一種高清混合矩陣的制作方法
【專利摘要】一種高清混合矩陣，包括CPU中心控制單元、冗余電源控制單元、接口控制單元、按鍵控制單元、屏幕顯示單元和板卡；所述CPU中心控制單元與所述冗余電源控制單元連接；所述CPU中心控制單元與所述接口控制單元連接；所述接口控制單元與所述按鍵控制單元連接；所述按鍵控制單元與所述屏幕顯示單元連接；所述板卡與所述CPU中心控制單元連接。通過本實用新型可以獨立進行監視以及熱插拔的輸入/輸出板卡和冗余熱插拔電源，可以為任何關鍵任務應用環境提供高度可靠的、企業級的光纖視音頻和控制信號的切換。本實用新型支持RS-232串行控制端口和以太網控制，解決了不同信號源的相互輸出問題。
【專利說明】一種高清混合矩陣
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光纖矩陣【技術領域】，尤其是涉及一種高清混合矩陣。
【背景技術】
[0002]隨著監控行業的發展，矩陣這個詞開始被大家所了解。傳統的監控方式是一個信號源通過一根線接一個顯示器，而后來出現分割器，分配器等等，但是當有多個信號源并且需要隨意切換的大型場合時，傳統的監控開始變得不再方便，于是人們開始研發出矩陣，它可以對輸入的信號進行隨意的輸出，即給到任意的顯示器上，節約了空間，成本。但是現有技術中的矩陣每一個插槽只能固定的進行輸出或輸入，且輸入與輸出平衡，并且在切換信號時屏幕會出現短暫黑屏，一個矩陣只能進行同一種接口信號源的輸入輸出，存在信號源的接入單一、輸入輸出不統一等缺陷。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于設計一種高清混合矩陣，解決上述問題。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]一種高清混合矩陣，包括CPU中心控制單元、冗余電源控制單元、接口控制單元、按鍵控制單元、屏幕顯示單元和板卡；所述CPU中心控制單元與所述冗余電源控制單元連接；所述CPU中心控制單元與所述接口控制單元連接；所述接口控制單元與所述按鍵控制單元連接；所述按鍵控制單元與所述屏幕顯示單元連接；所述板卡與所述CPU中心控制單元連接。
[0006]優選的，所述CPU中心控制單元與所述接口控制單元通過22P排線連接。
[0007]更加優選的，所述接口控制單元包括串行端口和網卡端口。
[0008]更加優選的，所述串行端口為PS-232串行端口 ；所述網卡端口為以太網端口。
[0009]更加優選的，所述按鍵控制單元與所述屏幕顯示單元通過13P排線連接。
[0010]更加優選的，所述板卡與所述CPU中心控制單元通過卡槽插拔連接。
[0011]更加優選的，所述板卡支持傳輸信號的輸入或者輸出的板卡。
[0012]本實用新型的有益效果可以總結如下:
[0013]通過本實用新型可以獨立進行監視以及熱插拔的輸入/輸出板卡和冗余熱插拔電源，可以為任何關鍵任務應用環境提供高度可靠的、企業級的光纖視音頻和控制信號的切換。本實用新型提供的矩陣具有出色的靈活性、可擴展性和經濟性，同時支持RS-232串行控制端口和以太網控制，解決了不同信號源的相互輸出問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型框架結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]如圖1所示的一種高清混合矩陣，包括CPU中心控制單元、冗余電源控制單元、接口控制單元、按鍵控制單元、屏幕顯示單元和板卡；CPU中心控制單元與冗余電源控制單元連接；CPU中心控制單元與接口控制單元通過22P排線連接；接口控制單元與按鍵控制單元連接；按鍵控制單元與屏幕顯示單元通過13P排線連接；板卡與CPU中心控制單元連接。板卡與CPU中心控制單元通過卡槽插拔連接。板卡為支持4路以上傳輸信號的板卡；傳輸信號包括DVI信號、HDMI信號、VGA信號、HD-SDI信號、YPbPr信號、C-Video信號、網口信號和光纖信號。
[0018]接口控制單元包括串行端口和網卡端口 ；串行端口為PS-232串行端口 ；網卡端口為以太網端口。
[0019]在本實施例中，通過光纖進行完整的端對端數字視音頻傳輸和路由的提供切換功能。尺寸可從16x16擴展為最大的144x144，支持高達4.25Gbps速率，可接受并路由標清視頻、高分辨率計算機視頻；支持DV1-D和多速率SDI信號。加上熱插拔輸入/輸出板、實時系統監視和冗余熱插拔電源，可以為任何關鍵任務應用環境提供高度可靠的、企業級的光纖視音頻和控制信號的切換。
[0020]本實用新型的工作原理為外部電源通過冗余電源控制單元連接，然后冗余電源與CPU中心控制單元進行連接，這樣CPU中心控制單元就通上電了。并且冗余電源由雙電源組成，保證了矩陣的正常工作。接口控制單元通過22P排線與CPU中心控制單元進行連接，既獲得了電源同時也進行軟件指令的編譯和解碼。按鍵控制單元主要是用來對矩陣進行操作的一個環節，按鍵控制單元與接口控制單元相連接，從而實現連接到CPU中心控制單元上，該按鍵控制單元是把指令信號傳給CPU中心控制單元進行預處理，然后再由CPU中心控制單元執行指令。最后是屏幕顯示單元，按鍵控制單元與屏幕顯示單元他們之間通過13P排線進行連接，屏幕顯示單元顯示的信息就是矩陣當前的運行情況。
[0021]板卡用以輸入輸出不同的信號源，例如:DVI信號、VGA信號、SDI信號和HDMI信號等。板卡為外接板卡，外接板卡上都有卡槽，然后通過導軌插在CPU中心控制單元的卡槽上，每一塊板卡都能插入十六個模塊，并且同時帶有輸入輸出通道，這樣就實現了信號源的輸入輸出問題。然后CPU中心控制單元對各種信號進行處理，可以進行不同信號源的相互輸出問題，十分的方便靈活。
[0022]本實用新型中采用的板卡具體可包括VGA視頻輸入模塊、分量視頻輸入模塊、C-Video視頻輸入模塊、DVI數字視頻輸入模塊、HDMI數字視頻輸入模塊、HD-SDI數字視頻輸入模塊、單模光纖輸入模塊、多模光纖輸入模塊、DVI數字視頻無縫切換輸出模塊、分量視頻無縫切換輸出模塊、VGA計算機視頻無縫切換輸出模塊、HDMI數字視頻輸出模塊、DVI數字視頻輸出模塊、VGA視頻輸出模塊、C-Video輸出模塊、數字雙絞線、單模光纖輸出模塊和多模光纖輸出模塊；其具體參數為:
[0023]VGA視頻輸入模塊:
[0024]VGA 視頻輸入模塊:VIA-VGA-04S
[0025]VIB-VGA-04S
[0026]VIC-VGA-04S
[0027]連接器.................................15針HD型VGA母頭插座
[0028]帶寬....................................450MHz
[0029]單模塊輸入...........................4路VGA
[0030]信號類型..............................VGA、SVGA、XGA, SXGA, UXGA, WUXGA 自適應輸入
[0031]圖像分辨率...........................最大支持1920X1200i60Hz
[0032]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0033]阻抗....................................75 Ω
[0034]便利功能..............................圖像位置左/右位移調整
[0035]分量視頻輸入模塊
[0036]YPbPr分量視頻輸入模塊:VIA-YPB_03S
[0037]VIB-YPB-03S
[0038]VIC-YPB-03S
[0039]連接器.................................BNC插座
[0040]單模塊輸入...........................3路YPbPr
[0041]信號類型..............................NTSC、PAL、SECAM制式視頻信號自適應輸入
[0042]圖像分辨率...........................支持 480i/P@60Hz、576P@60Hz、720i/P@50/60Hz、
1080i/Pi50/60Hz
[0043]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0044]阻抗....................................75 Ω
[0045]阻抗變換選擇........................高阻/低阻
[0046]便利功能..............................圖像位置左/右位移調整
[0047]C-Video視頻輸入模塊
[0048]C-Video 視頻輸入模塊:VIA-VIDE0_04S
[0049]VIB-VIDE0-04S
[0050]VIC-VIDE0-04S
[0051]信號連接器...........................BNC插座
[0052]單模塊輸入...........................4路C-Vi deo
[0053]信號類型..............................NTSC、PAL、SECAM制式視頻信號自適應輸入
[0054]圖像分辨率...........................固定720p高清輸出
[0055]阻抗....................................75 Ω
[0056]DVI數字視頻輸入模塊
[0057]DVI數字視頻輸入模塊:VIA-DV1-04S
[0058]VIB-DV1-04S
[0059]VIC-DV1-04S
[0060]連接器.................................DV1-D插座
[0061]單模塊輸入...........................4路DV1-D
[0062]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0063]圖像分辨率...........................支持480i?1080p，640X480?
1920X1200060Hz
[0064]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0065]數字信號帶寬........................1.65G
[0066]輸入均衡和時鐘恢復...............輸入端30米
[0067]HDMI數字視頻輸入模塊
[0068]HDMI數字視頻輸入模塊:VIA-HDM1-04S
[0069]VIB-HDM1-04S
[0070]VIC-HDM1-04S
[0071]連接器.................................HDMI插座
[0072]單模塊輸入...........................4路
[0073]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0074]圖像分辨率...........................支持4801?1080P，640X480?
1920X1080060Hz
[0075]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0076]數字信號帶寬........................1.65G
[0077]輸入均衡和時鐘恢復...............輸入端30米
[0078]HDCP協議..............................支持
[0079]HD-SDI數字視頻輸入模塊
[0080]HD-SDI數字視頻輸入模塊:VIA-SD1-04S
[0081]VIB-SD1-04S
[0082]VIC-SD1-04S
[0083]連接器.................................BNC插座
[0084]單模塊輸入...........................4路
[0085]兼容碼流..............................143Mbps ?1.5Gbps
[0086]均衡能力..............................1OOmil.5G (Beldenl694A)
[0087]反射損耗..............................>18dBi5MHz ?1.5GHz
[0088]時鐘恢復..............................可選
[0089]圖像分辨率...........................支持 480i/P@60Hz、576P@60Hz、720i/P@50/60Hz、
1080i/Pi50/60Hz
[0090]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0091]信號類型..............................SDI/HD-SDI信號
[0092]單模光纖輸入模塊
[0093]單芯單模光纖輸入模塊:VIA-F0 - 04SM
[0094]VIB-F0-04SM
[0095]VIC-F0-04SM
[0096]連接器.................................LC型連接器
[0097]單模塊輸入...........................4路
[0098]圖像分辨率...........................PC支持1920 X 1200i60Hz36位色深，HD支持1080p60Hz36 位色深
[0099]傳輸速率..............................6.25Gbps
[0100]回傳速率..............................3.125Gbps
[0101]色深....................................12位、10位或8位
[0102]輸出光中心波長λ..................1310nm
[0103]發射功率POPT........................-9.5?-4dBm平均光功率il513nm
[0104]數據安全..............................無RFI/EMI輻射或視頻質量衰減
[0105]光纖接入端口........................LC型連接器
[0106]多模光纖輸入模塊
[0107]單芯多模光纖輸入模塊:VIA_F0 - 04MM
[0108]VIB-F0-04MM
[0109]VIC-F0-04MM
[0110]連接器.................................SC型連接器
[0111]單模塊輸入...........................4路
[0112]圖像分辨率...........................PC支持1920 X 1200i60Hz36位色深，HD支持
1080p60Hz36 位色深
[0113]傳輸速率..............................6.25Gbps
[0114]回傳速率..............................3.125Gbps
[0115]色深....................................12位、10位或8位
[0116]輸出光中心波長λ..................850nm
[0117]發射功率POPT........................-9.5?-4dBm平均光功率@850nm
[0118]數據安全..............................無RFI/EMI輻射或視頻質量衰減
[0119]光纖接入端口........................SC型連接器
[0120]DVI數字視頻無縫切換輸出模塊
[0121]DVI數字視頻無縫切換輸出模塊:V0A-DV1-04SH
[0122]V0B-DV1-04SH
[0123]V0C-DV1-04SH
[0124]連接器.................................DV1-D插座
[0125]單模塊輸出...........................4路DV1-D
[0126]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0127]圖像分辨率...........................最高支持 PC: 1920 X 1200060Hz ；HD: 1080Pi60Hz
[0128]固定輸出功能........................可選輸出圖像分辨率
[0129]無縫切換功能........................預存快速切換、淡入淡出、拉幕等3種切換模式，
[0130]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0131]數字信號帶寬........................1.65G
[0132]電源輸出..............................自帶電源(+5V)輸出，方便光纖延長器使用。
[0133]分量視頻無縫切換輸出模塊
[0134]YPbPr分量視頻無縫切換輸出模塊:V0A-YPB_02SH
[0135]V0B-YPB-02SH
[0136]V0C-YPB-02SH
[0137]連接器.................................BNC插座
[0138]單模塊輸出...........................2路YPbPr
[0139]圖像分辨率...........................最大支持1080Pi60Hz
[0140]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0141]阻抗....................................75 Ω
[0142]固定輸出功能........................可設置輸出圖像分辨率
[0143]無縫切換功能........................預存快速切換、淡入淡出、拉幕等3種切換模式，
可訂制其他特殊切換模式
[0144]VGA計算機視頻無縫切換輸出模塊
[0145]VGA計算機視頻無縫切換輸出模塊:VOA-VGA - 04SH
[0146]VOB-VGA-04SH
[0147]VOC-VGA-04SH
[0148]連接器.................................15針HD型VGA母頭插座
[0149]帶寬....................................450MHz
[0150]單模塊輸出...........................4路VGA
[0151 ]信號類型..............................VGA、SVGA、XGA, SXGA, UXGA, WUXGA 自適應輸入
[0152]圖像分辨率...........................最高支持PC: 1920 X 1080060Hz ；
[0153]HD:1080Pi60Hz
[0154]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0155]阻抗....................................75 Ω
[0156]固定輸出功能........................可設置輸出圖像分辨率
[0157]無縫切換功能........................預存快速切換、淡入淡出、拉幕等3種切換模式，
可訂制其他特殊切換模式
[0158]HDMI數字視頻輸出模塊(不支持無縫切換)
[0159]HDMI數字視頻輸出模塊:VOA-HDM1-04S
[0160]VOB-HDM1-04S
[0161]VOC-HDM1-04S
[0162]連接器.................................HDMI插座
[0163]單模塊輸出...........................4路
[0164]解析度.................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0165]圖像分辨率...........................支持4801?1080P，640X480?
1920 X 1080060Hz依照輸入分辨率
[0166]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0167]數字信號帶寬........................1.65G
[0168]HDCP協議..............................支持
[0169]DVI數字視頻輸出模塊(不支持無縫切換)
[0170]DVI數字視頻輸出模塊:V0A-DV1-04S
[0171]V0B-DV1-04S
[0172]V0C-DV1-04S
[0173]連接器.................................DV1-D插座
[0174]單模塊輸出...........................4路DV1-D
[0175]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0176]圖像分辨率...........................支持480i?1080p，640X480?
1920X1200i60Hz依照輸入分辨率
[0177]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0178]數字信號帶寬........................1.65G
[0179]電源輸出..............................自帶電源(+5V)輸出，方便光纖延長器使用。
[0180]VGA視頻輸出模塊(不支持無縫切換)
[0181 ]VGA 視頻輸出模塊:V0A-VGA-04S
[0182]V0B-VGA-04S
[0183]V0C-VGA-04S
[0184]連接器.................................15針HD型VGA母頭插座
[0185]帶寬....................................450MHz
[0186]單模塊輸出...........................4路VGA
[0187]信號類型..............................VGA、SVGA、XGA, SXGA, UXGA, WUXGA 自適應輸入
[0188]圖像分辨率...........................最大支持1920 X 1200060Hz
[0189]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0190]阻抗....................................75 Ω
[0191]C-Video輸出模塊(不支持無縫切換)
[0192]C-Video 輸出模塊:V0A-VIDE0_04S
[0193]V0B-VIDE0-04S
[0194]V0C-VIDE0-04S
[0195]信號連接器...........................BNC插座
[0196]單模塊輸出...........................4路C-Video
[0197]信號類型..............................NTSC、PAL、SECAM制式視頻信號
[0198]圖像分辨率...........................固定720p高清輸出
[0199]阻抗....................................75 Ω
[0200]數字雙絞線(不支持無縫切換)
[0201]RJ45網口雙絞線輸出模塊:V0A-DTP-04S
[0202]V0B-DTP-04S
[0203]V0C-DTP-04S
[0204]連接器.................................5類線RJ458針
[0205]單模塊輸出...........................4路
[0206]色深....................................10-位或8-位，自動地依照輸入分辨率
[0207]圖像分辨率...........................支持480i?1080p，640X480?
1920X1200i60Hz依照輸入分辨率
[0208]信號時鐘頻率........................24MHz?165MHz
[0209]信號帶寬..............................450M
[0210]單模光纖輸出模塊(不支持無縫切換)
[0211]單芯單模光纖輸出模塊:V0A-F0-04SM
[0212]V0B-F0-04SM
[0213]V0C-F0-04SM
[0214]連接器.................................LC型連接器
[0215]單模塊輸出...........................4路
[0216]圖像分辨率...........................PC:支持1920X1200i60Hz36位色深；HD:支持
1080p60Hz36 位色深
[0217]傳輸距離..............................單模:可達20公里
[0218]傳輸速率..............................6.25Gbps
[0219]回傳速率..............................3.125Gbps
[0220]色深....................................12位、10位或8位
[0221]輸出光中心波長λ..................1310nm
[0222]發射功率POPT........................-9.5?_4dBm平均光功率il513nm
[0223]數據安全..............................無RFI/EMI輻射或視頻質量衰減
[0224]多模光纖輸出模塊(不支持無縫切換)
[0225]單芯多模光纖輸出模塊:V0A-F0-04MM
[0226]V0B-F0-04MM
[0227]V0C-F0-04MM
[0228]連接器.................................SC型連接器
[0229]單模塊輸出...........................4路
[0230]圖像分辨率...........................PC:支持1920X1200i60Hz36位色深；HD:支持
1080p60Hz36 位色深
[0231]傳輸距離..............................多模:300MiffUXGA (1920x1200)
[0232]傳輸速率..............................6.25Gbps
[0233]回傳速率..............................3.125Gbps
[0234]色深....................................12位、10位或8位
[0235]輸出光中心波長λ..................850nm
[0236]發射功率POPT........................-9.5?_4dBm平均光功率@850nm
[0237]數據安全..............................無RFI/EMI輻射或視頻質量衰減
[0238]通過本實用新型可實現1、全數字零壓縮數字快速切換；2、支持固定分辨率輸出，可選輸出信號分辨率；3、無縫切換輸出，可選無縫切換模式；4、內置視頻信號處理核，實現視頻信號數字降噪濾波，有效提高信號傳輸質量；5、模塊化設計、插板式結構、自適應輸入；
6、LCD顯示切換狀態、設置輸出狀態選擇；7、便捷的面板控制操作，可預存多組切換模式；
8、數字視頻輸入端口具有自動均衡器增強輸入信號；9、掉電記憶現場保護功能；10、冗余電源配置。
[0239]如圖2所示，在具體應用中，通過網線或者串口線把電腦機箱與矩陣的接口控制單元中的RS-232或網口進行連接。其次我們把需要傳輸的信號接到相應的板卡輸入接口上，同時板卡插在CPU中心控制單元的卡槽上，再把輸出信號線連接到板卡的輸出接口，這樣就實現了信號輸入輸出的連接，最后通過冗余電源給矩陣及其內部控制單元供電。
[0240]作為優化的實施方式，本實例的高清混合矩陣具有以下系統參數:
[0241]1、高解析度輸入/輸出模擬信號:VGA最高支持1920X 1200060Hz，VIDEO最高支持1080ρ@60Ηζ 數字信號:DVI/HDMI最高支持1920X 1200060Hz，HD-SDI最高支持1080Pi60Hz ；
[0242]2、輸入支持 DV1、HDM1、VGA、HD-SD1、YPbPr、C-Video、網口、光纖等多種格式信號；
[0243]3、輸出支持DV1、HDM1、VGA、YPbPr、C-Video、網口、光纖等多種格式信號；
[0244]4、RS-232串口控制或RJ45網絡接口遠程控制；
[0245]5、DVI輸出端口具有5V供電輸出，方便光纖延長器使用；
[0246]6、HDMI輸入支持HDCP協議。
[0247]通過本實用新型可以獨立進行監視以及熱插拔的輸入/輸出板卡和冗余熱插拔電源，可以為任何關鍵任務應用環境提供高度可靠的、企業級的光纖視音頻和控制信號的切換。本實用新型提供的矩陣具有出色的靈活性、可擴展性和經濟性，同時支持RS-232串行控制端口和以太網控制，解決了不同信號源的相互輸出問題。
[0248]以上通過具體的和優選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領域技術人員應該明白，本實用新型并不局限于以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高清混合矩陣，其特征在于:包括CPU中心控制單元、冗余電源控制單元、接口控制單元、按鍵控制單元、屏幕顯示單元和板卡；所述CPU中心控制單元與所述冗余電源控制單元連接；所述CPU中心控制單元與所述接口控制單元連接；所述接口控制單元與所述按鍵控制單元連接；所述按鍵控制單元與所述屏幕顯示單元連接；所述板卡與所述CPU中心控制單元連接。
2.根據權利要求1所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述CPU中心控制單元與所述接口控制單元通過22P排線連接。
3.根據權利要求1或2所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述接口控制單元包括串行端口和網卡端口。
4.根據權利要求3所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述串行端口為PS-232串行端口 ；所述網卡端口為以太網端口。
5.根據權利要求1所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述按鍵控制單元與所述屏幕顯示單元通過13P排線連接。
6.根據權利要求1所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述板卡與所述CPU中心控制單元通過卡槽插拔連接。
7.根據權利要求1或6所述的高清混合矩陣，其特征在于:所述板卡為支持傳輸信號的輸入或者輸出的板卡。
【文檔編號】H04N7/18GK203968240SQ201420416828
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】朱宏福 申請人:北京金源光通信技術有限公司