搜索机制进行验证；状态机跳转到搜索/验证状态。
在搜索/验证状态下，将m组相邻跳变沿间的小窗口组合成为一个大窗口，采样并验证这m次n0是否分别满足n0＝n*12 1、n*12或n*12-1，n∈[1,3]，m为大于或等于1的整数。在本发明的一个具体实施例中，m取8，但也可以是其他数值，这个只是增加了滤波的宽度，或者说大窗口的宽度。
如果这m次都满足n0＝n*12 1、n*12或n*12-1，不需要切换频率；
如果这m次验证中，存在不满足的情况，则需要切换频率；
之后不管比较结果如何，状态机切换成监测状态，依此循环；
在本发明的一个实施例中，切换频率可以按照73.728mhz，67.7376mhz，49.152mhz，73.728mhz…的循环顺序进行。然而本领域的技术人员应该理解，本发明的保护范围不限于此，在本发明的其他实施例中，可采用其他频率切换顺序。
尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。
1.一种用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，包括：
确定音频回传信号的多个采样频率，每个采样频率与音频回传信号的一种时钟频率对应并且是该时钟频率的n倍；以及
进行音频回传信号时钟频率的鉴别，使用采样频率对音频回传信号进行采样，根据在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数来判断采样频率与音频回传信号是否对应。
2.如权利要求1所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，存在三种音频回传信号时钟频率，每种音频回传信号时钟频率对应一个采样频率。
3.如权利要求2所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，通过轮询碰撞的方式去尝试当前采样频率是否是音频回传信号时钟频率的n倍频。
4.如权利要求1所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，三种音频回传信号时钟频率分别是4.096mhz、5.6448mhz、6.144mhz，对应的采样频率分别是49.152mhz、67.7376mhz、73.728mhz。
5.如权利要求1所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，所述采样频率是音频回传信号时钟频率的12倍。
6.如权利要求1所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，进行音频回传信号时钟频率的鉴别包括监测状态，在监测状态下，监测在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数是否等于＝n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，如果在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，其中n∈[1,3]，则采样频率与音频回传信号对应，否则采样频率与音频回传信号不对应。
7.如权利要求6所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，进行音频回传信号时钟频率的鉴别包括搜索/验证状态，在两个相邻跳变延间对音频回传信号采样到的拍数不等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个时，进入搜索/验证状态，在搜索/验证状态下，将音频回传信号的m组相邻跳变沿间的小窗口组合成为一个大窗口，采样并验证这m组相邻跳变沿的拍数是否分别等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，n∈[1,3]，m为大于或等于1的整数，如果m组相邻跳变沿的拍数都等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，则当前采样频率与音频回传信号对应，如果m组相邻跳变沿的拍数中的至少一个不等于n*n 1、n*n和n*n-1中的任一个，则切换当前采样频率。
8.如权利要求7所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，m＝8。
9.如权利要求7所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，切换当前采样频率按照73.728mhz，67.7376mhz，49.152mhz，73.728mhz…的循环顺序进行。
10.如权利要求1所述的用于hdmi音频回传信号时钟频率鉴别的方法，其特征在于，当判断采样频率与音频回传信号对应时，基于采样频率确定音频回传信号时钟频率，以完成纯光缆方案中hdmi音频回传信号的采样和传输。
技术总结