CN220210497U - 一种高清音视频拼接数据处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型本实用新型涉及数字高清多媒体技术领域，公开了一种高清音视频拼接数据处理设备，其包括机箱、网络数据交换卡、音视频编码解码卡与交换背板；所述的交换背板，其包括一刷电路板基板及设置在该印刷电路板基板上的输入连接座、输出连接座、电源接口；交换背板呈水平方向设置在靠近机箱底部的机箱内部，网络数据交换卡和音视频编码解码卡均为多个，每一网络数据交换卡或音视频编码解码卡均分别呈竖直方向插接在交换背板上；其中，网络数据交换卡插接在输入连接座上，音视频编码解码卡输出连接座上。本实用新型通过结构改进设计，提高了音视频处理拼接处理设备内部空间的利用率，支持对多种外接板卡的集成，可扩展性强、电磁兼容性好。

Description

一种高清音视频拼接数据处理设备

技术领域

本实用新型涉及数字高清多媒体技术领域，尤其涉及一种高清音视频拼接数据处理设备。

背景技术

高清音视频拼接处理设备，是广泛应用于企业等的展示中心、监控中心、调度中心、指挥中心、会议室、展示厅大屏幕显示系统等的数字音视频数据处理(包括编码、解码、传输、分割、拼接、校验等)的设备，最终输出给多显示单元等组成的数字拼接大屏进行显示或播放。

高清音视频拼接处理设备的核心是要进行音视频高清数据转换、信号分割、拼接、编解码等处理。具体而言，就是要具备能将多个音视频信号拼接成一个音视频信号以及能将一个完整的音视频信号分割成N块功能的处理设备的功能，并最终实现将多个音视频信号传输给显示装置。

近年来随着市场上对大尺寸和超大尺寸的多单元屏拼接的显示设备的需求的增加，最高可以达到36X36单元的拼接，因此，相应的对高清音视频拼接处理设备的要求也越来越高。

现有技术中，申请号为2016200747940的中国专利文献提供了一种分布式拼接显示系统，更具体的为其包括输入设备，网络交换机，控制设备，单屏拼接处理设备和拼接显示设备；输入设备至少为两个，单屏拼接处理设备至少为两个，输入设备与网络交换机连接，单屏拼接处理设备的输入端与网络交换机连接、输出端与拼接显示设备连接，控制设备与网络交换机连接。采用这种分布式架构，进而改变输入信号的接口数量和类型。但上述类型明显增加了输入设备和拼接处理设备的数量，成本明显提高。

现有技术中，申请号为2022111688804的中国专利文献提供了一种视频拼接处理器，其包括处理器本体、前面板和后面板，处理器本体的前后侧分别设置有前面板和后面板，前面板上设置有LED显示屏、菜单键和功能键，后面板左侧控制卡和电源开关，控制卡上设置有RJ45通讯口、COM-OUT串口、COM-IN串口，后面板右侧由上至下依次设置有输出槽位、公共槽位和输入槽位。其通过重新布置输入卡和输出卡的插接空间位置，以提供一种更灵活的板卡组合方式。

但是上述现有技术方案，存在下述问题：

1、现有的视频拼接处理设备的机箱多采用机架式服务器的标准结构设计，在现有的处理设备印刷电路板及内部结构设计的基础上，要在单个处理设备中增加输入接口和输出接口的数量，就必须采用更多的输入卡和输出卡等专门的板卡进行处理，从而导致整个视频拼接处理设备体积大幅增加，远远超出标准机架设计的尺寸；如果不改变标准机架设计的设计尺寸，则需要对印刷电路板和处理设备的内部空间进行合理的布局设计。

2、由于现有的视频拼接处理设备支持的输入输出端口固定，处理的信号信道也较为固定，其印刷电路板不支持各种外插式板卡，因而其可扩展性较低，不能在现有的处理设备基础上，通过外接板块，扩展输入输出端口和处理信号的信道，在拼接单元的数量增加时，只能对应的增加处理设备的数量，因而大幅增加了设备成本。

3、由于现有处理设备未考虑支持多种标准接口的板块问题，其内部空间布局设计，印刷电路板的布局设计等，预留的接口较少，单机对外接板卡的集成度、兼容性较低；由于视频拼接处理器所使用的外接板卡主要由输入卡、输出卡和主控卡等组成，型号较多、体积及形状也不相同，现有机箱内部空间也不能支持这种多种分立式板块的外接扩展模式，不能为其提供合理的空间，并解决在运行过程中的电磁兼容性问题。

实用新型内容

本申请的第一目的是提供一种高清音视频拼接数据处理设备，通过合理的结构改进和布局设计，在机箱保持服务器标准机架设计的情况下，在机箱内引入交换背板，并通过交换背板布局的合理设计，将输出连接座设计成多个矩形阵列的布置方式，能够支持根据需要引入不同类型和不同数量的外接板卡，支持对多板块的集成和扩展，并且充分利用机箱内部的立体空间，提高音视频拼接处理设备的可扩展性、通用性以及电磁兼容性，以满足超大尺寸的多单元屏拼接时的多通道数据处理需求，从而降低多通道高清音视频拼接处理设备的使用数量。

本实用新型为实现上述目的，提供的技术方案是：

一种高清音视频拼接数据处理设备，其包括机箱、网络数据交换卡、音视频编码解码卡与交换背板；所述的机箱采用机架式服务器的标准尺寸设计(如2U或4U等)，以符合项目施工及使用的需求；

所述的交换背板，其包括一印刷电路板基板及设置在该印刷电路板基板上的输入连接座、输出连接座、电源接口；

所述交换背板呈水平方向设置在靠近机箱底部的机箱内部，网络数据交换卡和音视频编码解码卡均为多个，每一网络数据交换卡或音视频编码解码卡均分别呈竖直方向插接在交换背板上、并向交换背板的上部延伸；其中，网络数据交换卡插接在印刷电路板基板的输入连接座上，音视频编码解码卡插接在印刷电路板基板的输出连接座上。

在所述的网络数据交换卡上，设有多个供外部网络接入的网络接口，包括RJ45/SFP等。

在所述的音视频编码解码卡上，设有多个高清信号输入接口和高清信号输出接口。

所述的交换背板的输入连接座、输出连接座和电源接口均设置在该印刷电路板基板上表面的不同位置上，其中，所述的输出连接座为多个，分别形成四个输出连接座组，包括：第一输出连接座组、第二输出连接座组、第三输出连接座组和第四输出连接座组；

所述第一输出连接座组、第二输出连接座组、第三输出连接座组和第四输出连接座组均至少包括3个输出连接座，每组输出连接座组中的各个输出连接座，分别在印刷电路板基板上表面上，自上而下、等距、间隔、平行地依次排列，各自形成一个纵向的小矩形阵列；

所述的第一输出连接座组、该第二输出连接座组、该第三输出连接座组和第四输出连接座组在印刷电路板基板的上表面上，自左至右、等距、间隔、平行地依次排列，整体形成一个横向的大矩形阵列；

所述印刷电路板基板设有上部竖向侧边和下部竖向侧边，该输入连接座设置在印刷电路板基板上靠近上部竖向侧边的位置；各纵向的小矩形阵列均设置在输入连接座与下部竖向侧边之间的位置。这样的布局设计，有利于充分利用内部空间，并且获得良好的电磁兼容性。

与现有技术相比，本实用新型提供的高清音视频拼接数据处理设备，其有益效果至少包括如下几点：

1、本实用新型通过合理的结构改进和布局设计，在机箱保持服务器标准机架设计的情况下，在机箱内引入交换背板，并通过交换背板布局的合理设计，将输出连接座设计成多个矩形阵列的布置方式，能够支持根据需要引入不同类型和不同数量的外接板卡，支持对多板块的集成和扩展，并且充分利用机箱内部的立体空间，提高音视频拼接处理设备的可扩展性、通用性以及电磁兼容性，以满足超大尺寸的多单元屏拼接时的多通道数据处理需求，从而降低多通道高清音视频拼接处理设备的使用数量，降低超大尺寸的多单元屏拼接时的处理设备成本。

2、本实用新型的交换背板，在印刷电路板基板上设置由各输出连接座组成的矩形阵列，使得网络数据交换卡和音视频编码解码卡可以结构稳定的与该交换背板配合安装的同时，三者能在较小的体积内，尽可能地多的布置更多的不同类型的板卡，在有效利用内部空间的基础上，提高音视频拼接处理设备的集成度，并保证设备在工作过程中具有良好的电磁兼容性。

3、本实用新型的交换背板，通过在印刷电路板基板的一端设置输入连接座，另一端设置由输出连接座所组成的矩形阵列，从而在需要扩展交换背板的输出连接座数量时，可以简单且快速地扩展矩形阵列的大小，不需要重新设计该交换背板的布局，具有优良的可扩展性。

4、本实用新型相比传统的音视频拼接处理设备，改变了板载固定数量的输入处理芯片模组与输出处理芯片模组的设计，将二者设计在外插式音视频编码解码卡等专用的板卡上，并通过在交换背板上插接多个该音视频编码解码卡等形式，能够按需增加板卡，对应增加输入接口与输出接口，提高单台音视频拼接处理设备的数据处理能力。

5、本实用新型支持网络数据交换卡等独立式板块，通过插拔的方式插接在交换背板对应的接口上，配合该音视频编码解码卡的网络信号传输，能够实现对多路信号源的网络传输和处理。

6、本实用新型引入合理布局设计的交换背板，作为网络数据交换卡与音视频编码解码卡之间的板卡，不仅实现了二者之间信息连接，还为二者提供电源和很好的物理结构支撑的作用，为二者的使用提供了良好的工作环境，能够获得较好的电磁兼容性。

7、本实用新型的交换背板，通过对输入连接座和输出连接座的接口类型和位置(空间布局)进行了合理设计和限制，以此为基础，为外接式网络数据交换卡和音视频编码解码卡等板卡提供了合理的内部空间，可以支持多种类型的板卡，通用性较好；通过空间布局设计，一方面提供合理的内部物理空间和支撑，另外一方面解决电磁兼容性的问题。

附图说明

图1为实施例1中交换背板的主视结构示意图；

图2为实施例1中网络数据交换卡的主视结构示意图；

图3为实施例1中音视频编码解码卡的主视结构示意图。

图4为实施例2中交换背板的主视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型的技术方案做详细描述。

实施例1

请参见图1-图3，本实施例提供的高清音视频拼接数据处理设备，其包括一机箱(图中未示出)、一交换背板100与多个外接式网络数据交换卡200、音视频编码解码卡300；所述的机箱采用2U机架式服务器的标准尺寸设计，以符合项目施工及使用的需求(可以放入19英寸标准机柜内集中管理)；

所述的交换背板100，其包括一印刷电路板基板1及设置在该印刷电路板基板1上的输入连接座2、输出连接座3、电源接口4；

所述的交换背板100呈水平方向设置在靠近机箱底部的机箱内部，外接式的网络数据交换卡200和音视频编码解码卡300均为多个，每一网络数据交换卡200或音视频编码解码卡300，均为分别呈竖直方向插接在交换背板100对应的连接座接口上、并向交换背板100的上部的机箱内部空间延伸；其中，各网络数据交换卡200分别插接在印刷电路板基板1的输入连接座2上，各音视频编码解码卡300分别插接在印刷电路板基板1的输出连接座3上。并且分别被该连接座连接、固定和支撑。

根据需要，在所述的网络数据交换卡200上，设有多个供外部网络接入的网络接口，包括RJ45、SFP等接口。

根据需要，在所述的音视频编码解码卡300上，设有多个高清信号输入接口和高清信号输出接口，通常包括HDMI、DP、DVI等。

所述的交换背板100上设置的输入连接座2、输出连接座3和电源接口4均设置在该印刷电路板基板1上表面的不同位置上，其中，所述的输出连接座3为多个，分别形成四个输出连接座组，包括：第一输出连接座组31、第二输出连接座组32、第三输出连接座组33和第四输出连接座组34；

所述第一输出连接座组31、第二输出连接座组32、第三输出连接座组33和第四输出连接座组34均包括3个输出连接座3，每组输出连接座组中的各个输出连接座3，分别在印刷电路板基板1上表面上，自上而下、等距、间隔、平行地依次排列，各自形成一个纵向的小矩形阵列；

所述的第一输出连接座组31、该第二输出连接座组32、该第三输出连接座组33和第四输出连接座组34在印刷电路板基板1的上表面上，自左至右、等距、间隔、平行地依次排列，整体形成一个横向的大矩形阵列；

所述印刷电路板基板1设有上部竖向侧边111和下部竖向侧边112，该输入连接座2设置在印刷电路板基板1上靠近上部竖向侧边111的位置；各纵向的小矩形阵列均设置在输入连接座2与下部竖向侧边112之间的位置。

所述印刷电路板基板1上设置的电源接口4为多个，其中，在第一输出连接座组31与第二输出连接座组32之间设置1个电源接口4，在第三输出连接座组33与第四输出连接座组34之间设置1个电源接口4。

上述印刷电路板基板1上的各连接座、电源接口的位置和空间布局设计，一方面是为了支持各外接板块的插拔操作，另一方面为各外接板块工作时提高良好的电磁兼容环境。

具体参见图1，本实施例的交换背板100，包括印刷电路板基板1、设置在该印刷电路板基板1上的输入连接座2、设置在该印刷电路板基板1上的若干输出连接座3和设置在该印刷电路板基板1上的电源接口4。其中，数据背板100通过其上的输入连接座2和输出连接座3来与其它板卡进行连接配合。需要注意的，无论是输入连接座2还是输出连接座3，它们与其它板卡进行插接配合时，不仅实现交换背板与板卡的电性连接，还实现了交换背板对外接板卡在空间布局上的限制，以保证良好的电磁兼容性。

该印刷电路板基板1固设在该音视频拼接处理设备的内部，该印刷电路板基板1具有侧面11，该输入连接座2、该输出连接座3以及该电源接口4均固设在该印刷电路板基板1的侧面11上。

各该输出连接座3组成一个矩形阵列，该矩形阵列由第一输出连接座组31、第二输出连接座组32、第三输出连接座组33和第四输出连接座组34组成，在该印刷电路板基板1上自左至右等间隔地顺序设置该第一输出连接座组31、该第二输出连接座组32、该第三输出连接座组33和该第四输出连接座组34。该印刷电路板基板1具有上部竖向侧边111和与该上部竖向侧边111相对的下部竖向侧边112，该输入连接座2设置在靠近该上部竖向侧边111的位置，该矩形阵列设置在该输入连接座2与该下部竖向侧边112之间的位置。该第一输出连接座组31、该第二输出连接座组32、该第三输出连接座组33和该第四输出连接座组34均至少包括两个纵向设置的输出连接座3，其中，纵向设置的各输出连接座3被等间隔地设置在该印刷电路板基板1上；

这种矩形阵列的排布方式，使得其它板卡与该交换背板100进行连接配合时能更紧凑，集成程度更高。并且在为了适配更多的音视频编码解码卡300的情况下，可以简单的扩展印刷电路板基板1，即，让上部竖向侧边111和下部竖向侧边112之间的间距扩大，使得印刷电路板基板1的纵向尺寸扩大，进而能布置能更多的输出连接座3。

参见图1、图2和图3，本实施例的输入连接座2用于与网络数据交换卡200的第一连接器201连接配合，该输出连接座3用于与音视频编码解码卡300的第二连接器301连接配合，该输入连接座2与该输出连接座3相互连接。该网络数据交换卡200具有网络接口，该网络接口与外部网络连接，进而实现音视频拼接处理设备的云端显示和控制。该音视频编码解码卡300具有编解码音视频信息的功能，其具有高清信号输入接口和高清信号输出接口，以供音视频信息的输入与输出。进而通过在交换背板100上装配数量不同的音视频编码解码卡300，以实现高清信号输入接口和高清信号输出接口的可扩展性。

所述交换背板100具有一个供网络数据交换卡200装配的输入连接座2和12个供音视频编码解码卡300装配的输出连接座3，进而可根据不同的需求装配不同数量的音视频编码解码卡300。为了在不影响其它板卡工作的前提下，提升集成性、扩展性和通用性，各输出连接座3被配置为4个输出连接座组30，每个输出连接座组30具有3个纵向等间隔布置的输出连接座3，各个输出连接座组30横向等间隔设置在印刷电路板基板1上。

本实施例中，相邻的两个输出连接座30之间的间距L1∈[70mm,80mm]，该输出连接座组30中的相邻两输出连接座之间的间距L2∈[7.5mm，12.5mm]。上述间距可在保证音视频编码解码卡300之间不互相干扰的前提下，尽可能地提高在交换背板100上装配该音视频编码解码卡300的集成度。

由于音视频编码解码卡300还承担着编码、解码、画质提升等诸多功能，因此该音视频编码解码卡300的面积较大，因此，可参考图1和图3，两个横向相邻的输出连接座3可以只使用其中一个与图4所示的音视频编码解码卡300相装配，另一个输出连接座3由于音视频编码解码卡300尺寸过大的原因，被该音视频编码解码卡300挡住而不使用。相应地，也可设计同时具有两个对应接口的音视频编码解码卡300，与该交换背板100装配。

在本实施例中，交换背板的尺寸为406mm×90mm，网络数据交换卡200的尺寸为140mm×126mm，音视频编码解码卡300的尺寸为205mm×125mm，在与上部竖向侧边111相距7mm处设置该输入连接座2，相邻的输出连接座组30之间的间距L1为74.5mm，输出连接座组30中相邻输出连接座3之间的间距L2为10mm，一块交换背板100上共设有1个输入连接座2和12个输出连接座3。该输入连接座2和该输出连接座3均为欧式插座中的母插座，该第一连接器201和该第二连接器301均为欧式插座中的公插头，该网络接口为RJ-45接口。

本实施例仅是示例性地示出本实用新型提供的高清音视频拼接数据处理设备，其中的交换背板被配置为音视频拼接处理设备中实现各板卡之间的结构支撑、电源供给和信息传输的重要部件。正因如此，其结构设计和功能设计，决定了其它板卡的布置方式和功能设计，进而支持整个音视频拼接处理设备的各种性能，如可扩展性、集成性、通用性和电磁兼容性。

实施例2

本实施例提供的高清音视频拼接数据处理设备，是在实施例1的基础上进行的进一步优化设计，以支持更多的外接式板卡。本实施例中的机箱采用4U机架式服务器的标准尺寸设计，以符合项目施工及使用的需求。

请参见附图4，其交换背板100的尺寸为406mm×170mm，具有2块输入连接座2和24个输出连接座3。第一输出连接座组31、第二输出连接座组32、第三输出连接座组33和第四输出连接座组34均具有6个输出连接座3。该输入连接座2配置为2个，各该输入连接座2横向排布设置。交换背板100设置有两个输入连接座2，以提供同时与两个网络数据交换卡200装配的位置，既能扩展网络接口的数量，还能起到备用的作用。

本实施例中，所述输入连接座2为2个，各该输入连接座2在印刷电路板基板1，平行于下部竖向侧边112，横向、间隔排列；支持2个外接式输入板卡。

在其他本实施例中，所述第一输出连接座组31、第二输出连接座组32、第三输出连接座组33和第四输出连接座组4，还可以均由3-6个相互平行、间隔设置的输出连接座3组成。

本实施例提供的高清音视频拼接数据处理设备，其机箱内包括设置在底部的交换背板100，竖直插接在交换背板100连接座上的网络数据交换卡200、音视频编码解码卡300；其中，该交换背板100水平、固设在该机箱的内部，该机箱具有供各网络数据交换卡200和各音视频编码解码卡300插入内部的物理空间；交换背板100上的输入连接座2和输出连接座3的针脚排列及整体形状，与网络数据交换卡200或音视频编码解码卡300的接口相互匹配。

经过实际测试，本实用新型通过合理的结构改进和布局设计，在机箱保持服务器标准机架设计的情况下，在机箱内引入交换背板，并通过交换背板布局的合理设计，将输出连接座设计成多个矩形阵列的布置方式，能够支持根据需要引入不同类型和不同数量的外接板卡，支持对多板块的集成和扩展，并且充分利用机箱内部的立体空间，提高音视频拼接处理设备的可扩展性、通用性以及电磁兼容性，以满足超大尺寸的多单元屏拼接时的多通道数据处理需求，从而降低多通道高清音视频拼接处理设备的使用数量(本实用新型扩展后可以等同与现有技术中的2-4台同类型设备)，因此可以显著降低采购超大尺寸的多单元屏拼接时的处理设备成本。

容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或者视为对本申请技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本申请的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本申请的法律保护范围内。

Claims (7)

1.一种高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，其包括机箱、网络数据交换卡(200)、音视频编码解码卡(300)与交换背板(100)；

所述的交换背板(100)，其包括一印刷电路板基板(1)及设置在该印刷电路板基板(1)上的输入连接座(2)、输出连接座(3)、电源接口(4)；

所述的交换背板(100)呈水平方向设置在靠近机箱底部的机箱内部，网络数据交换卡(200)和音视频编码解码卡(300)均为多个，每一网络数据交换卡(200)或音视频编码解码卡(300)均分别呈竖直方向插接在交换背板(100)上、并向交换背板(100)的上部延伸；其中，网络数据交换卡(200)插接在印刷电路板基板(1)的输入连接座(2)上，音视频编码解码卡(300)插接在印刷电路板基板(1)的输出连接座(3)上。

2.根据权利要求1所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，在所述的网络数据交换卡(200)上，设有多个供外部网络接入的网络接口。

3.根据权利要求1所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，在所述的音视频编码解码卡(300)上，设有多个高清信号输入接口和高清信号输出接口。

4.根据权利要求1所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，所述的交换背板的输入连接座(2)、输出连接座(3)和电源接口(4)均设置在该印刷电路板基板(1)上表面的不同位置上，其中，所述的输出连接座(3)为多个，分别形成四个输出连接座组，包括：第一输出连接座组(31)、第二输出连接座组(32)、第三输出连接座组(33)和第四输出连接座组(34)；

所述第一输出连接座组(31)、第二输出连接座组(32)、第三输出连接座组(33)和第四输出连接座组(34)均至少包括3个输出连接座(3)，每组输出连接座组中的各个输出连接座(3)，分别在印刷电路板基板(1)上表面上，自上而下、等距、间隔、平行地依次排列，各自形成一个纵向的小矩形阵列；

所述的第一输出连接座组(31)、该第二输出连接座组(32)、该第三输出连接座组(33)和第四输出连接座组(34)在印刷电路板基板(1)的上表面上，自左至右、等距、间隔、平行地依次排列，整体形成一个横向的大矩形阵列；

所述印刷电路板基板(1)设有上部竖向侧边(111)和下部竖向侧边(112)，该输入连接座(2)设置在印刷电路板基板(1)上靠近上部竖向侧边(111)的位置；各纵向的小矩形阵列均设置在输入连接座(2)与下部竖向侧边(112)之间的位置。

5.根据权利要求4所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，所述第一输出连接座组(31)、第二输出连接座组(32)、第三输出连接座组(33)和第四输出连接座组(34)，均由3-6个相互平行、间隔设置的输出连接座(3)组成。

6.根据权利要求4所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，所述输入连接座(2)为2个，各该输入连接座(2)在印刷电路板基板(1)，平行于下部竖向侧边(112)，横向、间隔排列。

7.根据权利要求4所述的高清音视频拼接数据处理设备，其特征在于，所述印刷电路板基板(1)上设置的电源接口(4)为多个，其中，在第一输出连接座组(31)与第二输出连接座组(32)之间设置至少1个电源接口(4)，在第三输出连接座组(33)与第四输出连接座组(34)之间设置至少1个电源接口(4)。