一种高清晰度多媒体信号接收设备、源设备和多媒体系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高清晰度多媒体信号接收设备、源设备和多媒体系统。其中，接收设备包括：HDMI信号输入接口、HDMI信号输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关；HDMI信号输入接口与切换控制模块相连，切换控制模块分别与HDMI信号输出接口、处理器和切换开关相连；切换控制模块用于在检测到切换开关输出的电平信号为第一电平信号时，用于将输入的HDMI信号发送给HDMI信号输出接口；在检测到切换开关输出的电平信号为第二电平信号时，用于将输入的HDMI信号发送给处理器。本发明提供的技术方案能解决现有的HDMI信号切换装置在对HDMI信号进行的切换的过程中只能通过断电插拔的方式，存在对HDMI信号切换设备造成损伤的问题。
【专利说明】一种高清晰度多媒体信号接收设备、源设备和多媒体系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子产品【技术领域】，特别是涉及一种高清晰度多媒体信号接收设备、源设备和多媒体系统。
【背景技术】
[0002]在HDMI接口装置中把输出音视频的设备称为Source设备(源设备)，把接收音视频的设备称为Sink设备(接收设备)。在一些基于HDMI的高端消费电子产品的开发中，使用方便快捷、兼容性好、接口丰富逐渐成为很多产品追求的目标。因此，为了提高Sink设备与其他视频显示设备的兼容性，产品开发者对HDMI信号的快捷、简便、高质量切换提出了很高的要求。
[0003]现有的实现HDMI信号的切换方式主要是通过“断电插拔”的方式。这种的方式的主要缺点是:反复插拔接口会增加引入静电的机会，加大对Sink设备造成损伤的风险。此夕卜，频繁插拔本身就是对接口的一种机械损伤。
[0004]综上所述，现有的HDMI信号切换装置在对HDMI信号进行的切换的过程中只能通过断电插拔的方式，存在对HDMI信号切换设备造成损伤的问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种高清晰度多媒体接收设备、源设备和多媒体系统，本发明提供的技术方案能够解决现有的HDMI信号切换装置在对HDMI信号进行的切换的过程中只能通过断电插拔的方式，存在对HDMI信号切换设备造成损伤的问题。
[0006]本发明公开了一种高清晰度多媒体接收设备，该接收设备包括:HDMI信号输入接口、HDMI信号输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关；
[0007]所述HDMI信号输入接口与所述切换控制模块相连，所述切换控制模块分别与所述HDMI信号输出接口、处理器和切换开关相连；
[0008]所述切换控制模块用于检测切换开关输出的电平信号，且在检测到所述切换开关输出的电平信号为第一电平信号时，将输入的HDMI信号发送给所述HDMI信号输出接口 ；在检测到所述切换开关输出的电平信号为第二电平信号时，将输入的HDMI信号发送给所述处理器。
[0009]在上述接收端设备中，所述切换控制模块包括:控制信号切换子模块和差分信号切换子模块；
[0010]其中，所述切换开关分别与所述控制信号切换子模块和所述差分信号切换子模块连接；
[0011]所述控制信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的控制信号，
[0012]所述差分信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的差分信号，
[0013]所述差分信号切换子模块和控制信号切换子模块同时检测所述切换开关输出的电平信号；[0014]在检测到所述切换开关输出的电平信号为第一电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号输出接口 ；
[0015]在检测到所述切换开关输出的电平信号为第二电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给处理器。
[0016]在上述接收端设备中，该装置进一步包括信号均衡模块；
[0017]所述信号均衡模块分别与所述差分信号切换子模块和HDMI信号输出接口连接；
[0018]所述信号均衡模块，用于增强所述差分信号切换子模块输出的差分信号。
[0019]在上述接收端设备中，其特征在于，所述控制信号切换子模块为至少能同时切换4路控制信号的芯片。
[0020]在上述接收端设备中，所述差分信号切换子模块为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
[0021]本发明还公开了一种HDMI源设备，该源设备包括:HDMI信号第一输出接口、HDMI信号第二输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关；
[0022]HDMI信号第一输出接口、HDMI信号第二输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关;
[0023]所述处理器与所述切换控制模块相连，所述切换控制模块分别与所述HDMI信号第一输出接口、HDMI信号第二输出接口和切换开关相连；
[0024]所述切换控制模块用于检测切换开关输出的电平信号，且在检测到所述切换开关输出的电平信号为第三电平信号时，将处理器输出的HDMI信号发送给所述HDMI信号第一输出接口 ；在检测到所述切换开关输出的电平信号为第四电平信号时，将处理器输入的HDMI信号发送给所述HDMI信号第二输出接口。
[0025]在上述源设备中，所述切换控制模块包括:控制信号切换子模块和差分信号切换子模块；
[0026]其中，所述切换开关分别与所述控制信号切换子模块和所述差分信号切换子模块连接；
[0027]所述控制信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的控制信号，
[0028]所述差分信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的差分信号，
[0029]所述差分信号切换子模块和控制信号切换子模块同时检测所述切换开关输出的电平信号；
[0030]在检测到所述切换开关输出的电平信号为第三电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第一输出接口 ；
[0031]在检测到所述切换开关输出的电平信号为第四电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第二输出接口。
[0032]在上述源设备中，所述控制信号切换子模块为至少能同时切换4路控制信号的芯片。[0033]在上述源设备中，所述差分信号切换子模块为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
[0034]本发明还公开了一种HDMI多媒体系统，包括:源设备和上述任一项所述的HDMI接收设备；
[0035]或者，
[0036]接收设备和上述中任一项所述的HDMI源设备；
[0037]或者，
[0038]上述中任一项所述的HDMI接收设备和上述中任一项所述的HDMI源设备。
[0039]综上所述，本发明提供的技术方案，通过拨动切换开关，输出不同的电平信号。使得在检测输出为第一电平信号时，通过差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号输出接口 ；在检测到输出的电平信号为第二电平信号时，通过差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给处理器。使得本发明提供的HDMI接收设备不仅具有处理HDMI信号的能力，还能在需要的时候，方便、快捷、无失真的将HDMI信号输出。即通过拨动切换开关，实现快速地切换HDMI信号的传输路径。避免了反复插拔线缆以及反复重启HDMI接收设备造成的时间浪费和设备损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本发明一种实施例中的HDMI接收设备的结构示意图；
[0041]图2是本发明另一种实施例中的HDMI接收设备的结构示意图；
[0042]图3是本发明一种较佳实施例中的HDMI接收设备的结构示意图；
[0043]图4是本发明一种实施例中的HDMI源设备的结构示意图；
[0044]图5是本发明一种实施例中的HDMI源设备的详细结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0046]图1是本发明一种实施例中的HDMI接收设备的结构示意图，参见图1所示，该HDMI接收设备100包括:HDMI信号输入接口 10UHDMI信号输出接口 102、处理器104、切换控制模块103和切换开关105。
[0047]HDMI信号输入接口 101与切换控制模块103相连，切换控制模块103分别与HDMI信号输出接口 102、处理器104和切换开关105相连。
[0048]切换控制模块103用于检测切换开关105输出的电平信号，且在检测到切换开关105输出的电平信号为第一电平信号时，将输入的HDMI信号发送给HDMI信号输出接口102 ;在检测到切换开关105输出的电平信号为第二电平信号时，将输入的HDMI信号发送给处理器104。
[0049]在本发明的一种实施例中，第一电平信号可以为高电平信号，第二电平信号可以为低电平信号。或者，第一电平信号可以为低电平信号，第二电平信号可以为高电平信号。
[0050]由此可见，在本发明的所提供的HDMI接收设备100不仅具有处理HDMI信号的能力，还能在需要的时候，将输入的HDMI信号无失真的输出，实现快速方便地改变HDMI信号的传输路径，以满足用户的不同需求，进而避免了反复插拔线缆、反复重启HDMI接收设备造成的时间浪费和设备损伤。
[0051]其中，方便、快捷是指只需要拨动切换开关即可实现切换输出路径。无失真是指直接将输入的HDMI信号输出，未经任何处理。
[0052]图2是本发明另一种实施例中的HDMI接收设备的结构示意图，参见图2所示。在本发明的一种较佳实施例中，由于HDMI信号分为差分信号和控制信号，为了更好的对控制信号和差分信号进行控制和切换。在本实施例中的HDMI接收设备中的切换控制模块103包括:控制信号切换子模块202和差分信号切换子模块201。即通过控制信号切换子模块202和差分信号控制子模块201分别对控制信号和差分信号进行切换。其中，切换开关105分别与控制信号切换子模块202和差分信号切换子模块201连接。
[0053]控制信号切换子模块202用于接收HDMI信号中的控制信号；差分信号切换子模块201用于接收HDMI信号中的差分信号。
[0054]在本实施例中，差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时检测切换开关105输出的电平信号。
[0055]在检测到切换开关105输出的电平信号为第一电平信号时，差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202，同时将HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号输出接口 102。具体为，差分信号切换子模块201将输入的HDMI信号中的差分信号转发给HDMI信号输出接口 102，控制信号切换子模块202将输入的HDMI信号中的控制信号转发给HDMI信号输出接口 102。HDMI信号输出接口 102输出差分信号和对应的控制信号，即相当于输出到对应的HDMI信号。
[0056]在检测到切换开关105输出的电平信号为第二电平信号时，差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202，同时将HDMI信号中差分信号和控制信号发送给处理器104。具体为，差分信号切换子模块201将输入的HDMI信号中的差分信号转发给处理器104,控制信号切换子模块202将输入的HDMI信号中的控制信号转发给处理器104，处理器104接收到差分信号和对应的控制信号，即相当于接收到对应的HDMI信号。
[0057]在本实施例中，在检测到切换开关105输出的电平信号为第一电平信号时，该HDMI信号接收设备直接将输入的HDMI信号输出，不经过处理器104的处理。在此过程中，较佳的，在处理器104不工作的情况下，使得处理器104处于休眠状态，以减少对电能的消耗。
[0058]其中，控制信号切换子模块202为至少能同时切换4路控制信号的芯片。差分信号切换子模块201为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
[0059]在本发明的一种较佳实施例中，为了使得HDMI信号输出接口 102所输出的信号更加清晰，所述HDMI接收设备还包括信号均衡模块106。图3是本发明一种较佳实施例中的HDMI接收设备的结构示意图。参见图3所示，
[0060]信号均衡模块106分别与差分信号切换子模块201和HDMI信号输出接口 102连接。信号均衡模块106用于增强差分信号切换子模块输出的差分信号。
[0061]在本发明的一种具体实施例中，差分信号切换子模块201可以采用兼容符合HDMITM1.4b3.0Gbps标准的信号，至少能同时切换8路差分信号的芯片。该芯片具有信号延迟小于2ns优点，差分信号切换子模块201例如是Pericom公司生产的PI5C3257QEX型号芯片，主要用于差分信号的切换。
[0062]在本发明的一种具体实施例中，控制信号切换子模块202可以采用输入输出阻抗小于5欧姆，至少能同时实现4路信号切换的芯片。该芯片具有几乎没有信号延迟的优点，控制信号切换子模块202例如是Pericom公司生产的PI3HDMI412ADZBEX型号芯片，主要用于HDMI信号中控制信号的切换。
[0063]在本发明的一种具体实施例中，该信号均衡模块106可以采用兼容符合HDMITM1.4b标准的3.0Gbps信号，能通过软件控制至少4对HDMI差分信号增益的信号均衡芯片。该芯片具有信号延迟小于2ns优点。信号均衡模块106可以选用MAXIN公司生产的MAX3815 芯片。
[0064]下面对图3中所示的HDMI信号接收设备的工作流程进行详细说明:
[0065]差分信号切换子模块201实现HDMI信号中差分信号的切换功能。控制信号切换子模块202实现的是HDMI信号中控制信号的切换功能。
[0066]在该HDMI信号接收设备300上电的开始运行的时候,差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时检测切换开关105的状态。切换开关105是普通的双向开关，当切换开关105拨到一端的时候，输出的是高电平信号，当切换开关105拨到另一端的时候，输出的是低电平信号。
[0067]当差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时检测到切换开关输出高电平信号时，差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时把HDMI信号输向处理器104，此时HDMI信号输出接口 102没有HDMI信号的输出。
[0068]当差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时检测到切换开关输出的低电平信号时，差分信号切换子模块201和控制信号切换子模块202同时把HDMI信号输向HDMI信号输出接口 102，此时处理器104收不到HDMI信号，处理器104可以进入低功耗休眠模式。
[0069]其中，该设备中信号均衡模块106是软件可控的信号均衡器，其作用是:可以通过软件控制HDMI信号高增益，增强HDMI的输出信号幅度，保证输出的可靠性。
[0070]综上所述，本专利涉及的切换电路不仅可以方便简单的实现HDMI信号的热切换，还能提高HDMI输出信号的稳定性；避免了反复插拔线缆、反复重启Sink设备造成的时间浪费和设备损伤。
[0071]基于相同的原理，在本发明中还提供了一种HDMI源设备，该HDMI源设备具有两个信号输出接口，可以同时连接两个HDMI接收设备。在第一 HDMI接收设备需要接收HDMI信号时，可以将由处理器产生的HDMI信号输出给与HDMI信号第一输出端口连接的第一HDMI接收设备，同时停止通过HDMI信号第二输出端口输出；在第二 HDMI接收设备需要接收HDMI信号时，可以将由处理器产生的HDMI信号输出给与HDMI信号第二输出端口连接的第二 HDMI接收设备。
[0072]图4是本发明一种实施例中的HDMI源设备的结构示意图；参见图4所示，该HDMI源设备400包括:HDMI信号第一输出接口 404、HDMI信号第二输出接口 405、处理器401、切换控制模块403和切换开关402 ；
[0073]处理器401与切换控制模块403相连，切换控制模块403分别与HDMI信号第一输出接口 404、HDMI信号第二输出接口 405和切换开关402相连；
[0074]切换控制模块403用于检测切换开关402输出的电平信号，用于在检测到切换开关402输出的电平信号为第三电平信号时，将处理器401输出的HDMI信号发送给HDMI信号第一输出接口 404。其中，HDMI信号第二输出接口 405没有HDMI信号输出。以及在检测到切换开关402输出的电平信号为第四电平信号时，切换控制模块403用于将处理器401输出的HDMI信号发送给HDMI信号第二输出接口 405。其中，HDMI信号第一输出接口 404没有HDMI信号输出。
[0075]在本发明的一种实施例中，第三电平信号可以为高电平信号，第四电平信号可以为低电平信号。或者，第三电平信号可以为低电平信号，第四电平信号可以为高电平信号。
[0076]图5是本发明一种实施例中的HDMI源设备的详细结构示意图。参见图5所示，HDMI源设备500中的切换控制模块包括:控制信号切换子模块502和差分信号切换子模块501 ;切换开关402分别与控制信号切换子模块501和差分信号切换子模块502连接。
[0077]控制信号切换子模块502用于接收HDMI信号中的控制信号，差分信号切换子模块501，用于接收HDMI信号中的差分信号。差分信号切换子模块501和控制信号切换子模块502同时检测切换开关402输出的电平信号。
[0078]在检测到切换开关402输出的电平信号为第三电平信号时，差分信号切换子模块501和控制信号切换子模块502同时将HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第一输出接口 404。
[0079]在检测到切换开关402输出的电平信号为第四电平信号时，差分信号切换子模块501和控制信号切换子模块502同时将HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第二输出接口 405。
[0080]在本发明的一种实施例中，控制信号切换子模块404为至少能同时切换4路控制信号的芯片。
[0081]在本发明的一种实施例中，差分信号切换子模块405为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
[0082]在本发明的一种具体实施例中，差分信号切换子模块404可以采用兼容符合HDMITM1.4b3.0Gbps标准的信号，至少能同时切换8路差分信号的芯片。该芯片具有信号延迟小于2ns优点。
[0083]在本发明的一种具体实施例中，控制信号切换子模块405可以采用输入输出阻抗小于5欧姆，至少能同时实现4路信号切换的芯片。该芯片具有几乎没有信号延迟的优点。
[0084]本发明还公开了一种HDMI多媒体系统,该系统包括:源设备和图1?图3中任一项所述的HDMI接收设备。其中，在本实施例中的源设备可以任意一种源设备。
[0085]在本发明的一种实施例中，所提供的HDMI多媒体系统包括:接收设备和图4和图5中任一项所述的HDMI源设备。其中，在本实施例中，接收设备可以为任意一种接收设备。
[0086]在本发明的一种实施例中，所提供的HDMI多媒体系统包括:图1?图3中任一项所述的HDMI接收设备和图4和图5中任一项所述的HDMI源设备。
[0087]综上所述，本发明提供的技术方案，通过拨动切换开关，输出不同的电平信号。使得在检测输出为第一电平信号时，通过差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号输出接口 ；在检测到输出的电平信号为第二电平信号时，通过差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给处理器。使得本发明提供的HDMI接收设备不仅具有处理HDMI信号的能力，还能在需要的时候，方便、快捷、无失真的将HDMI信号输出。即通过拨动切换开关，实现快速地切换HDMI信号的传输路径。避免了反复插拔线缆以及反复重启HDMI接收设备造成的时间浪费和设备损伤。
[0088] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高清晰度多媒体HDMI接收设备，其特征在于，该接收设备包括:HDMI信号输入接口、HDMI信号输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关； 所述HDMI信号输入接口与所述切换控制模块相连，所述切换控制模块分别与所述HDMI信号输出接口、处理器和切换开关相连； 所述切换控制模块用于检测切换开关输出的电平信号，且在检测到所述切换开关输出的电平信号为第一电平信号时，将输入的HDMI信号发送给所述HDMI信号输出接口 ；在检测到所述切换开关输出的电平信号为第二电平信号时，将输入的HDMI信号发送给所述处理器。
2.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述切换控制模块包括:控制信号切换子模块和差分信号切换子模块； 其中，所述切换开关分别与所述控制信号切换子模块和所述差分信号切换子模块连接； 所述控制信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的控制信号， 所述差分信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的差分信号， 所述差分信号切换子模块和控制信号切换子模块同时检测所述切换开关输出的电平信号; 在检测到所述切换开关输出的电平信号为第一电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号输出接口； 在检测到所述切换开关输出的电平信号为第二电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给处理器。
3.根据权利要求2所述的接收设备，其特征在于，所述接收设备进一步包括信号均衡模块； 所述信号均衡模块分别与所述差分信号切换子模块和HDMI信号输出接口连接； 所述信号均衡模块，用于增强所述差分信号切换子模块输出的差分信号。
4.根据权利要求2或3所述的接收设备，其特征在于，所述控制信号切换子模块为至少能同时切换4路控制信号的芯片。
5.根据权利要求2或3所述的接收设备，其特征在于，所述差分信号切换子模块为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
6.一种HDMI源设备，其特征在于，该源设备包括:HDMI信号第一输出接口、HDMI信号第二输出接口、处理器、切换控制模块和切换开关； 所述处理器与所述切换控制模块相连，所述切换控制模块分别与所述HDMI信号第一输出接口、HDMI信号第二输出接口和切换开关相连； 所述切换控制模块用于检测切换开关输出的电平信号，且在检测到所述切换开关输出的电平信号为第三电平信号时，将处理器输出的HDMI信号发送给所述HDMI信号第一输出接口 ；在检测到所述切换开关输出的电平信号为第四电平信号时，将处理器输入的HDMI信号发送给所述HDMI信 号第二输出接口。
7.根据权利要求6所述的源设备，其特征在于，所述切换控制模块包括:控制信号切换子模块和差分信号切换子模块；其中，所述切换开关分别与所述控制信号切换子模块和所述差分信号切换子模块连接； 所述控制信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的控制信号， 所述差分信号切换子模块，用于接收所述HDMI信号中的差分信号， 所述差分信号切换子模块和控制信号切换子模块同时检测所述切换开关输出的电平信号; 在检测到所述切换开关输出的电平信号为第三电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第一输出接口； 在检测到所述切换开关输出的电平信号为第四电平信号时，所述差分信号切换子模块和所述控制信号切换子模块，同时将所述HDMI信号中差分信号和控制信号发送给HDMI信号第二输出接口。
8.根据权利要求7所述的源设备，其特征在于，所述控制信号切换子模块为至少能同时切换4路控制信号的芯片。
9.根据权利要求7所述的源设备，其特征在于，所述差分信号切换子模块为至少能同时切换8路差分信号的芯片。
10.一种HDMI多媒体系统，其特征在于，该系统包括: 源设备和权利要求1至5中任一项所述的HDMI接收设备； 或者， 接收设备和权利要求6至9中任一项所述的HDMI源设备； 或者， 权利要求1至5中任一项所述的HDMI接收设备和权利要求6至9中任一项所述的HDMI源设备。
【文档编号】H04N5/268GK103763481SQ201310724558
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】宋超, 杜洋, 曾利民 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司