通讯方法和通讯设备以及光纤矩阵系统与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种通讯方法和通讯设备以及光纤矩阵系统。

背景技术：

现有的光纤矩阵在光纤链路的通讯处理上存在两种情况：第一种是不能实现光矩阵与视频发送装置或视频接收装置之间的通讯；第二种是在链路上无视频信号传输时不能实现光矩阵和视频发送装置或视频接收装置之间的通讯。在音视频显示控制领域，控制数据通讯链路通讯的畅通有效，对控制相关功能的实现至关重要，尤其是在安防、军事等对控制信号的实时要求很高的应用场景。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决光纤矩阵系统在无信号传输的情况下无法与任意设备进行通讯的问题，本发明提供一种通讯方法。此外，本发明还提供一种通讯设备以及光纤矩阵系统。

为了实现上述目的，一方面，提供以下技术方案：

一种通讯方法，用于光纤矩阵系统，所述光纤矩阵系统包括切换装置和信号收发装置；该方法可以包括：

检测所述光纤矩阵系统中是否有可用时序；

通过所述可用时序，实现所述切换装置和所述信号收发装置之间的通讯。

优选地，所述可用时序为外部信号的时序或本地时序。

优选地，所述切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，所述io单元与所述切换单元之间的链路为信号通道；所述检测所述光纤矩阵系统中是否有可用时序包括：

检测所述信号通道中是否存在外部信号；

如果所述信号通道中存在所述外部信号，则将所述外部信号的时序作为所述可用时序。

优选地，所述切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，所述io单元与所述切换单元之间的链路为信号通道，所述io单元包括处理器，所述处理器产生本地时序；所述检测所述光纤矩阵系统中是否有可用时序包括：

检测所述信号通道中是否存在外部信号；

如果所述信号通道中无所述外部信号，则将所述本地时序作为所述可用时序。

优选地，所述外部信号为视频信号、音频信号和/或键鼠信号。

优选地，所述切换装置包括中央处理单元，所述io单元包括处理器；所述通过所述可用时序，实现所述切换装置和所述信号收发装置之间的通讯具体包括：

所述中央处理单元下发控制数据至所述处理器；

所述处理器将所述控制数据嵌入所述外部信号的时序；

通过所述外部信号的时序，使得所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯。

优选地，所述切换装置包括中央处理单元；所述通过所述可用时序，实现所述切换装置和所述信号收发装置之间的通讯具体包括：

通过所述本地时序，使得所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯。

优选地，所述io单元包括控制器；所述通过所述外部信号的时序，使得所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯具体包括：

所述处理器将嵌入了控制信号的外部信号的时序发送至所述控制器；

所述控制器将所述时序发送至所述信号收发装置；

所述信号收发装置根据所述处理器向所述时序中嵌入所述控制数据的信号包格式，提取所述控制数据，并根据所述控制数据进行通讯。

优选地，所述信号包格式包括包头、视频信号字段、多个空字节、键鼠信号字段、控制字段、检验字段和包尾。

优选地，上述方法还包括：

设置信号包格式，其中，所述信号包格式包括控制字段；

所述通过所述本地时序，所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯具体包括：

所述中央处理单元下发控制数据至所述处理器；

所述处理器根据所述信号包格式，将所述控制数据嵌入所述控制字段；

通过所述本地时序，所述处理器将嵌入了所述控制数据的数据发送至所述信号收发装置，从而实现与所述信号收发装置的通讯。

为了实现上述目的，另一方面，还提供了以下技术方案：

一种通讯设备，用于光纤矩阵系统，所述光纤矩阵系统包括切换装置和信号收发装置；该通讯设备包括：

检测模块，用于检测所述光纤矩阵系统中是否有可用时序；

通讯模块，用于通过所述可用时序，实现所述切换装置和所述信号收发装置之间的通讯。

优选地，所述可用时序为外部信号的时序或本地时序。

优选地，所述切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，所述io单元与所述切换单元之间的链路为信号通道；其特征在于，所述检测模块具体包括：

第一检测子模块，用于检测所述信号通道中是否存在外部信号；

第一处理模块，用于当所述信号通道中存在所述外部信号时，将所述外部信号的时序作为所述可用时序。

优选地，所述切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，所述io单元与所述切换单元之间的链路为信号通道，所述io单元包括处理器，所述处理器产生本地时序；其特征在于，所述检测模块具体包括：

第二检测子模块，用于检测所述信号通道中是否存在外部信号；

第二处理模块，用于当所述信号通道中无所述外部信号时，将所述本地时序作为所述可用时序。

优选地，所述外部信号为视频信号、音频信号和/或键鼠信号。

优选地，所述切换装置包括中央处理单元，所述io单元包括处理器；其特征在于，所述通讯模块具体包括：

第一发送模块，用于触发所述中央处理单元下发控制数据至所述处理器；

第一嵌入模块，用于触发所述处理器将所述控制数据嵌入所述外部信号的时序；

第一通讯子模块，用于通过所述外部信号的时序，使得所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯。

优选地，所述切换装置包括中央处理单元；其特征在于，所述通讯模块具体包括：

第二通讯子模块，用于通过所述本地时序，使得所述中央处理单元控制所述切换装置与所述信号收发装置进行通讯。

优选地，所述io单元包括控制器；所述通讯模块具体包括：

第二发送模块，用于触发所述处理器将嵌入了控制信号的外部信号的时序发送至所述控制器；

第三发送模块，用于触发所述控制器将所述时序发送至所述信号收发装置；

第三通讯子模块，用于使得所述信号收发装置根据所述处理器向所述时序中嵌入所述控制数据的信号包格式，提取所述控制数据，并根据所述控制数据进行通讯。

优选地，所述信号包格式包括包头、视频信号字段、多个空字节、键鼠信号字段、控制字段、检验字段和包尾。

优选地，上述通讯设备还包括：

设置模块，用于设置信号包格式，其中，所述信号包格式包括控制字段；

所述通讯模块具体包括：

第四发送模块，用于触发所述中央处理单元下发控制数据至所述处理器；

第二嵌入模块，用于触发所述处理器根据所述信号包格式，将所述控制数据嵌入所述控制字段；

第四通讯子模块，用于通过所述本地时序，触发所述处理器将嵌入了所述控制数据的数据发送至所述信号收发装置，从而实现与所述信号收发装置的通讯。

为了实现上述目的，又一方面，还提供了以下技术方案：

一种光纤矩阵系统，该系统包括上述任一通讯设备。

与现有技术相比，本发明可以具有以下有益效果：

本发明实施例提供一种通讯方法、通讯设备和光纤矩阵系统。其中，通讯方法可以用于光纤矩阵系统，该光纤矩阵系统包括切换装置和信号收发装置。该通讯方法可以包括检测光纤矩阵系统中是否有可用时序；通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯。本发明实施例通过检测光纤矩阵系统中的可用时序，并利用该时序实现切换装置和信号收发装置之间的通讯，可以确保光纤矩阵在与光信号收发装置的通讯过程中始终存在可用时序，从而解决了光纤矩阵在无视频传输的情况下不能与下端连接的任何设备通讯的问题。

附图说明

图1为现有的光纤矩阵系统的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的通讯方法的流程示意图；

图3为根据本发明实施例的通讯设备的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的光纤矩阵系统的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在实际应用中，光纤设备在进行业务类信号传输时，会出现中断或停止传输的现象，而且还要在这种情况下依然能够对该光纤设备(例如：光信号收发装置)进行控制。具体而言，如图1所示，发送端的光信号收发装置与光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元之间的链路，以及光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元与接收端的光信号收发装置之间的链路需要保持实时畅通。为此，本发明实施例提供一种用于光纤矩阵的通讯方法，该方法用于光纤矩阵系统，光纤矩阵系统包括切换装置和信号收发装置。如图2所示，该方法可以包括：

s200：检测光纤矩阵系统中是否有可用时序。

其中，可用时序为外部信号的时序或本地时序。本地时序为光纤矩阵切换控制部分中io单元根据信号包格式产生的数据包。该数据包由本地时钟发送。外部信号的时序为所接收的外部的数据信号，其直接由外部时钟发送。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，io单元与切换单元之间的链路为信号通道；本步骤具体可以包括：

s201：检测信号通道中是否存在外部信号。

这里，外部信号可以是视频信号、音频信号或键鼠信号等，但绝不限于此。

本发明实施例中的时序为传输视频信号、音频信号或键鼠信号时所需要的时钟信号。

信号通道可以是kvm光纤矩阵中切换单元至io单元之间的信号通道，如图1所示。

具体地，本步骤可以通过以下方式来检测信号通道中是否存在外部信号：第一种方式是：检测光纤矩阵中切换单元至io单元之间的信号通道中是否存在外部信号；第二种方式是通过控制总线控制处理器，来选择使用外部信号。

在实际应用中，如图1所示，光纤矩阵系统包括发送端、切换装置(即光纤矩阵切换控制部分)和接收端。其中，发送端包括光信号收发装置17。接收端包括光信号收发装置18。光纤矩阵切换控制部分10包括第一io单元至第四io单元(11,12,13,14)、中央处理单元15和切换单元16。其中，第一io单元11包括第一控制器111和第一处理器112.第二io单元包括第二控制器121和第二处理器122.第三io单元包括第三控制器131和第三处理器132。第四io单元包括第四控制器141和第四处理器142。光纤矩阵切换控制部分10通过光纤分别与光信号收发装置(17,18)相连。对于第一种方式，io单元(11,12,13,14)会检测光纤矩阵中切换单元16至io单元(11,12,13,14)之间的信号通道中是否存在外部信号，以此来确定是使用外部信号的时序，还是使用自身产生的本地时序，来保持实时通讯。对于第二种方式，可以利用中央控制单元15通过串行485控制总线18控制处理器(112,122,132,142)来选择使用外部信号，或者使用自身产生的本地时序，以此来保证光纤矩阵切换控制部分10在与光信号收发装置(17,18)的通讯过程中有可用时序。

上述实施例中，第一io单元至第四io单元(11,12,13,14)例如可以是io板卡。处理器(112,122,132,142)可以是fpga、cpld、arm等，但绝不限于此。第一控制器至第四控制器例如可以为微控制器、cpu等，但绝不限于此。

s202：如果信号通道中存在外部信号，则将外部信号的时序作为可用时序。

本实施例通过识别信号通道中是否存在外部信号，以此来确定是否使用外部信号的时序，还是使用自身的本地时序，从而实现光矩阵与视频发送装置或视频接收装置之间的通讯，进而可以确保光纤矩阵在与光信号收发装置的通讯过程中始终存在可用时序，从而解决了光纤矩阵在无视频传输的情况下不能与下端连接的任何设备通讯的问题。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，io单元与切换单元之间的链路为信号通道，io单元包括处理器，处理器产生本地时序；检测光纤矩阵系统中是否有可用时序具体可以包括：

s204：检测信号通道中是否存在外部信号。

s206：如果信号通道中无外部信号，则将本地时序作为可用时序。

s210：通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括中央处理单元，io单元包括处理器；通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯步骤具体可以包括：

s211：中央处理单元下发控制数据至处理器。

s212：处理器将控制数据嵌入外部信号的时序。

s213：通过外部信号的时序，使得中央处理单元控制切换装置与信号收发装置进行通讯。

在上述实施例的基础上，在一些可选的实施方式中，io单元包括控制器；步骤s213具体可以包括：

s2132：处理器将嵌入了控制信号的外部信号的时序发送至控制器。

s2134：控制器将时序发送至信号收发装置。

s2136：信号收发装置根据处理器向时序中嵌入控制数据的信号包格式，提取控制数据，并根据控制数据进行通讯。

其中，信号包格式设置为包括包头、视频信号字段、多个空字节、键鼠信号字段、控制字段、检验字段和包尾。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括中央处理单元；通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯具体可以包括：通过本地时序，使得中央处理单元控制切换装置与信号收发装置进行通讯。

在一些可选的实施方式中，上述通讯方法还可以包括：设置信号包格式，其中，信号包格式包括控制字段；通过本地时序，中央处理单元控制切换装置与信号收发装置进行通讯具体可以包括：

s214：中央处理单元下发控制数据至处理器。

s215：处理器根据信号包格式，将控制数据嵌入控制字段。

s216：通过本地时序，处理器将嵌入了控制数据的数据发送至信号收发装置，从而实现与信号收发装置的通讯。

下面结合图1以一优选实施例对本发明进行详细说明。

当要保持发送端的光信号收发装置与光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元之间的链路，以及光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元与接收端的光信号收发装置之间的链路实时畅通时，存在两种情景：第一种是链路上有外部信号传输；第二种是链路上无外部信号传输。

对于第一种情景，使用外部信号的时序，中央处理单元将通讯数据和指令下发至第一至第四io单元(11,12,13,14)的第一至第四控制器(111,121,131,141)，第一至第四控制器(111,121,131,141)将指令写入第一至第四处理器(112,122,132,142)。在具体的应用中，第一至第四处理器(112,122,132,142)可以具有缓存，第一至第四控制器(111,121,131,141)可以将指令写入第一至第四处理器(112,122,132,142)的缓存。第一至第四处理器(112,122,132,142)将通讯数据中的控制数据嵌入外部信号的时钟信号，并讲其发送至光信号收发装置。光信号收发装置接收到第一至第四处理器发送过来的信号后，根据嵌入到外部信号中的数据格式将控制信号提取出来并执行相应的动作。其中，光信号收发装置可以包括控制单元和处理单元。其中，处理单元可以根据嵌入到外部信号中的数据格式将控制信号提取出来，并将其发送至控制单元，然后，控制单元根据接收到的控制信号进行相应的动作。

在处理单元根据数据格式将控制信号提取出来的过程中，可以将数据格式设置为包头、视频信号字段、多个空字节、键鼠信号字段、控制字段、校验字段、包尾。其中，考虑到高刷新率的视频信号需要传输的数据量更大，所以，在数据格式中设置多个空字节，以适应高刷新率的视频信号。在数据包格式设定好后，就可以按照包格式进行打包，同样，也可以按照包格式进行解包。举例来说，视频信号段填写1080p的黑屏刷新率为60或30hz的配置，键鼠字段设置为空，这样，显示屏显示的为黑屏无键鼠情况，同时可以正常控制光信号收发装置。

这里，指令可以根据实际需求进行定义，以便实现光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元可以控制光信号收发装置即可。

上述优选实施例中的控制信号例如可以包括：查询光纤信号收发装置的运行状态、性能信息，告警信息等，但绝不限于此，其具体内容可以根据实际情况进行调整。其中，运行状态包括光纤矩阵系统的启动状态、正常运行状态、通讯异常状态等，但绝不限于此。性能信息可以包括工作电压、电路板温度(例如io板卡温度)、芯片温度(例如：控制器、处理器等的温度)等，但绝不限于此。告警信息可以包括电源过压告警、电流过流告警、温度过温告警等，但绝不限于此。

当链路上有视频信号时，io单元接收到视频信号后，验证视频信号的完整性，之后进行缓存，将指令加入到控制字段中后，重新进行打包检验，然后，发送给光信号收发装置。光信号收发装置中的处理单元接收到io单元重新打包检验后的数据，进行校验和解包，提取出控制字段的内容，并将其发送至控制单元。最后，控制单元根据控制字段的内容作出响应。在没有外部信号时序的情况下，第一至第四处理器(112,122,132,142)可以根据数据包格式，将控制信号写入数据包格式中的控制字段，后续处理过程与有视频信号时的情况相同，在此不再赘述。

当链路上没有外部信号传输时，光纤矩阵切换控制部分中的中央处理单元将控制数据下发至第一至第四io单元(11,12,13,14)的第一至第四控制器(111,121,131,141)，随后，第一至第四控制器(111,121,131,141)将控制指令写入第一至第四处理器(112,122,132,142)的缓存。当第一至第四处理器(112,122,132,142)检测到不能接收到完整有效的外部信号数据包格式时，会选择自身产生的本地时序，并在数据包中添加1080p的黑屏信号，设置键鼠信号字段为空。第一至第四处理器(112,122,132,142)对缓存的数据进行打包并将数据包嵌入自身产生的时序上并发送至光信号收发装置。由此，实现了在没有外部视频时序时光纤矩阵切换控制部分和光信号收发装置之间通讯链路的畅通。

上述实施例通过检测光纤矩阵系统中的可用时序，并利用该时序实现切换装置和信号收发装置之间的通讯，可以确保光纤矩阵在与光信号收发装置的通讯过程中始终存在可用时序，从而解决了光纤矩阵在无视频传输的情况下不能与下端连接的任何设备通讯的问题。

基于与上述方法实施例相同的技术构思，本发明实施例还提供一种通讯设备。该通讯设备用于光纤矩阵系统。该光纤矩阵系统包括切换装置和信号收发装置。如图3所示，该通讯设备30可以包括检测模块32和通讯模块34。其中，检测模块32用于检测光纤矩阵系统中是否有可用时序。通讯模块34用于通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯。

其中，可用时序为外部信号的时序或本地时序。外部信号的时序为所接收的外部的数据信号，其直接由外部时钟发送。本地时序为光纤矩阵切换控制部分中io单元根据信号包格式产生的数据包。该数据包由本地时钟发送。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，io单元与切换单元之间的链路为信号通道；上述检测模块具体可以包括：第一检测子模块和第一处理模块。其中，第一检测子模块用于检测信号通道中是否存在外部信号。第一处理模块用于当信号通道中存在外部信号时，将外部信号的时序作为可用时序。

其中，外部信号为视频信号、音频信号和/或键鼠信号。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括io单元和与之相连的切换单元，io单元与切换单元之间的链路为信号通道，io单元包括处理器，处理器产生本地时序；上述检测模块具体可以包括：第二检测子模块和第二处理模块。其中，第二检测子模块用于检测信号通道中是否存在外部信号。第二处理模块用于当信号通道中无外部信号时，将本地时序作为可用时序。

其中，信号通道可以是kvm光纤矩阵中切换单元至io单元之间的信号通道，如图1所示。

举例来说，可以通过以下方式来检测信号通道中是否存在外部信号：第一种方式是：检测光纤矩阵中切换单元至io单元之间的信号通道中是否存在外部信号；第二种方式是通过控制总线控制处理器，来选择使用外部信号。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括中央处理单元，io单元包括处理器；上述通讯模块具体可以包括：第一发送模块、第一嵌入模块和第一通讯子模块。其中，第一发送模块用于触发中央处理单元下发控制数据至处理器。第一嵌入模块用于触发处理器将控制数据嵌入外部信号的时序。第一通讯子模块用于通过外部信号的时序，使得中央处理单元控制切换装置与信号收发装置进行通讯。

在一些可选的实施方式中，切换装置包括中央处理单元；上述通讯模块具体还可以包括第二通讯子模块。其中，第二通讯子模块用于通过本地时序，使得中央处理单元控制切换装置与信号收发装置进行通讯。

在一些可选的实施方式中，io单元包括控制器；上述通讯模块具体还可以包括：第二发送模块、第三发送模块和第三通讯子模块。其中，第二发送模块用于触发处理器将嵌入了控制信号的外部信号的时序发送至控制器。第三发送模块用于触发控制器将时序发送至信号收发装置。第三通讯子模块用于使得信号收发装置根据处理器向时序中嵌入控制数据的信号包格式，提取控制数据，并根据控制数据进行通讯。

其中，信号包格式可以包括包头、视频信号字段、多个空字节、键鼠信号字段、控制字段、检验字段和包尾。

在一些可选的实施方式中，上述通讯设备还可以包括设置模块。通讯模块具体还可以包括：第四发送模块、第二嵌入模块和第四通讯子模块。其中，第四发送模块用于触发中央处理单元下发控制数据至处理器。第二嵌入模块用于触发处理器根据信号包格式，将控制数据嵌入控制字段。第四通讯子模块用于通过本地时序，触发处理器将嵌入了控制数据的数据发送至信号收发装置，从而实现与信号收发装置的通讯。

有上述描述可知，本发明实施例提供的通讯设备通过检测模块检测光纤矩阵系统中是否有可用时序，然后，利用通讯模块通过可用时序，实现切换装置和信号收发装置之间的通讯，从而实现光矩阵与视频发送装置或视频接收装置之间的通讯，进而可以确保光纤矩阵在与光信号收发装置的通讯过程中始终存在可用时序，从而解决了光纤矩阵在无视频传输的情况下不能与下端连接的任何设备通讯的问题。

此外，基于与上述通讯设备实施例相同的技术构思，本发明实施例还提供一种光纤矩阵系统。如图4所示，该光纤矩阵系统40可以包括上述通讯设备实施例42。

有关光纤矩阵系统的详细说明可以参考通讯设备实施例的相关说明，在此不再赘述。

以上对本发明的示例实施例的详细描述是为了说明和描述的目的而提供。不是为了穷尽或将本发明限制为所公开的精确形式。显然，许多变型和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适于特定使用预期的各种变型。本发明的实施例可以省略上述技术特征中的一些技术特征，仅解决现有技术中存在的部分技术问题。而且，所公开的技术特征可以进行任意组合。本发明的范围由所附权利要求及其等价物来限定，本领域其他技术人员可以对所附权利要求中所公开的技术方案进行各种变型和组合。