视频矩阵拼接器及其交换底板制造技术

本发明专利技术涉及一种视频矩阵拼接器及其交换底板。所述视频矩阵拼接器包括交换底板、输入板卡和输出板卡，交换底板上设置有包含视频交换芯片的视频矩阵切换模块。再者，交换底板上还设置有输入连接器、输出连接器以及控制模块，输入连接器电连接视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接输入板卡，输出连接器电连接视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接输出板卡，控制模块电连接视频矩阵切换模块、输入连接器和输出连接器。因此，本发明专利技术具备了传统的视频矩阵交换功能、超大的带载能力，还可以减少图像数据的传输路径及设备间的匹配问题，增强系统的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示控制
，尤其涉及一种视频矩阵拼接器及其交换底板。
技术介绍
随着LED技术的发展和用户需求的增长，LED屏幕的尺寸越来越大，分辨率也越来越高。特别是小间距技术的兴起，在常规尺寸或者更小尺寸上就可以实现1080P、4K*2K甚至更高的分辨率。小间距带来了前所未有的显示细腻程度和震撼效果，但也对前端视频源的处理设备要求越来越高。一方面，传统的视频矩阵切换器的结构如图1所示，其以信号切换为目的，一般均采用矩阵式结构，分为输入板卡、输出板卡及交换板三部分。其中，输入板卡根据视频输入接口的不同，采用不同的专用视频解码芯片例如DVI输入采用TFP401、HDMI输入采用ADV7612等，将输入的视频信号转换为标准的TTL信号，再采用一颗FPGA或其他的专用接口芯片，将TTL信号转换为交换板卡上的视频交换芯片所采用的信号格式例如LVDS输出。输出板卡由接口芯片和视频编码芯片(比如DVI输出采用TFP410、HDMI视频输出采用ADV7511等)组成，将视频交换芯片采用的信号格式例如LVDS编码为特定的接口格式输出。交换板一般采用一颗超大规模FPGA(或专用ASIC芯片)作为视频交换芯片，根据视频切换的需求，将指定输入板卡的视频内容切换至指定的输出板卡，通过编码后输出。以DVI输入为例，输入板卡上的TFP401解码芯片将TMDS信号转换为24bit的TTL信号，通过接口处的FPGA再将TTL信号转换为4对LVDS信号，最终通过连接到交换板的接插件传输至视频交换芯片，完成DVI接口内容的输入。之后，视频交换芯片根据输出的需求，将输入的DVI内容切换到相应的输出板卡，完成信号的切换工作。然后，以VGA输出为例，输出板卡上的FPGA接收来自于视频交换芯片的LVDS信号，将其转换为输出接口芯片例如ADV7123所支持的TTL信号，ADV7123通过内置的高速DAC，将TTL信号转换为标准的VGA视频信号，并通过VGA接口输出。然而，传统的视频矩阵切换器受限于自身的结构，其存在以下缺点：1)支持的输入、输出接口数目有限，传统的视频矩阵切换器采用的交换信号一般为LVDS信号，对于视频领域常用到的720P信号，一路输入就要使用至少5对差分线(1对时钟及4对数据线)，1080P甚至需要使用10对差分线，这对作为视频交换芯片的FPGA的管脚和传输速率、以及信号完整性具有极大的挑战。以Spartan6系列FPGA为例，管脚最多的型号仅最大支持200对差分输入或输出，这就意味着该芯片最大仅支持十路输入、十路输出的视频交换功能，极大的限制了设备的应用场合；2)功能单一，传统的视频矩阵切换器仅仅具备视频切换的功能，而且受限于解码或者编码芯片的功能限制，部分视频格式根本不能做到很好的兼容，如AV输入接口常见的480i或者576i在部分输出接口上根本不能支持；隔行输入的信号在通过输出板卡输出时仍然是隔行的信号，在用户体验上无法满足高细腻度和流畅度的要求，而且常常还伴随着边缘锯齿，图像闪烁等状况，降低了用户体验；以及3)切换过程生硬、有黑场，传统的视频矩阵切换过程中，由于输入源分辨率的改变，在输出端常常伴随着信号重新识别的过程，这会造成后端显示设备的短暂黑屏，对于一些重要的演播场合，这种情况是绝对不可接受的。另一方面，常用的视频处理器的结构如图2所示，其通常采用专用的视频处理芯片如STDP8028等，通过STDP8028内置的接收器和高速ADC，实现DisplayPort、HDMI、DVI等数字图像和CVBS、S-VIDEO、VGA等模拟视频的接收，结合外部的存储芯片，内置的Faroudja图像处理引擎实现对输入视频的去隔行、运动检测、无级缩放、PIP、图文叠加等图像处理功能；视频处理器同时能够进行音频的处理并通过外部电路放大输出；处理后的图像数据通过TTL信号输出至DVI编码芯片如ADV7511等，转换成标准的DVI格式，最终通过DVI接口传输。然而，常用的视频处理器虽然具备丰富的输入接口，能够实现丰富的图像处理、缩放、PIP等功能，但受限于芯片的规模，其输入接口的数目有限，且能够同时处理的图像数目一般不会超过四个；这样的结构极大的限制了视频处理器的应用场合，特别是在对于超大带载的应用场合，则需要多台视频处理器进行拼接，设备之间的连接、参数设置、同步性等均需要专业人员进行细调，操作繁琐且可靠性不佳。
技术实现思路
因此，为克服现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提出一种视频矩阵拼接器及其交换底板。具体地，本专利技术实施例提出的一种视频矩阵拼接器，包括交换底板、输入板卡和输出板卡，所述交换底板上设置有视频矩阵切换模块，所述视频矩阵切换模块包含有视频交换芯片。再者，所述交换底板上还设置有输入连接器、输出连接器以及控制模块，所述输入连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接所述输入板卡，所述输出连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接所述输出板卡，所述控制模块电连接所述视频矩阵切换模块、所述输入连接器和所述输出连接器。在本专利技术的一个实施例中，所述输入板卡设置有视频解码芯片和电连接所述视频解码芯片的串化模块，所述串化模块通过所述输入连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口。在本专利技术的一个实施例中，所述输出板卡设置有解串及视频处理模块和电连接所述解串及视频处理模块的视频编码芯片，所述解串及视频处理模块通过所述输出连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口。在本专利技术的一个实施例中，所述解串及视频处理模块由可编程逻辑器件实现。在本专利技术的一个实施例中，所述解串及视频处理模块包括解串器和电连接在所述解串器与所述视频编码芯片之间的视频处理芯片。在本专利技术的一个实施例中，所述视频矩阵切换模块、所述输入连接器和所述输出连接器直接形成在所述交换底板的电路板上，所述电路板上还形成有控制板卡连接器以用于连接控制板卡，所述控制模块形成在所述控制板卡上，所述控制模块包含微处理器和电连接所述微处理器的通讯接口。在本专利技术的一个实施例中，所述输入连接器和所述输出连接器直接形成在所述交换底板的电路板上，所述电路板上还形成有控制板卡连接器和交换子板连接器，所述控制板卡连接器用于连接控制板卡且所述控制模块形成在所述控制板卡上，所述控制模块包含微处理器和电连接所述微处理器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频矩阵拼接器，包括交换底板、输入板卡和输出板卡，所述交换底板上设置有视频矩阵切换模块，所述视频矩阵切换模块包含有视频交换芯片；其特征在于，所述交换底板上还设置有输入连接器、输出连接器以及控制模块，所述输入连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接所述输入板卡，所述输出连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接所述输出板卡，所述控制模块电连接所述视频矩阵切换模块、所述输入连接器和所述输出连接器。

【技术特征摘要】
1.一种视频矩阵拼接器，包括交换底板、输入板卡和输出板卡，所
述交换底板上设置有视频矩阵切换模块，所述视频矩阵切换模块包含有
视频交换芯片；其特征在于，所述交换底板上还设置有输入连接器、输
出连接器以及控制模块，所述输入连接器电连接所述视频矩阵切换模块
的SerDes接口且用于连接所述输入板卡，所述输出连接器电连接所述视
频矩阵切换模块的SerDes接口且用于连接所述输出板卡，所述控制模块
电连接所述视频矩阵切换模块、所述输入连接器和所述输出连接器。
2.如权利要求1所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述输入板
卡设置有视频解码芯片和电连接所述视频解码芯片的串化模块，所述串
化模块通过所述输入连接器电连接所述视频矩阵切换模块的SerDes接
口。
3.如权利要求1所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述输出板
卡设置有解串及视频处理模块和电连接所述解串及视频处理模块的视频
编码芯片，所述解串及视频处理模块通过所述输出连接器电连接所述视
频矩阵切换模块的SerDes接口。
4.如权利要求3所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述解串及
视频处理模块由可编程逻辑器件实现。
5.如权利要求3所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述解串及
视频处理模块包括解串器和电连接在所述解串器与所述视频编码芯片之
间的视频处理芯片。
6.如权利要求1所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述视频矩
阵切换模块、所述输入连接器和所述输出连接器直接形成在所述交换底
板的电路板上，所述电路板上还形成有控制板卡连接器以用于连接控制
板卡，所述控制模块形成在所述控制板卡上，所述控制模块包含微处理
器和电连接所述微处理器的通讯接口。
7.如权利要求1所述的视频矩阵拼接器，其特征在于，所述输入连
接器和所述输出连接器直接形成在所述交换底板的电路板上，所述电路
板上还形成有控制板卡连接器和交换子板连接器，所述控制板卡连接器
用于连接控制板卡且所述控制模块形成在所述控制板卡上，所述控制模
块包含微处理器和电连接所述微处理器的通讯接口，所述交换子板连接
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晶晶，宗靖国，
申请(专利权)人：西安诺瓦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61