方面连接所述RS485驱动器。，另一方面连接所述RS485驱动器。本实用新型提供的新型视频混合切换器，还包括音频数模转换芯片；其中，所述FPGA视频预处理切换模块通过I2S总线连接所述音频数模转换芯片。
[0038]本实用新型提供的新型视频混合切换器，还包括电源转换模块；其中，所述电源转换模块的输入端连接外部电源；输出端分别连接所述FPGA视频预处理切换模块、所述视频接收电路、所述上下变换电路和所述视频输出电路。
[0039]所述MCU通过UART接口连连接所述RS485驱动器；所述RS485驱动器连接对应的背板总线或外部控制键盘。所述SDI均衡器包括第一 SDI均衡器和第二 SDI均衡器；其中，所述第一 SDI均衡器和所述第二 SDI均衡器均连接所述SDI解串器。
[0040]在本实用新型提供的新型视频混合切换器中，还包括电源输入接口和网络管理接口。电源转换模块(Power Converter)把背板或外部输入的5?12V直流电源，转换为设备内部需要的5V、3.3V、2.5V、1.2V等各种电压，给相应的电路模块使用；MCU通过GP1接口与FPGA视频预处理切换模块、上下变换芯片、标清模拟视频解码器、SDI解串器、HDMI均衡器和SDI串化器，能够读写FPGA视频预处理切换模块、上下变换芯片、标清模拟视频解码器、SDI解串器、HDMI均衡器和SDI串化器的寄存器，从而完成对各个芯片的监测、管理和配置。
[0041]本实用新型提供的新型视频混合切换器的工作过程为:
[0042]系统上电后，FPGA视频预处理切换模块和MCU的程序自动加载并运行。MCU首先对PGA视频预处理切换模块、上下变换芯片、标清模拟视频解码器、SDI解串器、HDMI均衡器和SDI串化器进行初始化，配置工作模式。标清模拟视频解码器不断检测是否有输入的模拟视频信号，如果有则进行解码，提取时钟，数字采样和量化，转换为BT.656信号送给FPGA视频预处理切换模块。SDI均衡器和SDI解串器不断检测是否有输入的高清串行数字信号，如果有则进行均衡和解串，并提取时钟，转换为5比特LVDS信号送给FPGA视频预处理切换模块。
[0043]HDMI均衡器对输入的HDMI视频信号进行均衡后把时钟和三个通道的串行数据输送个FPGA视频预处理切换模块。FPGA视频预处理切换模块内部逻辑分别对CVBS视频信号、HDMI视频信号、SDI视频信号进行处理，包括各种状态和格式的检测、转换数据宽度、提取同步信息。
[0044]FPGA视频预处理切换模块内部把处理后的各个视频信号和相应的时钟信号送到多选一切换模块。所述多选一模块按照MCU传过来的指示选择相应的视频信号，并转换为BT.1120接口输出到上下变换芯片。FPGA视频预处理切换模块同时把解嵌的音频信号通过I2S总线输出给上下变换芯片。
[0045]MCU按照FPGA视频预处理切换模块检测到的视频格式信息，对上下变换芯片进行模式配置，包括滤波器参数、色彩空间参数、输入输出视频格式参数等的设置。
[0046]上下变换芯片根据设置的参数对视频进行上下变换并输出HDMI视频信号和CVBS视频信号。上下变换芯片另外输出一路变换后的视频信号通过BT.1120接口回送给FPGA视频预处理切换模块。FPGAFPGA视频预处理切换模块对回送的视频嵌入原先解嵌的音频信号，然后再变换为5比特LVDS信号输出给SDI串化器。SDI串化器把5比特LVDS视频信号进行串行化，经过SDI电缆驱动器输出给外部接口。FPGA视频预处理切换模块解嵌的音频同时输出给音频的数模变换芯片，转换为模拟的左右声道立体声音频输出。
[0047]在本实施例中，本实用新型提供的新型视频混合切换器中，标清模拟视频解码器采用ADI公司的ADV7180芯片，能够完成CVBS视频信号到BT.656信号的转换；SDI均衡器采用TI公司的DS30EA101芯片，DS30EA101芯片是TI公司的0.15Gbps到3.125Gbps自适应电缆均衡器，均衡能力强效果好，适用于SDI视频信号；SDI串化器采用型号为DS32ELX0124的芯片，能够完成SDI视频信号的时钟提取和解串处理；HDMI均衡器采用型号为TMDS141的芯片，TMDS141芯片对HDMI视频信号有8dB的均衡效果，可以补充5米或更长的电缆衰减；采用FPGA视频预处理切换模块型号为XC6SLX9的芯片，XC6SLX9芯片是Xilinx的Spartan-6系列FPGA之一，具有大容量的逻辑资源、内嵌PLL和DCM时钟模块、1管脚可以处理高频TMDS信号，具有很高性价比和灵活性；电源转换器采用型号为XRP7664和AZ1117芯片完成电源电压转换；上下变换芯片采用MDIN-380芯片完成视频信号的上下变换，并同时支持HDMI输出、CVBS输出和BT.1120输出。SDI串化器采用型号为DS32EL0421的芯片完成SDI视频信号的串行化和电缆驱动。音频数模转换芯片采用型号为CS4344的CirrusLogic的一款低成本、宽动态范围的音频数模转换芯片。MUC采用STC11L60XE是国产单片机，价格便宜，易于使用，已被国内外广泛使用。RS485驱动器采用SP485芯片，SP485芯片完成UART与RS-485信号之间的驱动和接收，可以连接外部键盘或控制器。
[0048]当使用本实用新型提供的新型视频混合切换器可以机架式安装，视频切换键盘通过切换控制器和本实用新型相连，就可以把各种视频信号设备输出的不同格式的视频切换到显示屏上进行显示，方便用户实时查看各个视频图像。每个切换器有CVBS视频输入信号，SDI视频输入信号和HDMI视频输入信号输入，根据外部输入的切换命令执行相应的切换，输出到I个HDMI接口到显示器。CVBS视频输入信号来源于前端模拟摄像头经过模拟矩阵的切换输出，SDI视频输入信号来自于前端HD-SDI摄像头经过SDI矩阵切换的输出，HDMI视频输入信号来自于数字解码器矩阵。通过切换控制器的统一协调控制，达到每块显示屏可以显示任意视频源图像的效果。
[0049]为了实现平滑切换的效果，本实用新型内部必须把各种输入源统一到一种视频格式上进行显示，同时在切换过程中HDMI输出的视频同步信号不能有中断。否则，监视器会重新同步视频源，将导致黑屏一小段时间，使得切换操作给人不流畅的感觉。
[0050]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种新型视频混合切换器，其特征在于，包括FPGA视频预处理切换模块、视频接收电路、上下变换电路和视频输出电路； 所述视频接收电路连接所述FPGA视频预处理切换模块的输入端，所述上下变换电路和视频输出电路连接所述FPGA视频预处理切换模块的输出端。2.根据权利要求1所述的新型视频混合切换器，其特征在于，所述视频接收电路包括标清模拟视频解码器、SDI均衡器、SDI解串器以及HDMI均衡器； 所述标清模拟视频解码器和所述HDMI均衡器连接FPGA视频预处理切换模块的输入端；所述SDI均衡器通过所述SDI解串器连接FPGA视频预处理切换模块； 所述标清模拟视频解码器设置有CVBS视频输入接口 ；所述SDI均衡器设置有SDI高清串行数字输入接口 ；所述HDMI均衡器设置有HDMI高清晰度多媒体输入接口。3.根据权利要求2所述的新型视频混合切换器，其特征在于，所述视频输出电路包括SDI串化器；FPGA视频预处理切换模块的输出端连接所述SDI串化器； 所述上下变换电路采用上下变换芯片，所述上下变换芯片设置有CVBS输出视频信号接口和HDMI输出视频信号接口 ；所述SDI串化器设置有SDI输出视频信号接口。4.根据权利要求3所述的新型视频混合切换器，其特征在于，还包括MCU和RS485驱动器; 其中，所述MCU —方面连接所述FPGA视频预处理切换模块、上下变换芯片、标清模拟视频解码器、SDI解串器、HDMI均衡器和SDI串化器，另一方面连接所述RS485驱动器。5.根据权利要求1所述的新型视频混合切换器，其特征在于，还包括音频数模转换芯片； 其中，所述FPGA视频预处理切换模块通过I2S总线连接所述音频数模转换芯片。6.根据权利要求1所述的新型视频混合切换器，其特征在于，还包括电源转换模块； 其中，所述电源转换模块的输入端连接外部电源；输出端分别连接所述FPGA视频预处理切换模块、所述视频接收电路、所述上下变换电路和所述视频输出电路。7.根据权利要求4所述的新型视频混合切换器，其特征在于，所述MCU通过UART接口连连接所述RS485驱动器； 所述RS485驱动器连接对应的背板总线或外部控制键盘。8.根据权利要求2所述的新型视频混合切换器，其特征在于，所述SDI均衡器包括第一SDI均衡器和第二 SDI均衡器； 其中，所述第一 SDI均衡器和所述第二 SDI均衡器均连接所述SDI解串器。
【专利摘要】本实用新型提供了一种新型视频混合切换器，包括FPGA视频预处理切换模块、视频接收电路、上下变换电路和视频输出电路；所述视频接收电路连接所述FPGA视频预处理切换模块的输入端，所述上下变换电路和视频输出电路连接所述FPGA视频预处理切换模块的输出端。本实用新型接入的各种类型的视频信号进行统一处理，变换为适合用户显示设备和后续处理设备的信号格式，解决了其它设备处理能力单一、价格高昂、不便于使用等缺点和不足。
【IPC分类】H04N5/268, H04N7/18
【公开号】CN205071166
【申请号】CN201520829153
【发明人】贾成志
【申请人】上海巨视安全防范技术有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月23日