TW201401935A - 單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置 - Google Patents

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Abstract

一種單線訊號再生傳輸裝置，用以接收串列封包，此串列封包有多個訊號片段，每一訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號，資料欄位有多個邏輯零與邏輯一訊號符號，且每一資料欄位訊號符號數目相同，每一資料欄位後有一同步標籤訊號符號，且單線訊號再生傳輸裝置對串列封包進行處理，依序輸出訊號片段，而單線訊號再生傳輸裝置輸出當前的訊號片段的資料欄位後，持續輸出同步標籤訊號符號，直到單線訊號再生傳輸裝置開始處理下一個接收的訊號片段為止。

Description

單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置
一種訊號處理裝置，特別有關於一種單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置。
近年來，利用發光二極體作為建築物的外觀照明、裝置照明或情境照明等照明設備之趨勢亦愈加明顯。舉例來說，由於紅、藍、綠三色之發光二極體所形成之像素叢集(RGB cluster)，具有相當多樣性的光影變化效果。因此，像素叢集多被用來針對不同的照明體進行串接，以形成多級串列燈點之條狀屏、窗簾屏、或洗牆燈等，應用於長距離燈串之用途。
由於此類照明設備，大都根據建築物的外觀而設計，因此當所需照明的建築物外觀範圍越大，或照明體設計的複雜度越高的時候，則必須串接較多數量的燈點、發光二極體，以形成較長串之像素叢集，進而達到較佳的照明效果。
然而，在此種長距離串列像素叢集中，用來驅動各級燈點之驅動時脈並非單一總體訊號(Global signal)。也就是說，各級燈點之驅動時脈來源並不是相同驅動源，皆是根據前一級燈點輸出之驅動時脈而來，因此，串聯第二級輸入的驅動時脈由串聯第一級輸出產生，串聯第三級輸入的驅動時脈由串聯第二級輸出產生，其餘以此類推。然而，此種串列方式之問題在於，當輸入串列中某一級裝置的驅動時脈訊號，因傳輸距離中可能發生的電容 效應，而導致該驅動時脈之工作週期(Clock duty cycle)偏移時，該級串聯裝置會利用已被電容效應影響的輸入驅動時脈來產生給下一級用的驅動時脈。在此情況下，在串列多級燈點形成串列像素叢集時，越後級燈點輸入的驅動時脈，將會因多級累積效應而失真(distortion)的非常嚴重。為解決此問題，目前有各種方法是直接對輸入驅動時脈做訊號補償，再用補償後的結果來產生給下一級使用的驅動時脈。然而，各種訊號補償只能解決某趨勢的訊號失真，無法解決所有可能發生的訊號偏移。
另外，假如有雜訊(Noise)進入傳輸途徑，此雜訊有可能輸入串列中某一級後又被該級用來產生輸出給下級用的驅動時脈，如此雜訊變成會影響到雜訊輸入點之後所有的串聯裝置，造成雜訊的擴散，而造成訊號解碼的錯誤。因此，多級串列燈點之驅動電路仍具有改善的空間。
鑒於以上的問題，本發明在於提供一種單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置，能在串聯應用時做到傳輸同步，並藉以避免訊號衰減累積以及雜訊擴散的情況發生。
本發明所揭露之一種單線訊號再生傳輸裝置，其中單線訊號再生傳輸裝置接收串列封包，串列封包有多個訊號片段，每一訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號，資料欄位有多個邏輯零與邏輯一訊號符號，且每一資料欄位中之前述邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的加總數目相同，每一資料欄位後有一同 步標籤訊號符號，且單線訊號再生傳輸裝置對串列封包進行處理，以依序輸出訊號片段，而單線訊號再生傳輸裝置輸出當前的訊號片段的資料欄位後，會持續輸出同步標籤訊號符號，直到單線訊號再生傳輸裝置開始處理下一個所接收的訊號片段為止。
在一實施例中，前述當前的訊號片段為單線訊號再生傳輸裝置已處理的訊號片段，則單線訊號再生傳輸裝置會於開始處理新接收的訊號片段的同時，開始輸出已處理的訊號片段。
在一實施例中，前述單線訊號傳輸裝置接收的每一訊號片段的一時間長度跟單線訊號再生傳輸裝置輸出的每一訊號片段的一時間長度相同。
在一實施例中，前述每一資料欄位的輸出時間長度為近似固定不變的，每一邏輯零訊號符號輸出的一工作週期與時間長度為近似固定不變的，每一邏輯一訊號符號輸出的一工作週期與時間長度為近似固定不變的。
在一實施例中，前述單線訊號再生傳輸裝置輸出的每一同步標籤訊號符號的一時間長度為可調整的。
在一實施例中，前述單線訊號再生傳輸裝置於一預設時間內沒有接收串列封包，此單線訊號再生傳輸裝置會進行重置。
在一實施例中，前述當單線訊號再生傳輸裝置處理當前的訊號片段時，單線訊號再生傳輸裝置會計數當前的訊號片段之資料欄位中之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號，以產生一計數數量，且單線訊號再生傳輸裝置比對計數數量與一預設數量，若計 數數量與預設數量不符時，單線訊號再生傳輸裝置會於輸出完已處理完的訊號片段後，停止輸出剩餘的訊號片段，並且單線訊號再生傳輸裝置會於單線訊號再生傳輸裝置進行重置後，回復接收並處理串列封包。
在一實施例中，前述邏輯零訊號符號、邏輯一訊號符號與同步標籤訊號符號為RZ碼。
在一實施例中，前述單線再生傳輸裝置包括訊號解碼器、訊號暫存器與訊號編碼器。訊號解碼器用以接收串列封包，並對串列封包中的每一訊號片段進行解碼，以對應產生一位元片段。訊號暫存器耦接訊號解碼器，用以依序儲存這些位元片段，且訊號解碼器對當前的訊號片段進行解碼時，訊號暫存器會輸出前一個訊號片段之資料欄位所對應的位元片段。訊號編碼器耦接訊號暫存器，用以接收這些位元片段，並將每一位元片段轉換成對應的每一訊號片段輸出，且訊號編碼器會於每一訊號片段的資料欄位最後加入同步標籤訊號符號，直到訊號解碼器開始解碼下一個訊號片段為止。
在一實施例中，前述單線再生傳輸裝置更包括第一控制器與選擇器。第一控制器耦接訊號解碼器，用以接收串列封包與多個同步標籤通知訊號，以確認同步標籤訊號符號在串列封包中的位置，並據以計數兩同步標籤訊號符號之間之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的計數數量，而對應輸出第一控制訊號，其中每一同步標籤通知訊號一對一對應每一同步標籤訊號符號。選擇器耦 接訊號編碼器與第一控制器，用以接收訊號編碼器所輸出的訊號片段、第一控制訊號與閒置訊號，並依據第一控制訊號，選擇輸出訊號編碼器所輸出的訊號片段與閒置訊號其中之一。
在一實施例中，前述單線再生傳輸裝置更包括第二控制器與訊號處理器。第二控制器耦接訊號解碼器，用以接收多個同步標籤通知訊號，並計數同步標籤通知訊號，而據以輸出第二控制訊號，其中每一同步標籤通知訊號一對一對應每一同步標籤訊號符號。訊號處理器耦接訊號暫存器與第二控制器，用以接收位元片段與第二控制訊號，並依據第二控制訊號，以決定是否複製訊號暫存器中的位元片段。
在一實施例中，前述單線再生傳輸裝置更包括偵測器。偵測器耦接訊號解碼器，用以偵測訊號解碼器是否持續接收串列封包，而據以產生重置訊號，以重置單線訊號再生傳輸裝置。
本發明另揭露之一種串聯式單線訊號再生傳輸裝置，包括多個前述的單線訊號再生傳輸裝置。並且，這些單線訊號再生傳輸裝置以串聯方式連接，其中串聯第一個單線訊號再生傳輸裝置所接收之每一資料欄位的時間長度為第一時間長度，且單線訊號再生傳輸裝置輸出每一資料欄位的時間長度為第二時間長度，其中第一時間長度大於第二時間長度，而單線訊號再生傳輸裝置所輸出的每一訊號片段的時間長度等於第一個單線訊號再生傳輸裝置所接收之每一訊號片段的時間長度。
在一實施例中，前述串列封包中之每一訊號片段以倒序的方 式提供給第一個單線訊號再生傳輸裝置。
本發明所揭露之一種單線訊號再生傳輸方法，包括下列步驟。接收一串列封包，其中串列封包具有多個訊號片段，且每一訊號片段包括資料欄位與同步標籤訊號符號，資料欄位有多個邏輯零與邏輯一訊號符號，且每一資料欄位訊號符號數目相同，每一資料欄位後有一同步標籤訊號符號。對串列封包進行處理，以依序輸出訊號片段。輸出當前的訊號片段的資料欄位後，會持續輸出同步標籤訊號符號，直到處理下一個接收的訊號片段為止。
本發明所揭露之單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置，其藉由單線訊號再生傳輸裝置所輸出之訊號片段的時間長度與單線訊號再生傳輸裝置(例如第一級裝置)所接收之訊號片段的時間長度一樣，來達成訊號的傳輸同步。並且，單線訊號再生傳輸裝置永遠以近似固定不變的工作週期輸出邏輯一訊號符號、邏輯零訊號符號，以避免訊號衰減累積效應。接著，再利用配置串列封包中之訊號片段的順序來讓串聯每一級裝置幾乎同時接收到屬於自己的訊號片段。此外，藉由計數兩同步標籤訊號符號之間的邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的計數數量，來避免雜訊擴散的情況發生。
有關本發明特徵與實作，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。
請參考「第1圖」所示，其為本發明之單線訊號再生傳輸裝置的示意圖。單線訊號再生傳輸裝置100用以接收串列封包。其 中，串列封包SDI具有多個片段訊號(亦即串列封包由多個訊號片段組成)，每一訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號(Stuff Time Symbol)ST。並且，每一資料欄位包括多個邏輯零(Logic 0)訊號符號L0、邏輯一(Logic 1)訊號符號L1，而每一資料欄位中所包括的邏輯零訊號符號L0及邏輯一訊號符號L1的加總數目(亦即邏輯零訊號符號L0加上邏輯一訊號符號L1的總數目)是相同的。每一同步標籤訊號符號ST位於每一訊號片段後，亦即每一訊號片段最後是一個同步標籤訊號符號ST，如「第2圖」所示。
在本實施例中，單線訊號再生傳輸裝置100用以接收串列封包SDI，且單線訊號再生傳輸裝置100會對串列封包進行處理，以依序輸出訊號片段SDO，且單線訊號再生傳輸裝置100輸出當前的訊號片段SDO的資料欄位後，會持續輸出同步標籤訊號符號ST，直到單線訊號再生傳輸裝置100開始處理下一個接收的訊號片段為止。而前述同步標籤訊號符號ST例如用以使得每一訊號片段SDO的時間長度幾乎相同。
進一步來說，單線訊號再生傳輸裝置100包括訊號解碼器110、訊號暫存器120與訊號解碼器130。訊號解碼器110用以接收串列封包SDI，並將串列封包SDI進行解碼。
當訊號解碼器110對串列封包SDI中的每一訊號片段進行解碼後，會對應產生一個位元片段。接著，訊號暫存器120耦接訊號解碼器，依序儲存訊號解碼器110所輸出的位元片段。也就是 說，當訊號解碼器110解碼出第1個位元片段後，訊號解碼器110會馬上將第1個位元片段傳送至訊號暫存器120，並暫存於訊號暫存器120中。當訊號解碼器110解碼出第2個位元片段時，訊號解碼器110會馬上將第2個位元片段傳送至訊號暫存器120，並暫存於訊號暫存器120中，其餘則類推。其中，訊號暫存器120以位元(Bit)的格式儲存位元片段。並且，訊號解碼器110在接收到每一同步標籤訊號符號ST後，會對應產生輸出一同步標籤通知訊號。
當訊號解碼器110正在解碼其所接收的訊號片段時，訊號暫存器120會輸出前一個訊號片段之資料欄位所對應的位元片段。也就是說，當訊號解碼器110正在解碼第2個位元片段時，訊號暫存器120會將其所儲存的第1個位元片段(對應第1個訊號片段的資料欄位)輸出。當訊號解碼器110正在解碼第3個位元片段時，訊號暫存器120會將其所儲存的第2個位元片段(對應第2個訊號片段的資料欄位)輸出，其餘則類推。
訊號編碼器130耦接訊號暫存器120。假如訊號暫存器120有輸出位元片段給訊號編碼器130，亦即當訊號編碼器130接收到位元片段時，會將每一位元片段轉換成對應的訊號片段SDO輸出。並且，訊號編碼器130會於每一訊號片段SDO的資料欄位最後加入同步標籤訊號符號ST，直到訊號解碼器110開始解碼下一個接收的訊號片段為止。
也就是說，當訊號解碼器110正在解碼第2個位元片段時， 訊號暫存器120會將其所儲存的第1個位元片段(對應第1個訊號片段的資料欄位)輸出給訊號編碼器130，且訊號解碼器130會將第1個位元片段轉換成對應的訊號片段SDO輸出。訊號解碼器110正在解碼第3個位元片段時，訊號暫存器120會將其所儲存的第2個位元片段(對應第2個訊號片段的資料欄位)輸出給訊號編碼器130，且訊號解碼器130會將第2個位元片段轉換成對應的訊號片段SDO輸出。其餘則類推。亦即，訊號編碼器130會依序接收第1個位元片段、第2位元片段…等，並將這些位元片段依序轉換成對應的訊號片段SDO後輸出。
接著，訊號解碼器130會於其所輸出之每一訊號片段SDO的資料欄位後持續輸出同步標籤訊號符號ST，以使後續的裝置進行相應的處理。其中，訊號編碼器130以一位元(Bit)為單位將位元片段轉換成符號格式之訊號片段SDO的資料欄位輸出。
在本實施例中，若是單線訊號再生傳輸裝置100之訊號解碼器110接收並解碼當前的訊號片段(亦即新的訊號片段)的情況下，訊號暫存器120中已儲存有前一個位元片段(亦即前一個訊號片段的資料欄位)並傳輸給訊號編碼器130，則訊號編碼器130會於訊號解碼器110解碼當前的訊號片段的同時，輸出對應前一個訊號片段的資料欄位。
並且，訊號編碼器130輸出邏輯零訊號符號L0的工作週期(Duty Cycle)與時間長度會是近似固定不變的。訊號編碼器130輸出邏輯一訊號符號L1的工作週期與時間長度是近似固定不變 的。如此一來，由於訊號傳輸的過程中，一定伴隨傳輸訊號衰減，因此藉由本實施例的上述特性，不管訊號衰減會造成多少影響，都不會影響到輸出邏輯零訊號符號L0與邏輯一訊號符號L1的工作週期，就能讓輸入訊號衰減造成的影響局限在訊號解碼器110，從而避免訊號衰減影響訊號編碼器130輸出。
另外，訊號編碼器130所輸出之同步標籤訊號符號ST的時間長度為可調整的。如此一來，不論訊號傳輸的過程中有多少傳輸訊號衰減，訊號解碼器110(即單線訊號傳輸裝置100)所接收之每一訊號片段的時間長度與訊號編碼器130(即單線訊號傳輸裝置100)所輸出之每一訊號片段SDO的時間長度都相同。
請參考「第3圖」所示，其為本發明之單線訊號再生傳輸裝置的詳細示意圖。請參考「第4圖」所示，其為本發明之解碼器單元、解碼器暫存單元、訊號暫存器與訊號編碼器之間訊號轉換的示意圖。單線訊號再生傳輸裝置300包括訊號解碼器310、訊號暫存器320、訊號解碼器330、第一控制器340、選擇器350、第二控制器360、訊號處理器370與偵測器380。
訊號解碼310進一步包括解碼器單元311與解碼器暫存單元312。解碼器暫存單元312耦接解碼器單元311，用以依序儲存位元片段(例如位元片段A、位元片段B、…等)，並在解碼器單元311看到每一訊號片段結束時，分別輸出對應的位元片段。訊號暫存器320耦接解碼器暫存單元312與訊號編碼器330，用以依序接收位元片段，並將位元片段提供給訊號編碼器330。在本實施例 中，解碼器暫存單元312例如為一移位器(Shifter)，而訊號暫存器320例如為一緩衝器(Buffer)。並且，訊號解碼器310接收到每一同步標籤訊號符號ST後，會對應產生一同步標籤通知訊號。
當解碼器暫存單元312儲存第1個位元片段(例如對應資料欄位A的位元片段A)完成後，會馬上將第1個位元片段輸出至訊號暫存器320，以便於開始儲存第2個位元片段。當解碼器暫存單元312儲存第2個位元片段(例如對應資料欄位B的位元片段B)完成後，會馬上將第2個位元片段輸出至訊號暫存器320，以便於開始儲存第3個位元片段，其餘則類推。
當解碼器暫存單元312將第1個位元片段輸出至訊號暫存器320後，訊號暫存器320便馬上將第1個位元片段提供給訊號編碼器330，使訊號編碼器330得以將第1個位元片段進行編碼，以產生對應之第1個訊號片段SDO的資料欄位。當解碼器暫存單元312將第2個位元片段輸出至訊號暫存器320後，訊號暫存器320便馬上將第2個位元片段提供給訊號編碼器330，使訊號編碼器330得以將第2個位元片段進行編碼，以產生對應之第2個訊號片段SDO的資料欄位。其餘則類推。
在本實施例中，訊號編碼器330於完成輸出每一訊號片段SDO之資料欄位的最後，會加上同步標籤訊號符號ST(亦即資料欄位A+同步標籤訊號符號、資料欄位B+同步標籤訊號符號)，直到訊號暫存器320被更新為止，亦即訊號暫存器320中的位元片段被更新。而訊號暫存器320被更新的時間點，幾乎同步於輸入 訊號解碼器310完成解碼每一訊號片段結束的時間。因此，訊號編碼器330於完成每一輸出訊號片段SDO的最後，會加上同步標籤訊號符號ST，且同步標籤訊號符號ST加入的時間直到輸入訊號解碼器310完成解碼一個訊號片段時結束。如此一來，可在串聯應用時，達成傳輸同步的功能。
第一控制器340耦接訊號解碼器310，用以接收串列封包SDI以及同步標籤通知訊號，以確認同步標籤訊號符號ST在串列封包SDI中的位置。接著，確認完同步標籤訊號符號ST的位置後，計數兩同步標籤訊號符號ST之間訊號符號L0或L1的計數數量(亦即邏輯零訊號符號L0加上邏輯一訊號符號L1)，而對應輸出第一控制訊號CS1。也就是說，第一控制器340計算資料欄位之訊號上升邊緣的產生數量，以作為訊號符號加總後的計數數量。
當第一控制器340計算出計數數量時，第一控制器340會進一步將前述計數數量與一預設數量進行比對。當第一控制器340比對出計數數量與預設數量相符時，第一控制器340例如輸出高邏輯準位的第一控制訊號CS1。當第一控制器340比對出變化數量與預設數量不符時，第一控制器例如輸出低邏輯準位的第一控制訊號CS1。
假設預設數量為4個，而計數數量亦為4個，亦即計數數量與預設數量相符，如「第5圖」所示，表示串列封包訊號SDI中並無夾帶雜訊。假設預設數量為4個，而計數數量為5個，亦即變化數量與預設數量不符，如「第6圖」所示，表示串列封包訊 號SDI中有夾帶雜訊。
選擇器350耦接訊號編碼器330與第一控制器340，用以接收訊號編碼器330所輸出的訊號片段SDO、第一控制訊號CS1與閒置訊號ID1，並依據第一控制訊號CS1，選擇輸出訊號編碼器330所輸出的訊號片段SDO與閒置訊號ID1其中之一。
舉例來說，當第一控制訊號CS1為高邏輯準位(亦即串列封包SDI中並無夾帶雜訊)時，則選擇器350選擇輸出訊號編碼器330所輸出的訊號片段SDO，以使得後續的裝置進行訊號的處理。當第一控制訊號CS1為低邏輯準位(亦即串列封包SDI中夾帶雜訊)，則選擇器350選擇輸出閒置訊號ID1，以使得後續的裝置停止訊號的處理，進而避免雜訊造成的訊號解碼及傳輸的錯誤持續擴散。其中，閒置訊號ID1例如可設定為低邏輯準位的訊號，使得後續的裝置接收到此低邏輯準位的訊號後，立即停止相應的處理。
第二控制器360耦接訊號解碼器310，用以接收同步標籤通知訊號，並計數同步標籤通知訊號，而據以輸出第二控制訊號CS2。進一步來說，第二控制器360會將計數同步標籤通知訊號的數量與一預設計數數量進行比對。當第二控制器360比對出計數同步標籤通知訊號的數量與預設計數數量相符時，則輸出例如高邏輯準位的第二控制訊號CS2。當第二控制器360比對出計數同步標籤通知訊號的數量與預設計數數量不符時，則輸出例如低邏輯準位的第二控制訊號。
訊號處理器370耦接訊號暫存器320與第二控制器360，用以接收位元片段與第二控制訊號CS2，並依據第二控制訊號CS2，以決定是否複製訊號暫存器320中的位元片段。舉例來說，當第二控制訊號CS2為低邏輯準位時，訊號處理單元370不會複製訊號暫存器320中的位元片段並輸出。當第二控制訊號CS2為高邏輯準位時，訊號處理單元370會複製訊號暫存器320中的位元片段並輸出，以進行後續的處理。
舉例來說，假設本實施例之單線訊號再生傳輸裝置300需要對接收的第3個同步標籤訊號符號ST出現前的位元片段進行處理。因此，第二控制器360會接收訊號解碼器310所輸出之同步標籤通知訊號，並進行計數。當第二控制器360計算出同步標籤通知訊號的數量未等於3個時，則第二控制器360輸出低邏輯準位的第二控制訊號CS2，使得訊號處理器370不會複製訊號暫存器320中的位元片段並輸出。
當第二控制器360計算出同步標籤通知訊號的數量為3個時，則第二控制器360輸出高邏輯準位的第二控制訊號CS2，使得訊號處理器370複製訊號暫存器320中的位元片段並輸出，以進行後續的處理。
偵測器380耦接訊號解碼器310，用以偵測訊號解碼器310是否持續接收串列封包SDI，而據以產生重置(Reset)訊號RST，以重置單線訊號再生傳輸裝置300，例如使訊號解碼器310、訊號暫存器320、訊號解碼器330、第一控制器340、選擇器350、第 二控制器360、訊號處理器370進行重置。也就是說，單線訊號再生傳輸裝置300於一預設時間內沒有接收串列封包SDI，單線訊號再生傳輸裝置300便會進行重置。如此一來，可使得單線訊號再生傳輸裝置300能在雜訊造成的解碼錯誤中回復正常，以進行後續的訊號傳輸及處理。
請參考「第7圖」所示，其為本發明之串聯式(Chain Serial)單線訊號再生傳輸裝置的示意圖。請參考第「8圖」所示，其為本發明之串列封包SDI與訊號片段SDO1、SDO2、SDO3之間的關係示意圖。串聯式單線訊號再生傳輸裝置700包括單線訊號再生傳輸裝置710、720、730，並且單線訊號再生傳輸裝置710、720、730以串聯方式連接。而單線訊號再生傳輸裝置710、720、730的內部元件及其耦接關係與操作流程可參考「第1圖」、「第3圖」之實施例的說明，故在此不再贅述。本實施例之串聯單線傳輸裝置僅以3個單線訊號再生傳輸裝置為例，但本發明不限於此，使用者亦可視需求自行調整單線訊號再生傳輸裝置的數量。
串聯式單線訊號再生傳輸裝置700由單線訊號再生傳輸裝置710(例如第一級裝置)接收由多個訊號片段組成的串列封包SDI。其中，每一訊號片段具有一資料欄位與一同步標籤訊號符號，並且所有訊號片段中的資料欄位包括多個邏輯零訊號符號及邏輯一訊號符號，且每個資料欄位內之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的加總數目(亦即邏輯零訊號符號加上邏輯一訊號符號的總數目)是相同的，而每一訊號片段的資料欄位最後會接續一同步標 籤訊號符號。
在本實施例中，假設單線訊號再生傳輸裝置710所接收之資料封包SDI中的每一資料欄位的時間長度均為一第一時間長度T1，並且單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之每一訊號片段SDO1、SDO2、SDO3中之每一資料欄位的時間長度都會近似第二時間長度T2，其中第一時間長度T1與第二時間長度T2的起始時間點趨於相同，且第一時間長度T1大於第二時間長度T2(即T1>T2)。
接著，單線訊號再生傳輸裝置710、720、730分別輸出每一資料欄位(資料欄位A、B、C)後，會一直輸出同步標籤訊號符號，直到訊號單線再生傳輸裝置710、720、730開始處理下一個接收的訊號片段。並且，假設資料封包SDI中的每一同步標籤訊號符號的時間長度均為第三時間長度T3，而單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之同步標籤訊號符號分別為第四時間長度T4、第五時間長度T5、第六時間長度T6。
其中，第四時間長度T4、第五時間長度T5及第六時間長度T6均是分別由單線再生傳輸裝置710、720、730輸出完資料欄位開始，一直到單線再生傳輸裝置710、720、730接收到當前的訊號片段結束為止，換句話說，就是一直到單線再生傳輸裝置710、720、730開始處理下一個新接收的訊號片段為止。
在本實施例中，因上述第一時間長度T1大於第二時間長度T2(即T1>T2)，加上第四時間長度T4、第五時間長度T5及第 六時間長度T6均是由單線訊號再生傳輸裝置輸出完資料欄位開始，一直到單線訊號再生傳輸裝置當前接收到的訊號片段結束為止，故第一時間長度T1加上第三時間長度T3(即T1+T3)、第二時間長度T2加上第四時間長度T4(即T2+T4)、第二時間長度T2加上第四時間長度T5(即T2+T5)與第二時間長度T2加上第六時間長度T6(即T2+T6)幾乎相等，使得每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之訊號片段的時間長度都近似接收之訊號片段的時間長度，以達成傳輸同步的功能。
在本實施例中，單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之每一訊號片段SDO1、SDO2、SDO3中之每一資料欄位的時間長度都會近似相同。然而，在真實情況下，每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出的資料欄位時間長度不可能完美都相同，難免會有些差異。
此時，因每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730各自在輸出完資料欄位後，會一直輸出同步標籤訊號符號，直到每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730各自接收到當前的訊號片段結束為止。因此，每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730各自會變化輸出之同步標籤訊號符號的時間長度，來彌補每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出的資料欄位時間長度上的差異，以達到讓每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之訊號片段的時間長度，都近似每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所接收之訊號片段的時間長度。
並且，每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730輸出邏輯零訊號符號的工作週期與時間長度是近似固定不變的。每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730輸出邏輯一訊號符號的工作週期與時間長度是近似固定不變的。每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730所輸出之同步標籤訊號符號的時間長度為可調整的。
由於每兩級裝置之間一定伴隨傳輸訊號衰減的情況，因此對每一級單線訊號再生傳輸裝置710、720、730來說，藉由本實施例之上述訊號處理方式，不管訊號衰減會造成多少影響，都不會影響到輸出訊號符號的工作週期，就能讓兩級之間訊號衰減造成的影響局限在兩級之間。另外，再加上之前為達成傳輸同步的機制，就可在不需做訊號衰減補償下，從而避免訊號衰減累積並同時做到傳輸同步。
此外，假設串列封包SDI中所包括的訊號片段的數目跟串聯之單線訊號再生傳輸裝置的數目一樣，且每一訊號片段的時間長度均為相同。也就是說，本實施例所列舉之單線訊號再生傳輸裝置為3個，亦即單線訊號再生傳輸裝置710、720、730，則串列封包SDI中的訊號片段也為3個。並且，每一訊號片段各自包括一個資料欄位，且依序以資料欄位A、資料欄位B及資料欄位C表示。
單線訊號再生傳輸裝置710(即第一級裝置)先解碼資料欄位A的訊號片段，因資料欄位A的訊號片段為單線訊號再生傳輸裝 置710所接收的第一個訊號片段，故解碼資料欄位A的訊號片段時，單線訊號再生傳輸裝置710內並無存有任何先前接收的資料欄位，因此不會有任何輸出。當單線訊號再生傳輸裝置710處理資料欄位A的訊號片段完成後，單線訊號再生傳輸裝置710會開始輸出資料欄位A的訊號片段給單線訊號再生傳輸裝置720(即第二級裝置)。在此同時，單線訊號再生傳輸裝置710會開始解碼資料欄位B的訊號片段。
當單線訊號再生傳輸裝置710處理完資料欄位B的訊號片段完成後，單線訊號再生傳輸裝置710會開始輸出資料欄位B的訊號片段給單線訊號再生傳輸裝置720。在此同時，單線訊號再生傳輸裝置710會開始解碼資料欄位C的訊號片段。其餘則類推。
接著，單線訊號再生傳輸裝置720會先解碼資料欄位A的訊號片段，因資料欄位A的訊號片段為單線訊號再生傳輸裝置720所接收的第一個訊號片段，故單線訊號再生傳輸裝置720解碼資料欄位A的訊號片段時，單線訊號再生傳輸裝置720內並無存有任何先前接收的資料欄位，因此不會有任何輸出。當單線訊號再生傳輸裝置720處理資料欄位A的訊號片段完成後，單線訊號再生傳輸裝置720開始輸出資料欄位A的訊號片段給單線訊號再生傳輸裝置730(即第三級裝置)。在此同時，單線訊號再生傳輸裝置730開始解碼資料欄位B的訊號片段。其餘則類推。
單線訊號再生傳輸裝置730會先解碼資料欄位A的訊號片段，因資料欄位A的訊號片段為單線訊號再生傳輸裝置730所接 收的第一個訊號片段，故單線訊號再生傳輸裝置730解碼資料欄位A的訊號片段時，單線訊號再生傳輸裝置730內並無存有任何先前接收的資料欄位，因此不會有任何輸出。當單線訊號再生傳輸裝置730處理資料欄位A的訊號片段完成後，單線訊號再生傳輸裝置730開始輸出資料欄位A的訊號片段。在此同時，單線訊號再生傳輸裝置730開始解碼資料欄位B的訊號片段。其餘則類推。
藉由上述訊號處理的方式，且由於串列封包SDI中所包含之訊號片段的數目跟單線訊號再生傳輸裝置的串聯級數一樣，因此當單線訊號再生傳輸裝置730(即第三級裝置)接收到資料欄位A的訊號片段時，單線訊號再生傳輸裝置720(即第二級裝置)會同時接收到資料欄位B的訊號片段，而單線訊號再生傳輸裝置710(即第一級裝置)會同時接收到資料欄位C的訊號片段。其餘則類推。如此一來，可使得串聯的每一級裝置幾乎可同時接收到對應之資料欄位的訊號片段。
接著，單線訊號再生傳輸裝置710、720、730可藉由計數同步標籤訊號符號的數量，以得知串列封包SDI中之訊號片段的哪一個屬於自己的，再對屬於自己的訊號片段進行相應的處理，以達成同步的訊號傳輸。
藉由上述「第1圖」的說明，可以歸納出一種單線訊號再生傳輸方法。請參考「第9圖」，其為本發明之單線訊號再生傳輸裝方法的流程圖。首先，在步驟S910中，接收一串列封包，其中串 列封包具有多個訊號片段，且每一訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號，每一資料欄位具有多個邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號，且每一資料欄位中之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的加總數目(亦即邏輯零訊號符號加上邏輯一訊號符號的總數目)是相同的，而每一同步標籤訊號符號位於每一資料欄位後。
在步驟S920中，對串列封包進行處理，以依序輸出訊號片段。接著，在步驟S930中，輸出當前的訊號片段的資料欄位後，會持續輸出同步標籤訊號符號，直到開始處理下一個新接收的訊號片段為止。
本發明之實施例所揭露的單線訊號再生傳輸裝置及方法與串聯式單線訊號再生傳輸裝置，其藉由單線訊號再生傳輸裝置所輸出之訊號片段的時間長度與單線訊號再生傳輸裝置(例如第一級裝置)所接收之訊號片段的時間長度一樣，來達成訊號的傳輸同步。並且，單線訊號再生傳輸裝置永遠以近似固定不變的工作週期輸出邏輯一訊號符號、邏輯零訊號符號，以避免訊號衰減累積效應。接著，再利用配置串列封包中之訊號片段的順序來讓串聯每一級裝置幾乎同時接收到屬於自己的訊號片段。此外，藉由計數兩同步標籤訊號符號之間的邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的計數數量，來避免雜訊擴散的情況發生。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內， 當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300、710、720、730‧‧‧單線訊號再生傳輸裝置
110、310‧‧‧訊號解碼器
120、320‧‧‧訊號暫存器
130、330‧‧‧訊號編碼器
311‧‧‧解碼器單元
312‧‧‧解碼器暫存單元
340‧‧‧第一控制器
350‧‧‧選擇器
360‧‧‧第二控制器
370‧‧‧訊號處理器
380‧‧‧偵測器
700‧‧‧串聯式單線訊號再生傳輸裝置
SDI‧‧‧串列封包
SDO、SDO1、SDO2、SDO3‧‧‧訊號片段
ST‧‧‧同步標籤訊號符號
L0‧‧‧邏輯零訊號符號
L1‧‧‧邏輯一訊號符號
RST‧‧‧重置訊號
CS1‧‧‧第一控制訊號
CS2‧‧‧第二控制訊號
ID1‧‧‧閒置訊號
T1‧‧‧第一時間長度
T2‧‧‧第二時間長度
T3‧‧‧第三時間長度
T4‧‧‧第四時間長度
T5‧‧‧第五時間長度
T6‧‧‧第六時間長度
第1圖為本發明之單線訊號再生傳輸裝置的示意圖。
第2圖為本發明之串列封包、訊號片段、資料欄位、邏輯零訊號符號、邏輯一訊號符號以及同步標籤訊號符號的關係示意圖。
第3圖為本發明之單線訊號再生傳輸裝置的詳細示意圖。
第4圖為本發明之解碼器單元、解碼器暫存單元、訊號暫存器與訊號編碼器之間訊號轉換的示意圖。
第5圖為本發明之兩同步標籤訊號符號之間之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的示意圖。
第6圖為本發明之兩同步標籤訊號符號之間之邏輯零訊號符號與邏輯一訊號符號的另一示意圖。
第7圖為本實施例之串聯式單線訊號再生傳輸裝置的示意圖。
第8圖為本發明之串列封包SDI與訊號片段SDO1、SDO2、SDO3之間的關係示意圖。
第9圖為本發明之單線訊號再生傳輸方法的流程圖。
100‧‧‧單線訊號再生傳輸裝置
110‧‧‧訊號解碼器
120‧‧‧訊號暫存器
130‧‧‧訊號編碼器
SDI‧‧‧串列封包
SDO‧‧‧訊號片段

Claims (15)

  1. 一種單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置接收一串列封包，該串列封包具有多個訊號片段，且每一該些訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號，每一該些資料欄位具有多個邏輯零訊號符號與多個邏輯一訊號符號，且每一該些資料欄位中之該些邏輯零訊號符號與該些邏輯一訊號符號的一加總數目相同，每一該些同步標籤訊號符號位於每一該些資料欄位後，該單線訊號再生傳輸裝置對該串列封包進行處理，以依序輸出該些訊號片段，該單線訊號再生傳輸裝置輸出當前的該訊號片段的該資料欄位後，會持續輸出該同步標籤訊號符號，直到該單線訊號再生傳輸裝置開始處理下一個所接收的該訊號片段為止。
  2. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中當前的該訊號片段為該單線訊號再生傳輸裝置已處理的該訊號片段，則該單線訊號再生傳輸裝置會於開始處理新的該訊號片段的同時，開始輸出已處理的該訊號片段的該資料欄位。
  3. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號傳輸裝置所接收的每一該些訊號片段的一時間長度跟該單線訊號再生傳輸裝置所輸出的每一該些訊號片段的一時間長度相同。
  4. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中每一該些資料欄位的輸出時間長度為固定不變的，每一該些邏輯零訊號符號 輸出的一工作週期與時間長度為固定不變的，每一該些邏輯一訊號符號的一工作週期與時間長度為固定不變的。
  5. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置持續輸出的每一該些同步標籤訊號符號的一時間長度為可調整的。
  6. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置於一預設時間內沒有接收該串列封包，該單線訊號再生傳輸裝置會進行重置。
  7. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中當該單線訊號再生傳輸裝置處理當前的該訊號片段時，該單線訊號再生傳輸裝置會計數當前的該訊號片段之該資料欄位中之該邏輯零訊號符號與該邏輯一訊號符號，以產生一計數數量，且該單線訊號再生傳輸裝置比對該計數數量與一預設數量，若該計數數量與該預設數量不符時，該單線訊號再生傳輸裝置會於輸出完已處理完的該訊號片段後，停止輸出剩餘的該些訊號片段，並且該單線訊號再生傳輸裝置會於該單線訊號再生傳輸裝置進行重置後，回復接收並處理該串列封包。
  8. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該些邏輯零訊號符號、該些邏輯一訊號符號與該些同步標籤訊號符號為RZ碼。
  9. 如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置包括： 一訊號解碼器，用以接收該串列封包，並對該串列封包中的每一該些訊號片段進行解碼，以對應產生一位元片段；一訊號暫存器，耦接該訊號解碼器，用以依序儲存該些位元片段，且該訊號解碼器對當前的該訊號片段進行解碼時，該訊號暫存器會輸出前一個該訊號片段之該資料欄位所對應的該位元片段；以及一訊號編碼器，耦接該訊號暫存器，用以接收該些位元片段，並將每一該些位元片段轉換成對應的每一該些訊號片段輸出，且該訊號編碼器會於每一該些訊號片段的該資料欄位最後加入該同步標籤訊號符號，直到該訊號解碼器開始解碼下一個該訊號片段為止。
  10. 如請求項9所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置更包括：一第一控制器，耦接該訊號解碼器，用以接收該串列封包與多個同步標籤通知訊號，以確認該同步標籤訊號符號在該串列封包中的位置，並據以計數兩該些同步標籤訊號符號之間之該些邏輯零訊號符號與該些邏輯一訊號符號的一計數數量，而對應輸出一第一控制訊號，其中每一該些同步標籤通知訊號一對一對應每一該些同步標籤訊號符號；以及一選擇器，耦接該訊號編碼器與該第一控制器，用以接收該訊號編碼器所輸出的該些訊號片段、該第一控制訊號與一閒置訊號，並依據該第一控制訊號，選擇輸出該訊號編碼器所輸 出的該些訊號片段與該閒置訊號其中之一。
  11. 如請求項9所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置更包括：一第二控制器，耦接該訊號解碼器，用以接收多個同步標籤通知訊號，並計數該些同步標籤通知訊號，而據以輸出一第二控制訊號，其中每一該些同步標籤通知訊號一對一對應每一該些同步標籤訊號符號；以及一訊號處理器，耦接該訊號暫存器與該第二控制器，用以接收該些位元片段與該第二控制訊號，並依據該第二控制訊號，以決定是否複製該訊號暫存器中的該些位元片段。
  12. 如請求項9所述之單線訊號再生傳輸裝置，其中該單線訊號再生傳輸裝置更包括：一偵測器，耦接該訊號解碼器，用以偵測該訊號解碼器是否持續接收該串列封包，而據以產生一重置訊號，以重置該單線訊號再生傳輸裝置。
  13. 一種串聯式單線訊號再生傳輸裝置，包括多個如請求項1所述之單線訊號再生傳輸裝置，且該些單線訊號再生傳輸裝置以串聯方式連接，其中串聯第一個單線訊號再生傳輸裝置所接收之每一該些資料欄位的時間長度為一第一時間長度，且該些單線訊號再生傳輸裝置輸出每一該些資料欄位的時間長度為一第二時間長度，其中該第一時間長度大於該第二時間長度，而該些單線訊號再生傳輸裝置所輸出的每一該些訊號片段的時間 長度等於串聯第一個單線訊號再生傳輸裝置所接收之每一該些訊號片段的時間長度。
  14. 如請求項13所述之串聯式單線訊號再生傳輸裝置，其中該串列封包中之每一該些訊號片段以倒序的方式提供給第一個單線訊號再生傳輸裝置。
  15. 一種單線訊號再生傳輸方法，包括接收一串列封包，其中該串列封包具有多個訊號片段，且每一該些訊號片段包括一資料欄位與一同步標籤訊號符號，每一該些資料欄位具有多個邏輯零訊號符號與多個邏輯一訊號符號，且每一該些資料欄位中之該些邏輯零訊號符號與該些邏輯一訊號符號的一加總數目相同，每一該些同步標籤訊號符號位於每一該些資料欄位後；對該串列封包進行處理，以依序輸出該些訊號片段；以及輸出當前的該訊號片段的該資料欄位後，會持續輸出該同步標籤訊號符號，直到處理下一個接收的該訊號片段為止。
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