使用单一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置
专利汇可以提供使用单一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种使用一光纤的双向运用 HDCP 的数据传输装置，所述光纤包含一具有一第一端面与一第二端面的纤芯，所述双向运用HDCP的数据传输装置包含一顺向传输组件以及一反向传输组件。所述顺向传输组件用以被驱动发射至少二顺向光 信号 进入所述光纤的纤芯的一第一端面。所述至少二顺向 光信号 随即通过所述光纤传输。所述反向传输组件用以接收通过所述光纤传输的所述至少二顺向光信号，并且被驱动发射至少一反向光信号进入所述光纤的纤芯的一第二端面。所述至少一反向光信号随即通过所述光纤传输。，下面是使用单一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置专利的具体信息内容。
1、一种使用一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于， 所述光纤包含一具有一第一端面与一第二端面的纤芯，所述双向运用HDCP 的数据传输装置包含：
一顺向传输组件，所述顺向传输组件光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第一端面，所述顺向传输组件用以被驱动发射至少二顺向光信号进入所 述纤芯的所述第一端面，所述至少二顺向光信号与HDCP数据有关，所述至 少二顺向光信号随即通过所述光纤传输；以及
一反向传输组件，所述反向传输组件光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第二端面，所述反向传输组件用以接收通过所述光纤传输的所述至少二 顺向光信号，并且所述反向传输组件用以被驱动发射至少一反向光信号进入 所述纤芯的所述第二端面，所述至少一反向光信号随即通过所述光纤传输， 其中所述顺向传输组件并且接收通过所述光纤传输的所述至少一反向光信 号，并且所述至少一反向光信号包含一与所述HDCP数据有关的保护机制光 信号。
2、如权利要求1所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述至少二顺向光信号包含一第一顺向光信号与一第二顺向光信号，所述顺 向传输组件包含：
一第一光发射器，所述第一光发射器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第一端面，所述第一光发射器用以被驱动发射所述第一顺向光信号进入 所述纤芯的所述第一端面；以及
一第二光发射器，所述第二光发射器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第一端面，所述第二光发射器用以被驱动发射所述第二顺向光信号进入 所述纤芯的所述第一端面。
3、如权利要求2所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述顺向传输组件进一步包含一第一光检测器，所述第一光检测器光学耦合 至所述光纤的所述纤芯的所述第一端面，所述第一光检测器用以接收通过所 述光纤传输的所述保护机制光信号。
4、如权利要求3所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述反向传输组件包含：
一第三光发射器，所述第三光发射器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第二端面，所述第三光发射器用以被驱动发射所述保护机制光信号进入 所述纤芯的所述第二端面；以及
一第二光检测器，所述第二光检测器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第二端面，所述第二光检测器用以接收通过所述光纤传输的所述第一顺 向光信号与所述第二顺向光信号。
5、如权利要求4所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述第一顺向光信号的频率在一GHz范围内，所述第二顺向光信号的频率 在一与所述第一顺向光信号的频率不同范围的GHz范围内，并且所述保护 机制光信号的频率在一MHz范围内。
6、如权利要求5所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述第一顺向光信号与所述第二顺向光信号在800nm至1600nm且调变阶数 为1GHz或更高的范围内，并且所述保护机制光信号在400nm至750nm且 调变阶数为10MHz或更低的范围内。
7、如权利要求4所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述第一光发射器为一第一激光二极管，所述第二光发射器为一第二激光二 极管，并且所述第三光发射器为一发光二极管。
8、如权利要求5所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述反向光信号并且包含一控制光信号，所述反向传输组件进一步包含一第 四光发射器，所述第四光发射器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第二 端面，所述第四光发射器用以被驱动发射所述控制光信号进入所述纤芯的所 述第二端面，所述控制光信号随即通过所述光纤传输，所述第一光检测器并 且接收通过所述光纤传输的所述控制光信号。
9、一种使用一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于， 所述光纤包含一具有一第一端面与一第二端面的纤芯，所述双向运用HDCP 的数据传输装置包含：
一顺向传输组件包含：
一第一处理装置，所述第一处理装置用以接收与HDCP数据有关的至少 二顺向电信号，并且将所述至少二顺向电信号转换为一序列顺向电信号；
一第一光发射器，所述第一光发射器电性连接至所述第一处理装置并且 光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第一端面，所述第一光发射器用以被 所述第一处理装置根据所述序列顺向电信号驱动发射一顺向光信号进入所 述纤芯的所述第一端面，所述顺向光信号随即通过所述光纤传输；以及
一第一光检测器，所述第一光检测器电性连接至所述第一处理装置并且 光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第一端面；以及
一反向传输组件包含：
一第二光检测器，所述第二光检测器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第二端面，所述第二光检测器用以通过所述光纤接收所述顺向光信号， 并且将所述顺向光信号转变为所述序列顺向电信号；
一第二处理装置，所述第二处理装置电性连接至所述第二光检测器，所 述第二处理装置用以接收所述序列顺向电信号，将所述序列顺向电信号转译 为所述与所述HDCP数据有关的至少二顺向电信号，接收至少一反向电信 号，并且将所述至少一反向电信号转换为一序列反向电信号；以及
一第二光发射器，所述第二光发射器电性连接至所述第二处理装置并且 光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第二端面，所述第二光发射器用以被 所述第二处理装置根据所述序列反向电信号驱动发射一反向光信号进入所 述纤芯的所述第二端面，所述反向光信号随即通过所述光纤传输；
其中所述第一光检测器接收通过所述光纤传输的所述反向光信号，并且 将所述反向光信号转变为所述序列反向电信号；以及
其中所述第一处理装置接收所述序列反向电信号，并且将所述序列反向 电信号转译为所述至少一反向电信号，所述至少一反向电信号包含一与所述 HDCP数据有关的保护机制电信号。
10、如权利要求9所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述第一处理装置与所述第二处理装置皆为多任务器/解多任务器。
11、如权利要求9所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述第一光发射器为一第一激光二极管，并且所述第二光发射器为一第二激 光二极管。
12、如权利要求9所述的双向运用HDCP的数据传输装置，其特征在于： 所述至少一反向电信号并且包含一控制电信号。
技术领域
本发明涉及一种仅通过一条光纤传送数据的数据传输装置。特别涉及双 向的数据传输皆运用HDCP的数据传输装置(bidirectional HDCP-based data transmission apparatus)。
背景技术
一般而言，HDCP对在影像来源与数字显示器之间传输的数字内容进行 加密。HDCP其本身并非被设计来避免数字内容的拷贝与录制，而是在传输 期间保护数字内容的完整。影像来源或传输器可为DVD播放器、计算机或 视信转换器(Set-top box)等。数字显示器或接收器可为数字电视、监视器或 投影机等。要实施HDCP需要支持HDCP的装置具有一组私密金钥(secret key)。在认证期间，接收装置只会在收到私密金钥之后才会接受数字内容。 为了进一步保护数字内容，传输器与接收器产生一个在整个传输过程中会持 续地被检查的共享私密金钥值。在认证被建立后，传输器将数字内容加密并 且传送给接收器进行解密。
数字内容的高频宽传输通常通过遮蔽铜线(例如同轴缆线)或光纤缆线达 成。第一代的HDCP传输系统已得知是利用平行的遮蔽铜缆线，例如DVI 缆线或HDMI缆线。
然而，由于这类型缆线在传输数据时的频宽有所限制，传输距离拉长时， 遮蔽铜线的成本亦会增加且传输的数据衰减迅速。有鉴于此，多平行光纤联 结导入传输器与接收器之间的手段即被提出。而现有的光纤系统通常采用至 少两条以上的光纤联结以供HDCP应用。例如，四条光纤组件的配置具有三 个顺向通道与一个反向信道，并且需要四个激光光源、四条光纤联结与四个 接收器。同样地，六条光纤组件的配置具有五个顺向通道与一个反向信道， 并且需要六个激光光源、六条光纤联结与六个接收器。在此配置之下，当需 要传输的距离变长时，多条平行光纤的成本仍旧必须要列入考虑，并且多条 平行光纤的整理与维护也势必会增加负担。
发明内容
本发明的一较佳实施例使用一光纤的双向运用HDCP的数据传输装置 (bidirectional HDCP-based data transmission apparatus)，所述光纤包含一具有 一第一端面与一第二端面的纤芯。所述双向运用HDCP的数据传输装置包含 一顺向传输组件(forward transmission module)以及一反向传输组件(backward transmission module)。所述顺向传输组件光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第一端面，且所述顺向传输组件用以被驱动发射至少二顺向光信号进入 所述纤芯的所述第一端面，所述至少二顺向光信号随即通过所述光纤传输， 并且，所述至少二顺向光信号中的一顺向光信号与HDCP数据有关。所述反 向传输组件光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第二端面。所述反向传输 组件用以接收通过所述光纤传输的所述至少二顺向光信号。并且，所述反向 传输组件用以被驱动发射至少一反向光信号进入所述纤芯的所述第二端面， 所述至少一反向光信号随即通过所述光纤传输，且所述至少一反向光信号中 的一反向光信号是与HDCP数据有关。其中所述顺向传输组件并接收通过所 述光纤传输的所述至少一反向光信号。
本发明的另一较佳实施例的使用一光纤的双向运用HDCP的数据传输 装置，所述光纤包含一具有一第一端面与一第二端面的纤芯。所述双向运用 HDCP的数据传输装置包含一顺向传输组件以及一反向传输组件。所述顺向 传输组件包含一第一处理装置、一第一光发射器以及一第一光检测器。所述 第一处理装置用以接收与HDCP数据有关的至少二顺向电信号，并将所述至 少二顺向电信号转换为一序列顺向电信号。所述第一光发射器电性连接至所 述第一处理装置并且光学耦合至所述光纤的所述纤芯的所述第一端面。所述 第一光发射器用以被所述序列顺向电信号驱动发射一顺向光信号进入所述 纤芯的所述第一端面，所述顺向光信号随即通过所述光纤传输。所述第一光 检测器电性连接至所述第一处理装置并且光学耦合至所述光纤的所述纤芯 的所述第一端面。所述反向传输组件包含一第二光检测器、一第二处理装置 以及一第二光发射器。所述第二光检测器光学耦合至所述光纤的所述纤芯的 所述第二端面。所述第二光检测器用以接收通过所述光纤传输的所述顺向光 信号，并且将所述顺向光信号转变为所述序列顺向电信号。所述第二处理装 置电性连接至所述第二光检测器以接收所述序列顺向电信号，并将所述序列 顺向电信号转译为与所述HDCP数据有关的至少二顺向电信号，所述第二处 理装置亦接收至少一反向电信号，并将所述至少一反向电信号转换为一序列 反向电信号。所述第二光发射器电性连接至所述第二处理装置并且光学耦合 至所述光纤的所述纤芯的所述第二端面。所述第二光发射器用以被所述序列 反向电信号驱动发射一反向光信号进入所述纤芯的所述第二端面，所述反向 光信号随即通过所述光纤传输。所述第一光检测器接收通过所述光纤传输的 所述反向光信号，并将所述反向光信号转变为所述序列反向电信号。所述第 一处理装置接收所述序列反向电信号，并将所述序列反向电信号转译为所述 至少一反向电信号。其中，所述至少二顺向光电信号中的一顺向光电信号与 所述至少一反向电信号中的一反向电信号均包含与所述HDCP数据有关的 一保护机制电信号。
因此，本发明的仅通过一条光纤传送数据的数据传输装置，其双向的数 据传输皆运用HDCP，借此可降低光学组件的数量与成本。另外，本发明可 以运用于双向对称或是双向非对称的传输方式，因其取决于光发射器的数 量。再者，为了方便将光发射器光学耦合至光纤，本发明亦可选择仅利用单 一光发射器来传输数据。
附图说明
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面将结 合附图对本发明的较佳实施例详细说明：
图1是本发明的一较佳实施例的双向运用HDCP的数据传输装置的示意 图。
图2A是图1中的一顺向传输组件的示意图。
图2B是图1中的一反向传输组件的示意图。
图3是本发明的另一较佳实施例的双向运用HDCP的数据传输装置的示 意图。
具体实施方式
如图1所示，所述顺向传输组件14光学耦合至所述光纤12的所述纤芯 122的所述第一端面1222。所述反向传输组件16光学耦合至所述光纤12的 所述纤芯122的所述第二端面1224。
同样示于图1，所述顺向传输组件14用以被驱动发射至少二顺向光信号 进入所述纤芯122的所述第一端面1222，所述至少二顺向光信号随即通过所 述光纤12传输。所述至少二顺向光信号中的一顺向光信号与HDCP数据有 关。所述反向传输组件16用以接收通过所述光纤12传输的所述至少二顺向 光信号，并且所述反向传输组件16用以被驱动发射至少一反向光信号进入 所述纤芯122的所述第二端面1224。所述至少一反向光信号随即通过所述光 纤12传输。其中所述顺向传输组件14并且接收通过所述光纤12传输的所 述至少一反向光信号，并且所述至少一反向光信号中的一反向光信号包含与 所述HDCP数据有关的一保护机制光信号1622。
在实际应用中，所述双向运用HDCP的数据传输装置1的所述顺向传输 组件14可包含在音效与高分辨率影像中介者中，并且所述反向传输组件16 可包含在高分辨率显示面板与喇叭中。例如，在家庭娱乐系统应用上，音效 与高分辨率影像中介者可为DVD播放器、计算机或视信转换器，并且高分 辨率显示面板与喇叭可为高分辨率或数字电视、监视器或投影机。使用者可 用来播放电影、音乐等娱乐内容。
一般而言，音效与高分辨率影像中介者可输出受到保护的数字音效及/ 或影像内容，并且高分辨率显示面板与喇叭可显示及/或播放由音效与高分辨 率影像中介者传送的数字内容。音效内容可包含音乐、影像的音轨、有声书、 机器信息(亦即，供机器与机器之间通信用的编码的二元信息)以及人的信息 等。影像内容可包含数字影像，例如幻灯片、图像影像与数字艺术等。
请参阅图2A，图2A是图1中的一顺向传输组件14的示意图。如图2A 所示，在一较佳实施例中，所述至少二顺向光信号包含一第一顺向光信号 1422与一第二顺向光信号1442，所述顺向传输组件14包含一第一光发射器 142以及一第二光发射器144。
如图2A所示，所述第一光发射器142光学耦合至所述光纤12的所述纤 芯122的所述第一端面1222。所述第一光发射器142用以被驱动发射所述第 一顺向光信号1422进入所述纤芯122的所述第一端面1222。同样地，所述 第二光发射器144光学耦合至所述光纤12的所述纤芯122的所述第一端面 1222。所述第二光发射器144用以被驱动发射所述第二顺向光信号1442进 入所述纤芯122的所述第一端面1222。
同样示于图2A，在此较佳实施例中，所述顺向传输组件14进一步包含 一第一光检测器146。所述第一光检测器146光学耦合至所述光纤12的所述 纤芯122的所述第一端面1222。所述第一光检测器146用以接收通过所述光 纤12传输的所述保护机制光信号1622。
为了保护数字音效/影像内容在传输过程中的完整性，在一较佳实施例 中，所述第一顺向光信号1422、所述第二顺向光信号1442以及所述保护机 制光信号1622的格式符合HDCP规范。借此，数字音效/影像内容在传输过 程中的完整性即可通过HDCP的认证与加密而受到保护。
请参阅图2B，图2B是图1中的一反向传输组件16的示意图。如图2B 所示，在一较佳实施例中，所述反向传输组件16包含一第三光发射器162 以及一第二光检测器164。
如图2B所示，所述第三光发射器162光学耦合至所述光纤12的所述纤 芯122的所述第二端面1224。所述第三光发射器162用以被驱动发射所述保 护机制光信号1622进入所述纤芯122的所述第二端面1224。所述第二光检 测器164光学耦合至所述光纤12的所述纤芯122的所述第二端面1224，所 述第二光检测器164用以接收通过所述光纤12传输的所述第一顺向光信号 1422与所述第二顺向光信号1442。
在一较佳实施例中，所述第一顺向光信号1422与所述第二顺向光信号 1442在800nm至1600nm且调变阶数为1GHz或更高的范围内，并且所述保 护机制光信号1622在400nm至750nm且调变阶数为10MHz或更低的范围 内。因此，HDCP是利用光纤的高速顺向传输(亦即，大于1Giga-bit/s)来传 递未压缩的数字音效及/或影像内容。
相对地，在此较佳实施例中，所述第一顺向光信号1422的频率在一GHz 范围内，所述第二顺向光信号1442的频率在一与所述第一顺向光信号1422 的频率不同范围的GHz范围内，并且所述保护机制光信号1622的频率在一 MHz范围内。因此，所述第一光发射器142可为一第一激光二极管，所述 第二光发射器144可为一第二激光二极管，并且所述第三光发射器162可为 一发光二极管。
并且，在本较佳实施例中，所述第一激光二极管可选用波长为1310nm 的激光二极管，并且所述第二激光二极管可选用波长为1550nm的激光二极 管。
为了通过所述光纤12传输额外的控制信号，在一较佳实施例中，所述 反向光信号可包含一控制光信号(例如，电视遥控器的控制信号)。所述反向 传输组件16可选择性地进一步包含一第四光发射器(未示于图中)。所述第四 光发射器光学耦合至所述光纤12的所述纤芯122的所述第二端面1224。所 述第四光发射器用以被驱动发射所述控制光信号进入所述纤芯122的所述第 二端面1224。所述控制光信号随即通过所述光纤12传输。借此，所述第一 光检测器146并且接收通过所述光纤12传输的所述控制光信号。
另外，请参阅图3，图3是本发明的另一较佳实施例的双向运用HDCP 的数据传输装置的示意图。如图3所示，本发明的双向运用HDCP的数据传 输装置3使用一光纤32，所述光纤32包含一具有一第一端面3222与一第二 端面3224的纤芯322。所述双向运用HDCP的数据传输装置3包含一顺向 传输组件34以及一反向传输组件36。
如图3所示，所述顺向传输组件34包含一第一处理装置342、一第一光 发射器344以及一第一光检测器346。所述反向传输组件36包含一第二处理 装置362、一第二光发射器364以及一第二光检测器366。
同样示于图3，所述第一处理装置342用以接收与HDCP数据有关的至 少二顺向电信号42，并且将所述至少二顺向电信号42转换为一序列顺向电 信号44。
同样示于图3，所述第一光发射器344电性连接至所述第一处理装置342 并且光学耦合至所述光纤32的所述纤芯322的所述第一端面3222。所述第 一光发射器344用以被所述第一处理装置342根据所述序列顺向电信号44 驱动而发射一顺向光信号46进入所述纤芯322的所述第一端面3222。所述 顺向光信号46随即通过所述光纤32传输。
同样示于图3，所述第二光检测器366光学耦合至所述光纤32的所述纤 芯322的所述第二端面3224。所述第二光检测器366用以通过所述光纤32 接收所述顺向光信号46，并且将所述顺向光信号46转变为所述序列顺向电 信号44。
同样示于图3，所述第二处理装置362电性连接至所述第二光检测器 364。所述第二处理装置362用以接收所述序列顺向电信号44，并且将所述 序列顺向电信号44转译为所述与所述HDCP数据有关的至少二顺向电信号 42。另外，所述第二处理装置362亦接收至少一反向电信号52，并且将所述 至少一反向电信号52转换为一序列反向电信号54。
同样示于图3，所述第二光发射器364电性连接至所述第二处理装置362 并且光学耦合至所述光纤32的所述纤芯322的所述第二端面3224。所述第 二光发射器364用以被所述第二处理装置362根据所述序列反向电信号54 驱动而发射一反向光信号56进入所述纤芯322的所述第二端面3224，所述 反向光信号56随即通过所述光纤32传输。
同样示于图3，所述第一光检测器346电性连接至所述第一处理装置342 并且光学耦合至所述光纤32的所述纤芯322的所述第一端面3222。所述第 一光检测器346用以接收通过所述光纤32传输的所述反向光信号56，并且 将所述反向光信号56转变为所述序列反向电信号54。
同样示于图3，所述第一处理装置342接收所述序列反向电信号54，并 且将所述序列反向电信号54转译为所述至少一反向电信号52。所述至少一 反向电信号52包含与所述HDCP数据有关的一保护机制电信号。
在一较佳实施例中，所述第一处理装置342与所述第二处理装置362皆 为多任务器/解多任务器(MUX/DEMUX)。
此外，在一较佳实施例中，所述第一光检测器146与所述第二光检测器 164的主动区的直径大约介于80至100微米之间(亦即，正方形、环形或不 规则形状)，并且所述光纤12的所述纤芯122的直径大约为62.5微米。然而 要注意的是，所述第一光检测器146与所述第二光检测器164的主动区可以 更大(亦即，直径大约介于100至150微米之间或更大)。
另外要说明的是，为了要传输Giga-bit/s范围的数据(例如，未经压缩过 的影像串流)，本发明的双向运用HDCP的数据传输装置1可以选择使用玻 璃纤维材质的光纤来传输数据。
当然，本发明的双向运用HDCP的数据传输装置1亦可应用于其它保护 机制应用中。例如，所述顺向传输组件14可用来传递承载数据(payload data)， 同时所述反向传输组件16可用来传递链接管理(link management)或额外信 息，如传输统计(亦即，承载数据的传输量或传输时间)以及客户数据(亦即， 信用卡信息、电影选择以及订户回馈等)。
相较于现有技术，本发明的仅通过一条光纤传送数据的数据传输装置， 其双向的数据传输皆运用HDCP，借此可降低光学组件的数量与成本。另外， 本发明可将两个、三个或四个以上光发射器运用于双向对称或是双向非对称 的传输方式，因其取决于光发射器的数量。如此，可解决当需要传输的数据 量变大时，仅使用一个光发射器来发送数据所造成不敷使用的问题。再者， 为了方便将光发射器光学耦合至光纤，本发明亦可进一步利用多任务器/解多 任务器以通过单一光发射器传输数据。
以上已对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述 实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种 的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限 定的范围内。
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