Type-C替代模式可為影音傳輸提供高畫質

Type-C擁有許多傳統連接器無法比擬的優勢，因此Type-C開始在消費電子產品里逐漸普及，透過替代模式(Alt Mode)可使Type-C順利傳輸DP、HDMI、MHL等影音頻號。>> HDMI欲搶食Type-C影音傳輸商機？<<

不過，影音傳輸與數據傳輸有不同要求，為滿足影音傳輸應用，半導體商推出高效轉接驅動器，以強化Type-C介面在替代模式下傳輸數據的訊號質量。隨著USB發展成為USB Type-C，經由單一電纜將數據、影片和電源傳輸(PD)相整合的獨特能力激發了許多創新產品的靈感。

Type-C PD透過USB電纜提供高達100W的功率，並透過Type-C配置替代模式。 該配置使得顯示介面(DP)、高畫質多媒體介面(HDMI)、Thunderbolt、行動高畫質連接(MHL)和快捷外設互聯標準(PCIe)等其它協議能夠通過Type-C電纜進行傳遞。

Type-C有三種模式，其取決於是否位於主機還是裝置端。 主機模式是由USB主機使用。 支持主機模式的介面為下行數據流埠(DFP)。 裝置模式由USB從機使用。 支持裝置模式的埠是上行數據流埠(UFP)。 雙重角色模式可以是主機或從機。 而支持雙重模式的埠是雙重用途埠(DRP)。

除了通過USB連接進行傳輸的USB(例如DisplayPort、HDMI、MHL或Thunderbolt)，Type-C替代模式規格與更多通過Type-C介面連接的協議兼容。 只能通過結構化供貨商自定消息(VDM)下的USB PD交握協議啟用替代模式來發現、配置和進入或退出替代模式。 該模式透過多個高速信道和開放式SBU信道，實現高度彈性。 1. 透過CC連接偵測USB連接。 2. 500mA時默認功率於VBUS針腳上可達5V。 3. 電池充電1.2版(BC 1.2)或USB PD皆可藉由VBUS進一步將USB PD調節至所需電源。 4. USB PD透過使用結構化供貨商自定消息(VDM)來調整替代模式的交握協議。 5. USB裝置列舉。 6. 如果完成了DP替代模式的協調，繼續進行DP鏈路訓練以建立DP鏈接。 7. 可透過Type-C使用USB和DP信道進行數據和影片傳輸。

支持替代模式 多任務器不可或缺

根據特定交替模式標準的需求，單個或多個通訊協議可以駐留在單個Type-C介面上。

在來源端，多任務器(mux)接收USB和DP信道，並將其切換到適當的高速信道。 在目標端，多任務器將Type-C連接器的四個高速信道用作輸入，隨後將訊號分配到相應的USB接收器或DP接收端。

DisplayPort為支持影片主流規格

DisplayPort是現今最普遍用來支持高解析度影片的替代模式。 為滿足不同應用的需求和Type-C連接器的翻轉能力，一個訊號多任務器需要支持四種不同的訊號配置： ． 單一埠USB介面加上一個雙信道DP介面用來同步傳輸數據和影片。 ． 單一埠USB介面加上一個帶Type-C連接器的雙信道DP介面翻轉方向。 ． 四信道DP介面專用的應用。 ． 具有Type-C連接器翻轉方向，四信道且專用於DP介面除此之外，DP輔助訊號使用SBU1 和 SBU2 訊號針腳，而DP熱插入偵測(HPD)訊號則嵌入在 USB PD訊息中使DP應用被完善的利用。

DisplayPort鏈接調訓是指藉由優化DisplayPort來源端和目標端之間的鏈接以達到穩定串流影片的目標。 DP訊號通路里的裝置，如在通路中作為訊號調節器的轉接驅動器和開關無法被系統辨識，可能會阻礙鏈接調訓的過程，進而導致不穩定的來源端和目標端的設置。

其結果將導致影片連接失敗或失幀，造成令人無法接受的用戶體驗。 一個設計良好的替代模式開關必須是透明的，並且不會干擾或打斷DP鏈接調訓，這使得替代模式能有助於在來源端和目標端之間建立起最佳的DP信道。

Type-C替代模式的開關可以是被動或者驅動的。 被動開關為雙向的，因此可以放置在來源端或者目標端。 驅動開關是由像是PD控制器這類的外部裝置決定其數據通路的單一方向。

USB的速度在USB3.1 Gen 2規格時10Gbits/s，DP在DP1.3和1.4時可達8.1Gbits/s，數千兆位的訊號在通過印刷電路板(PCB)走線、開關、連接器和電纜時很容易遭遇訊號衰減，因此經常需要內嵌一個訊號調節器在主動開關內來補償信道損失。

當訊號通過一個被動介質(如印刷電路板上的走線)時，會呈線性地衰減。 也就是說，無論在走線輸入時的訊號幅度是多少，走線都會按一定比例對訊號產生衰減。 一款良好的轉接驅動器則與此相反。 無論輸入訊號的幅度是多少，轉接驅動器都會以相同的比例來增強訊號幅度。 這樣的轉接驅動器就是線性轉接驅動器。 這類轉接驅動器的使用效果與移除或縮短電路板走線相同。 從這個意義上來說，線性轉接驅動器非常適合DisplayPort等包含來源端和目標端鏈接調訓的的協議。

Type-C替代模式的主動開關可以內設一個線性轉接驅動器，對信道進行均衡以提高訊號的質量。 轉接驅動器是定向的，它能朝單一方向傳送訊號，因此，來源端和目標端兩側都各需要一個Type-C替代模式轉接驅動器或開關。

為了減少針腳輸出，有些處理器會在內部多任務DP和USB傳輸信道，因此就會產生與Type-C連接器相連的4條高速信道。 由於這4條傳輸信道為雙向，且每一條信道都能配置為DP或USB，因此對這四條信道進行轉接驅動有相當的挑戰性。 此時就需要採取附加措施來實現這類雙向、多協議的轉接驅動能力。

另一個此類雙向運用的用例是在Type-C電纜內運用轉接驅動器來提高電纜訊號輸出的完整性。 對於線性轉接驅動器來說，其配置不受限制。 電纜內可以放置兩個轉接驅動器(兩端各一個)，用來進一步提升訊號質量。

通過替代模式的USB Type-C匯合影片和數據，因其小形狀係數的裝置、更輕且通用的多功能電纜，為消費者帶來所需的便利，並且能夠以更快的速度作數據傳輸、串流高畫質的影片以提升用戶體驗

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