CN112565633B - 一种检测系统及其视频接收盒 - Google Patents

Abstract

一种检测系统，涉及视频信号传输领域。用于检测线缆插拔接口是否插拔，包括线缆插拔接口，检测芯片，CPU；所述线缆插拔接口连接所述检测芯片，所述检测芯片连接所述CPU，所述线缆插拔接口包括GND引脚，所述检测芯片检测所述GND引脚状态，并将所述状态传到所述CPU，所述CPU根据所述状态信息判断所述线缆插拔接口的插拔状态；一种包括所述检测系统的视频接收盒，用于传输转换DP信号或传输HDMI信号，包括解码芯片，FPGA处理模块，光纤，编码芯片，最终以serdes方式封包打包通过所述光纤输出，或，以RGB方式输出给所述编码芯片进行数据编码成HDMI差分信号环出。

Description

一种检测系统及其视频接收盒

技术领域

本发明涉及视频信号传输领域，更具体地，涉及一种检测系统及其视频接收盒。

背景技术

在实际系统应用中，信源端含有DP、HDMI、DVI等接口；结合现有的产品，发送盒主要以HDMI、DVI接口为主，不支持信源端的DP信号接入盒子处理器系统，这会导致信号源选择的局限性；

同时，DP线缆检测方面，传统的检测方法是接收端根据信号源提供的电源进行线缆状态判断，但是针对普通线缆是不支持电源传输，在配置DP线缆方面会导致对线缆有要求，导致用户在线缆选择方面存在一定的局限性；甚至在传统的DP信号采集时，包括DP芯片厂家是通过检测DP差分信号或时钟来判断线缆插拔动作，当解码芯片存在多路输入，单路输出情况时，此方法会导致通道开关切换检测存在失效，而且当视频信号不稳定时，就会容易导致系统认为线缆有插拔动作情况；

根据DP协议，在进行主链路信号通信之前，首先信号源和接收端进行数据秘钥校验，包括HPD、DPCD、EDID、MCCS链路训练，只有满足通信条件后，信源端才会开始进行主链路通信；在实际的项目开发和高低温环境测试时，由于传统的HPD信号是由芯片内部控制，往往会概率性出现信号源无输出现象。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种检测系统及其视频接收盒，用于实现高稳定性、成本低的线缆检测。

本发明采取的技术方案是，一种检测系统，用于检测线缆插拔接口是否插拔，包括线缆插拔接口、检测芯片及CPU；所述线缆插拔接口连接所述检测芯片，所述检测芯片连接所述CPU，

所述线缆插拔接口包括GND引脚，所述检测芯片检测所述GND引脚状态信息，并将所述状态信息传到所述CPU，所述CPU根据所述状态信息判断所述线缆插拔接口的插拔状态。

本方案中，本发明的线缆插拔检测是通过检测线缆的“地”即GND端进行判断插拔操作，这种检测方式优点在于稳定性、准确度高；而传统的检测方式是通过接口的“电源”或者“辅助通道AUX来判断”，那么对于普通线缆是没有电源这个引脚，且AUX通道是一种差分脉冲信号，幅值比较低，不利于CPU检测，容易出现误检测操作，稳定性相对没有那么好；

优选的，包括线缆，为DP线缆或HDMI线缆，所述检测芯片为Buffer芯片。

本方案中，当线缆插入时，Buffer IC检测到低电平GND，经过电平转换后输出高电平，CPU检测到高电平后，认为线缆在线状态；其中，Buffer IC主要用于防止线缆插拔的瞬间对检测芯片的摔坏，加入Buffer IC芯片，可有效保护后端芯片，同时不影响检测端的电平幅值。

优选的，包括转换芯片，所述转换芯片连接所述CPU和所述DP线缆，用于将DP信号转换为HDMI信号，所述CPU根据所述DP线缆的插拔状态信息控制所述转换芯片的工作状态。

本方案中，在信号传递过程中，信号的处理形式应为HDMI形式，因此对DP线缆传入的DP信号需要进行信号转换为HDMI信号，因此加入转换芯片，实现对DP信号的转换。

优选的，所述转换芯片包括HDMI端、DP端、HDMI EDID数据、DP EDID数据，所述HDMI端包括HDMI HPD，用于HDMI EDID数据的交互，所述DP端包括DP HPD，用于DP EDID数据的交互；

所述Buffer芯片检测所述GND引脚的电平并输出转换后的电平；

所述CPU检测到所述GND引脚为高电平时，所述CPU输出高电平的HDMI HPD，所述转换芯片检测到所述HDMI HPD由低电平转换为高电平时，所述转换芯片读取HDMI EDID数据并加载到所述转换芯片内部保存，并将所述HDMI EDID数据转换成DP EDID数据；同时转换芯片输出高电平的DP HPD；

或，所述CPU检测到所述GND引脚为低电平时，所述CPU输出低电平的HDMI HPD，所述转换芯片不工作，输出低电平的DP HPD。

本方案在信号转换的过程中，由于HDMI与DP信号格式的不同，转换过程，转换芯片的DP端和HDMI端需要做EDID数据的交互；在DP线缆检测中，根据DP通信协议——DP1.2/HDMI协议，对于HPD信号的检测和控制方式优点在于：基于线缆插拔接口的“地”的检测，实现更为稳定的检测，实现低成本而稳定的DP转换HDMI方式。

优选的，还包括信号源，所述DP线缆连接所述信号源和所述DP端，所述DP线缆包括AUX通道，所述信号源检测到所述DP HPD为高电平时，所述信号源通过所述AUX通道与所述DP端进行握手操作，并进行二者的EDID数据交互，或，所述信号源检测到所述DP HPD为低电平时，所述信号源不进行所述握手操作。

优选的，所述DP端或者HDMI传输的信息类型包括HDCP信息、分辨率；所述转换芯片根据DP线缆传入到DP端中包含的分辨率、HDCP信息去选择HDMI端的传输模式，从而完成所述握手操作。

本方案中，除了转换芯片中DP端和HDMI端的数据交互，还包括信号源端上的EDID数据交互，AUX+/-通道即EDID数据交互的通道，从而实现信号源、DP端、HDMI端信息的统一，保证视频信号传输过程中的信息如分辨率，是否有HDCP保护信息的统一，从而减少在显示过程中报错。

优选的，所述CPU检测到所述GND引脚为高电平，且所述转换芯片检测到所述HDMIHPD或者所述DP HPD低电平时，所述CPU重启所述转换芯片重新加载。

本方案中对于HPD信号的检测和控制方式优点在于：CPU可灵活检测和控制，而传统的HPD操作是芯片内部实现，当芯片出现加载失败，或者握手失败时，软件无法再启动系统进行下一轮的握手操作；本申请通过CPU自动控制所述转换芯片，减少了维修的人工操作成本，提高了信号传输的稳定性。

一种视频接收盒，包括所述的检测系统，包括解码芯片，FPGA处理模块，光纤，编码芯片，转换芯片连接所述DP线缆和所述CPU输入转换后的HDMI信号，或，所述HDMI线缆输入HDMI信号，所述HDMI信号经过所述解码芯片解码成双沿双像素RGB信号，并送给所述FPGA处理模块进行处理，所述FPGA处理模块对其进行双沿数据转成单沿、极性归一化、格式检测和转换、编码处理后，

以serdes方式封包打包通过所述光纤输出，

或，以RGB方式输出给所述编码芯片进行数据编码成HDMI差分信号环出。

本方案中，在DP线缆检测方面，传统的检测方法会导致通道开关切换检测存在失效，而且当视频信号不稳定时，就会容易导致系统认为线缆有插拔动作情况；而采用接地的检测系统用于DP-HDMI转换检测系统的接收盒则实现一种更为低成本、传输稳定的方式。

优选的，包括CPLD模块，所述CPLD模块连接所述CPU，用于版本的判断、系统复位。

优选的，包括USB接口、MPU，用于进行USB通信传输键鼠数据，所述USB接口连接所述MPU，所述MPU连接所述FPGA处理模块，用于实现USB通信并将键鼠数据送给所述FPGA处理模块处理后输出。

本方案中，进一步拓展了接收盒的功能，USB的通信功能，使得接收盒的操作可以是一种远距离操作，提高了接收盒的便携性；FPGA的封包技术的加入，也使得接收盒可以实现一对多的操作，增加了接受盒的功能。

优选的，还包括光模块，所述光模块连接所述光纤，用于将封包后的所述音频、HDMI差分信号、usb信号的传输。

本方案中，提供了一种关于一对多的实现方法，光纤的数据传输使得传输速度和完整性得以有效提高。

优选的，设有信号源，所述信号源包括与DP线缆连接的DP信号源、与HDMI线缆连接的HDMI信号源，所述CPU通过判断所述线缆的GND端判断信号源类型。

优选的，还包括信号均衡器，所述信号均衡器设于所述线缆插拔接口，用于恢复衰减的信号。

优选的，还包括预加重器，所述预加重器连接所述编码芯片、显示器，用于恢复所述编码芯片环出的所述HDMI差分信号并将其实时显示在所述显示器。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1)当DP线缆插入时，CPU检测到线缆在线状态，即GND端为高电平时，这时CPU将转换芯片的HDMI端的HPD信号：从低拉到高，转换芯片检测到这个HPD电平和脉冲时间满足协议要求后，转换芯片开始加载固件后读取EDID信息，然后复制到转换芯片内部的EDID存储里，接着将HDMI的EDID转换成DP的EDID格式；同时转换芯片输出DP端的HPD信号从低到高电平脉冲，信号源端检测到DP的HPD信号满足协议要求后，信号源开始通过AUX+/-通道跟转换芯片进行握手操作：如分辨率，是否带HDCP用什么模式传输，是否要开HDCP等等交互；从而实现更为清晰、完整且稳定的视频传输

2)在线缆插拔检测方面，能够更加稳定的判断当前的线缆所处的状态，在通信握手阶段，能够有效的控制HPD信号，实现更稳定的链路通信握手操作并自动根据当前握手状态决定是否需要启动重加载功能，避免系统因握手失败导致视频信号无输出问题。

附图说明

图1为本发明的视频接收盒结构图。

图2为本发明的检测系统流程框图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图2所示，一种检测系统，用于检测线缆插拔接口是否插拔，包括线缆插拔接口、检测芯片及，CPU；所述线缆插拔接口连接所述检测芯片，所述检测芯片连接所述CPU，

所述线缆插拔接口包括GND引脚，所述检测芯片检测所述GND引脚状态信息，并将所述状态信息传到所述CPU，所述CPU根据所述状态信息判断所述线缆插拔接口的插拔状态。

本方案中，本发明的线缆插拔检测是通过检测线缆的“地”即GND端进行判断插拔操作，这种检测方式优点在于稳定性、准确度高；而传统的检测方式是通过接口的“电源”或者“辅助通道AUX来判断”，那么对于普通线缆是没有电源这个引脚，且AUX通道是一种差分脉冲信号，幅值比较低，不利于CPU检测，容易出现误检测操作，稳定性相对没有那么好；

优选的，包括线缆，为DP线缆或HDMI线缆，和/或，所述检测芯片为Buffer芯片。

本方案中，当线缆插入时，Buffer IC检测到低电平GND，经过电平转换后输出高电平，CPU检测到高电平后，认为线缆在线状态；其中，Buffer IC主要用于防止线缆插拔的瞬间对检测芯片的摔坏，加入Buffer IC芯片，可有效保护后端芯片，同时不影响检测端的电平幅值。

优选的，包括转换芯片，所述转换芯片连接所述CPU和所述DP线缆，用于将DP信号转换为HDMI信号，所述CPU根据所述DP线缆的插拔状态信息控制所述转换芯片的工作状态。

本方案中，在信号传递过程中，信号的处理形式应为HDMI形式，因此对DP线缆传入的DP信号需要进行信号转换为HDMI信号，因此加入转换芯片，实现对DP信号的转换。

优选的，所述转换芯片包括HDMI端、DP端、HDMI EDID数据、DP EDID数据，所述HDMI端包括HDMI HPD，用于HDMI EDID数据的交互，所述DP端包括DP HPD，用于DP EDID数据的交互；

所述Buffer芯片检测所述GND引脚的电平并输出转换后的电平；

所述CPU检测到所述GND引脚为高电平时，所述CPU输出高电平的HDMI HPD，所述转换芯片检测到所述HDMI HPD由低电平转换为高电平时，所述转换芯片读取HDMI EDID数据并加载到所述转换芯片内部保存，并将所述HDMI EDID数据转换成DP EDID数据；同时转换芯片输出高电平的DP HPD；

或，所述CPU检测到所述GND引脚为低电平时，所述CPU输出低电平的HDMI HPD，所述转换芯片不工作，输出低电平的DP HPD。

本方案在信号转换的过程中，由于HDMI与DP信号格式的不同，转换过程，转换芯片的DP端和HDMI端需要做EDID数据的交互；在DP线缆检测中，根据DP通信协议——DP1.2/HDMI协议，对于HPD信号的检测和控制方式优点在于：基于线缆插拔接口的“地”的检测，实现更为稳定的检测，实现低成本而稳定的DP转换HDMI方式。

优选的，还包括信号源，所述DP线缆连接所述信号源和所述DP端，所述DP线缆包括AUX通道，所述信号源检测到所述DP HPD为高电平时，所述信号源通过所述AUX通道与所述DP端进行握手操作，并进行二者的EDID数据交互，或，所述信号源检测到所述DP HPD为低电平时，所述信号源不进行所述握手操作。

优选的，所述DP端或者HDMI传输的信息类型包括HDCP信息、分辨率；所述转换芯片根据DP线缆传入到DP端中包含的分辨率、HDCP信息去选择HDMI端的传输模式，从而完成所述握手操作。

本方案中，除了转换芯片中DP端和HDMI端的数据交互，还包括信号源端上的EDID数据交互，AUX+/-通道即EDID数据交互的通道，从而实现信号源、DP端、HDMI端信息的统一，保证视频信号传输过程中的信息如分辨率，是否有HDCP保护信息的统一，从而减少在显示过程中报错。

优选的，所述CPU检测到所述GND引脚为高电平，且所述转换芯片检测到所述HDMIHPD或者所述DP HPD低电平时，所述CPU重启所述转换芯片重新加载。

本方案中对于HPD信号的检测和控制方式优点在于：CPU可灵活检测和控制，而传统的HPD操作是芯片内部实现，当芯片出现加载失败，或者握手失败时，软件无法再启动系统进行下一轮的握手操作；本申请通过CPU自动控制所述转换芯片，减少了维修的人工操作成本，提高了信号传输的稳定性。

如图1所示，一种视频接收盒，包括所述的检测系统，包括解码芯片，FPGA处理模块，光纤，编码芯片，转换芯片连接所述DP线缆和所述CPU输入转换后的HDMI信号，或，所述HDMI线缆输入HDMI信号，所述HDMI信号经过所述解码芯片解码成双沿双像素RGB信号，并送给所述FPGA处理模块进行处理，所述FPGA处理模块对其进行双沿数据转成单沿、极性归一化、格式检测和转换、编码处理后，

以serdes方式封包打包通过所述光纤输出，即STP_OUT；

或，以RGB方式输出给所述编码芯片进行数据编码成HDMI差分信号环出。

本方案中，在DP线缆检测方面，传统的检测方法会导致通道开关切换检测存在失效，而且当视频信号不稳定时，就会容易导致系统认为线缆有插拔动作情况；而采用接地的检测系统用于DP-HDMI转换检测系统的接收盒则实现一种更为低成本、传输稳定的方式。

优选的，包括CPLD模块，所述CPLD模块连接所述CPU，用于版本的判断、系统复位。

优选的，包括USB接口、MPU，用于进行USB通信传输键鼠数据，所述USB接口连接所述MPU，所述MPU连接所述FPGA处理模块，用于实现USB通信并将键鼠数据送给所述FPGA处理模块处理后输出。

本方案中，进一步拓展了接收盒的功能，USB的通信功能，使得接收盒的操作可以是一种远距离操作，提高了接收盒的便携性；FPGA的封包技术的加入，也使得接收盒可以实现一对多的操作，增加了接受盒的功能。

优选的，还包括光模块，所述光模块连接所述光纤，用于将封包后的所述音频、HDMI差分信号、usb信号的传输。

本方案中，提供了一种关于一对多的实现方法，光纤的数据传输使得传输速度和完整性得以有效提高。

优选的，设有信号源，所述信号源包括与DP线缆连接的DP信号源、与HDMI线缆连接的HDMI信号源，所述CPU通过判断所述线缆的GND端判断信号源类型。

优选的，还包括信号均衡器，所述信号均衡器设于所述线缆插拔接口，用于恢复衰减的信号。

优选的，还包括预加重器，所述预加重器连接所述编码芯片、显示器，用于恢复所述编码芯片环出的所述HDMI差分信号并将其实时显示在所述显示器。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1)当DP线缆插入时，CPU检测到线缆在线状态，即GND端为高电平时，这时CPU将转换芯片的HDMI端的HPD信号：从低拉到高，转换芯片检测到这个HPD电平和脉冲时间满足协议要求后，转换芯片开始加载固件后读取EDID信息，然后复制到转换芯片内部的EDID存储里，接着将HDMI的EDID转换成DP的EDID格式；同时转换芯片输出DP端的HPD信号从低到高电平脉冲，信号源端检测到DP的HPD信号满足协议要求后，信号源开始通过AUX+/-通道跟转换芯片进行握手操作：如分辨率，是否带HDCP用什么模式传输，是否要开HDCP等等交互；从而实现更为清晰、完整且稳定的视频传输。

2)在线缆插拔检测方面，能够更加稳定的判断当前的线缆所处的状态，在通信握手阶段，能够有效的控制HPD信号，实现更稳定的链路通信握手操作并自动根据当前握手状态决定是否需要启动重加载功能，避免系统因握手失败导致视频信号无输出问题。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种检测系统，用于检测线缆插拔接口是否插拔，其特征在于，包括线缆插拔接口、检测芯片及CPU；所述线缆插拔接口连接所述检测芯片，所述检测芯片连接所述CPU，

所述线缆插拔接口包括GND引脚，所述检测芯片检测所述GND引脚状态信息，并将所述状态信息传到所述CPU，所述CPU根据所述状态信息判断所述线缆插拔接口的插拔状态，

包括线缆，为DP 线缆或HDMI 线缆，所述检测芯片为Buffer芯片，设有转换芯片，所述转换芯片连接所述CPU 和所述DP 线缆，用于将DP信

号转换为HDMI信号，所述CPU根据所述DP线缆的插拔状态信息控制所述转换芯片的工作状态；

所述转换芯片包括HDMI 端、DP端，用于HDMI EDID数据和DPEDID数据的交互，所述HDMI端包括HDMIHPD，用于HDMIEDID数据的交互，所述DP 端包括DPHPD，用于DPEDID 数据的交互；

所述Buffer芯片检测所述GND 引脚的电平并输出转换后的电平；

所述CPU检测到所述GND引脚为高电平时，所述CPU输出高电平的HDMI HPD，所述转换芯片检测到所述HDMIHPD由低电平转换为高电平时，所述转换芯片读取HDMI EDID数据并加载到所述转换芯片内部保存，并将所述HDMI EDID数据转换成DPEDID 数据；同时转换芯片输出高电平的DPHPD；

或，所述CPU检测到所述GND引脚为低电平时，所述CPU输出低电平的HDMIHPD，所述转换芯片不工作，输出低电平的DPHPD；还包括信号源，所述DP线缆连接所述信号源和所述DP端，所述DP线缆

包括AUX通道，

所述信号源检测到所述DPHPD为高电平时，所述信号源通过所述AUX 通道与所述DP 端进行握手操作，并进行二者的EDID数据交互，

或，所述信号源检测到所述DPHPD为低电平时，所述信号源不进行所述握手操作。

2.根据权利要求 1 所述的一种检测系统，其特征在于，所述 DP 端或者 HDMI 传输的信息类型包括 HDCP 信息、分辨率；所述转换芯片根据 DP 线缆传入到 DP 端中包含的分辨率、HDCP 信息去选择 HDMI 端的传输模式，从而完成所述握手操作。

3.根据权利要求1 或2 所述的一种检测系统，其特征在于，所述CPU检测到所述GND引脚为高电平，且所述转换芯片检测到所述HDMIHPD或者所述DPHPD 低电平时，所述CPU 重启所述转换芯片重新加载。

4.一种视频接收盒，包括如权利要求1-3任一项所述的检测系统，其特征在于，还包括解码芯片，FPGA处理模块，光纤，编码芯片，

转换芯片连接所述DP线缆和所述CPU输入转换后的HDMI信号，或，所述HDMI线缆输入HDMI信号，

所述HDMI 信号经过所述解码芯片解码成双沿双像素RGB信号，并送给所述FPGA处理模块进行处理，所述FPGA处理模块对其进行双沿数据转成单沿、极性归一化、格式检测和转换、编码处理后，

以serdes方式封包打包通过所述光纤输出，或，

以RGB 方式输出给所述编码芯片进行数据编码成HDMI差分信号环出。

5.根据权利要求4所述的一种视频接收盒，其特征在于，设有信号源，所述信号源包括与DP线缆连接的DP信号源、与HDMI线缆连接的HDMI信号源，所述CPU通过判断所述线缆的GND 端判断信号源类型。

6.根据权利要求4 所述的一种视频接收盒，其特征在于，包括信号均衡器，所述信号均衡器设于所述线缆插拔接口，用于恢复衰减的信号，和/或，包括预加重器，所述预加重器连接所述编码芯片、显示器，用于恢复所述编码芯片环出的衰减的所述HDMI差分信号并将输入的DP信号或者HDMI信号实时展示在所述显示器上。

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