CN116980564A - 中继器、接收端插头、有源线缆及信号传输方法 - Google Patents
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Abstract
本披露公开了一种中继器、接收端插头、有源线缆及信号传输方法。该中继器用于连接信号发送端与信号接收端，并将来自信号发送端的信号转发给信号接收端，中继器包括：电压输入端与电压输出端，电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端。通过本披露实施例可以获取到来自信号发送端以外的电压信号，并通过中继器的电压输出端将该电压信号传输至信号接收端，从而为信号接收端中接收多媒体信号的接口提供一定的电压信号，进而点亮信号接收端处的显示设备，有效解决了多媒体信号传输过程中出现的供电兼容性问题。
Description
技术领域
本披露一般涉及通信技术领域。更具体地，本披露涉及一种中继器、接收端插头、有源线缆及信号传输方法。
背景技术
随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对获取高清晰视频信号的需求越来越强烈。基于此，用于视频源和显示设备之间通信的DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)、HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口)等音视频传输协议相继出现。
其中，视频源和显示设备之间的音视频传输过程包括高速信号的传输和低速信号的传输。具体地，早期的技术高速信号即视频信号可以通过铜缆或者光纤的方法进行传输，以提高传输速率的同时，减少损耗。但HPD(Hot Plug Detect，热插拔检测)信号，SCL(Serial CLock，串行时钟)信号，SDA(Serial Data，串行数据)信号，CEC(ConsumerElectronics Control，消费电子控制)信号等低速信号的传输仍然具有各种问题。而后出现了低速信号光电透传技术，实现将与视频源连接的发送端和与显示设备连接的接收端通过有源线缆连接。该技术可在发送端将低速信号与低压差分信号相互转换，然后进行光电互转，在有源线缆中以光信号的方式传输给有源线缆的接收端，在有源线缆的接收端将光信号光电转换为电信号透传到显示设备。
然而，对于支持Non-Link Recoverable Off状态的显示设备而言，在休眠状态下，如果HDMI接口的电源输入引脚Pin脚没有获取5V电压信号，该显示设备会一直处于该休眠状态，连接有源线缆后可能出现无法点亮的兼容性问题。
有鉴于此，亟需提供一种应用于信号传输的方案，以便解决插拔、休眠和唤醒等各种应用场景下多媒体信号传输过程中出现的与支持Non-Link Recoverable Off状态的显示设备的兼容性问题。
发明内容
为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本披露在多个方面中提出了应用于信号传输的方案。
在第一方面中，本披露提供一种中继器，中继器用于连接信号发送端与信号接收端，并将来自信号发送端的信号转发给信号接收端，中继器包括：电压输入端与电压输出端，电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端。
在一些实施例中，中继器包括HDMI连接器，用于连接信号接收端，第一电压输出端是HDMI连接器的电源输出引脚，电压输入端包括第一连接器。
在一些实施例中，中继器还包括：高速信号线，高速信号线用于连接信号发送端的高速信号线。
在一些实施例中，中继器包括用于连接信号发送端的第二连接器，第二连接器与高速信号线连接，高速信号线通过第二连接器连接信号发送端的高速信号线；第二连接器与第一连接器连接，第一连接器将接收到的电压信号输出至第二连接器。
在一些实施例中，中继器还包括：信号处理芯片；信号处理芯片用于将来自信号发送端的高速信号和/或低速信号转发给信号接收端。
在一些实施例中，信号处理芯片与第一连接器连接，第一连接器将接收到的电压信号输出至信号处理芯片。
在一些实施例中，第一连接器的电源输入引脚与HDMI连接器的电源输出引脚连接。
在一些实施例中，中继器还包括：电压转换电路；电压转换电路的输入端用于接收电压信号，电压转换电路的输出端通过磁珠连接至高速信号线。
在一些实施例中，中继器还包括：控制器与开关，控制器的输出端与开关的控制端连接，开关一输入端与第一连接器的电源输入引脚连接，开关的输出端与HDMI连接器的电源输出引脚连接；控制器用于控制开关闭合或断开，具体包括：响应于第二连接器接收到来自信号发送端的信号，控制器控制开关闭合或断开。
在一些实施例中，中继器还包括开关电路，第二连接器还包括电压输入引脚，开关电路的第一输入端与第二连接器的电压输入引脚连接，开关电路的第二输入端与第一连接器的电源输入引脚连接，开关电路的输出端与HDMI连接器的电源输出引脚连接；响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号小于第一阈值，开关电路连接开关电路的第二输入端与开关电路的输出端；响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号大于或等于第一阈值，开关电路连接开关电路的第一输入端与开关电路的输出端。
在一些实施例中，中继器包括：HDMI母头连接器、HDMI公头连接器和Y-Cable线缆；HDMI母头连接器用于连接信号发送端；HDMI公头连接器用于连接信号接收端；Y-Cable线缆包括第一连接器；电压输入端是第一连接器的电源输入引脚；第一电压输出端是HDMI公头连接器的电源输出引脚；第一连接器的电源输入引脚与HDMI公头连接器的电源输出引脚通过Y-Cable线缆相连接。
在一些实施例中，HDMI母头连接器的电源输入引脚与HDMI公头连接器的电源输出引脚不连接。
在第二方面中，本披露提供一种接收端插头包括：如第一方面任一项的中继器。
在一些实施例中，接收端插头还包括：第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接高速信号线。
在一些实施例中，中继器的电压输出端还包括：第二电压输出端；第一低速信号光电传输模块的供电接口连接第二电压输出端，以获取中继器从电压输入端接收到的电压信号。
在一些实施例中，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上。
在一些实施例中，中继器通过转换接头与接收端插头可拆卸式连接，或者，中继器集成在接收端插头内部。
在第三方面中，本披露提供一种有源线缆包括：发送端插头、光缆以及如第二方面的接收端插头；其中，发送端插头用于连接源端。
在一些实施例中，接收端插头包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块；发送端插头包括第二高速信号光电传输模块和第二低速信号光电传输模块；其中，第二高速信号光电传输模块通过光缆与第一高速信号光电传输模块连接；第二低速信号光电传输模块通过光缆与第一低速信号光电传输模块连接；第一高速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上；第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上或连接在中继器的第二电压输出端。
在第四方面中，本披露提供一种信号传输方法，应用于中继器，中继器包括电压输入端与电压输出端，电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端，方法包括：响应于接收到电压信号，中继器将电压信号传输至信号接收端，以提供信号接收端所需的第一电压信号。
在一些实施例中，中继器包括开关电路以及用于连接信号发送端的第二连接器，第二连接器还包括电压输入引脚；方法还包括：响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号小于第一阈值，开关电路连接电压输入端与开关电路的输出端；响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号大于或等于第一阈值，开关电路连接第二连接器的电压输入引脚与开关电路的输出端。
在一些实施例中，中继器包括第一连接器、控制器、开关及用于连接所述信号发送端的第二连接器，控制器的输出端与开关的控制端连接；开关一输入端通过第一连接器与电压输入端连接，开关输出端与第一电压输出端连接；方法还包括：响应于中继器接收到信号发送端的信号，控制器控制开关闭合。
在一些实施例中，第二连接器与中继器的高速信号线连接，第二连接器与第一连接器连接；方法还包括：响应于中继器接收到电压信号，中继器将电压信号传输至高速信号线，以作为接收端插头的光电传输模块的供电信号。
在一些实施例中，中继器包括电压转换电路，电压转换电路的输入端用于接收电压信号，电压转换电路的输出端连接至高速信号线；中继器将电压信号传输至高速信号线，包括：电压转换电路将电压信号转换为降压信号，并将降压信号传输至高速信号线。
在一些实施例中，接收端插头中的光电传输模块包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线，方法还包括：响应于中继器接收到电压信号，中继器将电压信号传输至高速信号线；响应于第一高速信号光电传输模块接收到高速电信号，第一高速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号；响应于第一低速信号光电传输模块接收到低速电信号，第一低速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号。
在一些实施例中，接收端插头中的光电传输模块包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接中继器的第二电压输出端，方法还包括：响应于中继器接收到电压信号，中继器将电压信号传输至高速信号线；响应于第一高速信号光电传输模块接收到高速电信号，第一高速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号；响应于第一低速信号光电传输模块接收到低速电信号，第一低速信号光电传输模块从第二电压输出端获取供电信号。
在一些实施例中，中继器的高速信号线与接收端插头的高速信号线连接，中继器的低速信号线与接收端插头的低速信号线连接，方法还包括：第一高速信号光电传输模块将接收的高速光信号转换成第一高速电信号，并经接收端插头和中继器的高速信号线将其传输到信号接收端；第一低速信号光电传输模块将接收的低速光信号转换成第一低速电信号，并经接收端插头和中继器的低速信号线将其传输到信号接收端。
通过如上所提供的中继器，本披露实施例可以从中继器的电压输入端获取到来自信号发送端以外的电压信号，并通过中继器的电压输出端将该电压信号传输至信号接收端的第一电压输出端，从而为信号接收端中接收多媒体信号的接口的电源输入引脚提供5V的电压信号，进而点亮信号接收端处的显示设备，以将显示设备从休眠模式唤醒，有效解决了多媒体信号传输过程中出现的供电兼容性问题。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本披露示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本披露的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1示出了本披露一些实施例的中继器的示例性结构图；
图2示出了本披露另一些实施例的中继器的示例性结构图；
图3示出了本披露又一些实施例的中继器的示例性结构图；
图4示出了本披露另一些实施例的中继器的示例性结构图；
图5示出了本披露又一些实施例的中继器的示例性结构图；
图6示出了本披露一些实施例的接收端插头的示例性结构图；
图7示出了本披露另一些实施例的接收端插头的示例性结构图；
图8示出了本披露一些实施例的有源线缆的示例性结构图。
具体实施方式
下面将结合本披露实施例中的附图，对本披露实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本披露一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本披露中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本披露保护的范围。
应当理解，本披露的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本披露说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本披露。如在本披露说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本披露说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合附图来详细描述本披露的具体实施方式。
示例性应用场景
低速信号光电透传技术可在发送端将低速信号与进行光电互转，在有源线缆中以光信号的方式传输给有源线缆的接收端，在有源线缆的接收端将光信号光电转换为电信号透传到显示设备。由于有源线缆的传输介质为光纤，对于一些有源线缆，源端的提供的5V电压信号没有被有源线缆从源端传输到接收端。
对于支持Non-Link Recoverable Off状态的显示设备而言，在休眠状态下，如果显示设备的HDMI接口的电源输入引脚(Pin脚)没有获取5V电压信号，该显示设备会一直处于该休眠状态，连接有源线缆后可能出现无法点亮的兼容性问题。在意图唤醒显示设备时，源端会发出5V电压信号，但连接源端与显示设备的有源线缆可能不会把源端发出的5V电压信号传输给显示设备的HDMI接口的电源输入引脚，并导致处于Non-Link Recoverable Off状态的显示设备因未接收到5V信号而一直处于该休眠状态。
示例性应用方案
有鉴于此，本披露实施例提供了一种应用于信号传输的方案，其通过中继器从信号发送端以外获取电压信号，并通过中继器将该电压信号传输至信号接收端的第一电压输出端，从而为信号接收端中接收多媒体信号的接口提供一定的电压信号，能够有效解决多媒体信号传输过程中出现的供电兼容性问题。
图1示出了本披露一些实施例的中继器100的示例性结构图。如图1所示，该中继器用于连接信号发送端与信号接收端，以将信号发送端发出的信号传输至信号接收端。该信号接收端为sink端，在一些实施例中，该信号接收端为显示设备，所述中继器将接收到的信号传输至显示设备，进一步地，中继器与信号接收端通过高速信号线和低速信号线连接，其中高速信号线上传输的是从信号发送端接收的高速信号，其包括音频信号和/或视频信号，低速信号线上传输的是从信号发送端接收的低速信号，其中高速信号与低速信号均为满足例如HDMI协议的数据。例如，高速信号线与低速信号线材质均为铜线，高速信号与低速信号均为通过铜线传输的电信号。
该中继器包括电压输入端与电压输出端，其中电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端。在一些实施例中，该电压信号可以来自信号接收端或外部电源，需要说明的是，当中继器从信号接收端接收电压信号时，该中继器的电压输入端与电压输出端的接口为信号接收端上的不同的接口(例如，USB接口)。在实际应用时，当接入支持Non-Link Recoverable off状态的显示设备的需要5V的电压信号Vcc来唤醒，中继器的电压输入端可以从显示设备或外部电源中获取该5V的电压信号Vcc，并通过第一电压输出端将其转发至显示设备的HDMI接口，以使显示设备退出Non-Link Recoverable off状态或唤醒显示设备。
在一些实施例中，图1所示的中继器还可以包括：HDMI母头连接器、HDMI公头连接器和Y-Cable线缆，其中HDMI母头连接器用于连接信号发送端，HDMI公头连接器用于连接信号接收端，Y-Cable线缆包括第一连接器，中继器的电压输入端为第一连接器的电源输入引脚，中继器的第一电压输出端是HDMI公头连接器的电源输出引脚，第一连接器的电源输入引脚与HDMI公头连接器的电源输出引脚连接。
需要说明的，用于连接信号发送端的连接器可以采用其他类型的连接器，包括但不限于type-c、DVI、VGA连接器。不加特殊说明，后文中提到的HDMI连接器为HDMI公头连接器。第一连接器包括但不限于2芯电源插头、3芯电源插头、多芯电源插头、USB接头和航空插头。
进一步地，图2示出了本披露另一些实施例的中继器200的示例性结构图，如图2所示，该中继器的第一电压输出端为HDMI连接器，且该中继器通过该连接器与显示设备连接，具体地，中继器的第一电压输出端为该HDMI连接器的电源输出引脚，电压信号Vcc通过HDMI连接器的电源输出引脚传输至信号接收端，进而将显示设备从休眠状态点亮。
在一些实施例中，中继器的电压输入端包括第一连接器，该第一连接器的输入端用于从所述信号发送端以外接收电压信号。进一步地，中继器包括用于连接信号发送端的第二连接器，第二连接器与中继器的高速信号线连接，中继器的高速信号线通过第二连接器连接信号发送端的高速信号线，中继器的高速信号线还与信号接收端的高速信号线连接，使得来自信号发送端的高速信号能够通过第二连接器传输至中继器的高速信号线，并进一步传输至信号接收端。该第二连接器还与第一连接器连接，具体地，第二连接器可以从中继器获取电压信号，以将第一连接器接收到的电压信号传输给信号发送端。或者，第二连接器也可以通过其电压输入引脚将信号发送端的电压信号传输给信号接收端。
更进一步地，第一连接器的电源输入引脚还与HDMI连接器的电源输出引脚连接。具体地，在实际应用时，第一连接器从信号发送端以外接收电压信号后，通过电源输入引脚将该电压信号传输至HDMI连接器的电源输出引脚，进而为信号接收端提供5V的电压信号。
基于前文任一实施例所示的中继器，图3示出了本披露又一些实施例的中继器300的示例性结构图，如图3所示，该中继器还包括信号处理芯片，该信号处理芯片用于将来自信号发送端的高速信号和/或低速信号转发给信号接收端，具体地，信号处理芯片用于对输入的高速信号和/或低速信号进行信号加强处理，从而增加信号的传输距离和传输质量。在实际应用时，该信号处理芯片可以采用Redriver类型的芯片和/或Repeater类型的芯片。
可选地，根据本申请实施例的中继器可以不包括信号处理芯片，以及通过高速信号线将来自信号发送端的高速信号直接传输给信号接收端，以及通过低速信号线将来自信号发送端的低速信号直接传输给信号接收端。
在一些实施例中，如图3所示，信号处理芯片的数量可以为1个，该信号处理芯片的输入端分别接入信号发送端的高速信号线和低速信号线，信号处理芯片的输出端分别接入中继器的高速信号线和低速信号线。在另一些实施例中，也可以采用2个信号处理芯片，其中一个的输入端连接信号发送端的高速信号线，以用于加强高速信号，另一个的输入端连接信号发送端的低速信号线，以用于加强低速信号。依然可选地，采用1个信号处理芯片仅将来自信号发送端的高速信号加强后提供给信号接收端，而通过低速信号线将来自信号发送端的低速信号直接传输给信号接收端。
进一步地，该信号处理芯片还与第一连接器连接，第一连接器从信号发送端以外接收电压信号后，将接收到的电压信号输出至信号处理芯片，从而为该信号处理芯片供电。
在一些实施例中，可以通过控制器和开关来控制是否将第一连接器获取到的电压信号传输给信号接收端，实现支持Non-Link Recoverable Off状态的显示设备的休眠与唤醒，从而降低系统的功耗。为了辅助理解，本披露的图4示出了本披露另一些实施例的中继器400的示例性结构图。可选地，前文中图1至图3所示的中继器还可以包括控制器与开关，其中控制器的输出端与开关的控制端连接，控制器通过输出端向开关的控制端发送闭合指令或断开指令，以控制开关闭合或断开。依然可选地，前文中图1至图3所示的中继器不包括控制器与开关。
继续参看图4，该开关的一个输入端与第一连接器的电源输入引脚连接，开关的输出端与HDMI连接器的电源输出引脚连接，控制器控制开关闭合或断开的步骤具体包括：响应于中继器接收到来自信号发送端的信号，控制器控制开关闭合或断开。
示例性地，控制器的一个输入端连接在低速信号线上，用于检测低速信号线上是否出现了特定消息，若检测到该特定消息出现，则闭合开关，使得第一连接器的电压输入端与第一电压输出端呈连接状态，从第一连接器的电压输入端获取的5V的电压信号能够经由HDMI连接器的电源输出引脚传输至显示设备，使得显示设备唤醒；若未检测到该特定消息出现，则断开开关，使得第一连接器的电压输入端与第一电压输出端断开，使得5V的电压信号不会影响显示设备的工作状态。通过设置控制器与开关，使得源端或有源线缆连接源端的插头可以通过传输该特定消息来控制是否借助从第一连接器的电压输入端获取的5V的电压信号来控制显示设备的工作状态。
在另一些实施例中，中继器还可以包括开关电路。为了辅助理解，本披露的图5示出了本披露另一些实施例的中继器500的示例性结构图，如图5所示，该开关电路包括第一输入端和第二输入端两个输入端，第二连接器包括电压输入引脚，其中开关电路的第一输入端与第二连接器的电压输入引脚连接，开关电路的第二输入端与第一连接器的电源输入引脚连接，开关电路的输出端与HDMI连接器的电源输出引脚连接。基于上述连接结构，开关电路能够对第二连接器的电压输入引脚的电压信号进行检测，判断该电压信号是否存在，并根据判断结果将来自第一连接器的电压信号或来自第二连接器的电压信号传输至信号接收端。
具体地，开关电路的运行过程如下：由于开关电路的第一输入端与第二连接器的电压输入引脚连接，因此开关电路可以对第二连接器的电压输入引脚的电压信号进行检测，响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号大于或等于第一阈值，说明信号发送端提供了5V的电压信号，此时无需从外部获取5V的电压信号，也能够将支持Non-LinkRecoverable off状态的显示设备唤醒，因此开关电路连接开关电路的第一输入端与开关电路的输出端，显示设备直接通过第二连接器从信号发送端的获取5V电压信号唤醒。若第二连接器的电压输入引脚的电压信号小于第一阈值，此时信号发送端没有提供5V的电压信号或提供的电压信号不足以唤醒显示设备，则开关电路连接开关电路的第二输入端与开关电路的输出端，开关电路能够将第一连接器获取的5V电压信号传输至信号接收端。
图6的实施例的中继器除了可以连接不传输5V电压信号的有源线缆的Sink端连接器与显示设备，还可以连接普通的(传输5V电压信号)的线缆的Sink端连接器与显示设备。通过开关电路识别线缆的Sink端连接器是否输出有效的5V电压信号，来选择将Sink端连接器提供的5V电压信号提供给信号接收端，还是将来自第一连接器的5V电压信号提供给信号接收端。从而图6的实施例的中继器可以适用于或兼容更多种类的线缆，而不限于与有源线缆配合使用。
基于前文任一实施例示出的中继器，本披露提供了一种接收端插头，其包括前文任一实施例所示的中继器。进一步地，该中继器可以通过转换接头与接收端插头可拆卸式连接，也可以集成在接收端插头内部。
在一些信号传输方案中，源端发出的信号以光信号的形式在线缆中传输，在其传输至信号接收端之前，需要将其从光信号形式转换为电信号形式，方能被信号接收端的显示设备识别。在实际应用时，通常使用光电传输模块来完成光信号与电信号的之间的转换。为了光电传输模块的正常运行，需要向光电传输模块的供电接口输入一定的电压信号，以完成光电传输模块的供电。在一些供电方案中，光电传输模块可以从其连接的高速信号线上取电，但这种方案可能存在供电不足的问题。
为了解决上述问题，图6示出了本披露一些实施例的接收端插头600的示例性结构图，如图6所示，该接收端插头还可以包括：第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中第一高速信号光电传输模块用于将高速信号线上的高速信号由光信号形式转换成电信号形式，第一低速信号光电传输模块用于将低速信号线上的低速信号由光信号形式转换成电信号形式。
由于第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块需要一定的电压信号来驱动方可正常工作，因此在本实施例中，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接至高速信号线上，以从高速信号线获取电力。具体地，第一高速信号光电传输模块的供电接口可以连接至高速信号线上的电气连接点VCM_RX。
在前文任一实施例示出的中继器的基础上，中继器还包括电压转换电路，电压转换电路的输入端用于接收第一连接器输入的电压信号，电压转换电路的输出端通过磁珠连接至高速信号线。高速信号线可以通过磁珠上拉到电压转换电路的输出端提供的电压信号，以进一步加强供电，以保证光电传输模块供电正常，高速信号和低速信号可以正常传输。在实际应用时，通常采用3.3V的电压信号加强供电，当本实施例采用同一个外部电源或显示设备同时为光电传输模块和HDMI电压输出端供电时，由于二者所需的电压信号大小不同，因此需要使用电压转换电路将5V的电压信号转换成3.3V的电压信号后，再接入至高速信号线。
具体地，第一连接器的电源输入引脚分别连接电压转换电路的输入端和HDMI连接器的电源输出引脚，其中一路5V的电压信号通过HDMI连接器的电源输出引脚传输至信号接收端，另一路5V的电压信号在电压转换电路中进行降压处理后，形成3.3V的电压信号，输出至高速信号线上。
在本实施例中，第一低速信号光电传输模块的取电方式包括两种。在其中一种取电方式中，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上。进一步地，第一低速信号光电传输模块的供电接口可以与第一高速信号光电传输模块的供电接口连接至同一电气连接点VCM_RX。
为了便于说明第一低速信号光电传输模块的另一种取电方式，图7示出了本披露另一些实施例的接收端插头700的示例性结构图，如图7所示，在另一种取电方式中，第一低速信号光电传输模块的供电接口可以从中继器直接获取电压信号，具体地，中继器的电压输出端还包括第二电压输出端，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接该第二电压输出端，以获取中继器从电压输入端接收到的电压信号。
在前文任一实施例示出的接收端插头的基础上，本披露提供了一种有源线缆，其包括发送端插头、光缆以及接收端插头，其中发送端插头用于连接源端，以接收源端发出的信号，将通过光缆将该信号传输至接收端插头。
下面结合图8对有源线缆的结构进行说明，图8示出了本披露一些实施例的有源线缆800的示例性结构图，如图8所示，在一些实施例示出的有源线缆中，接收端插头包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，发送端插头包括第二高速信号光电传输模块和第二低速信号光电传输模块。在光缆中，源端发出的电信号将以光信号形式进行传输，因此在通过光缆传输源端发出的信号之前，发送端插头内的第二高速信号光电传输模块和第二低速信号光电传输模块将对信号进行光电转换，以输出光信号形式的信号，当光缆将该光信号形式的信号传输至接收端插头时，第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块将对其进行光电转换，以将其还原成电信号形式。
具体地，第二高速信号光电传输模块通过光缆与第一高速信号光电传输模块连接，以形成源端发出的高速信号的传输通道，第二低速信号光电传输模块通过光缆与第一低速信号光电传输模块连接，以形成源端发出的低速信号的传输通道。
进一步地，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上，以从高速信号线上取电；第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在高速信号线上以从高速信号线上取电，或连接在中继器的第二电压输出端以从中继器获取电压信号。
以上对本披露所示信号传输方案中所采用的中继器、接收端插头以及有源线缆的结构进行了详尽说明，为了清楚说明信号传输过程，下面将结合中继器结构对中继器的供电过程进行说明，结合接收端插头的结构对接收端插头的信号转换过程进行说明，以及结合有源线缆的结构对利用该有源线缆完成信号传输的过程进行说明。
首先结合中继器结构说明的中继器的供电过程，本实施例的中继器的结构可以如图1所示，与之对应地，该中继器在信号传输过程中可以通过执行以下步骤完成供电：响应于从电压接收端接收到电压信号，中继器将该电压信号从第一电压输出端传输至信号接收端，以提供信号接收端所需的第一电压信号。
进一步地，本披露另一些实施例的中继器可以如图5所示，包括开关电路以及用于连接信号发送端的第二连接器，其中第二连接器包括电压输入引脚，开关电路的第一输入端与第二连接器的电压输入引脚连接，开关电路的第二输入端与第一连接器连接，开关电路的输出端与中继器的第一电压输出端连接。与之对应地，该中继器在信号传输过程中可以通过执行以下步骤完成供电控制：响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号小于第一阈值，开关电路连接开关电路的第二输入端与开关电路的输出端，以连接电压输入端与第一电压输出端；以及响应于第二连接器的电压输入引脚的电压信号大于或等于第一阈值，开关电路连接开关电路的第一输入端与开关电路的输出端，以连接第二连接器的电压输入引脚与开关电路的输出端。
进一步地，该第二连接器分别与高速信号线和第一连接器连接，在信号传输过程中，中继器可以通过执行以下步骤完成供电：响应于中继器接收到电压信号，中继器将电压信号通过第一连接器和第二连接器传输至信号发送端的高速信号线，以作为接收端插头的光电传输模块的供电信号。
鉴于实际应用时，通常采用3.3V的电压信号加强供电，因此当本实施例采用同一个外部电源或显示设备同时为光电传输模块和HDMI电压输出端供电时，由于二者所需的电压信号大小不同，因此需要使用电压转换电路将5V的电压信号转换成3.3V的电压信号后，再接入至高速信号线。
示例性地，本披露的另一些实施例的中继器还可以，包括电压转换电路，其中电压转换电路的输入端用于接收电压信号，电压转换电路的输出端连接至高速信号线。与之对应地，该中继器在信号传输过程中可以通过执行以下步骤将电压信号传输至高速信号线：电压转换电路将电压信号转换为降压信号，并将降压信号传输至高速信号线。
在一些实施例中，如图4所示，中继器也可以包括第一连接器、控制器与开关，其中控制器的输出端与开关的控制端连接，开关的一个输入端通过第一连接器连接至电压输入端，开关的输出端连接至第一电压输出端，则与之对应地，该中继器在信号传输过程中可以通过执行以下步骤完成供电控制：响应于中继器接收到信号发送端的信号，控制器控制开关闭合，使得从电压输入端输入的5V电压信号能够从开关的输出端传输至第一电压输出端，从而输出至信号接收端。
接着结合接收端插头的结构对接收端插头的信号形式转换过程进行说明。如图6所示，接收端插头中的光电传输模块包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中第一高速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线。与之对应地，接收端插头通过执行如下步骤进行取电以完成信号转换：
响应于中继器接收到电压信号，接收端插头中的中继器将电压信号传输至高速信号线；
响应于第一高速信号光电传输模块接收到高速电信号，第一高速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号；
响应于第一低速信号光电传输模块接收到低速电信号，第一低速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号。
在另一实施例中，第一低速信号光电传输模块也可以采用另一种取电方式。如图7所示，接收端插头中的光电传输模块包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中第一高速信号光电传输模块的供电接口连接接收端插头的高速信号线，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接中继器的第二电压输出端。与之对应地，接收端插头通过执行如下步骤进行取电以完成信号转换：
响应于中继器接收到电压信号，接收端插头中的中继器将电压信号传输至高速信号线；
响应于第一高速信号光电传输模块接收到高速电信号，第一高速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号；
响应于第一低速信号光电传输模块接收到低速电信号，第一低速信号光电传输模块从第二电压输出端获取供电信号。
进一步地，中继器的高速信号线与接收端插头的高速信号线连接，中继器的低速信号线与接收端插头的低速信号线连接，与之对应地，接收端插头通过执行如下步骤完成信号转换：
第一高速信号光电传输模块将接收的高速光信号转换成第一高速电信号，并经接收端插头和中继器的高速信号线将其传输到信号接收端；
第一低速信号光电传输模块将接收的低速光信号转换成第一低速电信号，并经接收端插头和中继器的低速信号线将其传输到信号接收端。
接下来，基于前文实施例所示出的中继器结构及其运行过程，以及接收端插头结构及其运行过程，对有源线缆中的信号传输过程进行详尽介绍。
首先对本实施例中的有源线缆的结构进行介绍，本实施例的有源线缆包括发送端插头、光缆以及前文任一实施例所示的接收端插头，其中发送端插头用于连接源端，以接收源端发出的多媒体信号，具体包括高速电信号和低速电信号，其中高速电信号可以包括视频信号和/或音频信号，低速电信号可以包括HPD信号、SCL信号、SDA信号和CEC信号等等。
发送端插头还包括：连接在高速信号线上的第二高速信号光电传输模块和连接在低速信号线上的第二低速信号光电传输模块，其中第二高速信号光电传输模块从高速信号线上接收到来自源端的高速电信号并将其转换成高速光信号，第二低速信号光电传输模块从低速信号线上接收到来自源端的低速电信号并将其转换成低速光信号。
有源线缆中的光缆可以由多条光纤组成，上述高速光信号和低速光信号通过光缆从发送端插头传输至接收端插头，具体地，光缆可以包括高速信号传输光通道和低速信号传输光通道，其中高速信号传输光通道用于传输高速光信号，低速信号传输光通道用于传输低速光信号。
接收端插头包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中第一高速信号光电传输模块连接于接收端插头的高速信号线，用于接收来自高速信号传输光通道的高速光信号并将其转换成高速电信号；第一低速信号光电传输模块连接于接收端插头的低速信号线，用于接收来自低速信号传输光通道的低速光信号并将其转换成低速电信号。接收端插头的高速信号线与中继器的高速信号线连接，接收端插头的低速信号线与中继器的低速信号线连接。
中继器包括电压输入端以及第一电压输出端，其中电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，第一电压输出端用于连接信号接收端。在实际应用时，信号接收端为一显示设备，为了便于描述，下文将以显示设备为例进行信号传输方案的说明。
中继器的电压输入端可以从显示设备上除HDMI接口以外的USB接口或其他接口上获取电压信号，或者电压输入端也可以从外部电源上获取电压信号。该电压信号通过第一电压输出端输出至显示设备的HDMI接口，以作为HDMI接口的驱动电压，从而在便于在HDMI接口接收到高速电信号时，将休眠状态的显示设备唤醒，进而显示或播放源端提供的视频和/或音频。
由于第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块完成信号的光电转换需要一定的供电电压，因此为了满足其对供电电压的要求，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接于高速信号线，第一低速信号光电传输模块的供电接口连接于高速信号线或中继器的第二电压输出端，高速信号线还通过磁珠连接上拉至一个3.3V的电压信号来加强高速信号线上的电压信号，从而保证第一高速信号光电传输模块和/或第一低速信号光电传输模块能够从高速信号线上获取到供电信号，从而正常工作。
此供电过程的具体过程如下：响应于中继器从电压接收端接收到电压信号，中继器将电压信号传输至高速信号线，需要说明的是，若中继器接收到电压信号来源于显示设备或者该电压信号来自外部电源的5V电压信号，则中继器中还设置了一个电压转换电路对其进行降压处理，以输出一个3.3V的降压信号至高速信号线。在中继器将电压信号传输至高速信号线之后，响应于第一高速信号光电传输模块接收到高速电信号，第一高速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号，接着第一高速信号光电传输模块得以正常工作，即可将接收的高速光信号转换成第一高速电信号，并经接收端插头和中继器的高速信号线将其传输到信号接收端。
若第一低速信号光电传输模块的供电接口连接于高速信号线，则中继器将电压信号传输至高速信号线之后，响应于第一低速信号光电传输模块接收到低速电信号，第一低速信号光电传输模块从接收端插头的高速信号线中获取供电信号，接着第一低速信号光电传输模块得以正常工作，即可将接收的低速光信号转换成第一低速电信号，并经接收端插头和中继器的低速信号线将其传输到信号接收端。
若第一低速信号光电传输模块的供电接口连接于中继器的第二电压输出端，则在中继器接收到电压信号后，中继器将该电压信号通过第二电压输出端输出至第一低速信号光电传输模块的供电接口，第一低速信号光电传输模块得以正常工作，即可将接收的低速光信号转换成第一低速电信号，并经接收端插头和中继器的低速信号线将其传输到信号接收端。
进一步地，接收端插头中还可以包括信号处理芯片，经过第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块转换所得的高速电信号和低速电信号可以输入至信号处理芯片中进行信号加强，信号处理芯片将加强后的高速电信号和加强后的低速电信号分别经过中继器的高速信号线和低速信号线传输至显示设备。
在一些实施例中，中继器内部可以设置有用于供电控制的控制器与开关和/或开关电路，其中通过控制器与开关和/或开关电路完成供电控制的过程已经在前文实施例中进行了详尽的描述，此处不再赘述。通过控制器与开关和/或开关电路，中继器可以在显示设备处于休眠状态且HDMI接口的供电电压不足的情况下，连接中继器的电压输入端和第一电压输出端，从而将获取的电压信号输出至显示设备的HDMI接口，为HDMI接口进行供电。以及在显示设备已处于唤醒状态或HDMI接口的供电电压充足的情况下，断开中继器的电压输入端和第一电压输出端，以节省能源。
需要说明的是，中继器可以通过HDMI连接器与显示设备中的HDMI接口连接，即第一电压输出端是HDMI连接器的电源输出引脚，具体连接结构已经在前文实施例中进行了详尽的描述，此处不再赘述。
虽然本文已经示出和描述了本披露的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本披露思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本披露的过程中，可以采用对本文所描述的本披露实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本披露的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。
Claims (20)
1.一种中继器，所述中继器用于连接信号发送端与信号接收端，并将来自所述信号发送端的信号转发给所述信号接收端，所述中继器包括：电压输入端与电压输出端，所述电压输入端用于从所述信号发送端以外接收电压信号，所述电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，所述中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端。
2.根据权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器包括HDMI连接器，用于连接所述信号接收端，所述第一电压输出端是所述HDMI连接器的电源输出引脚，所述电压输入端包括第一连接器。
3.根据权利要求2所述的中继器，其特征在于，还包括：高速信号线，所述高速信号线用于连接所述信号发送端的高速信号线。
4.根据权利要求3所述的中继器，其特征在于，所述中继器包括用于连接信号发送端的第二连接器，所述第二连接器与所述高速信号线连接，所述高速信号线通过所述第二连接器连接所述连接信号发送端的高速信号线；所述第二连接器与所述第一连接器连接，所述第一连接器将接收到的电压信号输出至所述第二连接器。
5.根据权利要求2-4任一所述的中继器，其特征在于，还包括：信号处理芯片；所述信号处理芯片用于将来自所述信号发送端的高速信号和/或低速信号转发给所述信号接收端。
6.根据权利要求5所述的中继器，其特征在于，所述信号处理芯片与第一连接器连接，所述第一连接器将接收到的电压信号输出至所述信号处理芯片。
7.根据权利要求2-6任一所述的中继器，其特征在于，所述第一连接器的电源输入引脚与所述HDMI连接器的电源输出引脚连接。
8.根据权利要求3-5任一所述的中继器，其特征在于，还包括：电压转换电路；所述电压转换电路的输入端用于接收所述电压信号，所述电压转换电路的输出端通过磁珠连接至所述高速信号线。
9.根据权利要求4所述的中继器，其特征在于，还包括：控制器与开关，所述控制器的输出端与所述开关的控制端连接，所述开关一输入端与所述第一连接器的电源输入引脚连接，所述开关的输出端与所述HDMI连接器的电源输出引脚连接；所述控制器用于控制所述开关闭合或断开，具体包括：响应于所述第二连接器接收到来自信号发送端的信号，所述控制器控制所述开关闭合或断开。
10.根据权利要求4和9任一所述的中继器，其特征在于，还包括开关电路，所述第二连接器还包括电压输入引脚，所述开关电路的第一输入端与所述第二连接器的电压输入引脚连接，所述开关电路的第二输入端与所述第一连接器的电源输入引脚连接，所述开关电路的输出端与所述HDMI连接器的电源输出引脚连接；响应于所述第二连接器的电压输入引脚的电压信号小于第一阈值，所述开关电路连接所述开关电路的第二输入端与所述开关电路的输出端；响应于所述第二连接器的电压输入引脚的电压信号大于或等于第一阈值，所述开关电路连接所述开关电路的第一输入端与所述开关电路的输出端。
11.根据权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器包括：HDMI母头连接器、HDMI公头连接器和Y-Cable线缆；
所述HDMI母头连接器用于连接所述信号发送端；
所述HDMI公头连接器用于连接所述信号接收端；
所述Y-Cable线缆包括第一连接器；
所述电压输入端是所述第一连接器的电源输入引脚；
所述第一电压输出端是所述HDMI公头连接器的电源输出引脚；
所述第一连接器的电源输入引脚与所述HDMI公头连接器的电源输出引脚通过所述Y-Cable线缆相连接。
12.根据权利要求11所述的中继器，其特征在于，
所述HDMI母头连接器的电源输入引脚与所述HDMI公头连接器的电源输出引脚不连接。
13.一种接收端插头，其特征在于，包括：如权利要求1-12中任一项所述的中继器。
14.根据权利要求13所述的接收端插头，其特征在于，还包括：第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块，其中，第一高速信号光电传输模块的供电接口连接所述高速信号线。
15.根据权利要求14所述的接收端插头，其特征在于，所述中继器的电压输出端还包括：第二电压输出端；所述第一低速信号光电传输模块的供电接口连接所述第二电压输出端，以获取所述中继器从所述电压输入端接收到的电压信号。
16.根据权利要求14所述的接收端插头，其特征在于，所述第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在所述高速信号线上。
17.根据权利要求13所述的接收端插头，其特征在于，所述中继器通过转换接头与所述接收端插头可拆卸式连接，或者，所述中继器集成在所述接收端插头内部。
18.一种有源线缆，其特征在于，包括：发送端插头、光缆以及如权利要求17所述的接收端插头；
其中，所述发送端插头用于连接源端。
19.根据权利要求18所述的有源线缆，其特征在于，
所述接收端插头包括第一高速信号光电传输模块和第一低速信号光电传输模块；所述发送端插头包括第二高速信号光电传输模块和第二低速信号光电传输模块；
其中，所述第二高速信号光电传输模块通过所述光缆与所述第一高速信号光电传输模块连接；所述第二低速信号光电传输模块通过所述光缆与所述第一低速信号光电传输模块连接；所述第一高速信号光电传输模块的供电接口连接在所述高速信号线上；所述第一低速信号光电传输模块的供电接口连接在所述高速信号线上或连接在所述中继器的第二电压输出端。
20.一种信号传输方法，其特征在于，应用于中继器，所述中继器包括电压输入端与电压输出端，所述电压输入端用于从信号发送端以外接收电压信号，所述电压输出端包括用于连接信号接收端的第一电压输出端，所述中继器用于将接收的电压信号输出至第一电压输出端，所述方法包括：
响应于接收到电压信号，所述中继器将所述电压信号传输至所述信号接收端，以提供所述信号接收端所需的第一电压信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN117250481A (zh) * | 2023-11-15 | 2023-12-19 | 零壹半导体技术(常州)有限公司 | 芯片测试用高密度收发测试线路及测试线路板 |
| CN117250481B (zh) * | 2023-11-15 | 2024-01-23 | 零壹半导体技术(常州)有限公司 | 芯片测试用高密度收发测试线路及测试线路板 |
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| CN117793274A (zh) | 2024-03-29 |
| CN117792499A (zh) | 2024-03-29 |
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