CN103780861B - Home‑IOT的多路输入和多路输出的切换方法及交换机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Home‑IOT的多路输入和多路输出的切换方法及交换机，该方法包括：家庭物联网Home‑IOT交换机接收控制终端发送的切换命令；Home‑IOT交换机根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块；Home‑IOT交换机根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home‑IOT转换盒；Home‑IOT交换机在选择好的DiiVA菊链模块和Home‑IOT转换盒之间建立数据通道；源设备基于Home‑IOT交换机建立的数据通道向显示设备输入音视频数据。通过本发明实施例，基于Home‑IOT可以传输非压缩的音视频数据流，并实现多路输入到多路输出的任意切换。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法及交换机。
背景技术
HDMI，英文全称是High Definition Multimedia Interface，中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。HDMI能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP)，以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。在如今的LED电视、高清机顶盒、蓝光机中，HDMI也有先天的不足。比如传输距离有长度限制，信号质量只能保持几十米长(一般在30米以下)，并且线材价格对于大多数使用者来说也偏高了。HDMI线材不能现场做线，对应家庭布线比较麻烦。HDMI是点对点音视频传输，不支持USB，电源等信号传输，不支持多屏共享。目前市场销售的高清平板电视产品配置的高清接口均为HDMI，其它的都是传统接口如S-Video、AV复合视频、YPbPr分量、VGA、DVI等，这些都是单一功能的接口，其中没有任何一个兼有同时传输高清视频、多路音频、高速数据的功能。HDMI采用点对点的连接技术，所有的设备都必须一对一的与HDMI的显示器或者电视相连接，而且非压缩的音视频数据只能一对一的由源设备到输出设备进行传输，其非压缩的高清视频和音频数据流只能是点对点传输的，由于目前HDMI电视的高清接口数量有限，也在一定程度上限制了其网络上连接的设备数量。
数字电视高清互动视音接口(DiiVA，Digital Interactive Interface forVideo&Audio)是家庭物联网(Home-IOT)的一种数字高清互动传输接口技术，支持视频带宽达13.5Gbps，支持混合通道频宽合计超过2Gbps，可做双向数据和音频传输，同时还支持HDCP2.0(高带宽数字内容保护技术)与DTCP-IP(通过互联网协议的数字传输内容保护)。传输的数据类型可以同时串流，包括现有与未来应用的未压缩高分辨率视音格式、USB(通用串行总线)、以太网络、装置控制指令等。DiiVA规格包括传送层和网络层，让视频、音频和数据封包，可以在基于DiiVA的家庭物联网中，安全地改变从任一信号源传送到任一显示器的路径。此外，家庭物联网基于DiiVA规格可以提供移动便携设备的网络连接与充电功能，具有一线通功能，其可以很好的满足家庭布线等等，其也可以透传HDMI、USB等数据，针对现有DiiVA支持混合通道传输的模式，目前其还无法实现对Home-IOT中的HDMI、USB等数据多路输入和多路输出等，不能实现各路数据的兼容。
发明内容
本发明提供了一种Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法及交换机，较好地解决了在现有Home-IOT中实现多路输入和多路输出的切换，实现不同源之间的信号切换输入输出。
本发明提供了一种Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法，包括：
家庭物联网Home-IOT交换机接收控制终端发送的切换命令，所述切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；
Home-IOT交换机根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，所述DiiVA菊链模块与源设备连接；
Home-IOT交换机根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备连接；
Home-IOT交换机在选择好的DiiVA菊链模块和Home-IOT转换盒之间建立数据通道；
源设备基于Home-IOT交换机建立的数据通道向显示设备输入音视频数据。
所述Home-IOT交换机包括有两个以上的DiiVA菊链模块，所述Home-IOT交换机与两个以上的Home-IOT转换盒连接。
所述控制终端为移动终端，或者PC终端，或者平板终端。
所述Home-IOT交换机基于DiiVA菊链模块和源设备通过HDMI线连接。
所述Home-IOT转换盒与显示设备通过HDMI线连接。
相应的，本发明实施例还提供了一种Home-IOT交换机，包括：
CPU内核模块，用于接收控制终端发送的切换命令，所述切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；
DiiVA交换模块，用于根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，所述DiiVA菊链模块与源设备连接；根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备连接；在选择好的DiiVA菊链模块和Home-IOT转换盒之间建立数据通道，所述数据通道用以源设备向显示设备输入音视频数据。
所述Home-IOT交换机包括有两个以上的DiiVA菊链模块，所述Home-IOT交换机与两个以上的Home-IOT转换盒连接。
所述Home-IOT交换机基于DiiVA菊链模块和源设备通过HDMI线连接。
所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备通过HDMI线连接。
在本发明中通过在家庭物联网(Home-IOT)中基于DiiVA线缆就可以传输非压缩的音视频数据流，以太网数据包，USB数据包和命令数据包。基于家庭物联网交换机实现多路输入到多路输出的任意切换。通过一个源设备的音视频/USB/网络可以共享输出到多个显示设备。可以通过终端控制多路输入和多路输出的切换，简化操作流程。通过终端界面，可以很清晰地看出哪个输出连接到哪个输入，在手机界面可以显示每个设备的名字和类型，方便用户查看。通过DiiVA支持混合通道传输，可以解决HDMI局限于点对点模式情形，可以实现不同数据源与显示源之间的音视频播放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的Home-IOT的多路输入和多路输出的系统结构示意图；
图2是本发明实施例中的Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法流程图。
具体实施方式
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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的Home-IOT的多路输入和多路输出的系统包括有：Home-IOT交换机、控制终端、以及与Home-IOT交换机连着的多个源设备和多个显示设备。控制终端，用于发送切换命令等，功能显示等，Home-IOT交换机主要是实现多路源设备与多路显示设备间的点对点连接。Home-IOT交换机可以基于多个DiiVA菊链模块与源设备连接，可以是2个、3个或者4个等等；与Home-IOT交换机连接着的Home-IOT转换盒可以是多个，可以是2个、3个或者4个等等。DiiVA菊链模块与源设备间基于HDMI线连接着，Home-IOT交换机与Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块通过DiiVA线连接着，Home-IOT转换盒与显示设备间基于HDMI线连接着。
需要说明的是，DiiVA接收模块为一个DiiVA接收设备芯片(即一个DiiVA RX芯片)；DiiVA菊链模块为一个DiiVA菊链设备芯片(即一个DiiVA DC芯片)。该DiiVA接收模块和DiiVA菊链模块位于Home-IOT的相应设备中，基于DiiVA完成相应的数据传输。
本发明实施例中以4进3出为例进行介绍，图1中示出了四个源设备，即源设备1、源设备2、源设备3和源设备4，Home-IOT交换机，显示设备1、显示设备2和显示设备3，Home-IOT转换盒1、Home-IOT转换盒2和Home-IOT转换盒3，以及控制终端。源设备与Home-IOT交换机的DiiVA菊链模块连接着，源设备通过HDMI连接着DiiVA菊链模块；Home-IOT交换机基于DiiVA线与连接着Home-IOT转换盒，Home-IOT转换盒与显示设备基于HDMI线连接着。
控制终端一般为软件客户端，其可以应用于移动终端(手机等)、PC终端上，用户基于这些终端实现输入输出的切换控制，控制终端存储有源设备标识和显示设备标识，这些源设备标识和显示设备标识对应相应的源设备和显示设备，用户在实现切换时，将这些源设备标识和显示设备标识发送给Home-IOT交换机，其通过Home-IOT交换机来完成数据链路的建立，完成对音视频数据的输入输出。
输入设备1、输入设备2、输入设备3和输入设备4等为音视频数据的来源，其通过HDMI线接入到Home-IOT交换机上的DiiVA菊链模块芯片上。这些输入设备保障了显示设备有了数据的来源。
显示设备1、显示设备2和显示设备3等主要完成音视频数据的显示输出等，其对输入设备的数据进行显示输出，在Home-IOT交换机确定了输入设备与显示设备间的通道之后，其将设备输入的数据进行输出。显示设备基于HDMI线接入到DiiVA线缆另一端Home-IOT转换盒的DiiVA接收模块上，DiiVA接收模块位于Home-IOT转换盒中，Home-IOT转换盒通过DiiVA线缆接入到Home-IOT交换机上的。
Home-IOT交换机用来控制源设备和显示设备间的数据链路的建立，基于用户需求完成设备间的对应输入输出。该Home-IOT交换机包括CPU内核模块和DiiVA交换模块等，CPU内核模块用于接收控制终端发送的切换命令，该切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；DiiVA交换模块，用于根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，该DiiVA菊链模块与源设备连接；根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，该Home-IOT转换盒与显示设备连接；在选择好的DiiVA菊链模块和Home-IOT转换盒之间建立数据通道，该数据通道用以源设备向显示设备输入音视频数据。
比如当用户选择手机为控制终端时，首先，要选择显示设备，选择好显示设备之后，手机就显示控制界面，显示当前连接的源设备是什么，还有控制的界面，点击设备，可以选择切换连接到房间显示器的源设备，通过发送切换指令到Home-IOT交换机上。
本发明实施例中的4进3出的Home-IOT交换机是一个由HDMI至DiiVA的家庭多媒体交换机和控制中心，允许用户将之连接到4HD源设备上(诸如蓝光播放器，高清机顶盒，游戏控制器，等等)，并将视频、音频、指令和数据等输出到任意3个播放器上。因为该设备是一个矩阵交换机，任何的或所有4AV输入都可以同时转换为任何的或所有的输出显示。
鉴于传统的多媒体分配系统需要一个单独的开关箱和控制系统，4进3出的Home-IOT交换机将这些功能都并入到一个单一的产品中，从而使它安装和使用都非常容易。用户通过安卓或者iOS移动手机或平板电脑上的一个应用程序能够控制他们的多机娱乐体验。
Home-IOT交换机通过DiiVA线缆跟外部的Home-IOT转换盒连接，Home-IOT转换盒通过HDMI接口跟显示设备连接，Home-IOT转换盒的作用是将DiiVA协议的内容，跟HDMI，网络，USB和红外协议的内容做相互转换。
手机可以通过网络跟Home-IOT交换机中的CPU芯片里面运行的网关通信。Home-IOT交换机一共有两种通道：
数据通道：HDMI数据传输，网络数据传输，USB数据传输
音视频共享：4进3出的Home-IOT交换机最多支持4路HDMI输入，3路HDMI输出，HDMI数据的方向是从源设备到显示设备。
USB共享：当视频建立以后，显示设备端的USB可以接入USB设备(例如USB游戏杆)，在Home-IOT交换机端的USB线如果接入到源设备(游戏机)里面，那么显示设备的USB设备(例如USB游戏杆)就可以自动连接到源设备(游戏机)里面，DiiVA相当于一条USB延长线，把USB设备(例如USB游戏杆)的信号接入源设备(游戏机)里面。
网络共享：Home-IOT转换盒上面有网络端口，Home-IOT转换盒具有网络交换机的功能，只要把任意Home-IOT转换盒的网口接到路由器上面，那么Home-IOT转换盒上面的网络端口也相当于连接到路由器上面，只要在上面插上网线，设备就可以连上有线网络。网络是自动连接的，不需要用户控制。
控制通道：控制命令传输(通过手机发送控制命令，控制DiiVA的数据流)。
基于上述系统介绍，图2示出了本发明实施例中的Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法流程图，包括有如下步骤：
S201、Home-IOT交换机接收控制终端发送的切换命令，该切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；
S202、Home-IOT交换机根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，该DiiVA菊链模块与源设备连接；
S203、Home-IOT交换机根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，该Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备连接；
S204、Home-IOT交换机在选择好的DiiVA菊链模块和DiiVA接收模块之间建立数据通道；
S205、源设备基于Home-IOT交换机建立的数据通道向显示设备输入音视频数据。
需要说明的是，这里的控制终端为移动终端，或者PC终端，或者平板终端。Home-IOT交换机可以基于多个DiiVA菊链模块与源设备连接，可以是2个、3个或者4个等等；与Home-IOT交换机连接着的Home-IOT转换盒可以是多个，可以是2个、3个或者4个等等。DiiVA菊链模块与源设备间基于HDMI线连接着，Home-IOT交换机与Home-IOT转换盒通过DiiVA线连接着，Home-IOT转换盒与显示设备间基于HDMI线连接着。
在实施本发明过程中，手机通过中间件协议来连接Home-IOT网关。手机连接上网关之后，通过获取设备列表命令，得到Home-IOT交换机连接的所有设备的信息，并且可以显示在手机的界面上。用户通过手机界面，选择连接某个显示设备和源设备，手机就发送视频连接的中间件命令给Home-IOT交换机上的DiiVA菊链模块。Home-IOT交换机的菊链模块发送命令到DiiVA交换模块，再由DiiVA交换模块转发视频连接命令到Home-IOT转换盒，Home-IOT转换盒收到视频连接之后就跟对应的DiiVA菊链模块建立视频连接，成功之后即可实现源设备基于Home-IOT交换机建立的数据通道向显示设备输入音视频数据。
基于图1至图2中的描述，用户在通过控制终端(比如智能手机客户端)来编辑完成源设备1和显示设备3间的控制时，其只需要编辑到源设备1的源设备标识和显示设备3的显示设备标识到Home-IOT交换机，Home-IOT交换机在收到切换命令后，其解析获知与Home-IOT交换机上的DiiVA菊链模块1相连的源设备1为输入源，获知与Home-IOT转换盒3相连的显示设备3作为输出设备，该Home-IOT交换机即可建立DiiVA菊链模块1与Home-IOT转换盒3之间的数据通道，源设备1借助于该数据通道即可向显示设备3输入音视频数据。
综上，本发明在家庭物联网(Home-IOT)中基于DiiVA线缆就可以传输非压缩的音视频数据流，以太网数据包，USB数据包和命令数据包。基于Home-IOT交换机实现多路输入到多路输出的任意切换。通过一个源设备的音视频/USB/网络可以共享输出到多个显示设备。可以通过终端控制多路输入和多路输出的切换，简化操作流程。通过终端界面，可以很清晰地看出哪个输出连接到哪个输入，在手机界面可以显示每个设备的名字和类型，方便用户查看。通过DiiVA支持混合通道传输，可以解决HDMI局限于点对点模式情形，可以实现不同数据源与显示源之间的音视频播放。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的HomeIOT的多路输入和多路输出的切换方法及交换机进行了详细介绍，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 (5)
1.一种Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法，其特征在于，包括：
家庭物联网Home-IOT交换机接收控制终端发送的切换命令，所述切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；
Home-IOT交换机根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，所述DiiVA菊链模块与源设备连接，所述Home-IOT交换机基于DiiVA菊链模块和源设备通过HDMI线连接；
Home-IOT交换机根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备连接，所述Home-IOT转换盒与显示设备通过HDMI线连接；
Home-IOT交换机在选择好的DiiVA菊链模块和Home-IOT转换盒之间建立数据通道；
源设备基于Home-IOT交换机建立的数据通道向显示设备输入音视频数据。
2.如权利要求1所述的Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法，其特征在于，所述Home-IOT交换机包括有两个以上的DiiVA菊链模块，所述Home-IOT交换机与两个以上的Home-IOT转换盒连接。
3.如权利要求2所述的Home-IOT的多路输入和多路输出的切换方法，其特征在于，所述控制终端为移动终端，或者PC终端，或者平板终端。
4.一种Home-IOT交换机，其特征在于，包括：
CPU内核模块，用于接收控制终端发送的切换命令，所述切换命令包括了源设备标识和显示设备标识；
DiiVA交换模块，用于根据源设备标识从多路源设备中选择源设备标识所对应的DiiVA菊链模块，所述DiiVA菊链模块与源设备连接，所述Home-IOT交换机基于DiiVA菊链模块和源设备通过HDMI线连接；根据显示设备标识从多路显示设备中选择显示设备标识所对应的Home-IOT转换盒，所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备连接，所述Home-IOT转换盒基于DiiVA接收模块与显示设备通过HDMI线连接；在选择好的DiiVA菊链模块和Home-IOT转换盒之间建立数据通道，所述数据通道用以源设备向显示设备输入音视频数据。
5.如权利要求4所述的Home-IOT交换机，其特征在于，所述Home-IOT交换机包括有两个以上的DiiVA菊链模块，所述Home-IOT交换机与两个以上的Home-IOT转换盒连接。
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