專利名稱：一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及視頻信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣。
背景技術(shù)：
視頻矩陣主要用于前端視頻源和后端顯示設(shè)備之間的相互切換，伴隨著視頻從模 擬到數(shù)字，從標(biāo)清到高清的不斷發(fā)展，視頻矩陣也經(jīng)歷了模擬矩陣到數(shù)字矩陣，標(biāo)清矩陣到高清矩陣的逐步演變過程，發(fā)展至今，高清視頻矩陣已經(jīng)逐步替換了傳統(tǒng)的模擬標(biāo)清矩陣。一臺(tái)視頻矩陣主要由輸入部分，輸出部分，核心切換部分，控制部分以及電源部分幾個(gè)部分組成。目前已有的視頻矩陣主要可分為模擬矩陣、高清視頻矩陣、混合矩陣、混插矩陣等幾種，目前最常用的是混合矩陣，混合矩陣同樣由輸入部分，輸出部分，核心切換部分，控制部分以及電源部分幾個(gè)部分組成，輸入部分支持模擬和數(shù)字，標(biāo)清和高清的視頻混合輸入，輸出支持?jǐn)?shù)字高清視頻輸出?；旌暇仃嚩际遣捎脤?duì)稱的輸入輸出，即輸入和輸出的路數(shù)相等，一般只有4路輸入4路輸出，8路輸入8路輸出，16路輸入16輸出，32路輸入32路輸出等幾種規(guī)格?；旌暇仃嚥捎酶鞣N視頻接口直接輸入和輸出?，F(xiàn)有的混合矩陣支持混合信號(hào)輸入，但是只能支持?jǐn)?shù)字高清信號(hào)輸出，因此從嚴(yán)格意義上講不算是真正的混合矩陣，其缺點(diǎn)是輸出信號(hào)只有數(shù)字高清信號(hào)，無法和模擬標(biāo)清的顯示設(shè)備兼容；混合矩陣采用對(duì)稱的輸入輸出，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中絕大部分輸入和輸出路數(shù)不相等，比如現(xiàn)場(chǎng)需要7路輸入和9路輸出，只能選擇16路輸入和16路規(guī)格的混合矩陣，非常浪費(fèi)資源；混合矩陣采用各種視頻接口直接輸入和輸出，視頻信號(hào)的傳輸距離非常有限，尤其是HDMI和DVI信號(hào)傳輸距離不到10米，如果現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中信號(hào)源和顯示設(shè)備之前的距離超過10米，則需要增加視頻信號(hào)的延長器，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度?？傊?，目前的視頻矩陣無法做到真正的支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。因而，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題就是如何找到一種新型的視頻矩陣，能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，包括視頻輸入輸出裝置、視頻切換裝置、觸摸屏控制裝置、冗余電源裝置和外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置；所述視頻輸入輸出裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述觸摸屏控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述冗余電源裝置通過所述線纜與所述視頻切換裝置相連。優(yōu)選的，所述視頻輸入輸出裝置的接口形式包括RJ45接口，所述RJ45接口支持的視頻信號(hào)的格式包括CVBS視頻信號(hào)、YPBPR視頻信號(hào)、VGA視頻信號(hào)、DVI視頻信號(hào)、HDMI視頻信號(hào)、SDI視頻信號(hào)、模擬音頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)。優(yōu)選的，所述視頻切換裝置的芯片能夠依據(jù)客戶的需求自定義輸入輸出的路數(shù)和輸入輸出的端口。優(yōu)選的，所述視頻切換裝置的編解碼芯片支持的編解碼的格式包括雙路H. 264協(xié)議編解碼和無損編解碼。優(yōu)選的，所述編解碼的延時(shí)時(shí)間的范圍為0—20ms。 優(yōu)選的，所述編解碼芯片外掛2個(gè)DDR2，一個(gè)編解碼芯片能夠支持6路輸入信號(hào)的編解碼或6路輸出信號(hào)的編解碼。優(yōu)選的，所述冗余電源裝置包括冗余電源備份單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型的視頻矩陣支持混合信號(hào)輸入，支持混合信號(hào)輸出，是真正意義上的混合矩陣；兼容性強(qiáng)，兼容所有的信號(hào)源和顯示設(shè)備。2、本實(shí)用新型的視頻矩陣屬于非對(duì)稱矩陣，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求任意變更輸入和輸出路數(shù)，即一個(gè)24路的本實(shí)用新型矩陣，可以組成11路輸入，23路輸出矩陣；也可以組成12路輸入，12路輸出矩陣；也可以組成23路輸入，I路輸出矩陣；該矩陣的輸入輸出路數(shù)最大化利用，降低了成本。3、本實(shí)用新型的視頻矩陣支持各種視頻信號(hào)的120米距離傳輸，傳輸介質(zhì)采用常見的網(wǎng)口，120米基本上能滿足用戶對(duì)距離使用的需求。4、本實(shí)用新型的視頻矩陣降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，降低系統(tǒng)采購成本和后期維護(hù)成本。綜上所述，本實(shí)用新型的視頻矩陣解決了目前混合矩陣存在的對(duì)稱矩陣的缺陷，能夠兼容所有信號(hào)源和顯示設(shè)備，同時(shí)節(jié)省系統(tǒng)成本和降低系統(tǒng)復(fù)雜程度?？傊?，本實(shí)用新型提供了提供一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I、視頻輸入輸出裝置2、視頻切換裝置；3、觸摸屏控制裝置；4、冗余電源裝置；5、外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置；6、線纜；圖2是本實(shí)用新型一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中矩陣工作模式的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。為使得本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型的核心思想之一是提供了一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，包括視頻輸入輸出裝置、視頻切換裝置、觸摸屏控制裝置、冗余電源裝置和外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置；所述視頻輸入輸出裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述觸摸屏控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述冗余電源裝置通過所述線纜與所述視頻切換裝置相連；該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。為了使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，下面詳細(xì)介紹如下專業(yè)術(shù)語，具體如下所述高清視頻高清視頻指的是高清晰度的視頻，清晰度可以達(dá)到1080p分辨率和60hz刷新率，高清視頻接口有HDMI (高清晰度多媒體接口)，DVI (數(shù)字視頻接口)以及SDI (數(shù)字串行接口)等。矩陣矩陣原本指的是一個(gè)縱橫排列的二維數(shù)據(jù)，在視頻系統(tǒng)中矩陣具體指的是負(fù)責(zé)前段視頻源和后端顯示設(shè)備相互切換的設(shè)備?；旌暇仃囍С只旌弦曨l輸入和輸出的矩陣。HDMI :高清晰度多媒體接口。YPBPR :色差分量信號(hào)，將亮度和色彩分離。VGA:視頻圖像陣列，是一種模擬視頻信號(hào)接口，主要用于電腦和顯示器之間的連接。CVBS 復(fù)合視頻信號(hào)，是一種模擬視頻信號(hào)接口。DVI:數(shù)字視頻接口。SDI:串行數(shù)字接口。H. 264 :高度壓縮數(shù)字視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。DDR2 :電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會(huì)開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Linx-Net :高清晰度多媒體信號(hào)編解碼算法協(xié)議，可對(duì)高清晰度多媒體信號(hào)進(jìn)行無損編解碼。HDCP :高帶寬內(nèi)容保護(hù)協(xié)議，主要應(yīng)用于高清晰度多媒體接口。FPGA :現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。[0045]參照?qǐng)D1，示出了本實(shí)用新型一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括
—種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，包括視頻輸入輸出裝置I、視頻切換裝置2、觸摸屏控制裝置3、冗余電源裝置4和外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置5 ;所述視頻輸入輸出裝置I通過線纜6與所述視頻切換裝置2相連；所述觸摸屏控制裝置3、所述外部RS232控制和LAN控制裝置5和所述視頻切換裝置2通過線纜6與相連；所述冗余電源裝置4、所述外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置5通過線纜6與所述視頻切換裝置2相連。所述視頻輸入輸出裝置I的接口形式包括RJ45接口，所述RJ45接口支持的視頻信號(hào)的格式包括CVBS視頻信號(hào)、YPBPR視頻信號(hào)、VGA視頻信號(hào)、DVI視頻信號(hào)、HDMI視頻信號(hào)、SDI視頻信號(hào)、模擬音頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)。所述視頻切換裝置2的芯片能夠依據(jù)客戶的需求自定義輸入輸出的路數(shù)和輸入輸出的端口。所述視頻切換裝置2的編解碼芯片支持的編解碼的格式包括雙路H. 264協(xié)議編解碼和無損編解碼。所述編解碼的延時(shí)時(shí)間的范圍為0——20ms。所述編解碼芯片外掛2個(gè)DDR2，一個(gè)編解碼芯片能夠支持6路輸入信號(hào)的編解碼或6路輸出信號(hào)的編解碼。所述冗余電源裝置包括冗余電源備份單元。若任一路的電源出現(xiàn)故障，所述冗余電源備份單元作為備用電源開始啟動(dòng)。通過Iinux嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，獲得視頻信號(hào)的編碼信號(hào)和視頻信號(hào)的解碼信號(hào)。下面通過具體的實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明。參照?qǐng)D2，示出了本實(shí)用新型一種HDMI和控制信號(hào)超級(jí)單網(wǎng)線延長器實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括在圖2中，視頻源和發(fā)射端通過電纜連接，通常情況下，視頻源是一個(gè)DVD播放機(jī)，HD DVD播放器，藍(lán)光DVD播放器，有線電視機(jī)頂盒，衛(wèi)星電視機(jī)頂盒或電腦，視頻源的信號(hào)有HDMI信號(hào)，YPBPR信號(hào)，VGA信號(hào)和CVBS信號(hào)。視頻源的輸出端口與本實(shí)用新型的發(fā)射端的輸入端口配備適當(dāng)?shù)碾娎|。通常情況下，適當(dāng)?shù)碾娎|是一根HDMI電纜、YPBPR電纜、VGA電纜和CVBS電纜。發(fā)射端將視頻源的信號(hào)包括HDMI，YPBPR, VGA和CVBS信號(hào)轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)的Linx-Net協(xié)議信號(hào)，通過網(wǎng)口輸出到本實(shí)用新型的高清視頻矩陣，發(fā)射端和本實(shí)用新型的高清視頻矩陣之間通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線連接。接收端將標(biāo)準(zhǔn)的Linx-Net協(xié)議信號(hào)還原成為視頻信號(hào)，如HDMI，YPBPR, VGA和CVBS信號(hào)。接收端和本實(shí)用新型的高清視頻矩陣通過網(wǎng)線連接。接收端和顯示器通過適當(dāng)?shù)碾娎|連接，通常情況下，適當(dāng)?shù)碾娎|是一根HDMI電纜、YPBPR電纜、VGA電纜和CVBS電纜。顯示器是為了顯示應(yīng)用的內(nèi)容，如視頻。通常情況下，顯示器是一個(gè)高清晰度電視，包括液晶電視，等離子電視，DLP電視，或者電腦顯示器，包括液晶顯示器和其他平板顯示器，同時(shí)也包含高清晰度的投影儀和投影機(jī)。本實(shí)用新型的高清視頻矩陣可以支持多路發(fā)射端和多路接收端同時(shí)連接，并進(jìn)行切換。參照?qǐng)D3，示出了本實(shí)用新型中矩陣工作模式的示意圖。在圖3中，I、編解碼芯片；2、CVBS、YPBPR、VGA、DVI、HDMI、SDI、音頻信號(hào)輸入輸出；3、DDR ;4、切換芯片；5、主控裝置。從圖3中，可以看出本實(shí)用新型中矩陣工作模式，具體如下所述[0056]矩陣的切換芯片采用國外某大型芯片公司的切換芯片，支持輸入輸出的帶寬高達(dá)6.25Gbps,輸入輸出切換的時(shí)間小于100ms,而且支持輸入輸出路數(shù)的自定義,任意端口均可被定義成輸入或者輸出。矩陣的編解碼芯片同樣采用國外大型芯片公司的芯片，支持雙路H. 264協(xié)議編解碼，支持無損編解碼，編解碼的效率可以高達(dá)業(yè)界平均水平的4倍以上。編解碼的延時(shí)可以控制在20ms以內(nèi)，編解碼芯片外掛2個(gè)DDR2，一個(gè)編解碼芯片可以支持六路輸入或者輸出信號(hào)的編解碼。所有視頻通過視頻輸入輸出部分連接到切換部分的編解碼芯片，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷和視頻輸入輸出部分連接的是輸入還是輸出信號(hào)，如果是輸入信號(hào)，則將該信號(hào)解碼，反之則進(jìn)行編碼。輸入信號(hào)經(jīng)過編解碼芯片解碼之后輸入到切換芯片中進(jìn)行切換，或者是從切換芯片輸出的信號(hào)輸入到編解碼芯片進(jìn)行編碼，然后通過視頻輸入輸出部分輸出。本實(shí)用新型的矩陣采用免費(fèi)的Iinux嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)的編解碼，真正實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的無損編解碼，可以達(dá)到非常高清的圖像效果，同時(shí)切換芯片可以任意配置，因此實(shí)現(xiàn)了一種非對(duì)稱的全新矩陣。本實(shí)用新型的矩陣的輸入輸出部分采用RJ45接口作為視頻的輸入輸出接口，支持CVBS、YPBPR、VGA、DVI、HDMI、SDI等視頻信號(hào)的輸入輸出，同時(shí)支持模擬音頻和數(shù)字音頻的輸入輸出。本實(shí)用新型的矩陣采用全高清真彩3. 5英寸觸摸屏進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)輸入輸出的任意配置，矩陣的任意切換，支持11種場(chǎng)景的保存和調(diào)用，同時(shí)能實(shí)時(shí)查看當(dāng)前矩陣的具體配置狀態(tài)。本實(shí)用新型的矩陣支持冗余電源備份，支持7——24小時(shí)使用，任意一路電源出現(xiàn)故障矩陣會(huì)無縫的自動(dòng)切換到備份電源，支持電源的熱插拔更換。本實(shí)用新型所提供的一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣實(shí)現(xiàn)了真正的支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣，該非對(duì)稱混合矩陣可以支持120米范圍內(nèi)的傳輸距離?？傊緦?shí)用新型提供了一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于，包括視頻輸入輸出裝置、視頻切換裝置、觸摸屏控制裝置、冗余電源裝置和外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置；所述視頻輸入輸出裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述觸摸屏控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述冗余電源裝置通過所述線纜與所述視頻切換裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述視頻輸入輸出裝置的接口形式包括RJ45接口，所述RJ45接口支持的視頻信號(hào)的格式包括CVBS視頻信號(hào)、YPBPR視頻信號(hào)、VGA視頻信號(hào)、DVI視頻信號(hào)、HDMI視頻信號(hào)、SDI視頻信號(hào)、模擬音頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述視頻切換裝置的芯片能夠依據(jù)客戶的需求自定義輸入輸出的路數(shù)和輸入輸出的端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述視頻切換裝置的編解碼芯片支持的編解碼的格式包括雙路H. 264協(xié)議編解碼和無損編解碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述編解碼的延時(shí)時(shí)間的范圍為O—20ms。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述編解碼芯片外掛2個(gè)DDR2，一個(gè)編解碼芯片能夠支持6路輸入信號(hào)的編解碼或6路輸出信號(hào)的編解碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，其特征在于 所述冗余電源裝置包括冗余電源備份單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種支持任意視頻輸入輸出的非對(duì)稱高清視頻矩陣，包括視頻輸入輸出裝置、視頻切換裝置、觸摸屏控制裝置、冗余電源裝置和外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置；所述視頻輸入輸出裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述觸摸屏控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述外部RS232控制裝置兼LAN控制裝置通過線纜與所述視頻切換裝置相連；所述冗余電源裝置通過所述線纜與所述視頻切換裝置相連；該矩陣能夠真正的做到支持混合信號(hào)輸入和混合信號(hào)輸出的非對(duì)稱混合矩陣。
文檔編號(hào)H04N5/268GK202424877SQ20122002777
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者趙昱 申請(qǐng)人:北京凱新創(chuàng)達(dá)科技發(fā)展有限公司