CN109218812B - 一种基于hdmi高清信号ip网络延长设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备，由发送器和接收器组成，其中发送器由液晶显示模块、红外接收模块、输入输出按键、EDID配置模块、PC控制模块、红外输出端口、红外输入端口、至少两个HDMI输入端口、前置放大模块、CAT5e/6类网线输入接口和发送器电源模块；接收器包括至少两个HDMI输出端口、声源接口、声源切换开关、红外接收器接口、红外发射器接口、CAT5e/6类网线输出接口和接收器电源模块。本发明中的HDMI延长器用一根CAT 5e/6线延长高清信号达120米，且能达到1080P，它不仅打破了HDMI线材传输长度的限制，也更加方便灵活，更为广大顾客节约成本，适用于对噪声、传输距离及安全有限制的场所、数据中心控制、信息分配、会议室演示以及教学环境和公司培训场所。
Description
技术领域
本申请涉及一种HDMI延长设备，更具体地涉及一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备。
背景技术
HDMI，高清晰度多媒体接口(英文：High Definition Multimedia Interface)是一种符合高清时代标准的数字化视频/音频接口技术，可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑与电视机。2002年12月9日正式发布了HDMI 1.0版标准，2010年3月4日发布HDMI规格版本1.4a。HDMI可以同时传送音频和影音信号，能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP)，以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。此外HDMI支持EDID，DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。然而一般情况下，HDMI数据线的近乎无损画质的传输距离是在15米以内，最长不可超过30米，超过30米的线缆信号丢失严重，画面显示效果极差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备，可有效延长HDMI高清信号的传输距离，也更加方便灵活，节约成本。
一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备，由发送器和接收器组成，其中发送器由液晶显示模块、红外接收模块、输入输出按键、EDID配置模块、PC控制模块、红外输出端口、红外输入端口、至少两个HDMI输入端口、前置放大模块、CAT5e/6类网线输入接口和发送器电源模块；接收器包括至少两个HDMI输出端口、声源接口、声源切换开关、红外接收器接口、红外发射器接口、CAT5e/6类网线输出接口和接收器电源模块。
其中发送器中的液晶显示模块用于显示当前输入/输出状态，也可作为EDID操作的显示模块；红外接收模块用于接收红外遥控器的命令来控制设备；输入输出按键用于在不同的HDMI传输通道间切换；EDID配置模块还包括配置按键，用来操作哪种模式用于设备；PC控制模块包括TCP/IP接口和RS-232接口，连接设备到以太网由此可被网络上的PC控制器控制；红外输出端口用于控制对应的HDMI输入端口上HDMI设备；红外输入端口用于控制使用相应的CAT5E/6输出端口连接到接收器的HDMI显示器；HDMI输入端口用于连接至少两个HDMI源设备；前置放大模块，用于放大HDMI输入信号，以用于长距离传输；CAT5e/6类网线输入接口连接到接收器的对应的CAT5e/6类网线输出接口；发送器电源模块用于对发送器供电。
其中接收器中的HDMI输出端口用于通过HDMI电缆连接显示器；声源接口用于使用同轴电缆连接到有源扬声器；声源切换开关用来选择从接收器的声源接口发送音频到显示器的声音通道或者使用来自所选择的接收器的HDMI输入的音频；红外接收器接口用于连接红外接收器以控制通过设备观看的当前HDMI设备；红外发射器接口用于连接红外线发射器以允许HDMI显示器远程控制；CAT5e/6类网线输出接口连接到发送器的对应的CAT5e/6类网线输入接口；接收器电源模块用于对接收器供电。
其中，前置放大模块包括均衡器、电流模逻辑电路、前置放大器、电流控制电路，用于拓宽带宽以用于长距离传输。
其中EDID配置模块能够使用预设或克隆的EDID数据以确保最大兼容性，可以使用配置按键或通过PC控制模块的RS-232或TCP/IP来设置。
其中HDMI延长器支持双向IR信号扩展，允许从接收器远程控制HDMI源并在远程显示；位于接收器中的红外发射器端口被分配给相应的HDMI输入，这使得即使在输入之间切换之后，也可以控制从远程位置查看的HDMI源；位于接收器中的红外接收器端口被分配给相应的HDMI输入，控制当前使用该输入的HDMI显示器。
另外，本发明中的HDMI延长器使用交换机/路由器等中继设备级联无限延长和分配HDMI信号。
另外，本发明中的HDMI延长器采用的是宽电压技术，电压范围：DC5V-24V。
本发明中的一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备用一根CAT 5e/6线延长高清信号，且能达到1080P，它不仅打破了HDMI线材传输长度的限制，也更加方便灵活，更为广大顾客节约成本。本发明的设备采用标准的TCP/IP协议通过局域网传输高清音视频的设备，能将DVD、播放器、电脑等设备的HDMI高清视频采用CAT5E/6网线传输，距离最远可达120米。同时方便采用点对点，点对多点、级联的方式进行传输HDMI高清音视频信号；采用最新的H.264技术，支持红外回传功能，大大方便工程应用，适用于对噪声、传输距离及安全有限制的场所、数据中心控制、信息分配、会议室演示以及教学环境和公司培训场所。
附图说明
图1是本发明中HDMI延长器工作示意图；
图2是本发明中HDMI延长器的发送器的结构图；
图3是本发明中HDMI延长器的接收器的结构图；
图4是本发明中放大电路原理图。
具体实施方式
实施例：如图1至图3所示，一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备，由发送器1和接收器2组成，其中发送器由液晶显示模块8、红外接收模块9、输入输出按键10、EDID配置模块11、PC控制模块12、红外输出端口13、红外输入端口14、至少两个HDMI输入端口15、前置放大模块16、CAT5e/6类网线输入接口17和发送器电源模块18；接收器包括至少两个HDMI输出端口20、声源接口21、声源切换开关22、红外接收器接口23、红外发射器接口24、CAT5e/6类网线输出接口25和接收器电源模块26。
其中发送器中的液晶显示模块用于显示当前输入/输出状态，也可作为EDID操作的显示模块；红外接收模块用于接收红外遥控器的命令来控制设备；输入输出按键用于在不同的HDMI传输通道间切换；EDID配置模块还包括配置按键19，用来操作哪种模式用于设备；PC控制模块包括TCP/IP接口和RS-232接口，连接设备到以太网由此可被网络上的PC控制器控制；红外输出端口用于控制对应的HDMI输入端口上HDMI设备；红外输入端口用于控制使用相应的CAT5E/6输出端口连接到接收器的HDMI显示器；HDMI输入端口用于连接至少两个HDMI源设备；前置放大模块，用于放大HDMI输入信号，以用于长距离传输；CAT5e/6类网线输入接口连接到接收器的对应的CAT5e/6类网线输出接口；发送器电源模块用于对发送器供电。
其中接收器中的HDMI输出端口用于通过HDMI电缆连接显示器；声源接口用于使用同轴电缆连接到有源扬声器；声源切换开关用来选择从接收器的声源接口发送音频到显示器的声音通道或者使用来自所选择的接收器的HDMI输入的音频；红外接收器接口用于连接红外接收器以控制通过设备观看的当前HDMI设备；红外发射器接口用于连接红外线发射器以允许HDMI显示器远程控制；CAT5e/6类网线输出接口连接到发送器的对应的CAT5e/6类网线输入接口；接收器电源模块用于对接收器供电。
如图4所示，前置放大模块包括均衡器、电流模逻辑电路、前置放大器、电流控制电路，用于拓宽带宽以用于长距离传输。电流模式逻辑电路被用作输入缓冲器，可以在放大器之间利用均衡器来扩展整个系统的带宽。由于级联电路消耗了巨大的功耗，将电流模式逻辑电路输入缓冲器与连续时间线性均衡器合并，不仅保证了的输入阻抗匹配，而且同时降低了直流功耗。前置放大器插入输入缓冲器和电流控制电路之间的级间，以保证带宽和高电压增益。带有并联反馈电阻的差分电阻对是跨阻抗放大器，用作跨导级的负载，具有良好的高频性能。电压增益等于具有负载电阻的简单共源放大器的电压增益，此外漏极节点处出现的电阻很小，因此可以获得宽带宽特性。偏置和调制电流的总和由电流源提供，而由尾电流源控制。因此，当逻辑“1”数据输入到M10时，M14的门上的逻辑“0”会自行关闭。然后，主驱动器的输出电流保持偏置和调制电流的总和。当M10与“0”输入断开时，M14导通，输出电流仅变为偏置电流。驱动晶体管被设计为具有的很大的纵横比。进一步利用前馈技术通过利用电容器来提高输出信号的上升时间。即，当输入上升到低时，漏极电压发生变化。然后，通过高频分量，从而使栅极电压降低，因此有效地增加调制电流，从而提高上升时间。
其中EDID配置模块能够使用预设或克隆的EDID数据以确保最大兼容性，可以使用配置按键或通过PC控制模块的RS-232或TCP/IP来设置。表1显示了不同的EDID值。
| EDID Mode | EDID Description |
| 1 | 1080i，2CH AUDIO |
| 2 | 1080i，DOLBY/DTS 5.1 |
| 3 | 1080i，HD AUDIO |
| 4 | 1080p，2CH AUDIO |
| 5 | 1080p，DOLBY/DTS 5.1 |
| 6 | 1080p，HD AUDIO |
| 7 | 3D，1080p，2CH AUDIO |
| 8 | 3D，1080p，DOLBY/DTS 5.1 |
| 9 | 3D，1080p，HD AUDIO |
| 10 | 4k＊2k，2CH AUDIO |
| 11 | 4k＊2k，DOLBY/DTS 5.1 |
| 12 | 4k＊2k，HD AUDIO |
| 13 | DVI 1024x768 |
| 14 | DVI 1920X1080 |
| 15 | DVI 1920X1200 |
| 16 | Copy from HDMI OUTPUT A |
| 17 | Copy from HDMI OUTPUT B |
| 18 | Copy from HDMI OUTPUT C |
| 19 | Copy from HDMI OUTPUT D |
其中HDMI延长器支持双向IR信号扩展，允许从接收器远程控制HDMI源并在远程显示；位于接收器中的红外发射器端口被分配给相应的HDMI输入，这使得即使在输入之间切换之后，也可以控制从远程位置查看的HDMI源；位于接收器中的红外接收器端口被分配给相应的HDMI输入，控制当前使用该输入的HDMI显示器。
另外，本发明中的HDMI延长器使用交换机/路由器等中继设备级联无限延长和分配HDMI信号。
另外，本发明中的HDMI延长器采用的是宽电压技术，电压范围：DC5V-24V。
另外，本发明中的HDMI延长器采用的是宽电压技术，电压范围：DC 5V-24V。本发明中的一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备用一根CAT 5e/6线延长高清信号，且能达到1080P，它不仅打破了HDMI线材传输长度的限制，也更加方便灵活，更为广大顾客节约成本。本发明的设备采用标准的TCP/IP协议通过局域网传输高清音视频的设备，能将DVD、播放器、电脑等设备的HDMI高清视频采用CAT5E/6网线传输，距离最远可达120米。同时方便采用点对点，点对多点、级联的方式进行传输HDMI高清音视频信号；采用最新的H.264技术，支持红外回传功能，大大方便工程应用，适用于对噪声、传输距离及安全有限制的场所、数据中心控制、信息分配、会议室演示以及教学环境和公司培训场所。
Claims (1)
1.一种基于HDMI高清信号IP网络延长设备，由发送器和接收器组成，其中发送器由液晶显示模块、红外接收模块、输入输出按键、EDID配置模块、PC控制模块、红外输出端口、红外输入端口、至少两个HDMI输入端口、前置放大模块、CAT5e/6类网线输入接口和发送器电源模块；接收器包括至少两个HDMI输出端口、声源接口、声源切换开关、红外接收器接口、红外发射器接口、CAT5e/6类网线输出接口和接收器电源模块；
其中发送器中的液晶显示模块用于显示当前输入/输出状态，也可作为EDID操作的显示模块；红外接收模块用于接收红外遥控器的命令来控制设备；输入输出按键用于在不同的HDMI传输通道间切换；EDID配置模块还包括配置按键，用来操作哪种模式用于设备；PC控制模块包括TCP/IP接口和RS-232接口，连接设备到以太网由此可被网络上的PC控制器控制；红外输出端口用于控制对应的HDMI输入端口上HDMI设备；红外输入端口用于控制使用相应的CAT5e/6输出端口连接到接收器的HDMI显示器；HDMI输入端口用于连接至少两个HDMI源设备；前置放大模块，其中，前置放大模块包括均衡器、电流模逻辑电路、前置放大器、电流控制电路，用于拓宽带宽和放大HDMI输入信号，以长距离传输；CAT5e/6类网线输入接口连接到接收器的对应的CAT5e/6类网线输出接口；发送器电源模块用于对发送器供电；
其中，前置放大模块包括均衡器、电流模逻辑电路、前置放大器、电流控制电路，用于拓宽带宽和放大HDMI输入信号，以长距离传输；电流模式逻辑电路被用作输入缓冲器，在放大器之间利用均衡器扩展整个系统的带宽；将电流模式逻辑电路输入缓冲器与连续时间线性均衡器合并，保证输入阻抗匹配，同时降低直流功耗；前置放大器插入输入缓冲器和电流控制电路之间的级间，保证带宽和高电压增益；带有并联反馈电阻的差分电阻对是跨阻抗放大器，用作跨导级的负载；电压增益等于具有负载电阻的简单共源放大器的电压增益，漏极节点处的电阻很小，可获得宽带宽特性；
具体地，前置放大模块的输入信号的正端接MOS管M1的栅极，负端接MOS管M2的栅极；输入信号的正端与负端通过两个电阻R15和R16相连，电阻R15和电阻R16之间的连接点与VCM连接；电阻R1的一端与MOS管M1的漏极相连，另一端与电源正极相连；同样地，电阻R2的一端与MOS管M2的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R5的一端与MOS管M4的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R6的一端与MOS管M5的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R8的一端与MOS管M6的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R9的一端与MOS管M9的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R11的一端与MOS管M10的漏极相连，另一端与电源正极相连；电阻R3的一端与MOS管M1的源极相连，另一端与MOS管M3的漏极和电阻R4相连；电阻R4的一端与MOS管M2的源极相连，另一端与MOS管M3的漏极和电阻R3相连；MOS管M3的源极接地；同时，MOS管M1和MOS管M2的源极通过一个电容C1连接在一起；MOS管M4的栅极与MOS管M2漏极相连，MOS管M4漏极与MOS管M5的栅极相连，MOS管M4源极与M8的漏极相连；MOS管M5的源极与MOS管M6的源极连接在一起并与MOS管M7的漏极相连；MOS管M7的源极接地；MOS管M4和MOS管M9的源极连接在一起，并与MOS管M8的漏极相连，MOS管M8的源极接地；MOS管M9的栅极与MOS管M1的漏极相连；MOS管M10的栅极与MOS管M5的漏极相连，MOS管M14的栅极与MOS管M6的漏极相连；MOS管M10与MOS管M14的源极连接在一起，并与MOS管M12的漏极连接在一起；MOS管M12的源极和栅极接地；MOS管M13的源极和栅极接地，MOS管M13漏极通过电阻R14与电源正极相接；MOS管M11和MOS管M15的源极接电源正极；MOS管M15的栅极与漏极相连，同时漏极通过电阻R13与地相接；MOS管M11的漏极是输出信号；电阻R5和R6的负端通过电阻R7相连；电阻R8和R9的负端通过电阻R10相连；电阻R12的一端连接MOS管M15的栅极，另一端通过一个电容C2与M10的漏极相连；
其中接收器中的HDMI输出端口用于通过HDMI电缆连接显示器；声源接口用于使用同轴电缆连接到有源扬声器；声源切换开关用来选择从接收器的声源接口发送音频到显示器的声音通道或者使用来自所选择的接收器的HDMI输入的音频；红外接收器接口用于连接红外接收器以控制通过设备观看的当前HDMI设备；红外发射器接口用于连接红外线发射器以允许HDMI显示器远程控制；CAT5e/6类网线输出接口连接到发送器的对应的CAT5e/6类网线输入接口；接收器电源模块用于对接收器供电；
其中EDID配置模块能够使用预设或克隆的EDID数据以确保最大兼容性，可以使用配置按键或通过PC控制模块的RS-232或TCP/IP来设置；
其中，通过交换机/路由器级联延长和分配HDMI信号；
其中，采用宽电压技术，电压范围：DC5V-24V。
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| GR01 | Patent grant | ||
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