KR20160126119A - Optical HDMI cable that supports the DDC - Google Patents
Optical HDMI cable that supports the DDC Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160126119A KR20160126119A KR1020150056361A KR20150056361A KR20160126119A KR 20160126119 A KR20160126119 A KR 20160126119A KR 1020150056361 A KR1020150056361 A KR 1020150056361A KR 20150056361 A KR20150056361 A KR 20150056361A KR 20160126119 A KR20160126119 A KR 20160126119A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical
- signal
- speed
- hdmi
- amplifier
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 100
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 abstract description 10
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
- H04N5/775—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television receiver
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2370/00—Aspects of data communication
- G09G2370/12—Use of DVI or HDMI protocol in interfaces along the display data pipeline
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
본 발명은 광 HDMI 케이블에 관한 것으로서, 특히 광섬유 심선 수의 증가 없이 영상, 음성 신호를 영상 소스 측에서 영상 표시 기기 측으로 단방향 전송하면서 동시에 DDC 및 CEC 정보를 양방향 전송하는 새로운 광 HDMI 케이블 구조에 관한 것이다.
본 발명에 의한 광 HDMI 케이블은 고속 clock 신호 전송로에 저속의 양방향 DDC 및 CEC 정보를 중첩하여 전송한 후 이를 다시 추출하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 기존 단방향 clock 전송을 위한 발광소자와 수광소자를 광송신과 광수신 기능을 동시에 가지는 반사형 광증폭소자(R-SOA; reflective semiconductor optical amplifier)로 대체하고 고속 clock 신호와 저속 data(DDC 및 CEC) 신호를 전기적으로 중첩 또는 분리하는 전기 주파수 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광 HDMI 케이블은 종래의 영상과 음성 신호만 하향 전송하는 광 HDMI 케이블의 기능에 저속 data(DDC 및 CEC) 신호에 대한 양방향 전송 기능을 추가함으로써 영상 표시 기기의 식별, 화면 조정, 원격 제어 및 HDCP 영상 재생 등의 완전한 HDMI 역할을 할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to an optical HDMI cable, and more particularly, to a new optical HDMI cable structure in which video and audio signals are transmitted unidirectionally from the video source side to the video display device side and the DDC and CEC information are transmitted bidirectionally without increasing the number of optical fiber cores .
The optical HDMI cable according to the present invention is characterized in that low-speed bidirectional DDC and CEC information are superimposed on a high-speed clock signal transmission line, transmitted, and then extracted again. For this purpose, we substitute a reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA) with a light emitting element and a light receiving element for the conventional unidirectional clock transmission. CEC) signals electrically overlapping or separating signals.
The optical HDMI cable according to the present invention adds a bidirectional transmission function for low-speed data (DDC and CEC) signals to the function of an optical HDMI cable for down-transmitting only conventional video and audio signals, Control and HDCP video playback.
Description
본 발명은 광 HDMI 케이블 구조에 관한 것으로서, 특히 양방향 전송의 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical HDMI cable structure,
DDC를 지원하는 광신호 처리에 관한 것이다.To optical signal processing supporting DDC.
그동안 FHD(full high definition)급 초고화질 영상 신호 전달을 위한 HDMI(high definition multi-media interface) 케이블들이 개발되어 가정,공연장, 쇼핑센터, 공공 장소 등에서 영상 소스(video server, bluerayplayer)와 영상 표시 기기(TV, display) 사이의 연결용으로 사용되어 왔다.그러나 초고화질 영상의 신호 대역폭이 수 ~ 수십 Gbps로 넓기 때문에 신호감쇄율이 커서 전기선으로 구성되는 전기 HDMI 케이블은 사용 거리(케이블길이)가 최대 수십 meter로 제한되는 단점을 가진다. 최근에는 신호 감쇄율이 매우 작은 광섬유의 특성을 활용하여 영상 신호를 광신호로 변환하여 전송하는 광 HDMI 케이블이 개발되어 사용 거리를 수백 meter에서 수십 km까지 확대하고 있다. 광 HDMI 케이블은 영상과 음성 신호 전송에 필요한 3개의 초고속 신호와 1개의 동기용 고속 clock 신호를 전송하기 위해 4개 신호에 대해 각각 영상 소스측 케이블 단말에 발광 소자와 영상 표시 기기측 케이블 단말에 수광소자를 배치하고 그 사이를 광섬유로 연결한 구조를 가진다. 광 HDMI 케이블의 길이별 용도에 따라 짧은 거리용으로는 다중모드 광섬유를, 긴 거리용으로는 단일모드 광섬유를 사용하며 사용 광섬유의 심선 수를 줄이기 위해 파장 다중화 기술을 적용한 광송신, 수신 부품을 사용하여 심선 수를 4개에서 2개 또는 1개로 줄이는 기술도 개발되고 있다. 그러나 종래의 광 HDMI 케이블은 영상, 음성 신호만 영상 소스 측에서 영상 표시 기기 측으로 단방향 전송하고 양방향 DDC(display data channel) 및 CEC(consumer electronics control) 정보는 전송하지 않음으로써 HDMI 연결이 가지는 완벽한 기능을 지원하지 않는 단점을 가진다. 즉 영상소스와 영상 표시 기기 사이의 양방향 DDC 및 CEC 정보 교환이 불가능함에 따라 영상 표시 기기의 식별, 화면 조정, 원격 제어 등이 불가능하며 특히 HDCP(high bandwidth digital contents protection)으로 저작권이 보호되는 영상에 대한 재생도 불가능해 지는 단점이 있다.
In the meantime, high definition multi-media interface (HDMI) cables have been developed for delivering full high definition (FHD) high definition video signals and have been used in video servers, bluerayplayer, (Cable length) of up to several tens of Gbps, because the signal bandwidth of ultra-high-quality video is wide ranging from several tens to several tens of Gbps. meter. < / RTI > In recent years, optical HDMI cables have been developed that convert video signals to optical signals using the characteristics of optical fibers with a very low signal attenuation, extending the range of use from several hundred meters to several tens of kilometers. In order to transmit three high-speed signals and one synchronous high-speed clock signal required for video and audio signal transmission, the optical HDMI cable is equipped with a light emitting element and a light receiving element And has a structure in which devices are arranged and an optical fiber is interposed therebetween. Depending on the length of the optical HDMI cable, multimode optical fibers are used for short distances and single mode optical fibers are used for long distances. Optical transmission and reception components using wavelength multiplexing technology are used to reduce the number of cores in the optical fiber used A technique for reducing the number of core wires from four to two or one is being developed. However, the conventional optical HDMI cable does not transmit bi-directional display data channel (DDC) and consumer electronics control (CEC) information, only transmitting video and audio signals from the video source side to the video display device side, It has the disadvantage that it does not support. In other words, since it is impossible to exchange bi-directional DDC and CEC information between the video source and the video display device, identification, screen adjustment, and remote control of the video display device can not be performed. Especially, It can not be reproduced.
본 발명은 상기한 종래 기술의 광 HDMI 케이블의 문제점을 해결하기 위하여안출된 것으로서, 광섬유 심선 수의 증가 없이 영상, 음성 신호를 영상 소스측에서 영상 표시 기기 측으로 단방향 전송하면서 동시에 DDC 및 CEC 정보를 양방향 전송하는 새로운 광 HDMI 케이블 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.또한, 단일 광소자에 의한 DDC 및 CEC 정보의 양방향 전송을 가능케 함으로써 광섬유 심선 수를 줄이기 위한 파장 다중화 기술의 적용성을 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been conceived to solve the problems of the conventional optical HDMI cable described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for transmitting video and audio signals unidirectionally from an image source side to a video display device, The present invention provides a new optical HDMI cable structure for transmitting optical signals, and also provides a dual wavelength transmission of DDC and CEC information by a single optical device, thereby providing applicability of a wavelength multiplexing technique for reducing the number of optical fiber cores have.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 광 HDMI 케이블은 영상과 음성 신호 전송에 필요한 3개의 초고속 신호 전송로에 비교하여 상대적으로 1/10 정도의 전송 속도를 가지는 동기용 고속 clock 신호 전송로에 저속의 양방향 DDC 및 CEC 정보를 중첩/추출하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 기존 단방향 clock 전송을 위한 발광소자와 수광소자를 광송신과 광수신 기능을 동시에 가지는 반사형 광증폭소자(R-SOA; reflective semiconductor optical amplifier)로 대체하고 고속 clock 신호와 저속 data(DDC 및 CEC) 신호를 전기적으로 중첩 또는 분리하는 전기 주파수 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서 고속 clock 신호는 항상 영상 소스 측에서 영상 표시 기기 측으로(하향) 연속 전송되며 저속 data 신호는 하향 또는 상향(영상 표시 기기 측에서 영상 소스 측 방향)으로 시간 분할 전송(half duplex) 된다. In order to solve the above problems, the optical HDMI cable according to the present invention is applied to a high-speed clock signal transmission line for synchronization, which has a transmission speed of about 1/10 as compared with three high-speed signal transmission lines required for video and audio signal transmission And superimposes / extracts low-speed bidirectional DDC and CEC information. For this purpose, we substitute a reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA) with a light emitting element and a light receiving element for the conventional unidirectional clock transmission. CEC) signals electrically overlapping or separating signals. Here, the high-speed clock signal is continuously transmitted (downward) continuously from the image source side to the image display device side, and the low-speed data signal is half-duplexed from the downward direction or upward direction (from the image display device side to the image source side).
본 발명에 의한 광 HDMI 케이블은 종래의 영상과 음성 신호만 하향 전송하는 광 HDMI 케이블의 기능에 저속 data(DDC 및 CEC) 신호에 대한 양방향 전송 기능을 추가함으로써 영상 표시 기기의 식별, 화면 조정, 원격 제어 및 HDCP 영상 재생 등의 완전한 HDMI 역할을 할 수 있는 이점이 있다.또한, 저속 data(DDC 및 CEC) 신호에 대한 양방향 전송 기능을 추가함에 있어서 광섬유 심선 수를 늘리거나 다수의 발광 소자, 수광 소자를 사용하지 않고 단일 종류의 광소자와 전기 필터로 간단히 구현 할 수 있어 경제적이고 향후 광섬유 심선 수를 줄이는 파장 다중 기술의 적용성도 높은 이점이 있다.
The optical HDMI cable according to the present invention adds a bidirectional transmission function for low-speed data (DDC and CEC) signals to the function of an optical HDMI cable for down-transmitting only conventional video and audio signals, In addition, when adding bidirectional transmission function for low-speed data (DDC and CEC) signals, it is necessary to increase the number of optical fiber cores or to increase the number of light emitting devices, It can be easily implemented with a single type of optical element and an electric filter without using an optical fiber, which is economical and has a high advantage of applicability of a wavelength multiplexing technique to reduce the number of optical fiber cores in the future.
도 1은 HDMI 구성도.
도 2는 종래의 광 HDMI 케이블 구성도.
도 3은 본 발명의 광 HDMI 케이블 구성도(clock 채널).
도 4는 본 발명에 의한 신호 처리도(하향 clock, 하향 data).
도 5는 본 발명에 의한 신호 처리도(하향 clock, 상향 data).1 is an HDMI configuration diagram.
2 is a block diagram of a conventional optical HDMI cable.
3 is a block diagram of an optical HDMI cable of the present invention (clock channel).
FIG. 4 is a signal processing diagram according to the present invention (downlink clock, downlink data).
5 is a signal processing diagram according to the present invention (downward clock, upstream data).
이하, 본 발명에 의한 양방향 광통신용 광부품의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.도 1은 HDMI 구성도이며, 영상 소스 기기에 내장된 HDMI source(1)와 영상 표시 기기에 내장된 HDMI sink(3) 사이를 연결하는 전기 HDMI 케이블(5)을 보여 준다. 전기 HDMI 케이블(5)은 3개의 초고속 영상/음성 신호 채널용 꼬임 쌍선(twisted pair)(6), 1개의 고속 clock 채널용 임 쌍선(twisted pair)(7), DDC용 쌍선(8) 및 CEC용 단선(9)으로 구성된다. 도 2는 종래의 광 HDMI 케이블의 구성도로서 전기 HDMI 케이블의 4개의 초고속 및 고속 꼬임 쌍선을 광 신호 전송 방식으로 대체하기 위해 HDMI source(1) 측에 발광소자 구동기(12)와 발광 소자(13)를, HDMI sink(3) 측에 수광 소자(15)와 신호 증폭기(16)를 배치하고 양측 발광, 수광 소자 사이를 광섬유(14)로 연결하고 있다. 광 HDMI 케이블(11)의 양단에는 각각 HDMI source(1) 측과 HDMI sink(3) 측과의 전기적 연결을 위한 HDMI 콘넥터(17)가 구비되어 있다. 발광 소자(13)로는 850nm대역, 1300nm대역, 1550nm대역의 파장으로 동작하는 VCSEL 또는 LD가 있으며 수광 소자(15)는 발광 소자의 파장에 따라 GaAs계 또는 InP계 photodiode가 있다. 광섬유(14)는 광 HDMI 케이블의 길이가 수백 meter로 짧은 경우 다중모드 광섬유(MMF)가, 수 ~ 수십 km로 긴 경우 단일모드 광섬유(SMF)가 사용된다. 발광 소자(13)의 파장이 서로 다른 경우 파장 다중화(WDM) 기술을 적용하여 2개 또는 4개의 발광 소자(13)와 수광 소자(15)를 각각 하나의 광섬유(14)에 결합시킨 광 서브 어셈블리(OSA)로 제작할 수 있다. 이 경우 광 HDMI 케이블의 광섬유(14) 심선 수는 2개 또는 1개가 된다. 도 3은 본 발명의 광 HDMI 케이블 구성도로서 종래와는 다른 clock 채널의 상세 구성도를 보여 준다. 본 발명은 영상과 음성 신호 전송에 필요한 3개의초고속 광신호 전송은 종래와 동일한 구조를 가지지만, 고속 clock 신호 전송로에 저속의 양방향 data(DDC 및 CEC 정보)를 전기적 주파수 필터로 중첩/추출하는 것이 특징이다. 10Mbps 이하의 저속 data를 양방향 전송하기 위해 고속 clock 신호 전송로를 이용하는 이유는 clock 신호의 속도가 165MHz(2k급 FHD 영상 전송 규격) ~ 600MHz(4k급 UHD 영상 전송 규격)로 영상과 음성 신호 전송용 3개의 초고속 광신호 속도 1.65Gbps ~ 6Gbps 보다 1/10 정도로 낮은 반면 저속 data 속도 10Mbps 보다는 10배 이상 커서 간단한 전기 주파수 필터로도 clock과 data를 서로 중첩하거나 추출(분리)할 수 있기 때문이다. 본 발명의 또 다른 중요한 특징 중의 하나는 종래의 단방향 clock 전송을 위한 발광소자(13)와 수광소자(15)를 광송신과 광수신 기능을 동시에 가지는 반사형 광증폭소자(R-SOA; reflective semiconductor optical amplifier)(30)로 대체하는 것이다. 즉 반사형 광증폭소자(30)는 하향의 고속 clock 신호와 상, 하향(양방향)의 저속 data(DDC 및 CEC) 신호가 하향 중첩되거나 상하향 교행하는 전기 신호에 따라 광신호로 변환(발광)하거나 광신호를 다시 전기 신호로 변환(수광)하는 기능을 수행한다. 여기서 반사형 광증폭소자(30)는 순방향 전류 변조에 의해 광신호를 발생하는 기본적인 발광 동작 특성을 가짐과 동시에 순방향 전류가 인가된 상태에서 외부로부터 광신호가 입력되면 소자의 인가 전압이 변동하는 수광 동작 특성을 가지며 이러한 발광, 수광 동작은 동시에 발생할 수도 있다. 또한 일반적인 VCSEL 또는 LD에서도 이러한 동시 발광, 수광 특성을 가지지만 수광 전압의 변동폭이 작으므로 본 발명에서는 1550nm 파장대에서 동작하는 반사형 광증폭소자(30)를 기준으로 설명한다. 도 3에서 HDMI source(1) 측에서 HDMI sink(3) 측으로 연속 하향 전송되는 고속 clock 신호는 발광소자 구동기(12)에서 전류 변조 신호로 변환된 후 RF mixer(22)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 전송된다. 광신호는 다시 HDMI sink(3) 측 반사형 광증폭소자(30)에서 전압 신호로 변환된 후 25MHz 이상의 주파수만 통과시키는 clock용 고주파 통과 필터(25)를 거쳐 신호 증폭기(16)에서 원래의 clock 신호로 복원된다. 상, 하향(양방향)의 저속 data(DDC 및 CEC) 신호는 하향 또는 상향으로 시분할 전송(half duplex)되므로 HDMI source(1) 측과 HDMI sink(3) 측에 배치된 신호 제어부(20)가 각각 master와 slave 역할을 담당하며 신호 송수신을 처리한다. 신호 제어부(20)는 입력되는 I2C 방식의 DDC 신호와 일반 1선식 직렬 CEC 신호를 직렬 신호로 다중화하여 출력하는 다중화 출력단(26)과, 입력되는 직렬 신호를 역다중화하여 DDC 신호와 CEC 신호로 출력하기 위한 역다중화 입력단(27)을 가지며 master의 역할을 하는 신호 제어부(20)의 통제에 따라 저속 data를 하향 또는 상향으로 시분할 전송한다. 저속 data의 하향 전송시, HDMI source(1) 측 신호 제어부(20)에서 다중화된 신호는 저속 구동기(21)에서 전류 변조 신호로 변환된 후 RF mixer(22)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 전송된다. 광신호는 다시 HDMI sink(3) 측 반사형 광증폭소자(30)에서 전압 신호로 변환된 후 10MHz 이하의 주파수만 통과시키는 data용 저주파 통과 필터(23)와 저속 신호 증폭기(24)를 거쳐 신호 제어부(20)에서 원래의 DDC 신호와 CEC 신호로 역다중화 된다. 저속 data의 상향 전송시, HDMI sink(3) 측 신호 제어부(20)에서 다중화된 신호는 저속 구동기(21)에서 전류 변조 신호로 변환된 후 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 전송된다. 광신호는 다시 HDMI source(1) 측 반사형 광증폭소자(30)에서 전압 신호로 변환된 후 10MHz 이하의 주파수만 통과시키는 data용 저주파 통과 필터(23)와 저속 신호 증폭기(24)를 거쳐 신호 제어부(20)에서 원래의 DDC 신호와 CEC 신호로 역다중화 된다. Master 신호 제어부(20)에 의해 저속 data가 하향 전송될 때는 Master 신호 제어부(20)의 역다중화 수신 기능과 slave 신호 제어부(20)의 다중화 송신 기능은 OFF되며, 반대로 slave 신호 제어부(20)에 의해 저속 data가 상향 전송될 때는 Master 신호 제어부(20)의 다중화 송신 기능과 slave 신호 제어부(20)의 역다중화 수신 기능은 OFF된다. RF mixer(22)는 165MHz의 고속 변조 전류와 10Mbps 이하의 저속 변조 전류를 중첩시키는 기능을 가지며 passive RLC(resistor, inductor, capacitor) 네트워크 또는 RF mixing용 IC로 구현된다. 25MHz 이상 고주파 통과 필터(25) 및 10MHz 이하 저주파 통과 필터(23)는 전기 신호의 주파수 성분을 분리시키는 용도로서 passive RLC 네트워크 또는 active IC 필터로 구현된다. 본 발명에서는 clock 속도가 165MHz인 FHD급 광 HDMI 케이블에 대해 설명하고 있지만 clock 속도가 340MHz, 600MHz인 상위 등급(4k급 UHD용) 광 HMDI 케이블에서도 동일한 효과를 가진다. 즉 광 HMDI 케이블의 등급과 무관하게 저속 data는 10Mbps 이하로 고정되므로 본 발명의 저속 data의 양방향 송수신 구조는 동일하고 clock 전송용 구동기(12)와 증폭기(16)의 속도만 clock 속도에 맞게 증가하면 된다. 이때 영상, 음성 신호용 초고속 신호 속도는 본 발명의 1.65Gbps 대신에 3.4Gbps 또는 6Gbps로 증가한다. 또한 HDMI와 호환되는 3개의 초고속 영상 신호와 1개의 고속 clock 신호 및 DDC 신호로 구성되는 DVI에서도 본 발명의 효과가 동일하게 적용된다. 고속 clock 신호의 연속 하향 전송과 저속 data 신호의 시분할 양방향 전송을 고려할 때 본 발명의 DDC 지원 광 HDMI 케이블은 (하향 clock + 하향 data)와 (하향 clock + 상향 data)의 2개의 동작 상태를 가지며 이를 신호 파형 그림과 함께 상세하게 설명한다.도 4는 (하향 clock + 하향 data)의 동작 예시로서 HDMI source(1) 측 반사형 광증폭소자(30)가 발광 기능을, HDMI sink(3) 측 반사형 광증폭소자(30)가 수광 기능을 수행하고 있다. 반사형 광증폭소자(30)는 광/전, 전/광 변환이 일어나는 pn 접합 활성영역(31) 및 p-전극(32), n-전극(33)으로 구성되며 활성영역에는 광섬유(14)가 광결합되어 있다. HDMI source 측에서는 고속 clock 신호와 저속 data 신호가 각각 구동기(12)(21)을 거치면서 전류 변조 신호로 변환된 후 RF mixer(22)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 전송된다. 여기서 하향 광신호는 도 4의 예시와 같이 저속 data 신호의 파형(envelope) 내부에 고속 clock 신호가 채워져 있는 형태이다. 즉 고속 clock 신호의 파형 진폭이 저속 data 신호 파형에 따라 커지거나 작아진다. HDMI sink 측 반사형 광증폭소자(30)에 순방향 DC 전류가 인가된 상태에서 광신호가 입력되면 광신호 증폭 작용이 일어나게 된다. 광신호 증폭은 전하(electron, hole)의 소비를 통해 일어나므로 pn 접합 활성영역(31) 내의 전하량의 감소를 유발하고 이는 p-전극(32), n-전극(33) 사이의 인가 전압 감소를 유발한다. 따라서 도 4의 하향 광신호는 HDMI sink 측 반사형 광증폭소자(30)의 p-전극(32)에서 파형 역전된 전압 신호로 나타나게 되며 이것이 반사형 광증폭소자가 수광소자로 작용하는 원리이다. 수신된 전압 신호는 각각 25MHz 이상 고주파 통과 필터(25) 및 10MHz 이하 저주파 통과 필터(23)를 거쳐 clock 신호와 data 신호로 분리된다. 이때의 각 전압 신호는 세기가 약하므로 clock 신호는 다시 신호 증폭기(16)에서 신호 증폭 및 파형 복원 과정을 거쳐 원래의 clock 신호로 복원되고 data 신호는 저속 신호 증폭기(24)를 거쳐 신호 제어부(20)에서 파형 역전 후 원래의 DDC 신호와 CEC 신호로 역다중화 된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an HDMI configuration. Fig. 1 is a diagram showing an HDMI source 1 built in an image source device and a built- And an HDMI HDMI cable (5) connecting between the HDMI sockets (3). The
도 5는 (하향 clock + 상향 data)의 동작 예시로서 HDMI source(1) 측과 HDMI sink(3) 측 반사형 광증폭소자(30)가 모두 발광, 수광 기능을 동시에 수행하고 있다. 하향 clock 신호는 구동기(12)와 RF mixer(22)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 하향 광신호 형태로 전송된다. 상향 data 신호는 구동기(21)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)에서 광신호로 변환되어 광섬유(14)를 통해 상향 광신호 형태로 전송된다. 이때 HDMI source 측과 HDMI sink 측 반사형 광증폭소자(30)의 p-전극(32)에는 발광 신호와 수광 신호가 중첩된 전압 신호가 나타나는데 이는 전류 변조 신호에 의한 발광 과정에서도 전압 변동이 유발되기 때문이다. 즉 HDMI source 측 반사형 광증폭소자(30)의 p-전극(32)에는 clock 신호에 대응하는 전압 신호와 data 신호의 파형 역전된 전압 신호가 중첩되어 나타나므로 10MHz 이하 저주파 통과 필터(23)를 거쳐 상향 data 신호만 추출할 수 있다. 추출된 상향 data 신호는 다시 저속 신호 증폭기(24)를 거쳐 신호 제어부(20)에서 파형 역전 후 원래의 DDC 신호와 CEC 신호로 역다중화 된다. 마찬가지로 HDMI sink 측 반사형 광증폭소자(30)의 p-전극(32)에는 data 신호에 대응하는 전압 신호와 clock 신호의 파형 역전된 전압 신호가 중첩되어 나타나므로 25MHz 이상 고주파 통과 필터(25)를 거쳐 하향 clock 신호만 추출할 수 있다. 추출된 하향 clock 신호는 다시 신호 증폭기(16)에서 신호 증폭 및 파형 복원 과정을 거쳐 원래의 clock 신호로 복원된다. 5 shows an operation example of the downward clock + up data. Both the HDMI source 1 side and the reflection type
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1: HDMI source 2: HDMI sink
5: 전기 HDMI 케이블 11: 광 HDMI 케이블
14: 광섬유 20: 신호 제어부
23: 저주파 통과 필터 25: 고주파 통과 필터
30: 반사형 광증폭소자 DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1: HDMI source 2: HDMI sink
5: Electrical HDMI cable 11: Optical HDMI cable
14: optical fiber 20: signal control section
23: low-pass filter 25: high-pass filter
30: reflection type optical amplifier
Claims (6)
상기 HDMI sink(3) 측에는 slave 역할의 신호 제어부(20)가 배치되고 다중화 출력단(26)의 출력은 저속 구동기(21)를 거쳐 반사형 광증폭소자(30)로 입력되며, 반사형 광증폭소자(30)의 전압 신호는 10MHz 이하 저주파 통과 필터(23)와 저속 신호 증폭기(24)를 거쳐 역다중화 입력단(27)으로 입력되는 것을 특징으로 하는 광 HDMI 케이블.
An HDMI connector 17 for electrical connection is provided at both ends and a driver 12 and a light emitting element 13 are connected to the HDMI source 1 and a light receiving element 15 and a signal amplifier 16 are connected to the HDMI sink 3, And an optical fiber 14 between the light emitting and receiving elements on both sides of the HDMI source 1. The FHD-class optical HDMI cable has three optical transmission lines for video and audio transmission at a speed of 1,65 Gbps. The device driver 12, the RF mixer 22 and the reflection type optical amplifier 30 are connected to the reflection type optical amplifier 30, the 25 MHz or higher high-frequency pass filter 25 and the signal amplifier 16 and an optical transmission line for a 165 MHz clock signal for connecting the two reflection type optical amplifiers 30 to each other with an optical fiber 14 are added and a signal control unit 20 serving as a master is disposed on the HDMI source 1 side The output of the multiplexing output stage 26 is input to the RF mixer 22 via the low-speed driver 21. The voltage signal of the reflection-type optical amplifier 30 is 10 MHz Via a low-pass filter 23 and low-speed signal amplifier 24 is input to the demultiplexer input 27
A signal controller 20 serving as a slave is disposed on the HDMI sink 3 side and an output of the multiplexer 26 is input to a reflective optical amplifier 30 through a low- (30) is input to a demultiplexing input (27) via a low-pass filter (23) and a low-speed signal amplifier (24) of 10 MHz or less.
The optical HDMI cable according to claim 1, wherein a semiconductor optical device such as a VCSEL or an LD is used in place of the reflective optical amplifier (30).
상기 광섬유(14)는 단일 모드 광섬유이거나 다중 모드 광섬유 또는 대구경 플라스틱 광섬유인 것을 특징으로 하는 광 HDMI 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the optical fiber (14) is a single mode optical fiber, a multimode optical fiber, or a large diameter plastic optical fiber.
상기 HDMI source(1) 측의 발광소자 4개의 파장을 1310nm와 1550nm로 교차 배치한 후 2개 파장에 대한 다중 기술을 적용한 광 서브 어셈블리로 제작하여 광섬유 심선 수를 2개로 줄이거나 4개의 파장을 서로 다르게 배치한 후 4 파장에 대한 다중 기술을 적용한 광 서브 어셈블리로 제작하여 광섬유 심선 수를 1개로 줄인 것을 특징으로 하는 광 HDMI 케이블.
The method according to claim 1,
Four wavelengths of light emitting elements on the side of the HDMI source 1 were cross-arranged at 1310 nm and 1550 nm, and then optical sub-assemblies were applied using a multiplexing technique for two wavelengths to reduce the number of optical fiber core wires to two, The optical HDMI cable is fabricated from an optical sub-assembly employing multiple techniques for four wavelengths after different placement, thereby reducing the number of optical fiber cores to one.
상기 clock 전송용 구동기(12)와 증폭기(16)의 속도를 340MHz 또는 600MHz로 증가시키고 영상, 음성 신호용 초고속 신호 속도도 3.4Gbps 또는 6Gbps로 증가킨 것을 특징으로 하는 4k급 UHD용 광 HMDI 케이블.
The method according to claim 1,
The optical HMDI cable for a 4k class UHD is characterized in that the speed of the driver 12 for clock transmission and the speed of the amplifier 16 are increased to 340 MHz or 600 MHz and the super high speed signal speed for video and voice signals is increased to 3.4 Gbps or 6 Gbps.
상기 HDMI 콘넥터(17) 접속부의 형태를 DVI 콘넥터 형태로 대체한 것을 특징으로 하는 광 DVI 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the connection of the HDMI connector (17) is replaced by a DVI connector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150056361A KR20160126119A (en) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | Optical HDMI cable that supports the DDC |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150056361A KR20160126119A (en) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | Optical HDMI cable that supports the DDC |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160126119A true KR20160126119A (en) | 2016-11-02 |
Family
ID=57518795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150056361A KR20160126119A (en) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | Optical HDMI cable that supports the DDC |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20160126119A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210029257A (en) * | 2018-07-14 | 2021-03-15 | 푸저우 포톱 옵틱스 컴퍼니 리미티드 | Short wavelength band active optical components based on vertical surface light laser and multimode fiber |
CN114885135A (en) * | 2022-05-21 | 2022-08-09 | 深圳市视捷光电科技有限公司 | Optical fiber transmission method, system, terminal equipment and storage medium |
-
2015
- 2015-04-22 KR KR1020150056361A patent/KR20160126119A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210029257A (en) * | 2018-07-14 | 2021-03-15 | 푸저우 포톱 옵틱스 컴퍼니 리미티드 | Short wavelength band active optical components based on vertical surface light laser and multimode fiber |
US11828992B2 (en) | 2018-07-14 | 2023-11-28 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Short-waveband active optical component based on vertical emitting laser and multi-mode optical fiber |
US12169314B2 (en) | 2018-07-14 | 2024-12-17 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Short-waveband active optical component based on vertical emitting laser and multi-mode optical fiber |
CN114885135A (en) * | 2022-05-21 | 2022-08-09 | 深圳市视捷光电科技有限公司 | Optical fiber transmission method, system, terminal equipment and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9979481B2 (en) | Bidirectional data communications cable | |
US7706691B2 (en) | Transmission device having optical fiberhigh definition digital audio-video data interface | |
US8340529B2 (en) | HDMI TMDS optical signal transmission using PAM technique | |
US8520671B2 (en) | System and method providing fixed rate transmission for digital visual interface and high-definition multimedia interface applications | |
US8559826B2 (en) | Digital image sender, digital image receiver, digital image transmission system and digital image transmission method | |
CN109587427A (en) | High-definition multimedia interface active optical cable circuit | |
CN108183749A (en) | A kind of fiber optic communications devices of DVI videos and communication signal mixed transport | |
US11799623B2 (en) | HDMI signal communication over an optical link | |
CN104104893A (en) | Device capable of carrying out remote transmission on mixed signals simultaneously through single optical fiber and transmission method | |
KR20160126119A (en) | Optical HDMI cable that supports the DDC | |
US7391836B2 (en) | System and method for synchronous clock re-generation from a non-synchronous interface | |
CN203368614U (en) | Device capable of carrying out remote transmission on mixed signals simultaneously through single optical fiber | |
CN218336033U (en) | Optical transmission device based on mixed signal | |
US7460786B2 (en) | System and method of data transmission in tension members of a fiber optical system | |
Liu et al. | Optical sub-assembly solution for single fiber optical HDMI connector | |
JP2010068353A (en) | Optical transmitting/receiving apparatus and single-core two-way optical transmission system | |
KR20050096701A (en) | Digital visual transmmiter | |
US20060227809A1 (en) | System and method for base band-directional communication protocol for time-division multiplexing graphic data applications | |
CN204206343U (en) | A video image processor capable of remote transmission | |
JP2011151488A (en) | Video signal transmission system | |
KR100868973B1 (en) | Image Distribution Device Using Planar Lightwave Circuit | |
CN116054941A (en) | System and method for remotely and bidirectionally transmitting data through single optical fiber | |
KR200390509Y1 (en) | Signals transmission system for display | |
CN204598163U (en) | A kind of device using optical fiber or network cable transmission sdi signal | |
Shin | Low-Cost Optical Video Links Based on VCSELs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150422 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160629 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20161101 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160629 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
|
PG1501 | Laying open of application |