CN105847726B - 信号延长装置及一体化显示器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了信号延长装置以及一体化显示器，信号延长装置包括发送模块和接收模块，还包括连接于所述发送模块和所述接收模块之间的两条传输线缆，两条传输线缆彼此独立，其中一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输电源信号，另一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输地信号。本申请可以在不影响信号延长装置所传输信号的传输性能的同时，传输更高功率的电源信号。

Description

信号延长装置及一体化显示器

技术领域

本申请涉及网络布线技术，尤其涉及信号延长装置及一体化显示器。

背景技术

目前，一些应用场合需要将高清电脑显示器和USB外设延长至用户操作远端，为实现该功能，通常需要在电脑主机侧增加一个延长发射器，而在用户操作远端增加一个延长接收器，延长发射器和延长接收器之间采用传输线缆相连。延长发射器接收电脑主机显卡输出的视频信号，视频信号通常为数字DVI信号(Digital Visual Interface，数字视频接口)或HDMI信号(High Definition Multimedia Interface，HDMI Licensing，LLC组织定义的一种数字化视频/音频传输接口，可以同时传输无压缩的数字视频和音频数据流)。远端的延长接收器，对外提供连接显示器的DVI或HDMI。

上述架构中，信号延长装置实现远程供电时，可通过延长发射器和延长接收器之间的一根传输线缆双向传输电源信号和地信号，实现远程供电。

但是，上述远程供电方式对电源信号的功率限制大，只能传输较低功率的电源信号，无法满足高功率的供电需求。

发明内容

本申请提供信号延长装置及一体化显示器，以解决现有技术中远程供电方式中对电源信号的功率限制大，只能传输较低功率的电源信号，无法满足高功率的供电需求的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种信号延长装置，包括发送模块和接收模块，还包括连接于所述发送模块和所述接收模块之间的两条传输线缆，两条传输线缆彼此独立，其中一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输电源信号，另一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输地信号。

在一个实施例中，所述电源信号和地信号中至少一个信号独自占用传输线缆的一对线芯传输。

在一个实施例中，至少一条传输线缆传输的信号还包括高速率信号，所述高速率信号以差分信号形式传输；

所述电源信号和地信号中至少一个信号作为共模信号与所述高速率信号复用成差分共模信号。

在一个实施例中，所述高速率信号包括多媒体信号，所述多媒体信号包括以下任一种：HDMI信号、DVI信号、DP信号；

所述电源信号和地信号中的一个信号与所述多媒体信号复用成差分共模信号。

在一个实施例中，所述高速率信号还包括高速USB信号，所述高速USB信号包括USB2.0信号；所述高速USB信号与所述多媒体信号通过不同的传输线缆传输；

所述电源信号和所述地信号中的一个信号与所述高速USB信号复用成差分共模信号传输或独自占用一对线芯传输。

在一个实施例中，所述发送模块或所述接收模块包括USB2.0信号转换单元，用于将USB1.0信号转换成USB2.0信号，或将USB2.0信号转换成USB1.0信号。

在一个实施例中，所述发送模块和所述接收模块分别包括一个USB2.0延长控制器，所述USB2.0延长控制器与所述USB2.0信号转换单元连接，用于对USB2.0信号进行均衡放大和驱动增强。

在一个实施例中，传输所述高速USB信号的传输线缆的线芯数量至少为2根；传输所述多媒体信号的传输线缆的线芯数量至少为8根。

在一个实施例中，所述发送模块或所述接收模块包括差分共模频分复用网络，用于将所述电源信号或所述地信号与所述高速率信号复用成所述差分共模信号后发给传输电缆，或将通过传输电缆收到的所述差分共模信号解复用。

在一个实施例中，所述发送模块还包括主机电源接口，所述主机电源接口与主机电源连接，用于将主机电源输出的直流电源信号输入到传输电源信号的传输线缆。

在一个实施例中，所述发送模块还包括保护电路，所述保护电路设置于所述主机电源接口与所述差分共模频分复用网络之间；

所述保护电路包括以下电路中的一种或多种：

过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和交叉线序保护电路。

在一个实施例中，传输所述多媒体信号的传输线缆传输的信号还包括低速率信号，所述低速率信号作为共模信号与所述多媒体信号复用成差分共模信号；

所述发送模块和所述接收模块还分别包括一个共模信号驱动/接收电路，两个共模信号驱动/接收电路用于单向导通所述发送模块发送给所述接收模块的低速率信号的第一共模单向通道，或单向导通所述接收模块发送给所述发送模块的低速率信号的第二共模单向通道。

在一个实施例中，所述发送模块还包括第一处理电路，用于对低速率信号进行组帧，并将组帧后的低速率信号发给所述第一共模单向通道，或将从所述第二共模单向通道收到的组帧后的低速率信号进行解帧；

所述接收模块还包括第二处理电路，用于将从所述第一共模单向通道收到的组帧后的低速率信号进行解帧，或将低速率信号进行组帧后发给所述第二共模单向通道。

在一个实施例中，所述共模信号驱动/接收电路包括低速率信号发送电路、低速率信号接收电路和模拟开关；

所述模拟开关的公共输入/输出端口分别与所述第一共模单向通道和所述第二共模单向通道连接，信号输入端与所述低速率信号发送电路的输出端连接，信号输出端与所述低速率信号接收电路的输入端连接；

所述低速率信号发送电路的输入端和所述低速率信号接收电路的输出端分别与所述第一处理电路或所述第二处理电路连接。

在一个实施例中，所述接收模块还包括电压转换电路，用于对电源信号进行电压转换，生成与被供电设备的电压匹配的电源信号。

在一个实施例中，每条传输线缆包括位于最外层的护套层，所述护套层通过薄层胶合连接，所述薄层和所述护套层一体成型。

根据本申请实施例的另一方面，提供一种一体化显示器，包括显示器本体和支撑部，所述显示器本体内部包括显示器电路模块，所述显示器本体内部还包括以上所述的接收模块，所述接收模块还包括多媒体信号输出接口和电源信号输出接口；

所述显示器本体或所述支撑部包括两个电缆接口，所述接收模块分别通过两个电缆接口与所述第一传输线缆和所述第二传输线缆连接；

所述显示器电路模块包括多媒体信号接口，与所述多媒体信号输出接口相连；

所述显示器本体或所述支撑部还包括电源接口，连接于所述电源信号输出接口与所述显示器电路模块之间。

本申请的信号延长装置通过两条不同的传输线缆分别传输电源信号和地信号，可以在不影响信号延长装置所传输信号的传输性能的同时，传输更高功率的电源信号。

通过本申请的一体化显示器，一体化显示器不再需要独立安装延长接收器和显示器，施工难度大幅降低。所有外设线缆均可以连接至放置一体化显示器桌面上，一体化显示器自带的各类接口和按键可均置于一体化显示器的显示器本体或支撑部，连接变得非常简单，且便于日常使用操作及维护，还可省去延长接收器的电源适配器、设备外壳以及HDMI/DVI电缆，可有效降低成本。

附图说明

图1为本申请信号延长装置的一个实施例框图；

图2a为本申请信号延长装置的另一个实施例框图；

图2b为本申请信号延长装置的另一个实施例框图；

图3为本申请信号延长装置的共模信号驱动/接收电路的一个实施例电路结构图；

图4为本申请信号延长装置的第一/第三差分共模频分复用网络的一个实施例电路结构示意图；

图5为本申请信号延长装置的第二/第四差分共模频分复用网络的一个实施例电路结构示意图；

图6为本申请信号延长装置的发送模块的一个实施例框图；

图7为本申请信号延长装置的发送模块的一个实施例电路结构示意图；

图8为本申请信号延长装置的接收模块的一个实施例电路结构示意图；

图9为本申请一体化显示器的一个实施例结构示意图；

图10为本申请一体化显示器的显示器电路模块的一个实施例逻辑结构框图；

图11为本申请一体化显示器的一个实施例外观效果正视图；

图12为本申请一体化显示器的一个实施例外观效果后视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

请参阅图1，图1为本申请信号延长装置的一个实施例框图：

如图1所示，本实施例的信号延长装置可包括发送模块10和接收模块20，发送模块10和接收模块20之间通过第一传输线缆30和第二传输线缆40连接，第一传输线缆30和第二传输线缆40彼此独立，第一传输线缆30在发送模块10与接收模块20之间传输电源信号，第二传输线缆40在发送模块10与接收模块20之间传输地信号。第一传输线缆30和第二传输线缆40的最外层可以均具有护套层，以实现相互隔离。在外观上可以表现为两根分离的线缆，也可以表现为通过一连接部连接为一体的线缆，例如可通过薄层胶合连接，利用薄层和护套层设计成一体化结构。

为了降低两条传输线缆间信号的相互干扰，第一传输线缆30和第二传输线缆40中至少一条传输线缆可为双绞线电缆。双绞线电缆较常见的可以是具有多个双绞线对的单芯电缆(例如，CAT5，CAT5e，CAT6，CAT7或类似型号的电缆)，每一双绞线对可以包括两根导线。

实现远程供电时，信号延长装置一端的电源信号或地信号可以通过多种方式传输到对端。例如，在某些例子中，如果第一传输电缆30和第二传输电缆40中一根传输线缆上传输的信号包括高速率信号，且高速率信号以差分信号的形式传输，则可以将电源信号或地信号中的一个信号作为共模信号，与高速率信号复合成差分共模信号，共用传输线缆中其中一对线芯传输。再例如，如果第一传输电缆30和第二传输电缆40上传输的信号均包括高速率信号，则可以将电源信号与其中一种高速率信号复合成差分共模信号，地信号与另一种高速率信号复合成差分共模信号后传输。当然，地信号或电源信号也可以分别独自占用所述传输线缆的一对线芯传输；或者地信号或电源信号中其中一个独自占用所述传输线缆的一对线芯传输，另一个与高速率信号复合成差分共模信号后传输。容易理解，复合传输的方式可以减少所需的线芯数量，有利于降低成本，独自占用线芯传输的方式可以更好的避免信号干扰。

其中，高速率信号可包括多媒体信号，所述多媒体信号可包括以下任一种：HDMI信号、DVI信号、DP(DisplayPort，高清数字显示)信号，所述电源信号和地信号中的一个信号可与所述多媒体信号复用成差分共模信号。信号源可以是任何可能的多媒体信号源，例如：DVD播放机、高清DVD播放器、蓝光播放器、有线电视的机顶盒、***的机顶盒、计算机等。

此外，高速率信号还可包括高速USB信号，所述高速USB信号可包括USB2.0信号；若所述高速USB信号与所述多媒体信号通过不同的传输线缆传输；所述电源信号和地信号中的一个信号与所述高速USB信号复用成差分共模信号传输或独自占用一对线芯传输。

在某些例子中，本申请的信号延长装置所接收的信号并非高速USB信号，而是USB1.0信号，若需要与电源信号或地信号复用成差分共模信号，发送模块10或接收模块20可包括USB2.0信号转换单元，用于将USB1.0信号转换成USB2.0信号，或将USB2.0信号转换成USB1.0信号。

为了提高高速USB信号的远距离传输能力，在一个例子中，发送模块10和接收模块20可分别包括一个USB2.0延长控制器，所述USB2.0延长控制器与所述USB2.0信号转换单元连接，用于对USB2.0信号进行均衡放大和驱动增强。若信号延长装置直接传输的为USB高速信号，则不需要USB2.0信号转换单元，USB2.0延长控制器也不需要与USB2.0信号转换单元连接。

在一个例子中，传输所述高速USB信号的传输线缆的线芯数量至少为2根；传输所述多媒体信号的传输线缆的线芯数量至少为8根。

当信号延长装置传输的信号包括电源信号、地信号、多媒体信号和高速USB信号，第一传输线缆30线芯数量至少为8根，至少包括8根导线，第二传输线缆40至少为2根，包括2导线。若地信号或电源信号以分别独自占用所述传输线缆的一对线芯传输，第一传输电缆30可以六根单独导线传输DVI信号、另外两根导线单独传输电源信号，第二传输电缆40可以两根单独导线传输高速USB信号，另外两根导线传输地信号。若电源信号与多媒体信号复合成差分共模信号，地信号与高速USB信号复合成差分共模信号后传输，可将第一传输电缆30的四个双绞线对形成分别传输一对多媒体信号的四个第一差模通道，将任一第一差模通道的两个导线形成传输电源信号的共模双向通道，可将第二传输电缆30的一个双绞线对形成传输一对高速USB信号的第二差模通道，将形成第二差模通道两个导线形成传输地信号的共模双向通道。

由以上实施例可知，本申请的信号延长装置，将电源信号和地信号在两条不同的传输线缆上传输，可以避免电源信号与地信号在同一条电缆上传输时形成的回路电磁场对该电缆上传输的多媒体信号或USB信号的干扰，而且电源信号的功率越高，其所形成的回路电磁场对电缆上传输的多媒体信号或USB信号的干扰越大。分开在两条不同的电缆上传输电源信号和地信号，避免了回路电磁场的干扰，传输高功率的电源信号时，对多媒体信号和USB信号的干扰相应减小。因此，本申请可以在不影响信号延长装置所传输信号的传输性能的同时，传输更高功率的电源信号。

为了将所述电源信号和所述地信号中至少一个信号与所述高速率信号复用成差分共模信号，发送模块10和接收模块20可包括差分共模频分复用网络，用于将所述电源信号或所述地信号与所述高速率信号复用成所述差分共模信号后发给第一传输电缆30或第二传输电缆，或将通过所述第一传输电缆30或第二传输电缆40收到的所述差分共模信号解复用。具体请参考图2a，图2a为了便于示例说明，第一传输线缆130为八芯双绞线电缆，包括四个绞线对，用于传输电源信号和多媒体信号；第二传输线缆140为两芯双绞线电缆，包括一个绞线对，用于传输高速USB信号和地信号。而第一传输线缆130和第二传输线缆140的绞线对数目并不局限于本实施例附图2a所示例的数目，在其他实施例中，可根据多媒体信号和USB信号的传输需求改变，第一传输线缆130还可以频分复用的方式传输电源信号和高速USB信号，第二传输线缆140还可以频分复用的方式传输地信号和多媒体信号。

如图2a所示，本实施例的信号延长装置可包括发送模块110、接收模块120以及彼此独立的第一传输线缆130和第二传输线缆140，第一传输线缆130和第二传输线缆140分别用于传输电源信号和地信号。发送模块110可包括第一差分共模频分复用网络111和第二差分共模频分复用网络112；接收模块120可包括第三差分共模频分复用网络121和第四差分共模频分复用网络122。

从图2a中可以看出，第一差分共模频分复用网络111和第三差分共模频分复用网络121通过第一传输线缆130的每对双绞线形成一个第一差模通道(D11/D12/D13/D14)，以及通过第一传输线缆的第一双绞线对(图中形成D11的两条导线)形成第一共模双向通道X1，每个第一差模通道(D11/D12/D13/D14)传输一对多媒体信号，第一共模双向通道X1传输电源信号；第二差分共模频分复用网络112和第四差分共模频分复用网络122通过第二传输线缆140的一对双绞线形成第二差模通道D21，以及通过第二传输线缆140的一个绞线对(图中形成D21的两条导线)形成第二共模双向通道X2，第二差模通道D21传输一对高速USB信号，第二共模双向通道X2传输地信号。所传输的电源信号可由与发送模块110或接收模块120连接的电源适配器提供，也可由多媒体信号源的电源提供。

本实施例通过第一共模双向通道X1和第二共模双向通道X2可在信号延长装置将信号延长至远端的同时实现对接收模块120、多媒体信号接收设备的远程供电，在不影响信号延长装置所传输信号的传输性能的同时，传输更高功率的电源信号之外，还可省去被供电设备的外部供电适配器或插线板的安装，且本实施例的传输线缆比双网线的电缆直径小，可有效降低传输线缆的直径，进而降低装置成本和布线难度。

所传输的电源信号的电压通常可为48V或36V，为了与被供电设备所需电压匹配，在一个例子中，接收模块120还可包括电压转换电路，所述电压转换电路与第三差分共模频分复用网络121连接，用于对电源信号进行电压转换，生成与被供电设备的电压匹配的电源信号。例如，电压转换电路可将电源信号的电压转换为12V、9V的直流电压，输出到显示器、显示器主控板和背光板。

传输线缆的长距离传输过程中经常会发生误码丢包或时钟抖动的情况，会对信号质量造成损害，若接收模块120对信号质量进行提高，在一个例子中，接收模块120还可包括HDMI均衡放大器和HDMI时钟数据恢复及抖动去除电路，所述HDMI均衡放大器与第三差分共模频分复用网络121连接，用于对第三差分共模频分复用网络121输出的多媒体信号进行均衡放大并恢复其波形；所述HDMI时钟数据恢复及抖动去除电路与所述HDMI均衡放大器连接，用于消除多媒体信号内时钟或数据抖动(长距离传输所造成)，提高多媒体提数据的信号质量。

为了提高多媒体信号的传输质量，在另一个例子中，发送模块110还可包括HDMI驱动电路，所述HDMI驱动电路与第一差分共模频分复用网络111连接，用于对多媒体信号进行整形和电流放大处理，并将处理后的多媒体信号输入到第一差分共模频分复用网络111，可提高连接传输线缆的驱动能力。信号延长装置的各组成模块可采用通用器件或电路，能有效降低装置成本和提高信号传输的稳定性，可支持高达1080P 60Hz分辨率的多媒体信号的可靠长距离传输。

作为一个例子，发送模块110可通过第一多媒体信号接口(在一个例子中，可以是HDMI或DVI)连接计算机显卡的HDMI或DVI，获取显卡输出的视频信号，通过第一USB接口连接主机的USB 2.0接口，接收USB2.0信号。接收模块120可通过第二多媒体信号接口(例如HDMI或DVI)连接高清显示器，还可以包括多个第二USB接口来连接外设，例如分别用来接入鼠标，键盘，U盘，耳机，摄像头等外设的USB2.0接口，还可以提供支持USB2.0的PS/2接口接入PS/2键盘或鼠标，耳麦接口用来接入模拟耳机、麦克风。

本申请的信号延长装置在传输线缆上除传输多媒体信号、USB信号、电源信号和地信号之外，还可传输低速率信号，发送模块110向接收模块120发送的低速率信号可能是CEC信号及IR信号中的一种或多种信号；接收模块120向发送模块110发送的低速率信号可能是CEC(Consumer Electronic Control)信号、HPD(Hot Plug Detect)信号、DDC(DisplayData Channel)信号及IR信号中的一种或多种信号，所述低速率信号作为共模信号与所述多媒体信号复用成差分共模信号，发送模块110和接收模块120还可分别包括一个共模信号驱动/接收电路，具体可参阅图2b。

如图2b所示，本实施例的信号延长装置可包括发送模块110、接收模块120以及相互独立的第一传输线缆130和第二传输线缆140，第一传输线缆130和第二传输线缆140分别连接于发送模块110和接收模块120之间。发送模块110可包括第一差分共模频分复用网络111、第二差分共模频分复用网络112及第一共模信号驱动/接收电路113，接收模块120可包括第三差分共模频分复用网络121和第四差分共模频分复用网络122及第二共模信号驱动/接收电路123。

从图2b中可以看出，第一差分共模频分复用网络111和第三差分共模频分复用网络121通过第一传输线缆130的第二双绞线对(图中形成D13的两条导线)形成第一共模单向通道J1，第一共模单向通道J1传输发送模块110发送给接收模块120的低速率信号；第一差分共模频分复用网络111和第三差分共模频分复用网络121通过第一传输线缆130的第三双绞线对(图中形成D14的两条导线)形成第二共模单向通道J2，第二共模单向通道传输接收模块120发送给发送模块110的低速率信号。

图中发送模块110向接收模块120发送的低速率信号进入共模信号驱动/接收电路113，共模信号驱动/接收电路113导通第一共模单向通道J1；第一差分共模频分复用网络111将接收模块120发送的低速率信号发送给共模信号驱动/接收电路113时，共模信号驱动/接收电路113导通第二共模单向通道J2。

共模信号驱动/接收电路123从第三差分共模频分复用网络121接收到低速率信号时，导通第一共模单向通道J1；接收模块120向发送模块110发送的低速率信号进入共模信号驱动/接收电路123，共模信号驱动/接收电路123导通第二共模单向通道J2。

在一个例子中，发送模块110还可包括第一处理电路，用于对低速率信号进行组帧，并将组帧后的低速率信号发给第一共模单向通道J1，或将从第二共模单向通道J2收到的组帧后的低速率信号进行解帧；接收模块120还包括第二处理电路，用于将从第一共模单向通道J1收到的组帧后的低速率信号进行解帧，或将低速率信号进行组帧后发给第二共模单向通道J2。处理电路可通过MCU等具有运算能力的处理器实现。

在一个例子中，发送模块110还可包括主机控制端子，用于接收主机的工作状态控制信号并发送给所述第一处理电路进行组帧封包，并作为低速率信号发给第一差分共模频分复用网络111；接收模块120还可包括桌面开关接口，用于连接用于显示多媒体信号的显示装置的桌面开关，接收所述第二处理电路拆包后的工作状态控制信号，并通知所述桌面开关。所述工作状态控制信号可包括：开关机信号，复位信号和硬盘读写指示灯信号中的一种或多种信号。所述主机控制端子包括以下一种或多种接口与主板所对应连接的端子：

开关机信号接口，复位信号接口和硬盘读写指示灯信号接口。

由上述实施例可知，本申请的差分共模频分复用网络实现共模通道信号和差模通道信号的相互隔离，避免信号间的相互干扰。发送模块和接收模块内部HDMI/DVI数字视频信号收发链路上复用多个低速控制信号传输通道，在传输HDMI/DVI数字视频信号同时实现传输DDC，HPD，电脑开关机，电脑复位和硬盘读写指示灯等状态和控制信号，可有效保证远端高清电脑显示器和电脑显卡的EDID(Extended Display Identification Data)及HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)信息交互，有效解决显卡和显示器视频信号兼容性问题。

在另一个例子中，共模信号驱动/接收电路113/123的电路结构如图3所示，可包括低速率信号发送电路310、低速率信号接收电路320和模拟开关330。模拟开关的公共输入/输出端口与第一/第三差分共模频分复用网络连接(实现与所述第一共模单向通道和所述第二共模单向通道连接)，信号输入端与低速率信号发送电路310的输出端连接，信号输出端与低速率信号接收电路320的输入端连接；低速率信号发送电路310的输入端和低速率信号接收电路320的输出端分别与第一/第二处理电路连接。

在另一个例子中，第一/第三差分共模频分复用网络的电路结构如图4所示，可包括四个差分耦合通道电路410和四个共模耦合电路420，差分耦合通道电路410串连接于一绞线对上，共模耦合电路420的两个输出端分别与一绞线对的两条导线连接。可形成四个差模通道和四个共模通道，四个差模通道可分别传输3对HDMI信号TMDS D0_2、TMDS D1_2、TMDS D2_2和1对时钟信号TMDS CLK_2；四个共模通道传输电源信号、低速率信号。

在另一个例子中，第二/第四差分共模频分复用网络的电路结构如图5所示，可包括一个差分耦合通道电路510和一个共模耦合电路520，差分耦合通道电路510串连接于一绞线对上，共模耦合电路520的两个输出端分别与一绞线对的两条导线连接。可形成传输高速USB信号的差模通道和传输地信号的共模通道。

本申请的信号延长装置所接收的电源信号可由主机电源提供，主机电源在满足主机供电需求的同时向信号延长装置输出一路直流电源信号，发送模块可包括主机电源接口，所述主机电源接口与主机电源连接，用于将主机电源输出的直流电源信号输入到传输电源信号的传输线缆。具体请参阅图6，如图6所示，本实施例的发送模块610可包括第一差分共模频分复用网络611、第二差分共模频分复用网络612和主机电源接口613，主机电源接口613分别与第一差分共模频分复用网络611和主机电源连接，用于将主机电源输出的直流电源信号输入到第一差分共模频分复用网络611。

通过主机电源输出直流电源信号，实现远程供电，可省掉远端的接收模块和多媒体信号接收设备(如显示器)的电源适配器，可减少装置成本、减少部署的电缆量、美化布线环境。主机电源接口613可接收主机电源提供的电压为48V、36V的电源信号。

在一个例子中，发送模块610还可包括保护电路614，保护电路614连接于主机电源接口613与第一差分共模频分复用网络611之间。

在另一个例子中，保护电路614可包括以下电路中的一种或多种：

过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和交叉线序保护电路。

在其他实施例中，电源信号可由与发送模块或接收模块连接的外部电源适配器提供。

本申请信号延长装置的发送模块的电路结构可参阅图7，图7为本申请信号延长装置的发送模块的一个实施例结构示意图：

如图7所示，发送模块可包括保护电路715、第一处理电路716、第一共模信号驱动/接收电路717，依次连接的第一多媒体信号接口711、HDMI驱动电路712、第一差分共模频分复用网络713和第一线缆接口714，以及依次连接的第一USB信号接口718、USB2.0信号延长控制器719、第二差分共模频分复用网络720和第二线缆接口721；保护电路715连接在电源信号的信号源与第一差分共模频分复用网络713之间，第一处理电路716分别与第一多媒体信号接口711、第一共模信号驱动/接收电路717和USB2.0信号延长控制器719连接，用于对低速率信号进行组帧。

第一多媒体信号接口711为HDMI/DVI接口；第一USB信号接口718为USB信号接口；第一线缆接口714可为8P8C插座；第二线缆接口721可为为6P4C或6P2C插座。

与第一多媒体信号接口711连接的HDMI驱动电路712，对多媒体信号进行整形和电流放大处理，提高连接传输线缆的驱动能力。

与第一USB信号接口718连接的USB 2.0信号延长控制器719，用于对USB2.0信号进行均衡放大和驱动增强。

在一例子中，发送模块还可包括主机电源开关/复位/状态灯端子，第一处理电路716分别与第一多媒体信号接口711、USB2.0信号延长控制器719、主机的电源开关/复位/状态灯接口连接，将与主机有关的开关及状态信号(即工作状态控制信号)和HDMI/DVI有关的DDC及HPD信号(即高速率视频显示控制信号)组帧封包处理，管理各模块配置及状态收集，通过差分共模频分复用网络建立一个控制信号通道与接收模块通信。

本申请信号延长装置的接收模块的电路结构可参阅图8，图8是本申请信号延长装置的接收模块的一个实施例结构示意图，在本应用实例中，接收模块可包括第三线缆接口811、第三差分共模频分复用网络812、HDMI均衡放大器813、HDMI时钟数据恢复及抖动去除电路814、第二多媒体信号接口815、第二共模信号驱动/接收电路816、第二处理电路817、电压转换电路818、第四线缆接口819、第四差分共模频分复用网络820、第二USB2.0延长控制器821和第二USB信号接口822。第三线缆接口811、第三差分共模频分复用网络812、HDMI均衡放大器813、HDMI时钟数据恢复及抖动去除电路814和第二多媒体信号接口815依次连接；第二共模信号驱动/接收电路816与第三差分共模频分复用网络812连接，第二处理电路817连接在第二共模信号驱动/接收电路816与第二多媒体信号接口815之间，电压转换电路818与第三差分共模频分复用网络812连接，输出与显示器的需求电压匹配的电源信号，第四线缆接口819、第四差分共模频分复用网络820、第二USB2.0延长控制器821和第二USB信号接口822依次连接。

第三线缆接口811可为8P8C插座；第四线缆接口819可为6P4C或6P2C插座；第二多媒体信号接口815为HDMI/DVI接口；第二USB信号接口822为USB接口，可连接USB外设与USB声卡，USB声卡接耳机和耳麦。

HDMI均衡放大器813，用于对TMDS信号进行均衡放大，恢复经过长线延长传输后的TMDS波形，支持自适应自动均衡。

HDMI时钟数据恢复及抖动去除电路814，用于消除因长距离传输带来的时钟或数据抖动，提高输出TMDS信号质量。

第二USB 2.0延长控制器821，用于对USB2.0信号进行均衡放大和驱动增强。

USB声卡为接收模块内置USB声卡电路，USB声卡挂在接收单元USB2.0集线器扩展端口下，可以通过USB传输线缆在远端为用户提供电脑主机音频输入和输出。该声卡电路具有音频CODEC和DAC，可接受模拟音频输入和输出。

第二处理电路817可将封包后的控制信号(低速率信号)拆包为HDMI/DVI有关DDC及HPD信号、桌面开关输入输出开关和状态信息，将DDC及HPD信号发给HDMI/DVI接口、将桌面开关输入输出开关和状态信息发给桌面开关接口。

本申请的信号延长装置，通过传输线缆将信号传输到接收模块后，接收模块将信号传输到信号接收设备，常见的信号接收设备为显示器，而显示器与接收模块通常是两个独立设备，通过DVI或HDMI电缆相连。为了简化显示器与接收模块之间的电缆连接和便于日常使用操作及维护，可将接收模块置于显示器的壳体内，具体参阅图9，图9是本申请一体化显示器的一个实施例结构示意图：

如图9所示，一体化显示器可包括显示器本体910和支撑部920，显示器本体910通过前壳和后壳，将显示器电路模块940和接收模块930封装在显示器本体910内部。接收模块930的结构可如图1至图8中任一所示，接收发送模块发送的信号，完成信号延长装置接收端的功能，还可包括多媒体信号输出接口和电源信号输出接口。

显示器本体910包括两个电缆接口950，接收模块930分别通过两个电缆接口950与以上所述的第一传输线缆和第二传输线缆连接。

显示器电路模块940实现显示器的各种与显示相关的功能，可包括多媒体信号接口，与所述多媒体信号输出接口相连，以接收DVI、HDMI等视频信号。

显示器本体910可包括电源接口960，连接于所述电源信号输出接口与显示器电路模块940之间。用于获取接收模块930输出的电源信号，为显示器电路模块940供电。接收的电源信号的电压可为12V、9V。

为了接收USB信号，支撑部920还可包括对外接口，可与接收模块930的USB信号输出接口连接。在其他实施例中显示器本910可包括对外接口。

对外接口用以传输所需要的状态信号以及接入各种外设等。状态信号可以包括与桌面开关功能有关的信号，例如电脑主机开关机信号，复位重启信号，电脑主机电源开机状态指示信号以及信号延长装置视频状态指示信号和USB状态指示信号。USB信号状态，可以是指通过信号延长装置传输的USB信号状态是否正常，信号延长装置传输的USB信号和视频信号可以是独立的子母双绞线物理介质，子线(第二传输线缆)用RJ12接口传输USB2.0信号，母线(第一传输线缆)用RJ45接口传输HDMI视频信号。

在一个例子中，一体化显示器还可包括第二对外接口，第二对外接口可以包括至少一种以下接口：远端主机电源开关按键接口，重启键接口，主机电源开机状态指示灯接口，视频连接状态指示灯接口，延长器USB信号状态指示灯接口，PS/2接口，耳麦接口。

在另一个例子中，考虑到加强抗干扰设计，可将信号延长装置的接收模块930所在的线路板采用金属屏蔽罩，显示器本体910内的连接各种接口的排线以及多媒体信号接口线均需考虑其信号完整性和屏蔽隔离设计。

在其他实施例中，电缆接口和对外接口可以根据设计者的不同需求设计在显示器本体910或支撑部920上。例如，可以按照外观及结构设计要求放置于一体化显示器的前壳，后壳或支撑部920等位置。

本申请的一体化显示器的显示器电路模块的一个实施例内部逻辑如图10所示，显示器电路模块1010可包括电源模块1011、背光灯1012、显示屏1013、驱动板1014、显示器按键板1015和电源背光二合一板1016，电源模块1011位于电源背光二合一板1016上。显示屏1013分别与背光灯1012及驱动板1014连接，驱动板1014同时连接显示器按键板1015，通过与接收模块930或外部通信，实现显示器电路模块的显示功能。

图11和图12分别是本申请一体化显示器的一个实施例外观效果正视图和外观效果后视图：

图9中的支撑部920在图11中表现为底座，第二外设接口在硬件表现形式上提供图中所示的各种接口功能。底座上预留耳机/麦克风接口用于连接耳机和麦克风声音输入输出，五个USB接口用于接入USB2.0外设，PS/2接口用于连接键盘鼠标。三个状态灯分别指示接收模块930的视频连接状态，USB信号状态和远端主机电源开机状态。从图12后视图中可以看出，后壳1013上除现有技术中的显示器通常带有的DVI，VGA接口外，还增加了电源接口、RJ11和RJ45口作为电缆接口，电源接口用于获取接收模块930输出的电源信号，RJ11和RJ45口用于连接传输线缆。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种信号延长装置，包括发送模块和接收模块，用于传输待延长的信号，其特征在于，还包括连接于所述发送模块和所述接收模块之间的两条传输线缆，两条传输线缆彼此独立，其中一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输电源信号，另一条传输线缆在所述发送模块与所述接收模块之间传输地信号。

2.根据权利要求1所述的信号延长装置，其特征在于，所述电源信号和地信号中至少一个信号独自占用传输线缆的一对线芯传输。

3.根据权利要求1所述的信号延长装置，其特征在于，至少一条传输线缆传输的信号还包括高速率信号，所述高速率信号以差分信号形式传输；

所述电源信号和地信号中至少一个信号作为共模信号与所述高速率信号复用成差分共模信号。

4.根据权利要求3所述的信号延长装置，其特征在于，所述高速率信号包括多媒体信号，所述多媒体信号包括以下任一种：HDMI信号、DVI信号、DP信号；

所述电源信号和地信号中的一个信号与所述多媒体信号复用成差分共模信号。

5.根据权利要求4所述的信号延长装置，其特征在于，所述高速率信号还包括高速USB信号，所述高速USB信号包括USB2.0信号；所述高速USB信号与所述多媒体信号通过不同的传输线缆传输；

所述电源信号和所述地信号中的一个信号与所述高速USB信号复用成差分共模信号传输或独自占用一对线芯传输。

6.根据权利要求5所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块或所述接收模块包括USB2.0信号转换单元，用于将USB1.0信号转换成USB2.0信号，或将USB2.0信号转换成USB1.0信号。

7.根据权利要求6所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块和所述接收模块分别包括一个USB2.0延长控制器，所述USB2.0延长控制器与所述USB2.0信号转换单元连接，用于对USB2.0信号进行均衡放大和驱动增强。

8.根据权利要求5所述的信号延长装置，其特征在于，传输所述高速USB信号的传输线缆的线芯数量至少为2根；传输所述多媒体信号的传输线缆的线芯数量至少为8根。

9.根据权利要求3所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块和所述接收模块包括差分共模频分复用网络，用于将所述电源信号或所述地信号与所述高速率信号复用成所述差分共模信号后发给传输电缆，或将通过传输电缆收到的所述差分共模信号解复用。

10.根据权利要求9所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块还包括主机电源接口，所述主机电源接口与主机电源连接，用于将主机电源输出的直流电源信号输入到传输电源信号的传输线缆。

11.根据权利要求10所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块还包括保护电路，所述保护电路设置于所述主机电源接口与所述差分共模频分复用网络之间；

所述保护电路包括以下电路中的一种或多种：

过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和交叉线序保护电路。

12.根据权利要求4所述的信号延长装置，其特征在于，传输所述多媒体信号的传输线缆传输的信号还包括低速率信号，所述低速率信号作为共模信号与所述多媒体信号复用成差分共模信号；

所述发送模块和所述接收模块还分别包括一个共模信号驱动/接收电路，两个共模信号驱动/接收电路用于单向导通所述发送模块发送给所述接收模块的低速率信号的第一共模单向通道，或单向导通所述接收模块发送给所述发送模块的低速率信号的第二共模单向通道。

13.根据权利要求12所述的信号延长装置，其特征在于，所述发送模块还包括第一处理电路，用于对低速率信号进行组帧，并将组帧后的低速率信号发给所述第一共模单向通道，或将从所述第二共模单向通道收到的组帧后的低速率信号进行解帧；

所述接收模块还包括第二处理电路，用于将从所述第一共模单向通道收到的组帧后的低速率信号进行解帧，或将低速率信号进行组帧后发给所述第二共模单向通道。

14.根据权利要求13所述的信号延长装置，其特征在于，所述共模信号驱动/接收电路包括低速率信号发送电路、低速率信号接收电路和模拟开关；

所述模拟开关的公共输入/输出端口分别与所述第一共模单向通道和所述第二共模单向通道连接，信号输入端与所述低速率信号发送电路的输出端连接，信号输出端与所述低速率信号接收电路的输入端连接；

所述低速率信号发送电路的输入端和所述低速率信号接收电路的输出端分别与所述第一处理电路或所述第二处理电路连接。

15.根据权利要求1所述的信号延长装置，其特征在于，所述接收模块还包括电压转换电路，用于对电源信号进行电压转换，生成与被供电设备的电压匹配的电源信号。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的信号延长装置，其特征在于，每条传输线缆包括位于最外层的护套层，所述护套层通过薄层胶合连接，所述薄层和所述护套层一体成型。

17.一种一体化显示器，包括显示器本体和支撑部，所述显示器本体内部包括显示器电路模块，其特征在于，所述显示器本体内部还包括如权利要求1至16中任一项所述的接收模块，所述接收模块还包括多媒体信号输出接口和电源信号输出接口；

所述显示器本体或所述支撑部包括两个电缆接口，所述接收模块分别通过两个电缆接口与第一传输线缆和第二传输线缆连接；

所述显示器电路模块包括多媒体信号接口，与所述多媒体信号输出接口相连；

所述显示器本体或所述支撑部还包括电源接口，连接于所述电源信号输出接口与所述显示器电路模块之间。