CN219678544U - Uvc装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种UVC装置，涉及视频播放技术领域，该装置包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；信号输入模块，与主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给主控模块(1)；主控模块(1)，与视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给视频切换模块(5)；视频切换模块(5)，分别与UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)通信连接；HDMI转换模块与HDMI接口(7)通信连接；UVC转换模块(8)与USB接口(9)通信连接。该方案可以同时通过HDMI接口(7)与USB接口(9)进行多个设备的视频信号传输，提高了在复杂场景下的视频传输的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及视频播放技术领域，具体涉及一种UVC装置。
背景技术
UVC全称为USB Video Class，即USB视频类，是一种为USB视频捕获设备定义的协议标准。支持UVC协议的UVC设备可以让不同制造商生产的产品之间可以互相兼容。
目前市场上的UVC装置多见为应用UVC协议将图像信息传输到显示装置，如常见的USB摄像机、模拟USB摄像机的视频录播装置，在对接现有通信软件的互联网视频会议系统时，由于不同系统支持的图像分辨率不同、不同系统支持的接口也可能不同，导致显示功能受到影响甚至无法使用，因此互联网视频会议系统需要选取合适的UVC装置。现有的UVC装置中，一类需要根据特定的应用场景采用固定的显示图像大小；另一类需要通过设置为固定分辨率的图像大小来适配不同的显示装置；又一类需要根据预设的大小修改输入图像的尺寸满足显示要求。
上述UVC装置均具有一定的应用局限性，无法根据不同场景做调整，兼容性较差。
实用新型内容
本申请提供了一种UVC装置，在不同场景下可以灵活选择使用HDMI输出数据或USB输出数据，具有较好的兼容性。
所述装置包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；
所述信号输入模块，与所述主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给所述主控模块(1)；
所述主控模块(1)，与所述视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给所述视频切换模块(5)；
所述视频切换模块(5)，分别与UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)通信连接；且所述视频切换模块(5)适于在接收到主控模块(1)发送的信号时，将所述视频信号对应转发至UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)中的至少一者；
所述HDMI转换模块与所述HDMI接口(7)通信连接；所述UVC转换模块(8)与所述USB接口(9)通信连接。
在一种可能的实现方式中，所述视频切换模块(5)包括视频切换子模块(15)与视频转换子模块(14)；
所述主控模块(1)与所述视频切换子模块(15)通信连接；所述视频切换子模块(15)与HDMI转换模块(6)通信连接，适于将第一格式的视频数据传输至所述HDMI转换模块(6)；
所述视频切换子模块(15)还与所述视频转换子模块(14)通信连接，所述视频转换子模块(14)与所述UVC转换模块(8)通信连接，适于将第二格式的视频数据传输至所述UVC转换模块(8)。
在一种可能的实现方式中，所述UVC转换模块(8)包括UVC转换芯片(13)、时钟模块(10)以及存储模块(11)；
所述主控模块(1)与所述UVC转换芯片(13)通信连接；所述UVC转换芯片(13)与所述USB接口(9)双向通信连接；
所述时钟模块(10)连接至所述UVC转换芯片(13)的时钟引脚；所述UVC转换芯片(13)与所述存储模块(11)双向通信连接；所述存储模块(11)中存储有多个图像分辨率配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述UVC转换模块(8)还包括检测控制模块(12)，所述检测控制模块(12)与所述主控模块(1)及所述USB接口(9)连接；
所述检测控制模块(12)适于对所述USB接口(9)的连接状态进行检测，并将检测结果传输至所述主控模块(1)；
当所述USB接口(9)无应用时，所述检测结果为高电平信号；
当所述USB接口(9)有应用时，所述检测结果为低电平信号。
在一种可能的实现方式中，当所述USB接口(9)无应用时，所述主控模块(1)适于控制所述HDMI转换模块(6)通过HDMI接口(7)传输最大分辨率为4K的第一格式的图像数据；
当所述USB接口(9)有应用时，所述主控模块(1)适于控制所述HDMI转换模块(6)通过HDMI接口(7)传输最大分辨率为1080P的第一格式的图像数据，且控制所述UVC转换芯片(13)通过USB接口传输最大分辨率为1080P的第二格式的图像数据。
在一种可能的实现方式中，在所述检测控制模块(12)中，电源电压端通过第一电阻连接至运算放大器的同相输入端；所述运算放大器的同相输入端还通过第二电阻连接至所述运算放大器的输出端；
所述运算放大器的反相输入端分别与所述USB接口(9)的正信号线与负信号线相连；
所述运算放大器的输出端适于输出所述检测结果。
在一种可能的实现方式中，所述运算放大器的同相输入端通过第一RC振荡电路接地；所述运算放大器的反相输入端通过第二RC振荡电路接地。
在一种可能的实现方式中，所述信号输入模块包括HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)；
所述HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)分别与所述主控模块(1)通信连接。
在一种可能的实现方式中，所述主控模块(1)中还包括I2S接口；所述主控模块(1)还分别通过I2S接口与所述HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)建立通信连接。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供了一种UVC装置，包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；信号输入模块与主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给主控模块(1)；主控模块(1)与视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给视频切换模块(5)；视频切换模块(5)分别与UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)通信连接；且视频切换模块(5)适于在接收到主控模块(1)发送的信号时，将视频信号对应转发至UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)中的至少一者；HDMI转换模块与HDMI接口(7)通信连接；UVC转换模块(8)与USB接口(9)通信连接。即上述方案提供的UVC设备，同时兼容了HDMI接口(7)与USB接口(9)，并且可以灵活使用HDMI接口(7)与USB接口(9)进行一个或多个设备的视频信号传输，并且在使用不同接口输出视频信号时还可以输出多种分辨率，从而在不同场景下具有较好的兼容性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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是根据一示例性实施例示出的一种UVC装置的结构示意图。
图2示出了本申请实施例涉及的一种UVC装置的具体结构框图。
图3示出了本申请实施例涉及的一种检测控制模块(12)的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
图1是根据一示例性实施例示出的一种UVC装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；
该信号输入模块，与该主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给该主控模块(1)；
该主控模块(1)，与该视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给该视频切换模块(5)；
该视频切换模块(5)，分别与UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)通信连接；且该视频切换模块(5)适于在接收到主控模块(1)发送的信号时，将该视频信号对应转发至UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)中的至少一者；
该HDMI转换模块与该HDMI接口(7)通信连接；该UVC转换模块(8)与该USB接口(9)通信连接。
可选的，如图1所示，该信号输入模块包括HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)；
该HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)分别与该主控模块(1)通信连接。
在上述UVC装置中，主控模块(1)用于实现外部音频、视频的编解码处理，以及音频、视频输入输出连接功能；HDMI接入模块用于接入外部HDMI音视频，以实现外部音视频内容的导入；网络IPC视频模块用于实现网络的视频画面接入，例如直播视频画面可以通过网络IPC视频模块接入该UVC装置。音频输入模块(4)为整个UVC装置的音频部分，可以用于实现现场拾音接入；视频切换模块(5)实现主控模块(1)提供的视频格式转换及切换，从而给HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)提供满足要求的视频输入；HDMI转换模块(6)可以实现主控模块(1)到后端HDMI接口(7)输出的功能转换；HDMI接口(7)为符合标准的HDMI接口(7)，通过接口对外显示视频画面；UVC转换模块(8)可以用于将视频切换模块(5)输入的视频进行编码，与主控模块(1)输入的音频综合后，满足UVC协议，支持UVC驱动，支持多分辨率切换，通过USB接口(9)输出；USB接口(9)为符合USB规范定义的通用USB2.0接口，通过该USB接口(9)连接平台，上传视音频数据。
请参考图2，其示出了本申请实施例涉及的一种UVC装置的具体结构框图。如图2所示，该视频切换模块(5)包括视频切换子模块(15)与视频转换子模块(14)；
该主控模块(1)与该视频切换子模块(15)通信连接；该视频切换子模块(15)与HDMI转换模块(6)通信连接，适于将第一格式的视频数据传输至该HDMI转换模块(6)；
该视频切换子模块(15)还与该视频转换子模块(14)通信连接，该视频转换子模块(14)与该UVC转换模块(8)通信连接，适于将第二格式的视频数据传输至该UVC转换模块(8)。
可选的，该主控模块(1)中还包括I2S接口；该主控模块(1)还分别通过I2S接口与该HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)建立通信连接，以将音频信号传输至该HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)。
可选的，该UVC转换模块(8)包括UVC转换芯片(13)、时钟模块(10)以及存储模块(11)；
该主控模块(1)与该UVC转换芯片(13)通信连接；该UVC转换芯片(13)与该USB接口(9)双向通信连接；
该时钟模块(10)连接至该UVC转换芯片(13)的时钟引脚；该UVC转换芯片(13)与该存储模块(11)双向通信连接；该存储模块(11)中存储有多个图像分辨率配置信息。
可选的，该UVC转换模块(8)还包括检测控制模块(12)；该检测控制模块(12)与USB接口(9)及主控模块(1)连接；
该检测控制模块(12)适于对该USB接口(9)的连接状态进行检测，并将检测结果传输至该主控模块(1)；
当该USB接口(9)无应用时，该检测结果为高电平信号；
当该USB接口(9)有应用时，该检测结果为低电平信号。
可选的，当该USB接口(9)无应用时，该主控模块(1)适于控制该HDMI转换模块(6)通过HDMI接口(7)传输最大分辨率为4K的第一格式的图像数据；
当该USB接口(9)有应用时，该主控模块(1)适于控制该HDMI转换模块(6)通过HDMI接口(7)传输最大分辨率为1080P的第一格式的图像数据，且控制该UVC转换芯片(13)通过USB接口传输最大分辨率为1080P的第二格式的图像数据。
如图2所示的UVC装置的主要实现原理如下：
当通过HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)将本地、网络的音频或视频采集并传递至主控模块(1)后，主控模块(1)可以将对数据进行编解码处理后传送给视频切换模块(5)。对于音频数据而言，主控模块(1)可以直接通过I2S接口传输至HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)；而对于视频数据而言，该主控模块(1)需要将其传输给视频切换模块(5)中的视频切换子模块(15)并进行处理。
对于传输给HDMI转换模块(6)的视频数据，该视频切换子模块(15)可以直接将视频数据转换为第一格式(例如VP-BT1120)后传输至HDMI转换模块(6)，以通过HDMI接口(7)传输至对应的设备。
而对于传输给UVC转换模块(8)的视频数据，则还需要通过视频转换子模块(14)，将视频数据转换为第二格式(例如MIPI格式)的数据后传输至UVC转换芯片(13)，UVC转换芯片(13)接收到MIPI格式的视频数据后，对其进行编码处理，压缩为MJPG格式视频数据，并与主控模块(1)通过I2S发送的音频数据叠加后通过USB接口(9)传输至对应的设备。
在本申请实施例中，HDMI接口(7)输出可支持超清4K显示(及最高可以输出4K分辨率的图像数据)；而USB接口(9)默认对外输出最大分辨率为1080P高清视频。
进一步的，在本申请实施例中，时钟模块(10)为UVC转换芯片(13)提供工作的系统时钟，而存储模块(11)则内置外部视频会议系统需要支持的各图像分辨率信息，最高支持1080P60帧图像，通过外部的需求，对主控模块(1)输入的图像做缩放处理，保证图像完整的情况下，生成各分辨率图像。当UVC转换模块(8)检测USB传入的视频会议系统要求的分辨率语言，在存储模块(11)中查找对应的分辨率图像，完成显示分辨率自适应切换。
进一步的，HDMI接口(7)和USB接口(9)对外显示的图像为同源视频。USB接口(9)对外支持最大1080P的高清视频，HDMI接口(7)对外支持最大超清4K视频。通过检测控制模块(12)实现对USB接口(9)应用检测，将检测结果传输给主控模块(1)，由主控模块(1)配合视频切换子模块(15)，实现当前支持的最大分辨率视频切换。
当USB接口(9)无应用时，检测控制模块(12)将触发主控模块(1)发送4K图像，最终HDMI接口(7)对外支持最大超清4K的图像显示。当USB接口(9)有应用时，检测控制模块(12)将触发主控模块(1)发送最大1080P图像，此时HDMI接口(7)和USB接口(9)最大支持的最大分辨率相同。UVC转换芯片(13)实现输入音频、视频的综合，同时根据USB接口(9)传入的视频会议要求的分辨率语言，完成显示分辨率自适应切换。
视频切换模块(5)一方面通过视频切换子模块(15)完成HDMI接口(7)和USB接口(9)多路图像的显示驱动，配合主控模块(1)完成图像分辨率切换；另外一方面，通过视频转换子模块(14)完成视频数据接口、数据格式转化，以MIPI数据接口输出视频到UVC转换芯片(13)。
通过检测控制模块(12)的检测功能，实现HDMI接口(7)和USB接口(9)的分辨率切换，满足本地超清回现的应用场景；通过UVC转换芯片(13)实现互联网视频系统的分辨率场景要求，满足网络视频图像分辨率自适应切换。
并且，本申请使用的USB接口(9)为标准的USB2.0连接器，内部pin脚信号符合USB接口规范。通过该连接器可直接与主机设备连接，上传音频、视频。HDMI接口(7)为符合标准的HDMI接口(7)，符合HDMI2.0规范，可满足对接各类显示设备。
请参考图3，其示出了本申请实施例涉及的一种检测控制模块(12)的电路结构示意图。如图3所示，在该检测控制模块(12)中，该电源电压端(VCC)通过第一电阻连接至运算放大器的同相输入端；该运算放大器的同相输入端还通过第二电阻连接至该运算放大器的输出端；
该运算放大器的反相输入端分别与该USB接口(9)的正信号线USB-DP与负信号线USB-DM相连；
该运算放大器的输出端适于输出该检测结果。
进一步的，如图3所示，该运算放大器的同相输入端通过第一RC振荡电路接地；该运算放大器的反相输入端通过第二RC振荡电路接地。
将检测控制模块(12)设计为如图3所示的电路时，当USB-DP与USV-DM引脚检测到信号时，则说明USB接口(9)状态为有接入，此时运算放大器的反向输出入端电平升高，此时运算放大器的输出端DETECT为低电平；而当USB-DP与USV-DM引脚未检测到信号时，则说明USB接口(9)状态为无接入，此时运算放大器的反向输出入端电平为低电平，此时运算放大器的输出端DETECT为高电平。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例示出的UVC装置可以应用于高清教育录播教学场景中，在该场景中，可以将摄像机采集的实时课堂现场教学画面、教师上传的课件、现场教师的上课语音传入到主控模块(1)，由主控模块(1)完成图像、音频的合成等处理，传给UVC转换模块进行转换，UVC装置连接到教室现场PC,上传视频到各种互联网平台统进行线上直播。根据现场教师应用的互联网平台支持的分辨率自动切换为高清、标清等画面。
综上所述，本申请提供了一种UVC装置，包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；信号输入模块与主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给主控模块(1)；主控模块(1)与视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给视频切换模块(5)；视频切换模块(5)分别与UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)通信连接；且视频切换模块(5)适于在接收到主控模块(1)发送的信号时，将视频信号对应转发至UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)中的至少一者；HDMI转换模块与HDMI接口(7)通信连接；UVC转换模块(8)与USB接口(9)通信连接。即上述方案提供的UVC设备，同时兼容了HDMI接口(7)与USB接口(9)，并且可以同时灵活使用HDMI接口(7)与USB接口(9)进行一个或多个设备的视频信号传输，并且在使用不同接口输出视频信号时还可以输出多种分辨率，从而在不同场景下具有较好的兼容性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种UVC装置，其特征在于，所述装置包括信号输入模块、主控模块(1)、视频切换模块(5)、HDMI转换模块(6)、UVC转换模块(8)、HDMI接口(7)以及USB接口(9)；
所述信号输入模块，与所述主控模块(1)通信连接，以将视频信号传输给所述主控模块(1)；
所述主控模块(1)，与所述视频切换模块(5)通信连接，以将接收到的视频信号传输给所述视频切换模块(5)；
所述视频切换模块(5)，分别与UVC转换模块(8)及HDMI转换模块(6)通信连接；且所述视频切换模块(5)适于在接收到主控模块(1)发送的信号时，将所述视频信号对应转发至UVC转换模块(8)与HDMI转换模块(6)中的至少一者；
所述HDMI转换模块与所述HDMI接口(7)通信连接；所述UVC转换模块(8)与所述USB接口(9)通信连接。
2.根据权利要求1所述的UVC装置，其特征在于，所述视频切换模块(5)包括视频切换子模块(15)与视频转换子模块(14)；
所述主控模块(1)与所述视频切换子模块(15)通信连接；所述视频切换子模块(15)与HDMI转换模块(6)通信连接，适于将第一格式的视频数据传输至所述HDMI转换模块(6)；
所述视频切换子模块(15)还与所述视频转换子模块(14)通信连接，所述视频转换子模块(14)与所述UVC转换模块(8)通信连接，适于将第二格式的视频数据传输至所述UVC转换模块(8)。
3.根据权利要求2所述的UVC装置，其特征在于，所述UVC转换模块(8)包括UVC转换芯片(13)、时钟模块(10)以及存储模块(11)；
所述主控模块(1)与所述UVC转换芯片(13)通信连接；所述UVC转换芯片(13)与所述USB接口(9)双向通信连接；
所述时钟模块(10)连接至所述UVC转换芯片(13)的时钟引脚；所述UVC转换芯片(13)与所述存储模块(11)双向通信连接；所述存储模块(11)中存储有多个图像分辨率配置信息。
4.根据权利要求1至3任一所述的UVC装置，其特征在于，所述UVC转换模块(8)还包括检测控制模块(12)，所述检测控制模块(12)与所述主控模块(1)及所述USB接口(9)连接；
所述检测控制模块(12)适于对所述USB接口(9)的连接状态进行检测，并将检测结果传输至所述主控模块(1)；
当所述USB接口(9)无应用时，所述检测结果为高电平信号；
当所述USB接口(9)有应用时，所述检测结果为低电平信号。
5.根据权利要求4所述的UVC装置，其特征在于，在所述检测控制模块(12)中，电源电压端(VCC)通过第一电阻连接至运算放大器的同相输入端；所述运算放大器的同相输入端还通过第二电阻连接至所述运算放大器的输出端；
所述运算放大器的反相输入端分别与所述USB接口(9)的正信号线及负信号线相连；
所述运算放大器的输出端适于输出所述检测结果。
6.根据权利要求5所述的UVC装置，其特征在于，所述运算放大器的同相输入端通过第一RC振荡电路接地；所述运算放大器的反相输入端通过第二RC振荡电路接地。
7.根据权利要求1至3任一所述的UVC装置，其特征在于，所述信号输入模块包括HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)；
所述HDMI输入模块(2)、IPC输入模块(3)以及音频输入模块(4)分别与所述主控模块(1)通信连接。
8.根据权利要求7所述的UVC装置，其特征在于，所述主控模块(1)中还包括I2S接口；所述主控模块(1)还分别通过I2S接口与所述HDMI转换模块(6)以及UVC转换模块(8)建立通信连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |