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在多個輸出 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，都是單一信號的矩陣，例如視頻矩陣，VGA矩陣，DVI矩 陣等，這些矩陣實現(xiàn)了信號的切換。也有一些矩陣，是這些矩陣的組合，例如同時可以切換 音頻和視頻的混合型矩陣，這樣的矩陣，也只是對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，正朝著擁有廣播級質(zhì)量的高清晰數(shù)字視頻 發(fā)展，也就是要求達到HDTV質(zhì)量的視頻顯示。同時，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。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。包括標準清晰度的SD-SDI和高清晰度的HD-SDI接口，也包括 更高標準的3G-SDI。3G-SDI中的3G是指SDI信號的數(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，這在觀看動態(tài)視頻時的差別是 很大的。在實際應用中，液晶拼接幕墻作為顯示設(shè)備，已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字高清和3G顯示，而 前端的視頻源，卻還沒能全面實現(xiàn)數(shù)字高清和3G質(zhì)量，人們希望在使用中，當有數(shù)字高清 的HD-SDI信號時，液晶拼接幕墻可以顯示高清視頻效果；當有3G-SDI時，可以顯示3G的視 頻效果；而當只有模擬的CVBS時，需要顯示VGA信號時，系統(tǒng)也能向下兼容，簡單地切換為 CVBS信號或者VGA信號。眾所周知，實現(xiàn)信號的切換是矩陣設(shè)備，而目前并沒有一種矩陣設(shè)備可以同時兼 容多種格式的前端信號源，這就造成了大屏數(shù)字高清液晶拼接幕墻，無法同時兼容這么多 格式的前端信號源。
實用新型內(nèi)容本實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，該矩陣實現(xiàn)了多種信號格式，包括CVBS、VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S-Video, SDI各種信號 的輸入，SDI信號的輸出，最高數(shù)據(jù)傳輸率為3Gbit每秒的矩陣。SDI兼容SD/HD/3G標準。 本實用新型解決了數(shù)字高清液晶拼接幕墻對前端信號的兼容和切換的問題，結(jié)構(gòu)清晰，實 用性強。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種多輸入格式高速率矩陣包括多 個信號轉(zhuǎn)換板和一個矩陣主板，每個信號轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號并將其轉(zhuǎn)換為 SDI信號，該矩陣主板的輸入端接收多個來自信號轉(zhuǎn)換板的SDI信號，該矩陣主板將多個 SDI信號進行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號輸出至SDI接口，其中，信號轉(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包括CVBS、VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S-Video 及 SDI。所述信號轉(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，該視頻控制模塊用于接收另一部分輸入格式信 號，該視頻控制模塊將其接收的信號及來自接口轉(zhuǎn)換模塊的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該FPGA 模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SDI信號并輸出至矩陣主板。所述信號轉(zhuǎn)換板還包括與視頻控制模塊連接、用于存儲該信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動程序的內(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)動器， 還包括與交叉矩陣芯片連接用于控制的單片機，該連接器連接至信號轉(zhuǎn)換板，該電纜驅(qū)動 器連接至SDI接口，該連接器的數(shù)量與信號轉(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的通訊接口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)勢1、實現(xiàn)對多種模擬和數(shù)字、標清和高清的輸入信號的兼容，包括CVBS、VGA、DVI, HDMI、YPbPr、S-Video、SDI ；2、在實際應用中，實現(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 幕墻對各種前端視頻信號的兼容；3、結(jié)構(gòu)簡單、清晰，實用性強。

圖1為本實用新型的多輸入格式高速率矩陣結(jié)構(gòu)圖；圖2為信號轉(zhuǎn)換板的結(jié)構(gòu)圖；圖3為矩陣主板的結(jié)構(gòu)圖；圖4為應用實例圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。圖1為本實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 輸入信號轉(zhuǎn)換板，信號轉(zhuǎn)換板數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。所述信號輸入格式包括CVBS, VGA、DVI、HDMI、YPbPr、S_Video、SDI，所有輸入信號，經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換板，轉(zhuǎn)換為SDI信 號，并連接矩陣主板，所述矩陣主板實現(xiàn)矩陣功能。圖2為本實用新型矩陣信號轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)。如圖所示，DVI和HDMI信號經(jīng)過接口轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換為24位RGB信號，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，輸入FPGA模塊，轉(zhuǎn)換為SDI信號。輸入 的SDI信號不需要經(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，與矩陣主板相連接。信號轉(zhuǎn)換板還包括用于存儲該信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動程序的內(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轉(zhuǎn)換板的SDI信 號，經(jīng)過電纜均衡器均衡后，連接交叉矩陣芯片。一路連接器輸入對應一塊信號轉(zhuǎn)換板。信 號在交叉矩陣芯片處理后，經(jīng)電纜驅(qū)動器驅(qū)動輸出。控制信號經(jīng)過控制單片機，對交叉矩陣 芯片進行控制。下面結(jié)合實例對本實用新型進一步說明。圖4為輸入路數(shù)為32路，輸出路數(shù)也為32路的矩陣。輸入信號為HDMI格式。信號轉(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來實現(xiàn)32x32高速信號 切換，同時信號輸入端設(shè)置電纜均衡器，可以使用型號為LMH0034的芯片，信號輸出端設(shè)置 電纜驅(qū)動器，可以使用型號為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，包括多個信號轉(zhuǎn)換板和一個矩陣主板，每個信號轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號并將其轉(zhuǎn)換為SDI信號，該矩陣主板的輸入端接收多個來自信號轉(zhuǎn)換板的SDI信號，該矩陣主板將多個SDI信號進行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號輸出至SDI接口，其中，信號轉(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 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，該視頻控制模塊用于接收另一部分輸入格式信號，該視頻控制模塊將其接收 的信號及來自接口轉(zhuǎn)換模塊的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該FPGA模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SDI信 號并輸出至矩陣主板。
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，所述信號轉(zhuǎn)換板還包 括與視頻控制模塊連接、用于存儲該信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動程序的內(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)動器，還包括與交叉矩陣芯片連接用 于控制的單片機，該連接器連接至信號轉(zhuǎn)換板，該電纜驅(qū)動器連接至SDI接口，該連接器的 數(shù)量與信號轉(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的通訊接口。
專利摘要本實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，傳輸速率達到3G的SDI接口矩陣，其包括多個信號轉(zhuǎn)換板和一個矩陣主板，每個信號轉(zhuǎn)換板接收某一種輸入格式信號并將其轉(zhuǎn)換為SDI信號，該矩陣主板的輸入端接收多個來自信號轉(zhuǎn)換板的SDI信號，該矩陣主板將多個SDI信號進行切換，該矩陣主板的輸出端將切換后的SDI信號輸出至SDI接口，其中，信號轉(zhuǎn)換板的數(shù)量與矩陣主板的輸入端數(shù)量相同。本實用新型解決了數(shù)字高清液晶拼接幕墻對前端信號的兼容和切換的問題，結(jié)構(gòu)清晰，實用性強。
文檔編號H04N5/262GK201577135SQ200920265218
公開日2010年9月8日 申請日期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 申請人:安防制造(中國)有限公司;廣東響石數(shù)碼科技有限公司