一种端口扩展装置及影像显示系统的制作方法

1.本发明涉及接口扩展配件领域，尤其涉及一种端口扩展装置及影像显示系统。


背景技术：

2.扩展坞(docking station)，又称端口复制器(port replicator)，是常被应用于笔记本电脑的一种外置设备，其通过复制或扩展笔记型计算机的端口，可使笔记本电脑与多个配件或外置设备(如电源适配器、网线、鼠标、外置键盘、打印机及外置显示器)方便地一站式连接。
3.usb连接埠，按功能层级分，通常分为系统端(host)、装置端(device)、集线器端(hub)等种类。而现存的扩展坞通常会设置一集线器控制器(hub controller)来连接各个输入输出装置(io device)以及系统端的影像源。而通常来说，从系统端连接埠(host port)进入集线器控制器的usb格式资料在被集线器控制器集中后，即会被传送到达格式转换晶片转换为例如是hdmi的格式后，即可经影像输出埠输出。
4.然而，通常该格式转换是不具有多媒体数据分析、后加工功能的。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种端口扩展装置及影像显示系统，装置及系统中包括了一图像处理晶片，其在输出影像数据之前，对影像数据进行资料分析、后加工功能，再传送至影像输出埠，可以不需要增设晶片的条件下，为系统端连接埠输入的数据增加多媒体数据分析功能、后加工功能。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种端口扩展装置，包括影像输入埠、集线晶片、影像格式转换晶片、多媒体处理晶片及第一影像输出埠，其中，所述影像输入埠被配置为输入影像源数据，从所述影像输入埠输入的影像源数据适于依序途经影像输入埠集线晶片、影像格式转换晶片、多媒体处理晶片，并经第一影像输出埠输出，其中，所述第一影像输出埠被配置为输出多媒体数据，所述影像输入埠的传输协定与所述第一影像输出埠的传输协定不同。
8.进一步地，所述端口扩展装置还包括第二影像输出埠，其被配置为与所述影像格式转换晶片的输出端直接连接，以从所述影像格式转换晶片取得多媒体数据。
9.进一步地，所述影像格式转换晶片被配置为接收所述集线晶片传送的多媒体数据，并将其格式转换为另一格式。
10.进一步地，所述多媒体处理晶片被配置为接收所述影像格式转换晶片转换得到的多媒体数据，对其进行ai(人工智能)数据处理，以及将处理后的多媒体数据输送至所述第一影像输出埠。
11.进一步地，所述集线晶片为usb集线器，所述影像格式转换晶片为usb to hdmi转换器。
12.进一步地，所述端口扩展装置还包括多个usb输出埠，所述usb输出埠与所述集线
晶片的输出端一一对应连接。
13.进一步地，所述端口扩展装置还包括讯号切换器(usb多路复用器)，所述讯号切换器的其中一输入端与所述多媒体处理晶片电连接，所述讯号切换器的另一输入端与所述影像输入埠电连接，所述讯号切换器的输出端与所述集线晶片的输入端电连接。
14.进一步地，所述端口扩展装置还包括与所述多媒体处理晶片的数据输出端电性连接的无线通讯模组和/或有线通讯模组。
15.进一步地，从所述影像输入埠输入的影像源数据适于依序途经影像输入埠、集线晶片、影像格式转换晶片、多媒体处理晶片，并经所述无线通讯模组或有线通讯模组输出。
16.进一步地，所述影像输入埠、讯号切换器、集线晶片、多个usb输出埠、所述影像格式转换晶片、第二影像输出埠、所述多媒体处理晶片、第一影像输出埠被分别集成在两片或以上的电路板上。
17.根据本发明的另一方面，提供了一种影像显示系统，包括显示装置及如上所述的端口扩展装置，其中，所述显示装置被配置为与所述端口扩展装置的第一影像输出埠电连接。
18.本发明提供的技术方案带来的有益效果主要包括：端口扩展装置新增了一路将影像格式转换晶片转换后的数据输入多媒体处理晶片作智能化处理后输出的信号，可以不需要增设晶片的条件下，为系统端连接埠输入的数据增加多媒体数据分析、后加工功能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明示例性实施例提供的端口扩展装置的结构示意图。
21.其中，附图标记包括：1-影像输入埠，2-讯号切换器，3-集线晶片，4-usb输出埠，5-影像格式转换晶片，6-第二影像输出埠，7-多媒体处理晶片，8-第一影像输出埠。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
23.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。本发明的说明书和权利要求书中所称“包括/包含/具有甲零件”或“包括/包含/具有一甲零件”，在未与原记载内容冲突的前提下，是定义为甲零件的数量为仅一个或者多个或复数个。
24.常规的docking station中通常有system on chip(简称soc，片上系统)对数据进行格式转换等处理后传输至hdmi埠口，功能比较单一。本发明的目的是在不增设图像处理晶片的前提下，为系统端连接埠输入的数据增加多媒体数据分析、后加工功能。
25.在本发明的一个实施例中，提供了一种端口扩展装置，如图1所示，端口扩展装置包括集线模组、格式转换模组以及影像加工模组。
26.于本例中，上述集线模组、格式转换模组以及影像加工模组被集成在同一电路板上，此时，各模组之间的讯号都藉由电路板内的走线传输而不会有实体线缆。然而，在本发明的另一个实施例中，集线模组、格式转换模组分布在一片电路板上，而影像加工模组则被安排分布在另一片电路板上，且各电路板之间需要用实体线连接。惟本发明不以此为限，各元件可按需求自由设置在不同的电路板上。而各个包括集线模组、格式转换模组以及影像加工模组的各个元件均按照实际需求相互地电性连接。
27.以下对各模组、元件的本质，举一具体实施例来说明。
28.集线模组主要包括影像输入埠1、讯号切换器2、集线晶片3、多个usb输出埠4等元件。具体而言，集线模组的示例为genesys gl3590s与其周边硬件架构的统称，本说明书通过引用的方式引入gl3590s集线器的所有细节(如其规格/说明书中所载的所有资料)，在此不予赘述。如图所示，集线模组可汇集多个影像输入埠1及多个数据输出埠(即usb输出埠4)。
29.影像输入埠1例如是焊接在电路板边沿且用于传输多媒体数据的实体板端连接器。于本例中，影像输入埠1为一符合usb 3.1格式的usb type c板端连接器，且其为一系统端连接埠(host port)。
30.讯号切换器2是用于在多个资料源之间择一输出的电子元件。
31.集线晶片3是用在各影像输入埠1及各个usb输出埠4中進行切換的数据处理晶片。讯号切换器2和集线晶片3可采用genesys logic,inc.的gl3590s型产品来实现。本发明通过引用的方式引入gl3590s规格说明书的所有细节(如其规格/说明书中所载的所有资料)，在此不予赘述。
32.各个usb输出埠4例如是焊接在电路板边沿且用于传输多媒体数据的实体板端连接器。于本例中，usb输出埠4分别为一个符合usb 3.1格式的usb type c板端连接器及两个类似的usb type a板端连接器，且其并非为系统端连接埠(host port)，并可应用来连接各式i/o装置或随身硬碟等。
33.格式转换模组主要包括一影像格式转换晶片5以及一个或多个第二影像输出埠6。举例来说，格式转换模组可采用synaptics公司的dl-6950型产品来实现。本说明书通过引用的方式引入dl-6950的所有细节(如其规格/说明书中所载的所有资料)，在此不予赘述。
34.影像格式转换晶片5主要功能是将一格式影像转换为另一格式的影像。于本例中，其影像格式转换晶片5可以将usb格式资料转换为hdmi格式，惟其不以hdmi为限，需要时，可为对应display-port(dp)格式。
35.第二影像输出埠6例如为焊接在电路板边沿且用于传输多媒体数据且符合实体hdmi规格的板端连接器。惟需要时，其亦可以是其他例如是display-port(dp)的规格。
36.影像加工模组主要包括一多媒体处理晶片7、第一影像输出埠8、无线通讯模组9、有线通讯模组10，或是收音元件、触控单元等i/o装置。影像加工模组可以对多媒体数据进
行资料分析、后加工功能。举例来说，影像加工模组可采用synaptics公司与micron公司共同推出的videosmarttm soc vs680型或者瑞芯微公司的rk3588多媒体用单晶片系统来实现。本说明书通过引用的方式引入vs680、rk3588的所有细节(如其规格/说明书中所载的所有资料)，在此不予赘述。
37.多媒体处理晶片7是指vs680或rk3588中的单晶片系统，其可以对多媒体数据进行资料分析、后加工功能。例如对多媒体数据进行ai数据处理，以及将处理后的多媒体数据输送至所述第一影像输出埠8，或经无线通讯模组9或有线通讯模组10输出至网路上的伺服器或其他终端。这里所谓的ai数据处理使得处理后的hdmi数据以视频形式播放时能够具备人工智能的特点，本实施例的一个ai应用场景如下：hdmi数据为一段足球比赛视频，vs680的记忆体中存储有关于足球比赛队员的数据，包括其姓名以及人脸图像和/或球服球号信息；vs680实时检测比赛视频中的每一帧图像，提取其中的人脸区域图像和/或球服球号区域图像以识别其身份，将识别出的身份(姓名信息)显示在视频中人物的相邻区域(比如头顶区域)，这样在动态视频中，呈现出姓名动态跟随的结果，使得观看者能够在观看球赛的同时对球员信息一目了然。
38.第一影像输出埠8例如为焊接在电路板边沿且用于传输多媒体数据且符合实体hdmi规格的板端连接器。惟需要时，其亦可以是其他例如是display-port(dp)的规格。
39.无线通讯模组9例如为一wifi通讯模组；有线通讯模组10例如是对应rj45的网路卡。
40.以下就本发明的重点进行说明。
41.在应用时，连接于影像输入埠1的网路摄影机拍摄并输出一usb格式的多媒体数据，该usb格式的多媒体数据经讯号切换器2到达集线晶片3，集线晶片3会将该usb格式的多媒体数据传送予影像格式转换晶片5，影像格式转换晶片5会将该usb格式(初始格式/第一格式)的多媒体数据的格式转换为hdmi格式(转换后格式/第二格式)后，视要求将己转换为hdmi格式的多媒体数据由第二影像输出埠6输出予与其连接的屏幕，又或者，将hdmi格式的多媒体数据输送予多媒体处理晶片7进行影像处理。多媒体处理晶片7随后可输出对应的、具hdmi格式的处理后多媒体数据传送予第一影像输出埠8并输出予与其连接的屏幕。又或者，处理后多媒体数据可被多媒体处理晶片7转换为tcp/ip格式后，经无线通讯模组9或有线通讯模组10输出至网路上的另一终端。又或者，被多媒体处理晶片7转换为usb格式的处理后多媒体数据可经讯号切换器2、集线晶片3、影像格式转换晶片5传送予第二影像输出埠8；或者，由集线晶片3输出至数据输出埠4以藉由usb传输线往外传送以由另一屏幕播放，又或者被储存于例如是硬碟等电子装置中。
42.而藉由本发明的流程设计，可使由影像输入埠1的系统端连接埠(host port)的多媒体数据得被传送予多媒体处理晶片7中进行资料分析、后加工后再输出。解决了以往端口扩展装置的影像输入埠1影像无法被后加工处理的问题。
43.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。