專利名稱：一種多輸入格式高速率矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種矩陣，更具體地說，是一種具有多種輸入格式，傳輸速率達(dá)到 3G的SDI接口矩陣。
技術(shù)背景矩陣是一種音視頻切換設(shè)備，通常具有16、32甚至64或更多的路數(shù)，一般輸入輸 出路數(shù)相同，形成矩陣結(jié)構(gòu)。例如16X16CVBS矩陣，是指輸入視頻路數(shù)為16路，輸出也為 16路的視頻矩陣，任意一路輸入可以短接任意一路輸出，每一路輸入可以同時(shí)在多個(gè)輸出 接口中輸出。一般地，我們把MXN型的結(jié)構(gòu)稱為矩陣，MXl型的稱為切換器，IXN型的稱 為分配器。目前市場上有很多種矩陣，都是單一信號(hào)的矩陣，例如視頻矩陣，VGA矩陣，DVI矩 陣等，這些矩陣實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的切換。也有一些矩陣，是這些矩陣的組合，例如同時(shí)可以切換 音頻和視頻的混合型矩陣，這樣的矩陣，也只是對(duì)原有矩陣的簡單組合。隨著模擬向數(shù)字的技術(shù)過渡，人們對(duì)設(shè)備性能要求越來越高，在一些安防監(jiān)控場 所，例如110報(bào)警中心，目前大多采用液晶拼接幕墻設(shè)備作為后端顯示設(shè)備。目前新一代的數(shù)字高清液晶拼接幕墻，正朝著擁有廣播級(jí)質(zhì)量的高清晰數(shù)字視頻 發(fā)展，也就是要求達(dá)到HDTV質(zhì)量的視頻顯示。同時(shí)，液晶拼接幕墻具有物理分辨率高，視頻 效果好，輕薄低輻射等特點(diǎn)。液晶拼接幕墻采用液晶顯示單元，通過拼接處理系統(tǒng)，配合矩陣設(shè)備，可以同時(shí)顯 示一路或者多路監(jiān)視畫面，顯示的路數(shù)取決于矩陣的輸入路數(shù)。新一代的數(shù)字高清液晶拼接幕墻，采用SDI接口。SDI是串行數(shù)字接口，被用來傳 送無壓縮的數(shù)字視頻信號(hào)。包括標(biāo)準(zhǔn)清晰度的SD-SDI和高清晰度的HD-SDI接口，也包括 更高標(biāo)準(zhǔn)的3G-SDI。3G-SDI中的3G是指SDI信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率為3Gbit每秒。由于HDTV可以支持每 秒30幀的逐行掃描1920X 1080的分辨率格式，而3G能夠支持比HD視頻信號(hào)最高幀掃描 頻率更高一倍的頻率，即3G可以支持每秒60幀的HD信號(hào)，這在觀看動(dòng)態(tài)視頻時(shí)的差別是 很大的。在實(shí)際應(yīng)用中，液晶拼接幕墻作為顯示設(shè)備，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字高清和3G顯示，而 前端的視頻源，卻還沒能全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字高清和3G質(zhì)量，人們希望在使用中，當(dāng)有數(shù)字高清 的HD-SDI信號(hào)時(shí)，液晶拼接幕墻可以顯示高清視頻效果；當(dāng)有3G-SDI時(shí)，可以顯示3G的視 頻效果；而當(dāng)只有模擬的CVBS時(shí)，需要顯示VGA信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)也能向下兼容，簡單地切換為 CVBS信號(hào)或者VGA信號(hào)。眾所周知，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的切換是矩陣設(shè)備，而目前并沒有一種矩陣設(shè)備可以同時(shí)兼 容多種格式的前端信號(hào)源，這就造成了大屏數(shù)字高清液晶拼接幕墻，無法同時(shí)兼容這么多 格式的前端信號(hào)源。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多輸入格式高速率矩陣，該矩陣實(shí)現(xiàn)了多種信號(hào)格式，包括CVBS、VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S-Video, SDI各種信號(hào) 的輸入，SDI信號(hào)的輸出，最高數(shù)據(jù)傳輸率為3Gbit每秒的矩陣。SDI兼容SD/HD/3G標(biāo)準(zhǔn)。 本實(shí)用新型解決了數(shù)字高清液晶拼接幕墻對(duì)前端信號(hào)的兼容和切換的問題，結(jié)構(gòu)清晰，實(shí) 用性強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種多輸入格式高速率矩陣包括多 個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板和一個(gè)矩陣主板，每個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為 SDI信號(hào)，該矩陣主板的輸入端接收多個(gè)來自信號(hào)轉(zhuǎn)換板的SDI信號(hào)，該矩陣主板將多個(gè) SDI信號(hào)進(jìn)行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號(hào)輸出至SDI接口，其中，信號(hào)轉(zhuǎn) 換板的數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。該多種輸入格式信號(hào)包括CVBS、VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S-Video 及 SDI。所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板包括依次連接的接口轉(zhuǎn)換模塊、視頻控制模塊及FPGA模塊，該接 口轉(zhuǎn)換模塊用于接收一部分輸入格式信號(hào)，該視頻控制模塊用于接收另一部分輸入格式信 號(hào)，該視頻控制模塊將其接收的信號(hào)及來自接口轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該FPGA 模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)并輸出至矩陣主板。所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板還包括與視頻控制模塊連接、用于存儲(chǔ)該信號(hào)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi) 存和/或閃存。所述矩陣主板包括依次連接的連接器、電纜均衡器、交叉矩陣芯片及電纜驅(qū)動(dòng)器， 還包括與交叉矩陣芯片連接用于控制的單片機(jī)，該連接器連接至信號(hào)轉(zhuǎn)換板，該電纜驅(qū)動(dòng) 器連接至SDI接口，該連接器的數(shù)量與信號(hào)轉(zhuǎn)換板的數(shù)量相同。所述矩陣主板還包括用于接收外界通訊訊號(hào)的通訊接口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢1、實(shí)現(xiàn)對(duì)多種模擬和數(shù)字、標(biāo)清和高清的輸入信號(hào)的兼容，包括CVBS、VGA、DVI, HDMI、YPbPr、S-Video、SDI ；2、在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了具有HDTV視頻質(zhì)量的采用SDI接口的數(shù)字高清液晶拼接 幕墻對(duì)各種前端視頻信號(hào)的兼容；3、結(jié)構(gòu)簡單、清晰，實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型的多輸入格式高速率矩陣結(jié)構(gòu)圖；圖2為信號(hào)轉(zhuǎn)換板的結(jié)構(gòu)圖；圖3為矩陣主板的結(jié)構(gòu)圖；圖4為應(yīng)用實(shí)例圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型的多輸入格式高速率矩陣結(jié)構(gòu)。如圖所示，多種輸入格式信號(hào) 輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換板，信號(hào)轉(zhuǎn)換板數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。所述信號(hào)輸入格式包括CVBS, VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S_Video、SDI，所有輸入信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換板，轉(zhuǎn)換為SDI信 號(hào)，并連接矩陣主板，所述矩陣主板實(shí)現(xiàn)矩陣功能。圖2為本實(shí)用新型矩陣信號(hào)轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)。如圖所示，DVI和HDMI信號(hào)經(jīng)過接口轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換為24位RGB信號(hào)，輸入視頻控制模塊。CVBS、VGA、YPbPr, S-Vi deo直接輸入 視頻控制模塊。經(jīng)視頻控制模塊處理成數(shù)字信號(hào)，輸入FPGA模塊，轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)。輸入 的SDI信號(hào)不需要經(jīng)過處理，直接連接FPGA模塊，并由FPGA模塊輸出。由FPGA模塊輸出 的SDI信號(hào)，與矩陣主板相連接。信號(hào)轉(zhuǎn)換板還包括用于存儲(chǔ)該信號(hào)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi)存 和/或閃存。圖3為矩陣主板的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，由連接器輸入的來自信號(hào)轉(zhuǎn)換板的SDI信 號(hào)，經(jīng)過電纜均衡器均衡后，連接交叉矩陣芯片。一路連接器輸入對(duì)應(yīng)一塊信號(hào)轉(zhuǎn)換板。信 號(hào)在交叉矩陣芯片處理后，經(jīng)電纜驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)輸出?？刂菩盘?hào)經(jīng)過控制單片機(jī)，對(duì)交叉矩陣 芯片進(jìn)行控制。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖4為輸入路數(shù)為32路，輸出路數(shù)也為32路的矩陣。輸入信號(hào)為HDMI格式。信號(hào)轉(zhuǎn)換板的接口轉(zhuǎn)換模塊可以由ADI公司的芯片AD9880構(gòu)成，視頻控制模塊可 以由GENESIS公司的芯片F(xiàn)LI8668構(gòu)成，F(xiàn)PGA模塊可以選用ECP2M系列的型號(hào)為LEF2M20SE 的芯片。矩陣主板采用Mindspeed公司的3G交叉矩陣芯片M21121來實(shí)現(xiàn)32x32高速信號(hào) 切換，同時(shí)信號(hào)輸入端設(shè)置電纜均衡器，可以使用型號(hào)為LMH0034的芯片，信號(hào)輸出端設(shè)置 電纜驅(qū)動(dòng)器，可以使用型號(hào)為LMH0002的芯片，控制部分采用TI的LM3S6916微處理器。
權(quán)利要求一種多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，包括多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板和一個(gè)矩陣主板，每個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)，該矩陣主板的輸入端接收多個(gè)來自信號(hào)轉(zhuǎn)換板的SDI信號(hào)，該矩陣主板將多個(gè)SDI信號(hào)進(jìn)行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號(hào)輸出至SDI接口，其中，信號(hào)轉(zhuǎn)換板的數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，該多種輸入格式信號(hào) 包括 CVBS、VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S-Video 及 SDI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板包括 依次連接的接口轉(zhuǎn)換模塊、視頻控制模塊及FPGA模塊，該接口轉(zhuǎn)換模塊用于接收一部分輸 入格式信號(hào)，該視頻控制模塊用于接收另一部分輸入格式信號(hào)，該視頻控制模塊將其接收 的信號(hào)及來自接口轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該FPGA模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為SDI信 號(hào)并輸出至矩陣主板。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換板還包 括與視頻控制模塊連接、用于存儲(chǔ)該信號(hào)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi)存和/或閃存。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，所述矩陣主板包括依 次連接的連接器、電纜均衡器、交叉矩陣芯片及電纜驅(qū)動(dòng)器，還包括與交叉矩陣芯片連接用 于控制的單片機(jī)，該連接器連接至信號(hào)轉(zhuǎn)換板，該電纜驅(qū)動(dòng)器連接至SDI接口，該連接器的 數(shù)量與信號(hào)轉(zhuǎn)換板的數(shù)量相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的多輸入格式高速率矩陣，其特征在于，所述矩陣主 板還包括用于接收外界通訊訊號(hào)的通訊接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種矩陣，更具體地說，是一種具有多種輸入格式，傳輸速率達(dá)到3G的SDI接口矩陣，其包括多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板和一個(gè)矩陣主板，每個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)，該矩陣主板的輸入端接收多個(gè)來自信號(hào)轉(zhuǎn)換板的SDI信號(hào)，該矩陣主板將多個(gè)SDI信號(hào)進(jìn)行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號(hào)輸出至SDI接口，其中，信號(hào)轉(zhuǎn)換板的數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。本實(shí)用新型解決了數(shù)字高清液晶拼接幕墻對(duì)前端信號(hào)的兼容和切換的問題，結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04N5/262GK201577135SQ200920265218
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者盧澤菁, 周粵生, 陳志雄 申請(qǐng)人:安防制造(中國)有限公司;廣東響石數(shù)碼科技有限公司