專利名稱：用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)hdmi或dvi接口連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大幅度提高HDMI或DVI接口連接距離的方法，尤其是涉及一種用 五根光纖延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字高清技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，各種高清音頻/視頻源設(shè)備，例如，藍(lán)光 DVD播放機(jī)、HD DVD播放機(jī)、個(gè)人電腦、視頻游戲機(jī)、數(shù)字機(jī)頂盒，以及高清顯示設(shè)備如高清 平板液晶、高清電腦顯示器等日益走進(jìn)人們的家庭生活，一個(gè)全新的數(shù)字高清時(shí)代正在全 面到來(lái)。HDMI，英文全稱是 High Definition Multimedia Interface，中文名稱是高清晰 多媒體接口的縮寫。2002年4月，日立、松下、飛利浦、索尼、湯姆遜、東芝和Silicon Image 七家公司聯(lián)合組成HDMI組織。HDMI能高品質(zhì)地傳輸未經(jīng)壓縮的高清視頻和多聲道音頻數(shù) 據(jù)，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps。同時(shí)無(wú)需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換，可以 保證最高質(zhì)量的影音信號(hào)傳送。HDMI不僅可以滿足目前最高畫質(zhì)1080P的分辨率，還能支持DVD Audio等最先進(jìn) 的數(shù)字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數(shù)碼音頻傳送，而且只用一條HDMI線 連接，免除數(shù)字音頻接線。同時(shí)HDMI標(biāo)準(zhǔn)所具備的額外空間可以應(yīng)用在日后升級(jí)的音視頻 格式中。足以應(yīng)付一個(gè)IOSOp的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)。而因?yàn)橐粋€(gè)IOSOp的視頻 和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)需求少于4GB/s，因此HDMI還有很大余量。這允許它可以用一個(gè) 電纜分別連接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的設(shè) 備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號(hào)源和顯示設(shè)備之間會(huì)自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”，自動(dòng)選擇最合適的 視頻/音頻格式。HDMI規(guī)格同時(shí)可搭配寬帶數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP)，以防止具有著作權(quán)的影 音內(nèi)容遭到未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制。DVI (Digital Visual Interface)是由 1998 年 9 月，在 Intel 開(kāi)發(fā)者論壇上成 立的數(shù)字顯示工作小組(Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱DDWG)發(fā)明的一種高速傳 輸數(shù)字信號(hào)的技術(shù)。DVI 是基于 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling, 轉(zhuǎn)換最小差分信號(hào))技術(shù)來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，TMDS運(yùn)用先進(jìn)的編碼算法把8bit數(shù)據(jù)(R、G、B 中的每路基色信號(hào))通過(guò)最小轉(zhuǎn)換編碼為IObit數(shù)據(jù)(包含行場(chǎng)同步信息、時(shí)鐘信息、數(shù)據(jù) DE、糾錯(cuò)等)，經(jīng)過(guò)DC平衡后，采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼 容性能。對(duì)于HDMI或DVI接口在數(shù)字電視、平板電視上的應(yīng)用研究，更為關(guān)鍵的 是 EDID(Extended Display Identification DATA,即擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))編程， HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實(shí)現(xiàn)。這些對(duì)于數(shù)字電視來(lái) 說(shuō)都是全新應(yīng)用，只有EDID和HDCP在數(shù)字電視上實(shí)現(xiàn)后，HDMI或DVI接口才是真正的數(shù) 字電視接口。HDMI或DVI接口目前使用較高工藝的HDMI或DVI電纜，在較短距離內(nèi)傳輸高速的
4視頻/音頻信號(hào)和顯示器EDID、DDC2B信息。隨著HDMI或DVI電纜傳輸距離的增加，高速 電信號(hào)的衰減和信號(hào)質(zhì)量，都會(huì)急劇下降，而電纜的制造成本急劇升高。介于HDMI或DVI電 纜傳輸距離短，造價(jià)高和受環(huán)境干擾大的特性，本發(fā)明既一種利用激光傳輸HDMI或DVI信 號(hào)的方法，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，把HDMI或DVI接口中的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，利用光纖傳輸，從 而解決視頻源和顯示器之間音頻/視頻信號(hào)、EDID信息和CEC信號(hào)的長(zhǎng)距離的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)傳輸HDMI或DVI接口的連接距離短，現(xiàn)有各種延長(zhǎng)傳輸 方式，傳輸距離有限，傳輸質(zhì)量不好等技術(shù)問(wèn)題，提供一種傳輸距離超長(zhǎng)，傳輸質(zhì)量好的技 術(shù)解決方案。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決一種用五根光纖超長(zhǎng)距 離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法，包括視頻源和顯示器，視頻源和顯示器上均設(shè)有 HDMI或DVI接口，其特征在于所述的方法是通過(guò)發(fā)送器將視頻源上HDMI或DVI接口中的 原始四路TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換成四路光信號(hào)，通過(guò)四根光纖傳輸給接收器，并且發(fā)送器包含一個(gè) 激光探測(cè)器，其通過(guò)另外一根光纖接收從接收器發(fā)回的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成低壓差分信 號(hào)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將低壓差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)輸入給微控制器，微控制器翻譯出TTL 信號(hào)中包含的顯示器EDID信息和CEC信號(hào)，并通過(guò)視頻源的HDMI或DVI接口中的SDA、 SCL、CEC、Hot Plug Detect這4個(gè)PIN，供視頻源讀取，發(fā)送器中的微控制器，通過(guò)Driver Control信號(hào)來(lái)控制發(fā)送器里四路激光發(fā)射器發(fā)出激光或不發(fā)出激光，以便讓接收器的激 光探測(cè)器電路識(shí)別目前發(fā)送器接收回傳光信號(hào)是否成功，接收成功后，微控制器控制四路 激光發(fā)射器電路，開(kāi)始將原始TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光纖的傳輸長(zhǎng)度比HDMI或DVI電 纜要長(zhǎng)很多，發(fā)送器通過(guò)五根光纖連接到接收器，接收器接收四路光信號(hào)并將其還原成原 始的四路TMDS信號(hào)，輸出到HDMI或DVI接口傳輸給顯示器，接收器中還包含微控制器，通 過(guò)顯示器的HDMI接口或DVI接口中的SDA、SCL、CEC、Hot Plug Detect這4個(gè)PIN，讀取顯 示器EDID信息和CEC信號(hào)，并將其做串行處理，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò) 另外一根光纖將轉(zhuǎn)換后的光信號(hào)回傳到發(fā)送器，接收器中的微控制器，還監(jiān)視接收器里四 路激光探測(cè)器電路中Signal Detected信號(hào)，從而判斷發(fā)送器接收從接收器發(fā)送的光信號(hào) 是否接收成功，如果發(fā)送器光信號(hào)接收是失敗，接收器重新發(fā)送EDID信息和CEC信號(hào)。發(fā) 送EDID信息和CEC信號(hào)成功后，微控制器通過(guò)顯示器HDMI或DVI接口，實(shí)時(shí)監(jiān)視CEC信號(hào)， 并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將CEC信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，不斷回輸?shù)桨l(fā)送器。作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器將視頻源上HDMI或DVI接口的原始四路TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換 成四路光信號(hào)，通過(guò)四根光纖傳輸給接收器，并且發(fā)送器包含一個(gè)激光探測(cè)器，其通過(guò)另外 一根光纖接收從接收器發(fā)回的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成低壓差分信號(hào)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將低 壓差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)輸入給微控制器，微控制器翻譯出TTL信號(hào)中包含的顯示器 EDID信息和CEC信號(hào)，供視頻源讀取。作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器通過(guò)五根光纖連接到接收器，接收器接收四路光信號(hào)并 將其還原成原始的四路TMDS信號(hào)，輸出到HDMI或DVI接口，接收器中還包含微控制器，通 過(guò)顯示器的HDMI接口或DVI接口，讀取顯示器EDID信息和CEC信號(hào)，將讀取到的顯示器信 息通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，通過(guò)另外一根光纖發(fā)送回發(fā)送器。
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作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器設(shè)有電/光轉(zhuǎn)換電路，它可以將視頻源的HDMI或DVI接 口輸入的四路原始TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為四路光信號(hào)，通過(guò)四根光纖傳輸?shù)浇邮掌?。作為?yōu)選，所述的接收器設(shè)有光/電轉(zhuǎn)換電路，它可以將發(fā)送器通過(guò)四路光纖傳 輸來(lái)的光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成原始TMDS信號(hào)，輸出到顯示器的HDMI或DVI接口。作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器里包含一個(gè)激光探測(cè)器和轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換接收器發(fā)回的 光信號(hào)為低壓差分信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)，輸入給微控制器。作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器里包含的微控制器，其接收激光探測(cè)器接收到的信號(hào)，并 還原為顯示器的EDID信息和CEC信號(hào)，通過(guò)視頻源的HDMI或DVI接口中的SDA、SCL、CEC、 Hot Plug Detect這4個(gè)PIN，供視頻源讀取。作為優(yōu)選，所述的發(fā)送器里包含的微控制器，其控制發(fā)送器里四路激光發(fā)射器發(fā) 出激光或不發(fā)出激光，以便讓接收器的激光探測(cè)器電路識(shí)別目前發(fā)送器的接收回傳光信號(hào) 是否成功，接收成功后，微控制器控制四路激光發(fā)射器電路，開(kāi)始將原始TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為
光信號(hào)。作為優(yōu)選，所述的接收器里包含一個(gè)微控制器，其通過(guò)HDMI或DVI接口中的SDA、 SCL、CEC、Hot Plug Detect這4個(gè)PIN，讀取顯示器的EDID信息和CEC信號(hào)并將其做串行 處理，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)另外一根光纖回傳到發(fā)送器。作為優(yōu)選，所述的接收器里包含的微控制器，監(jiān)視接收器里四路激光探測(cè)器電路 中Signal Detected信號(hào)，判斷發(fā)送器接收光信號(hào)的狀態(tài)，從而判斷發(fā)送器接收從接收器 發(fā)送的光信號(hào)是否接收成功，如果發(fā)送器光信號(hào)接收是失敗，接收器重新發(fā)送EDID信息和 CEC信號(hào)。作為優(yōu)選，所述的接收器里包含的微控制器，在發(fā)送EDID信息和CEC信號(hào)成功后， 通過(guò)顯示器的HDMI或DVI接口，實(shí)時(shí)監(jiān)視CEC信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將CEC信號(hào)轉(zhuǎn)換為光 信號(hào)，不斷傳輸?shù)桨l(fā)送器。本發(fā)明有益效果是，通過(guò)五根光纖實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)距離傳輸HDMI或DVI接口里的高頻 音頻/視頻信號(hào)和控制信號(hào)。發(fā)明提出了一種通過(guò)五根光纖來(lái)超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI 信號(hào)的小型設(shè)備。本發(fā)明可以通過(guò)五根光纖可靠地延長(zhǎng)1080P視頻傳輸超過(guò)1000英尺，并 支持EDID、HDCP功能。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)HDMI接口或DVI接口之間全部采用光纖傳輸，傳輸距離超長(zhǎng)，可靠地延長(zhǎng) 1080P視頻傳輸超過(guò)1000英尺，并支持EDID、HDCP功能；(2)全部采用光信號(hào)傳輸，傳輸質(zhì)量好，傳輸信號(hào)不受外界環(huán)境的干擾；(3)視頻源通過(guò)發(fā)送器和接收器，可以在超長(zhǎng)距離傳輸下，順利讀取顯示器EDID信 息和CEC信號(hào)，解決了其他延長(zhǎng)方案不能超長(zhǎng)距離回傳EDID信息和CEC信號(hào)的技術(shù)難題；(4)發(fā)送器和接收器體積小巧，安裝方便；(5)視頻源和顯示器分別插上發(fā)送器和接收器，連接五根光纖后，便能正常工作， 無(wú)需人為設(shè)置或調(diào)試，真正做到即插即用的特點(diǎn)。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意附圖2是本發(fā)明的發(fā)送器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本發(fā)明的發(fā)送器中TMDS_0信號(hào)轉(zhuǎn)換光信號(hào)的電路示意圖；附圖4是本發(fā)明的發(fā)送器中TMDS_1信號(hào)轉(zhuǎn)換光信號(hào)的電路示意圖；附圖5是本發(fā)明的發(fā)送器中TMDS_2信號(hào)轉(zhuǎn)換光信號(hào)的電路示意圖；附圖6是本發(fā)明的發(fā)送器中TMDS_CLK信號(hào)轉(zhuǎn)換光信號(hào)的電路示意圖；附圖7是本發(fā)明的發(fā)送器中微控制器的接收回傳光信號(hào)的電路示意圖；附圖8是本發(fā)明的接收器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖9是本發(fā)明的接收器中將光信號(hào)還原成TMDS_0信號(hào)的電路示意圖；附圖10是本發(fā)明的接收器中將光信號(hào)還原成TMDS_1信號(hào)的電路示意圖；附圖11是本發(fā)明的接收器中將光信號(hào)還原成TMDS_2信號(hào)的電路示意圖；附圖12是本發(fā)明的接收器中將光信號(hào)還原成TMDS_CLK信號(hào)的電路示意圖；附圖13是本發(fā)明的接收器中微控制器的發(fā)送回傳光信號(hào)的電路示意圖；附圖14是本發(fā)明的發(fā)送器中微控制器的主程序工作流程圖；附圖15是本發(fā)明的接收器中微控制器的主程序工作流程圖；具體實(shí)施方法下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例在圖1中視頻源101上的HDMI接口或DVI接口 102作為視頻源的輸出接 口。通常情況下，視頻源101是一個(gè)藍(lán)光DVD播放機(jī)、HD DVD播放機(jī)、個(gè)人電腦、視頻游戲 機(jī)、數(shù)字機(jī)頂盒等視頻播放設(shè)備。視頻源101的輸出端口 102與本發(fā)送器105的HDMI接口或DVI接口 104之間，通 過(guò)另外一根短距離的普通HDMI電纜或DVI電纜103相連接，該電纜103也可以使用HDMI 至DVI轉(zhuǎn)換電纜、或DVI至HDMI轉(zhuǎn)換電纜。本發(fā)明中發(fā)送器105包含激光驅(qū)動(dòng)器、VCSEL激光發(fā)射器、微控制器、低壓差分信 號(hào)到TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、激光探測(cè)器組成。他們用來(lái)實(shí)現(xiàn)用五根光纖107傳輸數(shù)字視頻信 號(hào)和接受控制信號(hào)。通常情況下，它有一個(gè)HDMI接口或DVI接口 104(取決于所針對(duì)的應(yīng) 用)，作為視頻信號(hào)和控制信號(hào)的輸入端口，和5個(gè)LC光纖接口 106作為轉(zhuǎn)換后光信號(hào)的輸 出和接收回傳光信號(hào)的端口。接收器109的5個(gè)LC光纖接口 108，通過(guò)五根光纖107與發(fā)送器105的5個(gè)LC光
纖接口 106對(duì)應(yīng)連接。通常情況下，五根光纖為多模光纖。接收器109包含激光探測(cè)器，限幅放大器，微控制器，VCSEL激光發(fā)射器組成。通常 情況下，它有一個(gè)HDMI接口或DVI接口 110 (取決于所針對(duì)的顯示器113的輸入接口 112) 作為視頻信號(hào)和控制信號(hào)的輸出端口，和5個(gè)LC光纖接口 108作為接收光信號(hào)的輸出和輸 出回傳光信號(hào)的端口。顯示器113的HDMI接口或DVI接口 112和接收器的HDMI接口或DVI接口 110之 間，通過(guò)另外一根短距離的普通HDMI電纜或DVI電纜111相連接，該電纜111也可以使用 HDMI至DVI轉(zhuǎn)換電纜、或DVI至HDMI轉(zhuǎn)換電纜。顯示器113是用來(lái)顯示傳輸?shù)囊曨l/音頻的內(nèi)容。通常情況下，顯示器113是一 個(gè)高清晰度液晶電視機(jī)、等離子電視、DLP電視、電腦液晶顯示器或其他顯示設(shè)備。在圖2中，描繪了發(fā)送器的主要功能塊，此乃圖1中發(fā)送器105的具體實(shí)現(xiàn)。
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HDMI接口或DVI接口 201用來(lái)連接HDMI或DVI電纜，如圖1中的HDMI電纜或DVI 電纜103。視頻源的四路TMDS信號(hào)和控制信號(hào)就是通過(guò)該電纜接收的。HDMI 或DVI 包含四路TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最 小化傳輸差分信號(hào))高速信號(hào)和4個(gè)控制信號(hào)。接收器從HDMI接口或DVI接口中接受到 的四路TMDS高速信號(hào)是TMDS_0，TMDS_1, TMDS_2, TMDS_CLK。與視頻源相連接的四路控制 信號(hào)是 SCL，SDA, CEC, Hot Plug Detect。202是4顆激光器驅(qū)動(dòng)芯片，203是4顆VCSEL激光發(fā)射器，202和203完成四路 TMDS高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換成四路光信號(hào)的實(shí)現(xiàn)。4顆激光器驅(qū)動(dòng)IC分別接收TMDS_0，TMDS_1， TMDS_2,TMDS_CLK這四路高速電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的偏置電流和調(diào)制電流，偏置電流 和調(diào)制電流驅(qū)動(dòng)VCSEL激光器(TOSA)發(fā)出相應(yīng)的調(diào)制光信號(hào)。4顆VCSEL激光器安裝在發(fā) 送器105的LC光纖接口 106中，通過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮掌?09。通常情況下，激光驅(qū)動(dòng)器芯 片是MAX3996 (或其他類似激光驅(qū)動(dòng)芯片)，為常用件。VCSEL激光器(TOSA)是2. 5Gbps速 率、LC接口、直調(diào)式VCSEL激光器，為常用件。206是一顆激光探測(cè)器(ROSA)，它安裝在發(fā)送器105的LC光纖接口 106中，通過(guò)一根光纖，接收從接收器回傳的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成LVDS(Low Voltage DifferentialSignaling,低電壓差分信號(hào))。低壓差分信號(hào)到TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換電路205接收激 光探測(cè)器(ROSA)輸出的LVDS信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)，輸入到微控制器204的USART串口 總線的接收端。微控制器20四根據(jù)接收到的TTL信號(hào)內(nèi)容，設(shè)置I2C總線上的EDID信息、 CEC和Hot Plug Detect的信號(hào)狀態(tài)。通常情況下，激光探測(cè)器(ROSA) 206是2. 5Gbps速率、 LC接口、PIN-TIA激光探測(cè)器，為常用件。低壓差分信號(hào)到TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換電路205是高速、 低功耗比較器MAX998 (或其他類似芯片)，為常用件。微控制器是AVR單片機(jī)ATMEGA8L (或 其他類似單片機(jī))，具備I2C總線和USART串口總線，為常用件。圖3是發(fā)送器105中，TMDSJ)+/-高速差分電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電路示意圖。此 乃TMDS高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖4是發(fā)送器105中，TMDS_1+/"高速差分電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電路示意圖。此 乃TMDS高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖5是發(fā)送器105中，TMDS_2+/-高速差分電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電路示意圖。此 乃TMDS高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖6是發(fā)送器105中，TMDS_CLK+/_高速差分電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電路示意圖。 此乃TMDS高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖7是發(fā)送器105中，微控制器接收從接收器回傳光信號(hào)的電路示意圖；此乃圖2 中204,205,206的具體實(shí)現(xiàn)。在圖8中，描繪了接收器的主要功能塊，此乃圖1中接收器109的具體實(shí)現(xiàn)。HDMI接口或DVI接口 801用來(lái)連接HDMI或DVI電纜，如圖1中的HDMI電纜或DVI 電纜111。顯示器的四路TMDS信號(hào)和控制信號(hào)就是通過(guò)該電纜輸出的。接收器從HDMI接口或DVI接口中輸出的四路TMDS高速信號(hào)是TMDS_0，TMDS_1, TMDS_2，TMDS_CLK。與顯示器相連接的四路控制信號(hào)是SCL，SDA，CEC，Hot Plug Detect。802是4顆限幅放大器芯片，803是4顆激光探測(cè)器(ROSA)，802和803完成四路 光信號(hào)到TMDS高速電信號(hào)的實(shí)現(xiàn)。4顆激光探測(cè)器(ROSA)分別接收相應(yīng)的四路光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的TMDS_0，TMDS_1, TMDS_2, TMDS_CLK這四路高速電信號(hào)，經(jīng)過(guò)限幅放大器 放大信號(hào)幅度后通過(guò)HDMI接口或DVI接口 801輸出給顯示器。4顆激光探測(cè)器(ROSA)安 裝在接收器109的LC光纖接口 108中，通過(guò)光纖接收來(lái)自發(fā)送器105的四路光信號(hào)。通常 情況下，限幅放大器芯片是MAX3768 (或其他類似激光驅(qū)動(dòng)芯片)，為常用件。激光探測(cè)器 (ROSA)是2. 5Gbps速率、LC接口、PIN-TIA激光探測(cè)器，為常用件。接收器中微控制器804，通過(guò)HDMI接口或DVI接口 801里I2C總線、CEC和Hot Plug Detect信號(hào)，讀取顯示器EDID信息和CEC狀態(tài)，并將其做串行化處理，通過(guò)微控制器 的USART串口輸出到激光器驅(qū)動(dòng)電路805。激光器驅(qū)動(dòng)電路805是MOSFET N、電阻、電容組 成的一個(gè)電流開(kāi)關(guān)電路，根據(jù)USART串口信號(hào)的高低電平，轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)VCSEL激 光器806(T0SA)發(fā)出相應(yīng)的調(diào)制光信號(hào)。通常情況下，微控制器是AVR單片機(jī)ATMEGA8L(或 其他類似單片機(jī))，具備I2C總線和USART串口總線，為常用件。激光器驅(qū)動(dòng)電路是MOSFET N芯片，為常用件。VCSEL激光器806 (TOSA)是2. 5Gbps速率、LC接口、直調(diào)式VCSEL激光 器，為常用件MAX998 (或其他類似芯片)，為常用件。微控制器是AVR單片機(jī)ATMEGAgL (或其他 類似單片機(jī))，具備I2C總線和USART串口總線，為常用件。圖9是接收器109中，光信號(hào)還原成TMDS_0信號(hào)的電路示意圖，此乃光信號(hào)轉(zhuǎn)換 成TMDS高速電信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖10是接收器109中，光信號(hào)還原成TMDS_1信號(hào)的電路示意圖，此乃光信號(hào)轉(zhuǎn)換 成TMDS高速電信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖11是接收器109中，光信號(hào)還原成TMDS_2信號(hào)的電路示意圖，此乃光信號(hào)轉(zhuǎn)換 成TMDS高速電信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖12是接收器109中，光信號(hào)還原成TMDS_CLK信號(hào)的電路示意圖，此乃光信號(hào)轉(zhuǎn) 換成TMDS高速電信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)。圖13是接收器109中，微控制器發(fā)送回傳光信號(hào)的電路示意圖；此乃圖8中804、 805、806的具體實(shí)現(xiàn)。圖14是發(fā)送器105中微控制器204的主程序工作流程圖。此乃發(fā)送器中微控制 器正常工作的具體實(shí)現(xiàn)。圖15是接收器109中微控制器804的主程序工作流程圖。此乃接收器中微控制 器正常工作的具體實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法，包括視頻源和顯示器，視頻源和顯示器上均設(shè)有HDMI或DVI接口，其特征在于所述的方法是通過(guò)發(fā)送器將視頻源上HDMI或DVI接口的原始四路TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換成四路光信號(hào)，通過(guò)四根光纖傳輸給接收器，并且發(fā)送器包含一個(gè)激光探測(cè)器，通過(guò)另外一根光纖接收從接收器發(fā)回的光信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成低壓差分信號(hào)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將低壓差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)輸入給微控制器，微控制器翻譯出TTL信號(hào)中包含的顯示器EDID信息和CEC信號(hào)，供視頻源讀取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法， 其特征在于所述的發(fā)送器通過(guò)五根光纖連接到接收器，接收器接收四路光信號(hào)并將其還原 成原始的四路TMDS信號(hào)，輸出到HDMI或DVI接口，接收器中還包含微控制器，通過(guò)顯示器 的HDMI接口或DVI接口，讀取顯示器EDID信息和CEC信號(hào)，將讀取到的顯示器信息通過(guò)轉(zhuǎn) 換電路轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，通過(guò)另外一根光纖發(fā)送回發(fā)送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的 方法，其特征在于所述的發(fā)送器設(shè)有電/光轉(zhuǎn)換電路，它可以將視頻源的HDMI或DVI接口 輸入的四路原始TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為四路光信號(hào)，通過(guò)四根光纖傳輸?shù)浇邮掌鳌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的 方法，其特征在于所述的接收器設(shè)有光/電轉(zhuǎn)換電路，它可以將發(fā)送器通過(guò)四路光纖傳輸 來(lái)的光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成原始TMDS信號(hào)，輸出到顯示器的HDMI或DVI接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的 方法，其特征在于所述的發(fā)送器里包含一個(gè)激光探測(cè)器和轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換接收器發(fā)回的光 信號(hào)為低壓差分信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)，輸入給微控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離 的方法，其特征在于所述的發(fā)送器里包含的微控制器，其接收激光探測(cè)器和轉(zhuǎn)換電路輸出 的TTL信號(hào)，并還原為顯示器的EDID信息和CEC信號(hào)，通過(guò)視頻源的HDMI或DVI接口中的 SDA、SCL、CEC、Hot Plug Detect 這 4 個(gè) PIN，供視頻源讀取。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離 的方法，其特征在于所述的發(fā)送器里包含的微控制器，其控制發(fā)送器里四路激光發(fā)射器發(fā) 出激光或不發(fā)出激光，以便讓接收器的激光探測(cè)器電路識(shí)別目前發(fā)送器的接收回傳光信號(hào) 是否成功，接收成功后，微控制器控制四路激光發(fā)射器電路，開(kāi)始將原始TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為 光信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的 方法，其特征在于所述的接收器里包含一個(gè)微控制器，其通過(guò)顯示器的HDMI或DVI接口中 的SDA、SCL、CEC、Hot Plug Detect這4個(gè)PIN，讀取顯示器的EDID信息和CEC信號(hào)并將其 做串行處理，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)另外一根光纖回傳到發(fā)送器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或8所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離 的方法，其特征在于所述的接收器里包含的微控制器，監(jiān)視接收器里四路激光探測(cè)器電路 中Signal Detected信號(hào)，判斷發(fā)送器接收光信號(hào)的狀態(tài)，從而判斷發(fā)送器接收從接收器 發(fā)送的光信號(hào)是否接收成功，如果發(fā)送器光信號(hào)接收是失敗，接收器重新發(fā)送EDID信息和 CEC信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5、6、7、8或9所述的用五根光纖超長(zhǎng)距離延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法，其特征在于所述的接收器里包含的微控制器，在發(fā)送EDID信息和CEC信 號(hào)成功后，通過(guò)顯示器的HDMI或DVI接口，實(shí)時(shí)監(jiān)視CEC信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，將CEC信 號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，不斷傳輸?shù)桨l(fā)送器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大幅度提高HDMI或DVI接口連接距離的方法，尤其是涉及一種用五根光纖延長(zhǎng)HDMI或DVI接口連接距離的方法。視頻源和顯示器上均設(shè)有HDMI或DVI接口，其特征在于所述方法是通過(guò)發(fā)送器將視頻源HDMI或DVI接口輸出的四路TMDS信號(hào)轉(zhuǎn)換成四路光信號(hào)，微控制器通過(guò)轉(zhuǎn)換電路，接收從接收器發(fā)回的光信號(hào)，并還原顯示器的EDID信息和CEC信號(hào)，供視頻源讀取。發(fā)送器通過(guò)五根光纖連接到接收器，接收器將四路光信號(hào)轉(zhuǎn)換回原始的TMDS信號(hào)輸出給顯示器，內(nèi)部微控制器讀取顯示器EDID信息和CEC信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成光信號(hào)發(fā)送回發(fā)送器。光信號(hào)比電信號(hào)傳輸距離要長(zhǎng)很多，且不受環(huán)境干擾，還解決了視頻源超長(zhǎng)距離讀取顯示器EDID和CEC信號(hào)的難題，本發(fā)明傳輸距離長(zhǎng)，傳輸質(zhì)量好，價(jià)格低廉。
文檔編號(hào)H04N5/775GK101931466SQ200910062750
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者錢國(guó)濤 申請(qǐng)人:錢國(guó)濤