CN105721815A - 一种hdmi转换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种HDMI转换系统及方法，此系统包括接收端、网线和发送端，接收端和发送端通过网线连接，其特征在于，接收端和发送端分别包括：屏蔽外壳；HDMI接口和网线接口，分别设置在屏蔽外壳的两端，网线的两端分别与接收端的网线接口和发送端的网线接口连接；印制电路板，设置在HDMI接口和网线接口之间的屏蔽外壳内；发送信号转换电路，印制在发送端的印制电路板上，用于将HDMI信号转换在网线上传输的信号；接收信号转换电路，印制在接收端的印制电路板上，用于将在网线上传输的信号转换为HDMI信号。本发明延长了信号传输距离，提高了传输性能，造价成本极低，有利于市场大面积普及推广。

Description

一种HDMI转换系统及方法

技术领域

本发明属于电视配件领域，尤其涉及一种HDMI转换系统及方法。

背景技术

为了实现HDMI信号的长距离传输，一般采用网线作为传输介质。相对比长的HDMI线，网线简单，便捷，成本低，流通性广，普遍，容易获取，等优点。

HDMI有19个引脚，而网线接口是8个引脚。如果要让HDMI信号原封不动地在网线里面传输，那么就必须要有2根网线，才够传输HDMI信号。但是在实际的家庭，工程布线中，一般都只有1根网线，因此此种传输方式不方便，也不实用。

HDMI信号在单根网线里面传输，目前主要有两种解决方法：

一、将HDMI信号打包成TCP/IP信号，即网络信号，这样就可以实现HDMI信号在单根网线里面长距离传输。

缺点：

1)因为HDMI信号是高清数字信号，在此种情况下，信号数据经过打包和解包，在长距离的情况下，必然会造成信号延迟。

2)另外，为了实现信号数据的打包和解包，必须经过大量的芯片和电子元件的处理，造价极高。

3)在网线传输的两端(发送端和接收端)，为了让所有的芯片和电子元件正常工作，必须对产品进行供电。

二、将HDMI信号解密，只传输HDMI的音视频信号，即1,3,4,6,7,9,10,12.这种方法能够将HDMI信号传输距离达到60米左右，并且延时控制在很短的时间内。

缺点：

1)此处将HDMI信号解密违反了HDMI协会和HDCP(高带宽数字内容保护技术)协议的规定，在法律规定范围内：使用，应用的地区，范围，很受限制。

2)市面上电视的种类繁多，此种情况下信号源(如播放器)无法读到电视(或者显示器)的EDID(扩展显示识别数据)信号，因此无法根据电视的EDID(扩展显示识别数据)，输出最佳的音视频信号，可能导致图像偏屏，无法满屏，图像拉伸等。

3)HDMI信号在短距离传输时，需要低的EQ(均衡器)，在长距离传输时，需要高的和EQ(均衡器)。因此，为了让产品通用，需要进行手动调节EQ(均衡器)，或者采用价格高昂的自动EQ(均衡器)半导体芯片。

4)此种产品造价仅次于TCP/IP传输，成本也高。

5)在网线传输的两端(发送端和接收端)，为了让所有的芯片和电子元件正常工作，必须对产品进行供电。

以上两种传输方法，在性能和成本上，都不占优势。

发明内容

本发明提供一种HDMI转换系统，能够使HDMI信号高保真的在网线中传输，并且延长了信号传输距离，降低了传输成本，提高了传输性能。

本发明的一种HDMI转换系统，包括接收端、网线和发送端，所述接收端和发送端通过网线连接，所述接收端和发送端分别包括：

屏蔽外壳；

HDMI接口和网线接口，分别设置在所述屏蔽外壳的两端，所述网线的两端分别与接收端的网线接口和发送端的网线接口连接；

印制电路板，设置在所述HDMI接口和网线接口之间并位于屏蔽外壳内；

发送信号转换电路，印制在所述发送端的印制电路板上，用于将HDMI信号转换成在网线上传输的信号；

接收信号转换电路，印制在所述接收端的印制电路板上，用于将在网线上传输的信号转换为HDMI信号。

优选地，所述HDMI接口具有19根引脚，其中1,3,4,6,7,9,10,12引脚信号为AC信号，15,16,18,19引脚信号为DC信号；所述网线接口具有8根引脚。

优选地，所述发送信号转换电路包括：

滤波耦合模块，连接发送端的HDMI接口的1,3,4,6,7,9,10,12引脚，对来自所述1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；

DDC模块，连接发送端的HDMI接口的15引脚和16引脚，对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频和带通滤波，然后进行阻抗匹配；

滤波模块，连接发送端的HDMI接口的18引脚和19引脚，对来自所述18引脚和19引脚的DC信号进行滤波。

优选地，所述接收信号转换电路包括：

反向滤波耦合模块，连接所述接收端网线接口的8根引脚，用于对来自8根引脚的信号进行滤波退耦合得出AC信号；

反向DDC模块，连接所述接收端用于传输发送端的HDMI接口的15、16引脚信号的网线接口的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号；

反向滤波模块，连接所述接收端用于传输发送端的HDMI接口的18、19引脚信号的网线接口的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号。

优选地，所述发送信号转换电路还包括LDO或DCtoDC模块，与所述发送端的HDMI接口的18引脚连接，用于降低18引脚的电压，然后施加到所述滤波耦合模块上。

优选地，所述接收信号转换电路还包括EQ调节模块，与所述反向滤波耦合模块连接，用于增强AC信号幅度。

10、一种利用上述的HDMI转换系统的HDMI信号转换方法，包括以下步骤：

A、在发送端，HDMI信号从所述发送端的HDMI接口输入；

B、HDMI信号经过发送信号转换电路，滤波耦合模块对来自1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；DDC模块对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频和带通滤波，然后进行阻抗匹配；滤波模块对来自18引脚和19引脚的DC信号进行滤波；

C、经过发送信号转换电路转换后的信号通过所述发送端的网络接口输出，经网线传输到接收端；

D、在接收端，所述经网线传输的信号从接收端的网线接口输入；

E、所述经网线传输的信号经过接收信号转换电路，反向滤波耦合模块对来自接收端网线接口的8根引脚的信号进行滤波退耦合为接收端HDMI接口的1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号；反向DDC模块对来自传输所述发送端HDMI接口的15、16引脚信号的所述接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的15、16引脚的DC信号；反向滤波模块对来自传输所述发送端HDMI接口的18、19引脚信号的所述接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的18、19引脚的DC信号；

F、经过接收信号转换电路转换后的信号通过所述接收端的HDMI接口输出。

优选地，所述发送信号转换电路还包括LDO或DCtoDC模块，与所述发送端的HDMI接口的18引脚连接，用于降低18引脚的电压，然后施加到所述滤波耦合模块上，对AC信号进行上拉，用于增加信号稳定性和幅度。

优选地，所述接收信号转换电路还包括EQ调节模块，与所述反向滤波耦合模块连接，用于增强AC信号幅度。

本发明的优点在于，

1、传输距离可以达到30米。

2、信号没有经过打包和解包，无压缩，基本无延时。

3、HDMI信号没有进行解密和加密，未违反HDMI协会和HDCP协议的有关规定。

4、信号源(播放器)可以完全读到电视的edid，根据电视的edid信息，输出最适合电视显示效果的图像信息。

5、无需调节EQ，不管是短距离(<1米)，还是长距离(30米)，均可自动识别传输。

6、不受分辨率的限制，既可以传输720P60Hz，1080P60Hz，也可以传输4k30Hz，4K60Hz。

7、超低功耗，不管是信号源端(发送端)，还是电视端(接收端)，都不需要外接供电。

8、相对比之前的两种传输方式，这种传输方式的设计，造价成本极低，有利于市场大面积普及推广。

9、PCB和产品尺寸小，做成转接口的形状，使用方便简洁。

10、由于把电源和公共端(GND)都耦合到发送端了，因此如果在发送端加EQ值调节的话(例如加芯片MAX3815)，那么传输距离可以进一步达到60米。

附图说明

图1本发明的HDMI转换系统结构示意图；

图2本发明发送信号转换电路模块示意图；

图3本发明接收信号转换电路模块示意图。

具体实施方式

如图1所示,本发明的一种HDMI转换系统，包括发送端1、接收端2和网线3，发送端1和接收端2通过网线3连接，发送端1和接收端2分别包括：屏蔽外壳11和21、HDMI接口12和22、网线接口13和23、印制电路板14和24、发送信号转换电路15、接收信号转换电路25；HDMI接口12和网线接口13分别设置在屏蔽外壳11的两端，HDMI接口22和网线接口23分别设置在屏蔽外壳21的两端，网线3的两端分别与接收端2的网线接口23和发送端1的网线接口13连接；印制电路板14设置在HDMI接口12和网线接口13之间并位于屏蔽外壳11内；印制电路板24设置在HDMI接口22和网线接口23之间并位于屏蔽外壳21内；发送信号转换电路15印制在印制电路板14上；接收信号转换电路25印制在印制电路板24上。

HDMI接口12和22具有19根引脚，其中1,3,4,6,7,9,10,12引脚信号为AC信号，15,16,18,19引脚信号为DC信号；网线接口具有8根引脚。

如图2所示，发送信号转换电路15包括：

滤波耦合模块151，连接发送端1的HDMI接口12的1,3,4,6,7,9,10,12引脚，对来自1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；DDC模块152，连接发送端1的HDMI接口12的15引脚和16引脚，对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频、和带通滤波，然后进行阻抗匹配；滤波模块153，连接发送端1的HDMI接口12的18引脚和19引脚，对来自所述18引脚和19引脚的DC信号进行滤波。

经滤波耦合模块151转换过的来自发送端1的HDMI接口12的八位AC信号一一对应发送端的网线接口的8根引脚输出，具体对应的网线接口的引脚可任意选择；经DDC模块152转换过的来自发送端1的HDMI接口12的15引脚和16引脚的两位DC信号，需要对应预设的一对发送端1的网线接口13引脚输出，此预设可任意选择；经滤波模块153转换过的来自发送端1的HDMI接口12的18引脚和19引脚的两位DC信号，也需要对应预设的另一对发送端1的网线接口13引脚输出，此预设可任意选择，但不能选择已用于传输上述经DDC模块转换过的DC信号的引脚。

发送信号转换电路15还可以包括LDO或DCtoDC模块154，与发送端1的HDMI接口12的18引脚连接，用于降低18引脚的电压到预定值，然后施加到滤波耦合模块151上，对八位AC信号进行上拉，以增强AC信号幅度，用于传输更远的距离。

如图3所示，接收信号转换电路25包括：

反向滤波耦合模块251连接接收端2网线接口23的8根引脚，用于对来自8根引脚的信号进行滤波退耦合得出八位AC信号；反向DDC模块252连接接收端2用于传输发送端1的HDMI接口12的15、16引脚信号的接收端2网线接口23的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号；反向滤波模块253连接接收端2用于传输发送端1的HDMI接口12的18、19引脚信号的网线接口23的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号。

经反向滤波耦合模块251转换得到八位AC信号，相应对应接收端2HDMI接口22的1,3,4,6,7,9,10,12引脚输出；经反向DDC模块252转换得到15、16引脚信号，对应接收端2HDMI接口22的15,16引脚输出；经反向滤波模块253转换得到18、19引脚信号，对应接收端2HDMI接口22的18,19引脚输出。此接收信号转换电路25的反向DDC模块252和反向滤波模块253分别对应连接的接收端2的网络接口引脚需要根据发送端1的发送信号转换电路15中预设确定。

接收信号转换电路25还可以包括EQ调节模块254，设置在滤波耦合模块之后，用于增强AC信号幅度。

一种利用上述的HDMI转换系统的HDMI信号转换方法，包括以下步骤：

A、在发送端，HDMI信号从发送端的HDMI接口输入；

B、HDMI信号经过发送信号转换电路，滤波耦合模块对来自1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；DDC模块对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频和带通滤波，然后进行阻抗匹配；滤波模块对来自18引脚和19引脚的DC信号进行滤波；

C、经过发送信号转换电路转换后的信号通过发送端的网络接口输出，经网线传输到接收端；

D、在接收端，经网线传输的信号从接收端的网线接口输入；

E、所述经网线传输的信号经过接收信号转换电路，反向滤波耦合模块对来自接收端网线接口的8根引脚的信号进行滤波退耦合为接收端HDMI接口的1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号；反向DDC模块对来自传输所述发送端HDMI接口的15、16引脚信号的所述接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的15、16引脚的DC信号；反向滤波模块对来自传输所述发送端HDMI接口的18、19引脚信号的接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的18、19引脚的DC信号；

F、经过接收信号转换电路转换后的信号通过接收端的HDMI接口输出。

本实施例的方法中，为了增加传输距离，发送信号转换电路15上增加LDO或DCtoDC模块154，以增强HDMI中的AC信号幅度，增强抗干扰性，以便传输的更远，也可以在接收信号转换电路25中增加EQ调节模块，对退耦合后的AC信号进行增强，用于增加传输距离。

通过本实施例进行处理的HDMI的转化信号传输距离可以达到30米。信号没有经过打包和解包，无压缩，基本无延时，也没有进行解密和加密，未违反HDMI协会和HDCP协议的有关规定。不受分辨率的限制，超低功耗，这种传输方式的设计，造价成本极低，有利于市场大面积普及推广。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种HDMI转换系统，包括接收端、网线和发送端，所述接收端和发送端通过网线连接，其特征在于，所述接收端和发送端分别包括：

屏蔽外壳；

HDMI接口和网线接口，分别设置在所述屏蔽外壳的两端，所述网线的两端分别与接收端的网线接口和发送端的网线接口连接；

印制电路板，设置在所述HDMI接口和网线接口之间并位于屏蔽外壳内；

发送信号转换电路，印制在所述发送端的印制电路板上，用于将HDMI信号转换成在网线上传输的信号；

接收信号转换电路，印制在所述接收端的印制电路板上，用于将在网线上传输的信号转换为HDMI信号。

2.根据权利要求1所述的HDMI转换系统，其特征在于，所述HDMI接口具有19根引脚，其中1,3,4,6,7,9,10,12引脚信号为AC信号，15,16,18,19引脚信号为DC信号；所述网线接口具有8根引脚。

3.根据权利要求2所述的HDMI转换系统，其特征在于，所述发送信号转换电路包括：

滤波耦合模块，连接发送端的HDMI接口的1,3,4,6,7,9,10,12引脚，对来自所述1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；

DDC模块，连接发送端的HDMI接口的15引脚和16引脚，对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频和带通滤波，然后进行阻抗匹配；

滤波模块，连接发送端的HDMI接口的18引脚和19引脚，对来自所述18引脚和19引脚的DC信号进行滤波。

4.根据权利要求3所述的HDMI转换系统，其特征在于，所述接收信号转换电路包括：

反向滤波耦合模块，连接所述接收端网线接口的8根引脚，用于对来自8根引脚的信号进行滤波退耦合得出AC信号；

反向DDC模块，连接所述接收端用于传输发送端的HDMI接口的15、16引脚信号的网线接口的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号；

反向滤波模块，连接所述接收端用于传输发送端的HDMI接口的18、19引脚信号的网线接口的一对引脚，对此信号进行滤波得出DC信号。

5.根据权利要求3所述的HDMI转换系统，其特征在于，所述发送信号转换电路还包括LDO或DCtoDC模块，与所述发送端的HDMI接口的18引脚连接，用于降低18引脚的电压，然后施加到所述滤波耦合模块上。

6.根据权利要求4所述的HDMI转换系统，其特征在于，所述接收信号转换电路还包括EQ调节模块，与所述反向滤波耦合模块连接，用于增强AC信号幅度。

7.一种利用如权利要求4所述的HDMI转换系统的HDMI信号转换方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在发送端，HDMI信号从所述发送端的HDMI接口输入；

B、HDMI信号经过发送信号转换电路，滤波耦合模块对来自1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号进行滤波和低容量耦合；DDC模块对来自15引脚和16引脚的DC信号进行高频、低频和带通滤波，然后进行阻抗匹配；滤波模块对来自18引脚和19引脚的DC信号进行滤波；

C、经过发送信号转换电路转换后的信号通过所述发送端的网络接口输出，经网线传输到接收端；

D、在接收端，所述经网线传输的信号从接收端的网线接口输入；

E、所述经网线传输的信号经过接收信号转换电路，反向滤波耦合模块对来自接收端网线接口的8根引脚的信号进行滤波退耦合为接收端HDMI接口的1,3,4,6,7,9,10,12引脚的AC信号；反向DDC模块对来自传输所述发送端HDMI接口的15、16引脚信号的所述接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的15、16引脚的DC信号；反向滤波模块对来自传输所述发送端HDMI接口的18、19引脚信号的所述接收端网线接口的一对引脚的信号进行滤波得到接收端HDMI接口的18、19引脚的DC信号；

F、经过接收信号转换电路转换后的信号通过所述接收端的HDMI接口输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发送信号转换电路还包括LDO或DCtoDC模块，与所述发送端的HDMI接口的18引脚连接，用于降低18引脚的电压，然后施加到所述滤波耦合模块上，对AC信号进行上拉，用于增加信号稳定性和幅度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收信号转换电路还包括EQ调节模块，与所述反向滤波耦合模块连接，用于增强AC信号幅度。