醫用硬盤錄像機主板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種醫用硬盤錄像機主板，屬于一種醫用手術錄像器材，用于醫學本地/遠程示教。
【背景技術】
[0002]在醫療領域，手術錄像需要進行硬盤存儲，現場手術教學需要將圖像遠程實時傳輸展現在學生的面前，需要回放等功能。現有的硬盤錄像機主板只是簡單的視頻錄像，僅提供視頻回放功能，缺少邊放邊錄功能和對高清攝像機的詳細參數的有效調控，不能實時的對錄像效果進行有效的調節；缺少HD-SDI視頻源輸入，不利于傳輸線材在醫用無影燈搖臂有限空間內有效的布線；不支持WIFI通信，無法與其他WIFI設備進行有效的對接。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種醫用硬盤錄像機主板，其是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，集合了高清攝像機、畫面分割器、整機控制、報警控制、網絡傳輸功能于一體，支持高清HD-SDI視頻信號輸入和信號環出，支持與其他設備間的WIFI通信，可實時存儲錄像到即插即用、抗震硬盤IVDR中，數據轉移方便快捷且更為可靠；其集成了監視、錄像、回放、報警、控制、網絡等功能，極大的方便了客戶的使用。傳統高清輸入通常采用HDMI信號或者DVI信號，該新型主板采用廣電級別的高性能HD-SDI信號能夠有效解決傳輸距離和簡化傳輸線材的問題，適合于在無影燈搖臂有限內徑空間走線。可本地實時預覽兩路或單路高清視頻，保護電路能有效抑制視頻輸出設備和顯示器連接瞬間的尖峰電流，從而對兩端設備均起到保護作用。
[0004]本實用新型的技術方案是這樣實現的:醫用硬盤錄像機主板，其特征在于:采用HD-SDI信號作為高清視頻源輸入，兩路HD-SDI信號分別通過均衡芯片LMH0034給到增益放大芯片LMH0046，擴展為4路HD-SDI信號，其中兩路經輸出均衡芯片LMH0002作為環出，可供本地顯示設備使用；另兩路分別經高速串/并轉換芯片LMH0031進行解串處理，給到主處理芯片HI3531進行編解碼；主芯片HI3531的HDMI視頻信號輸出接口經過保護電路CM2020輸出到顯示器，該主板設計有網口，計算機可通過RJ45網口與本機連接，視頻存儲可通過Sata接口連接硬盤，也可通過IVDR硬件接口連接到即插即用硬盤，該主板設計有WIFI模塊，主芯片HI3531通過UART接口與其連接，該主板設計了兩路USB接口，可外接鼠標，鍵盤。
[0005]所述的HD-SDI信號處理電路可將高清視頻信號轉換為海思HI3531可識別的符合SMPT并行信號，其中SDI視頻信號輸入源經信號的時鐘校正(LMH0034)將一路SDI信號轉換為2路SDI信號(LMH0046)，并將SDI串行信號轉換為符合SMPTE的并行信號(LMH0031 )，海思3531芯片的V1，VIl接口可接收SMPTE并行視頻信號，另一路信號放大器(LMH0002)后SDI信號輸出。
[0006]所述的電源輸入經繼電器后，由單片機ATMEGA8A至海思3531芯片的UART2接口 ；或電源輸入經單片機供電芯片(LM78M05)至海思3531芯片的UART2接口。
[0007]本實用新型的積極效果是便于用戶視頻錄像數據的轉移、拷貝，方便快捷，配置WIFI模塊，實現與其他帶有WIFI模塊的設備間通信；通過HDMI顯示器的界面顯示，實現各項操作；醫用硬盤錄像機主板為了降低待機功耗，實現節能環保加入了節電模式設計，主芯片HI3531與ATMEGA8A單片機通過串口進行通信，控制繼電器，實現操作界面上的軟關機功能，大幅降低待機狀態的功耗。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的連接原理框圖。
[0009]圖2為本實用新型的電路結構圖。
[0010]圖3-1為本實用新型的HD-SDI信號處理電路框圖。
[0011]圖3-2為本實用新型的HD-SDI輸入時鐘校正電路圖。
[0012]圖3-3為本實用新型的HD-SDI信號環出擴展芯片電路圖。
[0013]圖3-4為本實用新型的HD-SDI信號串行轉并行信號電路圖。
[0014]圖3-5為本實用新型的HD-SDI環出均衡增益電路圖。
[0015]圖4-1為本實用新型的軟關機功能框圖。
[0016]圖4-2為本實用新型的單片機通過串口與主芯片HI3531進行通信電路圖。
[0017]圖5-1為本實用新型的WIFI收發電路框圖。
[0018]圖5-2為本實用新型的Wifi無線通信部分電路圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述:如圖1、2所示，醫用硬盤錄像機主板，其特征在于:采用HD-SDI信號作為高清視頻源輸入，兩路HD-SDI信號分別通過均衡芯片LMH0034給到增益放大芯片LMH0046，擴展為4路HD-SDI信號，其中兩路經輸出均衡芯片LMH0002作為環出，可供本地顯示設備使用；另兩路分別經高速串/并轉換芯片LMH0031進行解串處理，給到主處理芯片HI3531進行編解碼。主芯片HI3531的HDMI視頻信號輸出接口經過保護電路CM2020輸出到顯示器，該主板設計有網口，計算機可通過RJ45網口與本機連接，實現計算機端對本機實時視頻的預覽及錄像文件的查看。視頻存儲可通過Sata接口連接硬盤，也可通過IVDR硬件接口連接到即插即用硬盤，該主板設計有WIFI模塊，主芯片HI3531通過UART接口與其連接，該主板設計了兩路USB接口，可外接鼠標，鍵盤。
[0020]如圖1所示，上電后，電源指示燈亮起，板卡工作。圖像通過HDMI接口輸出，外接HDMI顯示器后，圖像可實時的顯示在顯示器上；SDI視頻源輸入后，可在HDMI顯示器上實時展示出SDI視頻圖像；音頻接口接入拾音器或功放設備，可通過HDMI顯示器實時的輸出聲音；本機可將圖像，聲音存儲在外接SATA硬盤中；PC與本機之間通過網絡連接，打開本機配套的上位機軟件，可實時的觀看圖像；圖像的顯示分辨率可調節，最大支持1920X1080 ;本機可配置自身WIFI模塊接口作為AP或STA端，可與其他WIFI收發模塊連接；可通過紅外接收頭實現控制本機的錄像，RS485發送協議等功能。
[0021]高清視頻輸入信號采用HD-SDI源碼的方式，清晰度高，線材簡單(僅為單芯線)易于在有限空間內布線。
[0022]HD-SDI信號處理電路可將高清視頻信號轉換為海思HI3531可識別的符合SMPT并行信號。如圖3-1所示，SDI視頻信號輸入源經信號的時鐘校正(LMH0034)將一路SDI信號轉換為2路SDI信號(LMH0046)，并將SDI串行信號轉換為符合SMPTE的并行信號(LMH0031)，海思3531芯片的V10，VI1接口可接收SMPTE并行視頻信號，另一路信號放大器(LMH0002)后SDI信號輸出。
[0023]如圖3-2為HD-SDI輸入時鐘校正電路，均衡在線材中的信號損壞。
[0024]如圖3-3為HD-SDI信號環出擴展芯片，由I路信號分為2路。
[0025]如圖3-4為HD-SDI信號串行轉并行信號電路，轉換為HI3531可識別的標準并行信號形式。
[0026]圖3-5為HD-SDI環出均衡增益電路，實現高清視頻信號的環出、本地觀看。
[0027]如圖4-1所示，本實用新型加入了降低能耗、節能環保的軟關機功能。
[0028]通過顯示器或上位機軟件上鼠標點擊關機圖標，海思HI3531會先將程序中的進程關閉，然后通過串口給單片機發送一個可以斷電的指令(私有協議)，單片機收到關機指令后會控制繼電器來實現關機功能。軟關機可以有效降低待機狀態的系統能耗同時可以避免直接插拔電源時芯片中因相關程序沒運行完成而造成的軟件和硬件損壞。
[0029]如圖4-2所示，電源輸入經繼電器后，由單片機ATMEGA8A至海思3531芯片的UART2接口 ；或電源輸入經單片機供電芯片(LM78M05)至海思3531芯片的UART2接口。
[0030]單片機通過串口與主芯片HI3531進行通信，實現進程關閉和主電源斷開，降低能耗并保護器件，延遲使用壽命。
[0031]如圖5-1所示增加了 WIFI收發電路，利用海思HI3531的UART與WIFI模塊之間通信，使板卡具有無線收發功能，既可以與其他WIFI設備連接(如路由器)，又可以做無線發射AP端。既可實現多個板卡之間的無線組網及通信，也可實現板卡與其他帶有WIFI模塊設備間的通信。
[0032]如圖5-2所示，該主板設計了 Wifi無線通信部分電路，能夠通過無線的方式與多種外部設備相互通信，例如可以控制無影燈的亮度、色溫等設置，也可對手術床姿態進行控制，使該主板具備手術室內數字管理中心的功能，是現代化手術室的發展方向和必要設備。
【主權項】
1.醫用硬盤錄像機主板，其特征在于:采用HD-SDI信號作為高清視頻源輸入，兩路HD-SDI信號分別通過均衡芯片LMH0034給到增益放大芯片LMH0046，擴展為4路HD-SDI信號，其中兩路經輸出均衡芯片LMH0002作為環出，可供本地顯示設備使用；另兩路分別經高速串/并轉換芯片LMH0031進行解串處理，給到主處理芯片HI3531進行編解碼；主芯片HI3531的HDMI視頻信號輸出接口經過保護電路CM2020輸出到顯示器，該主板設計有網口，計算機可通過RJ45網口與主機連接，視頻存儲可通過Sata接口連接硬盤，也可通過IVDR硬件接口連接到即插即用硬盤，該主板設計有WIFI模塊，主芯片HI3531通過UART接口與其連接，該主板設計了兩路USB接口，可外接鼠標，鍵盤；電源輸入經繼電器后，由單片機ATMEGA8A至海思3531芯片的UART2接口 ；或電源輸入經單片機供電芯片LM78M05至海思3531芯片的UART2接口。2.根據權利要求1中所述的醫用硬盤錄像機主板，其特征在于所述的HD-SDI信號可將高清視頻信號轉換為海思HI3531可識別的符合SMPT并行信號，其中SDI視頻信號輸入源經信號的時鐘校正LMH0034，將一路SDI信號轉換為2路SDI信號LMH0046，并將SDI串行信號轉換為符合SMPTE的并行信號LMH0031，海思3531芯片的V1，VIl接口可接收SMPTE并行視頻信號，另一路信號放大器LMH0002后SDI信號輸出。
【專利摘要】本實用新型涉及一種醫用硬盤錄像機主板，其特征在于：采用HD-SDI信號作為高清視頻源輸入，兩路HD-SDI信號分別通過均衡芯片LMH0034給到增益放大芯片LMH0046，擴展為4路HD-SDI信號，其中兩路經輸出均衡芯片LMH0002作為環出，可供本地顯示設備使用；其是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，集合了高清攝像機、畫面分割器、整機控制、報警控制、網絡傳輸功能于一體，支持高清HD-SDI視頻信號輸入和信號環出，支持與其他設備間的WIFI通信，可實時存儲錄像到即插即用、抗震硬盤IVDR中，數據轉移方便快捷且更為可靠；其集成了監視、錄像、回放、報警、控制、網絡等功能，極大的方便了客戶的使用。
【IPC分類】H04N5/781
【公開號】CN204633917
【申請號】CN201520153860
【發明人】徐振強, 孟慶武, 徐文麟, 王海艷
【申請人】長春博益信息技術有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月18日