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高速率視頻和高速率usb信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置制造方法

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高速率視頻和高速率usb信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置,包括發(fā)送模塊、接收模塊,復(fù)合雙絞電纜,復(fù)合雙絞電纜包括高速率視頻信號(hào)傳輸電纜和高速率USB信號(hào)傳輸電纜,二者為彼此獨(dú)立的雙絞電纜;雙絞電纜內(nèi)的每根銅芯導(dǎo)體包裹于絕緣層內(nèi);每根雙絞電纜包括第一屏蔽層;高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的絕緣層和第一屏蔽層之間包括第二屏蔽層,每對(duì)絞合線對(duì)包裹于第二屏蔽層內(nèi);高速率視頻信號(hào)傳輸電纜連接于發(fā)送模塊的第一視頻信號(hào)接口和接收模塊的第二視頻信號(hào)接口之間;高速率USB信號(hào)傳輸電纜連接于發(fā)送模塊的第一USB信號(hào)接口和接收模塊的第二USB信號(hào)接口之間。本申請(qǐng)可以減少HDMI/DVI信號(hào)和USB信號(hào)之間的串?dāng)_。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù),尤其涉及高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前,一些應(yīng)用場(chǎng)合需要將高清電腦顯示器和USB外設(shè)延長(zhǎng)至遠(yuǎn)端進(jìn)行操作,出于成本和方便布線施工考慮,延長(zhǎng)線纜通常會(huì)采用8芯網(wǎng)線或類(lèi)似雙絞電纜,延長(zhǎng)線與發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備連接通常采用標(biāo)準(zhǔn)的8P8C或非標(biāo)的6P2C/6P4C水晶頭和插座。當(dāng)前市場(chǎng)上存在利用單根網(wǎng)線延長(zhǎng)傳輸數(shù)字高清視頻及USB信號(hào)的產(chǎn)品,其實(shí)現(xiàn)方式分為兩種,一種為對(duì)數(shù)字高清視頻進(jìn)行壓縮重新編碼,同時(shí)也對(duì)USB 2.0信號(hào)進(jìn)行重新組幀封包,視頻信號(hào)和USB2.0信號(hào)封裝成標(biāo)準(zhǔn)的IP數(shù)據(jù)包,然后以標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議幀方式通過(guò)太網(wǎng)口進(jìn)行傳輸,由于視頻壓縮解壓和IP封包及解包過(guò)程均會(huì)帶來(lái)延遲,所以不適用于一些對(duì)延時(shí)敏感場(chǎng)合;另一種實(shí)現(xiàn)方式中,數(shù)字高清視頻信號(hào)和USB信號(hào)通過(guò)物理信道頻分復(fù)用方式來(lái)傳輸,由于數(shù)字高清視頻信號(hào)和USB信號(hào)共用8根雙絞線物理信道,為避免數(shù)字視頻信號(hào)和USB信號(hào)互相干擾,在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,USB信號(hào)速率通常只能滿(mǎn)足USB 1.0規(guī)范,實(shí)際傳輸速率小于2Mbps,同時(shí)為也會(huì)限制一些低分辨率視頻格式如640x480分辨率視頻信號(hào)傳輸。當(dāng)前市場(chǎng)上也存在較多HDMI/DVI單網(wǎng)線延長(zhǎng)器產(chǎn)品和USB2.0單網(wǎng)線延長(zhǎng)器產(chǎn)品,兩種獨(dú)立設(shè)備組合在一起雖然可以實(shí)現(xiàn)上述電腦顯示器和USB外設(shè)同時(shí)延長(zhǎng)功能,但是存在著兩條電纜布線不便,且電纜不容易區(qū)分等實(shí)際施工問(wèn)題。另有廠家提出一種把HDMI延長(zhǎng)8芯雙絞線和2芯USB 2.0延長(zhǎng)雙絞線合并在一起,采用單根10芯雙絞線同時(shí)傳輸HDMI/DVI和USB2.0信號(hào),雖然可以有效降低HDMI和USB信號(hào)復(fù)合傳輸帶來(lái)相互串?dāng)_,但還是存在如下技術(shù)問(wèn)題:
[0003]由于HDMI/DVI信號(hào)(最高4.95Gbps)的數(shù)據(jù)速率,信號(hào)特性以及差分特征阻抗相對(duì)USB2.0信號(hào)(最高480Mbps)有很大不同,因此兩種信號(hào)對(duì)雙絞線傳輸介質(zhì)的性能指標(biāo)要求也差異較大;而按照一般雙絞線纜加工工藝條件,這種單獨(dú)10芯雙絞電纜內(nèi)5個(gè)差分雙絞線對(duì)會(huì)采取相同線纜參數(shù),所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)HDMI/DVI和USB信號(hào)的良好匹配;另外此種10芯雙絞線纜的不同線對(duì)之間還存在互相串?dāng)_,特別是HDMI/DVI信號(hào)和USB信號(hào)之間的串?dāng)_會(huì)極大影響兩種信號(hào)的傳輸性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本申請(qǐng)?zhí)峁└咚俾室曨l和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中雙絞線纜不同線對(duì)之間的信號(hào)串?dāng)_問(wèn)題。
[0005]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面,提供一種高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置,包括發(fā)送模塊、接收模塊,以及連接于所述發(fā)送模塊和接收模塊之間的復(fù)合雙絞電纜,所述復(fù)合雙絞電纜用于傳輸高速率視頻信號(hào)和高速率USB信號(hào),
[0006]所述復(fù)合雙絞電纜包括高速率視頻信號(hào)傳輸電纜和高速率USB信號(hào)傳輸電纜,二者為彼此獨(dú)立的雙絞電纜;所述雙絞電纜內(nèi)的每根銅芯導(dǎo)體包裹于絕緣層內(nèi);每根雙絞電纜包括第一屏蔽層,用于將所有帶有絕緣層的銅芯導(dǎo)體包裹于內(nèi);高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的所述絕緣層和所述第一屏蔽層之間還包括第二屏蔽層,每對(duì)絞合線對(duì)包裹于所述第二屏蔽層內(nèi);
[0007]所述發(fā)送模塊包括第一視頻信號(hào)接口和第一 USB信號(hào)接口 ;所述接收模塊包括第二視頻信號(hào)接口和第二 USB信號(hào)接口 ;所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜連接于所述第一視頻信號(hào)接口和所述第二視頻信號(hào)接口之間;所述高速率USB信號(hào)傳輸電纜連接于所述第一USB信號(hào)接口和所述第二 USB信號(hào)接口之間。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中,每根雙絞電纜還包括位于最外層的護(hù)套層和位于所述第二屏蔽層和所述第一屏蔽層之間的緊固層,兩根雙絞電纜通過(guò)所述護(hù)套層連接。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中,每根所述雙絞電纜的所述第一屏蔽層和所述緊固層之間還包括有接地線。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中,兩根雙絞電纜的所述護(hù)套層通過(guò)薄層膠合連接,所述薄層和所述護(hù)套層一體成型,所述薄層厚度為0.1mm至1_,寬度為0.2_-2_。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中,所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的直徑在5mm-7mm,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm ;所述高速率USB信號(hào)傳輸電纜的直徑在3mm-6mm,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中,所述發(fā)送模塊還包括第一高速率視頻信號(hào)連接器,用于從顯卡接收高速率視頻信號(hào)和高速率視頻顯示控制信號(hào),并將所述高速率視頻顯示控制信號(hào)發(fā)給第一微處理器進(jìn)行封包;
[0013]以及第一頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò),用于將所述高速率視頻信號(hào)與從所述第一微處理器封包后的控制信號(hào)頻分復(fù)用后,通過(guò)所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜發(fā)給所述接收模塊;
[0014]所述接收模塊還包括第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò),用于將接收的頻分復(fù)用后的信號(hào)分離成所述高速率視頻信號(hào)和所述封包后的控制信號(hào);將所述高速率視頻信號(hào)發(fā)送給第二高速率視頻信號(hào)連接器,將所述封包后控制信號(hào)發(fā)給第二微處理器拆包處理;
[0015]所述第二高速率視頻信號(hào)連接器用于接收分離后的高速率視頻信號(hào)和所述第二微處理器拆包后的控制信號(hào),并發(fā)送給顯示裝置。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中,所述發(fā)送模塊還包括主機(jī)控制端子,用于接收主機(jī)的工作狀態(tài)控制信號(hào)并發(fā)送給所述第一微處理器,所述第一微處理器封包后的控制信號(hào)還包括所述工作狀態(tài)控制信號(hào);
[0017]所述接收模塊還包括桌面開(kāi)關(guān)接口,用于連接所述顯示裝置的桌面開(kāi)關(guān),接收所述第二微處理器拆包后的工作狀態(tài)控制信號(hào),并通知所述桌面開(kāi)關(guān)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中,所述高速率視頻顯不控制信號(hào)包括以下一種或多種信號(hào):DDC信號(hào)、Hro信號(hào);所述工作狀態(tài)控制信號(hào)包括以下一種或多種信號(hào):開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào),復(fù)位信號(hào)和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中,所述主機(jī)控制端子包括以下一種或多種接口與主板所對(duì)應(yīng)的端子連接:開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)接口,復(fù)位信號(hào)接口和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)接口。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中,所述第一 /第二視頻信號(hào)接口包括8P8C插座;所述第一 /第二USB連信號(hào)接口包括6P4C或6P2C插座。
[0021]由于本申請(qǐng)將傳輸高速視頻信號(hào)的電纜和傳輸高速USB信號(hào)的電纜獨(dú)立分開(kāi),通過(guò)絕緣外皮包裹每個(gè)銅芯導(dǎo)體,再針對(duì)每個(gè)雙絞電纜中的每個(gè)雙絞線對(duì)均采用獨(dú)立屏蔽層,在所有雙絞線對(duì)外再加一個(gè)屏蔽層,層層防護(hù),從而做到復(fù)合延長(zhǎng)裝置在傳輸兩種不同類(lèi)型的高速率信號(hào)時(shí)最大限度的防止了兩種信號(hào)之間的串?dāng)_。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置結(jié)構(gòu)圖;
[0023]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中復(fù)合雙絞電纜的橫截面剖面圖;
[0024]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中發(fā)送模塊和接收模塊的邏輯框圖;
[0025]圖4為本申請(qǐng)應(yīng)用實(shí)例中發(fā)送模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例中接收模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請(qǐng)相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本申請(qǐng)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0028]在本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的,而非旨在限制本申請(qǐng)。在本申請(qǐng)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。
[0029]如圖1所示,本申請(qǐng)的復(fù)合延長(zhǎng)裝置包括發(fā)送模塊1,接收模塊2和復(fù)合雙絞電纜3三部分。復(fù)合雙絞電纜3連接于所述發(fā)送模塊I和接收模塊2之間。
[0030]該復(fù)合雙絞電纜3包括高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100和高速率USB信號(hào)傳輸電纜200,從圖中可以看出,高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100和高速率USB信號(hào)傳輸電纜200為兩根彼此獨(dú)立的雙絞電纜;本申請(qǐng)采用兩根獨(dú)立的電纜分別傳輸兩種不同的信號(hào)能夠盡量避免信號(hào)之間的串?dāng)_。
[0031]結(jié)合圖1可以看出,發(fā)送模塊I包括第一視頻信號(hào)接口 10和第一 USB信號(hào)接口11,接收模塊包括第二視頻信號(hào)接口 20和第二 USB信號(hào)接口 21 ;高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100連接于所述第一視頻信號(hào)接口 10和所述第二視頻信號(hào)接口 20之間;高速率USB信號(hào)傳輸電纜200連接于所述第一 USB信號(hào)接口 11和所述所述第二 USB信號(hào)接口 21之間。
[0032]高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100用于傳輸高速率視頻信號(hào),高速率USB信號(hào)傳輸電纜200用于傳輸高速率USB數(shù)據(jù)信號(hào)。本申請(qǐng)中所涉及的高速率視頻信號(hào)可以包括HDMI高清視頻信號(hào)、DVI信號(hào)等,高速率USB信號(hào)包括USB2.0信號(hào)等,值得注意的是,本申請(qǐng)的復(fù)合雙絞電纜適應(yīng)于任何傳輸兩種不同類(lèi)型的信號(hào),且兩種信號(hào)容易產(chǎn)生干擾的場(chǎng)合,而不僅僅局限于以上所列舉的信號(hào)類(lèi)型。
[0033]在一個(gè)例子中,第一 /第二視頻信號(hào)接口是8P8C插座,與復(fù)合雙絞電纜延長(zhǎng)線的8芯HDMI/DVI延長(zhǎng)雙絞電纜8P8C水晶頭相連,第一 /第二 USB信號(hào)接口是6P4C或6P2C插座,與復(fù)合雙絞電纜延長(zhǎng)線的4芯或2芯USB延長(zhǎng)雙絞電纜6P4C或6P2C水晶頭相連。
[0034]如圖1所示,作為一個(gè)例子,發(fā)送模塊I通過(guò)第一高速率視頻信號(hào)連接器30 (在一個(gè)例子中,可以是HDMI或DVI接口)連接電腦顯卡的HDMI或DVI視頻信號(hào)輸出,接收顯卡的高速率視頻信號(hào),通過(guò)第一 USB連接器31連接主機(jī)的USB 2.0接口,接收USB2.0信號(hào)。接收模塊2通過(guò)第二高速率視頻信號(hào)連接器40 (例如HDMI或DVI接口)連接高清顯示器,還可以包括多個(gè)第二 USB連接器41來(lái)連接外設(shè),例如分別用來(lái)接入鼠標(biāo),鍵盤(pán),U盤(pán),攝像頭等外設(shè)的USB2.0接口,還可以提供支持USB2.0的PS/2接口接入PS/2鍵盤(pán)或鼠標(biāo),耳麥接口用來(lái)接入模擬耳機(jī)、麥克風(fēng)。
[0035]以下首先對(duì)本申請(qǐng)的復(fù)合雙絞電纜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述。
[0036]圖2為一個(gè)實(shí)施例中復(fù)合雙絞電纜的橫截面剖面示意圖。在一個(gè)例子中,高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100可以是8芯雙絞線,例如24AWG或26AWG雙絞線纜;高速率USB信號(hào)傳輸電纜200為2芯或4芯雙絞線,例如24AWG或26AWG雙絞線纜,使用者可以根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景需要來(lái)更改雙絞線的類(lèi)型。在圖2中僅以?xún)筛娎|中一根為8芯雙絞線,另一根為2芯雙絞線作為示例加以說(shuō)明。
[0037]兩根雙絞電纜內(nèi)的每根銅芯導(dǎo)體6均被包裹于絕緣層5內(nèi);每根雙絞電纜均包括第一屏蔽層2,高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100的每對(duì)絞合線對(duì)包裹于第二屏蔽層4內(nèi),從圖中可以看出,高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100的4個(gè)雙絞線對(duì)通過(guò)單獨(dú)屏蔽層(第二屏蔽層4)屏蔽,四個(gè)帶有第二屏蔽層4的雙絞線對(duì)外再增加一個(gè)獨(dú)立屏蔽層(第一屏蔽層2);更好的保證了有效避免不同類(lèi)型的傳輸信號(hào)之間串?dāng)_問(wèn)題。作為一個(gè)例子,兩個(gè)屏蔽層可以選用鋁箔或金屬絲網(wǎng);絕緣層5可以為PE絕緣層。
[0038]由于HDMI/DVI信號(hào)(最高4.95Gbps)的數(shù)據(jù)速率,信號(hào)特性以及差分特征阻抗相對(duì)USB2.0信號(hào)(最高480Mbps)有很大不同,因此兩種信號(hào)對(duì)雙絞線傳輸介質(zhì)的性能指標(biāo)要求也差異較大;而按照一般雙絞線纜加工工藝條件,現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)10芯雙絞電纜內(nèi)5個(gè)差分雙絞線對(duì)會(huì)采取相同線纜參數(shù),所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)HDMI/DVI和USB信號(hào)的良好匹配。由于本申請(qǐng)的復(fù)合雙絞電纜內(nèi)每個(gè)電纜線對(duì)均采用獨(dú)立的屏蔽層,并且兩根電纜獨(dú)立存在,獨(dú)立傳輸各自的信號(hào),因此可以針對(duì)不同類(lèi)型的信號(hào)設(shè)計(jì)該種信號(hào)傳輸特性?xún)?yōu)化所需要的雙絞線特征阻抗,絞距,線芯導(dǎo)體直徑,從而為保證不同信號(hào)之間的最大的隔離度創(chuàng)造可能;同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)電纜傳輸特性分別與不同類(lèi)型信號(hào)的完好匹配做好了準(zhǔn)備,以便后續(xù)設(shè)計(jì)時(shí)能夠獲得最佳傳輸性能。
[0039]現(xiàn)有技術(shù)中的10芯一體電纜還存在現(xiàn)場(chǎng)分線和壓接水晶頭操作不方便問(wèn)題。此類(lèi)延長(zhǎng)線需要根據(jù)布線要求現(xiàn)場(chǎng)裁剪長(zhǎng)度,壓接水晶頭,其中8芯HDMI/DVI延長(zhǎng)雙絞電纜用8P8C水晶頭,2芯USB 2.0延長(zhǎng)雙絞電纜用6P2C水晶頭,而該10芯電纜共用一個(gè)外皮護(hù)套,一方面分線需要額外工具且容易弄錯(cuò),另外6P2C水晶頭壓接時(shí)只有芯線插入水晶頭,沒(méi)有外皮護(hù)套包裹,會(huì)帶來(lái)壓接不緊且缺乏防護(hù)等問(wèn)題。本申請(qǐng)還針對(duì)此問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方案:
[0040]從圖中還可以看出,在一個(gè)例子中,每根雙絞電纜還可以包括最外層的護(hù)套層1,第一屏蔽層2和第二屏蔽層4之間還可以有緊固層3,兩根雙絞電纜通過(guò)所述護(hù)套層I連接。護(hù)套層I可以使用PVC護(hù)套;緊固層3可以為麥拉,例如聚酯薄膜膠帶等材料。如圖所示,本申請(qǐng)的兩根雙絞電纜的護(hù)套層I通過(guò)黏貼部7連接在一起,黏貼部7可以是部分或整體黏貼在一起,作為一個(gè)例子,黏貼部7可以是薄層,與護(hù)套層I膠合連接。作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)例,薄層和護(hù)套層I 一體成型,薄層厚度可以為0.1mm至1mm,寬度可以為0.2mm-2mm,以方便在施工時(shí)雙手撕開(kāi)。除此之外,也可采取其它類(lèi)似膠水材料粘接,只要加工時(shí)可實(shí)現(xiàn)兩種獨(dú)立電纜膠皮復(fù)合粘連均在本申請(qǐng)的覆蓋保護(hù)之內(nèi)。
[0041]另外,本申請(qǐng)為了方便安裝水晶頭,將高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的直徑選取在之間,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm之間,可在施工時(shí)兩端壓接8P8C水晶頭;而高速率USB信號(hào)傳輸電纜的直徑選取在之間,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm之間,以便在施工時(shí)兩端壓接6P4C或6P2C水晶頭。這個(gè)直徑范圍的雙絞線纜可以很好地匹配水晶頭的標(biāo)準(zhǔn),避免雙絞線過(guò)粗難以插入或過(guò)細(xì)造成的容易晃動(dòng)導(dǎo)致接觸不良的問(wèn)題。另本申請(qǐng)通過(guò)外護(hù)套將兩個(gè)獨(dú)立的電纜連接在一起,并通過(guò)緊固層將每個(gè)電纜內(nèi)的雙絞線對(duì)緊密的纏繞,使得每根電纜內(nèi)的銅芯排布更加緊密,減小電纜尺寸,更加有利于匹配水晶頭的標(biāo)準(zhǔn)。
[0042]由于本申請(qǐng)的護(hù)套層的黏貼部膠合連接結(jié)構(gòu)可以方便雙手捏斷撕開(kāi),通過(guò)該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一次布線敷設(shè)兩根電纜,撕開(kāi)后又可以方便快捷壓接不同水晶頭。
[0043]作為一種優(yōu)選方式,為了保證最佳的接地效果,在每根雙絞電纜內(nèi)部設(shè)有獨(dú)立接地線8,在一個(gè)例子中,接地線8可以是接地銅線。接地線的位置可以在第一屏蔽層和緊固層之間,以避免接地線影響雙絞線對(duì)的特征阻抗。
[0044]經(jīng)試驗(yàn)證明,本申請(qǐng)?zhí)岢龅腍DMI/DVI高清視頻及USB 2.0在雙絞電纜延長(zhǎng)傳輸架構(gòu),實(shí)際產(chǎn)品驗(yàn)證可支持高清1920xl200WUXGA分辨率數(shù)字視頻及480Mbps USB 2.0高速數(shù)據(jù)傳輸,延長(zhǎng)長(zhǎng)度可達(dá)50m。
[0045]現(xiàn)有技術(shù)中采用單根10芯雙絞線同時(shí)傳輸HDMI/DVI和USB2.0信號(hào)的方案還存在如下問(wèn)題:
[0046]HDMI/DVI傳輸信號(hào)包括4對(duì)差分TMDS數(shù)字視頻信號(hào),I對(duì)低速DDC信號(hào),I個(gè)HPD信號(hào),其中DDC信號(hào)和HPD信號(hào)用來(lái)交互發(fā)送端和接收端的EDID和HDCP等控制信息?,F(xiàn)有技術(shù)采用8芯單網(wǎng)線媒介均衡放大傳輸HDMI/DVI信號(hào)時(shí),會(huì)丟棄DDC信號(hào)和HPD信號(hào),這樣會(huì)帶來(lái)電腦主機(jī)顯卡和遠(yuǎn)端顯示器無(wú)法交互控制信息,引發(fā)視頻兼容性問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題,本申請(qǐng)也提出了相應(yīng)的解決方案。
[0047]結(jié)合圖2、圖3所示,在本申請(qǐng)的發(fā)送模塊I中的第一高速率視頻信號(hào)連接器30還用于接收顯卡發(fā)送的與高速率視頻信號(hào)顯示有關(guān)的高速率視頻顯示控制信號(hào);發(fā)送模塊I還包括第一頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)310。第一高速率視頻信號(hào)連接器30接收顯卡的高速率視頻信號(hào)以及高速率視頻顯示控制信號(hào);第一頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)310將高速率視頻顯示控制信號(hào)發(fā)給第一微處理器311進(jìn)行封包處理,然后將封包后的控制信號(hào)和高速率視頻信號(hào)頻分復(fù)用到內(nèi)部的兩個(gè)物理信道上,通過(guò)高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100發(fā)給接收模塊2 ;
[0048]接收模塊2還包括第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)320,用于將接收的頻分復(fù)用后的信號(hào)分解成高速率視頻信號(hào)和封包后的控制信號(hào);將封包后的控制信號(hào)發(fā)給第二微處理器321拆包處理;第二微處理器321將拆包后的高速率視頻顯示控制信號(hào)返回給第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)320,第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)320將分解后得到的高速率視頻信號(hào)和拆包后的高速率視頻顯示控制信號(hào)發(fā)給高速率視頻信號(hào)連接器40,高速率視頻信號(hào)連接器40發(fā)送給顯示裝置。
[0049]在一個(gè)例子中,本申請(qǐng)的高速率視頻顯示控制信號(hào)包括以下一種或多種信號(hào):DDC信號(hào)、HPD信號(hào)。
[0050]在一個(gè)優(yōu)選例子中,如圖3所示,發(fā)送模塊還可以包括主機(jī)控制端子312 (在物理實(shí)現(xiàn)上,主機(jī)控制端子可以包括以下一種或多種接口與主板所對(duì)應(yīng)的端子連接:開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)接口,復(fù)位信號(hào)接口和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)接口),接收主機(jī)的工作狀態(tài)控制信號(hào)并發(fā)送給第一微處理器311,第一微處理器311封包后的控制信號(hào)還包括工作狀態(tài)控制信號(hào)(例如開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)等)。與之相對(duì)應(yīng),接收模塊還可以包括桌面開(kāi)關(guān)接口 322,連接顯示裝置的桌面開(kāi)關(guān)。第二微處理器321將封包后的控制信號(hào)拆包并識(shí)別出高速率視頻顯示控制信號(hào)和工作狀態(tài)控制信號(hào),將工作狀態(tài)控制信號(hào)發(fā)給桌面開(kāi)關(guān)接口 322,將高速率視頻顯示控制信號(hào)發(fā)給第二高速率視頻信號(hào)連接器40。桌面開(kāi)關(guān)接口322通知桌面開(kāi)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0051]本申請(qǐng)發(fā)送模塊和接收模塊內(nèi)部HDMI/DVI視頻信號(hào)收發(fā)鏈路上復(fù)用多個(gè)低速雙向控制信號(hào)傳輸通道,在傳輸HDMI/DVI數(shù)字視頻信號(hào)同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳輸DDC,HPD,電腦開(kāi)關(guān)機(jī),電腦復(fù)位和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈等狀態(tài)和控制信號(hào),可有效保證遠(yuǎn)端高清電腦顯示器和電腦顯卡的EDID及HDCP信息交互,有效解決顯卡和顯示器視頻信號(hào)兼容性問(wèn)題。
[0052]圖4是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例中復(fù)合延長(zhǎng)裝置發(fā)送模塊的結(jié)構(gòu)圖,在本應(yīng)用實(shí)例中,第一高速率視頻信號(hào)連接器30為HDMI/DVI連接器401 ;第一 USB連接器31為圖中USB連接器407;主機(jī)控制端子312為圖中主機(jī)電源開(kāi)關(guān)、復(fù)位及狀態(tài)燈端子411 ;第一頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)310為圖中頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)404 ;第一 MCU311為中央處理器MCU412 ;第一視頻信號(hào)接口 10為圖中8P8C插座406 ;第一 USB信號(hào)接口 11為圖中6P4C或6P2C插座410。從圖中可以看出,發(fā)送模塊還可以包括:
[0053]與HDMI/DVI連接器I連接的HDMI/DVI信號(hào)輸入整形放大電路402,用來(lái)識(shí)別輸入HDMI和DVI信號(hào),補(bǔ)償輸入高速率視頻信號(hào)傳輸電纜100的損失,TMDS信號(hào)再生及整形,消除輸入TMDS信號(hào)噪聲和放大輸出。
[0054]與HDMI/DVI信號(hào)輸入整形放大電路402連接的HDMI/DVI信號(hào)線路驅(qū)動(dòng)放大電路403,用來(lái)接收HDMI/DVI信號(hào)輸入整形放大電路2輸出的TMDS信號(hào),產(chǎn)生針對(duì)長(zhǎng)線延長(zhǎng)的大驅(qū)動(dòng)電流輸出。
[0055]與頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)4連接的防護(hù)電路405,用來(lái)為HDMI/DVI視頻通道提供靜電和浪涌保護(hù)。
[0056]與USB連接器7連接的USB 2.0延長(zhǎng)控制器408,用來(lái)對(duì)USB 2.0高速數(shù)據(jù)信號(hào)完成幀速率轉(zhuǎn)換,延時(shí)補(bǔ)償,均衡放大,端口阻抗變換等功能,實(shí)現(xiàn)USB 2.0高速數(shù)據(jù)信號(hào)長(zhǎng)距離延長(zhǎng)。而且,整個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)改變USB2.0主機(jī)和設(shè)備協(xié)議通信信號(hào)幀,可實(shí)現(xiàn)免驅(qū)動(dòng)延長(zhǎng)。
[0057]USB 2.0延長(zhǎng)控制器408連接的防護(hù)電路409,用來(lái)為USB 2.0高速數(shù)據(jù)通道提供靜電和浪涌保護(hù)。
[0058]中心處理器MCU12分別與HDMI/DVI連接器1、USB2.0延長(zhǎng)控制器408、主機(jī)電源開(kāi)關(guān)/復(fù)位/狀態(tài)燈端子411連接,將與主機(jī)有關(guān)的開(kāi)關(guān)及狀態(tài)信號(hào)(即工作狀態(tài)控制信號(hào))和HDMI/DVI有關(guān)的DDC及HPD信號(hào)(即高速率視頻顯示控制信號(hào))組幀封包處理,管理本板各模塊配置及狀態(tài)收集,通過(guò)頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)控制信號(hào)通道與接收單元的MCU通信。
[0059]供電網(wǎng)絡(luò)413接收主機(jī)12V和USB 口 5V電源輸入,經(jīng)過(guò)直流穩(wěn)壓電源變換出5V,3.3V和1.8V為各模塊電路供電。
[0060]圖5是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例中復(fù)合延長(zhǎng)裝置接收模塊的結(jié)構(gòu)圖,在本應(yīng)用實(shí)例中,第二視頻信號(hào)接口 20為圖中8P8C插座506 ;第二 USB信號(hào)接口 21為圖中6P4C或6P2C插座511 ;第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)320為圖中頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)504 ;第二 MCU321為中央處理器MCU514 ;第二高速率視頻信號(hào)連接器40為HDMI/DVI連接器501 ;第二 USB連接器41為USB連接器507、耳機(jī)麥克風(fēng)接口 512、PS/2接口 516 ;桌面開(kāi)關(guān)接口 322為圖中桌面開(kāi)關(guān)接口 518。從圖中可以看出,接收模塊還可以包括:
[0061]HDMI/DVI信號(hào)輸出整形放大電路502,用來(lái)識(shí)別輸入HDMI和DVI信號(hào),TMDS信號(hào)再生及整形,消除輸入TMDS信號(hào)噪聲和放大輸出,輸出標(biāo)準(zhǔn)HDMI/DVI TMDS信號(hào)。
[0062]HDMI/DVI信號(hào)線路均衡放大電路503,用來(lái)自動(dòng)均衡放大輸入TMDS信號(hào),補(bǔ)償長(zhǎng)距離雙絞電纜傳輸?shù)膸?lái)的損耗,同時(shí)提供TMDS時(shí)鐘鎖定或丟失指示,用來(lái)指示鏈路狀
--τ O
[0063]防護(hù)電路505,用于為HDMI/DVI視頻通道提供靜電和浪涌保護(hù)。
[0064]USB 2.0集線器508,將一個(gè)USB 2.0延長(zhǎng)控制器提供的USB 2.0接口擴(kuò)展為多個(gè),并同時(shí)強(qiáng)制擴(kuò)展端接入的USB 1.1低速信號(hào)轉(zhuǎn)換成USB 2.0高速信號(hào)。
[0065]USB 2.0延長(zhǎng)控制器509,對(duì)USB 2.0高速數(shù)據(jù)信號(hào)完成幀速率轉(zhuǎn)換,延時(shí)補(bǔ)償,均衡放大,端口阻抗變換等功能,實(shí)現(xiàn)USB 2.0高速數(shù)據(jù)信號(hào)長(zhǎng)距離延長(zhǎng)。而且,整個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)改變USB 2.0主機(jī)和設(shè)備協(xié)議通信信號(hào)幀,可實(shí)現(xiàn)免驅(qū)動(dòng)延長(zhǎng)。
[0066]防護(hù)電路510,為USB 2.0高速數(shù)據(jù)通道提供靜電和浪涌保護(hù)。
[0067]USB聲卡513為接收模塊2內(nèi)置USB聲卡電路,USB聲卡掛在接收單元USB 2.0集線器508擴(kuò)展端口下,可以通過(guò)USB延長(zhǎng)線在遠(yuǎn)端為用戶(hù)提供電腦主機(jī)音頻輸入和輸出。該聲卡電路具有音頻CODEC和DAC,可接受模擬音頻輸入和輸出。
[0068]中心處理器MCU514,將封包后的控制信號(hào)拆包為HDMI/DVI有關(guān)DDC及HH)信號(hào)和桌面開(kāi)關(guān)輸入輸出開(kāi)關(guān)和狀態(tài)信息,將DDC及HPD信號(hào)發(fā)給HDMI/DVI連接器501、將桌面開(kāi)關(guān)輸入輸出開(kāi)關(guān)和狀態(tài)信息發(fā)給桌面開(kāi)關(guān)接口 518。管理本板各模塊配置及狀態(tài)收集,通過(guò)頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)504建立一個(gè)控制信號(hào)通道與發(fā)射單元MCU通信。
[0069]供電網(wǎng)絡(luò)514:接收單元供電網(wǎng)絡(luò)接受外部12V適配器電源輸入,經(jīng)過(guò)直流穩(wěn)壓電源變換出5V,3.3V和1.8V為各模塊電路供電。
[0070]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的實(shí)用新型后,將容易想到本申請(qǐng)的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本申請(qǐng)的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本申請(qǐng)的一般性原理并包括本申請(qǐng)未公開(kāi)的本【技術(shù)領(lǐng)域】中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的,本申請(qǐng)的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
[0071]應(yīng)當(dāng)理解的是,本申請(qǐng)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本申請(qǐng)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。
【權(quán)利要求】
1.一種高速率視頻和高速率USB信號(hào)復(fù)合延長(zhǎng)裝置,包括發(fā)送模塊、接收模塊,以及連接于所述發(fā)送模塊和接收模塊之間的復(fù)合雙絞電纜,所述復(fù)合雙絞電纜用于傳輸高速率視頻信號(hào)和高速率USB信號(hào),其特征在于: 所述復(fù)合雙絞電纜包括高速率視頻信號(hào)傳輸電纜和高速率USB信號(hào)傳輸電纜,二者為彼此獨(dú)立的雙絞電纜;所述雙絞電纜內(nèi)的每根銅芯導(dǎo)體包裹于絕緣層內(nèi);每根雙絞電纜包括第一屏蔽層,用于將所有帶有絕緣層的銅芯導(dǎo)體包裹于內(nèi);高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的所述絕緣層和所述第一屏蔽層之間還包括第二屏蔽層,每對(duì)絞合線對(duì)包裹于所述第二屏蔽層內(nèi); 所述發(fā)送模塊包括第一視頻信號(hào)接口和第一 USB信號(hào)接口 ;所述接收模塊包括第二視頻信號(hào)接口和第二 USB信號(hào)接口 ;所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜連接于所述第一視頻信號(hào)接口和所述第二視頻信號(hào)接口之間;所述高速率USB信號(hào)傳輸電纜連接于所述第一 USB信號(hào)接口和所述第二 USB信號(hào)接口之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,每根雙絞電纜還包括位于最外層的護(hù)套層和位于所述第二屏蔽層和所述第一屏蔽層之間的緊固層,兩根雙絞電纜通過(guò)所述護(hù)套層連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于:每根所述雙絞電纜的所述第一屏蔽層和所述緊固層之間還包括有接地線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,兩根雙絞電纜的所述護(hù)套層通過(guò)薄層膠合連接,所述薄層和所述護(hù)套層一體成型,所述薄層厚度為0.1mm至1mm,寬度為0.2mm-2mm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜的直徑在5mm-7mm,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm ;所述高速率USB信號(hào)傳輸電纜的直徑在3mm-6mm,每根銅芯導(dǎo)體的線芯直徑在0.9mm-1.1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于: 所述發(fā)送模塊還包括第一高速率視頻信號(hào)連接器,用于從顯卡接收高速率視頻信號(hào)和高速率視頻顯示控制信號(hào),并將所述高速率視頻顯示控制信號(hào)發(fā)給第一微處理器進(jìn)行封包; 以及第一頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò),用于將所述高速率視頻信號(hào)與從所述第一微處理器封包后的控制信號(hào)頻分復(fù)用后,通過(guò)所述高速率視頻信號(hào)傳輸電纜發(fā)給所述接收模塊; 所述接收模塊還包括第二頻分復(fù)用網(wǎng)絡(luò),用于將接收的頻分復(fù)用后的信號(hào)分離成所述高速率視頻信號(hào)和所述封包后的控制信號(hào);將所述高速率視頻信號(hào)發(fā)送給第二高速率視頻信號(hào)連接器,將所述封包后的控制信號(hào)發(fā)給第二微處理器進(jìn)行拆包處理; 所述第二高速率視頻信號(hào)連接器用于接收分離后的高速率視頻信號(hào)和所述第二微處理器拆包后的控制信號(hào),并發(fā)送給顯示裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,所述發(fā)送模塊還包括主機(jī)控制端子,用于接收主機(jī)的工作狀態(tài)控制信號(hào)并發(fā)送給所述第一微處理器進(jìn)行封包,所述第一微處理器封包后的控制信號(hào)還包括所述工作狀態(tài)控制信號(hào); 所述接收模塊還包括桌面開(kāi)關(guān)接口,用于連接所述顯示裝置的桌面開(kāi)關(guān),接收所述第二微處理器拆包后的工作狀態(tài)控制信號(hào),并通知所述桌面開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,所述高速率視頻顯示控制信號(hào)包括以下一種或多種信號(hào):DDC信號(hào)、HPD信號(hào); 所述工作狀態(tài)控制信號(hào)包括以下一種或多種信號(hào):開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào),復(fù)位信號(hào)和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,所述主機(jī)控制端子包括以下一種或多種接口與主板所對(duì)應(yīng)的端子連接: 開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)接口,復(fù)位信號(hào)接口和硬盤(pán)讀寫(xiě)指示燈信號(hào)接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合延長(zhǎng)裝置,其特征在于,所述第一/第二視頻信號(hào)接口包括8P8C插座;所述第一 /第二 USB連信號(hào)接口包括6P4C或6P2C插座。
【文檔編號(hào)】H01B11/08GK204257275SQ201420779676
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】劉德志, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市昊一源科技有限公司
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