CN219761105U - 一种音视频矩阵设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种音视频矩阵设备，包括主机和多个从机，所述多个从机各自通过一条网线连接于主机，所述主机包括：至少两路HDMI输入端接口和对应的网线输出接口、矩阵切换模块、第一主控处理器与红外发射窗，所述从机包括网线输入接口、第二主控处理器、红外接收窗、音频切换模块以及HDMI输出接口；本实用新型可采取多种切换或控制方式，通过切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开，将任意一路HDMI输入接口对应的音视频信号延长传输至任意一路HDMI输出接口，同时，从机还具有基于场景应用的音频切换、调取功能，可以选择输出数字音频或ARC回传音频至外部影音终端，使用更加方便，提高了用户的使用体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及音视频信号传输领域，特别涉及一种音视频矩阵设备。
背景技术
高清音视频矩阵，常用于视频监控领域、大型会议室或者别墅，最高支持4K@60 4:4:4的分辨率，支持MXN路音视频的切换(M，N＞＝2)，矩阵切换器就是将一路或多路视音频信号分别传输给一个或者多个显示设备，如两台电脑主机要共用一个显示器，矩阵切换器可以将两台电脑主机上的内容任意到同一个或多个显示器上。矩阵切换器是一类切换多路信号的输出的设备。主要应用于广播电视、多功能会议、电视教学、综合指挥控制等需要频繁切换显示屏幕的场景中。
而传统的音视频切换器往往存在控制方式单一、支持的传输数据格式分辨率较低等问题，难以满足现今高清化、多样化、简约化的应用需求。
实用新型内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种音视频矩阵设备，其特征在于，包括主机和多个从机，所述多个从机各自通过一条网线连接于主机，
所述主机包括：
至少两路HDMI输入端接口和对应的网线输出接口；
矩阵切换模块，其包括与各HDMI输入接口对应的多个开关电路，每个开关电路连接在其对应的HDMI输入接口和网线输出端口之间，所述矩阵切换模块用于通过改变各开关电路的通断状态，控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开；以及用于根据接收到的切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开，其中，每一个HDMI输入接口各自通过一个HDMI解码器与矩阵控制模块相连。
第一主控处理器，其与所述矩阵切换模块连接，用于编码输入的音视频信号和输出状态信息输出至所述矩阵切换模块；
控制模块，与所述矩阵切换模块相连，用于将通过控制端口接收到的控制指令送至信号端；
红外发射窗，与所述第一主控处理器相连，用于将接收到的控制指令通过所述第一主控处理器送至所述矩阵切换模块；
所述从机包括：
网线输入接口
第二主控处理器；用于解码输入的音视频信号、输出状态信息，生成特定多媒体数据后通过HDMI输出接口输出，其中，HDMI输出接口通过HDMI编码器与第二主控处理器相连。
红外接收窗，与所述第二主控处理器相连，用于接收红外遥控器发送的控制指令；
音频切换模块，用于解码第二主控处理器输入的音频信号后通过光纤音频接口输出。
在一些实施例中，所述音频切换模块包括切换按键，所述音频切换模块通过切换按键选择从所述第二主控处理器解析出SPDIF数字音频或ARC回传音频。
在一些实施例中，所述光纤音频接口为S/PDIF数字音频接口，支持LPCM/DTS-HD/DTS-Audio/Dolby Digital 5.1CH/Dolby Atmos音频格式。
在一些实施例中，所述控制端口包括RS-232串口，所述RS-232串口与所述矩阵切换模块连接，用于将RS-232串口接收到的切换指令送至所述矩阵切换模块。
在一些实施例中，所述控制端口包括Ethernet端口，所述Ethernet端口与所述矩阵切换模块连接，用于将Ethernet端口的切换指令送至所述矩阵切换模块。
在一些实施例中，所述控制模块包括拨码开关，拨码开关与所述矩阵切换模块连接，所述拨码开关为矩阵切换模块给到多个输入源的EDID，通过不同的EDID实现不同分辨率的视频信号的输出。
在一些实施例中，所述拨码开关可以实现4K到1080p的分辨率转换。
在一些实施例中，所述主机包括四个HDMI输入端口和四个网线输出接口。
在一些实施例中，所述主机包括八个HDMI输入接口和八个网线输出接口。
在一些实施例中，所述主机通过电源模块对从机进行POC供电。
本实用新型具有以下有益效果：可实现基于多种切换控制方式，用于根据接收到的切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开，将任意一路HDMI输入接口对应的音视频信号延长传输至任意一路HDMI输出接口，并且，采用多种控制方式，将基于端口输入的控制指令送至主机的控制模块或第一主控处理器，同时，每一个从机还具有基于场景应用的音频切换、调取功能，可以选择输出数字音频或ARC回传音频至外部影音终端，使用更加方便，提高了用户的使用体验。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的一种音视频矩阵设备的结构框图；
图2为本实用新型一实施例提供的主机中控制模块的原理框图；
图3为本实用新型一实施例提供的从机中音频切换模块的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
需要指出，本申请中所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等，仅用来区分相同的术语，不具有顺序、大小、主次等其它含义。本申请中的媒体数据可以是视频、音频或者二者的结合。
请参照图1，为本实用新型公开的一种音视频矩阵设备，包括一台主机和多台从机，多台从机各自通过一条网线和主机相连，构成了一种音视频矩阵设备。
主机中包括多个HDMI输入接口、矩阵切换模块、多个第一主控处理器和多个网线输出端口，多个HDMI输入接口各自通过一个HDMI解码器与矩阵控制模块相连，多个主机网线输出接口各自通过第一主控处理器与矩阵切换模块相连。
从机中包括顺次连接的网线输入端口、第二主控处理器、音频切换模块、HDMI编码器和HDMI输出接口。
使用时，将主机布置在HDMI信号源所处的位置，将多台从机分别布置在各个HDMI显示设备所处的位置，通过HDMI线缆将HDMI信号源和主机的HDMI输入接口相连，通过HDMI线缆将HDMI显示设备与从机的HDMI输出接口相连。HDMI信号源输出的HDMI格式的媒体数据经HDMI解码器解码，形成TMDS格式的媒体数据，
其中，矩阵切换模块包括与各HDMI输入接口对应的多个开关电路，每个开关电路连接在其对应的HDMI输入接口和网线输出端口之间，所述矩阵切换模块用于通过改变各开关电路的通断状态，控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开；以及用于根据接收到的切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开；通过控制矩阵切换模块，可以将任意一个HDMI信号源输出的媒体切换到任意一个对应的主机网线输出接口，经网线传输到对应的从机。
从机通过第二主控处理器将编码数据传输给HDMI编码器，将TMDS格式的媒体数据编码，还原成HDMI格式的媒体数据，经HDMI输出接口输出给HDMI显示设备。由此，实现了HDMI矩阵设备的HDMI信号的延长，可以实现HDMI信号长距离传输。
在一些实施例中，主机和从机还分别包括红外发射窗和红外接收窗，红外发射窗，与所述第一主控处理器相连，用于通过红外遥控器输入控制指令至所述矩阵切换模块，红外接收窗，与所述第二主控处理器相连，用于接收红外遥控器输出的控制指令后通过网线回传至第一主控处理器。
在一些实施例中，如主机包括四路HDMI输入接口和对应多个所述从机的四路HDMI输出接口，切换遥控器包括4个切换键、左键、右键，共6个按键；切换键用于选择需配置的音视频输出接口，即输出通道，选定后，可直接通过数字键选择相应编号标识对应的音视频输入接口，也可通过左键和右键来选择上一个或下一个音视频输入接口，以选定输入信号源，选定后，可通过确认键确认配置。
在一些实施例中，所述主机通过电源模块对从机进行PoC供电，即用同一个电源可以同时对主机和各从机供电。
请参照图2，图2本实用新型一实施例提供的主机中控制模块的原理框图，控制模块及分别与矩阵切换模块和第一主控处理器相连，用于通过控制端口控制矩阵切换模块或第一主控处理器其中。
在一些实施例中，控制模块包括：包括RS-232串口，RS-232串口通过控制模块与矩阵切换模块连接，用于将接收到的基于RS-232串口的切换指令送至矩阵切换模块。
在一些实施例中，控制模块还包括Ethernet端口，所述Ethernet端口与所述矩阵切换模块连接，用于将接收到的基于Ethernet端口的切换指令送至所述矩阵切换模块。
在一些实施例中，控制模块还包括拨码开关，拨码开关通过控制模块与第一主控处理器连接，拨码开关为第一主控处理器给到多个输入源的EDID，产品内置16种EDID状态，可通过拨码开关进行设置切换输出分辨率，拨码开关向上表示“1”，向下表示“0”，通过不同的EDID实现不同分辨率的视频信号的输出，支持4K到1080p的分辨率转换，拨码开关可以随时设定，做到快速转换视频输出分辨率的目的。
图3为本实用新型一实施例提供的从机中音频切换控制部分的原理框图；
所述音频切换模块包括切换按键和光纤音频接口，所述光纤音频端口与所述第二主控处理器相连接，并与外部影音终端相连接；其中，所述切换按键选择从所述第二主控处理器解析出数字音频或ARC回传音频后，从光纤音频接口输出。
在一些实施例中，该一种音视频矩阵设备可以包括：四路HDMI输入接口和对应的四路HDMI输出接口。具体地，其存在四路HDMI输入接口和对应的四路HDMI输出接口一对一或多对多传输数据，一路HDMI输入接口与对应的四路HDMI输出接口中的至少两路一对多传输数据，以及部分HDMI输入接口或HDMI输出接口未调用等情况，相应地，最多可支持HDMI输入接口与对应的HDMI输出接口之间16种不同的输入输出对应关系。
在一些实施例中，该一种音视频矩阵设备可以包括：八路HDMI输入接口和对应的八路HDMI输出接口。具体地，其存在四路HDMI输入接口和对应的四路HDMI输出接口一对一或多对多传输数据，一路HDMI输入接口与对应的四路HDMI输出接口中的至少两路一对多传输数据，以及部分HDMI输入接口或HDMI输出接口未调用等情况，相应地，最多可支持HDMI输入接口与对应的HDMI输出接口之间256种不同的输入输出对应关系。
工作时，从机通过光纤音频接口连接光缆的情况下，第二主控处理器分离出HDMI信号中的音频部分，对分离出的音频进一步编码处理，第二主控处理器对编码信息解析，还原成数字音频信号通过光纤音频接口输出至外部音频播放设备；其中，光纤音频接口为S/PDIF数字音频接口，可以支持LPCM/DTS-HD/DTS-Audio/DolbyDigital 5.1CH/Dolby Atmos音频格式。
在本实施例中，还包括设置在所述接收器和所述接收器外部的切换按键，该切换按键可选择解析出S/PDIF数字音频信号或ARC音频信号。
当接收器的音频切换开关切换为ARC音频模式时，第二主控处理器接收外部HDMI显示设备通过HDMI输出接口回传的ARC信号，第二主控处理器对ARC编码信息进行SPDIF解析后，通过SPDIF音频接口输出至外部音频设备、
其中，外部HDMI显示设备为高清电视、投影仪等，设备音频设备包括扬声器、扩音器等。
本实施例中，采用ARC模式传输，可以降低模拟前置滤波器和模拟后置滤波器的复杂度，符合HD音频标准，可以直接应用于HDCD、DVDAudio、蓝光唱片、数字音乐下载业务及数字对媒体播放机业务等等。ARC可确保音频设备(如回音壁、音频/视频接收机(AVR)、电视机)之间的向前兼容性，支持HDMI电缆提供专用音频链路，大大提高了兼容性、便捷性和音频性能。接收器和接收器的专用控制信号还传输口型同步信息，确保音频和视频在家庭影院中能够无缝协同，保持一致。用户可以通过软件接口，轻松自由地对音频进行选择操作，有利于提高产品的整体兼容性，拓宽产品的使用场景。
综上，本公开实施例提供了一种音视频矩阵设备，包括主机和多个从机，所述多个从机各自通过一条网线连接于主机，所述主机包括：至少两路HDMI输入端接口和对应的网线输出接口、矩阵切换模块、第一主控处理器与红外发射窗，所述从机包括网线输入接口红外接收窗以及第二主控处理器；本实用新型的可实现基于多种16控制方式，用于根据接收到的切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开，将任意一路HDMI输入接口对应的音视频信号延长传输至任意一路HDMI输出接口，并且，采用高清多媒体接口，实现高分辨率音视频数据的传输，同时，每一个从机还具有基于场景的音频切换、调取功能，可以选择输出数字音频或ARC回传音频至外部影音终端的切换按键，使用更加方便，提高了用户的使用体验。
上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种音视频矩阵设备，其特征在于，包括主机和多个从机，所述多个从机各自通过一条网线连接于主机，
所述主机包括：
至少两路HDMI输入端接口和对应的网线输出接口；
矩阵切换模块，其包括与各HDMI输入接口对应的多个开关电路，每个开关电路连接在其对应的HDMI输入接口和网线输出端口之间，所述矩阵切换模块用于通过改变各开关电路的通断状态，控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开；以及用于根据接收到的切换指令控制各HDMI输入接口和对应的网线输出接口之间的信号通道连通或断开，其中，每一个HDMI输入接口各自通过一个HDMI解码器与矩阵控制模块相连；
第一主控处理器，其与所述矩阵切换模块连接，用于编码输入的音视频信号和输出状态信息输出至所述矩阵切换模块；
控制模块，与所述矩阵切换模块相连，用于将通过控制端口接收到的控制指令送至信号端；
红外发射窗，与所述第一主控处理器相连，用于将接收到的控制指令通过所述第一主控处理器送至所述矩阵切换模块；
所述从机包括：
网线输入接口；
第二主控处理器；用于解码输入的音视频信号、输出状态信息，生成特定多媒体数据后通过HDMI输出接口输出，其中，HDMI输出接口通过HDMI编码器与第二主控处理器相连；
红外接收窗，与所述第二主控处理器相连，用于接收红外遥控器发送的控制指令；
音频切换模块，用于解码第二主控处理器解析出音频信号后通过光纤音频接口输出。
2.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述音频切换模块包括切换按键，所述音频切换模块通过切换按键选择从所述第二主控处理器解析出SPDIF数字音频或ARC回传音频。
3.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述光纤音频接口为S/PDIF数字音频接口，支持LPCM/DTS-HD/DTS-Audio/Dolby Digital 5.1CH/Dolby Atmos音频格式。
4.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述控制端口包括RS-232串口，所述RS-232串口与所述矩阵切换模块连接，用于将RS-232串口接收到的切换指令送至所述矩阵切换模块。
5.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述控制端口包括Ethernet端口，所述Ethernet端口与所述矩阵切换模块连接，用于将Ethernet端口的切换指令送至所述矩阵切换模块。
6.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述控制模块包括拨码开关，拨码开关与所述矩阵切换模块连接，所述拨码开关为矩阵切换模块给到多个输入源的EDID，通过不同的EDID实现不同分辨率的视频信号的输出。
7.根据权利要求6所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述拨码开关可以实现4K到1080p的分辨率转换。
8.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述主机包括四个HDMI输入端口和四个网线输出接口。
9.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述主机包括八个HDMI输入接口和八个网线输出接口。
10.根据权利要求1所述的一种音视频矩阵设备，其特征在于，所述主机通过电源模块对所述从机进行POC供电。
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