CN103037225A - 信号传输装置及其传送器与接收器 - Google Patents
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Abstract
一种信号传输装置及其传送器与接收器，其传送器根据一数据频率将数字信息打包形成多个封包信号，并分别于所述这些封包信号之前插入样式信号或框架信号以形成多个数字信号，再将其转换为多个模拟信号。当接收器接收到所述这些模拟信号后，接收器利用该数据频率的多倍的采样频率对所述这些模拟信号进行采样，以将其转换回所述这些数字信号。接收器分别检测每一数字信号所具有的样式或框架信号，并自检测到正确的样式或框架信号的数字信号中撷取出相对应的封包信号。
Description
技术领域
本发明与信号传输有关，特别是关于一种信号传输装置及其传送器与接收器，能够快速精确地还原由于线路长距离传输所造成的色差。
背景技术
近年来，多媒体影音技术发展得相当迅速。举例而言，能够整合声音及影像一起传输的高解析度多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)或数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)，其通过同一缆线传递无压缩的音频信号及具有高分辨率的视频信号。一般而言，高解析度多媒体接口的信号延伸器大多采用CAT-5或CAT-6双绞线(category 5or category 6cable)进行HDMI的影音信号长距离传输。
然而，在采用CAT-5或CAT-6双绞线传送模拟影像信号的过程中，由于CAT-5或CAT-6双绞线是通过其三对差动(differential)信号传输线分别传送R、G、B三路模拟影像信号，且经过长距离的传输后所走的路径长短不一，导致R、G、B三路模拟影像信号到达接收端的时间亦不一致，因而造成接收端所接收到的模拟影像信号容易有色偏的现象产生。目前调整色偏现象的作法是通过检测电路检测并两两比对R、G、B三路模拟影像信号间的歪斜情形并据以调整延迟元件(delay cell)的参数，使得R、G、B三路模拟影像信号经过延迟元件后到达接收端的时间能够达到一致。
上述传统作法的缺点在于：设置昂贵的延迟元件及额外的检测电路需增加相当多的硬件成本，并且延迟元件将会对于原始影像信号造成影响，再加上两两比对各模拟影像信号间的歪斜情形需耗费较长的信号处理时间，均严重地削弱了信号传输装置于市场上的竞争力。
发明内容
因此，本发明提出一种信号传输装置及其传送器与接收器，以解决先前技术所遭遇到的上述种种问题。
本发明的一范畴在于提出一种信号传输装置。于一具体实施例中，信号传输装置包含有传送器、多个对差动传输线及接收器。传送器包含有一时序产生模块、一封包(packet)模块以及一数字/模拟转换模块。该时序产生模块根据一数据频率产生一第一周期性时序框架信号，该第一周期性时序框架信号具有多个第一框架信号。该封包模块耦接至该时序产生模块，用以根据该数据频率将一数字信息打包形成一第一封包信号以及一第二封包信号，该封包模块将该第一封包信号插入于该相邻的两第一框架信号之间以形成一第一数字信号，以及将一样式信号插入于该第二封包信号之前以形成一第二数字信号，其中该样式信号与该第二封包信号的时序介于任两相邻第一框架信号的时序之间。该数字/模拟转换模块耦接至该封包模块，用以将该第一数字信号转换为一第一模拟信号以及将该第二数字信号转换为一第二模拟信号。
接收器接收该第一模拟信号以及该第二模拟信号，该接收器包含有一模拟/数字转换模块、一信号检测模块以及一数据撷取模块。该模拟/数字转换模块是利用一数据频率的多倍为一采样频率对该第一模拟信号以及该第二模拟信号进行采样，使该第一与第二模拟信号分别形成该第一与第二数字信号。该信号检测模块耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，该信号检测模块于检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号。该数据撷取模块耦接至该信号检测模块及该模拟/数字转换模块，用以根据该第一与第二通知信号自该第一与第二数字信号中撷取出相对应的该至少一第一与第二封包信号。
本发明的另一范畴在于提出一种传送器。于一具体实施例中，传送器是应用于信号传输装置。传送器至少包含有一时序产生模块、一封包模块以及一数字/模拟转换模块。该时序产生模块根据一数据频率产生一第一周期性时序框架信号，该第一周期性时序框架信号具有多个第一框架信号。该封包模块耦接至该时序产生模块，用以根据该数据频率将一数字信息打包形成一第一封包信号以及一第二封包信号，该封包模块将该第一封包信号插入于该相邻的两第一框架信号之间以形成一第一数字信号，以及将一样式信号插入于该第二封包信号之前以形成一第二数字信号，其中该样式信号与该第二封包信号的时序介于任两相邻第一框架信号的时序之间。该数字/模拟转换模块耦接至该封包模块，用以将该第一数字信号转换为一第一模拟信号以及将该第二数字信号转换为一第二模拟信号。
本发明的另一范畴在于提出一种接收器。于一具体实施例中，接收器应用于信号传输装置。接收器包含有一模拟/数字转换模块、一信号检测模块以及一数据撷取模块。该模拟/数字转换模块利用一数据频率的多倍为一采样频率对一第一模拟信号以及一第二模拟信号进行采样，使该第一与第二模拟信号分别形成一第一与第二数字信号，其中该第一数字信号包含有一第一周期性时序框架信号，其具有多个第一框架信号，相邻的第一框架信号间载有至少一第一封包信号，该第二数字信号包含有一样式信号以及至少一第二封包信号，该样式信号形成于该第二封包信号之前，其中该样式信号与该第二封包信号的时序是介于任两相邻的第一框架信号的时序之间。该信号检测模块耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，该信号检测模块于检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号。该数据撷取模块耦接至该信号检测模块及该模拟/数字转换模块，用以根据该第一与第二通知信号自该第一与第二数字信号中撷取出相对应的该至少一第一与第二封包信号。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1绘示根据本发明的一实施例的信号传输装置的示意图。
图2A绘示图1中的传送器第一实施例的详细功能方块图。
图2B绘示周期性时序框架信号示意图。
图2C绘示样式信号示意图。
图2D绘示本发明的封包模块所产生的多个数字信号第一实施例示意图。
图2E绘示图1中的传送器第二实施例的详细功能方块图。
图2F绘示本发明的封包模块所产生的多个数字信号第二实施例示意图。
图3绘示时序产生模块所产生的周期性的垂直同步信号Vsync及多个水平同步信号Hsync的示意图。
图4A绘示图1中的接收器第一实施例的详细功能方块图。
图4B绘示图1中的接收器第二实施例的详细功能方块图。
图5分别绘示三个模拟差动信号B、G、R与水平同步信号Hsync之间的时序图。
图6绘示模拟/数字转换模块的第一模拟/数字转换单元与第二模拟/数字转换单元同时对模拟差动信号G进行采样的示意图。
【主要元件符号说明】
1：传送器 2：接收器
3：传输线 TA：信号传输装置
4：周期性时序框架信号 40：第一框架信号
41：样式信号 42：第一封包信号
43：第二封包信号 44：第三封包信号
45：第二框架信号 46：第三框架信号
50、53：第一数字信号 51、54：第二数字信号
52、55：第三数字信号 6：框架信号检测模块
E1：第一电子装置 E2：第二电子装置
11：接收模块 12：影像/声音撷取模块
13：缓冲模块 14：封包模块
15：样式信号产生模块 16：数字/模拟转换模块
17：单端/差动转换模块 18：时序产生模块
121：声音撷取单元 122：影像撷取单元
131：声音缓冲单元 132：影像缓冲单元
161：第一数字/模拟转换单元 162：第二数字/模拟转换单元
163：第三数字/模拟转换单元 Vsync：垂直同步信号
Hsync：水平同步信号 VP1：第一信号期间
VP2：第二信号期间 R1～R4：信号区间
21：差动/单端转换模块 ADC：模拟/数字转换模块
24：样式信号检测模块 25：数据撷取模块
26：控制封包处理模块 27：缓冲模块
28：时序控制模块 29：传送模块
22：第一模拟/数字转换单元 23：第二模拟/数字转换单元
221、222、223、231、232、233：模拟/数字转换器
271：声音缓冲单元 272：影像缓冲单元
281：声音时序控制单元 282：影像时序控制单元
B、G、R：模拟差动信号 BP、GP、RP：样式信号
BD、GD、RD：数据封包信号 SP1、SP2：采样点
DB：水平同步信号与样式信号出现的时间点间距
DG、DR：从开始检测至样式信号GP、RP出现所需的时间
(111000)：第一预设样式信号 (010100)：第二预设样式信号
p1～p9、pA～pH：数据周期 LW1、LW1’：第一锁定窗
LW2、LW2’：第二锁定窗
具体实施方式
根据本发明的一较佳具体实施例为一种信号传输装置。实际上，信号传输装置可以是影音信号延伸器或影音切换器，并应用于能够整合声音及影像一起传输的高解析度多媒体接口或者是传输键盘-鼠标-显示器切换器(KVM switch)，但不以此为限。由于本发明是直接辨识已知的抗扭斜信号(de-skew pattern)，藉以找出数据所在的地方，不需要比对两信号间的抗扭斜信号的相位差，即已决定扭斜状态，因此本发明更加的快速与精准。
请参照图1，图1绘示此实施例中的信号传输装置的示意图。如图1所示，信号传输装置TA耦接于第一电子装置E1与第二电子装置E2之间。其中，第一电子装置E1可以是具有高解析度多媒体接口的影音输出装置，例如蓝光DVD播放器或者是具有数字影像HDMI或DVI输出的电脑或服务器等，但不以此为限；第二电子装置E2可以是包含有高解析度多媒体接口的影音显示装置，例如具有高画质的数字电视、家庭剧院视听设备或者是投影显示装置，但亦不以此为限。
于实际应用中，信号传输装置TA所接收到的数字影像信号及声音信号可来自同一第一电子装置E1，抑或来自不同的第一电子装置E1，亦即影像源与声音源可以是同一第一电子装置E1或不同的第一电子装置E1，并无特定的限制。同理，信号传输装置TA亦可将数字影像信号及声音信号输出至同一第二电子装置E2或不同的第二电子装置E2，亦无特定的限制。
于图1的实施例中，信号传输装置TA包含传送器1、传输线3及接收器2。其中，传送器1耦接第一电子装置E1；接收器2耦接第二电子装置E2；传输线3耦接于传送器1与接收器2之间。于此实施例中，传输线3具有至少一对以上的双绞线，亦可以由CAT-5或CAT-6双绞线(category 5or category 6cable)所构成，例如：Cat-5e，Cat-6，Cat-6e等双绞线，其具有四对差动传输线，但不以此为限。实际上，传送器1与第一电子装置E1之间以及接收器2与第二电子装置E2之间可通过高解析多媒体接口(HDMI)、数字视频接口(DVI)或数字/模拟音讯接口进行信号的传输，并无特定的限制。本实施例以数字影像信号及声音信号来自同一第一电子装置E1为例进行说明。
请参照图2A，图2A绘示图1中的传送器1第一实施例的详细功能方块图。如图2A所示，传送器1包含有接收模块11、影像/声音撷取模块12、缓冲模块13、封包模块14、样式信号产生模块15、数字/模拟转换模块16、单端/差动转换模块17及时序产生模块18。其中，影像/声音撷取模块12包含有声音撷取单元121及影像撷取单元122；缓冲模块13包含有声音缓冲单元131及影像缓冲单元132；数字/模拟转换模块16包含有第一数字/模拟转换单元161、第二数字/模拟转换单元162及第三数字/模拟转换单元163。
接收模块11耦接于第一电子装置E1与影像/声音撷取模块12之间；缓冲模块13耦接于影像/声音撷取模块12与封包模块14之间；样式信号产生模块15耦接至封包模块14；时序产生模块18耦接至封包模块14；数字/模拟转换模块16耦接于封包模块14与单端/差动转换模块17之间；单端/差动转换模块17耦接至传输线3。
接下来，将分别就本发明的传送器1所包含的各模块及其各自功能进行详细介绍。
首先，当传送器1的接收模块11接收到由第一电子装置E1所输入的数字信息(包含影像信号及/或声音信号)后，影像/声音撷取模块12中的声音撷取单元121及影像撷取单元122将会分别自数字信息中撷取出声音信号及影像信号，并分别将撷取出的声音信号及影像信号传送至缓冲模块13中的声音缓冲单元131及影像缓冲单元132暂存，以等待着封包模块14对其进行存取。需说明的是，由于自第一电子装置E1输入的影像信号与后续进行信号传送时的帧率(frame rate)不一致，故需设置有缓冲模块13进行调和，藉以达到最佳的传输效率。
时序产生模块18用以产生一周期性时序框架信号4。如图2B所示，周期性时序框架信号4具有多个第一框架信号40。在本实施例中，第一框架信号40代表水平同步信号(H sync)。再回到图2A所示，样式信号产生模块15产生至少一样式信号(如图2C所示)。样式信号产生模块15所产生的样式信号包含有抗歪斜样式(de-skew patterm)，其形式可以是将多个模拟或数字的数据信号任意排列而成的样式信号，以利接收端进行辨识，以数字样式信号为例，该样式信号可以为(111000)或(010100)等，但不以此为限。时序产生模块18以及样式信号产生模块15分别将周期性时序框架信号与样式信号传送至封包模块14。然后，封包模块14存取影像缓冲单元132所暂存的影像信号，并根据一数据频率将影像信号打包形成多个封包信号。在本实施例中，该数据频率由时序产生模块18提供，而该数据频率为150MHZ，但不以此为限制。要说明的是，该多个封包信号可以分别包含影像信号、控制信号以及声音信号的组合，但不以此为限。在本实施例中，封包模块产生第一封包信号、第二封包信号以及第三封包信号。以影像信号为例，第一封包信号、第二封包信号以及第三封包信号分别代表R影像信号、G影像信号、B影像信号。要说明的是，本实施例中，封包信号虽有三种，但是并不以三种为限制，只要两种以上即可。
需说明的是，时序产生模块18产生数据频率的目的在于方便信号传输装置TA的传送器1与接收器2之间的同步，并能以固定的频率来接收数据。请参阅图2C与图2D所示，封包模块14将第一封包信号42插入于相邻的两第一框架信号40之间以形成第一数字信号50、将样式信号41插入于第二封包信号43之前以形成第二数字信号51以及将样式信号41插入于第三封包信号44之前以形成第三数字信号52，其中样式信号41与第二封包信号43的时序是介于任两相邻第一框架信号40的时序之间；同样地，样式信号41与第三封包信号44的时序是介于任两相邻第一框架信号40的时序之间。
如图3所示，时序产生模块18周期性地产生一垂直同步信号，以作为影像信号的每一影像页的更新周期。垂直同步信号Vsync包含有第一信号期间VP1及第二信号期间VP2。于第一信号期间VP1，封包模块14于相邻的第一框架信号间(如图3中的Hsync)载有一控制讯息封包，以及于对应第二信号期间VP2，封包模块14传送第一数字信号、第二数字信号与第三数字信号。更具体的说，于所述这些水平同步信号Hsync中，对应第一信号期间VP1，传输有至少一水平同步信号Hsync且对应第二信号期间VP2，传输有多个水平同步信号Hsync。于对应第一信号期间VP1的至少一水平同步信号Hsync期间(如图3中的R2)，封包模块14传输一控制讯息封包；于对应第二信号期间VP2的多个水平同步信号Hsync期间(如图3中的R4，又称为有效区域(active region))，封包模块14传送含有封包信号的第一数字信号、第二数字信号与第三数字信号。
实际上，封包模块14于有效区域所传送的封包信号可以是数字数据封包或模拟数据封包。其中，数字数据封包被定义为在数据周期内只有0与1两种数据的变化；模拟数据封包则被定义为在数据周期内有超过两种以上的数据变化，其数据变化情形是由数字/模拟转换模块16及模拟/数字转换模块ADC的转换能力决定的。此外，控制讯息封包包含有影像解析度、频率、声音封包格式等信息，以利接收器2分析接收到的封包信号的影音格式为何。
接着，由于数字/模拟转换模块16为具有多个路径的数字/模拟转换器。于本实施例中，数字/模拟转换模块16包含有第一数字/模拟转换单元161、第二数字/模拟转换单元162及第三数字/模拟转换单元163，因此，数字/模拟转换模块16分别通过第一数字/模拟转换单元161、第二数字/模拟转换单元162及第三数字/模拟转换单元163将封包模块14所输出的数字单端信号分成三路转换为三个模拟单端信号，并将这三个模拟单端信号输出至单端/差动转换模块17。单端/差动转换模块17将这三个模拟单端信号转换成三个模拟差动信号后，再通过传输线3传送至接收器2。由于本发明中的传输线3为CAT-5或CAT-6双绞线所构成，其具有四对差动传输线，故传输线3可通过其中三对差动传输线分别传输这三个模拟差动信号，藉以对抗传输路径中的噪声。要说明的是，单端/差动转换模块17并非为本发明的必要元件，需要将单端信号转换成差动信号的理由是差动信号较适合进行长距离的传输。因此，如果是仅进行短距离的传输，则可以视情况考虑不使用单端/差动转换模块17。
请参阅图2E所示，图2E绘示图1中的传送器1第二实施例的详细功能方块图。在本实施例中，基本上与图2A所示的架构类似，不同的是，本实施例中并不需要额外的样式产生模块，而是利用时序产生模块18再产生具有多个第二框架信号的第二周期性时序框架信号以及具有多个第三框架信号的第三周期性时序框架信号，并利用所述这些第二框架信号与第三框架信号作为样式信号。因此，图2E中的封包模块14产生的多个组数字信号的结果会如图2F所示。在图2F中，第一数字信号53与图2D中的第一数字信号50相同，而第二数字信号54以及第三数字信号55中的样式信号则分别为第二框架信号45与第三框架信号46，也就是利用水平同步信号(H sync)来作为样式信号。
在介绍完传送器1之后，将就接收器2进行详细介绍。请参照图4A，图4A绘示图1中的接收器2的详细功能方块图。如图4A所示，接收器2包含有差动/单端转换模块21、模拟/数字转换模块ADC、样式信号检测模块24、框架信号检测模块6、数据撷取模块25、控制封包处理模块26、缓冲模块27、时序控制模块28及传送模块29。其中，模拟/数字转换模块ADC包含有第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23；第一模拟/数字转换单元22包含有三个模拟/数字转换器221、222及223；第二模拟/数字转换单元23包含有三个模拟/数字转换器231、232及233；缓冲模块27包含有声音缓冲单元271及影像缓冲单元272；时序控制模块28包含有声音时序控制单元281及影像时序控制单元282。实际上，样式信号检测模块24与框架信号检测模块6亦可整合为一信号检测模块。
差动/单端转换模块21耦接于传输线3与模拟/数字转换模块ADC之间；模拟/数字转换模块ADC耦接至数据撷取模块25；数据撷取模块25耦接至样式信号检测模块24、控制封包处理模块26及缓冲模块27；框架信号检测模块6与第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23以及数据撷取模块25相耦接；控制封包处理模块26及缓冲模块27分别耦接至时序控制模块28；时序控制模块28耦接至传送模块29；传送模块29耦接至第二电子装置E2。
当差动/单端转换模块21接收到传输线3所传送过来的三个模拟差动信号后，差动/单端转换模块21将该三个模拟差动信号转换回三个模拟单端信号。此外，由于该三个模拟差动信号经过传输线3长距离的传送后将会产生衰减，故差动/单端转换模块21亦会对该三个模拟差动信号进行补偿。
接着，框架信号检测模块6接收模拟单端信号，并由该模拟单端信号中寻找出框架信号。框架信号检测模块6寻找框架信号的方式属习用的技术，例如：本实施例中的框架信号是负向的信号，因此只要通过比较器等元件即可寻找到负向信号出现的时点而找到框架信号。找到框架信号之后代表可以找到封包信号，因此框架信号检测模块6会发出信号给第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23，使得第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23对模拟单端信号进行采样。框架信号检测模块6也会传送第一通知信号给数据撷取模块25。在本实施例中，通过第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23对模拟单端信号产生该数据频率多倍的采样频率来对模拟单端信号进行采样。
在本实施例中，为了达到以该数据频率多倍的采样频率来对模拟单端信号进行采样的效果，模拟/数字转换模块ADC的第一模拟/数字转换单元22与第二模拟/数字转换单元23之间具有半个数据周期的采样时间差。如图6所示，以第一模拟/数字转换单元22的模拟/数字转换器222以及第二模拟/数字转换单元23的模拟/数字转换器232为例，采样的结果如图6所示，由于两个模拟/数字转换单元22与23具有半个周期的时间差，因此可以达到两倍的采样效果。再回到图4A所示，本实施例中，当模拟/数字转换模块ADC通过第一模拟/数字转换单元22的三个模拟/数字转换器221、222及223以及第二模拟/数字转换单元23的三个模拟/数字转换器231、232及233分别于不同的时间点将该三个模拟单端信号转换回三个数字单端信号时，即可实现利用周期性时序框架信号(其频率为150MHz)的两倍的采样频率(300MHz)对该三个模拟单端信号进行采样，以取得较佳的采样结果。其中，每一数字单端信号分别包含有样式信号以及封包信号。在一实施例中，至少一数字单端信号内更包括有一控制讯息封包。
需说明的是，模拟/数字转换模块ADC并不以包含两个具有半个数据周期的采样时间差的模拟/数字转换单元为限，可视实际需求而改变。举例而言，模拟/数字转换模块ADC亦可具有四个彼此间具有1/4个数据周期的采样时间差的模拟/数字转换单元，此时即可实现利用周期性时序框架信号(其频率为150MHz)的四倍的采样频率(600MHz)对该三个模拟单端信号进行采样，以取得更佳的采样结果。当然，如果有单一多倍于数据频率150MHZ的模拟/数字转换单元，第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23则可以为单一个模拟/数字转换单元，具有三个模拟/数字转换器以分别接收三个模拟信号来进行模拟数字转换处理。
于此实施例中，样式信号检测模块24检测到特定数字单端信号的正确的样式信号的详细步骤如下：当第一模拟/数字转换单元22于第一时间期间取得特定数字单端信号的值并提供给样式信号检测模块24，样式信号检测模块24将特定数字单端信号的值与第一预设信号组合进行第一比对。若第一比对的结果为是，第一模拟/数字转换单元22再于第二时间期间取得特定数字单端信号的值并提供给样式信号检测模块24，样式信号检测模块24将特定数字单端信号的值与第二预设信号组合进行第二比对。若该第二比对的结果为是，即代表样式信号检测模块24检测到的是正确的样式信号。同理，当第二模拟/数字转换单元23于第一时间期间取得特定数字单端信号的值并提供给样式信号检测模块24，样式信号检测模块24将特定数字单端信号的值与第一预设信号组合进行第一比对。若第一比对的结果为是，第二模拟/数字转换单元23再于第二时间期间取得特定数字单端信号的值并提供给样式信号检测模块24，样式信号检测模块24将特定数字单端信号的值与第二预设信号组合进行第二比对。若该第二比对的结果为是，即代表样式信号检测模块24检测到的是正确的样式信号。通过两个模拟/数字转换单元，一来增加采样频率，二来可以确保样式信号被正确的辨识出来，以利撷采样式信号后面的封包信号。
第一模拟/数字转换单元22及第二模拟/数字转换单元23的采样结果会传送给该样式信号检测模块24以及数据撷取模块25。此时分两部分说明，其中样式信号检测模块24将会分别检测每一采样的数字单端信号所具有的样式信号。当样式信号检测模块24检测到一特定数字单端信号的正确的样式信号时，代表于正确的样式信号之后的即为有效的封包信号(影像信号及/或声音信号)，因此，样式信号检测模块24即会产生相对应的第二通知信号至数据撷取模块25。如图2D所示，由于样式信号与封包信号在接收端形成时，即具有固定的时间差，因此数据撷取模块25即会根据第二通知信号以及已知的固定时间差自该特定数字单端信号撷取出该有效的封包信号。同样地，如图2D所示，由于框架信号与封包信号在接收端形成时，即具有固定的时间差，因此对于框架信号检测模块而言，当其送出第一通知信号给数据撷取模块25时，数据撷取模块25会根据该固定的时间差撷取在框架信号后的封包信号。由于框架信号或样式信号与其后面的封包信号时间差固定，因此即使不同的数字信号间因距离传输而产生扭斜(skew)的现象，通过前述的方式可以产生抗歪斜的功效。
此外，数据撷取模块25还会根据该特定数字单端信号中的控制讯息封包的信息判断该有效的封包信号为声音封包或影像封包。若其判断结果是该有效的封包信号为声音封包，数据撷取模块25即会将该有效的封包信号储存于缓冲模块27的声音缓冲单元271；若其判断结果是该有效的封包信号为影像封包，数据撷取模块25即会将该有效的封包信号储存于缓冲模块27的影像缓冲单元272。
于此实施例中，控制封包处理模块26用以接收该特定数字单端信号中的控制讯息封包，并从控制讯息封包取得影像解析度及串流同步周期、声音格式及采样频率等相关信息后，再分别将所述这些信息相对应地传送至时序控制模块28的声音时序控制单元281及影像时序控制单元282。
当声音时序控制单元281自控制封包处理模块26取得声音格式及采样频率等信息后，声音时序控制单元281即会自缓冲模块27的声音缓冲单元271取出声音封包信号，并根据声音格式及采样频率等信息将其打包还原为原始的声音信号后输出至传送模块29。同理，当影像时序控制单元282自控制封包处理模块26取得影像解析度及串流同步周期等信息后，影像时序控制单元282即会根据原始影像信号的同步周期于正确的时间点自缓冲模块27的影像缓冲单元272采样得到原始的影像信号后输出至传送模块29。最后，传送模块29再将原始的声音信号及影像信号输出至第二电子装置E2。
于实际应用中，并非每一个模拟差动信号均需进行样式信号的检测。请参照图5，图5分别绘示三个模拟差动信号B、G、R与水平同步信号Hsync之间的时序图。如图5所示，由于模拟差动信号B与水平同步信号Hsync承载于同一对差动传输线上，故水平同步信号Hsync与模拟差动信号B的样式信号BP出现的时间点不会因为传输距离的不同而改变，亦即两者出现的时间点间距DB为固定值。至于数据周期由水平同步信号Hsync倍频而产生的，故对数据封包信号BD进行采样的采样点亦不会因为传输距离的不同而改变，故模拟差动信号B不需由样式信号检测模块24进行样式信号BP的检测，数据撷取模块25即能顺利从模拟差动信号B中撷取出样式信号BP之后的有效数据封包信号BD。
另一方面，相较于模拟差动信号B，模拟差动信号G及模拟差动信号R均未与水平同步信号Hsync承载于同一对差动传输线上，故水平同步信号Hsync与模拟差动信号G的样式信号GP及模拟差动信号R的样式信号RP出现的时间点将因为传输距离的不同而改变，亦即样式信号检测模块24分别检测到样式信号GP、RP出现所需的时间DG、DR随着其传输距离的不同而改变，故模拟差动信号G及模拟差动信号R均需由样式信号检测模块24分别进行样式信号GP及RP的检测，以利数据撷取模块25顺利地分别从模拟差动信号G及R中撷取出样式信号GP及RP之后的有效封包信号。
请参阅图4B所示，图4B为对应本发明图2E传送器的接收器示意图。在本实施例中的架构基本上与图4A的内容相近，差异的是，本实施例中并不需要样式信号检测模块，而是全部通过框架信号检测模块来判断图2F的每一数字信号中的框架信号出现的时间点。由于每一个框架信号与其后面的封包信号的时间差是固定的，在检测到框架信号后，数据撷取模块25撷取框架信号后的封包信号。至于图4B的其他部份则与图4A的架构相同，在此不作赘述。由于各个框架信号与其后面的封包信号时间差固定，因此即使不同的数字信号间因长距离传输而有扭斜(skew)的现象，通过前述的方式可以产生抗歪斜(deskew)的功效。
接着，请参照图6，图6绘示模拟/数字转换模块ADC的第一模拟/数字转换单元22与第二模拟/数字转换单元23同时对图5中的模拟差动信号G(或模拟差动信号R)进行采样的示意图。如图6所示，由于第一模拟/数字转换单元22与第二模拟/数字转换单元23之间具有半个数据周期的采样时间差，因此第一模拟/数字转换单元22与第二模拟/数字转换单元23对模拟差动信号G进行采样的采样点之间亦具有半个数据周期的采样时间差。于此实施例中，假设第一预设样式信号为(111000)且第二预设样式信号为(010100)。
当第一模拟/数字转换单元22开始对模拟差动信号G的样式信号GP进行采样时，由于第一模拟/数字转换单元22的采样点SP1并非位于样式信号GP的各数据周期的边缘处，故第一模拟/数字转换单元22的第一锁定窗LW1能够顺利地于样式信号GP中的数据周期p3～p8比对到符合第一预设样式信号(111000)的区段。
另一方面，当第二模拟/数字转换单元23开始对模拟差动信号G的样式信号GP进行采样时，由于第二模拟/数字转换单元23的采样点SP2刚好位于样式信号GP数据周期的边缘处，一旦数字数据产生变化(例如0变成1或1变成0)，即可能导致采样点的数据判读错误的情事发生。如图6所示，于此例中，假设第二模拟/数字转换单元23于数据周期p5与p6之间的采样点数据被判读为0，则第二模拟/数字转换单元23的第一锁定窗LW1’能够于样式信号GP中的数据周期p2与p3之间～数据周期p7与p8之间比对到符合第一预设样式信号(111000)的区段。另一方面，假设第二模拟/数字转换单元23于数据周期p5与p6之间的采样点数据被判读为1，则第二模拟/数字转换单元23的第一锁定窗(图未示)能够于样式信号GP中的数据周期p3与p4之间～数据周期p8与p9之间比对到符合第一预设样式信号(111000)的区段。
接下来，第一模拟/数字转换单元22继续对后续的样式信号GP进行采样，其第二锁定窗LW2能够顺利地于样式信号GP中的数据周期pA～pF比对到符合第二预设样式信号(010100)的区段。另一方面，第二模拟/数字转换单元23亦继续对后续的样式信号GP进行采样，但由于第二模拟/数字转换单元23的采样点SP2刚好位于样式信号GP数据周期的边缘处，导致于数字数据产生变化(例如0变成1或1变成0)处，例如数据周期pA与pB之间、pB与pC之间、pC与pD之间及pD与pE之间，均容易产生采样点的数据判读错误的情事发生。因此，第二模拟/数字转换单元23的第二锁定窗LW2’无法于样式信号GP比对到符合第二预设样式信号(010100)的区段的机率非常高。一旦第二模拟/数字转换单元23无法于样式信号GP比对到符合第二预设样式信号(010100)的区段，则数据撷取模块25将会选取第一模拟/数字转换单元22对模拟差动信号G的样式信号GP进行采样的采样结果作为较佳的采样输出，而不会采用第二模拟/数字转换单元23的采样结果。
于实际应用中，为了进一步增加采样的可信度，亦可于每个水平同步信号Hsync内插入多个样式信号，通过比对多个预设样式信号的方式决定选取第一模拟/数字转换单元22或第二模拟/数字转换单元23的采样结果。
相较于先前技术，根据本发明的信号传输装置通过定频式信号传输及倍频采样的技术有效地解决影音信号由于长距离传输所产生的色偏现象，不仅无需设置昂贵的延迟元件及额外的检测电路以节省硬件成本，亦可消除延迟元件对原始影像信号所造成的影响。此外，根据本发明的信号传输装置直接辨识传送器与接收器均已知的样式信号，不需两两比对各模拟影像信号间的歪斜情形，故可缩短信号处理时间，还能够同时传送数字及模拟信号，以达到影音多媒体同步传送的功能，使得信号传输装置于市场上的竞争力大幅提升。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。
Claims (28)
1.一种信号传输装置，包含：
一传送器，包含：
一时序产生模块，其根据一数据频率产生一第一周期性时序框架信号，该第一周期性时序框架信号具有多个第一框架信号；
一封包模块，耦接至该时序产生模块，用以根据该数据频率将一数字信息打包形成一第一封包信号以及一第二封包信号，该封包模块将该第一封包信号插入于该相邻的两第一框架信号之间以形成一第一数字信号，以及将一样式信号插入于该第二封包信号之前以形成一第二数字信号，其中该样式信号与该第二封包信号的时序介于任两相邻第一框架信号的时序之间；以及
一数字/模拟转换模块，耦接至该封包模块，用以将该第一数字信号转换为一第一模拟信号以及将该第二数字信号转换为一第二模拟信号；以及
一接收器，接收该第一模拟信号以及该第二模拟信号，该接收器包含：
一模拟/数字转换模块，利用一数据频率的多倍为一采样频率对该第一模拟信号以及该第二模拟信号进行采样，使该第一与第二模拟信号分别形成该第一与第二数字信号；
一信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，该信号检测模块于检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号；以及
一数据撷取模块，耦接至该信号检测模块及该模拟/数字转换模块，用以根据该第一与第二通知信号自该第一与第二数字信号中撷取出相对应的该至少一第一与第二封包信号。
2.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该传送器进一步包含：
一接收模块，用以自外界接收该数字信息；以及
一缓冲模块，耦接于该接收模块与该封包模块之间，用以暂存该数字信息，以供该封包模块存取该数字信息。
3.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该时序产生模块更产生一第二周期性时序框架信号，其具有多个第二框架信号，该样式信号为该第二框架信号。
4.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其更包含有一样式信号产生模块，用以产生由多个模拟或数字的数据信号排列而成的样式信号。
5.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该时序产生模块更周期性地产生一垂直同步信号，该垂直同步信号包含有一第一信号期间及一第二信号期间，其中，于该第一信号期间，该封包模块于相邻的第一框架信号间载有一控制讯息封包，以及于对应该第二信号期间，该封包模块传送该第一与第二数字信号。
6.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该模拟/数字转换模块更包含有：
一模拟/数字转换单元，该模拟/数字转换单元可产生于该数据频率的多倍的采样频率以对该第一与第二模拟信号进行采样。
7.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该模拟/数字转换模块更包含有：
多个模拟/数字转换单元，相邻的模拟/数字转换单元具有一采样时间差，每一模拟/数字转换单元可以一采样频率对该第一与第二模拟信号进行采样，使得该多个模拟/数字转换单元产生于该数据频率的多倍的采样数据。
8.如权利要求4所述的信号传输装置，其特征在于，该信号检测模块更包含：
一框架信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号；
一样式信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块，该样式信号检测模块于该框架信号检测模块检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号。
9.如权利要求8所述的信号传输装置，其特征在于，该样式信号检测模块分别依序取得该第二数字信号的一特定信号长度的至少一组采样值以与至少一预设信号进行比对，进而找到该第二数字信号中的该样式信号所在的位置。
10.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该至少一第一封包信号与该周期性时序框架信号间具有一第一固定时间间隔，该至少一第二封包信号与该样式信号间具有一第二固定时间间隔。
11.如权利要求3所述的信号传输装置，其特征在于，该信号检测模块更包含一框架信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，以及检测该第二数字信号内的该第二框架信号，以产生一第二通知信号。
12.如权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该传送器更具有一单端/差动转换模块，耦接至该数字/模拟转换模块，用以将该第一与第二模拟信号转换为第一与第二模拟差动信号，该接收器更具有一差动/单端转换模块，用以接收该第一与第二模拟差动信号并将该第一与第二模拟差动信号转换为该第一与第二模拟信号。
13.一种传送器，至少包含：
一时序产生模块，其根据一数据频率产生一第一周期性时序框架信号，该第一周期性时序框架信号具有多个第一框架信号；
一封包模块，耦接至该时序产生模块，用以根据该数据频率将一数字信息打包形成一第一封包信号以及一第二封包信号，该封包模块将该第一封包信号插入于该相邻的两第一框架信号之间以形成一第一数字信号，以及将一样式信号插入于该第二封包信号之前以形成一第二数字信号，其中该样式信号与该第二封包信号的时序介于任两相邻第一框架信号的时序之间；以及
一数字/模拟转换模块，耦接至该封包模块，用以将该第一数字信号转换为一第一模拟信号以及将该第二数字信号转换为一第二模拟信号。
14.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，进一步包含：
一接收模块，用以自外界接收该数字信息；以及
一缓冲模块，耦接于该接收模块与该封包模块之间，用以储存该数字信息，以供该封包模块存取该数字信息。
15.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，该时序产生模块更产生一第二周期性时序框架信号，其具有多个第二框架信号，该样式信号为该第二框架信号。
16.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，其更包含有一样式信号产生模块，用以产生由多个模拟或数字的数据信号排列而成的样式信号。
17.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，该时序产生模块更周期性地产生一垂直同步信号，该垂直同步信号包含有一第一信号期间及一第二信号期间，其中，于该第一信号期间，该封包模块于相邻的第一框架信号间载有一控制讯息封包，以及于对应该第二信号期间，该封包模块传送该第一与第二数字信号。
18.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，该第一封包信号与该第一框架信号间具有一第一固定时间间隔，该第二封包信号与该样式信号间具有一第二固定时间间隔。
19.如权利要求13所述的传送器，其特征在于，其更具有一单端/差动转换模块，耦接至该数字/模拟转换模块，用以将该第一与第二模拟信号转换为第一与第二模拟差动信号。
20.一种接收器，包含：
一模拟/数字转换模块，利用一数据频率的多倍为一采样频率对一第一模拟信号以及一第二模拟信号进行采样，使该第一与第二模拟信号分别形成一第一与第二数字信号，其中该第一数字信号包含有一第一周期性时序框架信号，其具有多个第一框架信号，相邻的第一框架信号间载有至少一第一封包信号，该第二数字信号包含有一样式信号以及至少一第二封包信号，该样式信号形成于该第二封包信号之前，其中该样式信号与该第二封包信号的时序是介于任两相邻的第一框架信号的时序之间；
一信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，该信号检测模块于检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号；以及
一数据撷取模块，耦接至该信号检测模块及该模拟/数字转换模块，用以根据该第一与第二通知信号自该第一与第二数字信号中撷取出相对应的该至少一第一与第二封包信号。
21.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该模拟/数字转换模块更包含有：
一模拟/数字转换单元，该模拟/数字转换单元可产生于该数据频率的多倍的采样频率以对该第一与第二模拟信号进行采样。
22.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该模拟/数字转换模块更包含有：
多个模拟/数字转换单元，相邻的模拟/数字转换单元具有一采样时间差，每一模拟/数字转换单元可以一采样频率对该第一与第二模拟信号进行采样，使得该多个模拟/数字转换单元产生该数据频率的多倍的采样数据。
23.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该样式信号是由多个模拟或数字的数据信号排列而成的样式信号，该信号检测模块更包含：
一框架信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号；
一样式信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块，该样式信号检测模块于该框架信号检测模块检测到该第一框架信号后，开始检测该第二数字信号所具有的样式信号，并于检测到正确的样式信号之后产生相对应的一第二通知信号。
24.如权利要求23所述的接收器，其特征在于，该样式信号检测模块分别依序取得该第二数字信号的一特定信号长度的至少一组采样值以与至少一预设信号进行比对，进而找到该第二数字信号中的该样式信号所在的位置。
25.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该每一第一封包信号与该第一框架信号间具有一第一固定时间间隔，该每一第二封包信号与该样式信号间具有一第二固定时间间隔。
26.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，其更具有一差动/单端转换模块，用以接收该第一与第二模拟差动信号并将该第一与第二模拟差动信号转换为该第一与第二模拟信号以及信号的补偿。
27.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该模拟/数字转换模块更于一垂直同步信号的一第一信号期间接收一模拟控制信号，并将其转换以产生一数字控制信号，该数字控制信号包含有该第一框架信号以及一控制讯息封包，该数据撷取模块根据该控制讯息封包的信息判断该第一封包信号为声音封包或影像封包以及判断该第二封包信号为声音封包或影像封包。
28.如权利要求20所述的接收器，其特征在于，该样式信号为一第二周期性时序框架信号中所具有的一第二框架信号，该信号检测模块更包含一框架信号检测模块，耦接至该模拟/数字转换模块以检测该第一数字信号内的该第一框架信号，以产生一第一通知信号，以及检测该第二数字信号内的该第二框架信号，以产生一第二通知信号。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |