CN103220473A - 一种可堆叠的高清视频矩阵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可堆叠的高清视频矩阵，包括视频输入输出装置、切换装置、触摸屏控制装置、冗余电源装置、外部RS232控制和LAN控制装置和堆叠装置；所述视频输入输出装置通过线缆与所述切换装置相连；所述触摸屏控制装置和所述切换装置通过线缆与所述外部RS232控制和LAN控制装置相连；所述切换装置通过线缆与所述堆叠装置相连；所述冗余电源装置通过线缆与所述外部RS232控制和LAN控制装置相连；所述堆叠装置通过线缆与所述切换装置相连；该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

Description

一种可堆叠的高清视频矩阵

技术领域

本发明涉及视频信号处理领域，特别是涉及一种可堆叠的高清视频矩阵。

背景技术

视频矩阵主要用于前端视频源和后端显示设备之间的相互切换，伴随着视频从模拟到数字，从标清到高清的不断发展，视频矩阵也经历了模拟矩阵到数字矩阵，标清矩阵到高清矩阵的逐步演变过程，发展至今，高清视频矩阵已经逐步替换了传统的模拟标清矩阵。一台视频矩阵主要由输入部分，输出部分，核心切换部分，控制部分以及电源部分几个部分组成。

目前已有的视频矩阵主要可分为模拟矩阵、高清视频矩阵、混合矩阵、混插矩阵等几种，和本发明最相近的是高清视频矩阵，高清视频矩阵由输入部分，输出部分，核心切换部分，控制部分以及电源部分几个部分组成，高清视频矩阵都是固定的输入路数和输出路数，一般有4路输入4路输出，8路输入8路输出，16路输入16输出，32路输入32路输出等几种规格。高清视频矩阵无堆叠功能，即二台或者多台的高清视频矩阵无法组合起来从而达到更大规模的矩阵。

现有的高清视频矩阵都是固定的输入路数和输出路数，一般只有4路输入4路输出，8路输入8路输出，16路输入16输出，32路输入32路输出等几种规格，每种规格是一种产品，虽然在输入输出的路数只是简单的成倍增长，但是在成本上却是差别非常大，尤其是大型矩阵，其成本更是高昂，而且随着高清视频矩阵输入输出路数的增加，矩阵电路十分复杂，其稳定性也会相应下降，因此现有的高清视频矩阵会存在成本昂贵和稳定性低的缺点，而且如果现场需要的矩阵规模非常大的话，现有的高清视频矩阵根本无法满足需求。

总之，目前的视频矩阵无法做到可堆叠的高清视频矩阵。

因而，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何找到一种新型的视频矩阵，能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种可堆叠的高清视频矩阵，该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

为了解决上述问题，本发明公开了一种可堆叠的高清视频矩阵，包括视频输入输出装置、切换装置、触摸屏控制装置、冗余电源装置、外部RS232控制装置兼LAN控制装置、堆叠装置；所述视频输入输出装置通过线缆与所述切换装置相连；所述触摸屏控制装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置；所述切换装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述切换装置通过线缆与所述堆叠装置相连；所述冗余电源装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述堆叠装置通过线缆与所述切换装置相连。

优选的，所述视频输入输出装置包括RJ45接口。

优选的，所述RJ45接口支持视频信号的输入输出、模拟音频和数字音频的输入输出；所述视频信号包括CVBS视频信号、YPBPR视频信号、VGA视频信号、DVI视频信号、HDMI视频信号和SDI视频信号。

优选的，所述切换装置包括编解码芯片单元，所述编解码芯片单元支持双路H.264协议编解码格式或无损编解码格式。

优选的，所述编解码芯片单元的延迟时间的范围为0——20ms。

优选的，所述每个编解码芯片单元外观2个DDR2；所述每个编解码芯片单元能够支持六路输入信号的编解码或六路输出信号的编解码。

优选的，所述冗余电源装置包括冗余电源备份单元。

优选的，若任一路的电源出现故障，所述冗余电源备份单元作为备用电源开始启动。

优选的，还包括：

通过linux嵌入式操作系统对视频信号进行编码和解码，获得视频信号的编码信号和视频信号的解码信号。

优选的，还包括：

堆叠接口包括4个DVI-I接口。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的可堆叠的高清视频矩阵解决了目前高清视频矩阵存在的一些缺点，最大的特点是可堆叠；本发明的矩阵之间可以组合，从而达到十分大的矩阵规模，例如两台8路输入8路输出的本发明矩阵可以堆叠成为一台16路输入16路输出的矩阵；如果10台这种矩阵则可以堆叠成为80路输入80路输出的矩阵。

2、采用本发明的可堆叠的高清视频矩阵，矩阵的成本会大大降低，甚至可以是使用现有高清视频矩阵的1/4的成本。

3、版发明的可堆叠的高清视频矩阵之间采用可锁定的DVI接口进行连接，通过小型矩阵堆叠而成大型矩阵，可以大大提高整个系统的稳定性。

综上所述，本发明的可堆叠的高清视频矩阵，视频矩阵能够降低成本，提高系统的稳定性和可堆叠成大型矩阵，满足现场需求。

总之，本发明提供了提供一种可堆叠的高清视频矩阵，该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种可堆叠的高清视频矩阵实施例1的结构示意图；

其中，1、视频输入输出装置；2、切换装置；3、触摸屏控制装置；4、冗余电源装置；5、外部RS232控制和LAN控制装置；6、堆叠装置；7、线缆；

图2是本发明一种可堆叠的高清视频矩阵实施例2的结构示意图；

图3是本发明中矩阵工作模式的示意图；

图4是本发明的矩阵之间的具体连接方式的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种可堆叠的高清视频矩阵，该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心思想之一是提供了一种可堆叠的高清视频矩阵，包括视频输入输出装置、切换装置、触摸屏控制装置、冗余电源装置、外部RS232控制装置兼LAN控制装置、堆叠装置；所述视频输入输出装置通过线缆与所述切换装置相连；所述触摸屏控制装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置；所述切换装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述切换装置通过线缆与所述堆叠装置相连；所述冗余电源装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述堆叠装置通过线缆与所述切换装置相连；该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

为了使本领域的普通技术人员更好地理解本发明，下面详细介绍如下专业术语，具体如下所述：

高清视频：高清视频指的是高清晰度的视频，清晰度可以达到1080p分辨率和60hz刷新率，高清视频接口有HDMI(高清晰度多媒体接口)，DVI(数字视频接口)以及SDI(数字串行接口)等。

矩阵：矩阵原本指的是一个纵横排列的二维数据，在视频系统中矩阵具体指的是负责前段视频源和后端显示设备相互切换的设备。

堆叠矩阵：指的是将一台以上的矩阵设备组合起来其同工作，从而得到更多的输入输出接口。

HDMI：高清晰度多媒体接口。

YPBPR：色差分量信号，将亮度和色彩分离。

VGA：视频图像阵列，是一种模拟视频信号接口，主要用于电脑和显示器之间的连接。

CVBS：复合视频信号，是一种模拟视频信号接口。

DVI：数字视频接口。

SDI：串行数字接口。

H.264：高度压缩数字视频编解码标准。

DDR2：电子设备工程联合委员会开发的新生代内存技术标准。

Linx-Net：高清晰度多媒体信号编解码算法协议，可对高清晰度多媒体信号进行无损编解码。

HDCP：高带宽内容保护协议，主要应用于高清晰度多媒体接口。

FPGA：现场可编程门阵列。

参照图1，示出了一种可堆叠的高清视频矩阵实施例1的结构示意图，具体可以包括视频输入输出装置1、切换装置2、触摸屏控制装置3、冗余电源装置4、外部RS232控制装置兼LAN控制装置5、堆叠装置6；所述视频输入输出装置1通过线缆7与所述切换装置2相连；所述触摸屏控制装置3通过线缆7与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置5；所述切换装置2通过线缆7与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置5相连；所述切换装置2通过线缆7与所述堆叠装置6相连；所述冗余电源装置4通过线缆7与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置5相连；所述堆叠装置6通过线缆7与所述切换装置2相连。所述视频输入输出装置1包括RJ45接口。所述RJ45接口支持视频信号的输入输出、模拟音频和数字音频的输入输出；所述视频信号包括CVBS视频信号、YPBPR视频信号、VGA视频信号、DVI视频信号、HDMI视频信号和SDI视频信号。所述切换装置2包括编解码芯片单元，所述编解码芯片单元支持双路H.264协议编解码格式或无损编解码格式。所述编解码芯片单元的延迟时间的范围为0——20ms。所述每个编解码芯片单元外观2个DDR2；所述每个编解码芯片单元能够支持六路输入信号的编解码或六路输出信号的编解码。所述冗余电源装置4包括冗余电源备份单元。若任一路的电源出现故障，所述冗余电源备份单元作为备用电源开始启动。通过linux嵌入式操作系统对视频信号进行编码和解码，获得视频信号的编码信号和视频信号的解码信号。堆叠接口包括4个DVI-I接口。

下面通过具体的实施例和附图，对本发明的技术方案进行进一步的说明。

参照图2，示出了一种可堆叠的高清视频矩阵实施例2的结构示意图，具体可以包括：

在图2中，视频源和发射端通过电缆连接，通常情况下，视频源是一个DVD播放机，HD DVD播放器，蓝光DVD播放器，有线电视机顶盒，卫星电视机顶盒或电脑，视频源的信号有HDMI信号，YPBPR信号，VGA信号和CVBS信号。视频源的输出端口与本发明的发射端的输入端口配备适当的电缆。通常情况下，适当的电缆是一根HDMI电缆、YPBPR电缆、VGA电缆和CVBS电缆。

发射端将视频源的信号包括HDMI，YPBPR，VGA和CVBS信号转换成为标准的Linx-Net协议信号，通过网口输出到本发明的高清视频矩阵，发射端和本发明的高清视频矩阵之间通过标准的网线连接。

本发明的堆叠矩阵之间可以通过适当的电缆进行连接，通常情况下，适当的电缆指的是两根DVI电缆，两台或者两台以上堆叠矩阵进行堆叠之后可以组成更大的高清视频矩阵，支持更多路高清视频的输入和输出。

接收端将标准的Linx-Net协议信号还原成为视频信号，如HDMI，YPBPR，VGA和CVBS信号。接收端和本发明的高清视频矩阵通过网线连接。接收端和显示器通过适当的电缆连接，通常情况下，适当的电缆是一根HDMI电缆、YPBPR电缆、VGA电缆和CVBS电缆。

显示器是为了显示应用的内容，如视频。通常情况下，显示器是一个高清晰度电视，包括液晶电视，等离子电视，DLP电视，或者电脑显示器，包括液晶显示器和其他平板显示器，同时也包含高清晰度的投影仪和投影机。

本发明的高清视频矩阵或者堆叠后的更多路数的高清视频矩阵可以支持多路发射端和多路接收端同时连接，并进行切换。

参照图3，示出了本发明中矩阵工作模式的示意图。

从图3中，可以看出本发明中矩阵工作模式，具体如下所述：

其中，1、编解码芯片；2、切换芯片；3、主控装置；4、DDR；5、DVI；6、各种视频信号的输入和输出；

1)矩阵的切换芯片采用国外某大型芯片公司的切换芯片，支持输入输出的带宽高达6.25Gbps，输入输出切换的时间小于100ms，矩阵的编解码芯片同样采用国外大型芯片公司的芯片，支持双路H.264协议编解码，支持无损编解码，编解码的效率可以高达业界平均水平的4倍以上。编解码的延时可以控制在20ms以内，编解码芯片外挂2个DDR2，一个编解码芯片可以支持六路输入或者输出信号的编解码。所有视频通过视频输入部分连接到切换部分的编解码芯片，输入信号经过编解码芯片解码之后输入到切换芯片中进行切换，或者是从切换芯片输出的信号输入到编解码芯片进行编码，然后通过视频输出部分输出。

2)本发明的矩阵采用免费的Linux嵌入式操作系统进行信号的编解码，真正实现视频信号的无损编解码，可以达到非常高清的图像效果。

3)本发明矩阵使用4个DVI-I接口作为堆叠接口，本发明矩阵通过2条DVI-I线缆7和上一级进行连接，2条DVI-I线缆7和下一级进行连接，从而实现堆叠，理论上支持无限多个堆叠。

4)本发明的矩阵的输入输出部分采用RJ45接口作为视频的输入输出接口，支持CVBS、YPBPR、VGA、DVI、HDMI、SDI等视频信号的输入输出，同时支持模拟音频和数字音频的输入输出。

5)本发明的矩阵采用全高清真彩3.5英寸触摸屏进行控制，可以实现输入输出的任意配置，矩阵的任意切换，支持11种场景的保存和调用，同时能实时查看当前矩阵的具体配置状态。

6)本发明的矩阵支持冗余电源备份，支持7——24小时使用，任意一路电源出现故障矩阵会无缝的自动切换到备份电源，支持电源的热插拔更换。

参照图4，示出了本发明的矩阵之间的具体连接方式的示意图。

从图4中，可以看出本发明的矩阵之间的具体连接方式，具体如下所述；

例如一其有n台本发明矩阵组合，则第一台的后2个DVI接口和第二台的前2个DVI接口连接，第二台的后2个DVI接口和第三台的前2个DVI接口连接，以此类推，第n-1台的后2个DVI接口和第n台的前2个DVI接口连接，第n台的后2个DVI接口和第1台的前2个DVI接口连接，从而形成一个大环路，实现堆叠的功能。

总之，本发明提供了一种可堆叠的高清视频矩阵，该矩阵能够真正的做到可堆叠的高清视频矩阵。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种可堆叠的高清视频矩阵进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于，包括视频输入输出装置、切换装置、触摸屏控制装置、冗余电源装置、外部RS232控制装置兼LAN控制装置、堆叠装置；所述视频输入输出装置通过线缆与所述切换装置相连；所述触摸屏控制装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置；所述切换装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述切换装置通过线缆与所述堆叠装置相连；所述冗余电源装置通过线缆与所述外部RS232控制装置兼LAN控制装置相连；所述堆叠装置通过线缆与所述切换装置相连。

2.根据权利要求1所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述视频输入输出装置包括RJ45接口。

3.根据权利要求2所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述RJ45接口支持视频信号的输入输出、模拟音频和数字音频的输入输出；所述视频信号包括CVBS视频信号、YPBPR视频信号、VGA视频信号、DVI视频信号、HDMI视频信号和SDI视频信号。

4.根据权利要求1所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述切换装置包括编解码芯片单元，所述编解码芯片单元支持双路H.264协议编解码格式或无损编解码格式。

5.根据权利要求4所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述编解码芯片单元的延迟时间的范围为0——20ms。

6.根据权利要求4所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述每个编解码芯片单元外观2个DDR2；所述每个编解码芯片单元能够支持六路输入信号的编解码或六路输出信号的编解码。

7.根据权利要求1所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

所述冗余电源装置包括冗余电源备份单元。

8.根据权利要求7所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于：

若任一路的电源出现故障，所述冗余电源备份单元作为备用电源开始启动。

9.根据权利要求1所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于，还包括：

通过linux嵌入式操作系统对视频信号进行编码和解码，获得视频信号的编码信号和视频信号的解码信号。

10.根据权利要求1所述的可堆叠的高清视频矩阵，其特征在于，还包括：

堆叠接口包括4个DVI-I接口。

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