KR100903181B1 - Monitor for receiving optical signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광신호를 수신하여 화면 출력하는 광신호 수신 모니터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고해상도의 영상신호 및 음성신호를 단일 채널의 광신호로 수신하되, 영상신호를 비압축으로 수신하여 화질의 저하를 방지하고, 데이터 전송률의 저감을 통해 전송속도의 향상을 기대할 수 있으며, 원거리 통신시에 신호간섭 및 화질 열화 현상을 방지할 수 있도록 된 광신호 수신 모니터에 관한 것이다.The present invention relates to an optical signal reception monitor for receiving an optical signal and outputting a screen. More particularly, the present invention relates to an optical signal reception monitor for receiving a high-resolution video signal and an audio signal as a single channel optical signal, and to receiving the video signal uncompressed. The present invention relates to an optical signal reception monitor capable of preventing degradation and reducing the data rate, thereby improving transmission speed, and preventing signal interference and image quality deterioration during long distance communication.
일반적으로, 모니터는 컴퓨터 본체에서 전송되는 영상신호를 화면 출력하는 출력장치이다. 종래 컴퓨터에서는 영상신호를 아날로그 형태의 RGB신호로 출력하였으나, 최근에는 DVI(Digital Video Interface) 규격에 따라 디지털 형태의 DVI 신호로 출력한다. 이에 대응하여, 도 1에 도시된 종래의 모니터(20)는 배면측에 DVI 커넥터(22) 및 RGB 커넥터(23)를 구비하며, 모니터 내부에는 DVI 수신부(24) 및 RGB 수신부(25)가 내장된다. DVI 수신부(24) 혹은 RGB 수신부(25)로 입력된 영상신호는 이미지 프로세서(27)에서 처리되어, 저압차동신호(LVDS; Low Voltage Differential Signalling)로 출력되며, 이 저압차동신호에 의해 LCD 등과 같은 디스플레이패널(29)을 통해 영상이 출력된다.In general, a monitor is an output device for screen outputting a video signal transmitted from a computer main body. Conventional computers output video signals as analogue RGB signals, but recently output as digital DVI signals according to the DVI (Digital Video Interface) standard. Correspondingly, the
한편, 이와는 별도로 컴퓨터 본체(10)에서 출력되는 음성신호는 별도의 라인을 통해 스피커에 연결되며, 스피커에 내장된 앰프에서 증폭되어 가청 주파수 대역의 음성신호로 출력된다.Meanwhile, the voice signal output from the computer
그런데, 위와 같은 종래 모니터(20)는 컴퓨터 본체(10)로부터 원거리에 설치되는 경우, 화질의 열화 및 화질 저하 등의 문제점을 나타낸다. 예컨대, 아날로그 RGB 신호는 대략 3미터 이상의 거리에서 심각한 화질 열화를 보인다.By the way, when the
다른 예로서, DVI 규격에서는 RGB 영상신호 각각의 전송을 위한 3채널 및 클록 전송을 위한 1채널로 구성된 다중의 통신 채널을 이용하고 있어서, 각 채널간 신호간섭 현상이 발생된다. 이러한 신호간섭 현상에 따른 노이즈로 화질이 저하되는 현상이 불가피하다. 또한, DVI 신호는 디지털 신호이므로 화질 열화는 거의 없으나, 30미터 이상 전송이 불가능하며, 20미터 이상 전송하기 위해서는 증폭기를 사용하여야 한다. 만약, 전송길이가 매우 길어진다면, 도 2에 도시된 바와 같이 대략 20미터 간격으로 다수의 증폭기들이 필요할 것이다.As another example, the DVI standard uses a plurality of communication channels including three channels for transmitting each of the RGB image signals and one channel for clock transmission, so that signal interference occurs between channels. It is inevitable that the image quality deteriorates due to the noise caused by the signal interference phenomenon. In addition, since DVI signal is a digital signal, image quality is hardly deteriorated, but transmission of more than 30 meters is impossible, and an amplifier must be used to transmit more than 20 meters. If the transmission length is very long, multiple amplifiers will be needed at approximately 20 meter intervals as shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 단일의 컴퓨터 본체(10)에 분배기(30)를 매개로 하여 다수의 모니터(20)들이 연결되는 경우, 위와 같은 채널간 신호간섭 현상이 심화된다. 이를 방지하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 분배기(30)의 각 출력단에 영상신호를 증폭하는 증폭기(32)를 설치하고 있다. 하지만, 이와 같이 각각의 모니터(20)별로 여러대의 증폭기(32)를 설치하고, 또한 각 증폭기(32)에 별도의 전 원장치(34)를 설치하는 것은 막대한 코스트의 부담으로 작용하며, 전력 소비가 상당한 문제점이 뒤따른다.As shown in FIG. 2, when a plurality of
한편, 종래에는 컴퓨터 본체(10)에서 출력되는 음성신호는 별도의 오디오케이블을 통해 스피커에 연결되며, 스피커에 내장된 앰프에서 증폭되어 가청 주파수 대역의 음성신호로 출력된다. 종래 DVI 규격에 있어서의 또 다른 문제점은, 영상신호의 블랭킹구간 혹은 동기구간에 음성신호를 전송하는 방식을 이용하는 것, 즉, 영상신호와 음성신호가 별도로 전송되고 영상신호와 음성신호의 동기화를 위한 제어신호 역시 별도의 채널로 전송된다는 점이다.On the other hand, conventionally, the audio signal output from the computer
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 영상신호를 단일 채널의 광신호로 비압축 전송하고, 모니터에서는 단일 채널의 광신호로 영상신호를 수신하여 화면 출력하여, 원거리 송신에도 화질의 열화나 신호간섭에 의한 화질 저하를 방지할 수 있도록 된 광신호 수신 모니터를 제공하에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and the video signal is uncompressed and transmitted as an optical signal of a single channel, and the monitor receives the image signal as an optical signal of a single channel and outputs a screen to display the image quality even in a long distance transmission. An object of the present invention is to provide an optical signal reception monitor which can prevent deterioration of image quality and signal degradation caused by signal interference.
또한, 본 발명은 영상신호의 클록을 이용하여 음성신호를 단일 채널의 음성 데이터로 추출하고, 추출된 음성 데이터를 직렬 변환한 후 영상 데이터의 1비트에 추가하여 전송하여, 데이터 전송률 저감을 통한 전송속도의 향상 및 원거리 전송시 화질 저하 방지를 기대 수 있도록 된 광신호 수신 모니터를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention extracts the audio signal into a single channel of the audio data using the clock of the video signal, and after the serialized conversion of the extracted audio data, and transmitted in addition to 1 bit of the video data, transmission by reducing the data rate Another object of the present invention is to provide an optical signal reception monitor which can be expected to improve speed and prevent image degradation during long distance transmission.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광신호 수신 모니터는, 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩하고 직렬화하여, 단일 채널의 광신호로 전송하는 송신수단에 연결되며, 광신호를 수신하여 화면 출력하는 광신호 수신 모니터에 있어서, 광케이블을 통해 상기 광신호를 수신하여 디지털 데이터로 복조하는 광 수신부와, 복조된 단일 채널의 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 병렬화하는 병렬 변환부와, 상기 병렬 변환부에서 병렬 변환된 디지털 데이터를 복 호화하여 전송상 오류를 보정하는 선로 디코더와, 상기 선로 디코더에서 출력되는 디지털 데이터에서 원래의 다채널 영상신호를 디코딩하는 타이밍 디코더와, 상기 타이밍 디코더에서 디코딩된 영상신호를 저압차동신호로 변환 출력하는 디스플레이 인터페이스부와, 상기 디스플레이 인터페이스부에 연결되며 저압차동신호를 수신하여 화면 출력하는 디스플레이수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The optical signal reception monitor of the present invention for achieving the above object is connected to a transmission means for encoding and serializing a multi-channel video signal into a single channel video data, and transmits it as an optical signal of a single channel. An optical signal reception monitor for receiving and outputting a screen, comprising: an optical receiver for receiving the optical signal through an optical cable and demodulating the digital data; and a parallel converter for parallelizing the demodulated single channel serial data into original parallel data; A line decoder which decodes the digital data converted in parallel by the parallel converter to correct transmission error, a timing decoder which decodes the original multichannel video signal from the digital data output from the line decoder, and the timing decoder A display interface for converting and outputting a video signal decoded by a low voltage differential signal , Coupled to the display interface is characterized by configured by comprising a display means to display the output by receiving a low-voltage differential signals.
바람직하게는, 상기 송신수단은 영상신호의 클록을 이용하여 음성신호로부터 단일 채널의 음성 데이터를 추출하고, 추출된 음성 데이터를 직렬화하여 영상 데이터의 1비트에 추가하여 송신하며, 상기 선로 디코더의 출력단에는 선로 디코더에서 출력되는 디지털 데이터에서 1비트의 음성 데이터를 추출하고 원래의 음성신호로 병렬 변환하여 오디오 재생수단측으로 출력하는 음성신호 병렬변환부가 더 연결된다.Preferably, the transmitting means extracts the audio data of a single channel from the audio signal by using the clock of the video signal, serializes the extracted audio data and transmits it in addition to 1 bit of the video data, and outputs the output of the line decoder. The audio signal parallel converter is further connected to extract one-bit voice data from the digital data output from the line decoder, convert it in parallel to the original voice signal, and output the same to the audio reproduction means.
보다 바람직하게는, 상기 음성신호 병렬변환부는 상기 병렬변환부에서 변환된 병렬 데이터에서 1비트의 음성 직렬 데이터를 추출하여 병렬화하는 음성신호 병렬화부와, 상기 음성신호 병렬화부에서 출력되는 음성 병렬 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 오디오 재생수단측으로 전달하는 D/A변환부와, 영상신호의 클록을 분주하여 상기 D/A변환부에 클록을 제공하는 분주기를 포함하여 구성된다.More preferably, the audio signal parallel conversion unit extracts and parallelizes 1-bit audio serial data from the parallel data converted by the parallel conversion unit, and parallelizes the audio parallel data output from the voice signal parallelization unit. And a divider for dividing a clock of the video signal and providing a clock to the D / A converter.
본 발명의 광신호 수신 모니터에 따르면, 단일 채널의 광신호로 영상신호를 수신하여 화면 출력함으로써, 원격지에 설치되어도 화질의 열화를 방지할 수 있으며 신호 간섭에 의한 노이즈 발생을 억제할 수 있고, 다중의 모니터를 설치하는 경우에도 증폭기 등과 같은 구성품이 불필요한 효과가 있다.According to the optical signal reception monitor of the present invention, by receiving an image signal as a single channel optical signal and outputting the screen, it is possible to prevent deterioration of image quality even when installed in a remote location, and to suppress noise generation due to signal interference, and Even if the monitor is installed, components such as amplifiers have unnecessary effects.
또한, 본 발명에 따르면, 영상신호의 클록을 이용하여 단일 채널의 음성 데이터를 추출하고, 추출된 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환하여 영상 데이터의 1비트에 추가하여 전송함으로써, 데이터 전송률을 저감을 통한 전송속도 향상을 기대할 수 있고, 영상신호를 비압축 전송할 수 있어 화질의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by extracting the audio data of a single channel by using the clock of the video signal, converts the extracted audio data into serial data of 1 bit, and transmits in addition to 1 bit of the video data, thereby increasing the data rate It can be expected to improve the transmission speed through the reduction, and to reduce the quality of the image can be prevented by the uncompressed transmission of the video signal.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.
도 3은 본 발명에 따른 광신호 수신 모니터의 구성을 예시한 블록도이다. 이를 참조하면, 우선 본 발명의 모니터(300)는 컴퓨터 본체(10) 등에서 출력되는 영상신호 및 음성신호를 광신호로 변조하여 송신하는 송신수단(100)에 광케이블(200)을 매개로 연결된다. 도 3에서 보여지는 바와 같이, 송신수단(100)은 컴퓨터 본체(10)의 출력라인에 연결되는 것으로서, 입력되는 신호를 광신호로 변조하여 출력하는 수단이다. 예컨대, 송신수단(100)은 셋탑박스 형식으로 컴퓨터 본체(10)와 모 니터(300) 사이에 연결될 수 있다. 한편, 송신수단(100)을 구성하는 각 구성품들은 컴퓨터 본체(10)에 내장 설계될 수도 있다. 예컨대, 송신수단(100)은 컴퓨터 본체(10) 내의 마더보드에 실장되는 그래픽 카드의 형태로서 제공될 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 송신수단(100)의 각 구성품들은 상기 그래픽 카드에 실장될 것이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an optical signal reception monitor according to the present invention. Referring to this, first, the
도시된 바와 같이, 송신수단(100)의 영상신호 출력단과 모니터(300)의 영상신호 입력단에는 각각 광케이블(200)의 접속을 위한 광커넥터(210)가 구비된다. 본 발명의 광신호 수신 모니터는 송신수단(100)으로부터 영상신호만을 수신하여 처리할 수 있다. 하지만, 바람직하게는 후술하는 바와 같이, 송신수단(100)에서 다 채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩한 후, 영상신호의 클록을 이용하여 음성신호를 단일 채널의 음성 데이터로 추출하며, 추출된 음성 데이터를 직렬화하여 영상 데이터의 1비트에 추가하여 송신한다. 모니터(300)에서는 단일 채널의 광신호를 수신하여 이로부터 영상 데이터 및 음성 데이터를 분리하고 영상 데이터는 디스플레이수단(370)을 통해 화면 출력하며, 음성 데이터는 모니터(300)에 자체적으로 구비된 스피커 등과 같은 오디오 재생수단(380) 혹은 오디오 연결단자를 통해 외부의 스피커로 출력된다.As shown, an
상기 송신수단(100)은 컴퓨터 본체(10)로부터 수신한 다채널의 영상신호 및 음성신호를 단일 채널의 광신호로 변조하여 전송하기 위하여, 도 3에서 보여지는 바와 같이 내부에 타이밍 엔코더(110), 음성신호 직렬변환부(120), 선로 엔코더(130), 직렬변환부(140), 광 송신부(150)를 구비한다.The transmitting means 100 modulates and transmits the multi-channel video and audio signals received from the computer
상기 타이밍 엔코더(110)는 RGB 3채널의 영상신호와 DE(Data Enable)신호 1채널을 포함한 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩한다. 도 4는 타이밍 엔코더의 일예를 보여준다. 이를 참조하면, 타이밍 엔코더(110)는 메모리수단(112), 영상데이터 구간 추출부(114), 쓰기 타이밍 컨트롤러(116), 읽기 타이밍 컨트롤러(118)로 구성된다.The
메모리수단(112)에는 다채널의 영상신호에서 추출된 영상 데이터가 저장된다. 영상데이터 구간 추출부(114)는 3채널의 RGB 영상신호(각 8비트)가 발생되는 구간을 추출하여 단일 채널 24비트의 영상 데이터로 변환한다. 영상데이터 구간 추출부(114)에서 추출된 영상 데이터는 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)에 의해 상기 메모리수단(112)에 저장된다. 상기 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 소스기기(10)로부터 DE신호, 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC)를 수신한다.The memory means 112 stores image data extracted from a multi-channel image signal. The image
일반적으로 영상신호에는 블랭킹구간이 포함되어 있으며, 실제 영상 데이터는 DE가 액티브되는 구간에만 존재한다. 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 블랭킹구간이 포함된 영상신호의 클록에 대응하여 쓰기 클록(WrClk)를 발생시키며, DE가 액티브되는 구간에만 영상데이터를 기록하기 위해, DE가 액티브될 때 쓰기가능신호(Write Enable)를 발생시킨다. 따라서 메모리수단(112)에는 블랭킹구간이 제거된 영상 데이터만이 저장된다.In general, a video signal includes a blanking section, and actual video data exists only in a section in which the DE is activated. The
또한, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 HSYNC와 VSYNC 구간을 확인할 수 있도록, HSYNC 구간에 블랭킹 데이터 두 개를 저장하고, VSYNC 구간에 블랭킹 데이터 하나를 저장한다. 이는 최소한의 데이터로 상호 구간을 식별하기 위한 것으로서, 반대로 HSYNC 구간에 블랭킹 데이터 하나가 저장되고 VSYNC 구간에 블랭킹 데이터 두 개가 저장될 수도 있다. 마지막으로, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 모니터(300)측의 타이밍 디코더(350)에서의 디코딩을 위해, DE, HSYNC, VSYNC 데이터를 1비트화하여 메모리수단(112)에 저장한다.In addition, the write
상기 읽기 타이밍 컨트롤러(118)는 DE 신호 및 영상신호 클록을 수신하며, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)에 의해 블랭킹구간이 제거된 실제 영상 데이터 저장 구간에 대응하여 읽기 클록(RdClk)을 발생시킨다. 이 RdClk는 블랭킹구간에 제거된 구간에 대응하므로, WrClk에 비해 25-30%가량 낮은 주파수를 갖게 된다. 또한, 읽기 타이밍 컨트롤러(118)는 DE 신호에 대응하여 후에 영상 데이터를 읽을 수 있도록 읽기가능신호(Read Enable)를 발생시킨다.The
도 5는 본 발명에서 타이밍 엔코더에 의해 출력되는 클록의 주파수 저감율을 보인 표이다. 이를 참조하면, 상측의 표는 종래 VESA(Video Electronic Standards Association) STANDARD 타이밍의 영상신호 클록을 보인 것이며, 하측의 표는 본 발명의 타이밍 엔코더에 의해 블랭킹 구간이 제거된 영상신호의 클록을 보인 것이다. 한편, 양자의 클록은 수직 주파수(Vertical Frequency)가 60Hz일 때의 클록이다. 예컨대, VESA STANDARD 타이밍에서의 영상신호는 블랭킹구간이 모두 포함된 영상신호로서, UXGA에서 162MHz의 클록을 갖는 것에 비해, 본 발명의 타이밍 엔코더(110)에 의해 엔코딩된 영상신호는 UXGA에서 115.44MHz의 클록을 갖는다. 즉, VESA STANDARD에 비해 71.26%의 전송률 저감을 보여준다. 도 5의 표를 참조하면, 다른 그래픽 해상도에서도 대략 25%-30%의 데이터 전송률 저감을 보이는 것을 알 수 있 다.5 is a table showing the frequency reduction rate of the clock output by the timing encoder in the present invention. Referring to this, the upper table shows a video signal clock of a conventional Video Electronic Standards Association (VESA) STANDARD timing, and the lower table shows a clock of a video signal from which a blanking section is removed by the timing encoder of the present invention. On the other hand, both clocks are clocks when the vertical frequency is 60 Hz. For example, the video signal at VESA STANDARD timing is a video signal including all blanking intervals, and the video signal encoded by the
한편, 상기한 타이밍 엔코더(110)의 실시예는 바람직한 실시예일 뿐이며, 저해상도의 영상신호 혹은 전송량이 적은 영상신호 등은 굳이 블랭킹구간을 제거할 필요가 없다. 즉, 저해상도의 영상신호를 송신하는 경우, 타이밍 엔코더(110)는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상신호로 엔코딩하고, DE, HSYNC, VSYNC를 식별 가능하게 추출하는 기능을 수행하면 족할 것이다.Meanwhile, the above-described embodiment of the
상기 음성신호 직렬변환부(120)는 종래 영상신호의 블랭킹구간에 음성신호를 실어 보내는 것과 달리, 음성신호를 영상신호의 클록에 동기하여 음성 데이터로 변환한 후, 이를 다시 1비트의 직렬 데이터로 변환하여 타이밍 엔코더에서 엔코딩된 영상 데이터에 추가하는 수단이다. 이러한 전송방식이 가능한 이유는 음성신호를 직렬화한 데이터에 비해 실제 영상 전송속도가 훨씬 높기 때문이다.The audio signal
도 6은 본 발명에서 음성신호 직렬변환부(120)의 일예를 보인 블록도이다. 이를 참조하면, 음성신호 직렬변환부(120)는 A/D변환부(122), 위상동기회로부(124), 음성신호 직렬화부(126)로 구성된다. A/D변환부(122)는 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환한다. A/D변환부(122)에서 변환된 디지털 데이터는 16비트 혹은 32비트를 가질 수 있다. 이때, A/D변환부(122)에 기준 클록을 제공하기 위하여, 위상동기회로부(124)가 영상신호의 클록을 수신하여 이를 A/D변환부(122)에 제공하며, 이는 음성신호를 영상신호에 동기화하기 위함이다. 음성신호 직렬화부(126)는 영상신호의 클록을 이용하여 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환하며, 이렇게 변환된 1비트의 직렬 데이터는 타이밍 엔코더(110)에서 출력되는 영 상 데이터의 1비트로서 추가된다.6 is a block diagram showing an example of the voice signal
도 7은 타이밍 엔코더(110)에서 출력되는 영상 데이터와 음성신호 직렬변환부(120)에서 출력되는 음성 데이터가 합성된 데이터의 프레임 구조를 보여준다. 이를 참조하면, 각 8비트의 RGB 영상데이터가 24비트를 이루며, 그 외 데이터인에이블신호 1비트, 수평동기신호 1비트, 수직동기신호 1비트, 직렬화된 음성 데이터 1비트, 제어신호 4비트가 하나의 프레임을 이루고 있다. 물론, 데이터 프레임 내에는 그 외 dummy 신호 등이 추가될 수 있다. 상기와 같이 제어신호를 4비트로 부여하는 것은, 최근 들어 다양해진 모니터의 기능을 고려한 것으로서, 제어신호 4비트에는 예컨대, 화면 밝기 및 음성의 볼륨을 조절하는 조절 신호, TV 채널 조절신호 등이 포함될 수 있다.FIG. 7 illustrates a frame structure of data obtained by synthesizing video data output from the
본 발명에서는 단일 채널로 멀티미디어신호를 전송하기 위해, 선로 엔코더(130) 및 선로 디코더(330)를 사용한다. 단일 채널로 멀티미디어신호를 전송할 때 수신측에서는 데이터로부터 클록을 재생(Clock Data Recovery)하고 있기 때문에, "High" 또는 "Low" 상태가 계속 길어지면 클록의 재생이 어려워진다. 따라서, 전송상 오류 보정을 위해 데이터를 부호화/복호화할 필요가 있다. 본 발명에서 송신수단(100)측의 선로 엔코더(130) 및 모니터(300)측의 선로 디코더(330)는 이처럼 데이터를 부호화/복호화하기 위해 사용된다. 데이터를 복호화하는 일예로서, 도 8에 도시된 바와 같은 8B10B 코딩 방식이 이용될 수 있다. 8B10B 코딩 방식은 도시된 바와 같이 8비트의 데이터에 2비트를 추가하여 비트 변화(신호의 에지)가 많아지는 방식으로 부호화한다. 한편, 선로 엔코더(130) 및 선로 디코더(330)의 부호화 /복호화는 8B10B 코딩 방식 이외에 공지된 다른 전송상 오류 보정을 위한 코딩 방식을 이용할 수도 있음은 물론이다.In the present invention, the
도 9는 상기 직렬변환부(140)의 일예를 보인 블록도이다. 이를 참조하면, 직렬화부(140)는 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 총 40비트의 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 수단으로서, 시프트 레지스터(142), 위상동기회로부(144), 래치(146, 148)로 구성된다. 먼저, 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 40비트의 데이터가 래치(146)로 입력되며, 이 래치(146)는 40비트의 데이터를 입력받아 영상신호의 클록에 따라 시프트 레지스터(142)로 입력된 데이터를 출력한다. 위상동기회로부(144)는 영상신호의 클록을 40배 높은 주파수의 클록으로 체배하며, 체배된 클록을 시프트 레지스터(142) 및 후단의 래치(148)에 클록으로 제공한다. 시프트 레지스터(142)는 위상동기회로부(144)에서 체배된 클록에 따라 40비트의 데이터 입력을 시프트하여, 1비트의 직렬 데이터로 변환한다. 그러면, 후단의 래치(148)가 40배 체배된 클록에 동기하여 직렬 데이터를 출력한다.9 is a block diagram illustrating an example of the
이와 같이 직렬변환부(140)에 의해 직렬화된 데이터는 광 송신부(150)에서 비로소 광신호로 변조되며, 단일 채널의 광케이블(200)을 통해 모니터(300)로 전송된다.The data serialized by the
앞서 언급한 바와 마찬가지로 상술한 송신수단(100)은 컴퓨터 본체(10)에 연결된 셋탑박스의 형태로 제공되거나, 컴퓨터 본체(10) 내부에 그래픽 카드로서 내장될 수 있다. 본 발명의 광신호 수신 모니터는 상술한 송신수단(100)의 구성을 역순으로 연결한 것과 유사한 구성을 갖는다. 다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 모니 터(300)는 광 수신부(310), 병렬변환부(320), 선로 디코더(330), 음성신호 병렬변환부(340), 타이밍 디코더(350)를 포함한다.As mentioned above, the above-mentioned transmission means 100 may be provided in the form of a set-top box connected to the computer
이때, 본 발명의 모니터(300)는 타이밍 디코더(350)의 후단에 디코딩된 영상신호를 저압차동신호(LVDS)로 변환 출력하는 디스플레이 인터페이스부(360)와, 이 디스플레이 인터페이스부(360)에서 출력되는 저압차동신호에 의해 구동되어 수신된 영상을 화면 출력하는 디스플레이수단(370)을 구비한다. 또한, 본 발명의 모니터(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 자체적으로 구비한 오디오 재생수단(380)을 통해 재생할 수 있다. 이 경우, 음성신호 병렬변환부(340)와 오디오 재생수단(380) 사이에는 사운드 앰프(385)가 더 연결될 것이다. 다른 한편으로, 본 발명의 모니터(300)는 외부에 오디오 연결단자(미도시)를 구비할 수 있다. 이 경우, 음성신호 병렬변환부(340)의 출력은 오디오 연결단자로 전달되며, 외부의 스피커장치를 상기 오디오 연결단자에 연결하여 음성신호를 재생하도록 할 수 있다.At this time, the
상기 광 수신부(310)는 광 전송매체(200)를 통해 수신되는 광신호를 원래의 직렬 데이터로 복조한다. 이렇게 복조된 직렬 데이터는 병렬변환부(320)에서 40비트의 병렬 데이터로 복원된다. 병렬변환부(320)는 직렬변환부(140)와 유사한 구성을 가지며, 도 10은 병렬변환부(320)의 일예를 보여준다. 도 10을 참조하면, 병렬변환부(320)는 시프트 레지스터(322), 분주기(324), 래치(326, 328)로 구성된다.The
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전단의 래치(326)로 1비트의 직렬 데이터가 입력되며, 이 래치(326)는 상기 직렬변환부(140)에서 체배된 클록에 동기하여 1비트의 직렬 데이터를 출력한다. 분주기(324)는 입력된 클록을 1/40로 분주하며, 이 는 직렬변환부로 입력되는 영상신호의 클록과 동일한 주파수로서, 분주기(324)에 의해 분주된 클록은 시프트 레지스터(322) 및 후단의 래치(328)에 클록으로 제공된다. 시프트 레지스터(322)는 분주기(324)에서 제공되는 클록의 따라 1비트의 입력을 시프트하여 40비트의 병렬 데이터로 변환하며, 후단의 래치(328)는 분주된 클록에 동기하여 40비트의 병렬 데이터를 출력한다.As shown in FIG. 10, one-bit serial data is input to the
상기 선로 디코더(330)는 앞서 설명한 선로 엔코더(130)의 부호화 방식에 따다 데이터를 복호화하여 전송상 오류를 보정한다. The
상기 음성신호 병렬변환부(340)는 도 11에 도시된 바와 같이, 음성신호 병렬화부(342), D/A변환부(344), 분주기(346)로 구성된다.As illustrated in FIG. 11, the voice signal
도 11을 참조하면, 음성신호 병렬변환부(340)는 선로 디코더(330)에서 출력되는 데이터 중에서 1비트의 음성 데이터를 추출하며, 추출된 1비트의 음성 데이터는 음성신호 병렬변환부(340)에 입력된다. 음성신호 병렬변환부(340)는 영상신호의 클록을 이용하여 1비트의 직렬 데이터를 원래의 16비트 혹은 32비트의 병렬 데이터로 변환한다. 이렇게 변환된 병렬 데이터는 D/A변환부(344)에서 아날로그 음성신호로 변환되며, 자체적으로 구비한 오디오 재생수단(380)측으로 전달되거나, 도시 안된 오디오 연결단자로 전달된다. 오디오 재생수단(380)의 전단에는 사운드 앰프(385)가 구비되어, 아날로그 음성신호를 증폭하여 출력할 것이다. 이때, D/A변환부(344)에 기준 클록을 제공하기 위해, 영상신호의 클록을 분주하는 분주기(346)가 이용된다.Referring to FIG. 11, the voice signal
상기 타이밍 디코더(350)는 병렬변환부(320)에서 병렬 데이터로 변환된 영상 데이터를 영상신호의 클록(RdClk)을 이용하여 원래의 영상신호로 디코딩하여 디스플레이 인터페이스부(360)로 출력한다. 이때, 병렬 데이터에 포함된 데이터인에이블신호, 수평동기신호, 수직동기신호, 제어신호가 이용될 수 있으며, 타이밍 엔코더(110)의 읽기 타이밍 컨트롤러(118)에서 생성된 읽기 클록(RdClk)이 참조된다.The
상기 디스플레이 인터페이스부(360)는 타이밍 디코더(350)에서 출력되는 영상신호를 디스플레이수단(370)에서 재생 가능한 신호, 예컨대 저압차동신호로 변환하여 디스플레이수단(370)에 전송한다. 디스플레이수단(370)은 바람직하게 평판 디스플레이수단이며, 예컨대 LCD 혹은 PDP이다.The
도 12는 본 발명에 따른 광신호 수신 모니터가 다수개 병렬 설치되는 예를 보여준다. 도 12에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 본체(10)에서 출력되는 영상신호 및 음성신호는 송신수단(100)으로 전달되며, 송신수단(100)은 전술한 바와 같이 영상신호 및 음성신호를 단일 채널의 광신호로 송신한다. 송신수단(100)에서 출력되는 단일 채널의 광신호는 광케이블(200)을 통해 광분배기(400)로 전달되며, 광분배기(400)는 다중의 단일 채널 광신호를 원격지의 모니터(300)들로 전송한다. 이러한 구성에서, 모니터(300)가 원격지(예컨대, 수십~수백 미터)에 설치되는 경우에도 선로 손실에 의한 화질의 저하를 방지할 수 있음은 물론, 단일 채널로 신호가 전송되므로 채널간 신호 간섭 현상이 절대로 일어나지 않는다. 또한, 모니터(300)가 원거리에 설치되어도 광분배기(400)의 각 출력단에 영상신호를 증폭하기 위한 증폭기를 별도로 구비할 필요가 없어, 설치가 간단함은 물론, 전력 소비 역시 획기적으로 줄일 수 있게 된다.12 illustrates an example in which a plurality of optical signal reception monitors according to the present invention are installed in parallel. As shown in FIG. 12, the video signal and the audio signal output from the computer
한편, 도 13 및 14는 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광신호 수신 모니터는 수신된 광신호를 복조 없이 그대로 송신하는 광송신부(390)를 더 구비할 수 있다. 광송신부(390)는 광신호를 바이패스시켜 중계하는 역할을 하는 것으로서, 모니터(300)의 외측에는 광송신부(390)에 연결되는 광커넥터(395)가 구비된다. 도 14를 참조하면, 각각의 모니터(300)들은 상기 광송신부(390)를 통해 후단의 모니터(300)로 영상신호를 중계할 수 있다. 도시된 바와 같이, 다수의 모니터(300)들이 전단의 모니터(300)로부터 광신호를 수신하여 영상을 화면 출력할 수 있다. 또한, 본 발명의 모니터(300) 후단에 광분배기(400)를 설치하여, 모니터(300)에서 출력되는 광신호가 다수의 모니터(300)로 분배될 수도 있다. 이와 같이 본 발명의 광신호 수신 모니터가 후단의 모니터(300)측으로 광신호를 중계 전송할 수 있는 캐스케이드(Cascade) 기능을 갖는 것은, 단일 채널의 광신호로 영상신호를 수신하기 때문이다.Meanwhile, FIGS. 13 and 14 show another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the optical signal reception monitor of the present invention may further include an
전술한 바와 같은 본 발명의 광신호 수신 모니터는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 광신호로 수신하여, 이를 원래의 영상 데이터로 복조하며, 복조된 데이터로부터 1비트의 음성 데이터를 추출하여 원래의 음성신호로 병렬 변환하고, 영상 데이터를 병렬 변환하여 원래의 영상신호로 변환한다. 디스플레이 인터페이스부(360) 병렬 변환된 영상신호를 저압차동신호로 변환하여 디스플레이수단(370)을 통해 영상을 화면 출력한다. 또한, 오디오 재생수단(380)은 병렬 변환된 음성신호를 증폭하여 출력한다.The optical signal reception monitor of the present invention as described above receives a multi-channel video signal as a single channel optical signal, demodulates it into original video data, extracts 1-bit audio data from the demodulated data, and The video signal is converted in parallel and the video data is converted in parallel to the original video signal. The
또한, 본 발명의 광신호 수신 모니터는 고해상도의 영상신호를 수신하는 경 우 블랭킹구간이 제거된 영상 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 이처럼 블랭킹구간이 제거된 영상 데이터는 도 5의 표에 도시된 바와 같이, 영상신호의 클록을 25-30% 저감시키며, 따라서 데이터 전송률을 크게 저감시킴은 물론 전송속도의 향상을 기대할 수 있게 한다.In addition, the optical signal reception monitor of the present invention may be configured to receive the image data from which the blanking section is removed when the image signal of the high resolution is received. As shown in the table of FIG. 5, the video data from which the blanking period is removed reduces the clock of the video signal by 25 to 30%, thereby significantly reducing the data rate and improving the transmission rate.
본 발명의 가장 큰 기술적 장점은 단일 채널로 영상신호를 전송함에 따라 모니터를 원격지에 설치하여도 화질의 저하 및 신호 간섭에 의한 노이즈 발생이 없다는 점이다. 또한, 원격지로 신호를 전송할 때, 증폭기와 같은 부가의 구성품을 필요로 하지 않는다는 점이다. 이는 특히, 다수의 모니터들에 공통적인 영상신호를 분배하여 전송하는 경우 유익하게 작용한다.The biggest technical advantage of the present invention is that even when the monitor is installed at a remote location as the image signal is transmitted through a single channel, there is no deterioration in image quality and noise due to signal interference. Also, when transmitting signals to remote locations, no additional components such as amplifiers are required. This is particularly beneficial when distributing and transmitting video signals common to multiple monitors.
그 밖에, 본 발명은 다양한 기술적 장점을 갖는다. 본 발명의 광신호 수신 모니터는 단일의 채널로 영상 데이터와 음성 데이터를 함께 수신한다. 이때 통상적으로 음성 데이터는 영상 데이터에 비해 전송량이 매우 작으며, 따라서 음성 데이터를 직렬화하여 영상 데이터에 병렬로 추가하여도, 고음질의 음성신호를 압축 없이 처리할 수 있는 장점을 갖는다.In addition, the present invention has various technical advantages. The optical signal reception monitor of the present invention receives video data and audio data together in a single channel. In this case, the audio data has a very small transmission amount compared to the video data. Therefore, even when the audio data is serialized and added in parallel to the video data, the audio data can be processed without compression.
또한, 본 발명은 영상신호를 비압축 전송함에 특징이 있다. 영상신호 중 불필요한 블랭킹구간을 제거함에 따라, 영상신호의 전송률을 저감시킴으로써 영상신호를 별도로 압축하지 않아도 단일 채널의 전송이 가능하며 이는 영상 화질의 저하를 방지할 수 있는 기술적 장점을 갖게 한다.In addition, the present invention is characterized by the uncompressed transmission of the video signal. By eliminating the unnecessary blanking sections of the video signals, the transmission rate of the video signals can be reduced, thereby enabling the transmission of a single channel without separately compressing the video signals, which has a technical advantage of preventing degradation of the image quality.
한편, 본 발명은 디지털 멀티미디어 인터페이스 기술로 널리 알려진 DVI 또는 HDMI, 그 외에 아날로그 인터페이스 등 모든 멀티미디어 인터페이스 규격에 모 두 적용 가능하다. 모든 멀티미디어 인터페이스 규격에서 영상신호를 광신호로 변조하여 송신하고 모니터에서는 광신호를 수신하여 복조하므로, 종래와 달리 채널간 신호간섭 현상을 없앰은 물론 채널간 차폐를 위한 다른 설계를 요하지 않는다. 따라서, 신호간섭에 의한 노이즈 발생 및 차폐 설계를 위한 장치의 대형화 및 코스트 증가를 방지할 수 있다.Meanwhile, the present invention is applicable to all multimedia interface standards such as DVI or HDMI, which are widely known as digital multimedia interface technologies, and other analog interfaces. In all multimedia interface standards, the video signal is modulated and transmitted as an optical signal, and the monitor receives and demodulates the optical signal, thus eliminating signal interference between channels and requiring no other design for shielding between channels. Therefore, it is possible to prevent an increase in cost and an increase in the size of the device for noise generation and shielding design due to signal interference.
이상 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the technical field of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
도 1은 종래 모니터의 일예를 개략적으로 보인 블록도1 is a block diagram schematically showing an example of a conventional monitor;
도 2는 종래 다중 모니터의 설치예를 보인 블록도2 is a block diagram showing an example of installation of a conventional multi-monitor
도 3은 본 발명에 따른 광신호 수신 모니터의 구성을 예시한 블록도3 is a block diagram illustrating a configuration of an optical signal reception monitor according to the present invention.
도 4는 타이밍 엔코더의 일예를 보인 블록도4 is a block diagram showing an example of a timing encoder.
도 5는 VESA STANDARD 타이밍과 타이밍 엔코더의 출력 타이밍을 비교한 표5 is a table comparing VESA STANDARD timing and output timing of a timing encoder.
도 6은 음성신호 직렬변환부의 일예를 보인 블록도6 is a block diagram illustrating an example of a voice signal serial converter;
도 7은 영상 및 음성 데이터가 합성된 데이터의 프레임 구조을 보인 도면7 is a diagram illustrating a frame structure of data obtained by combining video and audio data.
도 8은 선로 엔코더에서 데이터를 코딩하는 일예를 보인 도면8 shows an example of coding data in a line encoder.
도 9는 직렬 변환부의 일예를 보인 블록도9 is a block diagram showing an example of a serial converter;
도 10은 병렬 변환부의 일예를 보인 블록도10 is a block diagram illustrating an example of a parallel converter.
도 11은 음성신호 병렬변환부의 일예를 보인 블록도11 is a block diagram showing an example of a voice signal parallel converter;
도 12는 본 발명에 따른 다중 모니터의 설치예를 보인 블록도12 is a block diagram showing an example of installation of multiple monitors according to the present invention.
도 13은 본 발명의 다른 실시예를 보인 블록도Figure 13 is a block diagram showing another embodiment of the present invention
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 모니터 설치예를 보인 블록도14 is a block diagram showing an example of multiple monitor installation according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 송신수단 110 : 타이밍 엔코더100: transmission means 110: timing encoder
112 : 메모리수단 114 : 영상데이터 구간 추출부112: memory means 114: image data section extraction unit
116 : 쓰기 타이밍 컨트롤러 118 : 읽기 타이밍 컨트롤러116: write timing controller 118: read timing controller
120 : 음성신호 직렬변환부 122 : A/D변환부120: serial signal conversion unit 122: A / D conversion unit
124 : 위상동기회로부 126 : 음성신호 직렬화부124: phase synchronization circuit section 126: audio signal serialization section
130 : 선로 엔코더 140 : 직렬변환부130: line encoder 140: serial converter
150 : 광 송신부 200 : 광케이블150: optical transmission unit 200: optical cable
300 : 모니터 310 : 광 수신부300
320 : 병렬변환부 330 : 선로 디코더320: parallel converter 330: line decoder
340 : 음성신호 병렬변환부 342 : 음성신호 병렬화부340: parallel converting voice signal 342: parallel converting voice signal
344 : D/A변환부 346 : 분주기344: D / A converter 346: divider
350 : 타이밍 디코더 360 : 디스플레이 인터페이스부350: timing decoder 360: display interface
370 : 디스플레이수단 380 : 오디오 재생수단370: display means 380: audio reproduction means
385 : 사운드 앰프 390 : 광송신부385: Sound Amplifier 390: Optical Transmitter
400 : 광분배기400: optical splitter
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