CN113612954A - 一种支持远距离传输的高清视频信号线 - Google Patents

一种支持远距离传输的高清视频信号线 Download PDF

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Abstract

一种支持远距离传输的高清视频信号线，包括发送端，接收端，在发送端具有控制信号代理模块，用于控制低速控制信号线上低速控制信号的传输，并且模拟播放端，通过IIC信号以正常速度1/3～1/5的速度读取显示端的EDID信号，并且当控制信号代理模块读取到正确的EDID信号后，将其转发至播放端。本发明降低IIC信号数据传输速率，避免长距离电容/负载对数据传输的影响，不会因上升沿时间过长致高电平持续的时间过短而通讯异常，进而实现更长距离的传输，控制信号代理模块具有掉电存储功能，可以将存储的EDID反馈给播放器，解决部分点不亮的问题，通过控制信号代理模块不断发送IIC命名，来判断显示器是否已正确连接，从而省掉一根HPD铜线，减少成本，缩小线径。

Description

一种支持远距离传输的高清视频信号线
技术领域
本发明涉及一种高清视频信号线，具体的，涉及一种通过低速读取EDID信息，避免因长距离电容/负载对通讯数据的影响，从而支持远距离传输的高清视频信号线，本发明能够适用于DVI和HDMI的高清视频信号传输。
背景技术
DVI(Digital Visual Interface)和HDMI(High Definition MultimediaInterface)在PC、DVD、高清电视(HDTV)、高清晰投影仪等设备上有广泛的应用。它是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)技术来高速传输数字媒体信号，即基于TMDS的音视频信号主要通过高速媒体信号线进行传输。
传输电路中有三路与视频端相连接的低速控制信号：SDA、SCL、HPD。其中HPD是从显示器端生产并输出送往播放器端的一个检测信号，这个信号将作为播放器端是否发起读EDID，是否开始发送TMDS信号的依据。而IIC信号SDA和SCL则是用来读取显示屏的EDID(延伸显示能力识别)信息，进而帮助显卡决定其可能的输出分辨率。即控制信号主要通过低速控制信号线进行传输。传统的DVI和HDMI数据线在连接好后，显示器端会给播放器端一大于2.4V的HPD信号，播放器端在收到该信号后会与显示器端进行EDID通讯，EDID通讯完成后播放器端会根据EDID内的信息输出相应的视频信号给播放器从而完成通讯。
如果通信距离较远，信号上升时间不够，接收方就可能会读不到高电平，无法进行EDID通讯，进而无法正常进行通讯显示。因此，由于IIC数据线上信号，限制了DVI和HDMI线缆的长度，无法满足一些长距离传输的需求。
因此，如何有效的读取EDID信号，克服信号上升时间不够的缺陷，来读取高电平信号进行正常的EDID通讯，实现更长距离的信号传输成为现有技术亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种支持远距离传输的高清视频信号线，通过降低IIC数据传输速率来增大对应的周期，进而增大信号上升的时间，来读取高电平信号进行正常的EDID通讯，实现更长距离的信号传输。本发明能够适用于DVI和HDMI的高清视频信号传输。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种支持远距离传输的高清视频信号线，其特征在于，包括：
发送端，接收端以及在发送端和接收端之间高速媒体信号线和低速控制信号线，所述发送端用于连接播放端，所述接收端用于连接显示端，所述低速控制信号线用于传输音视频控制信号，所述高速媒体信号线用于传输音视频数据信号；
在所述发送端具有控制信号代理模块，一端与播放端连接，另外一端与发送控制信号至显示端，用于控制低速控制信号线上低速控制信号的传输，并且模拟播放端，通过IIC信号以正常速度的1/3～1/5的速度读取显示端的EDID信号，当所述控制信号代理模块读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块将其转发至播放端，
因此，播放器能够根据控制信号代理模块传送的EDID信息，输出相应高速视频信号。
可选的，所述控制信号代理模块能够以10K-20K的速率进行EDID信息的读取。
可选的，在控制信号代理模块设置掉电存储模块，存储EDID信息，如果控制信号代理模块在一端时间内无法正确的读取显示端正确的EDID信息，则将所述存储的EDID信息转发给播放器。
可选的，更新控制信号代理模块上的掉电存储模块的信息，存储和调整显示器EDID内容，用于反馈给播放器用来指定输出视频的分辨率。
可选的，控制信号代理模块与显示器通讯成功显示器会回ACK信号给控制信号代理模块，以此来判断是否连接成功，通过控制信号代理模块不断发送IIC命令，当控制信号代理模块收到显示器回的ACK信号后判断显示器已连接。
可选的，当所述控制信号代理模块读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块将其转发至播放端具体为：
所述控制信号代理模块将到达播放端的HPD信号强制拉高，则播放器端收到该HPD信号后会去读取控制信号代理模块从显示端读取的EDID信息。
可选的，高速媒体信号线和低速控制信号线为铜线。
可选的，高速媒体信号线为光纤，发送端具有高速电光转换模块，在接收端具有高速光电转换模块。
可选的，在发送端和接收端之间还有电源线和接地线。
可选的，所述正常速度为60KHz-100KHz。
本发明具有如下的优点：
1、本发明在传统意义的DVI或者HDMI线的基础上在数据线的播放端增加了控制信号代理模块，在不影响视频信号传输功能的情况下，通过控制信号代理模块降低DDC信号数据传输速率，避免因长距离电容/负载对通讯数据的影响，进而实现更长距离的传输，打破DVI和HDMI线缆传输距离的局限。
2、本发明控制信号代理模块具有掉电存储功能，如果控制信号代理模块在一段时间内无法读取显示器正确的EDID信息，可以将存储的EDID反馈给播放器，解决部分点不亮的问题。
3、本发明通过更新控制信号代理模块的固件，存储和调整显示器EDID内容，然后反馈给播放器用来指定输出视频的分辨率。
4、本发明的控制信号代理模块与显示器通讯成功显示器会回ACK信号给控制信号代理模块，通过控制信号代理模块不断发送IIC命名，来判断显示器是否已正确连接，从而省掉一根HPD铜线，减少成本，缩小线径。
附图说明
图1是现有技术中频率与周期关系的示意图；
图2是根据本发明具体实施例的支持远距离传输的高清视频信号线的示意图；
图3是根据本发明具体实施例的支持远距离传输的高清视频信号线减少控制信号线的实施例的示意图；
图4是根据本发明具体实施例的支持远距离传输的高清视频信号线利用光纤传输的示意图；
图5是根据本发明具体实施例的支持远距离传输的高清视频信号线的工作流程图。
图中的附图标记所分别指代的技术特征为：
1、发送端；2、接收端；3、高速媒体信号线；31、高速电光转换模块；32、高速光电转换模块；4、低速控制信号线；5、控制信号代理模块；6、电源线；7、地线；8、播放端；9、显示端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
参见图1，示出了现有技术中频率与周期关系的示意图，可见频率和周期的关系是：f＝1/T。100KHz/50KHz的时钟速率对应的一个周期的时间如下所示：
T1＝1/f＝1/100 000＝0.00001S＝10us。
T2＝1/f＝1/50 000＝0.00002S＝20us。
因此，本发明在于，在数据线的播放端，即Source端设置控制信号代理模块，降低对于EDID信号的读取速率，避免长距离电容/负载对数据传输的影响，不会因上升沿时间过长致高电平持续的时间过短而通讯异常，进而实现更长距离的传输，打破DVI和HDMI线缆传输距离的局限。
进一步的，本发明对于EDID信号的转发、调整利用控制信号代理模块进行了改进，并通过显示器端IIC信号的ACK信号来判断是否正确连接，进而省掉一根HPD铜线，进一步减少线缆的成本。
以HDMI连接线为例，通常HDMI连接线包含四路TMDS(Transition MinimizedDifferential Signaling，最小化传输差分信号)高速信号和四个控制信号，显示端10从HDMI接口中接受到的四路TMDS高速信号是TMDS_0,TMDS_1,TMDS_2,TMDS_CLK。与视频端相连接的四路控制信号是SCL，SDA，CEC，HPD(Hot Plug Detect)。
而对于，DVI信号线，控制信号主要包括：两路DDC信号和一路HPD信号。
其中SCL，SDA也可以称为IIC信号。
具体的，参见图2，示出了根据本发明具体实施例的支持远距离传输的高清视频信号线的示意图。
一种支持远距离传输的高清视频信号线，包括发送端1，接收端2以及在发送端1和接收端2之间高速媒体信号线3和低速控制信号线4，所述发送端1用于连接播放端8，所述接收端2用于连接显示端9，所述低速控制信号线4用于传输音视频控制信号，所述高速媒体信号线3用于传输音视频数据信号；
在所述发送端1具有控制信号代理模块5，一端与播放端8连接，另外一端与发送控制信号至显示端9，用于控制低速控制信号线上低速控制信号的传输，并且模拟播放端8，通过IIC信号以正常速度1/3～1/5的速度读取显示端9的EDID信号，当所述控制信号代理模块5读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块5将其转发至播放端8，
因此，播放器能够根据控制信号代理模块5传送的EDID信息，输出相应高速视频信号，进而完成视频传输。
具体的，在本发明中，控制信号代理模块5能够以MCU控制器的方式实现。
并且，相对于EDID信号正常的60-100K(Kbit/S)的读取速率，控制信号代理模块5能够以10K-20K(Kbit/S)的速率进行读取，即正常速率的1/3～1/5。
进一步的，当所述控制信号代理模块5读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块5将其转发至播放端8具体为：
所述控制信号代理模块5将到达播放端8的HPD信号强制拉高，通常是拉高到5V，则播放器端收到该HPD信号后会去读取控制信号代理模块5从显示端9读取的EDID信息。
EDID是显示器的分辨率、色深等参数，如果无法获取到正确的EDID信息，将导致显示器无法正常工作。
因此，进一步的，可以在控制信号代理模块5设置掉电存储模块，存储EDID信息，如果控制信号代理模块5在一端时间内无法正确的读取显示端正确的EDID信息，则将所述存储的EDID信息转发给播放器，解决部分点不亮的问题，使得显示器正常工作。
因此，本发明进一步的，可以更新控制信号代理模块5上的掉电存储模块的信息，存储和调整显示器EDID内容，然后反馈给播放器用来指定输出视频的分辨率。
进一步的，参见图3，在本发明中，控制信号代理模块5与显示器通讯成功显示器会回ACK信号给控制信号代理模块5，以此来判断是否连接成功，本发明通过控制信号代理模块5不断发送IIC命名，当控制信号代理模块5收到显示器回的ACK信号后判断显示器已连接，然后控制信号代理模块5强行将HPD置高发送给播放器，即将EDID信号转发给播放端，播放器收到后开始与控制信号代理模块5进行IIC通讯然后输出相应的高速视频信号，完成信号的传输。
利用本发明的进一步的改进，能够通过检测IIC信号的ACK信息判断是否正确连接，进而省掉一根HPD铜线，减少成本，缩小线径。
在本发明中，高速媒体信号线3和低速控制信号线4可以为铜线。
此外，参见图4，高速媒体信号线3也可以为光纤，此时，在发送端1具有高速电光转换模块31，在接收端2具有高速光电转换模块32。
即，本发明的高速媒体信号线3可以适用于铜缆和光缆的两种不同的通信介质。
进一步的，在发送端1和接收端2之间还有电源线6和接地线7。
参见图5，示出了在一个具体的实施例中，本发明的支持远距离传输的高清视频信号线的工作流程。
第一步：线缆连接成功后，显示端9会给出一个大于2.4V的HPD信号HPD2到TX端的控制信号代理模块5，控制信号代理模块5收到该信号后会模拟播放器端，通过IIC信号线以较低速度去读取播放器端的EDID信息，例如10K-20K；
第二步：控制信号代理模块5读到显示端9正确的的EDID信息后，将控制信号代理模块5到播放器的HPD1强制拉高，即转发Sink端的HPD信号，一般是拉高到5V，播放端8收到该HPD信号后会去读取控制信号代理模块5从显示端9读取的EDID信息，若在一定时间内读取的EDID信息错误，可将存储在控制信号代理模块5中的EDID信息(上次上电存储的正确EDID信息)提供给播放器，避免显示器无法工作的情况。
第三步：播放器根据控制信号代理模块5传送的EDID信息，输出相应高速视频信号，进而完成视频传输。
综上，本发明具有如下的优点：
1、本发明在传统意义的DVI或者HDMI线的基础上在数据线的播放端增加了控制信号代理模块，在不影响视频信号传输功能的情况下，通过控制信号代理模块降低DDC信号数据传输速率，避免长距离电容/负载对数据传输的影响，不会因上升沿时间过长致高电平持续的时间过短而通讯异常，进而实现更长距离的传输，打破DVI和HDMI线缆传输距离的局限。
2、本发明控制信号代理模块具有掉电存储功能，如果控制信号代理模块在一段时间内无法读取显示器正确的EDID信息，可以将存储的EDID反馈给播放器，解决部分点不亮的问题。
3、本发明通过更新控制信号代理模块的固件，存储和调整显示器EDID内容，然后反馈给播放器用来指定输出视频的分辨率。
4、本发明的控制信号代理模块与显示器通讯成功显示器会回ACK信号给控制信号代理模块，通过控制信号代理模块不断发送IIC命名，来判断显示器是否已正确连接，从而省掉一根HPD铜线，减少成本，缩小线径。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (10)

1.一种支持远距离传输的高清视频信号线，其特征在于，包括：
发送端，接收端以及在发送端和接收端之间高速媒体信号线和低速控制信号线，所述发送端用于连接播放端，所述接收端用于连接显示端，所述低速控制信号线用于传输音视频控制信号，所述高速媒体信号线用于传输音视频数据信号；
在所述发送端具有控制信号代理模块，一端与播放端连接，另外一端与发送控制信号至显示端，用于控制低速控制信号线上低速控制信号的传输，并且模拟播放端，通过IIC信号以正常速度的1/3～1/5的速度读取显示端的EDID信号，当所述控制信号代理模块读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块将其转发至播放端，
播放器能够根据控制信号代理模块传送的EDID信息，输出相应高速视频信号。
2.根据权利要求1所述的高清视频信号线，其特征在于，
所述控制信号代理模块能够以10K-20K的速率进行EDID信息的读取。
3.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
在控制信号代理模块设置掉电存储模块，存储EDID信息，如果控制信号代理模块在一端时间内无法正确的读取显示端正确的EDID信息，则将所述存储的EDID信息转发给播放器。
4.根据权利要求3所述的高清视频信号线，其特征在于，
更新控制信号代理模块上的掉电存储模块的信息，存储和调整显示器EDID内容，用于反馈给播放器用来指定输出视频的分辨率。
5.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
控制信号代理模块与显示器通讯成功显示器会回ACK信号给控制信号代理模块，以此来判断是否连接成功，通过控制信号代理模块不断发送IIC命名，当控制信号代理模块收到显示器回的ACK信号后判断显示器已连接。
6.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
当所述控制信号代理模块读取到正确的EDID信号后，所述控制信号代理模块将其转发至播放端具体为：
所述控制信号代理模块将到达播放端的HPD信号强制拉高，则播放器端收到该HPD信号后会去读取控制信号代理模块从显示端读取的EDID信息。
7.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
高速媒体信号线和低速控制信号线为铜线。
8.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
高速媒体信号线为光纤，发送端具有高速电光转换模块，在接收端具有高速光电转换模块。
9.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
在发送端和接收端之间还有电源线和接地线。
10.根据权利要求2所述的高清视频信号线，其特征在于，
所述正常速度为60KHz-100KHz。
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