CN101414453B - 双向数据传输系统与方法、显示装置以及微电脑 - Google Patents

Abstract

一种双向数据传输系统与双向数据传输方法，是利用视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口来进行双向数据传输。

Description

双向数据传输系统与方法、显示装置以及微电脑

技术领域

本发明是关于一种数据传输系统，特别是关于一种双向数据传输系统。 

背景技术

图1显示一般显示装置与主机之间利用视频图像阵列VGA(VGA，Videographics array)接口或数字视觉接口DVI(DVI，Digital visual interface)与显示数据通道DDC(DDC，Display data channel)进行数据传输的传输系统10的示意图。一般是将VGA接口或DVI与DDC集成成一条信号传输线。该传输系统10利用显示装置12的输入/输出接口(I/O interface，Input/outputinterface)121接收键盘(Keyboard)13、鼠标(Mouse)14、遥控器(Remoter)15、或其它输入装置的输入信号，并将该些输入信号处理后、通过通用序列总线传输线USB(USB，Universal serial bus)以输出信号输出至主机11。之后，主机11执行该些输出信号指派的操作，并利用显示卡(VGA display card)(未图标)通过VGA接口或DVI传输线传送图像数据至显示装置12。 

显示装置12为了将输入装置13、14、15的输入信号输出至主机11，以一条通用序列总线传输线USB来将该输出信号传送至主机11。如此，不仅会增加显示装置12的成本，并且还会因为增加一条通用序列总线传输线USB，而对原本就因为主机11与其外围设备的传输线过多所引起的线路杂乱不堪问题雪上加霜。 

发明内容

本发明目的之一在于提供一种双向数据传输系统、应用于该传输系统的显示装置、以及双向数据传输方法，以解决上述问题。 

本发明提供了一种双向数据传输系统，其包含显示装置、视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口、以及主机。该显示装置接收输入信号，解读该输入信号，并产生输出数据信号。而主机通过视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口接收输出数据信号，并依据输出数据信号进行运算处理，并且主机通过视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口将目前处理的图像数据传输至显示装置来显示图像。

另外，本发明提供了一种双向数据传输方法，其包含下列步骤。首先，通过视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口将控制信号由显示装置传输至主机，藉以执行该控制信号的指令进行运算处理。之后，主机通过视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口传输主机目前处理的图像数据至显示装置，藉以显示图像。 

本发明的双向数据传输系统与方法利用视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口在显示装置与主机之间，对向传输数据信号，而不需使用通用序列总线模块与传输线即可达到双向数据传输的功能，节省了通用序列总线模块与传输线的成本。因此，同时达成了减少传输线数量、及降低线路杂乱程度的功效。 

本发明还提供了一种显示装置，接收输入信号，并利用传输接口与主机进行双向数据传输，该显示装置包含：输入信号控制单元，接收并解读所述输入信号，产生输出数据信号；以及图形屏幕显示控制器，接收图像数据来显示图像；其中，所述主机通过所述传输接口接收所述输出数据信号，依据该输出数据信号进行处理，且该主机通过该传输接口，将其目前处理的所述图像数据输出至所述图形屏幕显示控制器。 

本发明还提供了一种微电脑，是内建于显示装置中，用以接收输入信号，并利用传输接口与主机的显示卡进行双向数据传输，该微电脑包含：输入信号控制单元，接收并解读所述输入信号，产生输出数据信号；以及图形屏幕显示控制器，接收图像数据来显示图像；其中，所述显示卡通过所述传输接口接收所述输出数据信号给所述主机，该主机依据该输出数据信号进行处理，且该显示卡通过该传输接口将该主机目前处理的所述图像数据传输至所述图形屏幕显示控制器。 

本发明还提供了一种具有接收使用者输入信息功能的显示装置，包含：输入接口，用来接收使用者操作装置所产生的输入信号；处理单元，用来依据该输入信号以产生输出信号；以及传输接口，用以与主机进行双向数据传输，该主机包含：图像传输接口，用来接收该输出信号；以及运算单元，用来处理该输出信号。 

附图说明

图1显示一种已知数据传输系统的示意图。 

图2显示本发明的一种双向数据传输系统的示意图。 

图3显示本发明的显示装置利用显示数据通道与主机进行双向数据传输的示意图。 

图4显示本发明的一种双向数据传输方法的流程图。 

图5显示本发明的另一种双向数据传输方法的流程图。 

图6显示本发明的另一种双向数据传输方法的流程图。 

[主要元件标号说明] 

10、20  数据传输系统 

11、21  主机 

211  显示处理装置 

212  运算装置 

12、22  显示装置 

121、221输入/输出接口 

223  输入信号控制单元 

222a 字符暂存单元 

222b 坐标暂存运算单元 

223  图形屏幕显示控制器 

13   键盘 

14   鼠标 

15   遥控器 

USB  通用序列总线传输线 

ST   信号传输线 

具体实施方式

图2是显示本发明一种双向数据传输系统20的示意图。该双向数据传输系统20包含主机21、显示装置22、信号传输线ST内含视频图像阵列接口VGA(如D-Sub接口、S-Video接口、AV端子接口、3RCA(YUV、YpbPr或YCbCr)端子接口或BNC端子接口)、或数字视觉接口DVI与显示数据通道DDC、以及 三个输入装置(键盘13、鼠标14、以及遥控器15)。其中，主机21可为计算机(Computer)、手机(Cell phone)、个人数字助理(PDA，Personal digitalassistant)、数字相机(Digital Camera)、数字录像机(Digital VideoRecorder)、机上盒(Set Top Box)、或其它可用来接收信号传输线ST传输的数据的装置...等；显示装置22可为一般液晶(LCD，Liquid crystal display)屏幕、阴极射线管(CRT，Cathode ray tube)屏幕、液晶电视、背投影电视、投影机、以及等离子体电视...等显示装置；而输入装置还可为其它使用者输入接口，例如电玩摇杆、语音输入机、手写板、绘图板、触控面板或可供使用者输入控制信号的装置...等。 

依据本发明的一实施例，由于一般媒体接口，例如数字视觉接口(DVI，Digital video interactive)以及高分辨率多媒体接口(HDMI，Highdefinition multimedia interface)的显示数据通道DDC设计，均同时保留有图像数据传输频宽、与数据(Data)数据的传输频宽。其借用I²C架构，传输频宽分为标准(100K bps)、快速(400K bps)与高速(1M bps)三种。但是，一般的应用仅使用显示数据通道DDC将控制信号由主机21的显示处理装置(例如显示卡)(图未示)传输至显示装置22内建的微电脑控制器(图未示)、或从显示装置22内建的微电脑控制器读回相关信息，其余时间完全没有使用到显示数据通道DDC。经分析统计的结果可知，该数据数据传输频宽的大小足以满足一般输入装置13、14、15任一或两个以上组合的传输数据量，因此可利用信号传输线ST内含的显示数据通道DDC由显示装置22传输数据数据(或控制信号)给主机21、且同时可由主机21传输图像数据(或控制信号)给显示装置22，藉以进行双向数据传输。同理，本发明的双向数据传输系统20亦可利用视频图像阵列接口VGA来作为双向数据传输的传输接口。因此，本发明的双向数据传输系统20可利用显示装置22的输入/输出接口221以有线(Wired)或无线(Wireless)的方式接收上述至少一输入装置12、13、14产生的输入信号，并利用信号传输线ST内含的视频图像阵列接口VGA或包含显示数据通道DDC的接口来与主机21进行双向数据传输与沟通。 

依据本发明的一实施例，图3是显示显示装置22利用显示数据通道DDC与主机21进行双向数据传输的示意图。其中，主机21包含显示处理装置211与运算装置212。显示处理装置211可为一种图像传输接口(例如显示卡)，且是通过显示数据通道DDC来接收输出数据信号O。而运算装置212用来处 理显示处理装置211接收到的输出数据信号O。显示装置22包含输入/输出接口221、输入信号控制单元(Input data control unit)222、图形屏幕显示控制器(OSD，On screen display)223。 

该输入/输出接口221可为接收器(Receiver)、或其它种类的接收装置、且其可包含无线传输接口及/或包含有线传输接口。该无线传输接口可为符合无线局域网络(Wireless local area network)标准协议的传输接口，例如红外线传输接口、或蓝牙传输接口。该有线传输接口可为USB接口、RS-232接口、或PS2接口。输入/输出接口221是以有线或无线的方式接收图2的输入装置13、14、15任一或两种以上的装置所产生的输入信号In，并将该输入信号In输出。其中，输入信号In为键盘13、鼠标14或遥控器15的按键信息(该按键信息可包含字符码与句柄任一或其组合)、以及鼠标1 4的坐标(X，Y)方向移动量。输入信号控制单元222接收并解读输入信号In，产生输出数据信号O。该输入信号控制单元222包含字符暂存单元222a与坐标暂存运算单元222b。当输入信号In为按键信息时，字符暂存单元222a接收且暂存该按键信息，之后再将该按键信息以输出数据信号O传输至图形屏幕显示控制器223与显示数据通道DDC；而当输入信号In为坐标(X，Y)方向移动量时，坐标暂存运算单元222b接收并暂存该坐标(X，Y)方向移动量，待计算出坐标(X，Y)方向移动量的绝对坐标值后，将该绝对坐标值以输出数据信号O传输至图形屏幕显示控制器223与显示数据通道DDC。 

一般显示装置22的设定可分为电视模式(TV mode)与计算机模式(PCmode)两种模式。在显示装置22的电视模式时，图形屏幕显示控制器223接收并依据输出数据信号O进行处理，即利用该输出数据信号O来移动键盘13或鼠标14于屏幕上的光标以进行点选操作、或输入键盘13的输入字符码、或是输入遥控器15的控制信号以选取电视模式中的选单，藉以完成切换频道、调整音量大小、电视/计算机模式切换、录音、录像...等设定；而在显示装置22的计算机模式时，主机21通过显示数据通道DDC接收输出数据信号O，依据该输出数据信号O进行运算处理(即执行该输出数据信号O的指令)，同时主机21将其目前处理的图像数据V通过视频图像阵列接口VGA或数字视觉接口DVI传输至显示装置22的图形屏幕显示控制器223来显示图像。当然，在计算机模式时，若要调整显示装置22的OSD图像参数设定，例如对比、亮度、白平衡...等，亦可通过图形屏幕显示控制器223接收输出数据信号O， 以键盘13、鼠标14、或遥控器15...等输入装置来进行调整，或是主机21通过显示数据通道DDC输出控制信号C给显示装置22来进行处理。依此方式，本发明的双向数据传输系统20通过显示数据通道DDC对向传输控制信号C(或图像数据V)与输出数据信号O，可达到双向数据传输的功能，而不需使用通用序列总线模块与传输线USB即可达到该功能，节省了通用序列总线模块与传输线USB的成本。因此同时达成了减少传输线数量、及降低线路杂乱程度的功效。当然，在另一实施例中，双向数据传输系统20亦可利用视频图像阵列接口VGA(例如D-Sub接口)取代显示数据通道DDC，在主机21与显示装置22之间对向传输控制信号C(或图像数据V)与输出数据信号O，来达到双向数据传输的功能。 

须注意者，由于一般主机21的显示处理装置221的设计并没有提供通过视频图像阵列接口VGA或包含显示数据通道DDC的接口接收显示装置22的输出数据信号O的机制，因此必须将主机21显示处理装置221的驱动器(Driver)重新设计为具有可通过视频图像阵列接口VGA或包含显示数据通道DDC的接口接收显示装置22的输出数据信号O的功能。然而，如何设计驱动器为已知技术，不再重复赘述。 

图4是显示本发明的一种双向数据传输方法的流程图，该方法包含下列步骤： 

步骤S402：开始。 

步骤S404：接收并解读输入信号，产生输出数据信号。 

步骤S406：通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口将输出数据信号传输至主机以进行运算处理。 

步骤S408：主机通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口传输其目前处理的图像数据至图形屏幕显示控制器，藉以显示图像。 

步骤S410：结束。 

图5是显示本发明的另一种双向数据传输方法的流程图，该方法包含下列步骤： 

步骤S502：开始。 

步骤S504：接收并解读输入信号，产生输出数据信号。 

步骤S506：判断显示装置的设定是否为电视模式，若是，跳至步骤S508；若否，则为计算机模式跳至步骤S510。 

步骤S508：电视模式步骤，输出输出数据信号至显示装置的图形屏幕显示控制器，以执行该输出数据信号的设定。之后，跳至步骤S514。 

步骤S510：计算机模式步骤，通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口将输出数据信号传输至主机以进行运算处理。 

步骤S512：主机通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口传输目其前处理的图像数据至图形屏幕显示控制器，藉以显示图像。 

步骤S514：结束。 

图6是显示本发明的另一种双向数据传输方法的流程图，该方法包含下列步骤： 

步骤S602：开始。 

步骤S604：通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口将控制信号由显示装置传输至主机，以执行该控制信号的指令进行运算处理。 

步骤S606：主机通过视频图像阵列接口VGA接口或包含显示数据通道DDC的接口传输其目前处理的图像数据至显示装置来显示图像。 

步骤S608：结束。 

以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，若本领域技术人员进行各种变形或变更，只要不脱离本发明的要旨，亦不脱离本发明的权利要求范围。 

Claims (26)

1.一种显示装置，接收输入信号，并利用传输接口与主机进行双向数据传输，该显示装置包含：

输入信号控制单元，接收并解读所述输入信号，产生输出数据信号；以及

图形屏幕显示控制器，接收图像数据来显示图像；

其中，所述主机通过所述传输接口接收所述输出数据信号，依据该输出数据信号进行处理，且该主机通过该传输接口，将其目前处理的所述图像数据输出至所述图形屏幕显示控制器。

2.根据权利要求1所述的显示装置，还包含输入/输出接口，以有线或无线的方式接收所述输入信号，并将该输入信号输出至所述输入信号控制单元。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中该传输接口包含显示数据通道，其可以用来传输所述输出数据信号。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述输入信号为键盘或鼠标或遥控器的按键信息、以及鼠标的坐标方向移动量任一或其组合。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述按键信息包含字符码与句柄任一或其组合。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述输入信号是由键盘、鼠标、遥控器、电玩摇杆、手写板、绘图板、触控面板、以及语音输入机任一或任两种以上的组合所产生。

7.根据权利要求1所述的显示装置，为液晶屏幕、阴极射线管屏幕、液晶电视、等离子体电视、背投影电视或投影机。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述主机为计算机、手机、数字录像机、数字相机、机上盒、或个人数字助理。

9.一种微电脑，是内建于显示装置中，用以接收输入信号，并利用传输接口与主机的显示卡进行双向数据传输，该微电脑包含：

输入信号控制单元，接收并解读所述输入信号，产生输出数据信号；以及

图形屏幕显示控制器，接收图像数据来显示图像；

其中，所述显示卡通过所述传输接口接收所述输出数据信号给所述主机，该主机依据该输出数据信号进行处理，且该显示卡通过该传输接口将该主机目前处理的所述图像数据传输至所述图形屏幕显示控制器。

10.根据权利要求9所述的微电脑，还包含输入/输出接口，是以有线或无线的方式接收所述输入信号，并将该输入信号输出至所述输入信号控制单元。

11.根据权利要求10所述的微电脑，其中该传输接口包含显示数据通道，其可以用来传输所述输出数据信号。

12.根据权利要求9所述的微电脑，其中所述输入信号为键盘或鼠标或遥控器的按键信息、以及鼠标的坐标方向移动量任一或其组合。

13.根据权利要求12所述的微电脑，其中所述按键信息包含字符码与句柄任一或其组合。

14.根据权利要求9所述的微电脑，其中所述输入信号是由键盘、鼠标、遥控器、电玩摇杆、手写板、绘图板、触控面板、以及语音输入机任一或任两种以上的组合所产生。

15.根据权利要求9所述的微电脑，为液晶屏幕、阴极射线管屏幕、液晶电视、等离子体电视、背投影电视或投影机。

16.根据权利要求9所述的微电脑，其中所述主机为计算机、手机、数字录像机、数字相机、机上盒、或个人数字助理。

17.一种具有接收使用者输入信息功能的显示装置，包含：

输入接口，用来接收使用者操作装置所产生的输入信号；

处理单元，用来依据该输入信号以产生输出信号；以及

传输接口，用以与主机进行双向数据传输，该主机包含：

图像传输接口，用来接收该输出信号；以及

运算单元，用来处理该输出信号。

18.根据权利要求17所述的显示装置，其中该输入接口包含无线传输接口。

19.根据权利要求17所述的显示装置，其中该输入接口包含有线传输接口。

20.根据权利要求17所述的显示装置，其中该使用者操作装置是键盘、遥控器、鼠标、手写板、摇杆或语音输入装置。

21.根据权利要求17所述的显示装置，其中该传输接口是视频图像阵列接口或包含显示数据通道的接口。

22.根据权利要求21所述的显示装置，其中该包含显示数据通道的接口是数字视觉接口或高分辨率多媒体接口。

23.根据权利要求21所述的显示装置，其中该视频图像阵列接口是D-Sub接口。

24.根据权利要求17所述的显示装置，其中该主机是个人计算机、个人数字助理、手机、数字相机、数字录像机或机上盒。

25.根据权利要求17所述的显示装置，其中该图像传输接口传输该主机所产生的图像信号或控制信号至该显示装置。

26.根据权利要求17所述的显示装置，其中该处理单元包含坐标暂存运算单元及字符暂存单元的至少其中之一。

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