一种实现USB同步和双向切换的发射设备、接收设备和系统的制作方法

一种实现usb同步和双向切换的发射设备、接收设备和系统
技术领域
[0001]
本实用新型涉及传输技术，尤其涉及一种发射设备、接收设备和usb同步和双向切换系统。


背景技术：

[0002]
在会议室的应用场景中，通常会有多个用户需要将pc的音视频投放到屏幕上，同时需要使用到会议室中其他辅助usb设备，如：鼠标、键盘、麦克风、摄像头等。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种发射设备、接收设备和usb同步和双向切换系统，可实现usb信号的同步双向切换，以满足会议室的使用需求。
[0004]
本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
[0005]
一种基于切换延长技术实现usb同步和双向切换的发射设备,包括至少一第一usb主接口、至少一第一usb从接口、第一usb切换模块和延长发射接口，其中
[0006]
所述第一usb主接口用于连接对应的第一源设备，以与对应的第一源设备传输usb信号；
[0007]
所述第一usb从接口用于连接对应的第一usb设备，以与对应的第一usb设备传输usb信号；
[0008]
所述延长发射接口用于连接接收设备，以向所述接收设备发送usb信号，以及从所述接收设备处接收usb信号；
[0009]
所述第一usb切换模块用于在各个第一usb主接口、各个第一usb从接口以及所述延长发射接口之间切换usb通道，连接于各个第一usb主接口、各个第一usb从接口以及所述延长发射接口之间，可将所有第一usb从接口以及所述延长发射接口同时切换接通至同一第一usb主接口，以使所有第一usb从接口以及所述延长发射接口可同时与同一第一usb主接口传输usb信号，以及可将所有第一usb从接口同时切换接通至所述延长发射接口，以使所有第一usb从接口可同时与所述延长发射接口传输usb信号。
[0010]
进一步地，还包括至少一第一音视频输入接口和第一音视频切换器，其中
[0011]
所述第一音视频输入接口用于连接对应的第一源设备，以从对应的第一源设备处接收音视频信号；
[0012]
所述延长发射接口还用于向所述接收设备发送音视频信号；
[0013]
所述第一音视频切换器用于在各个第一音视频输入接口以及所述延长发射接口之间切换音视频通道，连接于各个第一音视频接口以及所述延长发射接口之间，可将各个第一音视频输入接口择一切换接通至所述延长发射接口，以将各个第一音视频输入接口接收到的音视频信号择一切换发送给所述延长发射接口；
[0014]
其中，所述第一音视频输入接口与所述第一usb主接口之间一一对应，且相对应的第一音视频输入接口和第一usb主接口用于连接同一第一源设备。
[0015]
进一步地，所述第一usb切换模块包括第一usb集线器、第一usb切换器和第二usb切换器，各个第一usb从接口连接至所述第一usb集线器的下行口，所述第一usb切换器连接于所述第一usb集线器的上行口与各个第一usb主接口之间，所述延长发射接口通过所述第二usb切换器分别连接至所述第一usb切换器和所述第一usb集线器的下行口；
[0016]
其中，所述第一usb切换器可将所述第一usb集线器的上行口切换接通至与该第一源设备对应的第一usb主接口，所述第二usb切换器可将所述延长发射接口切换接通至所述第一usb集线器的下行口，以及，所述第一usb切换器和第二usb切换器可共同将所述第一usb集线器的上行口切换接通至所述延长发射接口。
[0017]
进一步地，还包括第一主控器，用于依据显示切换指令和需要显示的源设备对所述第一usb切换模块、第一音视频切换器和延长发射接口进行控制，分别连接于所述第一usb切换模块、第一音视频切换器和延长发射接口。
[0018]
一种基于切换延长技术实现usb同步和双向切换的接收设备,包括延长接收接口、至少一第二usb主接口、至少一第二usb从接口和第二usb切换模块，其中
[0019]
所述延长接收接口用于连接发射设备，以从所述发射设备处接收usb信号，以及向所述发射设备发送usb信号；
[0020]
所述第二usb主接口用于连接对应的第二源设备，以与对应的第二源设备传输usb信号；
[0021]
所述第二usb从接口用于连接对应的第二usb设备，以与对应的第二usb设备传输usb信号；
[0022]
所述第二usb切换模块用于在各个第二usb主接口、各个第二usb从接口以及所述延长接收接口之间切换usb通道，连接于各个第二usb主接口、各个第二usb从接口以及所述延长接收接口之间，可将所有第二usb从接口同时切换接通至所述延长接收接口，以使所有第二usb从接口可同时与所述延长接收接口传输usb信号，以及可将所有第二usb从接口和所述延长接收接口同时切换接通至同一第二usb主接口，以使所有第二usb从接口以及所述延长接收接口可同时与同一第二usb主接口传输usb信号。
[0023]
进一步地，还包括至少一第二音视频输入接口、第二音视频切换器和音视频输出接口，其中
[0024]
所述第二音视频输入接口用于连接对应的第二源设备，以从对应的第二源设备处接收音视频信号；
[0025]
所述延长接收接口还用于从所述发射设备处接收音视频信号；
[0026]
所述音视频输出接口用于连接显示设备，以向所述显示设备输出音视频信号；
[0027]
所述第二音视频切换器用于在各个第二音视频输入接口、所述延长接收接口以及所述音视频输出接口之间进行切换，连接于各个音视频接口、所述延长接收接口以及所述音视频输出接口之间，可将各个第一音视频输入接口以及所述延长接收接口择一切换接通至所述音视频输出接口，以将各个音视频输入接口接收到的音视频信号以及所述延长接收接口接收到的音视频信号择一切换发送给所述音视频输出接口；
[0028]
其中，所述第二音视频输入接口与所述第二usb主接口之间一一对应，且相对应的第二音视频输入接口和第二usb主接口用于连接同一第二源设备。
[0029]
进一步地，所述第二usb切换模块包括第二usb集线器、第三usb切换器和第四usb
切换器，各个第二usb从接口连接至所述第二usb集线器的下行口，所述第三usb切换器连接于所述第二usb集线器的上行口与各个第二usb主接口之间，所述延长接收接口通过所述第四usb切换器分别连接至所述第三usb切换器和所述第二usb集线器的下行口；
[0030]
其中，所述第三usb切换器和第四切换器可共同将所述第二usb集线器的上行口切换接通至所述延长接收接口，以及，所述第三usb切换器可将所述第二usb集线器的上行口切换接通至与该第二源设备对应的第二usb主接口，所述第四usb切换器可将所述延长接收接口切换接通至所述第二usb集线器的下行口。
[0031]
进一步地，还包括第二主控器，用于依据显示切换指令和需要显示的源设备对所述第二usb切换模块、第二音视频切换器和延长接收接口进行控制，分别连接于所述第二usb切换模块、第二音视频切换器和延长接收接口。
[0032]
一种基于切换延长技术的usb同步和双向切换系统，包括上述发射设备，以及上述接收设备，所述发射设备的延长发射接口连接于所述接收设备的延长接收接口。
[0033]
进一步地，所述延长发射接口为hdbt发射接口，所述延长接收接口为hdbt接收接口，所述延长发射接口和所述延长接收接口之间通过网线连接。
[0034]
本实用新型具有如下有益效果：该发射设备、接收设备和系统基于切换延长技术实现了usb信号随音视频信号同步双向切换，以满足会议室的使用需求，用户不管选择连接于所述发射设备上的第一源设备进行显示，还是选择连接于所述接收设备上的第二源设备进行显示，所有第一usb设备和所有第二usb设备都能切换接通至该第一源设备或第二源设备。
附图说明
[0035]
图1为本实用新型提供的usb同步和双向切换系统的原理框图；
[0036]
图2为本实用新型提供的发射设备的原理框图；
[0037]
图3为本实用新型提供的接收设备的原理框图；
[0038]
图4为本实用新型提供的usb同步和双向切换系统的正向主从模式的原理框图；
[0039]
图5为本实用新型提供的usb同步和双向切换系统的反向主从模式的原理框图；
[0040]
图6为本实用新型提供的usb同步和双向切换方法的步骤框图。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。
[0042]
实施例一
[0043]
如图1所示，一种基于切换延长技术的usb同步和双向切换系统，包括发射设备和接收设备，所述发射设备连接于所述接收设备；所述发射设备连接有至少一第一源设备和至少一第一usb设备，所述接收设备连接有至少一第二源设备、至少一第二usb设备和显示设备，其中
[0044]
当某一第一源设备需要显示时，所述发射设备通过切换其音视频通道将该第一源设备连接至所述接收设备，以将该第一源设备输出的音视频信号发送给所述接收设备，所述接收设备通过切换其音视频通道将所述发射设备连接至所述显示设备，以将从所述发射设备处接收的音视频信号发送给所述显示设备进行显示，同时，所述接收设备通过切换其
usb通道将与其连接的所有第二usb设备连接至所述发射设备，所述发射设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第一usb设备以及所有第二usb设备均连接至该第一源设备，以使该第一源设备可与所有第一usb设备和所有第二usb设备传输usb信号；
[0045]
当某一第二源设备需要显示时，所述接收设备通过切换其音视频通道将该第二源设备连接至所述显示设备，以将该第二源设备输出的音视频信号发送给所述显示设备进行显示，同时，所述发射设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第一usb设备连接至所述接收设备，所述接收设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第二usb设备以及所有第一usb设备连接至该第二源设备，以使该第二源设备可与所有第一usb设备和所有第二usb设备传输usb信号。
[0046]
所述第一源设备和第二源设备可以但不限于为pc机、机顶盒或游戏机等，所述显示设备可以但不限于为投影仪、显示器或电视机等，所述第一usb设备和第二usb设备可以但不限于为鼠标、键盘、麦克风、摄像头或u盘等。
[0047]
如图2所示，所述发射设备包括至少一第一usb主接口、至少一第一usb从接口、第一usb切换模块、至少一第一音视频输入接口、第一音视频切换器和延长发射接口，其中
[0048]
所述第一usb主接口用于与对应的第一源设备传输usb信号，连接于对应的第一源设备；
[0049]
所述第一usb从接口用于与对应的第一usb设备传输usb信号，连接于对应的第一usb设备；
[0050]
所述第一usb切换模块用于在各个第一usb主接口、各个第一usb从接口以及所述延长发射接口之间切换usb通道，连接于各个第一usb主接口、各个第一usb从接口以及所述延长发射接口之间；
[0051]
所述第一音视频输入接口用于从对应的第一源设备处接收音视频信号，连接于对应的第一源设备；
[0052]
所述第一音视频切换器用于在各个第一音视频输入接口以及所述延长发射接口之间切换音视频通道，连接于各个第一音视频接口以及所述延长发射接口之间；
[0053]
所述延长发射接口用于向所述接收设备发送音视频信号和usb信号，以及从所述接收设备处接收usb信号，连接于所述接收设备；
[0054]
其中，所述第一音视频输入接口与所述第一usb主接口之间一一对应，且相对应的第一音视频输入接口和第一usb主接口连接于同一第一源设备。
[0055]
所述第一音视频输入接口可以但不限于为hdmi接口、vga接口、dp接口或type-c接口，优选地，至少一第一音视频输入接口可与其对应的第一usb主接口集成为同一接口，比如type-c接口因自带usb主功能，可同时传输音视频信号和usb信号，故type-c接口作为第一音视频输入接口时无需设置与之搭配的第一usb主接口。
[0056]
本实施例中，所述发射设备设置有一个hdmi接口、一个vga接口、一个dp接口和一个type-c接口，而设置有三个第一usb主接口，三个第一usb主接口分别与所述hdmi接口、vga接口和dp接口一一对应搭配使用。本实施例中，所述发射设备设置有三个第一usb从接口。
[0057]
所述发射设备在使用时，所有第一usb从接口和所述延长发射接口通过所述第一usb切换模块可同时切换接通至同一第一usb主接口，以使所有第一usb从接口以及所述延
长发射接口可同时与同一第一usb主接口传输usb信号，以及所有第一usb从接口通过所述第一usb切换模块可同时切换接通至所述延长发射接口，以使所有第一usb从接口可同时与所述延长发射接口传输usb信号；且各个第一音视频输入接口通过所述第一音视频切换器可择一与所述延长发射接口切换接通，以将各个第一音视频输入接口接收到的音视频信号择一切换发送给所述延长发射接口。
[0058]
当某一第一源设备需要显示时，所述发射设备通过所述第一usb切换模块将所有第一usb从接口以及所述延长发射接口同时切换接通至与该第一源设备对应的第一usb主接口，同时，通过所述第一音视频切换器将与该第一源设备对应的第一音视频输入接口切换接通至所述延长发射接口；当某一第二源设备需要显示时，所述发射设备通过所述第一usb切换模块将所有第一usb从接口同时切换接通至所述延长发射接口。
[0059]
所述第一usb切换模块包括第一usb集线器、第一usb切换器和第二usb切换器，各个第一usb从接口连接至所述第一usb集线器的下行口，所述第一usb切换器连接于所述第一usb集线器的上行口与各个第一usb主接口之间，以使所述第一usb集线器的上行口与在各个第一usb主接口之间择一切换接通，所述延长发射接口通过所述第二usb切换器分别连接于所述第一usb切换器和所述第一usb集线器的下行口，以通过所述第二usb切换器在所述第一usb切换器和所述第一usb集线器的下行口之间择一切换接通。
[0060]
当某一第一源设备需要显示时，所述第一usb切换器将所述第一usb集线器的上行口切换接通至与该第一源设备对应的第一usb主接口，所述第二usb切换器将所述延长发射接口切换接通至所述第一usb集线器的下行口；当某一第二源设备需要显示时，所述第一usb切换器和第二usb切换器共同将所述第一usb集线器的上行口切换接通至所述延长发射接口。
[0061]
所述发射设备还包括第一主控器，用于依据显示切换指令和需要显示的源设备对所述第一usb切换模块的第一usb切换器和第二usb切换器以及所述第一音视频切换器和延长发射接口进行控制，分别连接于所述第一usb切换模块中的第一usb切换器和第二usb切换器以及所述第一音视频切换器和延长发射接口。
[0062]
所述第一主控器可以通过按键、api或者web ui等方式接受显示切换指令和需要显示的源设备，然后通过iic接口对所述第一音视频切换器中的寄存单元进行配置，在音视频信号切换的同时，所述第一主控器会对所述第一usb切换器和第二usb切换器的i/o电平进行控制，来完成usb信号的切换，当涉及到usb信号的方向切换时，所述第一主控器会对所述延长发射接口的i/o进行配置，同时重启所述延长发射接口，以使所述延长发射接口在启动时判断i/o状态，进而判断是以usb主模式还是usb从模式进行启动。
[0063]
如图3所示，所述接收设备包括延长接收接口、至少一第二usb主接口、至少一第二usb从接口、第二usb切换模块、至少一第二音视频输入接口、第二音视频切换器和音视频输出接口，其中
[0064]
所述延长接收接口用于从所述发射设备处接收音视频信号和usb信号，以及向所述发射设备发送usb信号，连接于所述发射设备；
[0065]
所述第二usb主接口用于与对应的第二源设备传输usb信号，连接于对应的第二源设备；
[0066]
所述第二usb从接口用于与对应的第二usb设备传输usb信号，连接于对应的第二
usb设备；
[0067]
所述第二usb切换模块用于在各个第二usb主接口、各个第二usb从接口以及所述延长接收接口之间切换usb通道，连接于各个第二usb主接口、各个第二usb从接口以及所述延长接收接口之间；
[0068]
所述第二音视频输入接口用于从对应的第二源设备处接收音视频信号，连接于对应的第二源设备；
[0069]
所述音视频输出接口用于向所述显示设备输出音视频信号，连接于所述显示设备；
[0070]
所述第二音视频切换器用于在各个第二音视频输入接口、所述延长接收接口以及所述音视频输出接口之间切换音视频通道，连接于各个第二音视频接口、所述延长接收接口以及所述音视频输出接口之间；
[0071]
其中，所述第二音视频输入接口与所述第二usb主接口之间一一对应，且相对应的第二音视频输入接口和第二usb主接口连接于同一第二源设备。
[0072]
所述第二音视频输入接口可以但不限于为hdmi接口、vga接口、dp接口或type-c接口，优选地，至少一第二音视频输入接口可与其对应的第二usb主接口集成为同一接口，比如type-c接口因自带usb主功能，可同时传输音视频信号和usb信号，故type-c接口作为第二音视频输入接口时无需设置与之搭配的第二usb主接口。所述音视频输出接口可以但不限于为hdmi接口、vga接口和dp接口之一。
[0073]
本实施例中，所述接收设备设置有两个hdmi接口，而设置有两个第二usb主接口，两个第二usb主接口分别与两个hdmi接口一一对应搭配使用。本实施例中，所述接收设备设置有三个第二usb从接口。
[0074]
所述接收设备在使用时，所有第二usb从接口和所述延长接收接口通过所述第二usb切换模块可同时切换接通至同一第二usb主接口，以使所有第二usb从接口以及所述延长接收接口可同时与同一第二usb主接口传输usb信号，以及所有第二usb从接口通过所述第二usb切换模块可同时切换接通至所述延长接收接口，以使所有第二usb从接口可同时与所述延长接收接口传输usb信号；且各个第二音视频输入接口和所述延长接收接口通过所述第二音视频切换器可择一与所述音视频输出接口切换接通，以将各个第二音视频输入接口接收到的音视频信号和所述延长接收接口接收到的音视频信号择一切换发送给所述音视频输出接口。
[0075]
当某一第一源设备需要显示时，所述接收设备通过所述第二usb切换模块将所有第二usb从接口同时切换接通至与所述延长接收接口，同时，通过所述第二音视频切换器将所述延长接收接口切换接通至所述音视频输出接口；当某一第二源设备需要显示时，所述接收设备通过所述第二usb切换模块将所有第二usb从接口和所述延长接收接口同时切换接通至与该第二源设备对应的第二usb主接口，同时，通过所述第二音视频切换器将与该第二源设备对应的第二音视频输入接口切换接通至所述音视频输出接口。
[0076]
所述第二usb切换模块包括第二usb集线器、第三usb切换器和第四usb切换器，各个第二usb从接口连接至所述第二usb集线器的下行口，所述第三usb切换器连接于所述第二usb集线器的上行口与各个第二usb主接口之间，以使所述第二usb集线器的上行口与在各个第二usb主接口之间择一切换接通，所述延长接收接口通过所述第四usb切换器分别连
接于所述第三usb切换器和所述第二usb集线器的下行口，以在所述第三usb切换器和所述第二usb集线器的下行口之间择一切换接通。
[0077]
当某一第一源设备需要显示时，所述第三usb切换器和第四切换器共同将所述第二usb集线器的上行口切换接通至所述延长接收接口；当某一第二源设备需要显示时，所述第三usb切换器将所述第二usb集线器的上行口切换接通至与该第二源设备对应的第二usb主接口，所述第四usb切换器将所述延长接收接口切换接通至所述第二usb集线器的下行口。
[0078]
所述接收设备还包括第二主控器，用于依据显示切换指令和需要显示的源设备对所述第二usb切换模块的第三usb切换器和第四usb切换器以及所述第二音视频切换器和延长接收接口进行控制，分别连接于所述第二usb切换模块中的第三usb切换器和第四usb切换器以及所述第二音视频切换器和延长接收接口。
[0079]
所述第二主控器可以通过按键、api或者web ui等方式接受显示切换指令和需要显示的源设备，然后通过iic接口对所述第二音视频切换器中的寄存单元进行配置，在音视频信号切换的同时，所述第二主控器会对所述第三usb切换器和第四usb切换器的i/o电平进行控制，来完成usb信号的切换，当涉及到usb信号的方向切换时，所述第二主控器会对所述延长接收接口的i/o进行配置，同时重启所述延长接收接口，以使所述延长接收接口在启动时判断i/o状态，进而判断是以usb主模式还是usb从模式进行启动。
[0080]
所述延长发射接口为hdbt发射接口，所述延长接收接口为hdbt接收接口，所述发射设备的延长发射接口和所述接收设备的延长接收接口之间通过网线相连接。
[0081]
如图4所示，当需要显示的为第一源设备时，音视频信号的传输路径依次为：第一源设备、第一音视频输入接口、第一音视频切换器、延长发射接口、延长接收接口、第二音视频切换器、音视频输出接口和显示设备，而usb信号的传输路径有两路，第一路为：各个第一usb设备、各个第一usb从接口、第一usb集线器、第一usb切换器、第一usb主接口和第一源设备，第二路为：各个第二usb设备、各个第二usb从接口、第三usb切换器、第四usb切换器、延长接收接口、延长发射接口、第二usb切换器、第一usb集线器、第一usb切换器、第一usb主接口和第一源设备。
[0082]
如图5所示，当需要显示的为第二源设备时，音视频信号的传输路径依次为：第二源设备、第二音视频输入接口、第二音视频切换器、音视频输出接口和显示设备，而usb信号的传输路径有两路，第一路为：各个第一usb设备、各个第一usb从接口、第一usb集线器、第一usb切换器、第二usb切换器、延长发射接口、延长接收接口、第四usb切换器、第二usb集线器、第三usb切换器、第二usb主接口和第二源设备，第二路为：各个第二usb设备、各个第二usb从接口、第二usb集线器、第三usb集线器、第二usb主接口和第二源设备。
[0083]
实施例二
[0084]
如图6所示，一种基于切换延长技术的usb同步和双向切换方法，包括如下步骤：
[0085]
步骤1：获取显示切换指令和需要显示的源设备；
[0086]
步骤2：若需要显示的源设备为第一源设备，则所述发射设备通过切换其音视频通道将该第一源设备连接至所述接收设备，以将该第一源设备输出的音视频信号发送给所述接收设备，所述接收设备通过切换其音视频通道将所述发射设备连接至所述显示设备，以将从所述发射设备处接收的音视频信号发送给所述显示设备进行显示，同时，所述接收设
备通过切换其usb通道将与其连接的所有第二usb设备连接至所述发射设备，所述发射设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第一usb设备以及所有第二usb设备均连接至该第一源设备，以使该第一源设备可与所有第一usb设备和所有第二usb设备传输usb信号；若需要显示的源设备为第二源设备，则所述接收设备通过切换其音视频通道将该第二源设备连接至所述显示设备，以将该第二源设备输出的音视频信号发送给所述显示设备进行显示，同时，所述发射设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第一usb设备连接至所述接收设备，所述接收设备通过切换其usb通道将与其连接的所有第二usb设备以及所有第一usb设备连接至该第二源设备，以使该第二源设备可与所有第一usb设备和所有第二usb设备传输usb信号。
[0087]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。