CN111343392A - 信号分配器和视频分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种信号分配器以及相对应的视频分配方法。其中，信号分配器例如包括：第一视频接口，用于接收输入视频源；信号处理模块，连接所述第一视频接口，用于检测所述输入视频源的加密状态，并输出对应所述输入视频源的未加密视频源；主控制模块，连接所述信号处理模块，用于根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；信号扩展模块，连接所述信号处理模块和所述主控制模块，用于接收所述未加密视频源，将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及多个第二视频接口，连接所述信号扩展模块，用于分别输出所述多路输出视频源。

Description

信号分配器和视频分配方法
技术领域
本发明涉及视频处理及显示技术领域，尤其涉及一种信号分配器和一种视频分配方法。
背景技术
随着社会发展，4K时代来临，越来越多的视频源支持4K信号。针对需要将输入源进行扩展分配输出给多个设备同步显示的场合，目前市面已有的一进多出HDMI(HighDefinition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)信号分配器存在不支持高带宽视频源(例如4K*2K/60HZ信号)的扩展分配输出，从而无法扩展分配给更多显示设备显示等问题。因此，现有的信号分配器的性能有待进一步改进。
发明内容
因此，本发明实施例提出一种信号分配器以及一种视频分配方法，以实现提升信号分配器之性能的技术效果。
一方面，本发明实施例提出的一种信号分配器，包括：第一视频接口，用于接收输入视频源；信号处理模块，连接所述第一视频接口，用于检测所述输入视频源的加密状态，并输出对应所述输入视频源的未加密视频源；主控制模块，连接所述信号处理模块，用于根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；信号扩展模块，连接所述信号处理模块和所述主控制模块，用于接收所述未加密视频源，将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及多个第二视频接口，连接所述信号扩展模块，用于分别输出所述多路输出视频源。
在本发明的一个实施例中，所述信号扩展模块包括：视频接收器，用于接收所述信号处理模块输出的所述未加密视频源；以及多个视频发送器，连接所述视频接收器且分别连接所述多个第二视频接口，用于从所述视频接收器同步接收所述未加密视频源以得到所述多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成所述多路输出视频源以分别传输至所述多个第二视频接口。
在本发明的一个实施例中，所述主控制模块还用于控制每一个所述视频发送器读取相对应的所述第二视频接口连接的后端设备的扩展显示标识数据(EDID)，并根据读取的扩展显示标识数据配置所述视频发送器生成的所述输出视频源的输出格式。
在本发明的一个实施例中，所述信号处理模块包括高带宽数字内容保护(HDCP)处理芯片，所述主控制模块包括微控制器，所述信号扩展模块包括HDMI信号分配芯片。
在本发明的一个实施例中，所述信号分配器还包括：按键模块，连接所述主控制模块，用于供用户操作以触发所述主控制模块执行分辨率设置操作和/或分辨率获取操作；以及显示模块，连接所述主控制模块，用于显示所述第一视频接口和所述多个第二视频接口的外部连接状态，以及显示所述第一视频接口的输入分辨率信息和/或所述多个第二视频接口的输出分辨率信息。
在本发明的一个实施例中，所述信号扩展模块通过最小化传输差分信号(TMDS)通道接收从所述信号处理模块输出的所述未加密视频源。
在本发明的一个实施例中，所述第一视频接口和所述多个第二视频接口分别为HDMI2.0接口。
另一方面，本发明实施例提供的一种视频分配方法，包括步骤：(a)接收一路输入视频源；(b)检测所述输入视频源的加密状态，并根据所述输入视频源得到一路未加密视频源；(c)根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；(d)将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及(e)输出所述多路输出视频源。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(d)包括：当所述加密状态为带HDCP 1.4或HDCP2.2加密，使所述多路未加密视频源中的至少部分路未加密视频源分别在各自对应的所述加密状态控制信号的控制下生成带HDCP 1.4加密的输出视频源；或者当所述加密状态为不带HDCP加密，使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成不带HDCP加密的多路输出视频源。
在本发明的一个实施例中，所述视频分配方法在所述步骤(e)之前，还包括：根据获取的多个扩展显示标识数据分别配置所述多路输出视频源的输出格式，其中每一路所述输出视频源的所述输出格式为DVI格式或HDMI格式。
由上可知，本发明上述技术特征可以具有如下一个或多个有益效果：当一路信号需要多个设备同时使用时，可实现扩展分配多路信号输出。此外，显示模块的设置，其方便查看当前被扩展分配的视频源信息。再者，配合HDMI 2.0接口等高带宽数字视频接口的使用，可以实现4K*2K/60Hz甚至更高分辨率视频信号的扩展分配输出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种信号分配器的结构示意图。
图2为图1所示信号扩展模块的内部结构示意图。
图3为本发明实施例的另一种信号分配器的结构示意图。
图4为本发明实施例的再一种信号分配器的结构示意图。
图5为本发明实施例的一种视频分配方法的流程图。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种信号分配器10，包括：视频接口11、信号处理模块13、主控制模块15、信号扩展模块17和多个视频接口19。
其中，视频接口11用于接收输入视频源，例如HDMI信号。信号处理模块13连接视频接口11，用于检测所述输入视频源的加密状态，并输出对应所述输入视频源的未加密视频源；此处值得说明的是，当输入视频源为未加密状态，则直接输出所述输入视频源作为所述未加密视频源，反之若输入视频源为加密状态，则对所述输入视频源进行解密处理以得到所述未加密视频源。主控制模块15连接信号处理模块13，用于根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号。
信号扩展模块17连接信号处理模块13和主控制模块15，用于接收所述未加密视频源，将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源。多个视频接口19连接信号扩展模块17且用于分别输出所述多路输出视频源。
参见图2，信号扩展模块17例如包括视频接收器171和多个视频发送器173，也即视频接收器171和视频发送器173之间为一对多关系。其中，视频接收器171连接信号处理模块13，以用于接收信号处理模块13输出的所述未加密视频源。多个视频发送器173连接视频接收器171且分别连接所述多个视频接口19，用于从视频接收器171同步接收所述未加密视频源以得到所述多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成所述多路输出视频源以分别传输至所述多个视频接口19。
参见图3，本实施例的信号分配器10还可以进一步包括：按键模块12和显示模块14。其中，按键模块12连接主控制模块15，用于供用户操作以触发主控制模块15执行分辨率设置操作和/或分辨率获取操作，例如设置前端设备输入分辨率，获取后端设备分辨率等操作；显示模块14连接主控制模块15，用于显示视频接口11和多个视频接口19的外部连接状态(link state)，以及显示视频接口11的输入分辨率信息和/或多个视频接口19的输出分辨率信息。举例来说，按键模块12例如由四个按键构成，主要用于设置系统的功能，包含预置分辨率和自定义分辨率信息的设置，以及实现获取信号分配器10的后端设备分辨率的功能操作；显示模块14例如是液晶模块，其主要用于功能菜单显示，支持信号分配器10的输入输出连接状态(link state)显示，并支持当前设置的或输出的分辨率信息显示。如此一来，按键模块12和显示模块14的设置可支持按键切换分辨率以及当前连接状态和时序信息(例如分辨率信息)显示，从而可以避免误切分辨率，克服了切换显示分辨率操作复杂、没有直观有效的显示界面指示等技术问题。
为便于更清楚地理解本实施例的信号分配器10，下面以图4所示为例来详细描述本实施例的信号分配器10的具体结构和工作原理。
如图4所示，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection System，高带宽数字内容保护)处理芯片作为信号处理模块13的举例，液晶模块作为显示模块14的举例，微控制器例如MCU(或称单片机)作为主控制模块15的举例，以及HDMI信号分配芯片作为信号扩展模块17的举例。
承上述，HDCP处理芯片例如主要用于处理前端通过视频接口11输入的带HDCP1.4或HDCP2.2加密的视频源的解密功能。举例来说，HDCP处理芯片例如采用由莱迪思半导体公司提供的支持HDCP协议的SiI9777专用图像转换芯片，但本申请并不以此为限。
微控制器在功能上例如主要是检测按键操作，执行液晶显示的相应功能操作，且需要驱动配置HDCP处理芯片和HDMI信号分配芯片的功能。
HDMI信号分配芯片例如主要用于实现HDMI信号的扩展分配功能，例如输出同步的四路HDMI信号。举例来说，HDMI信号分配芯片例如采用由标威电子有限公司提供的EP9164、EP9162等芯片。更具体地，前端的HDCP处理芯片输出的未加密视频源信号例如通过TMDS(最小化传输差分信号，Transition Minimized Differential signal)通道传输到HDMI信号分配芯片中的视频接收器171，经过视频接收器171数据转换后，信号同步传输到四路视频发送器173(参见图2)，之后分别通过四路TMDS通道输出信号，这样就可以实现当一路信号需要多个设备同时使用时可实现扩展分配多路HDMI信号输出之目的。因为四路输出通道相互独立，HDMI信号分配芯片输出信号时会先通过每一路的DDC读取后端设备的扩展显示标识数据(Extended Display Identification Data，EDID)信息，判断后端设备是HDMI类型还是DVI类型，若为HDMI类型设备，则配置输出格式为HDMI信号格式，若后端设备为DVI类型，则配置输出格式为DVI信号格式，输出的四路信号相互独立不干扰，同步性一致。此处值得一提的是，DDC即显示器数据通道(Display Data Channel)，是主机用于访问显示器存储器以获取显示器中EEPROM中的EDID格式数据、确定显示器的显示属性(如分辨率、纵横比等)信息的数据通道。EDID是一种VESA标准数据格式，其包含有关显示器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串等。
对于视频接口11和多个视频接口19，为了能够实现4K*2K/60Hz信号的分配扩展，其可以选用HDMI 2.0接口。
承上述，当视频接口11有输入视频源例如HDMI信号时，HDCP处理芯片判断输入视频源是否带HDCP加密，当输入视频源为HDCP1.4/2.2加密源(也即为带HDCP1.4或HDCP2.2加密的视频源)时，则对加密信号进行去HDCP操作处理，通过TMDS通道输出不带HDCP加密的HDMI信号(未加密视频源)给到后端的HDMI信号分配芯片，该HDMI信号分配芯片输入信号稳定后，则根据原始前端输入源是否加密的标志(对应加密状态控制信号)，产生多路输出视频源，分为以下两种情况:
(1)HDCP处理芯片的输入视频源为HDCP1.4/2.2加密源时，则HDMI信号分配芯片输出多路带HDCP1.4的信号作为多路输出视频源；以及
(2)HDCP处理芯片的输入视频源不带HDCP加密时，则HDMI信号分配芯片输出多路不带HDCP加密的信号作为多路输出视频源。
此处值得一提的是，当HDCP处理芯片的输入视频源为HDCP1.4/2.2加密源时，也可以根据实际应用的需求，由微控制器根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号来控制HDMI信号分配芯片输出的多路视频源信号：部分路为带HDCP1.4加密的信号、且部分路为不带HDCP加密的信号。
由上可知，当一路信号需要多个设备同时使用时，可实现扩展分配多路例如四路信号输出。此外，显示模块的设置，其方便查看当前被扩展分配的视频源信息。再者，配合HDMI2.0接口等高带宽数字视频接口的使用，可以实现4K*2K/60Hz甚至更高分辨率视频信号的扩展分配输出，这种支持4K*2K/60HZ、高达18Gbps带宽的一进多出(例如一进四出)信号分配器设计，其应用场合有：大屏广告同步展示、家庭视频源扩展共享、大型演出的视频源扩展等多种应用场合。另外，值得一提的是，前述的HDMI 2.0接口也可以是其他数字视频接口；前述信号扩展模块中的视频发送器数量并不限于附图中所示数量，随着半导体工艺技术的不断提升，其可以配置有更多的视频发送器甚至视频接收器。
参见图5，本发明实施例还提供一种视频分配方法，其例如包括步骤：
S51：接收一路输入视频源；
S53：检测所述输入视频源的加密状态，并根据所述输入视频源得到一路未加密视频源；
S55：根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；
S57：将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及
S59：输出所述多路输出视频源。
其中，本实施例的步骤S57例如包括：当所述加密状态为带HDCP 1.4或HDCP 2.2加密，使所述多路未加密视频源中的至少部分路未加密视频源分别在各自对应的所述加密状态控制信号的控制下生成带HDCP 1.4加密的输出视频源；或者当所述加密状态为不带HDCP加密，使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成不带HDCP加密的多路输出视频源。在本实施例中，多路未加密视频源与多个加密状态控制信号典型地为一一对应关系。
此外，本实施例的视频分配方法例如在步骤S59之前，还包括：根据获取的多个扩展显示标识数据分别配置所述多路输出视频源的输出格式，其中每一路所述输出视频源的所述输出格式为DVI格式或HDMI格式。
此处值得一提的是，本实施例的视频分配方法可以由前述实施例的信号分配器10来执行实现，因此各个步骤的具体细节可以参考前述相关于信号分配器的详细描述。
此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
上述以软件功能单元/模块的形式实现的集成的单元/模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)的一个或多个处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种信号分配器，其特征在于，包括：
第一视频接口，用于接收输入视频源；
信号处理模块，连接所述第一视频接口，用于检测所述输入视频源的加密状态，并输出对应所述输入视频源的未加密视频源；
主控制模块，连接所述信号处理模块，用于根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；
信号扩展模块，连接所述信号处理模块和所述主控制模块，用于接收所述未加密视频源，将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及
多个第二视频接口，连接所述信号扩展模块，用于分别输出所述多路输出视频源。
2.如权利要求1所述的信号分配器，其特征在于，所述信号扩展模块包括：
视频接收器，用于接收所述信号处理模块输出的所述未加密视频源；
多个视频发送器，连接所述视频接收器且分别连接所述多个第二视频接口，用于从所述视频接收器同步接收所述未加密视频源以得到所述多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成所述多路输出视频源以分别传输至所述多个第二视频接口。
3.如权利要求2所述的信号分配器，其特征在于，所述主控制模块还用于控制每一个所述视频发送器读取相对应的所述第二视频接口连接的后端设备的扩展显示标识数据(EDID)，并根据读取的扩展显示标识数据配置所述视频发送器生成的所述输出视频源的输出格式。
4.如权利要求1所述的信号分配器，其特征在于，所述信号处理模块包括高带宽数字内容保护(HDCP)处理芯片，所述主控制模块包括微控制器，所述信号扩展模块包括高清晰度多媒体接口(HDMI)信号分配芯片。
5.如权利要求1所述的信号分配器，其特征在于，还包括：
按键模块，连接所述主控制模块，用于供用户操作以触发所述主控制模块执行分辨率设置操作和/或分辨率获取操作；以及
显示模块，连接所述主控制模块，用于显示所述第一视频接口和所述多个第二视频接口的外部连接状态，以及显示所述第一视频接口的输入分辨率信息和/或所述多个第二视频接口的输出分辨率信息。
6.如权利要求1所述的信号分配器，其特征在于，所述信号扩展模块通过最小化传输差分信号(TMDS)通道接收从所述信号处理模块输出的所述未加密视频源。
7.如权利要求1所述的信号分配器，其特征在于，所述第一视频接口和所述多个第二视频接口分别为HDMI 2.0接口。
8.一种视频分配方法，其特征在于，包括步骤：
(a)接收一路输入视频源；
(b)检测所述输入视频源的加密状态，并根据所述输入视频源得到一路未加密视频源；
(c)根据所述加密状态生成多个加密状态控制信号；
(d)将所述未加密视频源扩展为多路未加密视频源，并使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成多路输出视频源；以及
(e)输出所述多路输出视频源。
9.如权利要求8所述的视频分配方法，其特征在于，所述步骤(d)包括：
当所述加密状态为带HDCP 1.4或HDCP 2.2加密，使所述多路未加密视频源中的至少部分路未加密视频源分别在各自对应的所述加密状态控制信号的控制下生成带HDCP 1.4加密的输出视频源；
当所述加密状态为不带HDCP加密，使所述多路未加密视频源分别在所述多个加密状态控制信号的控制下生成不带HDCP加密的多路输出视频源。
10.如权利要求8所述的视频分配方法，其特征在于，在所述步骤(e)之前，还包括：
根据获取的多个扩展显示标识数据分别配置所述多路输出视频源的输出格式，其中每一路所述输出视频源的所述输出格式为DVI格式或HDMI格式。
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