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TWI841985B - 電子裝置及傳輸視訊資料及音訊資料的方法 - Google Patents

電子裝置及傳輸視訊資料及音訊資料的方法 Download PDF

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TWI841985B
TWI841985B TW111122874A TW111122874A TWI841985B TW I841985 B TWI841985 B TW I841985B TW 111122874 A TW111122874 A TW 111122874A TW 111122874 A TW111122874 A TW 111122874A TW I841985 B TWI841985 B TW I841985B
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宋廉祥
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瑞昱半導體股份有限公司
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Abstract

電子裝置包含接收單元、訊號處理單元、發送單元及音訊時序單元。接收單元接收音訊資料及第一視訊資料。訊號處理單元依據第一視訊資料產生第二視訊資料及用以播放第二視訊資料之像素時脈訊號。發送單元輸出第二視訊資料、音訊資料、像素時脈訊號及週期時間戳記至接收端。音訊時序單元包含參照訊號產生器及控制器。參照訊號產生器產生內部參照訊號。控制器依據音訊資料傳來的快慢調整內部參照訊號的頻率，並依據內部參照訊號及像素時脈訊號產生週期時間戳記以使接收端依據像素時脈訊號及週期時間戳記產生用以播放音訊資料的音訊時脈訊號。

Description

電子裝置及傳輸視訊資料及音訊資料的方法
本揭露是有關於一種電子裝置，特別是一種用於傳輸視訊及音訊資料的電子裝置。
高解析多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)是現今常見的一種顯示器介面。依據高解析多媒體介面的規範，每一幀畫面的視訊資料都會完整地以逐行的方式傳送，且在每一行與每幀畫面之間都會有特定的空白時間，而未用以傳輸視訊資料的空白時間則可用來傳送音訊資料。由於高解析多媒體介面中的發送端只會傳送用以播放視訊資料的像素時脈訊號至接收端，因此接收端必須自行依據像素時脈訊號重新產生出播放音訊資料所需的音訊時脈訊號。
依據高解析多媒體介面規範的建議，接收端可以利用除頻器及倍頻器來調整像素訊號訊號的頻率以產生出音訊時脈訊號。然而，在此情況下，除頻器及倍頻器的電路較為複雜，因此也將提高接收端的電路面積。此外，若音訊時脈訊號在重建時產生誤差，也可能在接收端產生爆音的現象。因此如何有效的重建音訊時脈訊號，並且避免音訊時脈訊號的誤差持續累積以確保影音呈現的品質，便成為本領域有待解決的問題。
本揭露的一實施例提供一種電子裝置，電子裝置包含接收單元、訊號處理單元、發送單元及音訊時序單元。該接收單元用以接收複數個音訊資料及複數個第一視訊資料。該訊號處理單元用以依據該些第一視訊資料產生複數個第二視訊資料及產生用以播放該些第二視訊資料之一像素時脈訊號。該發送單元用以輸出該些第二視訊資料、該些音訊資料、該像素時脈訊號及一週期時間戳記(cycle time stamp，CTS)至一接收端。該像素時脈訊號之頻率除以該週期時間戳記所得的數值與該接收端用以播放該些音訊資料之一音訊參照時脈訊號之頻率除以一預設倍數所得的數值相等。音訊時序單元包含參照訊號產生器及控制器。該參照訊號產生器用以產生一內部參照訊號。該控制器用以依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率，及依據該預設倍數、該內部參照訊號及該像素時脈訊號產生該週期時間戳記。
本揭露的另一實施例提供一種傳輸視訊資料及音訊資料的方法。傳輸視訊資料及音訊資料的方法包含接收複數個音訊資料及複數個第一視訊資料，依據該些第一視訊資料產生複數個第二視訊資料及用以播放該些第二視訊資料之一像素時脈訊號，產生一內部參照訊號，依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率，依據一預設倍數、該內部參照訊號及該像素時脈訊號產生一週期時間戳記，及輸出該些第二視訊資料、該些音訊資料、一像素時脈訊號及一週期時間戳記至一接收端。該像素時脈訊號之頻率除以該週期時間戳記所得的數值與該接收端用以播放該些音訊資料之該音訊參照時脈訊號之頻率除以該預設倍數所得的數值相等。
本揭露的實施例所提供的電子裝置及傳輸視訊資料及音訊資料的方法可以依據音訊資料的接收狀況，產生與用以播放音訊資料之音訊時脈訊號具有相同頻率的內部參照訊號，並可依據內部參照訊號產生與輸出視訊資料之像素時脈訊號對應的週期時間戳記，因此當接收端接收到電子裝置所輸出的視訊資料時，可依據週期時間戳記及視訊資料的像素時脈訊號準確地重新產生音訊時脈訊號。
圖1是本揭露的資料傳輸系統10的實施例示意圖。資料傳輸系統10包含發送端TX及接收端RX，且發送端TX可透過高解析多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)與接收端RX相互耦接。如圖1所示，發送端TX可將複數個視訊資料VD1及複數個音訊資料AD1傳送至接收端RX以透過接收端RX播放出視訊資料VD1及音訊資料AD1的影音內容。
在透過HDMI進行資料傳輸時，發送端TX除了向接收端RX發送視訊資料VD1之外，還會一併傳送用以播放視訊資料VD1的像素時脈訊號CLK_TMDS1傳送至接收端RX，使得接收端RX能夠正確播放視訊資料VD1。然而，在利用HDMI的傳輸過程中，發送端TX並不會另外傳送用以播放音訊資料AD1的音訊時脈訊號至接收端RX，接收端RX一般係自行依據像素時脈訊號CLK_TMDS1重建出用以播放音訊資料AD1的音訊時脈訊號CLK_AUDIO。為了讓接收端RX能夠重建音訊時脈訊號CLK_AUDIO，發送端TX會另外傳送與像素時脈訊號CLK_TMDS1及音訊時脈訊號CLK_AUDIO相關的週期時間戳記(Cycle time stamp)CTS1及預設的倍數值N至接收端RX。依據HDMI的規範，音訊時脈訊號CLK_AUDIO之頻率f CLK_A與像素時脈訊號CLK_TMDS1之頻率f CLK_T的關係如式(1)所示。
式(1)
如此一來，依據式(1)，接收端RX便可在接收到像素時脈訊號CLK_TMDS1之後，利用週期時間戳記CTS1的數值及倍數N對像素時脈訊號CLK_TMDS1進行除頻操作及倍頻操作，從而產生用以播放音訊資料AD1的音訊時脈訊號CLK_AUDIO。
然而，除頻操作及倍頻操作需要架構較為複雜的除頻器及倍頻器，因此也將增加接收端RX所需的電路面積。此外，在有些應用中，在發送端TX及發送端RX之間，還可能設置有其他用以緩衝或訊號處理的電子裝置，在此情況下，倘若電子裝置所產生的像素時脈訊號與發送端TX所產生的像素時脈訊號CLK_TMDS1頻率有些許誤差，就可能因為誤差逐漸累積而在接收端RX產生爆音的現象。
圖2是本揭露的資料傳輸系統20的實施例示意圖。在本實施例中，資料傳輸系統20可包含發送端TX、電子裝置200及接收端RX，且電子裝置200可透過高解析多媒體介面耦接至發送端TX及接收端RX。電子裝置200可以接收來自發送端TX所發送的複數個視訊資料VD1及複數個音訊資料AD1，並可對視訊資料VD1進行處理或緩衝，再將音訊資料AD1及處理過或緩衝後的視訊資料VD2傳送至接收端RX。舉例來說，發送端TX可以是電腦、機上盒、遊戲機或其他用以提供影音資料的影音裝置，接收端RX可以是用以顯示影像並播放音訊的電視或顯示器，而電子裝置200可以是提供緩衝功能的擴充埠(docking)或是可以提高畫質或解析度的處理器。
在本實施例中，發送端TX可發送視訊資料VD1及用以播放視訊資料VD1的像素時脈訊號CLK_TMDS1至電子裝置200，而電子裝置200在對視訊資料VD1進行處理或緩衝後可產生視訊資料VD2，並在將視訊資料VD2發送至接收端RX時，一併發送用以播放視訊資料VD2的像素時脈訊號CLK_TMDS2至接收端RX。
此外，如同前面所述，在利用HDMI進行傳輸的過程中，發送端TX為了讓接收視訊資料VD1及音訊資料AD1的電路能夠依據像素時脈訊號CLK_TMDS1重新產生音訊時脈訊號CLK_AUDIO，發送端TX還會傳送週期時間戳記(Cycle time stamp)CTS1及預設的倍數N1至電子裝置200。
在有些應用中，電子裝置200所產生的像素時脈訊號CLK_TMDS2與發送端TX所產生的像素時脈訊號CLK_TMDS1具有實質相同的頻率，因此電子裝置200可將發送端TX所傳來的週期時間戳記CTS1及預設倍數N1直接傳送至接收端RX。如此一來，依據上式(1)，接收端RX便可在接收到像素時脈訊號CLK_TMDS2之後，利用週期時間戳記CTS1的數值及預設倍數N1對像素時脈訊號CLK_TMDS2進行除頻操作及倍頻操作，從而產生用以播放音訊資料AD1的音訊時脈訊號CLK_AUDIO。然而，若電子裝置200中電子元件的誤差導致實際上像素時脈訊號CLK_TMDS2的頻率與像素時脈訊號CLK_TMDS1的頻率不完全相同，則接收端RX在依據像素時脈訊號CLK_TMDS2重新產生音訊時脈訊號CLK_AUDIO時，就可能在誤差累積一段時間後，產生爆音的情況。
為解決此問題，本揭露的電子裝置200可在內部先產生與音訊時脈訊號CLK_AUDIO具有相同頻率的內部參照訊號SIG AR，並可自行設定預設倍數N2，再依據預設倍數N2及內部參照訊號SIG AR與像素時脈訊號CLK_TMDS2之間的倍數關係計算出週期時間戳記CTS2。當電子裝置200將視訊資料VD2及音訊資料AD1發送給接收端RX時，電子裝置200也可一併將像素時脈訊號CLK_TMDS2、週期時間戳記CTS2及預設倍數N2傳送至接收端RX。由於音訊時脈訊號CLK_AUDIO與像素時脈訊號CLK_TMDS2、週期時間戳記CTS2及預設倍數N2的關係仍如式(1)所示，因此接收端RX可以在接收到像素時脈訊號CLK_TMDS2時，依據週期時間戳記CTS2及預設倍數N2重建出音訊時脈訊號CLK_AUDIO。在有些實施例中，電子裝置200的預設倍數N2可與發送端TX的預設倍數N1相同，但也可以相異。
此外，在有些實施例中，電子裝置200可對視訊資料VD1進行影像處理以產生解析度較高的視訊資料VD2，此時用以播放視訊資料VD2之像素時脈訊號CLK_TMDS2的頻率就可能會高於自發送端TX所接收到的用以播放視訊資料VD1之像素時脈訊號CLK_TMDS1的頻率。然而，由於電子裝置200可以依據像素時脈訊號CLK_TMDS2重新產生對應的週期時間戳記CTS2，因此即使像素時脈訊號CLK_TMDS2的頻率與像素時脈訊號CLK_TMDS1的頻率相異，接收端RX仍然能夠依據電子裝置200所傳來的像素時脈訊號CLK_TMDS2及週期時間戳記CTS2重建出正確的音訊時脈訊號CLK_AUDIO。
圖3是本揭露的電子裝置200的實施例示意圖。如圖3所示，電子裝置200可包含接收單元210、訊號處理單元220、發送單元230及音訊時序單元240。圖4是本揭露的傳輸視訊資料及音訊資料的方法300的實施例流程圖。在本實施例中，方法300可包含步驟S310~S360，且方法300可由電子裝置200來執行。
在步驟S310中，接收單元210可接收複數個音訊資料AD1及複數個視訊資料VD1。接著，訊號處理單元220可在步驟S320中，依據複數個視訊資料VD1產生複數個第二視訊資料VD2以及用以播放第二視訊資料VD2的像素時脈訊號CLK_TMDS2。在步驟S330~S350中，音訊時序單元240可產生與像素時脈訊號CLK_TMDS2對應的週期時間戳記CTS2，使得接收端RX能夠依據像素時脈訊號CLK_TMDS2及週期時間戳記CTS2重新產生音訊時脈訊號CLK_AUDIO。
如圖3所示，音訊時序單元240可包含參照訊號產生器242及控制器244。在步驟S330中，參照訊號產生器242可產生內部參照訊號SIG AR。在本實施例中，內部參照訊號SIG AR的頻率即為電子裝置200所預估之音訊時脈訊號CLK_AUDIO的頻率。一般來說，用以播放音訊資料AD1的音頻時脈訊號CLK_AUDIO的頻率雖然可能會隨時間而有些許變化，但主要仍會以一特定頻率為中心，並在該中心頻率上增減變化。因此，在有些實施例中，參照訊號產生器242可在步驟S330中依照可能的音頻時脈訊號CLK_AUDIO的中心頻率來設定內部參照訊號SIG AR的頻率。舉例來說，若預估音頻時脈訊號CLK_AUDIO的中心頻率為4.096MHz，控制器244便可使參照訊號產生器242產生頻率為4.096MHz的內部參照訊號SIG AR。在有些實施例中，參照訊號產生器242可包含鎖相迴路，並可利用鎖相迴路產生具有所需頻率的內部參照訊號SIG AR。
在產生了內部參照訊號SIG AR之後，控制器244可依據音訊資料AD1的接收情況，進一步在步驟S340中調整內部參照訊號SIG AR的頻率，使得內部參照訊號SIG AR的頻率能夠更加接近音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率。有關於在步驟S340中如何調整內部參照訊號SIG AR之頻率的作法將在後面的段落詳細說明。
在本實施例中，發送端TX是依據一固定的採樣率(sample rate)產生複數個音訊資料AD1，而音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率則為該採樣頻率與一採樣倍數K的乘積，其中K為正整數。在此情況下，接收端RX每經過音訊時脈訊號CLK_AUDIO的K個週期，便會對應地播放一筆音訊資料AD1。舉例來說，K的值可為128，亦即音訊時脈訊號CLK_AUDIO的頻率可例如但不限於為音訊資料AD1的採樣頻率的128倍。在此情況下，接收端RX會在音訊時脈訊號CLK_AUDIO的每K個週期(例如128個週期)播放一筆音訊資料AD1(在雙聲道的應用中，由於同時間左右聲道各會有一筆音訊資料，因此接收端RX會在音訊時脈訊號CLK_AUDIO的每128個週期會播放兩筆音訊資料AD1，即左右聲道各一筆)。
雖然發送端TX是依據固定的採樣率產生音訊資料AD1，但由於發送端TX只能夠在沒有傳輸視訊資料VD1的時段傳送音訊資料AD1，因此發送端TX實際上發送音訊資料AD1的頻率可能隨時間變化，導致電子裝置200無法直接將音訊資料AD1傳來的頻率視為音訊資料AD1的採樣頻率。然而，在一個較長的時段內，發送端TX發送音訊資料AD1的平均頻率仍會相當接近音訊資料AD1的採樣率。
在本實施例中，電子裝置200可將發送端TX所傳來的音訊資料AD1以先進先出(First In First Out)的方式暫存至記憶體246，並在經過一段時間後，當音訊資料AD1已占用記憶體246的一預定容量後，開始在每經過內部參照訊號SIG AR的K個週期(例如128個週期)時，從記憶體246取出一筆音訊資料。在此情況下，若內部參照訊號SIG AR的頻率足夠準確，則平均而言，音訊資料AD1存入記憶體246的頻率將與音訊資料AD1自記憶體246中取出的頻率十分接近，亦即兩者皆應高度趨近於音訊資料AD1的採樣率，因此記憶體246中所暫存之音訊資料AD1的數量也會保持在一定的範圍內，而不會長期持續增加或持續減少。
然而，若內部參照訊號SIG AR的頻率並不準確，則在一段時間後，音訊資料AD1占用記憶體246的容量就可能逐漸上升或逐漸下降。舉例來說，若音訊資料AD1占用記憶體246的容量逐漸上升，就可能表示內部參照訊號SIG AR的頻率低於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率，導致控制器244自記憶體246中取出音訊資料AD1的速度不及將新接收到之音訊資料AD1存入記憶體246的速度。在此情況下，當音訊資料AD1占用記憶體246的容量超過一預定上限容量時，控制器244便可提高內部參照訊號SIG AR之頻率。相對地，若音訊資料AD1占用記憶體246的容量逐漸下降，就可能表示內部參照訊號SIG AR的頻率高於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率，導致控制器244自記憶體246中取出音訊資料AD1的速度大過於將新接收到之音訊資料AD1存入記憶體246的速度。在此情況下，當音訊資料AD1占用記憶體246的容量小於一預定下限容量時，控制器244便可降低內部參照訊號SIG AR之頻率。
舉例來說，若記憶體246的容量可儲存200筆的音訊資料AD1，則控制器244可以在儲存100筆音訊資料AD1後，開始在每次經過內部參照訊號SIG AR的128個週期時，從記憶體246取出一筆音訊資料(在雙聲道的應用中則為取出兩筆音訊資料)。控制器244可持續觀測記憶體246的容量，而當記憶體246中儲存超過120筆音訊資料時，控制器244可判斷記憶體246的容量已超過上限容量(即預定上限容量的值為120)，並對應地提高內部參照訊號SIG AR的頻率。相對地，當記憶體246中儲存少於80筆音訊資料時，控制器244可判斷記憶體246的容量已低於下限容量(即預定下限容量的值為80)，並對應地降低內部參照訊號SIG AR的頻率。如此一來，控制器244便可依據接收音訊資料AD1的速度動態地調整內部參照訊號SIG AR的頻率，從而確保內部參照訊號SIG AR的頻率能夠趨近於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率。
在產生具有適當頻率之內部參照訊號SIG AR之後，控制器244便可在步驟S350中進一步依據預設倍數N2以及內部參照訊號SIG AR與像素時脈訊號CLK_TMDS2的比例關係產生週期時間戳記CTS2，而發送單元230則可在步驟S360中將週期時間戳記CTS2與視訊資料VD2、音訊資料AD1及像素時脈訊號CLK_TSMD2一併輸出至接收端RX。
在本實施例中，記憶體246可例如為動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)，在此情況下，音訊時序單元240可將記憶體246設置在外部，並依據需求選擇適當大小的動態隨機存取記憶體，因此在設計上較為彈性。然而，在有些其他實施例中，記憶體246也可以是設置在音訊時序單元240內部的靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory，SRAM)。在此情況下，控制器244就能夠更加快速地對記憶體246進行存取，然而設計者在設計音訊時序單元240時，一般須事先決定記憶體246的容量，而難以在事後擴充記憶體246的容量。
在前述的實施例中，音訊時序單元240是利用記憶體246來暫存音訊資料AD1，並依據記憶體246的容量變化來判斷內部參照訊號SIG AR之頻率與音訊資料AD1之採樣率之間的關係，從而在步驟S340中調整內部參照訊號SIG AR之頻率。然而，本揭露並不以此為限。在有些實施例中，音訊時序單元240也可以利用其他的方式來判斷內部參照訊號SIG AR之頻率與音訊資料AD1之採樣率之間的關係，並在內部參照訊號SIG AR之頻率小於音訊資料AD1之採樣率與一採樣倍數(例如為128)的乘積時，提高內部參照訊號SIG AR之頻率；及在內部參照訊號SIG AR之頻率大於音訊資料AD1之採樣率與該採樣倍數的乘積時，降低內部參照訊號SIG AR之頻率。舉例來說，音訊時序單元240可以不使用記憶體，而改以計數的方式來判斷內部參照訊號SIG AR之頻率與音訊資料AD1之採樣率之間的關係。
圖5是本揭露的電子裝置400的實施例示意圖。電子裝置400包含接收單元210、訊號處理單元220、發送單元230及音訊時序單元440。電子裝置400與電子裝置200具有相似的結構，並且同樣可用以執行方法300。然而，電子裝置400與電子裝置200的差別在於，電子裝置400中的音訊時序單元440可包含計數器446，而不包含記憶體。
如圖5所示，音訊時序單元440可包含參照訊號產生器442、計數器446及控制器444。在本實施例中，音訊時序單元440無須將接收到的音訊資料暫存至記憶體中，而可利用計數器446來模擬出一虛擬記憶體的占用狀況，使得控制器444能夠對應地調整內部參照訊號SIG AR的頻率。
舉例來說，當利用音訊時序單元440執行步驟S340時，音訊時序單元440可在接收單元210接收到每一筆音訊資料AD1時，使計數器446的數值增加一。在計數器446的數值到達一預定值之後，每經過內部參照訊號SIG AR之K個週期時(K可例如為128)，控制器444可使計數器446的數值減少一。換言之，計數器446的數值可視為一虛擬記憶體的容量，當計數器446的數值增加一時，即表示在虛擬記憶體中存入一筆音訊資料，而當計數器446的數值減少一時，即表示在虛擬記憶體中取出一筆音訊資料。在此情況下，當內部參照訊號SIG AR的頻率與音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率相當時，音訊資料占用虛擬記憶體的容量即應保持在一定的範圍內，而不會持續提高或持續降低。
當計數器446的數值大於預定上限值時，即表示音訊資料AD1存入該虛擬記憶體的速度大於自虛擬記憶體中取出音訊資料AD1的速度，此時內部參照訊號SIG AR的頻率可能低於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率，因此控制器444可對應地提高內部參照訊號SIG AR的頻率。相對地，當計數器446的數值小於預定下限值時，即表示音訊資料AD1存入該虛擬記憶體的速度小於自虛擬記憶體中取出音訊資料AD1的速度，此時內部參照訊號SIG AR的頻率可能高於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率，因此控制器444可對應地降低內部參照訊號SIG AR之頻率。在有些實施例中，預定上限值可大於預定值，而預定值可大於預定下限值，舉例來說，預定值可為100，預定上限值可為120，而預定下限值可為80。
此外，在有些實施例中，在控制器444調整內部參照訊號SIG AR的頻率之後，計數器446的數值可能需要一段時間才能逐步回到預定下限值及預定上限值之間的區間。在此情況下，若控制器444在計數器446的數值返回到該區間之前，持續地提高或降低內部參照訊號SIG AR的頻率，就可能導致內部參照訊號SIG AR的頻率的擺幅過大而難以趨近音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率。為解決此問題，在本實施例中，控制器444可以在提高內部參照訊號SIG AR之頻率後，判斷計數器的數值是否有減少，再決定是否提高內部參照訊號SIG AR之頻率。
舉例來說，控制器444在提高內部參照訊號SIG AR之頻率後，當計數器的數值仍未減少時，控制器444可以再次提高內部參照訊號SIG AR之頻率。反之，在控制器444提高內部參照訊號SIG AR之頻率後，若計數器446的數值已有減少，則即便計數器446的數值仍大於預定上限值，控制器444也不會立即提高內部參照訊號SIG AR的頻率。相對地，控制器444可以在降低內部參照訊號SIG AR之頻率後，當計數器的數值仍未增加時，再次降低內部參照訊號SIG AR之頻率。反之，在控制器444降低內部參照訊號SIG AR之頻率後，若計數器446的數值已有增加，則即便計數器446的數值仍小於預定下限值，控制器444也不會立即降低內部參照訊號SIG AR的頻率。如此一來，就能夠避免控制器444過度調整內部參照訊號SIG AR的頻率而導致內部參照訊號SIG AR的頻率無法趨近音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率。
再者，在有些實施例中，由於內部參照訊號SIG AR並非真正用以播放音訊資料AD1的時脈訊號，因此對波型的要求較低。也就是說，只要音訊時序單元440可使內部參照訊號SIG AR的頻率趨近於音訊時脈訊號CLK_AUDIO的適當頻率即可，至於內部參照訊號SIG AR的每一個週期是否都完全相等，則不會影響後續週期時間戳記CTS2的計算。在此情況下，參照訊號產生器442也可以不使用鎖相迴路，而改以邏輯電路來實作。由於鎖相迴路的電路較為複雜且所需的電路面積較大，因此透過邏輯電路來實作參照訊號產生器442也可以減少電子裝置400所需的電路面積。
舉例來說，電子裝置400為使內部的數位電路能夠運作，其本身即會產生內部所需的時脈訊號CLK_INN(標示於圖6中)。在此情況下，控制器444若已知內部時脈訊號CLK_INN之頻率與內部參照訊號SIG AR之頻率的比例，即可依據內部時脈訊號CLK_INN來產生內部參照訊號SIG AR。
在本實施例中，控制器444可利用內部時脈訊號CLK_INN來估量一段檢測時間，並在檢測時間內計算接收單元210接收到音訊資料AD1的數量。例如若內部時脈訊號CLK_INN的250個週期剛好是一微秒，則控制器444可例如設定檢測時間為250乘以2 17個內部時脈訊號CLK_INN的週期，亦即131.072毫秒。在這131.072毫秒的檢測時間內，若接收單元210接收到了4194個音訊資料AD1，表示在這段時間內，對應的音訊時脈訊號CLK_AUDIO應經過了(4194 K)個週期。在K為128的情況下，即可推得內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例為(250 2 10):4194。
取得內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例之後，參照訊號產生器442即可依據該比例及內部時脈訊號CLK_INN產生內部參照訊號SIG AR。舉例來說，若內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例為A:B，則參照訊號產生器442可以設定一個位準判別數值，並使位準判別數值從0開始，在每經過內部時脈訊號CLK_INN的一個週期時，使位準判別數值增加B。當累加的結果導致位準判別數值大於A時，參照訊號產生器442可將該累加的結果減去A。在每次位準判別數值更新後，參照訊號產生器442可進一步比較位準判別數值與 的大小，當位準判別數值大於或等於 時，便將內部參照訊號SIG AR設定為邏輯高電位，而當位準判別數值小於 時，便將內部參照訊號SIG AR設定為邏輯低電位。如此一來，內部參照訊號SIG AR便會週期性在邏輯高電位及邏輯低電位之間變換，且在一段時間平均而言，內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例即為A:B。
圖6是本揭露的參照訊號產生器442產生內部參照訊號SIG AR的示意圖。在圖6的實施例中，內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例為5:2。在此情況下，參照訊號產生器442會在每經過內部時脈訊號CLK_INN的一個週期時，使位準判別數值B_ACC增加2。因此B_ACC會從0開始依序累加至2及4，而當位準判別數值B_ACC的累加的結果大於5時，參照訊號產生器442可將該累加的結果減去5。因此，如圖6所示，位準判別數值B_ACC會依序更新為0、2、4、1、3、5、2…。
在每次位準判別數值B_ACC更新後，參照訊號產生器442可進一步比較位準判別數B_ACC值與 (在本實施例中即為2.5)的大小。當位準判別數值B_ACC大於或等於2.5時，內部參照訊號SIG AR即會被設定為邏輯高電位，而當位準判別數值B_ACC小於2.5時，內部參照訊號SIG AR則會被設定為邏輯低電位。如此一來，如圖6所示，在內部時脈訊號CLK_INN經歷了5個週期的時段P1內，內部參照訊號SIG AR則經歷了2個週期，亦即內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例為5:2。此外，當控制器444欲調整內部參照訊號SIG AR的頻率時，即相當於調整內部時脈訊號CLK_INN與內部參照訊號SIG AR的頻率比例，因此僅需要將B的數值增加或減少，就可以達到提高或減少內部參照訊號SIG AR的頻率的效果。
由於參照訊號產生器442可以利用邏輯電路產生出具有所需頻率的內部參照訊號SIG AR，因此相較於使用鎖相迴路來產生內部參照訊號SIG AR的音訊時序單元240，音訊時序單元440所需的電路面積較小。
綜上所述，本揭露所提供的電子裝置及傳輸視訊資料及音訊資料的方法可以依據音訊資料的接收狀況，產生與用以播放音訊資料之音訊時脈訊號具有相同頻率的內部參照訊號，並可依據內部參照訊號產生與輸出視訊資料之像素時脈訊號對應的週期時間戳記，因此當接收端接收到電子裝置所輸出的視訊資料時，可依據週期時間戳記及視訊資料的像素時脈訊號準確地重新產生音訊時脈訊號，從而減少接收端在播放音訊資料時產生爆音的現象。
10、20:資料傳輸系統 200、400:電子裝置 210:接收單元 220:訊號處理單元 230:發送單元 240、440:音訊時序單元 242、442:參照訊號產生器 244、444:控制器 246:記憶體 300:方法 446:計數器 AD1:音訊資料 B_ACC:位準判別數值 CLK_AUDIO:音訊時脈訊號 CLK_INN:內部時脈訊號 CLK_TMDS1、CLK_TMDS2:像素時脈訊號 CTS1、CTS2:週期時間戳記 N、N1、N2:預設倍數 RX:接收端 S310至S360:步驟 SIG AR:內部參照訊號 TX:發送端 VD1、VD2:視訊資料
圖1是本揭露的資料傳輸系統的實施例示意圖。
圖2是本揭露的資料傳輸系統的另一實施例示意圖。
圖3是本揭露的電子裝置的實施例示意圖。
圖4是本揭露的傳輸視訊資料及音訊資料的方法的實施例流程圖。
圖5是本揭露的電子裝置的另一實施例示意圖。
圖6是本揭露的圖5之參照訊號產生器產生內部參照訊號的示意圖。
210:接收單元
220:訊號處理單元
230:發送單元
400:電子裝置
440:音訊時序單元
442:參照訊號產生器
444:控制器
446:計數器
AD1:音訊資料
CLK_TMDS1、CLK_TMDS2:像素時脈訊號
CTS2:週期時間戳記
SIGAR:內部參照訊號
VD1、VD2:視訊資料

Claims (10)

  1. 一種電子裝置，包含：一接收單元，用以接收複數個音訊資料及複數個第一視訊資料；一訊號處理單元，用以依據該些第一視訊資料產生複數個第二視訊資料及產生用以播放該些第二視訊資料之一像素時脈訊號；一發送單元，用以輸出該些第二視訊資料、該些音訊資料、該像素時脈訊號及一週期時間戳記(cycle time stamp，CTS)至一接收端，其中該像素時脈訊號之頻率除以該週期時間戳記所得的數值與該接收端用以播放該些音訊資料之一音訊參照時脈訊號之頻率除以一預設倍數所得的數值相等；及一音訊時序單元，包含：一參照訊號產生器，用以產生一內部參照訊號；及一控制器，用以依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率，及依據該預設倍數、該內部參照訊號及該像素時脈訊號產生該週期時間戳記。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中：當該內部參照訊號之頻率小於該些音訊資料之一採樣率與一採樣倍數的乘積時，該控制器控制該參照訊號產生器以提高該內部參照訊號之頻率；及當該內部參照訊號之頻率大於該些音訊資料之該採樣率與該採樣倍數的乘積時，該控制器控制該參照訊號產生器以降低該內部參照 訊號之頻率。
  3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該音訊時序單元另包括：一記憶體，用以暫存該些音訊資料；其中：當該些音訊資料已占用該記憶體的一預定容量後，該控制器每經過該內部參照訊號之K個週期自該記憶體中取出該些音訊資料之一音訊資料，其中K為正整數；當該些音訊資料占用該記憶體的容量超過一預定上限容量時，該控制器提高該內部參照訊號之頻率，及當該些音訊資料占用該記憶體的容量小於一預定下限容量時，該控制器降低該內部參照訊號之頻率；及該預定上限容量大於該預定容量，且該預定容量大於該下限預定容量。
  4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該音訊時序單元另包含一計數器，及該控制器用以：每次當該接收單元接收到該些音訊資料中的一音訊資料時，使一計數器的數值加一；在該計數器的數值到達一預定值之後，每經過該內部參照訊號之K個週期時，使該計數器的數值減一，其中K為正整數；當該計數器的數值大於一預定上限值時，提高該內部參照訊號之頻率；及 當該計數器的數值小於一預定下限值時，降低該內部參照訊號之頻率；其中該預定上限值大於該預定值，及該預定值大於該預定下限值。
  5. 如請求項4所述之電子裝置，其中該控制器另用以：在提高該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值並未減小時，再次提高該內部參照訊號之頻率；在降低該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值並未增加時，再次降低該內部參照訊號之頻率；在提高該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值已有減小時，維持該內部參照訊號之頻率；及在降低該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值已有增加時，維持該內部參照訊號之頻率。
  6. 一種傳輸視訊資料及音訊資料的方法，該方法包含：接收複數個音訊資料及複數個第一視訊資料；依據該些第一視訊資料產生複數個第二視訊資料及用以播放該些第二視訊資料之一像素時脈訊號；產生一內部參照訊號；依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率；依據一預設倍數、該內部參照訊號及該像素時脈訊號產生一週期時間戳記(cycle time stamp，CTS)；及輸出該些第二視訊資料、該些音訊資料、一像素時脈訊號及一週 期時間戳記至一接收端，其中該像素時脈訊號之頻率除以該週期時間戳記所得的數值與該接收端用以播放該些音訊資料之一音訊參照時脈訊號之頻率除以該預設倍數所得的數值相等。
  7. 如請求項6所述之方法，其中依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率的步驟包含：當該內部參照訊號之頻率小於該些音訊資料之一採樣率與一採樣倍數的乘積時，提高該內部參照訊號之頻率；及當該內部參照訊號之頻率大於該些音訊資料之該採樣率與該採樣倍數的乘積時，降低該內部參照訊號之頻率。
  8. 如請求項6所述之方法，其中依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率的步驟包含：將該些音訊資料儲存至一記憶體；當該些音訊資料已占用該記憶體的一預定容量後，每經過該內部參照訊號之K個週期自該記憶體中取出該些音訊資料之一音訊資料，其中K為正整數；當該些音訊資料占用該記憶體的容量超過一預定上限容量時，提高該內部參照訊號之頻率；及當該些音訊資料占用該記憶體的容量小於一預定下限容量時，降低該內部參照訊號之頻率；其中該預定上限容量大於該預定容量，且該預定容量大於該下限預定容量。
  9. 如請求項6所述之方法，其中依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率的步驟包含：每次當接收到該些音訊資料中的一音訊資料時，使一計數器的數值加一；在該計數器的數值到達一預定值之後，每經過該內部參照訊號之K個週期時，使該計數器的數值減一，其中K為正整數；當該計數器的數值大於一預定上限值時，提高該內部參照訊號之頻率；及當該計數器的數值小於一預定下限值時，降低該內部參照訊號之頻率；其中該預定上限值大於該預定值，及該預定值大於該預定下限值。
  10. 如請求項9所述之方法，其中依據該些音訊資料傳來的速度調整該內部參照訊號的頻率的步驟另包含：在提高該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值並未減小時，再次提高該內部參照訊號之頻率；在降低該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值並未增加時，再次降低該內部參照訊號之頻率；在提高該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值已有減小時，維持該內部參照訊號之頻率；及在降低該內部參照訊號之頻率後，當該計數器的數值已有增加時，維持該內部參照訊號之頻率。
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