串行数据格式结构与串行数据变换设备

摘要

本发明公开了一种串行数据变换设备，该设备包括：视频信号分组变换单元，用于将视频信号的特性信号变换为视频信号特性分组，并同时利用视频信号的特性信号、水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，将视频信号变换为视频信号分组；声频信号分组变换单元，用于将声频信号的特性信号变换为声频信号特性分组，并同时利用声频信号的特性信号、左/右控制信号以及声频时钟信号，将声频信号变换为声频信号分组；控制信号分组变换单元，利用用于通知产生控制信号的通知信号，将控制信号变换为控制信号分组；以及多路复用器，利用特定格式结构，切换并选择视频信号特性分组、视频信号分组、声频信号特性分组、声频信号分组以及控制信号分组。

说明书

技术领域

本发明涉及串行数据格式结构和串行数据变换设备，更具体地说，本发明涉及包括通过一条光缆以光信号形式从信源设备发送的视频/声频/以及控制分组信号的串行数据的格式结构，以及用于将视频/声频/以及分组信号变换为串行数据从而使它们具有格式结构的设备。

背景技术

随着电子技术的发展，已经开发出许多种平板显示设备。此外，作为用于显示视频信号的显示设备，例如电视接收机和监视器，正采用薄的轻便的平板显示设备代替体积庞大的重CRT。

平板显示设备被划分为采用无机物质的显示设备和采用有机物质的显示设备。采用无机物质的显示设备包括：利用光致发光(PL)的等离子显示板(PDP)、利用阴极发光(CL)的场致发光显示器(FED)等，而采用有机物质的显示设备包括：液晶显示器(LCD)、有机电发光(EL)显示设备等。

在这些平板显示设备中，PDP具有高亮度、高发光效率、宽视角，而且热防护、冷防护以及防震性良好的特性，轻的重量和制造成本低。此外，该PDP可以容易地实现全色，因此被广泛用作诸如电视接收机和监视器的显示设备的显示屏幕。不仅如此，采用PDP作为显示屏幕的显示设备重量轻，厚度薄，因此多被开发为壁装式显示设备。

为了使显示设备输出多个视频和声频，将从诸如机顶盒的信源设备输出的视频信号和声频信号输入到采用PDP的显示设备。与此类似，在传统技术中，为了输出显示设备的多个视频和声频，将多条电缆连接在显示设备与信源设备之间。据此，通过电缆，将信源设备输出的视频信号和声频信号发送到显示设备，而且还通过该电缆，在显示设备与信源设备之间传送某些控制信号。

以下将说明通过电缆在显示设备与信源设备之间发送并接收视频信号、声频信号和控制信号的过程。

图1是示出根据传统技术的显示设备与信源设备之间的连接关系的示意图。在此，参考编号100表示利用PDP作为诸如壁装式监视器或壁装式电视接收机的显示屏幕的壁装式显示设备。

参考编号110表示通过再现某种媒质，输出相当于数字视频信号和数字声频信号的传送分组流的、诸如数字磁带视频录像机(VTR)或数字视盘(DVD)的数字设备，而参考编号120表示用于通过再现诸如录像带的媒质，输出模拟视频信号和模拟声频信号的模拟设备。

参考编号130表示诸如机顶盒之类的信源设备，用于接收数字广播信号，接收数字设备110输出的传送分组流以及模拟设备120输出的模拟视频信号和模拟声频信号，从而选择性地转换它们，并将转换的信号发送到显示设备100。

在传统的设备中，利用诸如IEEE 1394的导线，将多个数字设备110与信源设备130连接在一起，而数字设备110通过再现某种媒质输出相对于数字视频信号和数字声频信号的传送分组流。通过IEEE1394电缆等，将输出的传送分组流发送到信源设备130。

利用同轴电缆将模拟设备120和信源设备130连接在一起。通过再现某种媒质，模拟设备120产生模拟的声频信号/R、G、B信号/声频信号，并通过该同轴电缆等，将产生的模拟信号发送到信源设备130。

利用安装的高级电视制式委员会的(ATSC)调谐器等，该信源设备130接收数字广播信号，并将对应于接收的数字广播信号的传送分组流以及从数字设备110输入的传送分组流变换为模拟视频信号和模拟声频信号。然后，根据用户的选择，信源设备130切换变换的模拟视频信号和模拟声频信号以及从模拟设备120接收的模拟视频信号和模拟声频信号，并将它发送到显示设备130。在此，信源设备130将模拟R、G、B信号和L/R频道的模拟声频信号通过各条电缆发送到显示设备100。

此外，在显示设备100与信源设备130之间，连接附加控制电缆和响应电缆，通过控制/响应电缆，发送某些控制信号和相对于该控制信号的响应信号。

然而，在传统技术中，通过多条电缆，将显示设备100和信源设备130连接在一起。因此，对于显示设备被安装在墙上作为壁装式显示设备而信源设备130安装在机架上的情况，用于发送模拟R、G、B信号和模拟声频信号的电缆以及用于发送控制信号和相应响应信号的电缆裸露在显示设备100与信源设备130之间的墙壁上。此外，裸露的电缆直径粗，因此外表丑陋。

因此，利用从远处看难以被注意到的细小光缆，将显示设备100与信源设备130互相连接在一起，而且信源设备130可以将视频信号/声频信号/控制信号以及视频/声频信号特性变换为光信号，从而通过光纤将它们发送到显示设备。然后，显示设备100可以接收该光信号并对其进行处理。

为了通过光纤以光信号形式将各信号从信源设备130发送到显示设备100，必须将8位数据变换为10位数据，从而以光信号形式优先发送它，此外，还必须通过将光信号变换为特定格式的串行数据来发送光信号，因为不能将它作为并行数据发送。

因此，信源设备130以特定格式的顺序选择各信号，从而进行编码，并将8位并行数据变换为10位的数据。然后，信源设备130再将10位并行数据变换为串行数据，并通过光纤，以光信号形式发送它。

然而，在信源设备130将视频信号/声频信号/控制信号变换为串行数据，并将它作为光信号发送的情况下，因为光缆的特性，不能以光信号的形式发送根据视频信号/声频信号的时钟信号、根据视频信号的水平/垂直同步信号、根据视频信号的水平/垂直活动(active)信号。因此，如果在被变换为串行数据后，发送视频信号/声频信号/控制信号，则显示设备100必须能够将根据声频信号的时钟信号、水平/垂直同步信号以及根据视频信号的水平/垂直活动信号恢复为串行数据。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可以通过一条光缆以光信号形式从信源设备发送的、包括视频信号/声频信号/控制信号的串行数据的格式结构。

本发明的另一个目的是提供一种用于将视频信号/声频信号/控制信号变换为具有这种格式结构的串行数据的设备。

为了实现本发明的这些以及其他优点，而且根据本发明的目的，正如在此实现和广义说明的那样，提供了一种串行数据变换设备，该串行数据变换设备包括：视频信号分组变换单元，用于将视频信号的特性信号变换为视频信号特性分组，并同时利用视频信号的特性信号、水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，将视频信号变换为视频信号分组；声频信号分组变换单元，用于将声频信号的特性信号变换为声频信号特性分组，并同时利用声频信号的特性信号、左/右控制信号以及声频时钟信号，将声频信号变换为声频信号分组；控制信号分组变换单元，其利用用于通知产生控制信号的通知信号，将控制信号变换为控制信号分组；多路复用器，其利用特定格式结构，切换并选择视频信号特性分组、视频信号分组、声频信号特性分组、声频信号分组以及控制信号分组；切换控制单元，用于控制视频信号分组、声频信号分组以及控制信号分组的变换过程，并用于控制多路复用器的切换操作；编码器，用于对多路复用器的输出信号进行编码；并行/串行变换单元，用于将编码器的输出信号变换为串行数据；以及光信号发送单元，用于将被并行/串行变换单元变换的串行数据变换为光信号，然后发送。

在此，视频信号分组变换单元包括：视频信号特性识别单元，用于利用视频信号的特性信号，识别视频信号特性，并产生视频信号特性分组；视频信号控制单元，用于利用视频信号特性识别单元识别的视频信号特性、水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，产生视频信号的头部和尾部，同时，控制视频信号的存储过程和输出过程；视频信号存储单元，在视频信号控制单元的控制下，存储并输出视频信号；以及多路复用器，在开关控制单元的控制下，选择视频信号控制单元输出的头部和尾部以及视频信号存储单元输出的视频信号，从而产生视频信号分组。

此外，声频信号分组变换单元包括：声频信号特性识别单元，用于利用声频信号的特性信号，识别声频信号特性并产生声频信号特性分组；声频信号控制单元，用于利用声频信号特性识别单元识别的声频信号特性、左/右控制信号以及声频时钟信号，产生声频信号的头部和尾部，同时，控制声频信号的存储过程和输出过程；声频信号存储单元，用于在声频信号控制单元的控制下，存储并输出声频信号；以及多路复用器，在开关控制单元的控制下，用于选择声频信号控制单元输出的头部和尾部以及声频信号存储单元输出的声频信号，从而产生声频信号分组。

此外，控制信号分组变换单元包括：控制信号控制单元，用于根据控制信号的通知信号，产生头部和尾部，并控制控制信号的存储和输出；控制信号存储单元，用于根据控制信号控制单元的控制，存储并输出控制信号；以及多路复用器，在开关控制单元的控制下，用于选择控制信号控制单元输出的头部和尾部以及控制信号存储单元输出的控制信号。

此外，一种根据本发明的串行数据格式结构，该串行数据格式结构包括：多个视频信号分组，其包括用于通知开始和结束视频信号的头部和尾部；以及位于多个视频信号分组之间的声频信号分组、控制信号分组、视频信号特性分组和声频信号特性分组，其中声频信号分组包括左/右声频信号，控制信号分组包括控制信号，视频信号特性分组包括视频信号的分辨率信息；以及声频信号特性分组包括声频信号的左/右控制信号和声频时钟信号的频率信息。

如果视频信号处在消隐块内，则对多个视频信号分组设置消隐头部，而如果视频信号在活动块内，则对它设置活动头部。此外，声频信号分组、控制信号分组、视频信号特性分组以及声频信号特性分组分别包括头部和尾部。

通过以下结合附图详细说明本发明，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，而且引入本发明说明书作为本发明说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出根据传统技术显示设备与信源设备之间的连接关系的示意图；

图2是示出根据本发明的串行数据格式结构的示意图；以及

图3是示出根据本发明的串行数据变换设备的结构的方框图。

具体实施方式

现在，将详细说明本发明的优选实施例，附图示出其例子。

以下将参考图2和图3，说明根据本发明的串行数据格式结构和串行数据变换设备。

图2是示出根据本发明的串行数据格式结构的示意图。

在此，参考编号200表示具有最大数据容量的视频信号分组。视频信号分组200分别包括第一水平线的视频信号，而且在视频信号的前部对其设置头部，而在视频信号的后部为其设置尾部。

第一水平线的视频信号被划分为消隐块的视频信号和活动块的视频信号。如果该视频信号处于消隐块中，则将消隐头部插入位于视频信号的前部的头部内，而如果该视频信号处于活动块中，则将活动头部插入该头部内。

在视频信号分组200之间，定位包括左/右声频信号的声频信号分组202、包括控制信号的控制信号分组204、包括诸如视频信号的分辨率信息的特性的视频信号特性分组206以及包括声频信号的左/右控制信号以及声频时钟信号的特性的声频信号特性分组208。在声频信号分组202、控制信号分组104、视频信号特性分组106以及声频信号特性分组208的前部和后部分别形成头部和尾部。

在此，可以改变声频信号分组202、控制信号分组204、视频信号特性分组106以及声频信号特性分组208的排列顺序。

将具有所述格式结构的串行数据变换为光信号形式，并通过光纤发送它们。显示设备(未示出)接收通过光信号发送的串行数据，然后，利用接收的串行数据，恢复时钟信号、水平/垂直同步信号、水平/垂直活动信号以及声频信号的左/右控制信号。

也就是说，以串行数据方式，利用存储在视频信号特性分组206内的视频信号的分辨率信息产生特定频率的视频时钟信号，而根据计数值，通过根据视频信号分组200的头部对视频时钟信号进行计数，产生水平同步信号和水平活动信号。通过对产生的水平同步信号进行计数，可以产生垂直同步信号和垂直活动信号。此外，利用存储在声频信号特性分组208内的声频信号的左/右特性信息，可以产生左/右控制信号，而且可以产生具有特定频率的声频时钟信号。

图3是示出根据本发明的串行数据变换设备的结构的方框图。

如图所示，串行数据变换设备包括：视频信号分组变换单元300，用于将视频信号的特性信号变换为视频信号特性分组，同时，利用视频信号的特性信号、水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，将视频信号变换为视频信号分组；声频信号分组变换单元310，用于将声频信号的特性信号变换为声频信号特性分组，同时，利用声频信号的特性信号、左/右控制信号以及声频时钟信号，将声频信号变换为声频信号分组；控制信号分组变换单元320，利用用于通知产生控制信号的通知信号，将控制信号变换为控制信号分组；第四多路复用器330，用于利用特定格式结构，切换并选择视频信号特性分组、视频信号分组、声频信号特性分组、声频信号分组以及控制信号分组；开关控制单元340，用于控制视频信号分组、声频信号分组以及控制信号分组的变换过程，并用于控制第四多路复用器330的开关操作；编码器350，用于对第四复用器330的输出信号进行编码；并行/串行变换单元360，用于将编码器350的输出信号变换为串行数据；以及光信号发送单元370，用于将并行/串行变换单元360变换的串行数据变换为光信号，然后进行发送。

在此，视频信号分组变换单元300包括：视频信号特性识别单元301，用于利用视频信号的特性信号来识别视频信号特性，产生视频信号特性分组，然后将它输出；视频信号控制单元303，用于利用视频信号特性识别单元识别的视频信号特性、水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，产生视频信号的头部和尾部，同时控制视频信号的存储和输出；视频信号存储单元305，用于在视频信号控制单元303的控制下，存储并输出视频信号；以及第一多路复用器307，其在开关控制单元的控制下，用于选择视频信号控制单元303输出的头部和尾部以及视频信号存储单元305输出的视频信号，从而产生视频信号分组。

此外，声频信号分组变换单元310包括：声频信号特性识别单元311，用于利用声频信号的特性信号，识别声频信号特性，产生声频信号特性分组，然后将它输出；声频信号控制单元313，用于利用声频信号特性识别单元识别的声频信号特性、左/右控制信号以及声频时钟信号，产生声频信号的头部和尾部，同时，控制声频信号的存储和输出；声频信号存储单元315，用于在声频信号控制单元313的控制下，存储并输出声频信号；以及第二多路复用器317，在开关控制单元340的控制下，选择声频信号控制单元313输出的头部和尾部以及声频信号存储单元315输出的声频信号，从而产生声频信号分组。

此外，控制信号分组变换单元320包括：控制信号控制单元321，用于根据控制信号的通知信号来产生头部和尾部，并控制控制信号的存储过程和输出过程；控制信号存储单元323，用于根据控制信号控制单元321的控制，存储并输出控制信号；以及第三多路复用器325，用于在开关控制单元340的控制下，选择控制信号控制单元321输出的头部和尾部以及控制信号存储单元323输出的控制信号，并产生控制信号分组。

以下将说明根据本发明的串行数据变换设备的工作过程和作用。

首先，利用从外部输入的视频信号的特性信号，视频信号分组变换单元300的视频信号特性识别单元301识别视频信号特性，将识别的视频信号特性输入到视频信号控制单元303，并产生包括视频信号特性、头部和尾部的视频信号特性分组。

接着，根据从视频信号特性识别单元301输入的视频信号特性、从外部输入的水平/垂直同步信号以及视频时钟信号，视频信号控制单元303控制视频信号以使其存储到视频信号存储单元305内，产生头部和尾部，同时输出存储在视频信号存储单元305内的视频信号。此时，在视频信号处在消隐块内的情况下，视频信号控制单元303产生消隐头部，而在视频信号处在活动块内的情况下，产生活动头部。

然后，开关控制单元340控制第一多路复用器307，以便顺序地选择视频信号、头部以及尾部，而第一多路复用器307并行输出包括视频信号、头部以及尾部的视频信号分组。

接着，利用从声频信号特性识别单元311输入的声频信号的特性信号，声频信号分组变换单元310识别声频信号特性，将识别的声频信号特性输入到声频信号控制单元313，同时产生包括声频信号特性、头部以及尾部的声频信号特性分组。

与此同时，利用输入的声频信号特性、输入的左/右控制信号以及视频时钟信号，声频信号控制单元303控制声频信号，从而将该声频信号存储到存储单元315内，产生头部和尾部，并同时输出由声频信号存储单元315存储的声频信号。

随后，开关控制单元340控制第二多路复用器317，以便顺序地选择声频信号、头部以及尾部，并且，该第二多路复用器317并行输出包括声频信号、头部以及尾部的声频信号分组。

此外，利用输入的控制信号的通知信号，该控制信号分组变换单元320确定产生控制信号，从而产生控制信号的头部和尾部，控制控制信号存储单元323以存储控制信号，并输出存储的控制信号。

然后，开关控制单元340控制第三多路复用器327，从而顺序选择控制信号、头部以及尾部，并且，该第三多路复用器327并行输出包括控制信号、头部以及尾部的控制信号分组。

与此类似，将从视频信号分组变换单元300产生的视频信号特性分组和视频信号分组、从声频信号分组变换单元310产生的声频信号特性分组和声频信号分组以及从控制信号分组变换单元320产生的控制信号分组分别输入到第四多路复用器330。第四多路复用器330顺序地选择视频信号分组、声频信号分组、控制信号分组、视频信号特性分组以及声频信号特性分组，并在开关控制单元340的控制下输出它们。也就是说，开关控制单元340利用串行数据的格式控制第四多路复用器330，从而顺序选择视频信号分组、声频信号分组、控制信号分组、视频信号特性分组以及声频信号特性分组。

将从第四多路复用器330顺序选择的视频信号分组、8位声频信号分组、控制信号分组、视频信号特性分组以及声频信号特性分组输入到编码器350，将它们变换为10位数据，从而优选地以光信号形式发送它们。然后，在并行/串行变换单元360内将编码器340编码的数据变换为串行数据，此后，利用光信号发送单元370将它变换为光信号，从而通过光纤将它发送到显示设备。

尽管参考优选实施例对本发明进行了说明，但是在本发明的精神或实质特征范围内，可以对其进行各种修改和变更。例如，在本发明中，信源设备将视频信号/声频信号/控制信号变换为串行数据，然后，将它变换为光信号形式，从而通过光纤发送到显示设备。然而，在本发明中，可以将视频信号/声频信号/控制信号变换为串行数据，然后，通过每种物理媒质发送它们。

如上所述，在本发明中，通过一条光缆，以分组形式，信源设备将视频信号/声频信号/控制信号发送到显示设备，以便解决表面问题。

此外，在本发明中，在信源设备通过光纤以光信号形式将视频信号/声频信号/控制信号发送到显示设备时，通过利用包括视频信号/声频信号/控制分组信号的串行数据格式结构，恢复时钟信号、水平/垂直同步信号、水平/垂直活动信号以及声频左/右控制信号，显示设备可以输出清晰的视频和声频，而无需直接发送时钟信号、水平/垂直同步信号、水平/垂直活动信号以及声频左/右控制信号。

由于在本发明的精神或实质特征范围内，可以以几种方式实现本发明，所以还应该明白，上述说明中的任何细节均不对上述实施例构成限制，除非另有说明，而应该概括地认为上述实施例属于所附权利要求所述的本发明实质范围，因此，属于权利要求范围或这些范围的等效物的所有变更和修改试图包括在所附权利要求范围内。