CN111447378A - 一种视频信号切换设备控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频信号切换设备控制方法及系统。该发明主要包含一整套的用于人机交互的控制软件、输入/输出端逻辑单元器件、主控制部件等模块之间的控制方法。由于视频信号切换设备输出端输出视频时序参数采用动态配置的设计，在实际使用中可以灵活的按照设备输入端的分辨率、输出端显示器分辨率，或者是自定义分辨率三种模式来切换信号，保证输出端的显示器能够正常显示切换信号的画面。避免出现切换信号后无法显示、画面无法全屏显示等问题。

Description

一种视频信号切换设备控制方法及系统
技术领域
本发明涉及矩阵切换技术领域，具体而言涉及一种视频信号切换设备控制方法及系统。
背景技术
随着医疗技术以及显示技术的迅速发展，目前医院影像科的影像信息集成度越来越高，关于患者的影像信息不再单一，X光影像、三维重建影像、DSA影像等多种信息都被用来综合诊断患者的病患情况；与此同时，用来显示各种辅助诊断影像信号的显示器分辨率规格也变得越来越丰富。
多路辅助诊断影像信号作为输入信号，输出到不同分辨率的诊断显示器显示的过程中需要频繁的进行切换操作，在此情况下，矩阵切换器应运而生。传统的矩阵切换器在使用过程中能够输出的分辨率普遍是比较固定的（比如1920x1080或者3840x2160），然而很多医疗使用的显示器的分辨率都不是常规的分辨率，这就导致矩阵切换器在信号切换后，会出现输出的画面在这些不是常规分辨率的显示器上无法全屏幕显示、甚至无法显示的问题，进而给医生阅片诊断、示诊会教造成困扰。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种视频信号切换设备控制方法及系统，来解决视频信号切换后由于分辨率不兼容问题而导致的显示器黑屏、无法显示或者画面无法全屏显示的问题。
为达到本发明的目的，本发明采用技术方案：
一种视频信号切换设备控制方法，所述方法包括：
根据视频信号的切换模式类别获取不同来源的时序信息；
输出控制部件根据所述时序信息配置输出端口；
主控制部件根据输入输出对应关系将视频信号发送到输出端口；
所述时序信息为输入源时序信息、输出端连接的显示器时序信息或用户自定义时序信息。
进一步的，所述视频信号发送的过程如下：
通过输入端逻辑单元部件获取视频信号并发送视频信号路由交换芯片；
根据路由映射关系表将路由交换芯片中的视频信号发送到输出端逻辑单元器件；
所述输出端逻辑单元器件接收视频信号根据时序信息发送到输出端口。
进一步的，所述时序信息包括水平有效像素数、水平画面前沿、水平同步宽度、水平画面后沿、垂直有效像素数、垂直画面前沿、垂直同步宽度、垂直画面后沿和刷新率。
进一步的，所述输出端口配置包括输入源时序信息端口配置、显示器时序信息端口配置和自定义时序信息端口配置。
进一步的，所述输入源时序信息端口配置过程如下：
通过主控制部件从输入控制部件读取输入源时序信息并发送到输出控制部件；
所述输出控制部件根据输入源时序信息配置输出端口。
进一步的，所述显示器时序信息端口配置过程如下：
通过主控制部件从输出控制部件读取与输出端口连接的显示器时序信息；
所述输出控制部件根据显示器时序信息配置输出端口。
进一步的，所述自定义时序信息端口配置的过程如下：
获取自定义时序信息并发送输出控制部件；
所述输出控制部件根据自定义时序信息配置输出端口。
一种视频信号切换设备控制系统，包括控制软件、主控制部件、输入控制部件、输出控制部件和路由交换芯片；所述控制软件和主控制部件通信连接；所述主控制部件通信连接输入控制部件、输出控制部件和路由交换芯片。
进一步的，所述输入控制部件通信连接有输入端逻辑单元部件；所述输出控制部件通信连接有输出端逻辑单元部件。
进一步的所述控制软件与主控制部件之间的通讯接口是TCP/IP；所述主控制部件与输入控制部件、输出控制部件之间的通讯接口是RS485接口；所述输入控制部件与输入端逻辑单元部件之间的通讯接口是SPI接口；所述输出控制部件与输出端逻辑单元器件之间的通讯接口是SPI接口；所述主控制部件与路由交换芯片之间的通讯接口是IIC。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明输出控制部件根据时序信息的不同来实现输出端口的配置，实现视频信号的切换，当时序信息为输入源时序信息时，输入视频信号以点对点的方式传输到输出显示器上，保证输入、输出画面显示效果一致；当时序信息为显示器时序信息时，通过获取输出端显示器的EDID信息，来配置输出端逻辑单元器件，确保输入信号画面在输出端显示器上全屏显示，保证重要诊断信息不缺失；当时序信息为自定义时序信息时，用户可以输出特殊、非标准分辨率的信号，用户通过设定输出端的输出信号分辨率，确保特殊分辨率的信号能够在输出端显示器上显示正常，满足用户显示特殊分辨率的要求；通过三种时序信息的切换，可以克服显示器黑屏、无法显示或者画面无法全屏显示的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的一种视频信号切换设备控制方法流程示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式进一步介绍该方案。
如图1所示，一种视频信号切换设备控制方法，包括如下步骤：
本发明提供了三种不同的信号切换模式，主控制部件通过上位机发送的模式类别，分别获取不同来源的时序信息；
所述时序信息分为输入源时序信息、输出端连接显示器时序信息、用户自定义时序信息；
所述输出控制部件根据不同模式下获取到的时序信息动态配置输出端逻辑单元器件；
主控制部件根据输入输出对应关系，将输入部件发送的视频信号切换到目标输出端口。
当选择模式一时，视频信号的发送过程如下：
主控制部件通过输入端逻辑单元部件获取视频信号时序信息发送到输出控制部件，输出控制部件依据获取的时序信息来配置输出端逻辑单元器件；
输入端逻辑单元部件将视频信号发送到路由交换芯片；
主控制部件根据路由映射关系表，将输入到路由交换芯片的视频信号切换到对应的端口输出；
所述输出端逻辑单元器件接收路由交换芯片的输出视频信号，处理后发送到输出端口。
当选择模式二时，视频信号的发送过程如下：
主控制部件通过输出部件获取视频信号时序信息发送到输出控制部件，输出控制部件依据时序信息配置输出端逻辑单元器件；
主控制部件通过输入端逻辑单元部件获取视频信号时序信息发送到输出控制部件，输入端逻辑单元部件发送视频信号到路由交换芯片；
主控制部件根据路由映射关系表，将输入到路由交换芯片的视频信号切换到对应的端口输出；
所述输出端逻辑单元器件接收路由交换芯片的输出视频信号，处理后发送到输出端口。
当选择模式三时，视频信号的发送过程如下：
主控制部件将用户自定义视频信号时序信息发送到输出控制部件，输出控制部件依据获取的时序信息配置输出端逻辑单元器件；
主控制部件通过输入端逻辑单元部件获取视频信号时序信息发送到输出控制部件，输入端逻辑单元部件发送视频信号到路由交换芯片；
主控制部件根据路由映射关系表，将输入到路由交换芯片的视频信号切换到对应的端口输出；
所述输出端逻辑单元器件接收路由交换芯片的输出视频信号，处理后发送到输出端口。
上述方法的具体步骤如下：
步骤一，人机交互控制软件界面上，有三种模式可选。当选择模式一时，上位机发送信号切换模式一到输出控制部件，然后主控制部件从输入控制部件读取输入源时序信息，将读取到的时序信息发送到输出控制部件，输出控制部件按照该时序信息配置输出端口；当选择模式二时，上位机发送信号切换模式二到输出控制部件，然后主控制部件通过输出控制部件读取与输出端口连接的外部显示器时序信息，输出控制部件按照读取到的时序信息配置输出端口；当选择模式三时，上位机选择信号切换模式三，同时确定用户自定义时序信息，然后将信号切换模式以及用户自定义时序参数发送到输出控制部件，输出控制部件按照用户自定义的时序信息配置输出端口；此处传输的时序信息，是指水平有效像素数、水平画面前沿、水平同步宽度、水平画面后沿、垂直有效像素数、垂直画面前沿、垂直同步宽度、垂直画面后沿、刷新率；
步骤二，设置完输出端口时序后，输入端逻辑单元部件接收、处理输入视频信号，打包后发送到视频信号路由交换芯片；
步骤三，主控制部件按照输入、输出的对应的路由映射关系表，将输入到路由交换芯片输入端的视频信号与对应的芯片输出端连接，确保视频信号按照正确的路由映射关系发送到输出端逻辑单元器件；
步骤四，输出端逻辑单元器件接收切换视频信号，经过处理后按照之前步骤设定的信号时序将视频信号发送到输出端口，与输出端口连接的显示器显示切换视频信号画面。
由于视频信号切换设备输出端输出视频时序参数采用动态配置的设计，在切换输入输出信号的过程中可以灵活的按照实际的应用需求场景，采用三种切换模式中的一种模式来达到使用目标。
当输入控制部件的信号分辨率与需要输出的分辨率不一致时，输出控制部件上的控制单元可以实现信号源按比例缩放功能，从而保证切换后输出的视频画面分辨率满足切换要求。
一种视频信号切换设备控制系统，其特征在于，包括用于人机交互的控制软件，与控制软件通信的主控制部件，与主控制部件通信的输入控制部件、输出控制部件、路由交换芯片，与输入控制部件通信的输入端逻辑单元部件，与输出控制部件通信的输出端逻辑单元部件，以及这些部件之间互相连接的连接线。通过在控制软件界面上发起不同的切换模式命令，嵌入式主控制部件接收并解析命令后，按照不同的模式来动态地配置输出端口的逻辑单元器件，来实现在非常规分辨率的显示器上全屏显示切换信号。
人机交互的控制软件与主控制部件之间的通讯接口是TCP/IP。主控制部件与输入控制部件、输出控制部件之间的通讯接口是RS485接口。输入控制部件与输入端逻辑单元部件之间的通讯接口是SPI接口。输出控制部件与输出端逻辑单元器件之间的通讯接口是SPI接口；
输入控制部件与输入端逻辑单元部件之间的通讯内容主要是读取输入视频信号的时序信息，通过SPI接口从输入端逻辑单元部件读取到输入控制部件；
主控制部件与输入控制部件、输出控制部件之间的通讯内容主要是输入视频信号的时序参数，从输入控制部件，通过RS485接口发送到主控制部件，再通过RS485接口发送到输出控制部件；
输出控制部件与输出端逻辑单元器件之间的通讯内容主要是将输入视频信号的时序参数，通过SPI接口动态地写入输出端逻辑单元器件，同时按照该时序生成相应的像素时钟；
主控制部件与视频信号路由交换芯片之间的通讯接口是IIC。路由映射关系表是一个MxN的二维数组，它表明了每一个输入端口、每一个输出端口与路由交换芯片的连接与映射关系。通过该关系表，主控制部件可以按照信号切换的输入端口、输出端口，在关系表中找出连接到路由交换芯片上的对应的输入、输出端，通过IIC通讯接口来实现视频信号的切换。
本发明可以在实际使用中灵活的按照设备输入端的分辨率、输出端显示器分辨率，或者是自定义分辨率三种模式来切换信号，保证与输出端连接的显示器能够正常显示切换信号的画面。避免出现画面无法全屏显示、甚至切换信号后无法显示画面等问题。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据视频信号的切换模式类别获取不同来源的时序信息；
输出控制部件根据所述时序信息配置输出端口；
主控制部件根据输入输出对应关系将视频信号发送到输出端口；
所述时序信息为输入源时序信息、输出端连接的显示器时序信息或用户自定义时序信息。
2.根据权利要求1所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述视频信号发送的过程如下：
通过输入端逻辑单元部件获取视频信号并发送视频信号路由交换芯片；
根据路由映射关系表将路由交换芯片中的视频信号发送到输出端逻辑单元器件；
所述输出端逻辑单元器件接收视频信号根据时序信息发送到输出端口。
3.根据权利要求1所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述时序信息包括水平有效像素数、水平画面前沿、水平同步宽度、水平画面后沿、垂直有效像素数、垂直画面前沿、垂直同步宽度、垂直画面后沿和刷新率。
4.根据权利要求1所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述输出端口配置包括输入源时序信息端口配置、显示器时序信息端口配置和自定义时序信息端口配置。
5.根据权利要求4所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述输入源时序信息端口配置过程如下：
通过主控制部件从输入控制部件读取输入源时序信息并发送到输出控制部件；
所述输出控制部件根据输入源时序信息配置输出端口。
6.根据权利要求4所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述显示器时序信息端口配置过程如下：
通过主控制部件从输出控制部件读取与输出端口连接的显示器时序信息；
所述输出控制部件根据显示器时序信息配置输出端口。
7.根据权利要求4所述的一种视频信号切换设备控制方法，其特征在于，所述自定义时序信息端口配置的过程如下：
获取自定义时序信息并发送输出控制部件；
所述输出控制部件根据自定义时序信息配置输出端口。
8.一种视频信号切换设备控制系统，其特征在于，包括控制软件、主控制部件、输入控制部件、输出控制部件和路由交换芯片；所述控制软件和主控制部件通信连接；所述主控制部件通信连接输入控制部件、输出控制部件和路由交换芯片。
9.根据权利要求8所述的一种视频信号切换设备控制系统，其特征在于，所述输入控制部件通信连接有输入端逻辑单元部件；所述输出控制部件通信连接有输出端逻辑单元部件。
10.根据权利要求8所述的一种视频信号切换设备控制系统，其特征在于，所述控制软件与主控制部件之间的通讯接口是TCP/IP；所述主控制部件与输入控制部件、输出控制部件之间的通讯接口是RS485接口；所述输入控制部件与输入端逻辑单元部件之间的通讯接口是SPI接口；所述输出控制部件与输出端逻辑单元器件之间的通讯接口是SPI接口；所述主控制部件与路由交换芯片之间的通讯接口是IIC。
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