TWI709076B - 可輸出影像資料的主機板及操作系統 - Google Patents

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Abstract

一種可輸出影像資料的主機板，包括一影像傳輸埠、一板上顯示卡、一切換電路、一控制電路以及一第一網路連接埠。影像傳輸埠用以接收一外部影像信號。板上顯示卡用以提供一內部影像信號。切換電路選擇性地將外部影像信號或內部影像信號作為一影像資料。控制電路選擇性地將影像資料或一乙太網路資料作為一輸出資料。第一網路連接埠用以傳輸輸出資料。

Description

可輸出影像資料的主機板及操作系統
本發明係有關於一種主機板，特別是有關於一種利用網路傳輸埠輸出影像資料的主機板。
目前電腦主機與顯示器的連接大多利用VGA傳輸接口。近年來，因影像技術的持續進步，影像信號的解析度愈來愈高。然而，傳統的影像接口卻無法支援高解析度影像信號所需的影像傳輸頻寬。
目前大多的電子裝置係採用符合一高畫質多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface；HDMI)規範的接口，傳輸高解析度影像。當影像播放器(如螢幕、投影機)與電腦主機的距離較遠時，使用者需利用一較長的HDMI傳輸線連接影像播放器與電腦主機。然而，越長的HDMI傳輸線，其製作難度越高，因此，售價成本會以倍數成長，對於消費者來說，是一龐大的負擔。
本發明提供一種可輸出影像資料的主機板，包括一影像傳輸埠、一板上顯示卡、一切換電路、一控制電路以及一第一網路連接埠。影像傳輸埠用以接收一外部影像信號。板上顯示卡用以提供一內部影像信號。切換電路選擇性地將外部影像信號或內部影像信號作為一影像資料。控制電路選擇性地將影像資料或一乙太網路資料作為一輸出資料。第一網路連接埠用以傳輸輸出資料。
本發明提供另一種可輸出影像資料的主機板，包括一影像傳輸埠、一控制電路以及一第一網路連接埠。影像傳輸埠用以接收一外部影像信號。控制電路選擇性地將外部影像信號或一乙太網路信號作為一輸出信號。第一網路連接埠用以傳輸輸出信號。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出實施例，並配合所附圖式，做詳細之說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施方式的技術特徵。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本發明。另外，實施例中圖式標號之部分重覆，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。
第1圖為本發明之操作系統的示意圖。如圖所示，操作系統100包括一主機板110以及一電子裝置120。主機板110可輸出影像資料並具有至少一網路連接埠111，用以輸出一乙太網路資料D ETH或一影像資料D IM。在本實施例中，乙太網路資料D ETH與影像資料D IM符合同一資料格式，如一網路傳輸格式。因此，網路連接埠111不但可輸出乙太網路資料D ETH，也可輸出影像資料D IM。舉例而言，當主機板110操作在一第一模式時，網路連接埠111輸出乙太網路資料D ETH。當主機板110操作在一第二模式時，網路連接埠111輸出影像資料D IM。
在一可能實施例中，網路連接埠111係為一RJ45插座。本發明並不限定網路連接埠的數量。在其它實施例中，主機板110可能具有兩網路連接埠，一是用以輸出乙太網路資料D ETH，另一用以傳送影像資料D IM。在此例中，影像資料D IM的資料格式相同於乙太網路資料D ETH的資料格式。
在本實施例中，網路線130耦接於網路連接埠111與電子裝置120之間，用以傳送影像資料D IM或乙太網路資料D ETH予電子裝置120。由於使用者可利用網路線130傳送影像資料D IM及乙太網路資料D ETH，故不需額外購買影像傳輸線。再者，由於影像傳輸線的價格隨著線材的長度增加而大幅增加，因此，當主機板110與電子裝置120之間的距離較大時，使用者可利用成本較低的網路線連接主機板110與電子裝置120，因而減少操作系統100的成本。另外，當主機板110利用單一連接埠(如111)傳送影像資料D IM及乙太網路資料D ETH時，則可減少連接埠的數量。
電子裝置120根據影像資料D IM或乙太網路資料D ETH而動作。本發明並不限定電子裝置120的種類。在一可能實施例中，電子裝置120係為一伺服器121。在此例中，當伺服器121透過網路線130接收乙太網路資料D ETH時，伺服器121根據乙太網路資料D ETH，負責主機板110與一網際網路(Internet)間的資料傳輸。
在另一可能實施例中，電子裝置120係為一顯示器，如投影機122。在此例中，當投影機122透過網路線130接收影像資料D IM時，投影機122根據影像資料D IM投射畫面。在本實施例中，投影機122具有一接收器123。接收器123接收影像資料D IM，並將影像資料D IM由網路傳輸格式轉換成一影像傳輸格式，再將符合影像傳輸格式的轉換結果提供予投影機122。在一可能實施例中，影像格式符合一高畫質多媒體介面(HDMI)規範。在其它實施例中，影像格式符合一數位視訊介面(Digital Visual Interface)規範。
本發明並不限定接收器123的設置位置。在本實施例中，接收器123係整合於投影機122之中。在其它實施例中，接收器123可能獨立於投影機122之外。在此例中，接收器123先轉換影像資料D IM的格式，再透過一影像傳輸線(未顯示)提供轉換後的影像資料予投影機122。
在本實施例中，主機板110更包括一影像傳輸埠112、一板上顯示卡(on board VGA)113、一切換電路114、一控制電路115以及一網路晶片116，但並非用以限制本發明。在其它實施例中，主機板110更具有許多記憶體(memory)、微處理器(如CPU)、微控制器。為方便說明，第1圖僅顯示與本發明相關的裝置及電路。在一些實施例中，主機板110設置於一機殼(未顯示)之中。在此例中，網路連接埠111與影像傳輸埠112的部分結構露出機殼，以便使用者插入網路線130及傳輸線140。
影像傳輸埠112透過傳輸線140接收一外部影像信號IM E。在其它實施例中，影像傳輸埠112可能利用無線方式，接收外部影像信號IM E。本發明並不限定影像傳輸埠112的種類。在一可能實施例中，影像傳輸埠112係為一高畫質多媒體介面(HDMI)埠。在另一可能實施例中，影像傳輸埠112係為一數位視訊介面(DVI)埠。
本發明並不限定外部影像信號IM E的來源。在一可能實施例中，外部影像信號IM E係由一電子裝置(未顯示)，如手機、遊戲機或是其它可輸出影像的裝置。在其它實施例中，外部影像信號IM E係由另一主機板的顯示卡(未顯示)所提供。本發明也不限定影像傳輸埠的數量。在一些實施例中，主機板110可能具有更多的影像傳輸埠，用以接收不同的外部影像信號。
板上顯示卡113用以提供一內部影像信號IM I。在一可能實施例中，板上顯示卡113係內建於主機板110之中，但並非用以限制本發明。在其它實施例中，主機板110不具有板上顯示卡113。
切換電路114選擇性地將外部影像信號IM E或內部影像信號IM I作為影像資料D IM。在本實施例中，切換電路114根據選擇信號S SEL1選擇輸出外部影像信號IM E或內部影像信號IM I。舉例而言，當選擇信號S SEL1具有第一位準(如一高位準)時，切換電路114將外部影像信號IM E作為影像資料D IM輸出予控制電路115。當選擇信號S SEL1具有第二位準(如一低位準)時，切換電路114將內部影像信號IM I作為影像資料D IM輸出予控制電路115。在其它實施例中，當主機板110具有更多的影像傳輸埠時，切換電路114根據選擇信號S SEL1，從多個影像信號中選擇一者。
在一可能實施例中，選擇信號S SEL1係由開關SW1所提供。在此例中，使用者藉由切換(撥動)開關SW1，選擇影像資料的來源，如來自影像傳輸埠112或來自板上顯示卡113。在一可能實施例中，開關SW1位於機殼外側，以供使用者切換。在其它實施例中，當主機板110不具有板上顯示卡113時，可省略切換電路114。在此例中，外部影像信號IM E直接作為影像資料D IM。
控制電路115選擇性地將影像資料D IM或乙太網路資料D ETH作為輸出資料SO。在本實施例中，控制電路115係根據選擇信號S SEL2選擇影像資料D IM或乙太網路資料D ETH。舉例而言，當選擇信號S SEL2具有第一位準時，主機板110操作於第一模式。此時，控制電路115將乙太網路資料D ETH作為輸出資料SO，並透過網路連接埠111輸出。當選擇信號S SEL2具有第二位準時，主機板110操作於第二模式。在此模式下，控制電路115將影像資料D IM作為輸出資料SO，並透過網路連接埠111輸出。
在一可能實施例中，選擇信號S SEL2係由開關SW2所提供。在此例中，使用者藉由切換(撥動)開關SW2，用以決定網路連接埠111輸出影像資料D IM或乙太網路資料D ETH。在一可能實施例中，開關SW2位於機殼外側，以供使用者切換。在其它實施例中，選擇信號S SEL1及S SEL2係由一基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System；BIOS)所產生。在此例中，使用者可透過設定BIOS的選項，選擇影像資料D IM及輸出資料SO的來源。BIOS再根據使用者的選擇產生選擇信號S SEL1及S SEL2。在一可能實施例中，主機板110更包括一網路晶片116。網路晶片116用以產生乙太網路資料D ETH。
第2圖為本發明之主機板的另一可能實施例。第2圖的主機板210相似於第1圖的主機板110，不同之處在於，第2圖的主機板210更包括一插槽(slot)220。插槽220用以插入一顯示卡230。顯示卡230具有一影像處理晶片231以及一影像輸出埠232。影像處理晶片231用以產生一影像信號IM D。當一傳輸線240耦接於影像傳輸埠112與影像輸出埠232之間時，影像傳輸埠112透過傳輸線240接收影像信號IM D。在此例中，影像傳輸埠112將影像信號IM D作為外部影像信號IM E提供予切換電路114。
第3圖為本發明之主機板的另一可能實施例。第3圖的主機板310相似於第2圖的主機板210，不同之處在於，第3圖的主機板310不具有板上顯示卡。由於主機板310僅具有單一影像信號來源(即影像傳輸埠112)，故不需設置一切換電路。在此例中，影像傳輸埠112透過傳輸線240接收影像信號IM D，並將影像信號IM D作為影像資料D IM提供予控制電路115。在其它實施例中，當傳輸線240耦接於一電子裝置(未顯示)與影像傳輸埠112之間時，影像傳輸埠112將該電子裝置(如手機)所提供的影像信號作為影像資料D IM。
在本實施例中，主機板310更包括一訊號增強器320。訊號增強器320用以增強影像資料D IM，並產生一增強資料DE IM。在此例中，控制電路115根據選擇信號S SEL2將增強資料DE IM或乙太網路信號D ETH作為輸出資料SO。由於影像資料D IM已被增強，故即使輸出資料SO係被傳送到距離較遠(如50米或100米)的電子裝置時，仍可穩定傳送影像資料，維持輸出資料SO的完整性。
在一可能實施例中，訊號增強器320係為一再驅動器(redriver)或是一重定時器(retime)。在其它實施例中，訊號增強器320可應用至第1或2圖中，用以強化影像資料D IM。
第4圖為本發明之操作系統的另一示意圖。如圖所示，操作系統400包括一主機板410以及一電子裝置420。主機板410相似於第1圖的主機板110，不同之處在於，第4圖的主機板410具有兩網路連接埠411及412。
在本實施例中，網路連接埠411及412之至少一者係為一共用連接埠，其不僅可輸出網路資料，亦可輸出影像資料。當主機板410操作在一第一模式時，網路連接埠411輸出乙太網路資料D ETH。當主機板410操作在一第二模式時，網路連接埠411輸出影像資料DD IM。此時，網路連接埠412輸出控制資料DC IM。在其它實施例中，主機板410可能更具有一第三網路連接埠(未顯示)，用以專門輸出乙太網路資料D ETH。在此例中，第三網路連接埠不輸出影像資料。
在本實施例中，網路連接埠411所傳送的乙太網路資料D ETH的資料格式相同於影像資料DD IM的資料格式，如都符合一網路傳輸格式。在一可能實施例中，乙太網路資料D ETH與影像資料DD IM各自包括四對差動信號。
如圖所示，操作系統400更包括網路線430及440。網路線430耦接於網路連接埠411與電子裝置420之間，用以傳送影像資料DD IM或乙太網路資料D ETH。網路線440耦接於網路連接埠412與電子裝置420之間，用以傳送控制資料DC IM。
舉例而言，當電子裝置420係為一伺服器421時，主機板410操作於一第一操作模式。在此模式下，網路連接埠411輸出乙太網路資料D ETH。因此，伺服器421透過網路線430接收乙太網路資料D ETH。在另一可能實施例中，當電子裝置420係為一投影機422時，網路連接埠411輸出影像資料DD IM。因此，投影機422透過網路線430接收影像資料DD IM。此時，網路連接埠412輸出控制資料DC IM。因此，投影機422透過網路線440接收控制資料DC IM。投影機422根據影像資料DD IM及控制資料DC IM呈現畫面。在此例中，投影機422具有一接收器423。接收器423轉換影像資料DD IM及控制資料DC IM的格式，由一網路傳輸格式轉換成一影像傳輸格式。投影機422再根據接收器423的轉換結果呈現影像。接收器423可能整合於投影機之中。在其它實施例中，接收器423係獨立於投影機422之外。在此例中，接收器423透過影像傳輸線(未顯示)，連接投影機422。
在本實施例中，主機板410更包括一影像傳輸埠413、一切換電路414、一板上顯示卡415、一控制電路416以及一插槽417。影像傳輸埠413用以接收一外部影像信號IM E。在本實施例中，外部影像信號IM E來自顯示卡460。由於影像傳輸埠413、插槽417及顯示卡460的特性與第2圖的影像傳輸埠112、插槽220及顯示卡230的特性相同，故不再贅述。
切換電路414根據選擇信號S SEL1，選擇影像資料的來源。在一可能實施例中，切換電路414根據選擇信號S SEL1選擇外部影像信號IM E。在此例中，切換電路414將外部影像信號IM E的差動成分作為影像資料DD IM提供予控制電路416，並將外部影像信號IM E的控制成分作為控制資料DC IM提供予網路連接埠412。在另一可能實施例中，切換電路414根據選擇信號S SEL1選擇內部影像信號IM I。在此例中，切換電路414將內部影像信號IM I的差動成分作為影像資料DD IM提供予控制電路416，並將內部影像信號IM I的控制成分作為控制資料DC IM提供予網路連接埠412。
假設內部影像信號IM I及外部影像信號IM E均為HDMI影像信號。在此例中，切換電路414將HDMI影像信號裡的差動成分，如DTAT0+/-、DATA1+/-、DATA2+/-及CLK+/-作為影像資料DD IM。另外，切換電路414將HDMI影像信號裡的控制成分，如CEC/DDC、SLC/SDA、+5V、Hot Plug 作為控制資料DC IM。
在其它實施例中，控制資料DC IM係由控制電路416所提供。在此例中，控制資料DC IM事先儲存於控制電路416之中。當使用者希望網路連接埠411輸出影像資料DD IM時，控制電路416輸出預設的控制資料DC IM予網路連接埠412。
在一些實施例中，控制電路416輸出預設的控制資料DC IM予影像傳輸埠413或板上顯示卡415，用以設定外部影像信號IM E或內部影像信號IM I的控制成分。舉例而言，當切換電路414選擇輸出外部影像信號IM E時，控制電路416提供控制資料DC IM予影像傳輸埠413。在此例中，影像傳輸埠413透過傳輸線450提供控制資料DC IM予顯示卡460，顯示卡460根據控制資料DC IM調整外部影像信號IM E。在另一可能實施例中，當切換電路414選擇輸出內部影像信號IM I時，控制電路416提供控制資料DC IM予板上顯示卡415。在此例中，板上顯示卡415可能根據控制資料DC IM調整內部影像信號IM I。在其它實施例中，第3圖的訊號增強器320可應用於第4圖中。在此例中，訊號增強器320用以放大影像資料DD IM，再將放大後的結果提供予控制電路416。
第5圖為本發明之接收器123的一可能示意圖。如圖所示，接收器123包括一網路連接埠510、一影像傳輸埠520以及一訊號處理器530。網路連接埠510用以接收來自主機板的輸出資料SO。在本實施例中，輸出資料SO係為影像資料D IM。訊號處理器530轉換影像資料D IM的格式，由一網路傳輸格式轉換成一影像傳輸格式，用以產生一影像資料D HD。在本實施例中，影像資料D HD符合HDMI規範。影像傳輸埠520用以影像資料D HD。
在其它實施例中，訊號處理器530包括一訊號增強器(未顯示)，用以強化影像資料D HD，並產生一增強資料D HDE。在此例中，影像傳輸埠520輸出增強資料D HDE。在一可能實施例中，訊號增強器係為一再驅動器或是一重定時器。
在其它實施例中，接收器123更包括一電源插座540。電源插座540用以接收一外部電源PW E，並提供外部電源PW E予訊號處理器530。在一可能實施例中，外部電源PW E係為一直流電源(DC power)。
第6圖為本發明之接收器423的一可能示意圖。接收器423包括網路連接埠610、650、一影像傳輸埠620、一訊號處理器630以及一電源插座640。網路連接埠610接收影像資料DD IM。網路連接埠650接收控制資料DC IM。訊號處理器630處理影像資料DD IM及控制資料DC IM，用以產生符合HDMI規範的影像資料D HD。影像傳輸埠620用以輸出影像資料D HD。在其它實施例中，訊號處理器630具有一訊號增強器。訊號增強器(未顯示)增強影像資料D HD，用以產生增強資料D HDE。在此例中，影像傳輸埠620輸出增強資料D HDE。
在其它實施例中，接收器423更包括一電源插座640。電源插座640用以接收一外部電源PW E，並提供外部電源PW E予訊號處理器630。在一可能實施例中，外部電源PW E係為一直流電源，但並非用以限制本發明。在一些實施例中，外部電源PW E可能為一交流電源(AC Power)。在此例中，訊號處理器630可能具有一電源轉換器(未顯示)，用以將交流電源轉換成一直流電源。電源轉換器可能提供直流電源予訊號處理器630的其它元件。
除非另作定義，在此所有詞彙(包含技術與科學詞)均屬本發明所屬技術領域中具有通常知識者之一般理解。此外，除非明白表示，詞彙於一般字典中之定義應解釋為與其相關技術領域之文章中意義一致，而不應解釋為理想狀態或過分正式之語態。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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。舉例來，本發明實施例所系統、裝置或是方法可以硬體、軟體或硬體以及軟體的組合的實體實施例加以實現。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、400：操作系統
110、210、410:主機板
111、411、412、510、610、650:網路連接埠
112、413、520、620:影像傳輸埠
113、415:板上顯示卡
114、414:切換電路
115、416:控制電路
116:網路晶片
120、420:電子裝置
121、421:伺服器
122、422:投影機
123、423:接收器
130、430、440:網路線
140、450:傳輸線
220、417:插槽
230、460:顯示卡
231:影像處理晶片
232:影像輸出埠
320:訊號增強器
530、630:訊號處理器
540、640:電源插座
D ETH:乙太網路資料
IM E:外部影像信號
IM I:內部影像信號
S SEL1、S SEL2:選擇信號
SW1、SW2:開關
SO:輸出資料
DC IM:控制資料
PW E:外部電源
D IM、DD IM、D HD:影像資料
IM D:影像信號
DE IM、D HDE:增強資料
第1圖為本發明之操作系統的示意圖。 第2圖為本發明之主機板的另一可能實施例。 第3圖為本發明之主機板的另一可能實施例。 第4圖為本發明之操作系統的另一示意圖。 第5圖為本發明之接收器的一可能示意圖。 第6圖為本發明之接收器的另一可能示意圖。
100:操作系統
110:主機板
111:網路連接埠
112:影像傳輸埠
113:板上顯示卡
114:切換電路
115:控制電路
116:網路晶片
120:電子裝置
121:伺服器
122:投影機
123:接收器
130:網路線
140:傳輸線
DETH:乙太網路資料
DIM:影像資料
IME:外部影像信號
IMI:內部影像信號
SSEL1、SSEL2:選擇信號
SW1、SW2:開關
SO:輸出資料

Claims (16)

  1. 一種可輸出影像資料的主機板，包括：一影像傳輸埠，用以接收一外部影像信號；一板上顯示卡，用以提供一內部影像信號；一切換電路，選擇性地將該外部影像信號或該內部影像信號作為一影像資料；一控制電路，選擇性地將該影像資料或一乙太網路資料作為一輸出資料；以及一第一網路連接埠，透過一網路線，傳輸該輸出資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該切換電路將該外部影像信號或該內部影像信號的差動成分作為該影像資料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可輸出影像資料的主機板，更包括：一第二網路連接埠，用以傳輸一控制資料，其中該切換電路將該外部影像信號或該內部影像信號的控制成分作為該控制資料。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該控制電路設定該外部影像信號或該內部影像信號的控制成分。
  5. 一種可輸出影像資料的主機板，包括：一影像傳輸埠，用以接收一外部影像信號； 一控制電路，選擇性地將該外部影像信號或一乙太網路信號作為一輸出信號；以及一第一網路連接埠，透過一網路線，傳輸該輸出信號。
  6. 如申請專利範圍第1或5項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該影像傳輸埠係為一高畫質多媒體介面(HDMI)埠。
  7. 如申請專利範圍第1或5項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該影像傳輸埠係為一數位視訊介面(DVI)埠。
  8. 如申請專利範圍第1或5項所述之可輸出影像資料的主機板，更包括：一插槽，用以插入一顯示卡，其中該顯示卡具有一影像處理晶片以及一影像輸出埠，該影像處理晶片用以產生一影像信號，當一傳輸線耦接於該影像傳輸埠與該影像輸出埠之間時，該影像信號作為該外部影像信號。
  9. 如申請專利範圍第1或5項所述之可輸出影像資料的主機板，更包括：一訊號增強器，用以增強該影像資料，並產生一增強資料，其中該控制電路將該增強資料作為該輸出資料。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該控制電路將該外部影像信號的差動成分作為該影像資料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之可輸出影像資料的主機板，更包括： 一第二網路連接埠，用以傳輸一控制資料，其中該控制電路將該外部影像信號的控制成分作為該控制資料。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之可輸出影像資料的主機板，其中該控制電路設定該外部影像信號的控制成分。
  13. 一種操作系統，包括：一如申請專利範圍第1項所述之可輸出影像資料的主機板；一網路線，耦接該第一網路連接埠；一接收器，透過該網路線接收該輸出資料，並包括：一網路連接埠，用以接收該輸出資料；一訊號處理器，強化該輸出資料，用以產生一增強資料；以及一影像傳輸埠，用以輸出該增強資料；以及一顯示器，耦接該影像傳輸埠，用以接收該增強資料，並根據該增強資料呈現畫面。
  14. 一種操作系統，包括：一如申請專利範圍第5項所述之可輸出影像資料的主機板；一網路線，耦接該第一網路連接埠；一接收器，透過該網路線接收該輸出資料，並包括：一輸入埠，用以接收該輸出資料；一訊號處理器，強化該輸出資料，用以產生一增強資料；以及一輸出埠，用以輸出該增強資料；以及 一顯示器，耦接該輸出埠，用以接收該增強資料，並根據該增強資料呈現畫面。
  15. 如申請專利範圍第13或14項所述之操作系統，其中該接收器係整合於該顯示器之中。
  16. 如申請專利範圍第13或14項所述之操作系統，更包括：一電源插座，用以接收一外部電源，並供電予該訊號處理器。
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