CN210776647U - 光口及网口双传输显卡、光口传输显卡、网口传输显卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于KVM显示传输技术领域，具体涉及了一种光口及网口双传输显卡、光口传输显卡、网口传输显卡，旨在解决现有技术占用空间大、成本高、可靠性低的问题。本实用新型显卡：PCIE接口输入数据及电源；接口模块，包括视频输出接口、USB接口、光口、网口，分别用于输出视频信号、与外部USB设备传输信号、通过光口及网口传输信号；数据处理单元对视频信号及USB信号进行编码、解码、转换，从相应的接口输出及根据传送通道控制指令将信号转换为SFP差分信号通过光口输出或转换为以太网信号通过网口输出。本实用新型替代外置编码模块或编码盒，集成在主机或服务器的PCIE插槽中并同时支持光纤传输与网络传输，可一用一备，降低成本、提高稳定性及可靠性。

Description

光口及网口双传输显卡、光口传输显卡、网口传输显卡

技术领域

本实用新型属于KVM显示传输技术领域，具体涉及了一种光口及网口双传输显卡、光口传输显卡、网口传输显卡。

背景技术

KVM编码设备通过光、网传送技术，将键盘、音视频和鼠标数据数字化，并传送到KVM切换器上进行统一监控管理。该技术实现了管理者在中央控制站时时监控并管理多个站点、多个服务器系统的功能，节省人力和设备成本，节约空间。

现有的KVM设备，采用外置输入编码模块或输入编码盒，根据主机、服务器视频输出接口的不同，配置不同的输入设备或模块，将音视频、键盘鼠标信号编码转换成网络或光信号输出，通过网线或光纤线将来自多个主机、服务器设备的信号统一接到交换机及KVM解码设备，进行统一监控管理。

这种方式，需要外接单独的编码模块或编码盒，且需要各种接口的输入输出线，占一定的机房机柜空间，线的优劣以及布线的长度会对信号质量有一定的影响，选用高性能线缆又无形中增加了成本，对于美观性，简易性要求较高的场合也不适用，遇到部分震动摇晃等恶劣环境，连接可靠性、稳固性也较低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有的KVM设备需要外接编码模块或编码盒，占用空间大、成本高、可靠性低的问题，本实用新型提供了一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡，该显卡包括 PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置并设置有USB数据解码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第四数据处理模块为SFP差分信号、以太网信号转换以及切换转置，分别与所述第二数据处理模块、光口、网口连接。

在一些优选的实施例中，所述PCIE接口与计算机主板PCIE 插槽匹配，在所述PCIE接口与所述计算机主板PCIE插槽插接时，用于获取计算机主板传递的外部视频数据、传送通道控制指令以及为所述接口模块、数据处理单元供电；

所述视频输出接口用于输出视频信号；所述USB接口用于与外部USB设备传输信号；所述光口用于输出SFP差分形式视频信号以及获取外部USB信号；所述网口用于输出以太网形式视频信号以及获取外部 USB信号；

所述第一数据处理模块，用于将所述PCIE接口传输的外部视频数据进行数据格式转换后分配为两路，并将其中一路发送至视频输出接口，另一路发送至所述第二数据处理模块；还用于将所述PCIE接口发送的传送通道控制指令发送至所述第二数据处理模块；

所述第二数据处理模块设置有USB数据解码装置，用于编码压缩所述第一数据处理模块发送的数据，并分别发送至所述第三数据处理模块、第四数据处理模块以及将所述传送通道控制指令发送至所述第四数据处理模块；

所述第三数据处理模块，用于将所述第二数据处理模块发送的数据转换为USB信号，并发送至所述USB接口；

所述第四数据数据模块，用于依据所述传送通道控制指令将所述第二数据处理模块发送的数据转换为相应的数据格式并从相应的光口或网口输出以及将所述光口或网口获取的外部USB信号发送至所述第二数据处理模块。

在一些优选的实施例中，

所述USB解码装置，配置为将所述光口或网口发送的外部 USB信号解码后发送至所述第三数据处理模块。

在一些优选的实施例中，所述网口为集成变压器的网口或在所述网口输入端增加相应的变压器。

在一些优选的实施例中，所述PCIE接口为X16通道规格。

在一些优选的实施例中，所述视频输出接口包括HDMI接口、 DVI接口、VGA接口；

所述HDMI接口，用于输出HDMI视频信号；

所述DVI接口，用于输出DVI视频信号；

所述VGA接口，用于输出VGA视频信号。

在一些优选的实施例中，所述第二数据处理模块与所述第四处理模块通过RGMII协议格式传输数据。

在一些优选的实施例中，所述第一数据处理模块将所述外部视频数据转换为HDMI格式、DVI格式、VGA格式中的一种或多种。

本实用新型的另一方面，提出了一种支持KVM编码的光口传输显卡，该光口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、光口连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接。

本实用新型的第三方面，提出了一种支持KVM编码的网口传输显卡，该网口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第五数据处理模块为以太网信号转换转置，分别与所述第二数据处理模块、网口连接。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡，既可以用作普通的显卡输出图像，也可作为一种具备KVM编码功能的显卡插在主机、服务器的PCIE插槽中，省去外置编码模块或编码盒，同时省去了很多线缆，节省空间、降低布线成本、提高可靠性，产品美观性好。

(2)本实用新型一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡，集成能同时支持光纤传输与网络传输的数据模块，并能实现两种模式的切换，可以根据传输要求主动选择传输方式，也可以选用其中一种模式，以另一模式作为备用，在故障时切换至备用模式，提高稳定性及可靠性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的支持KVM编码的光口传输显卡的结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的支持KVM编码的网口传输显卡的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型的一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡，该显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置并设置有USB数据解码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第四数据处理模块为SFP差分信号、以太网信号转换以及切换转置，分别与所述第二数据处理模块、光口、网口连接。

为了更清晰地对本实用新型一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡进行说明，下面结合图1对本实用新型实施例中各模块展开详述。

本实用新型一种实施例的一种支持KVM编码的光口及网口双传输显卡，包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元，各模块详细描述如下：

所述PCIE接口与计算机主板PCIE插槽匹配，分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接，在所述PCIE接口与所述计算机主板PCIE插槽插接时，用于获取计算机主板传递的外部视频数据、传送通道控制指令以及为所述接口模块、数据处理单元供电。

PCIE接口比PCI接口的标准有许多改进，包括更高的最大系统总线吞吐量，更低的I/O引脚数量和更小的物理尺寸，更好的总线设备性能缩放，更详细的错误检测和报告机制(高级错误报告，AER)和本机热插拔功能。

本实用新型一个实施例中，PCIE接口选用大带宽的为X16通道规格，能够提供高达5GB/s的带宽，适用于处理数据量比较大的4k等高清视频的数据。主机的主板和本实用新型显卡之间通过PCIE接口以总线形式进行数据传输，同时主板通过PCIE接口为本实用新型显卡提供12V 电源。

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口、网口；所述视频输出接口用于输出视频信号；所述USB接口用于与外部USB设备传输信号；所述光口用于输出SFP差分形式视频信号以及获取外部USB信号；所述网口用于输出以太网形式视频信号以及获取外部USB信号。

网口为集成变压器的网口或在所述网口输入端增加相应的变压器。

视频输出接口包括HDMI接口、DVI接口、VGA接口，分别用于输出HDMI、DVI、VGA视频信号。

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接，用于将所述PCIE接口传输的外部视频数据进行数据格式转换后分配为两路，并将其中一路发送至视频输出接口，另一路发送至所述第二数据处理模块；还用于将所述PCIE接口发送的传送通道控制指令发送至所述第二数据处理模块。

第一数据处理模块将所述外部视频数据转换为HDMI格式、 DVI格式、VGA格式中的一种或多种。

所述第二数据处理模块为视频编码装置并设置有USB数据解码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块连接，用于编码压缩所述第一数据处理模块发送的数据，并分别发送至所述第三数据处理模块、第四数据处理模块以及将所述传送通道控制指令发送至所述第四数据处理模块。

第二数据处理模块与所述第四处理模块通过RGMII协议格式传输数据。

第二数据处理模块还设置有USB数据解码装置，配置为将所述光口或网口发送的外部USB信号解码后发送至所述第三数据处理模块。

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接，用于将所述第二数据处理模块发送的数据转换为USB信号，并发送至所述USB接口。

所述第四数据数据模块为SFP差分信号、以太网信号转换以及切换转置，分别与所述第二数据处理模块、光口、网口连接，用于依据所述传送通道控制指令将所述第二数据处理模块发送的数据转换为相应的数据格式并从相应的光口或网口输出以及将所述光口或网口获取的外部USB信号发送至所述第二数据处理模块。

本实用新型一个实施例中，数据处理单元中各数据处理模块的数据传递过程为，主板的音视频数据、传送通道控制指令通过PCIE接口输入第一数据处理模块——GPU模块，GPU模块的核心是高性能显卡芯片组，音视频数据和传送通道控制指令经过显示芯片组，显存和数模转换等处理后一路可以直接通过HDMI视频输出接口、DVI视频输出接口、VGA视频输出接口输出，另一路发送给第二数据处理模块——FPGA 模块，FPGA模块将音视频数据编码压缩生成RGMII信号连同传送通道控制指令发送给第四数据处理模块——PHY模块，PHY根据传送通道控制指令转换数据，若传送通道控制指令为通过光口传输，则PHY模块将获取的数据转换为SFP差分信号形式从光口输出，若传送通道控制指令为通过网口传输，则PHY模块将获取的数据转换为以太网信号形式从网口输出。本实用新型PHY模块采用的是88E1512芯片，这种芯片能同时支持光纤传输和网络传输，并可以实现两者切换。在其他的实施例中，还可以使用其他可同时支持光口、网口传输以及进行传输口切换的芯片，本实用新型在此不再一一详述。

外部控制管理中心传来的键盘鼠标及U盘等USB信号通过光纤或网线输入，以光信号或网络信号形式进入FPGA模块，在FPGA 中进行解码解压缩处理后，发送给第三数据处理模块——MCU或USB 处理模块。MCU可以通过简单的复制USB数据包，将键盘鼠标数据打包输出，这适用于执行一些数据量较小的键盘鼠标的控制命令。而对于类似U盘等数据量较大的USB外设，则需要专用的USB处理模块进行处理。FPGA模块会将USB信号解码转换成并行数据和USB处理模块互相通信。USB处理模块接收并行数据，经处理后再转换成USB信号，通过USB接口输出。本实用新型显卡的USB接口通过外置短USB线和主机 USB口连接，这样外部控制管理端的键鼠命令即可通过本实用新型显示卡控制相连的计算机。

本实施例中第二数据处理模块使用FPGA模块，在其他的实施例中还可以选用海思HI3536芯片或其他具有视频编码功能的芯片实现相关功能，本实用新型在此不再一一详述。

本实用新型第二实施例的一种支持KVM编码的光口传输显卡，其结构示意图如图2所示，该光口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、光口连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接。

所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例提供的支持KVM编码的光口传输显卡，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本实用新型实施例中的模块再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本实用新型实施例中涉及的模块的名称，仅仅是为了区分各个模块，不视为对本实用新型的不当限定。

本实用新型第三实施例的一种支持KVM编码的网口传输显卡，其结构示意图如图3所示，该网口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第五数据处理模块为以太网信号转换转置，分别与所述第二数据处理模块、网口连接。

所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例提供的支持KVM编码的网口传输显卡，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本实用新型实施例中的模块再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本实用新型实施例中涉及的模块的名称，仅仅是为了区分各个模块，不视为对本实用新型的不当限定。

术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光口及网口双传输显卡，其特征在于，该显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置并设置有USB数据解码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第四数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第四数据处理模块为SFP差分信号、以太网信号转换以及切换转置，分别与所述第二数据处理模块、光口、网口连接。

2.根据权利要求1所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，

所述PCIE接口与计算机主板PCIE插槽匹配，在所述PCIE接口与所述计算机主板PCIE插槽插接时，用于获取计算机主板传递的外部视频数据、传送通道控制指令以及为所述接口模块、数据处理单元供电；

所述视频输出接口用于输出视频信号；所述USB接口用于与外部USB设备传输信号；所述光口用于输出SFP差分形式视频信号以及获取外部USB信号；所述网口用于输出以太网形式视频信号以及获取外部USB信号；

所述第一数据处理模块，用于将所述PCIE接口传输的外部视频数据进行数据格式转换后分配为两路，并将其中一路发送至视频输出接口，另一路发送至所述第二数据处理模块；还用于将所述PCIE接口发送的传送通道控制指令发送至所述第二数据处理模块；

所述第二数据处理模块设置有USB数据解码装置，用于编码压缩所述第一数据处理模块发送的数据，并分别发送至所述第三数据处理模块、第四数据处理模块以及将所述传送通道控制指令发送至所述第四数据处理模块；

所述第三数据处理模块，用于将所述第二数据处理模块发送的数据转换为USB信号，并发送至所述USB接口；

所述第四数据数据模块，用于依据所述传送通道控制指令将所述第二数据处理模块发送的数据转换为相应的数据格式并从相应的光口或网口输出以及将所述光口或网口获取的外部USB信号发送至所述第二数据处理模块。

3.根据权利要求1或2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，

所述USB数据解码装置，配置为将所述光口或网口发送的外部USB信号解码后发送至所述第三数据处理模块。

4.根据权利要求1或2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，所述网口为集成变压器的网口或在所述网口输入端增加相应的变压器。

5.根据权利要求1或2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，所述PCIE接口为X16通道规格。

6.根据权利要求1或2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，所述视频输出接口包括HDMI接口、DVI接口、VGA接口；

所述HDMI接口，用于输出HDMI视频信号；

所述DVI接口，用于输出DVI视频信号；

所述VGA接口，用于输出VGA视频信号。

7.根据权利要求1或2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，所述第二数据处理模块与所述第四数据处理模块通过RGMII协议格式传输数据。

8.根据权利要求2所述的光口及网口双传输显卡，其特征在于，所述第一数据处理模块将所述外部视频数据转换为HDMI格式、DVI格式、VGA格式中的一种或多种。

9.一种光口传输显卡，其特征在于，该光口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、光口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、光口连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接。

10.一种网口传输显卡，其特征在于，该网口传输显卡包括PCIE接口、接口模块、数据处理单元；

所述PCIE接口分别与计算机主板PCIE插槽匹配连接、所述数据处理单元连接；

所述接口模块包括视频输出接口、USB接口、网口；

所述数据处理单元包括第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块；

所述第一数据处理模块为GPU模块，分别与所述PCIE接口、视频输出接口、第二数据处理模块连接；

所述第二数据处理模块为视频编码装置，分别与所述第一数据处理模块、第三数据处理模块、第五数据处理模块连接；

所述第三数据处理模块为USB信号转换装置，分别与所述第二数据处理模块、USB接口连接；

所述第五数据处理模块为以太网信号转换转置，分别与所述第二数据处理模块、网口连接。

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