本实用新型涉及一种音视频信号处理装置，具体涉及一种能够嵌入显示终端的OPS接口音视频信号转换装置。
背景技术：
串行数字接口(SDI)传输方式因其非压缩图像不失真、低延时、高清晰度、传输距离远等优点，广泛应用于安防、广播行业，并逐渐扩展到高铁、地铁等行业。但SDI是广播电视行业的高清节目信号设备的主要传输接口，仅有广电领域的专业显示器材支持，且价格昂贵，普通显示终端(包括但不限于电视机、监视器、投影仪、电子白板等)不支持该接口，需要配备视频转换器以接收SDI信号，并将SDI信号转换成显示终端支持的视频信号。随着计算机技术和视频处理技术的高速发展，不断出现各种新型视频传输接口，如高清数字显示接口(DP)、高清多媒体接口(HDMI)等，但这些接口都是外置视频接口。现有的可以接收SDI的视频转换器与显示终端的连接也都是基于以上外置接口。该接口不具备锁死功能，在某些特殊环境的实际应用中易产生连接不可靠、线缆脱落的现象，导致视频显示不正常，影响系统运行的可靠性。另外视频转换器作为一个独立设备，采用外置于显示终端的形式，需要单独供电和独立安装，显示与控制单独分开，不易安装部署，线缆繁杂。因此为解决以上问题，需将视频转换器与显示终端集成。
开放式可插拔规范(OPS)是近几年显示行业最令人关注的热点技术之一，是一种能将显示系统或转换器以一种可插拔的方式轻松、标准地集成至显示终端，提供电源(DC+12V到DC+19V)、显示接口(DVI-D/TMDS/DP)、音频、USB、UART和多个控制信号等接口技术。OPS规范具有易安装、易维护、易升级、易部署、减少连线、连接可靠和节省空间等优势。因此，OPS平台的出现，让视频+音频+传输+控制的一体解决方案变成了可能。
技术实现要素：
针对现有技术存在的视频转换器与显示终端通过外置接口连接，易造成连接不可靠，线缆脱落，音视频转换器需单独供电的问题，本实用新型提供一种能够与显示终端合二为一的OPS接口音视频转换器。通过OPS接口和显示终端机壳固定，成为一个紧密连接的整体，从而解决普通线缆连接传输HDMI信号所遇到的相关问题；并省去外置电源转换器，较大的降低了成本，减小了供电线缆连接。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供了一种OPS接口音视频转换器，所述音视频转换器包括：高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块、微处理器控制模块、控制信号模块和OPS接口；所述高清SDI解码模块、所述高清HDMI编码模块与所述OPS接口顺序连接；所述微处理器控制模块分别与所述高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块和所述控制信号模块连接；所述控制信号模块与所述OPS接口连接；所述高清SDI解码模块包含高清SDI电信号输入接口；所述OPS接口包括电源接口、音视频接口和控制信号接口。
进一步的，所述高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块、微处理器控制模块包括电源芯片。
所述控制信号模块包括安装状态检测端、工作状态检测端、开关机信号控制端。
所述OPS接口包括DVI/TMDS/DP视频接口和左右声道音频接口。
所述OPS接口还包括USB接口和UART接口。
优选的，所述OPS接口音视频转换器，还包括DA音频转换模块，所述高清SDI解码模块、所述DA音频转换模块与所述OPS接口顺序连接。
优选的，所述OPS接口音视频转换器，还包括高清SDI信号光电转换模块，所述高清SDI信号光电转换模块与所述高清SDI解码模块顺序连接，并与所述微处理器控制模块连接；所述高清SDI信号光电转换模块包含高清SDI光信号输入接口。所述高清SDI光信号输入接口采用SFP封装LC接口。
优选的，所述OPS接口音视频转换器，还包括SDI电信号环出模块，所述高清SDI解码模块与所述SDI电信号环出模块顺序连接，所述SDI电信号环出模块包含SDI电信号输出接口，所述SDI信号环出模块包括线缆驱动电路。
进一步的，所述DA音频转换模块、所述高清SDI信号光电转换模块、和所述SDI电信号环出模块包含电源芯片。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型采用光纤传输SDI信号，(1)彻底解决了高清视频信号传输距离受限的问题，降低了成本；(2)光传输损耗小，误码率低，极大的增强了抗电磁干扰的能力；(3)自适应支持从标清到3G SDI多种视频格式；(4)将转换器内嵌到显示终端中，转换器和显示终端合二为一，通过OPS接口和机壳固定，成为了一个紧密连接的整体，从而彻底解决了普通线缆连接传输HDMI信号所遇到的相关问题；(5)省去了外置电源转换器，较大的降低了成本，减小了供电线缆连接；(6)OPS拥有丰富的电源、显示、UART、控制等接口，有利于后续视频转换器的功能升级换代。
附图说明
图1为本实用新型提供的OPS接口音视频转换器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明：
如图1所示，本实用新型提供了一种OPS接口音视频转换器，包括：高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块、微处理器控制模块、控制信号模块和OPS接口；所述高清SDI解码模块、所述高清HDMI编码模块与所述OPS接口顺序连接；所述微处理器控制模块分别与所述高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块和所述控制信号模块连接；所述控制信号模块与所述OPS接口连接；所述高清SDI解码模块包含高清SDI电信号输入接口；所述OPS接口包括电源接口、音视频接口和控制信号接口。进一步的，所述高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块、微处理器控制模块包括电源芯片；所述控制信号模块包安装状态检测端、工作状态检测端、开关机控制信号端；所述OPS接口包括DVI/TMDS/DP视频接口和左右声道音频接口。所述OPS接口还包括USB接口和UART接口。
另外，所述OPS接口音视频转换器，还可以包括DA音频转换模块，所述高清SDI解码模块、所述DA音频转换模块与所述OPS接口顺序连接。
所述OPS接口音视频转换器，还可以包括高清SDI信号光电转换模块，所述高清SDI信号光电转换模块与所述高清SDI解码模块顺序连接，并与所述微处理器控制模块连接；所述高清SDI信号光电转换模块包含高清SDI光信号输入接口。所述高清SDI光信号输入接口采用SFP封装LC接口。
所述OPS接口音视频转换器，还可以包括SDI电信号环出模块，所述高清SDI解码模块与所述SDI电信号环出模块顺序连接，所述SDI电信号环出模块包含SDI电信号输出接口，所述SDI信号环出模块包括线缆驱动电路。
所述DA音频转换模块、所述高清SDI信号光电转换模块、和所述SDI电信号环出模块包含电源芯片。
本实施例中，
(一)所述高清SDI光电转换模块将接收到的高清SDI光信号转换成高速差分对信号输出给高清SDI解码模块；或者所述高清SDI解码模块可以直接接收高清SDI电信号。本实用新型所使用的光电转换技术，可以通过SDI病态码测试，在传输不规则码率信号时，避免出现闪屏、黑屏、蓝屏等问题，达到较高的画面质量要求。为了与一般光SDI信号源相对应，可以选择3G速率的SFP接收光模块。光信号输入采用SFP封装LC接口，波长为1310nm，接收灵敏度高达-20dBm。
(二)所述高清SDI解码模块先将高速串行信号转换为并行信号，再进行解码，解码后得到原始并行视频数据和IIS音频数据，发送给高清HDMI编码模块，实现HDMI信号输出，同时IIS音频信号送入DA音频转换模块，增强信噪比、功率放大后输出。
(三)所述高清SDI解码模块输出的一路高速串行信号，需要线缆驱动电路，所述SDI电信号环出模块完成对上一级输出的SDI信号的预均衡处理和信号放大增强处理，完成SDI电信号环出。
输入和输出的SDI视频信号满足SMPTE 425M，SMPTE 424M，SMPTE 292M，SMPTE259M协议标准。SDI接口速率270Mbps、1485Mbps、2970Mbps，分辨率最高支持1920*1080 50p/60p，完美支持从标清到高清所有视频格式。
(四)所述高清HDMI编码模块将所述高清SDI解码模块得到的原始并行视频流转换为HDMI信号流，同时将IIS格式的音频流嵌入HDMI信号流，得到音视频复用后的HDMI信号后，芯片内部完成信号的预均衡处理和信号放大增强处理后通过OPS接口输出。HDMI输出接口满足HDMI Specification 1.4a标准和CEA-861-D标准，最高支持1920*1080 50p/60p视频格式。
(五)所述控制信号模块包含安装状态检测端(PB_DET)、工作状态检测端(PWR_STATUS)、开关机控制信号端(PS_ON)等控制信号模块。
1、PB_DET：此引脚是安装状态检测端，OPS接口视频转换器板卡中将其接GND，在显示终端板卡中，此引脚处于+3.3V的高电平，当视频转换器插入显示终端中，二者的PB_DET对连，将引脚电平拉低，显示终端检测到低电平就会对OPS接口输出DC+12V，为视频转换器供电。
2、PS_ON：此引脚为可插拔信号开启，微处理器检测到该引脚为低电平时，软件复位微处理器。
3、PWR_STATUS：可插拔模块的电源状态指示信号或电源正常状态，此引脚为OC门，通过转换电路接入微处理器IO口，处理器控制该引脚输出高电平，表示电源正常，输出低电平表示未通电。
(六)所述OPS接口模块包含电源接口、音视频接口和控制信号接口，外源显示终端通过电源接口为OPS音视频转换器提供电源；OPS音视频转换器通过所述的音视频接口将得到的HDMI信号输出给外源显示终端。所述OPS接口提供DVI/TMDS/DP视频接口以及左右声道音频接口。
另外，OPS接口还提供了多组USB接口，一组UART接口，为以后系统升级提供了可能性。
(七)供电管理
所述高清SDI解码模块、高清HDMI编码模块、微处理器控制模块、DA音频转换模块、高清SDI信号光电转换模块、和SDI电信号环出模块包含电源芯片。OPS接口视频转换器从显示终端获得12V电源后，给以上的各个功能模块供电，不同模块可能需要不同的电压，需要独立、分级管理。
1、用两个电源芯片将12V电源分别转换为+3.3V和+5V的电源，最大输出电流均为5A。
2、第一级得到的+3.3V给微处理器及相关电路、DA音频转换电路，同时+3.3V作为一个电源芯片转换电路的输入，为HDMI信号编码电路提供所需的+1.8V，转换使能引脚由微处理器控制。
3、第一级得到的+5V给模拟音频放大电路供电，同时+5V通过两个电源芯片做二级转换，得到第二级的OPTICAL_3.3V和SDI_3.3V，分别光电转换模块、SDI信号解码/SDI信号环出模块供电。SDI_3.3V进行第三级转换，提供SDI信号解码模块所需要的+1.2V电源，所有电源芯片转换使能引脚均由微处理器控制。
(七)微处理器控制模块
完成对系统各功能模块的初始化，配置相关芯片的寄存器以及实时监控，确保产品可靠稳定。
以上所述，仅为本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。