CN108964767A - 一种利用光纤传输的hdmi线 - Google Patents
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Abstract
一种利用光纤传输的HDMI线，包括HDMI源端、HDMI显示端及连接HDMI源端和HDMI显示端的光纤，HDMI源端由第一插头、第一光电信号转换模块和微控制器组成，第一光电信号转换模块和微控制器分别连接在第一插头上，第一插头的输入端与播放源设备或显示设备相连；HDMI显示端由第二插头和第二光电信号转换模块组成，第二光电信号转换模块连接在第二插头上，第二插头用于与显示设备相连，光纤连接在第一、第二光电信号转换模之间，第二光电信号转换模用于将从第一光电信号转换模块接收的光信号转换为TMDS信号，并通过第二插头输出给显示设备。本发明省去了铜线传输，从而解决光纤HDMI线中铜线带来的兼容性问题，且大大缩减了传输线材的体积，降低了制作成本，使HDMI线材可更长。
Description
技术领域
本发明涉及光电通信转换技术领域，具体涉及一种利用光纤传输的HDMI线。
背景技术
目前，市面上的采用光纤传输的HDMI线，其一般采用了光纤加铜线的混合方式，利用铜线传输低速信号，而利用光纤传输高速音视频信号，以实现将HDMI线的长度由30米增长到300米左右。该方式虽然使得HDMI线的长度有所增长，但同时也存在一些缺陷，由于铜线存在线阻，随着铜线的长度加长，线阻的增加导致传输的信号会衰减，另外，市面上很多HDMI设备的驱动能力参差不齐，导致容易在HDMI线过长而产生由铜线传输的低速信号存在通讯不良等技术问题，从而影响了信号的传输质量和通讯质量。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种利用光纤传输的HDMI线，以解决现有由光纤与铜线混合的HDMI线，在HDMI线过长后，易出现由铜线传输的低速信号存在通讯不良等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用光纤传输的HDMI线，包括HDMI源端、HDMI显示端，以及连接所述HDMI源端和所述HDMI显示端的光纤，其中：
HDMI源端由第一插头、第一光电信号转换模块和微控制器组成，所述第一光电信号转换模块和微控制器分别连接在第一插头上，所述第一插头的输入端用于与播放源设备或显示设备相连；
当第一插头与显示设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC主设备，读取显示设备的EDID信息并存储；当第一插头与播放源设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC从设备，以提供播放源设备读取存储的EDID信息，所述第一光电信号转换模块用于将由播放源设备传入的TMDS信号转换为光信号；
HDMI显示端由第二插头和第二光电信号转换模块组成，所述第二光电信号转换模块连接在第二插头上，所述第二插头用于与显示设备相连，所述光纤连接在第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间，所述第二光电信号转换模用于将从第一光电信号转换模块接收的光信号转换为TMDS信号，并通过第二插头输出给显示设备。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一插头与第二插头的引脚结构相同，所述第一插头的引脚包括+5V、GND、DDC DATA、DDC CLK、HEAC-/HPD、HEAC+、CEC、RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-、RX2+。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述微控制器与第一插头的DDC DATA、DDCCLK、HEAC-/HPD和HEAC+引脚相连，所述第一光电信号转换模块与第一插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连；所述第二光电信号转换模块与第二插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别用于输入一组TMDS信号到第一光电信号转换模块；所述第二插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别为第二光电信号转换模块输出一组TMDS信号。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间的光纤数量为四根，以传输光电转换的四组TMDS信号。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第二光电信号转换模上还连接有用于提供工作电压的+5V电源。
本发明的利用光纤传输的HDMI线可以达到如下有益效果：
本发明的利用光纤传输的HDMI线，通过包括HDMI源端、HDMI显示端，以及连接所述HDMI源端和所述HDMI显示端的光纤，其中：HDMI源端由第一插头、第一光电信号转换模块和微控制器组成，所述第一光电信号转换模块和微控制器分别连接在第一插头上，所述第一插头的输入端用于与播放源设备或显示设备相连；当第一插头与显示设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC主设备，读取显示设备的EDID信息并存储；当第一插头与播放源设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC从设备，以提供播放源设备读取存储的EDID信息，所述第一光电信号转换模块用于将由播放源设备传入的TMDS信号转换为光信号；HDMI显示端由第二插头和第二光电信号转换模块组成，所述第二光电信号转换模块连接在第二插头上，所述第二插头用于与显示设备相连，所述光纤连接在第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间，所述第二光电信号转换模用于将从第一光电信号转换模块接收的光信号转换为TMDS信号，并通过第二插头输出给显示设备，使得本发明通过微控制器模拟显示设备，相比传统的HDMI线，省去了铜线传输，从而解决光纤HDMI线中铜线带来的兼容性问题，而且大大缩减了传输线材的体积，进一步降低了光纤HDMI线材的制作成本，使得光纤HDMI线材可以被制作更长，可达1公里以上。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明利用光纤传输的HDMI线提供的一实例的结构示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，利用光纤传输的HDMI线包括HDMI源端、HDMI显示端，以及连接所述HDMI源端和所述HDMI显示端的光纤，其中：
HDMI源端由第一插头、第一光电信号转换模块和微控制器组成，所述第一光电信号转换模块和微控制器分别连接在第一插头上，所述第一插头的输入端用于与播放源(Source)设备或显示(Display)设备相连；
当第一插头与显示设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC主设备，读取显示设备的EDID信息并存储；当第一插头与播放源设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC从设备，以提供播放源设备读取存储的EDID信息，所述第一光电信号转换模块用于将由播放源设备传入的TMDS信号转换为光信号；
HDMI显示端由第二插头和第二光电信号转换模块组成，所述第二光电信号转换模块连接在第二插头上，所述第二插头用于与显示设备相连，所述光纤连接在第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间，所述第二光电信号转换模用于将从第一光电信号转换模块接收的光信号转换为TMDS信号，并通过第二插头输出给显示设备。
在此需要说明的是，本发明的利用光纤传输的HDMI线在使用时，需先将HDMI源端与显示设备连接，HDMI源端读取显示器的EDID信息并存储下来；然后将HDMI源端与播放源设备相连，HDMI显示端与显示设备相连，当HDMI Source端与播放源端设备连接时，则会将之前存储的EDID信息提供给播放源设备，如此可以避免HDMI源端的播放源设备不会输出一个显示设备不支持的HDMI信号过来，以实现HDMI通讯匹配。其中，微型控制器包含了存储单元，可以存储256字节的EDID数据，同时还可以模拟IIC通讯的主、从设备。
具体实施中，所述第一插头与第二插头的引脚结构相同，所述第一插头的引脚包括+5V、GND、DDC DATA、DDC CLK、HEAC-/HPD、HEAC+、CEC、RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-、RX2+。所述微控制器与第一插头的DDC DATA、DDC CLK、HEAC-/HPD和HEAC+引脚相连，所述第一光电信号转换模块与第一插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连；所述第二光电信号转换模块与第二插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连。所述第一插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别用于输入一组TMDS信号到第一光电信号转换模块；所述第二插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别为第二光电信号转换模块输出一组TMDS信号。
具体实施中，所述第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间的光纤数量为四根，以传输光电转换的四组TMDS信号，即每个TMDS信号通道对应一根光纤。
具体实施中，所述第二光电信号转换模上还连接有用于提供工作电压的+5V电源，由于HDMI显示端无法从作为HDMI接口的第二插头进行取电，所以还需另外提供一个5V的电源输入。
为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本发明的技术方案，下面详述本发明的HDMI源端及HDMI显示端的引脚功能说明，以及微控制器的功能说明。
HDMI源端引脚功能说明：
+5V：由连接在HDMI源端的播放源设备提供的DC 5V电源，用于给微控制器及第一电光转换模块供电；
GND：接地线，与播放源设备的地线相连；
DDC DATA与DDC CLK：为显示数据通道，用于传输EDID(扩展显示标识数据)信息及HDCP信号，在本发明中这两根数据线连接到微型控制器上；当HDMI源端与显示设备连接时，微型控制器切换成IIC主设备，读取显示设备的EDID信息，并存储在微型控制器中的存储器内；当HDMI源端与播放源设备连接时，微型控制器会模拟一个IIC从设备，供播放源设备读取存储器内的EDID信息，以实现显示设备的匹配，以避免播放源设备输出与显示设备不支持的HDMI信号过来；
HEAC-/HPD与HEAC+：当HDMI源端与播放源端连接时，这两根引脚线在微型控制器中设置为内部下拉电阻的推挽输出GPIO，用来传输HPD信号，用于通知播放源设备的EDID信息已准备好；当与显示设备连接时，这两根引脚线在微型控制器中设置为高阻输入GPIO，用来侦测HPD信号，当检测到HPD信号时，并驱动DDC DATA与DDC CLK读取显示设备的EDID信息，并存储；
CEC：该引脚悬空，备用，无功能；
RXC-与RXC+、RX0-与RX0+、RX1-与RX1+、RX2-与RX2+：为HDMI源端的四组标准TMDS信号通道，HDMI源端的TMDS信号中通过第一电光转换模块将4组差分信号转成光信号，并通过四根光纤线传输到HDMI显示端的第二电光转换模块。
HDMI显示端引脚功能说明：
+5V：用于外接DC 5V电源，连接显示设备时，用于给HDMI显示端的+5V引脚供电，从而可以在HDMI显示端没有供电的情况下也可以读取到HDMI显示端的EDID；
GND：接地线，与HDMI显示端设备的地线相连；
DDC DATA与DDC CLK：该组引脚悬空，无连接；
HEAC-/HPD与HEAC+：该组引脚悬空，无连接；
CEC：该引脚悬空，无连接；
RXC-与RXC+、RX0-与RX0+、RX1-与RX1+、RX2-与RX2+：为HDMI显示端的四组标准TMDS信号通道，通过第二光电转换模块将HDMI源端传输的光信号转换成电信号，恢复成HDMI接口标准的TMDS信号。
微型控制器的作用如下：
1、当HDMI源端连接到显示屏的时候，侦测到HPD信号时，微型控制器启动读EDID的操作，读取显示设备的EDID，并把正确的EDID通过IIC通讯保存到存储器中；
2、当HDMI源端连接到播放源设备时，通过HPD信号，通知播放源设备读EDID信息，同时将播放源设备的HDMI信号中的DDC通道通过IIC与微型控制器连接，微型控制器通过模拟IIC从设备将存储器中的EDID信息传输给播放源设备；
3、通过如上第2点，按照通讯协议，播放源设备则认为已经连接上了一个显示设备，按EDID的信息设置视频输出参数，并开始传输视频；
如上所述，当微型控制器成功模拟显示设备并使输入信号源输出合适的音视频信号后，第一和第二电光转换模块即开始工作，将TMDS信号转换成光信号，通过光纤线传输到HDMI显示端。HDMI显示端的光电转换模块接收到信号后即将其重新恢复为标准HDMI信号的TMDS信号，并通过作为HDMI接口的第二插头传输到显示设备上。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (6)
1.一种利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，包括HDMI源端、HDMI显示端，以及连接所述HDMI源端和所述HDMI显示端的光纤，其中：
HDMI源端由第一插头、第一光电信号转换模块和微控制器组成，所述第一光电信号转换模块和微控制器分别连接在第一插头上，所述第一插头的输入端用于与播放源设备或显示设备相连；
当第一插头与显示设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC主设备，读取显示设备的EDID信息并存储；当第一插头与播放源设备相连时，所述微型控制器用于模拟IIC从设备，以提供播放源设备读取存储的EDID信息，所述第一光电信号转换模块用于将由播放源设备传入的TMDS信号转换为光信号；
HDMI显示端由第二插头和第二光电信号转换模块组成，所述第二光电信号转换模块连接在第二插头上，所述第二插头用于与显示设备相连，所述光纤连接在第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间，所述第二光电信号转换模用于将从第一光电信号转换模块接收的光信号转换为TMDS信号，并通过第二插头输出给显示设备。
2.根据权利要求1所述的利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，所述第一插头与第二插头的引脚结构相同，所述第一插头的引脚包括+5V、GND、DDC DATA、DDC CLK、HEAC-/HPD、HEAC+、CEC、RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-、RX2+。
3.根据权利要求2所述的利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，所述微控制器与第一插头的DDC DATA、DDC CLK、HEAC-/HPD和HEAC+引脚相连，所述第一光电信号转换模块与第一插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连；所述第二光电信号转换模块与第二插头的RXC-、RXC+、RX0-、RX0+、RX1-、RX1+、RX2-和RX2+引脚相连。
4.根据权利要求3所述的利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，所述第一插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别用于输入一组TMDS信号到第一光电信号转换模块；所述第二插头的RXC-和RXC+、RX0-和RX0+、RX1-和RX1+、RX2-和RX2+分别为第二光电信号转换模块输出一组TMDS信号。
5.根据权利要求4所述的利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，所述第一光电信号转换模块与第二光电信号转换模之间的光纤数量为四根，以传输光电转换的四组TMDS信号。
6.根据权利要求1至5任一项所述的利用光纤传输的HDMI线，其特征在于，所述第二光电信号转换模上还连接有用于提供工作电压的+5V电源。
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