TWI547867B - 顯示設備的資料傳輸裝置及資訊傳輸方法 - Google Patents

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Description

顯示設備的資料傳輸裝置及資訊傳輸方法
本發明是有關於一種資料傳輸技術，且特別是有關於一種顯示設備的資料傳輸設備及其資料傳輸方法。
隨著科技進步，各式行動裝置（如，手機、平板電腦、筆記型電腦…等）也逐漸盛行。設置在行動裝置上的傳輸介面希望能夠具備多種用途，例如希望可以藉由同一個數據傳輸介面來同時傳輸資料、影像和電力。目前來說，通用序列匯流排（Universal Serial Bus；USB）介面已發展至USB Type C介面，其可透過一條纜線即可同時傳輸影像、數據以及電力，藉以達成上述目的。
另一方面，當有大型螢幕設備（如，大型的電視螢幕或投影裝置）的時候，使用者便會希望將行動裝置當中的影像能夠藉由大型螢幕設備來播放，藉以享受較佳的聲光效果。然而，目前的大型螢幕設備若有支援USB Type C介面的話，行動裝置通常僅能透過USB Type C介面來高速地傳輸影像至大型螢幕設備，而不會在USB Type C介面中預留頻寬來做為資料傳輸之用。尤其是，目前採用的影像品質已達到4K解析度的情況下，USB Type C介面中的高度通訊需要將全部的資料路徑作為影像傳輸使用，才能使影像不停頓。
因此，若是行動裝置想要藉由數據傳輸介面來透過大型螢幕設備顯示影像的同時另外還可傳輸其他數據的話，通常需要另外的硬體設備或是通訊介面才能達成。
本發明提供一種顯示設備的資料傳輸裝置及其資訊傳輸方法，其將通用序列匯流排集線器的功能整合至顯示設備中，電子裝置可藉由通用序列匯流排的傳輸連接器傳輸影像信號給顯示設備，同時也可與連接至顯示設備的其他電子裝置相互傳輸資訊。
本發明的顯示設備的資料傳輸裝置包括顯示面板、第一傳輸連接器、第二傳輸連接器、配置切換器以及控制單元。第一傳輸連接器以及第二傳輸連接器符合具備多個資料路徑的通用序列匯流排協定。配置切換器，用以調整第一傳輸連接器以及第二傳輸連接器中所述資料路徑的傳輸方向。控制單元耦接所述配置切換器以及所述顯示面板。當第一電子裝置連接至所述第一傳輸連接器時，控制單元控制所述配置控制器以動態地將所述第一傳輸連接器中所述資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑。所述第一電子裝置的影像信號透過所述影像資料路徑而傳遞至所述顯示面板，且所述第一電子裝置透過所述資料傳輸資料路徑與連接至所述第二傳輸連接器的第二電子裝置相互傳輸資訊。
在本發明的一實施例中，當所述資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器並未連接所述第二電子裝置或所述第二電子裝置並未與所述電子裝置相互傳輸資訊時，控制單元控制所述配置控制器以將第一傳輸連接器中所述資料路徑全部作為影像資料路徑。
在本發明的一實施例中，當所述資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器已連接所述第二電子裝置且所述第二電子裝置欲與所述第一電子裝置相互傳輸資訊時，控制單元控制所述配置控制器以將所述第一傳輸連接器中所述資料路徑中的一部分區分為所述影像資料路徑，且將所述資料路徑中的另一部分區分為所述資料傳輸資料路徑。
在本發明的一實施例中，上述的資料路徑的數量為4。當資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器已連接所述第二電子裝置且所述第二電子裝置欲與所述第一電子裝置相互傳輸資訊時，控制單元控制所述配置控制器以將所述第一傳輸連接器中所述資料路徑中的其中兩個區分為所述影像資料路徑，將所述資料路徑中的另外兩個區分為所述資料傳輸資料路徑。並且，控制單元調整所述顯示面板的顯示設定值以降低所述第一電子裝置所輸出的影像信號的資訊傳輸量。
在本發明的一實施例中，上述的控制單元是所述顯示面板的比例縮放器。上述的通用序列匯流排協定是通用序列匯流排TYPE-C介面。
在本發明的一實施例中，上述的資料傳輸裝置更包括通訊介面連接器，其符合網路通訊協定。控制單元藉由此通訊介面連接器以從網路中獲得顯示於所述顯示面板的影像來源。
本發明的資料傳輸方法適用於具備第一傳輸連接器以及第二傳輸連接器的顯示設備。資料傳輸方法包括下列步驟。判斷是否有電子裝置連接至所述第一傳輸連接器以及所述第二傳輸連接器，其中所述第一傳輸連接器以及所述第二傳輸連接器符合具備多個資料路徑的通用序列匯流排協定。以及，當所述電子裝置連接至所述第一傳輸連接器時，動態地將所述第一傳輸連接器中所述資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑。電子裝置的影像信號透過所述影像資料路徑而傳遞至所述顯示面板，且電子裝置透過所述資料傳輸資料路徑與所述第二傳輸連接器的另一電子裝置相互傳輸資訊。
基於上述，本發明實施例將通用序列匯流排集線器的功能整合至顯示設備中，藉以讓顯示設備能夠透過其上設置的多個USB傳輸連接器來連接電子裝置。此電子裝置除了可藉由這些傳輸連接器來傳輸影像信號給顯示設備以進行顯示以外，同時此電子裝置也可與連接至顯示設備的其他電子裝置相互傳輸資訊，藉以使顯示設備的功能更為多樣化。另一方面，由於此電子裝置在與其他電子裝置傳輸資訊時會使得傳輸影像信號的頻寬略為變小，因此本發明實施例將會自動地調整顯示面板的顯示設定值，藉以降低電子裝置所輸出的影像信號的資訊傳輸量，讓使用者的電子裝置在獲得基本的影像品質的同時也能夠傳輸資訊給其他電子裝置。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸裝置100的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸裝置100的裝置方塊圖。請參照圖1，顯示設備的資料傳輸裝置100主要包括顯示面板110、第一傳輸連接器120、第二傳輸連接器130、配置切換器140以及控制單元150。此資料傳輸裝置100可設置在顯示設備當中，因此具備顯示面板110。顯示面板110可以是液晶顯示螢幕、發光二極體顯示螢幕、有機發光二極體顯示螢幕、投影式顯示螢幕…等。換句話說，顯示設備原本設置有一些用以輸入影像的連接埠或是傳輸連接孔，本發明實施例便是將這些連接埠或是傳輸連接孔並整合集線器的功能來達成本發明實施例。
第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130符合具備多個資料路徑的通用序列匯流排協定。本實施例的第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130符合通用序列匯流排（USB）TYPE-C介面，且USB 3.1 TYPE-C介面中具備有4個高速的資料路徑。應用本實施例者也可依照不同的資料傳輸介面來套用至本發明實施例中，只要此資料傳輸介面可同時傳輸影像及數據，且此資料傳輸介面具備兩個或兩個以上的資料路徑。於其他實施例中，資料傳輸裝置100也可以具備兩個以上的傳輸連接器，或是具備不同種類的USB介面，例如具備USB TYPE-A的連接器。此外，第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130除了具備多個高速的資料路徑以外，也會同時具備原有USB 2.0介面所具備的固定資料傳輸路徑，也就是一般USB訊號所使用的D+及D-傳輸路徑。
配置切換器140用以調整第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130中這些高速的資料路徑的傳輸方向。詳細來說，配置切換器140受控於控制單元150。配置切換器140可將第一傳輸連接器120中的這些資料路徑的一部分或是全部藉由控制單元150而連接到顯示面板110，以讓連接至第一傳輸連接器120的第一電子裝置180將其影像信號顯示於顯示面板110。配置切換器140也可將第一傳輸連接器120中的這些資料路徑的一部分或全部連接到第二傳輸連接器130中的部分資料路徑，藉以讓連接至第一傳輸連接器120的第一電子裝置180以及連接至第二傳輸連接器130的第二電子裝置190相互傳遞資訊。控制單元150可以是顯示設備中的比例縮放器（scalar），也可以是專用於實現本發明實施例的特製晶片或韌體。
顯示設備的資料傳輸裝置100還可包括USB集線器160以及通訊介面連接器170。USB集線器160耦接至第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130，以分別偵測第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130是否***第一電子裝置180或是第二電子裝置190。另一方面，若要使連接至第一傳輸連接器120的第一電子裝置180以及連接至第二傳輸連接器130的第二電子裝置190相互傳遞資訊的話，亦須透過USB集線器160來實現。通訊介面連接器170可以是RS232插座，其符合網路通訊協定。控制單元150藉由通訊介面連接器170以從網路中獲得顯示於顯示面板110的影像來源。
請同時參照圖1及圖2，當第一電子裝置180連接至第一傳輸連接器120時，控制單元150可控制配置控制器140以動態地將第一傳輸連接器120中的這些資料路徑依照情況來決定是否區分為至少一個影像資料路徑以及至少一個資料傳輸資料路徑。如果此時第二傳輸連接器130並未連接其他電子裝置、且第一電子裝置180希望將其中的影像信號透過顯示面板110來顯示時，由於沒有資料傳輸的需求，因此控制單元150便控制配置控制器140以將第一傳輸連接器120中4個資料路徑全部作為影像資料路徑，藉以讓第一電子裝置180中的影像信號能獲得最大的頻寬，獲得最佳的影像觀賞品質。
如果此時第二傳輸連接器130已連接第二電子裝置190、且第二電子裝置190欲與第一電子裝置180相互傳輸資訊時，則控制單元150便控制配置控制器140以將第一傳輸連接器120中4個資料路徑中的一部分（例如，4個資料路徑的其中兩個）區分為影像資料路，並且將4個資料路徑中的另一部分（例如，4個資料路徑的另外兩個）區分為資料傳輸資料路徑。第一電子裝置180的影像信號將會透過上述影像資料路徑並經過控制單元150而傳遞至顯示面板110，藉以進行影像信號的顯示。另一方面，第一電子裝置180亦會同時透過所述資料傳輸資料路徑以及USB集線器160，以與連接至第二傳輸連接器130的第二電子裝置130相互傳輸資訊。換句話說，第一電子裝置180除了可藉由這些傳輸連接器120、130來傳輸影像信號給顯示設備的顯示面板110以進行顯示以外，同時第一電子裝置180也可與連接至顯示設備的第二電子裝置190相互傳輸資訊，藉以使顯示設備的功能更為多樣化。
於本實施例中，若與第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130相連接的第一電子裝置180和/或第二電子裝置190不需要使用或不支援高速的資料路徑的話，也可採用第一傳輸連接器120和/或第二傳輸連接器130中具備較低速傳輸的D+及D-傳輸路徑來互相傳遞訊息。換句話說，較低速傳輸的D+及D-傳輸路徑可讓第一電子裝置180和/或第二電子裝置190透過第一傳輸連接器120和/或第二傳輸連接器130以低速狀態來傳輸資訊。
特別說明的是，若原先第一電子裝置180是採用4個高速的資料路徑來傳遞需要較高頻寬的4K品質影像信號，之後由於要跟第二電子裝置190相互傳輸資料而佔用了2個資料路徑後，影像信號便僅由另外2個資料路徑來傳遞。如此一來，原本4K品質影像信號僅透過2個資料路徑來傳遞時，可能會造成嚴重的影像延遲、畫面不佳…等情況。因此，此時資料傳輸裝置100中的控制單元150便會與第一電子裝置180相互溝通以降低第一電子裝置180所傳出的影像信號的品質（例如使用普通畫質的影像信號）或是降低每秒的畫面數量，控制單元150還會於此時自動地調整顯示面板110的顯示設定值，讓使用者的電子裝置在獲得基本的影像品質的同時也能夠傳輸資訊給其他電子裝置。所謂的「顯示設定值」可以是延伸顯示能力識別數據（Extended display identification data；EDID），也可以是顯示埠配置資料（DisplayPort Configuration Data：DPCD）。
圖3是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸方法的流程圖。請同時參照圖2及圖3，於步驟S310時，資料傳輸裝置100中的控制單元150進行初始化，並且控制單元150控制配置控制器140以在此時預設地將第一傳輸連接器120中所有的4個資料路徑全部作為影像資料路徑。於步驟S320中，控制單元150判斷本發明實施例所述的功能（稱為是，自動配置功能）是否開啟。若自動配置功能為開啟，則進入步驟S330，控制單元150透過USB集線器16來判斷是否有電子裝置連接至第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130。
當第一電子裝置180以及第二電子裝置190分別連接至第一傳輸連接器120以及第二傳輸連接器130，且第一電子裝置180以及第二電子裝置190欲相互傳遞資料時，則進入步驟S340，控制單元150動態地將第一傳輸連接器120中的4個資料路徑區分為至少一個影像資料路徑以及至少一個資料傳輸資料路徑。於本實施例中，控制單元150將第一傳輸連接器120中4個資料路徑中的其中兩個作為影像資料路徑，第一傳輸連接器120中4個資料路徑中的另外兩個則做為資料傳輸資料路徑。於其他實施例中，也可依其需求來調整影像資料路徑：資料傳輸資料路徑的數量，例如可以是1：3、2：2或3：1。於步驟S350中，控制單元150還會調整顯示面板110的顯示設定值，以降低第一電子裝置180所輸出的影像信號的資訊傳輸量。
綜上所述，本發明實施例將通用序列匯流排集線器的功能整合至顯示設備中，藉以讓顯示設備能夠透過其上設置的多個USB傳輸連接器來連接電子裝置。此電子裝置除了可藉由這些傳輸連接器來傳輸影像信號給顯示設備以進行顯示以外，同時此電子裝置也可與連接至顯示設備的其他電子裝置相互傳輸資訊，藉以使顯示設備的功能更為多樣化。另一方面，由於此電子裝置在與其他電子裝置傳輸資訊時會使得傳輸影像信號的頻寬略為變小，因此本發明實施例將會自動地調整顯示面板的顯示設定值，藉以降低電子裝置所輸出的影像信號的資訊傳輸量，讓使用者的電子裝置在獲得基本的影像品質的同時也能夠傳輸資訊給其他電子裝置。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示設備的資料傳輸裝置
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧第一傳輸連接器
130‧‧‧第二傳輸連接器
140‧‧‧配置切換器
150‧‧‧控制單元
160‧‧‧USB集線器
170‧‧‧通訊介面連接器
180‧‧‧第一電子裝置
190‧‧‧第二電子裝置
S310~S350‧‧‧步驟
圖1是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸裝置的示意圖。 圖2是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸裝置的裝置方塊圖。 圖3是依照本發明一實施例的一種顯示設備的資料傳輸方法的流程圖。
S310~S350‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種顯示設備的資料傳輸裝置，包括： 顯示面板； 第一傳輸連接器以及第二傳輸連接器，其中該第一傳輸連接器以及該第二傳輸連接器符合具備多個資料路徑的通用序列匯流排協定； 配置切換器，用以調整該第一傳輸連接器以及該第二傳輸連接器中該些資料路徑的傳輸方向；以及 控制單元，耦接該配置切換器以及該顯示面板， 當第一電子裝置連接至該第一傳輸連接器時，該控制單元控制該配置控制器以動態地將該第一傳輸連接器中該些資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑， 其中該第一電子裝置的影像信號透過該至少一影像資料路徑而傳遞至該顯示面板，且該第一電子裝置透過該至少一資料傳輸資料路徑與連接至該第二傳輸連接器的第二電子裝置相互傳輸資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的資料傳輸裝置，當該資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器並未連接該第二電子裝置或該第二電子裝置並未與該電子裝置相互傳輸資訊時，該控制單元控制該配置控制器以將該第一傳輸連接器中該些資料路徑全部作為該些影像資料路徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的資料傳輸裝置，當該資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器已連接該第二電子裝置且該第二電子裝置欲與該第一電子裝置相互傳輸資訊時，該控制單元控制該配置控制器以將該第一傳輸連接器中該些資料路徑中的一部分區分為該至少一影像資料路徑，且將該些資料路徑中的另一部分區分為該至少一資料傳輸資料路徑。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的資料傳輸裝置，其中該些資料路徑的數量為4， 當該資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器已連接該第二電子裝置且該第二電子裝置欲與該第一電子裝置相互傳輸資訊時，該控制單元控制該配置控制器以將該第一傳輸連接器中該些資料路徑中的其中兩個區分為該些影像資料路徑，將該些資料路徑中的另外兩個區分為該些資料傳輸資料路徑，並且， 該控制單元調整該顯示面板的顯示設定值以降低該第一電子裝置所輸出的該影像信號的資訊傳輸量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的資料傳輸裝置，其中該控制單元是該顯示面板的比例縮放器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的資料傳輸裝置，其中該通用序列匯流排協定是通用序列匯流排TYPE-C介面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的資料傳輸裝置，更包括： 通訊介面連接器，符合網路通訊協定，其中該控制單元藉由該通訊介面連接器以從網路中獲得顯示於該顯示面板的影像來源。
  8. 一種資料傳輸方法，適用於具備第一傳輸連接器以及第二傳輸連接器的顯示設備，包括： 判斷是否有電子裝置連接至該第一傳輸連接器以及該第二傳輸連接器，其中該第一傳輸連接器以及該第二傳輸連接器符合具備多個資料路徑的通用序列匯流排協定；以及 當該電子裝置連接至該第一傳輸連接器時，動態地將該第一傳輸連接器中該些資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑，其中電子裝置的影像信號透過該至少一影像資料路徑而傳遞至該顯示面板，且該電子裝置透過該至少一資料傳輸資料路徑與該第二傳輸連接器的另一電子裝置相互傳輸資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的資料傳輸方法，動態地將該第一傳輸連接器中該些資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑包括下列步驟： 當該資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器並未連接該另一電子裝置時，將該第一傳輸連接器中該些資料路徑全部區分為該些影像資料路徑。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的資料傳輸方法，動態地將該第一傳輸連接器中該些資料路徑區分為至少一影像資料路徑以及至少一資料傳輸資料路徑包括下列步驟： 當該資料傳輸裝置中的第二傳輸連接器已連接該另一電子裝置且該另一電子裝置欲該電子裝置相互傳輸資訊時，將該第一傳輸連接器中該些資料路徑中的一部分區分為該至少一影像資料路徑，且將該些資料路徑中的另一部分區分為該至少一資料傳輸資料路徑；以及 調整該顯示面板的顯示設定值以降低該電子裝置所輸出的該影像信號的資訊傳輸量。
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