[實用新型]一種基于FPGA的3×3高清視頻矩陣切換裝置

有效

• 申請號: 201520236222.3
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204598150U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 賴思燁
• 申請（專利權）人: 深圳市邦彥信息技術有限公司
• 主分類號: H04N5/268
• 分類號: H04N5/268
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本實用新型涉及電路領域，尤其是一種基于FPGA的3×3高清視頻矩陣切換裝置。

背景技術

目前市場上對于多路視頻顯示需求在增大，可能是一個視頻源對應多個顯示設備，也可能是多個視頻源對多個顯示設備，輸入輸出之間可以進行相互切換；同時目前市面上滿足切換同時滿足IP傳輸的很少，因此這就提出了視頻矩陣切換的需求。

現在的視頻傳輸逐步向高清發展，HDMI接口已逐漸成為高清視頻傳輸的標準接口。HDMI是一種數字化視頻/音頻接口技術，可同時傳輸視頻及音頻信號，最高數據傳輸速度為5Gbps，同時無需在信號傳輸前后進行模/數及數/模轉換。此外，HDMI可進行高寬帶數碼內容保護（HDCP），防止視頻內容被非法復制。

目前，HDMI的最大傳輸距離約為15米左右，要實現更遠距離的視頻傳輸，必須對高清視頻/音頻數據進行轉換、壓縮，使之符合IP包傳輸各式，從而通過以太網絡進行傳輸。現有技術的主要缺點在于：

1、支持矩陣切換的設備，不支持IP傳輸或者編解碼處理；

2、市場上大多設備是具有固定模式電路，不能靈活切換；不能多路同時顯示或者不能支持多路同時輸入。

3、目前基于FPGA的視頻切換會出現圖像質量問題，在處理1080P等高清圖像的時候效果不好。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是：提供一種實現靈活切換并同時具有IP傳輸功能的基于FPGA的3×3高清視頻矩陣切換裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于FPGA的3×3高清視頻矩陣切換裝置，包括有輸入接口芯片、HDMI接收芯片、輸出接口芯片、HDMI發射芯片、FPGA矩陣切換電路和中央處理模塊，所述輸入接口芯片的輸出端通過HDMI接收芯片連接至FPGA矩陣切換電路的輸入端，所述FPGA矩陣切換電路的輸出端通過HDMI發射芯片連接至輸出接口芯片的輸入端，所述FPGA矩陣切換電路與中央處理模塊連接，所述FPGA矩陣切換電路的輸入端為3路HDMI數據輸入端，所述FPGA矩陣切換電路的輸出端為3路HDMI數據輸出端，所述中央處理模塊還分別連接有IP網絡通信模塊、IP網絡控制模塊、Flash模塊、內存模塊、電源模塊、時鐘模塊、系統復位模塊和AMC管理單元。

進一步，所述FPGA矩陣切換電路包括有矩陣控制電路和HDMI?3×3矩陣切換電路，所述HDMI?3×3矩陣切換電路的輸入端與HDMI接收芯片的輸出端連接，所述HDMI?3×3矩陣切換電路的輸出端與HDMI發射芯片的輸入端連接，所述HDMI?3×3矩陣切換電路的控制端與矩陣控制電路的第一控制端連接，所述矩陣控制電路與中央處理模塊連接。

進一步，所述FPGA矩陣切換電路還包括有3輸入2輸出矩陣切換電路和2輸入3輸出矩陣切換電路，所述HDMI接收芯片的輸出端與3輸入2輸出矩陣切換電路的輸入端連接，所述3輸入2輸出矩陣切換電路的輸出端連接至中央處理模塊的HDMI信號輸入端，所述中央處理模塊的HDMI信號輸出端連接至2輸入3輸出矩陣切換電路的輸入端，所述2輸入3輸出矩陣切換電路的輸出端與HDMI發射芯片的輸入端連接，所述矩陣控制電路的第二控制端與3輸入2輸出矩陣切換電路的控制端連接，所述矩陣控制電路的第三控制端與2輸入3輸出矩陣切換電路的控制端連接。

進一步，所述FPGA矩陣切換電路采用的FPGA型號為XC6SLX150。

進一步，所述中央處理模塊采用TMS320DM8168視頻處理器。

進一步，所述IP網絡通信模塊和IP網絡控制模塊均采用88E6095交換芯片，所述IP網絡通信模塊連接至中央處理模塊上的第一GMII接口，所述IP網絡控制模塊連接至中央處理模塊上的第二GMII接口。

進一步，所述IP網絡通信模塊和IP網絡控制模塊均設置有用于與背板連接器連接的RJ45接口。

進一步，所述系統復位模塊包括有上電復位子模塊、手動復位子模塊和看門狗復位子模塊。

進一步，所述HDMI接收芯片采用ADV7611?HDMI接收器。

進一步，所述HDMI發射芯片采用ADV7511?HDMI發射器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過FPGA完成3×3?HDMI信號的直接切換，不僅避免HDMI信號經過兩次色彩空間轉換后影響圖像質量，同時減小中央控制模塊的工作量；而在需要中央控制模塊處理時，利用矩陣切換控制電路完成信號的傳輸；同時還完成了通過IP實現與遠端設備的音視頻數據交互。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的結構框圖；