本發(fā)明涉及音視頻顯示和控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種kvm光矩陣切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在音視頻顯示和控制、安防等領(lǐng)域，矩陣切換系統(tǒng)是必不可少的設(shè)備之一，其最基本的應(yīng)用功能是在具體的使用場(chǎng)景中相互切換各種類(lèi)型的音視頻信號(hào)。

在傳統(tǒng)的視頻矩陣切換系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)矩陣、混合矩陣、模擬矩陣或數(shù)字矩陣)中，通常是各類(lèi)型的視頻源(包括hdmi、dvi、vga等)連接矩陣切換系統(tǒng)的輸入端口，各類(lèi)型輸出端口(包括hdmi、dvi、vga等類(lèi)型的接口)連接顯示設(shè)備，通過(guò)控制軟件將輸入端口與輸出端口建立聯(lián)通性從而實(shí)現(xiàn)任意種類(lèi)的輸入視頻源到任意種類(lèi)的視頻輸出的功能特性。這種實(shí)現(xiàn)方式需要直連各類(lèi)視頻接口線，不能滿足長(zhǎng)距離音視頻傳輸?shù)男枨?；無(wú)法滿足數(shù)據(jù)鏈路的備份和雙機(jī)熱備功能，系統(tǒng)的安全性和可靠性無(wú)法保證。局限于各種類(lèi)型的輸入輸出板卡，對(duì)生產(chǎn)維護(hù)和施工以及后續(xù)的用戶使用都帶來(lái)了巨大的不便，易用性不強(qiáng)。

普通的光纖矩陣切換系統(tǒng)中，是將各類(lèi)型視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，傳入矩陣切換系統(tǒng)輸入端口轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，通過(guò)切換連接到系統(tǒng)的輸出端口轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，光信號(hào)傳輸?shù)浇邮昭b置將光信號(hào)還原成電信號(hào)。這種設(shè)計(jì)只是滿足了視頻的遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景，但是由于不能鏈路備份，不能雙機(jī)備份，故不能滿足安全性和可靠性的需求；需要人為的區(qū)分輸入槽位輸入端口或輸出槽位輸出端口。

眾所周知，所謂矩陣切換系統(tǒng)是有著大量端口的切換系統(tǒng)，這給設(shè)備生產(chǎn)以及施工和后期應(yīng)用同樣帶來(lái)巨大不便。不具備遠(yuǎn)端kvm(key，video，mouse即鍵盤(pán)、視頻和鼠標(biāo))切換功能，且不具備狀態(tài)回顯功能的矩陣系統(tǒng)不能滿足用戶本地切換遠(yuǎn)端視頻源的需要。在廣播電視領(lǐng)域、音視頻顯控領(lǐng)域、安防以及軍事領(lǐng)域等對(duì)設(shè)備的安全性和可靠性、施工和操作的簡(jiǎn)易性有較高的要求，而且源端和顯示端往往距離較遠(yuǎn)。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即為了解決如何實(shí)現(xiàn)混插功能的技術(shù)問(wèn)題，提供一種kvm光矩陣切換系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下技術(shù)方案：

一種kvm光矩陣切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)送端、接收端和切換控制設(shè)備；其中：

所述發(fā)送端包括：

第一信號(hào)收發(fā)裝置，與至少二第一光模塊相連，用于將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包以及接收鍵鼠信號(hào)；

所述至少二第一光模塊，用于將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；

所述接收端包括：

第二信號(hào)收發(fā)裝置，與至少二第二光模塊相連，用于根據(jù)至少二數(shù)據(jù)鏈路的連接狀態(tài)以及優(yōu)先級(jí)確定一數(shù)據(jù)鏈路，并將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)以及發(fā)送鍵鼠信號(hào)；

所述至少二第二光模塊，用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)據(jù)包；

所述切換控制設(shè)備，用于建立所述發(fā)送端與所述接收端之間的所述至少二數(shù)據(jù)鏈路。

優(yōu)選地，所述至少二第一光模塊中的任一具有第一發(fā)送接口和第一接收接口；

所述第一信號(hào)收發(fā)裝置具體包括：

第一處理器，與至少二第一光口相連，用于將所述視頻信號(hào)進(jìn)行打包，生成所述數(shù)據(jù)包，并且接收鍵鼠信號(hào)，并將所述鍵鼠信號(hào)發(fā)送至第一控制器；

所述第一控制器，用于將所述鍵鼠信號(hào)傳輸至視頻源，以進(jìn)行顯示；

所述至少二第一光口，分別與所述至少二第一光模塊的所述第一發(fā)送接口、所述第一接收接口相連，用于與所述第一發(fā)送接口配合將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，與所述第一接收接口配合將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)據(jù)包，并實(shí)現(xiàn)互為備份。

優(yōu)選地，所述至少二第二光模塊中的任一具有第二發(fā)送接口和第二接收接口；

所述第二信號(hào)收發(fā)裝置具體包括：

第二處理器，用于根據(jù)所述至少二數(shù)據(jù)鏈路的連接狀態(tài)以及優(yōu)先級(jí)確定所述一數(shù)據(jù)鏈路，并從至少二第二光口接收所述數(shù)據(jù)包并進(jìn)行解包，以輸出顯示，以及將鍵鼠信號(hào)進(jìn)行打包并將該包發(fā)送至所述第二發(fā)送接口；

第二控制器，用于接收所述鍵鼠信號(hào)并將其發(fā)送至所述第二處理器；

所述至少二第二光口，分別與所述至少二第二光模塊的所述第二發(fā)送接口、所述第二接收接口相連，用于與所述第二發(fā)送接口配合將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成所述光信號(hào)，與所述第二接收接口配合將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)據(jù)包，并實(shí)現(xiàn)互為備份。

優(yōu)選地，所述第二處理器還用于根據(jù)數(shù)據(jù)包格式，對(duì)所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行分包，并驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)包是否完整，如果是，則將各分包組成視頻幀并進(jìn)行輸出。

優(yōu)選地，所述第二處理器還用于在所述數(shù)據(jù)包不完整時(shí)，則觸發(fā)所述至少二第二光口進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述第二處理器還用于在進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換時(shí)，將當(dāng)前的視頻幀進(jìn)行凍結(jié)，直至切換到另一數(shù)據(jù)鏈路并接收到完整的視頻幀為止。

優(yōu)選地，所述第二處理器還用于在解包后的視頻信號(hào)的圖層上疊加一新圖層；

鍵盤(pán)利用組合鍵將疊加后的圖層呼出。

優(yōu)選地，所述切換控制設(shè)備具體包括：

多個(gè)io卡，分別與所述發(fā)送端、接收端相連，用于傳輸所述視頻信號(hào)和所述鍵鼠信號(hào)；

切換單元，用于切換所述多個(gè)io卡；

中央處理單元，用于控制所述多個(gè)io卡以及所述切換單元，以確保所述視頻信號(hào)和所述鍵鼠信號(hào)在所述多個(gè)io卡上的連通性。

優(yōu)選地，鍵盤(pán)，呼出登錄信息，并主動(dòng)觸發(fā)所述中央處理單元并與之進(jìn)行通訊；

所述中央處理單元，響應(yīng)于所述通訊，并校驗(yàn)所述登錄信息，如果所述登錄信息匹配，則將在位視頻源信號(hào)發(fā)送至所述第一信號(hào)收發(fā)裝置，并在回顯界面顯示對(duì)應(yīng)的端口狀態(tài)。

優(yōu)選地，與所述接收端相連的多個(gè)io卡包括：

第三光口，連接有第三光模塊；

第三處理器，用于將對(duì)經(jīng)所述第二信號(hào)收發(fā)裝置傳輸來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行解析并將解析結(jié)果傳輸至第四處理器，還用于將由第四處理器傳輸來(lái)的電信號(hào)發(fā)送至所述第三光模塊；

所述第三光模塊，還與所述第二信號(hào)收發(fā)裝置相連，用于將由所述鍵鼠信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將其傳輸至所述第三處理器，還用于將由所述第三處理器發(fā)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將其發(fā)送至所述第二信號(hào)收發(fā)裝置；

與所述發(fā)送端相連的多個(gè)io卡包括：

第四光口，連接有第四光模塊；

第四處理器，用于將所述解析結(jié)果傳輸至所述第四光模塊，還用于將由視頻信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)發(fā)送至所述第三處理器；

所述第四光模塊，用于所述解析結(jié)果轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將所述光信號(hào)發(fā)送至所述第一信號(hào)收發(fā)裝置，還用于將由所述視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將所述電信號(hào)發(fā)送至所述第四處理器。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種kvm光矩陣切換系統(tǒng)。該系統(tǒng)分別在發(fā)送端和接收端設(shè)置第一信號(hào)收發(fā)裝置和第二信號(hào)收發(fā)裝置，以及至少兩個(gè)第一光模塊和至少兩個(gè)第二光模塊，然后，在發(fā)送端和接收端之間通過(guò)切換控制設(shè)備來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行切換。因此，只需要一種統(tǒng)一設(shè)計(jì)的板卡，不再局限于輸入輸出的方向，即不再區(qū)分輸入槽位、輸入端口以及輸出槽位、輸出端口，通過(guò)與接入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備通信來(lái)自動(dòng)適配端口是作為輸入端口使用還是作為輸出端口使用。由此，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了光矩陣系統(tǒng)的混插功能，用戶可以自定義輸入端口和輸出端口，工程施工人員可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備隨意插入到光矩陣系統(tǒng)中，從而給光矩陣系統(tǒng)的實(shí)施帶來(lái)極大的易操作性。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的kvm光矩陣切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的kvm光矩陣切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

為了滿足在音視頻顯控領(lǐng)域、安防等領(lǐng)域內(nèi)對(duì)安全性、可靠性、施工和操作的簡(jiǎn)易性等各方面的需求，本發(fā)明實(shí)施例提供一種kvm光矩陣切換系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)10包括發(fā)送端11、接收端12和切換控制設(shè)備13。其中，發(fā)送端11包括：第一信號(hào)收發(fā)裝置111與至少二第一光模塊112相連，用于將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包以及接收鍵鼠信號(hào)。至少二第一光模塊112用于將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。接收端12包括：第二信號(hào)收發(fā)裝置121與至少二第二光模塊122相連，用于根據(jù)至少二數(shù)據(jù)鏈路的連接狀態(tài)以及優(yōu)先級(jí)確定一數(shù)據(jù)鏈路，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)以及發(fā)送鍵鼠信號(hào)。至少二第二光模塊122用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包。切換控制設(shè)備13用于建立發(fā)送端與接收端之間的至少二數(shù)據(jù)鏈路。

在上述實(shí)施例中，kvm是指key鍵盤(pán)、video視頻、mouse鼠標(biāo)的縮寫(xiě)。發(fā)送端也是鍵鼠信號(hào)的接收端。接收端也是鍵鼠信號(hào)的發(fā)送端。

這里，kvm光矩陣切換系統(tǒng)也可稱(chēng)之為光矩、光矩陣或光矩陣切換系統(tǒng)，有關(guān)光矩、光矩陣或光矩陣切換系統(tǒng)的主題也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

上述第一光模塊和第二光模塊可以為單?；蚨嗄９饽K。上述光模塊成對(duì)地配置。

本實(shí)施例通過(guò)采用上述技術(shù)方案，只需要一種統(tǒng)一設(shè)計(jì)的板卡，不再局限于輸入輸出的方向，即不再區(qū)分輸入槽位、輸入端口以及輸出槽位、輸出端口，通過(guò)與接入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備通信來(lái)自動(dòng)適配端口是作為輸入端口使用還是作為輸出端口使用。由此，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了光矩陣系統(tǒng)的混插功能，用戶可以自定義輸入端口和輸出端口，工程施工人員可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備隨意插入到光矩陣系統(tǒng)中，從而給光矩陣系統(tǒng)的實(shí)施帶來(lái)極大的易操作性。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，上述至少二第一光模塊中的任一具有第一發(fā)送接口和第一接收接口。如圖2所示，第一信號(hào)收發(fā)裝置20具體包括：第一處理器22、第一控制器24和至少二第一光口(26,28)。其中，第一處理器與至少二第一光口相連，用于將視頻信號(hào)進(jìn)行打包，生成數(shù)據(jù)包，并且接收鍵鼠信號(hào)，并將鍵鼠信號(hào)發(fā)送至第一控制器。第一控制器用于將鍵鼠信號(hào)傳輸至視頻源，以進(jìn)行顯示。至少二第一光口分別與至少二第一光模塊的第一發(fā)送接口、第一接收接口相連，用于與第一發(fā)送接口配合將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，與第一接收接口配合將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，并實(shí)現(xiàn)互為備份。

其中，光模塊具有兩個(gè)方向的接口，其中一個(gè)是發(fā)送接口，另一個(gè)是接收接口。發(fā)送接口將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并通過(guò)光纖進(jìn)行發(fā)送。接收接口接收來(lái)自光纖的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。成對(duì)的兩個(gè)光模塊之間通過(guò)光纖連接，從而可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的雙向傳輸。

舉例來(lái)說(shuō)，以第一光模塊和第二光模塊成對(duì)配置為例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，這里的“第一”和“第二”僅僅是為了區(qū)分兩個(gè)光模塊而已。

其中，第一光模塊和第二光模塊通過(guò)兩根光纖連接。第一光模塊的發(fā)送接口通過(guò)光纖連接至第二光模塊的接收接口；第一光模塊的接收接口通過(guò)光纖連接至第二光模塊的發(fā)送接口，從而形成了光信號(hào)的收發(fā)線路。

發(fā)送端和接收端的信號(hào)收發(fā)裝置分別具有至少兩個(gè)光口。該至少兩個(gè)光口可以分別與光模塊的兩個(gè)接口相連，從而使得發(fā)送端的信號(hào)收發(fā)裝置的至少兩個(gè)光口為互為備份的兩個(gè)接口，接收端的信號(hào)收發(fā)裝置的至少兩個(gè)光口為互為備份的兩個(gè)接口。

這里，備份的目的是為了提高kvm光矩陣切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。假設(shè)信號(hào)收發(fā)裝置具有第一光口和第二光口。假如第一光口壞掉，或者連接第一光口的光纖斷掉，亦或是接入第一光口的光模塊壞掉。這樣，第一光口所在的傳輸鏈路或通信鏈路不能正常傳輸數(shù)據(jù)，反映出來(lái)的現(xiàn)象就是視頻無(wú)法顯示、音頻無(wú)法播放、鍵鼠無(wú)法操作等。而本發(fā)明通過(guò)第一光口和第二光口的備份，實(shí)現(xiàn)在第一光口所在傳輸鏈路或通信鏈路出現(xiàn)異常時(shí)，第二光口所在鏈路會(huì)自動(dòng)啟用。這里，第二光口就是第一光口的備份鏈路。同理，如果第二光口所在的鏈路出現(xiàn)異常，第一光口所在的鏈路會(huì)自動(dòng)啟用。這時(shí)，第一光口就是第二光口的備份鏈路。這樣，第一光口和第二光口互為備份，由此實(shí)現(xiàn)了任何一條鏈路出現(xiàn)故障，另一條鏈路會(huì)自動(dòng)取代該出現(xiàn)故障的鏈路而保證傳輸鏈路或通信鏈路的暢通。

上述第一處理器例如可以為可編程邏輯器件、數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用集成電路器件等，但絕不限于此。

第一信號(hào)收發(fā)裝置的第一處理器接收到有效的視頻信號(hào)后，將該視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包，然后將數(shù)據(jù)包通過(guò)至少兩個(gè)光口發(fā)送至光模塊，光模塊的發(fā)送接口再將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并通過(guò)光纖發(fā)送至切換控制設(shè)備。

其中，有效的視頻信號(hào)可以是hdmi、dvi、vga、sdi等各種類(lèi)型的視頻源信號(hào)。視頻源可以是計(jì)算機(jī)。視頻源可以通過(guò)usb接口與信號(hào)收發(fā)裝置相連。

上述實(shí)施例通過(guò)信號(hào)收發(fā)裝置的至少兩個(gè)光口同時(shí)將數(shù)據(jù)包發(fā)送至切換控制設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)在發(fā)送端的備份功能，由此，有效地解決了因發(fā)送端光纖折斷等原因造成的數(shù)據(jù)斷路的問(wèn)題。

另外，本發(fā)明實(shí)施例還可以連接至兩臺(tái)處于同一局域網(wǎng)中的切換控制設(shè)備，從而可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在發(fā)送端的雙機(jī)備份功能。由此，解決了因kvm光矩陣切換系統(tǒng)宕機(jī)而造成的數(shù)據(jù)斷路的問(wèn)題，進(jìn)一步提升了kvm光矩陣切換系統(tǒng)的安全性和可靠性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能知道，為了確保視頻信號(hào)發(fā)送端可以在實(shí)際應(yīng)用中正常工作，其還可以包括視頻接口數(shù)據(jù)線、usb數(shù)據(jù)線和光纖。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，至少二第二光模塊中的任一具有第二發(fā)送接口和第二接收接口。如圖3所示，上述第二信號(hào)收發(fā)裝置具體包括：第二處理器、第二控制器和至少二第二光口。其中，第二處理器32用于根據(jù)至少二數(shù)據(jù)鏈路的連接狀態(tài)以及優(yōu)先級(jí)確定一數(shù)據(jù)鏈路，并從至少二第二光口接收數(shù)據(jù)包并進(jìn)行解包，以輸出顯示，以及將鍵鼠信號(hào)進(jìn)行打包并將該包發(fā)送至第二發(fā)送接口。第二控制器34用于接收鍵鼠信號(hào)并將其發(fā)送至第二處理器。至少二第二光口(36,38)分別與至少二第二光模塊的第二發(fā)送接口、第二接收接口相連，用于與第二發(fā)送接口配合將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，與第二接收接口配合將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，并實(shí)現(xiàn)互為備份。

本實(shí)施例中，有關(guān)第二處理器、第二控制器和第二光口的說(shuō)明可以參見(jiàn)第一處理器、第一控制器和第一光口的說(shuō)明，在此不再贅述。

第二控制器用于接收鍵鼠信號(hào)(即鍵盤(pán)鼠標(biāo)數(shù)據(jù))，并將該鍵鼠信號(hào)發(fā)送至第二處理器。在實(shí)際應(yīng)用中，第二控制器可以通過(guò)usb接口來(lái)接收鍵鼠信號(hào)。第二處理器接收到鍵鼠信號(hào)后，將其進(jìn)行數(shù)據(jù)打包并發(fā)送至光模塊。然后，光模塊的發(fā)送接口將打包后的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)發(fā)送至切換控制設(shè)備。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能知道，為了確保視頻信號(hào)接收端可以在實(shí)際應(yīng)用中正常工作，本發(fā)明實(shí)施例還可以包括視頻接口數(shù)據(jù)線、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和光纖。視頻信號(hào)接收端與顯示器、鍵盤(pán)和鼠標(biāo)建立連接。鍵盤(pán)鼠標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)usb接口被信號(hào)收發(fā)裝置中控制單元接收并將數(shù)據(jù)傳到處理單元，該處理單元將數(shù)據(jù)打包發(fā)送給光模塊，該光模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)發(fā)送出去。

發(fā)送端和接收端的第一信號(hào)收發(fā)裝置和第二信號(hào)收發(fā)裝置的至少兩個(gè)光口通過(guò)光模塊與切換控制設(shè)備的任意兩個(gè)端口連接，從而可以在發(fā)送端和接收端之間建立連接關(guān)系，進(jìn)而可以在接收端實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的雙鏈路備份。即：任何一條傳輸鏈路/通信鏈路的光纖或光模塊出現(xiàn)故障后都能保證數(shù)據(jù)的正常傳輸。由此，提高了kvm光矩陣切換系統(tǒng)的可靠性。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，上述第二處理器32還用于根據(jù)數(shù)據(jù)包格式，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分包，并驗(yàn)證數(shù)據(jù)包是否完整，如果是，則將各分包組成視頻幀并進(jìn)行輸出。

在接收端，與第二信號(hào)收發(fā)裝置連接的光模塊接收光信號(hào)并將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然后，第二信號(hào)收發(fā)裝置的第二處理器對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解包。如果解包得到的視頻信號(hào)是有效的視頻信號(hào)，則第二處理器將該視頻信號(hào)發(fā)送至顯示器進(jìn)行顯示。

在另一個(gè)可選的實(shí)施例中，上述第二處理器32還用于在數(shù)據(jù)包不完整時(shí)，則觸發(fā)至少二第二光口進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換。

在又一個(gè)可選的實(shí)施例中，上述第二處理器32還用于在進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換時(shí)，將當(dāng)前的視頻幀進(jìn)行凍結(jié)，直至切換到另一數(shù)據(jù)鏈路并接收到完整的視頻幀為止。

本實(shí)施例中，第二處理器在檢測(cè)到視頻信號(hào)切換動(dòng)作時(shí)，凍結(jié)當(dāng)前輸出的視頻幀并在該視頻信號(hào)切換動(dòng)作完成后輸出視頻信號(hào)。由此，可以實(shí)現(xiàn)不同分辨率視頻之間的無(wú)縫切換，沒(méi)有黑屏、花屏的現(xiàn)象。

在又一個(gè)可選的實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)連接狀態(tài)的回顯，基于圖層疊加技術(shù)原理，上述第二處理器32還用于在解包后的視頻信號(hào)的圖層上疊加一新圖層；鍵盤(pán)利用組合鍵將疊加后的圖層呼出。

下面舉例說(shuō)明視頻回顯的工作過(guò)程。

以通過(guò)鍵盤(pán)呼出顯示器的登錄界面為例，通過(guò)鍵盤(pán)主動(dòng)發(fā)起與切換控制設(shè)備之間的通訊。其中，切換控制設(shè)備包括中央處理器，該中央處理器與鍵盤(pán)建立通訊連接。鍵盤(pán)通過(guò)中斷的方式觸發(fā)中央處理器。該中央處理器查詢到通訊包后，校驗(yàn)登錄信息。如果該登錄信息匹配，則將屬于該用戶的在位視頻源信號(hào)發(fā)送至接收端的信號(hào)收發(fā)裝置，并在回顯界面顯示對(duì)應(yīng)的端口狀態(tài)。這樣，通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的屬于當(dāng)前登錄用戶的在位端口，可以提供不同視頻源之間的切換，即：將對(duì)端的視頻源信號(hào)切換到當(dāng)前的顯示器，或者，將對(duì)端的視頻源信號(hào)切換到當(dāng)前的顯示器且將當(dāng)前的鍵鼠通道切換到對(duì)端的視頻源，從而實(shí)現(xiàn)利用本地鍵鼠帶有權(quán)限地控制遠(yuǎn)端視頻源的目的。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，切換控制設(shè)備具體包括：多個(gè)io卡、切換單元和中央處理單元。其中，多個(gè)io卡分別與發(fā)送端、接收端相連，用于傳輸視頻信號(hào)和鍵鼠信號(hào)。切換單元用于切換多個(gè)io卡。中央處理單元用于控制多個(gè)io卡以及切換單元，以確保視頻信號(hào)和鍵鼠信號(hào)在多個(gè)io卡上的連通性。

其中，上述中央處理單元可以對(duì)光模塊和信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行控制。例如：中央處理單元通過(guò)rs485串行總線實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊和信號(hào)收發(fā)裝置的控制。中央處理單元還可以通過(guò)spi控制總線來(lái)控制切換單元。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，鍵盤(pán)呼出登錄信息，并主動(dòng)觸發(fā)中央處理單元并與之進(jìn)行通訊。中央處理單元響應(yīng)于通訊，并校驗(yàn)登錄信息，如果登錄信息匹配，則將在位視頻源信號(hào)發(fā)送至第一信號(hào)收發(fā)裝置，并在回顯界面顯示對(duì)應(yīng)的端口狀態(tài)。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，與接收端相連的多個(gè)io卡具體包括：第三光口、第三處理器和第三光模塊。其中，第三光口連接有第三光模塊。第三處理器用于將對(duì)經(jīng)第二信號(hào)收發(fā)裝置傳輸來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行解析并將解析結(jié)果傳輸至第四處理器，還用于將由第四處理器傳輸來(lái)的電信號(hào)發(fā)送至第三光模塊。第三光模塊還與第二信號(hào)收發(fā)裝置相連，用于將由鍵鼠信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將其傳輸至第三處理器，還用于將由第三處理器發(fā)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將其發(fā)送至第二信號(hào)收發(fā)裝置。與發(fā)送端相連的多個(gè)io卡包括：第四光口、第四處理器和第四光模塊。其中，第四光口連接有第四光模塊。第四處理器用于將解析結(jié)果傳輸至第四光模塊，還用于將由視頻信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)發(fā)送至第三處理器。第四光模塊用于解析結(jié)果轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送至第一信號(hào)收發(fā)裝置，還用于將由視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將電信號(hào)發(fā)送至第四處理器。

下面結(jié)合圖4以優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行詳細(xì)闡述。

本實(shí)施例中，定義與發(fā)送端的信號(hào)收發(fā)裝置相連的光模塊為第一光模塊，與切換控制設(shè)備的io卡相連的光模塊為第三光模塊，與接收端的信號(hào)收發(fā)裝置相連的光模塊為第二光模塊。

如圖4所示，視頻源401通過(guò)視頻接口線將視頻傳輸至發(fā)送端的第一信號(hào)收發(fā)裝置402。第一信號(hào)收發(fā)裝置402的第一處理器4021將接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行打包，并以數(shù)據(jù)流的形式將視頻數(shù)據(jù)包發(fā)送至第一光模塊(403,404)，第一光模塊(403,404)的發(fā)送接口將視頻數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將其發(fā)送至切換控制設(shè)備405中的io卡(4051)的第三光模塊(40511)。然后，第三光模塊(40511)將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，之后將其發(fā)送至io卡4051的第三處理器40512。這里，第三處理器40512接收到的即為發(fā)送端的信號(hào)收發(fā)裝置402中的第一處理器4021發(fā)送的視頻信號(hào)流。第三處理器40512通過(guò)包格式的包頭和包尾解析出完整的視頻數(shù)據(jù)并將其進(jìn)行緩存，然后，將其發(fā)送至切換控制設(shè)備405的信號(hào)通道。由于第三處理器40512緩存一個(gè)完整的視頻數(shù)據(jù)包，所以，其發(fā)出的視頻數(shù)據(jù)總是一個(gè)完整有效的數(shù)據(jù)包。又由于包格式支持可變長(zhǎng)度，所以，在視頻數(shù)據(jù)流的速度一定的情況下，本發(fā)明提出的kvm光矩陣切換系統(tǒng)可以支持不同刷新率的視頻格式。在切換控制設(shè)備405中，切換單元4053將與發(fā)送端相連的io卡4051接收的視頻數(shù)據(jù)包切換到與接收端相連的io卡4052。與接收端相連的io卡4052中的第三處理器40522對(duì)切換來(lái)的視頻數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢測(cè)，并將該視頻數(shù)據(jù)包發(fā)送至與接收端相連的至少兩個(gè)光模塊(406,407)。然后，該光模塊將視頻數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并通過(guò)發(fā)送接口發(fā)送至接收端的至少兩個(gè)第二光模塊(406,407)。該第二光模塊(406,407)再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將其傳輸至第二處理器4081。第二處理器4081根據(jù)線路的連接狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路/傳輸鏈路或通信鏈路的優(yōu)先等級(jí)，選擇一條通道為主通道，然后，根據(jù)數(shù)據(jù)包格式，將光模塊(406,407)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)(視頻數(shù)據(jù)流)進(jìn)行分包，并驗(yàn)證視頻數(shù)據(jù)流是否是完整包。如果是，則將視頻數(shù)據(jù)流寫(xiě)入當(dāng)前的寫(xiě)入緩存。接著，再將各個(gè)分包組成一個(gè)視頻幀進(jìn)行緩存并驗(yàn)證其是否是完整的數(shù)據(jù)包。如果是，則將緩存的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)變?yōu)榇敵龅木彺?。將待輸出的緩存進(jìn)行輸出即為正常顯示的圖像。如果視頻數(shù)據(jù)流不是完整的數(shù)據(jù)包，或者當(dāng)前鏈路異常(例如：光線折斷、光模塊異常等)，再或者另一條鏈路的優(yōu)先級(jí)主動(dòng)變高等，則第二處理器4081觸發(fā)接收端的信號(hào)收發(fā)裝置408的光口進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行主備轉(zhuǎn)換時(shí)，接收端的第二信號(hào)收發(fā)裝置408的第二處理器4081將當(dāng)前的視頻幀進(jìn)行凍結(jié)，即顯示器409上會(huì)顯示主備倒換前的最后一幀視頻，直至切換到另一條傳輸鏈路并收到完整的視頻幀為止，然后，將收到的完整視頻幀輸出至顯示器，從而，實(shí)現(xiàn)了主備過(guò)程的無(wú)縫倒換，這其中看不到黑屏、花屏和縮放的過(guò)程。

再如圖4所示，鍵鼠信號(hào)(鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)流)與視頻信號(hào)流正好反向。鍵盤(pán)411、鼠標(biāo)410通過(guò)usb連接至接收端的第二信號(hào)收發(fā)裝置408的usb接口。第二信號(hào)收發(fā)裝置408的第二控制器4082周期性地采集usb數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送至第二處理器4081，然后，第二處理器4081將鍵鼠信號(hào)進(jìn)行打包并發(fā)送至第二光模塊(406,407)。其中，對(duì)鍵鼠信號(hào)的打包方式可以采用對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行打包的方式。至少兩個(gè)第二光模塊(406,407)將打包的鍵鼠信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后發(fā)送至切換控制設(shè)備405的io卡4052連接的至少兩個(gè)光模塊40521。在接收端的第二信號(hào)收發(fā)裝置408的光口與切換控制設(shè)備405的io卡4052上的光口之間傳輸?shù)氖窍嗤臄?shù)據(jù)，所以，形成了鍵鼠數(shù)據(jù)包流的雙鏈路備份。因此，與io卡(4051,4052)連接的光模塊始終能接收到鍵鼠信號(hào)。與io卡4052連接的第三光模塊40521將鍵鼠信號(hào)發(fā)送至第三處理器40522。該處理器40522根據(jù)包格式將鍵鼠信號(hào)進(jìn)行分包且驗(yàn)證鍵鼠信號(hào)是否是完整的數(shù)據(jù)包，并始終緩存一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包。接著，該處理器40522將完整的鍵鼠數(shù)據(jù)包發(fā)送至切換單元4053的數(shù)據(jù)通道并將鍵鼠數(shù)據(jù)包傳輸至與發(fā)送端相連的io卡4051的第三處理器40512。該處理器40512將鍵鼠數(shù)據(jù)包傳輸至與發(fā)送端相連的第三光模塊(40511,40512)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后得到的光信號(hào)被發(fā)送至發(fā)送端的與第一信號(hào)收發(fā)裝置402相連的第一光模塊(403,404)。第一光模塊(403,404)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將該電信號(hào)發(fā)送至第一信號(hào)收發(fā)裝置402的第一處理器4021。然后，第一處理器4021根據(jù)鏈路的連通性以及優(yōu)先級(jí)，選擇一條鏈路作為鍵鼠信號(hào)的接收鏈路，將接收到的鍵鼠信號(hào)流分包并檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包的完整性，接著，將完整的鍵鼠信號(hào)包發(fā)送至第一控制器4022，第一控制器4022將鍵鼠信號(hào)經(jīng)usb接口傳輸至視頻源401(例如：計(jì)算機(jī))。這時(shí)，可以在視頻源401上可以看到代表鼠標(biāo)的符號(hào)，由此，通過(guò)鍵盤(pán)411和鼠標(biāo)410就可以操作視頻源401。

需要說(shuō)明的是，上述優(yōu)先級(jí)的確定可以預(yù)先設(shè)定。例如，可以接收端的第二信號(hào)收發(fā)裝置的任一光口為高優(yōu)先級(jí)端口，則會(huì)優(yōu)先接收來(lái)自指定端口的視頻信號(hào)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，文中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。實(shí)施例的選擇和描述是為了最佳地說(shuō)明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適于特定使用預(yù)期的各種變型。本發(fā)明的實(shí)施例可以省略上述技術(shù)特征中的一些技術(shù)特征，僅解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的部分技術(shù)問(wèn)題。而且，所描述的技術(shù)特征可以進(jìn)行任意組合。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。