本发明涉及视频传输领域，特别是一种高清视频双链路热备传输设备。
背景技术：
目前，在会议级音视频系统的设计、建设中，常在发送器和接收器之间采用双绞线或光纤传输高清视频。采用双绞线传输高清视频的商用设备利用双绞线廉价、使用广泛、抗毁性强的特点，使用cat5e或cat6双绞线为传输介质，传输高清视频的距离可达100米；采用光纤传输高清视频的商用设备利用光纤电磁辐射小、保密性好、传输距离远的特点，使用多模或单模光纤为传输介质，传输高清视频的距离可达300米以上。
市面上已有双链路传输高清视频的设备，如发送器和接收器之间使用两根单模单芯光纤连接，其中任意一根光纤损坏，都不影响高清视频的传输。但是，光纤介质是由玻璃或塑料制成的纤维，抗震性、抗毁性差。仅采用光纤作为高清视频信号有线传输的介质，难以满足会议中心、指控中心对抗毁性的高要求。
市面上还有双链路传输高清视频的设备，结合光纤传输和ip编解码技术，在发送器和接收器之间采用光纤和双绞线连接，其中双绞线连接可以经过多个交换机，传输距离更远。看起来，这种设备结合了光纤传输和双绞线传输的特点。但是，这种设备在双绞线链路上传输的信号，是经过压缩编码的ip数据包，在接收端解码解压缩后输出的高清视频画面与光纤链路传输的无损无压缩高清视频相比，画质差别明显，破坏了视频显示的画面一致性。此外，由于双绞线链路上采用的是ip编解码技术，传输高清视频的延迟大，在热备链路切换过程中，会导致接收器所接的显示设备上出现明的显闪屏、黑屏现象。
技术实现要素：
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高清视频双链路热备传输设备。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高清视频双链路热备传输设备，包括相互连接的发送器和接收器。
本发明中，所述发送器包括电源转换模块、输入模块、输出模块、edid模块和控制单元；
电源转换模块包括交流电源输入接口、电源开关、ac-dc单元和dc-dc单元；
输入模块包括dvi输入接口、dvi输入单元、dvi分配单元，dvi输入接口为dvi-i母座，接收dvi信号，经过dvi输入单元和dvi分配单元后，将输入的dvi信号分成三路；
输出模块包括dvi输出单元、dvi环出接口、电/光转换与处理单元、lc光纤接口、hdbaset发送电路和rj45口，dvi分配单元将输入的dvi信号分三路：第一路经过dvi输出单元后从dvi环出接口输出，dvi环出接口为dvi-i母座，输出dvi信号，用于接本地显示设备监视视频源；第二路经过电/光转换与处理单元变为光信号从lc光纤接口输出；第三路经过hdbaset发送电路从rj45口输出，从lc光纤接口和rj45口输出的信号分别经由光纤和双绞线，构成高清视频的双链路热备传输的发送端；
edid模块包括edid控制接口、edid管理单元、edid存储芯片，edid模块受控制单元的控制，更改存储在edid存储芯片中的edid信息；
控制单元包括处理器和edid读取按钮，处理器通过edid控制接口与edid管理单元通信，当发送器加电正常工作时，本地显示设备与dvi环出接口连接，按下edid读取按钮，处理器控制edid管理单元读取dvi环出接口所连接的本地显示设备中的edid信息，将该edid信息存储到edid存储芯片中，整个过程约2秒钟完成，edid存储芯片为非易失性存储器，掉电后仍能保持edid信息，在正常使用时，dvi输入接口所接的视频源通过edid管理单元读取edid存储芯片中的edid信息，以确保传输的视频格式正确。
本发明中，所述接收器包括接收器电源转换模块、双链路接收模块、dvi输出模块和接收器控制单元；
接收器电源转换单元包括交流电源输入接口、电源开关、ac-dc单元和dc-dc单元，接收器电源转换单元将220v交流电转为接收器工作所需的直流电压；
双链路接收模块包括lc光纤接口、光/电转换与处理单元、rj45口、hdbaset接收电路、信号检测电路1、信号检测电路2，通过lc光纤接口，光/电转换与处理单元将从单模光纤接收的光信号转换为dvi信号，通过rj45口，hdbaset接收电路将从双绞线接收的信号转换为dvi信号，从光/电转换与处理单元和hdbaset接收电路转换出的dvi信号分别经过信号检测电路1和信号检测电路2后送至dvi输出模块；
dvi输出模块包括dvi选择单元、无缝切换单元、dvi输出单元和dvi输出接口，dvi选择单元选取信号检测电路1和信号检测电路2输出的dvi信号，送至无缝切换单元，无缝切换单元采用缓存帧的方法对dvi信号做无缝处理，以确保在某条链路信号丢失后，切换到另一条链路时显示画面的完整性，将经过无缝处理的dvi信号经由dvi输出单元，从dvi输出接口送至远端显示设备；
接收器控制单元包括处理器和rs-232接口，处理器实时接收信号检测电路1和信号检测电路2送来的有无dvi信号的指示信号，控制dvi选择单元选择哪一路的dvi信号，当信号检测电路1检测到光/电转换与处理单元输出的dvi信号，而信号检测电路2没有检测到hdbaset接收电路输出的dvi信号时，处理器控制dvi选择单元选择信号检测电路1输出的dvi信号；当信号检测电路1没有检测到光/电转换与处理单元输出的dvi信号，而信号检测电路2检测到hdbaest接收电路输出的dvi信号时，处理器控制dvi选择单元选择信号检测电路2输出的dvi信号；当信号检测电路1和信号检测电路2均检测到dvi信号时，处理器根据优先级的设定控制dvi选择单元选择信号。
本发明中，所述发送器包括发送器前面板，发送器前面板上设有dvi输入接口、edid读取按钮、dvi环出接口、交流电源输入接口和电源开关。
本发明中，所述发送器包括发送器后面板，发送器后面板上设有lc光纤接口和rj45口。
本发明中，所述接收器包括接收器前面板，接收器前面板上设有lc光纤接口、rj45口、dvi输出接口和rs-232接口。
本发明中，所述接收器包括接收器后面板，接收器后面板上设有交流电源输入接口和电源开关。
本发明中，所述接收器和发送器通过单模光纤连接。
本发明中，所述接收器和发送器通过双绞线连接。
本发明中，所述接收器和发送器通过矩阵连接。
1、本发明结合了双绞线与光纤传输的优点，双绞线抗毁性强，光纤传输的保密性好，没有电磁泄漏的隐患，传输距离长；
2、光纤链路与双绞线链路传输的视频信号均为无损高清视频信号，保证了显示画面的一致性；
3、通过串口可以设置接收器优先选择从光纤链路或双绞线链路接收信号；
4、接收器具有自动检测链路信号的功能，与发送器配合使用时，当某一链路发生故障时自动无缝切换至另一链路，观看者无法察觉到故障的发生，能显著提高高清视频传输系统的可靠性；
5、本传输设备操作使用简单、维护方便。发送器与接收器可以直接单链路连接、双链路连接、通过矩阵转接等，具有多种使用方式。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本发明的发送器和接收器的组成图。
图2和图3分别是本发明的发送器前面板和后面板示意图。
图4a和图4b分别是本发明的接收器前面板和后面板示意图。
图5a和图5b是本发明的发送器结构示意图。
图6a和图6b是本发明的接收器结构示意图。
图7a是本发明的应用实例连接示意图一。
图7b是本发明的应用实例连接示意图二。
图7c是本发明的应用实例连接示意图三。
图7d是本发明的应用实例连接示意图四。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
高清视频双链路热备传输设备包括发送器1和接收器2，发送器1和接收器2均为盒式设备，安装在工作台或机柜中。
如图1所示，发送器1包括电源转换模块、输入模块、输出模块、edid模块、控制单元。其中，电源转换模块包括交流电源输入接口1-1、电源开关1-2、ac-dc单元1-3、dc-dc单元1-4，将220v交流电转为发送器中其他电路工作所需的直流电。
输入模块包括dvi输入接口1-12、dvi输入单元1-13、dvi分配单元1-14，dvi输入接口1-12为dvi-i母座，接收dvi信号，经过dvi输入单元1-13和dvi分配单元1-14后，将输入的dvi信号分成三路。
输出模块包括dvi输出单元1-11、dvi环出接口1-10、电/光转换与处理单元1-15、lc光纤接口1-16、hdbaset发送电路1-17、rj45口1-18。dvi分配单元1-14将输入的dvi信号分三路：一路经过dvi输出单元1-11后从dvi环出接口1-10输出，dvi环出接口1-10为dvi-i母座，输出dvi信号，用于接本地显示设备监视视频源；一路经过电/光转换与处理单元1-15变为光信号从lc光纤接口1-16输出；一路经过hdbaset发送电路1-17从rj45口1-18输出。从lc光纤接口1-16和rj45口1-18输出的信号分别经由光纤和双绞线，构成高清视频的双链路热备传输的发送端。hdbaset发送电路1-17为遵循hdbaset联盟制定的标准制造的芯片电路。
edid模块包括edid控制接口1-7、edid管理单元1-6、edid存储芯片1-9。edid模块用于受控制单元的控制，更改存储在edid存储芯片1-9中的edid信息。edid为extendeddisplayidentificationdata(扩展显示标识数据)。
控制单元包括处理器1-8和edid读取按钮1-5。处理器1-8本申请中选用atmega162型号，处理器1-8通过edid控制接口1-7，与edid管理单元1-6通信。当发送器加电正常工作时，本地显示设备与dvi环出接口1-10连接，按下edid读取按钮1-5，处理器1-8控制edid管理单元1-6读取dvi环出接口1-10所连接的本地显示设备中的edid信息，将该edid信息存储到edid存储芯片1-9中，整个过程约2秒钟完成。edid存储芯片1-9为非易失性存储器，掉电后仍能保持edid信息。在正常使用时，dvi输入接口1-12所接的视频源通过edid管理单元1-6读取edid存储芯片1-9中的edid信息，以确保传输的视频格式正确。
接收器2包括电源转换模块、双链路接收模块、dvi输出模块、控制单元。其中，电源转换单元包括交流电源输入接口2-13、电源开关2-14、ac-dc单元2-15、dc-dc单元2-16，将220v交流电转为接收器其他部分电路工作所需的直流电压。
双链路接收模块包括lc光纤接口2-1、光/电转换与处理单元2-3、rj45口2-2、hdbaset接收电路2-4、信号检测电路12-5、信号检测电路22-6。通过lc光纤接口2-1，光/电转换与处理单元2-3将从单模光纤接收的光信号转换为dvi信号。通过rj45口2-2，hdbaset接收电路2-4将从双绞线接收的信号转换为dvi信号。从光/电转换与处理单元2-3和hdbaset接收电路2-4转换出的dvi信号分别经过信号检测电路12-5和信号检测电路22-6后送至dvi输出模块。
dvi输出模块包括dvi选择单元2-8、无缝切换单元2-9、dvi输出单元2-10、dvi输出接口2-11。dvi选择单元2-8选取信号检测电路12-5和信号检测电路22-6输出的dvi信号，送至无缝切换单元2-9。无缝切换单元2-9采用缓存帧的方法对dvi信号做无缝处理，以确保在某条链路信号丢失后，切换到另一条链路时显示画面的完整性，将经过无缝处理的dvi信号经由dvi输出单元2-10，从dvi输出接口2-11送至远端显示设备。
控制单元包括处理器2-7、rs-232接口2-12。处理器2-7实时接收信号检测电路12-5和信号检测电路22-6送来的有无dvi信号的指示信号，从而控制dvi选择单元2-8选择哪一路的dvi信号。当信号检测电路12-5检测到光/电转换与处理单元2-3输出的dvi信号，而信号检测电路22-6没有检测到hdbaset接收电路2-4输出的dvi信号时，处理器2-7控制dvi选择单元2-8选择信号检测电路12-5输出的dvi信号；当信号检测电路12-5没有检测到光/电转换与处理单元2-3输出的dvi信号，而信号检测电路22-6检测到hdbaest接收电路2-4输出的dvi信号时，处理器控制dvi选择单元2-8选择信号检测电路22-6输出的dvi信号；当信号检测电路12-5和信号检测电路22-6均检测到dvi信号时，处理器2-7根据优先级的设定控制dvi选择单元2-8选择信号，比如优先选择信号检测电路12-5输出的信号，或优先选择信号检测电路22-6输出的信号。通过rs-232接口2-12，向处理器2-7发送指令，可以更改优先级的设定。
图2为本发明的发送器前面板示意图。发送器前面板上设置dvi输入接口1-12、edid读取按钮1-5、dvi环出接口1-10、交流电源输入接口1-1、电源开关1-2。使用时，dvi输入接口1-12下标记“dvi输入”字样，为dvi-i母座，该接口接视频源，从视频源输入dvi信号。dvi环出接口1-10下标记“dvi环出”字样，为dvi-i母座，该接口接本地显示设备，用于显示视频画面。edid读取按钮1-5下标记“edid”，该按钮用于改写存储在edid存储芯片中的信息。交流电源输入接口1-1下标记“ac220v”字样，接220v交流电。左侧设有一电源指示灯，指示灯下标记“pwr”字样。当交流电源输入正常时，电源指示灯点亮，为绿色。电源开关1-2为船型两档开关，上下分别标有“开”、“关”字样，用于控制发送器的加电。
图3为本发明的发送器后面板示意图。发送器后面板上设置lc光纤接口1-16和rj45口1-18，构成高清视频的双链路输出。lc光纤接口1-16下标记“光输出”字样，为单芯lc光纤接口，连接单模光纤。lc光纤接口1-16右下方有一指示灯，用于表明光纤链路有无连接。rj45口1-18下标记“双绞线输出”字样，连接双绞线。rj45口的两侧有四个led指示灯，分别为：power，电源指示灯，电源工作正常时长亮；link，链路连接指示灯，链路连接正常时长亮；operation，工作指示灯，正常工作时闪烁；hdcp，hdcp协议指示灯，信号源有hdcp协议时灯长亮，信号源没有hdcp协议时闪烁。
图4a为本发明的接收器前面板示意图。接收器前面板上设置lc光纤接口2-1、rj45口2-2、dvi输出接口2-11和rs-232接口2-12。lc光纤接口2-1下标记“光输入”字样，为单芯lc光纤接口，连接单模光纤。该接口右下方有一指示灯，用于表明光纤链路是否正常。rj45口2-2下标记“双绞线输入”字样，连接双绞线。rj45口的两侧有四个led指示灯，分别为：power，电源指示灯，电源工作正常时长亮；link，链路连接指示灯，链路连接正常时长亮；operation，工作指示灯，正常工作时闪烁；hdcp，hdcp协议指示灯，信号源有hdcp协议时灯长亮，信号源没有hdcp协议时闪烁。dvi输出接口2-11下标记“dvi输出”字样，为dvi-i母座，输出高清视频信号，连接远端显示设备。rs-232接口2-12下标记“rs-232”字样，为db9母座，用于更改双链路传输中优先选择光纤链路或双绞线链路。通过该接口向接收器中的处理器2-7发送串口指令，指令0xff000a0100aa为光纤链路优先，指令0xff000a0200aa为双绞线链路优先，处理器2-7接收到指令后，控制dvi选择单元2-8优先选择相应的链路。
图4b为本发明的接收器后面板示意图。接收器后面板上设有交流电源输入接口2-13和电源开关2-14。交流电源输入接口2-13下标记“ac220v”字样，使用时连接220v交流电，用于向接收器提供电源。电源开关2-14为船型两档开关，上下分别标记“开”、“关”字样，用于控制接收器加电。
图5为本发明的发送器结构示意图。
图6为本发明的接收器结构示意图。
图7a、7b、7c、7d是本发明的应用实例连接示意图。
如图7a、图7b和图7c所示，为本发明的发送器与接收器直接连接的使用方式。其中图7a所示为发送器和接收器之间只接单模光纤的情况，图7b所示为发送器和接收器之间只接双绞线的情况。这两种情况均为单链路连接方式，适合发送器和接收器之间只存在一种线缆的情形。一旦链路传输出现故障或线路破损，视频源的高清视频信号就无法传输到远端显示设备上。图7c所示为发送器和接收器之间同时连接单模光纤和双绞线，构成高清视频的双链路热备传输。无论哪条链路传输出现故障或线路破损，接收器自动切换至另一链路传输的高清视频，确保视频源输出的高清视频信号在远端显示设备上正常显示。而且，图7c所示的使用方式结合了双绞线抗毁性强、光纤没有电磁辐射、保密性好、传输距离远的优点，大大增强了高清视频传输系统的可靠性。
如图7d所示，为本发明的发送器与接收器之间通过矩阵连接的使用方式。发送器的光纤输出和双绞线输出分别接入高清混合矩阵1的光纤输入和高清混合矩阵2的双绞线输入，高清混合矩阵1的光纤输出和高清混合矩阵2的双绞线输出分别接至接收器的光纤输入与双绞线输入，构成高清视频矩阵的备份。高清混合矩阵1和高清混合矩阵2输出至接收器的视频信号可以相同也可以不同。无论是高清混合矩阵1还是高清混合矩阵2发生故障导致传输实现时，接收器的视频信号自动无缝路由到另一链路上，保证远端显示设备继续工作。采用这种连接方式大大增强了视频传输切换系统的可靠性与稳定性。
本发明提供了一种高清视频双链路热备传输设备，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。