一种多路HDMI视频切换显示系统的制作方法

本发明涉及hdmi视频，具体涉及一种多路hdmi视频切换显示系统。

背景技术：

1、现代主机设备一般都配置有显示器，显示器是电脑的i/o设备，是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具，主机与显示器之间可通过hdmi、dp、dvi、vga、tpye-c等接口实现连接，其中hdmi是一个非常主流的显示接口。hdmi是一种数字化的视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号。hdmi接口广泛应用于机顶盒、电视机、显示器、投影仪等设备，非常合适大众消费平台或工业控制平台。

2、多主机系统属于工业控制平台领域，由于主控主机比较多，系统设备架构比较复杂，整体系统占用空间大，没有多余空间为每个主机单独配置显示器，故多主机系统共享一个显示器，其中显示接口就采用主流的hdmi接口，用户可根据需求自由切换主机。

3、多主机共享一个显示器，当用户切换主机时，需先关闭当前主机的视频源，即图像数据，再通过存储器缓存待切换主机的视频源，而后再将缓存的视频源传输至hdmi输出模块，进行显示。切换不同主机的视频源后，由于视频源存放于存储器中，需统一根据视频源不同的分辨率参数重新进行帧格式打包，而后传输至hdmi输出模块，进行显示，切换不同视频源时，显示器是不会出现黑屏现象的。该种主机切换方式，会因为多主机分立且时钟不同步，而需组合使用大量的存储器，这样会使得数据缓存处理过程复杂，系统整体可靠性降低，经济成本也会随之大量增加。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的是提供一种多路hdmi视频切换显示系统，解决了当前多主机共享一个显示器时，多主机分立且时钟不同步而带来的存储器需求量大、数据缓存处理过程复杂、系统可靠性降低、成本增加问题。本发明基于多主机分立情况下实现时钟同步，有效减少了系统的处理流程，不再需要大量的存储器，使得系统整体可靠性提高，也使得经济成本降低。

2、技术方案：一种多路hdmi视频切换显示系统，该系统包括fpga模块、显示器、若干个主机以及与主机一一对应的hdmi解码器；

3、所述主机用于生成hdmi数字信号，并将生成的hdmi数字信号传输至相对应的hdmi解码器；

4、所述hdmi解码器用于生成图像数据，并将生成的图像数据传输至fpga模块；

5、所述fpga模块用于时钟同步及接收到的图像数据处理，并将处理后得到的数字图像信号传输至显示器；

6、所述显示器用于接收数字图像信号并对数字图像信号进行解码生成图像。

7、进一步的，所述fpga模块内部包括开关切换单元、采样单元、锁相环、内部时钟单元及hdmi编码显示单元。

8、进一步的，所述内部时钟单元用于产生时钟信号，并将产生的时钟信号传输至各个hdmi解码器，所述hdmi解码器基于接收到的hdmi数字信号及时钟信号生成图像数据，并将生成的图像数据传输至开关切换单元，所述图像数据包括hdmi数据及hdmi时钟；

9、所述开关切换单元包括hdmi数据开关切换单元及hdmi时钟开关切换单元，所述hdmi数据通过hdmi数据开关切换单元传输至采样单元，所述hdmi时钟通过hdmi时钟开关切换单元传输至锁相环；

10、所述锁相环对接收到的hdmi时钟进行缓存处理，而后传输至采样单元；

11、所述采样单元完成对hdmi数据的采样，并将采样后得到的数据传输至hdmi编码显示单元；

12、所述hdmi编码显示单元对接收到的数据进行串并转换完成编码后输出数字图像信号，数字图像信号传输至显示器。

13、进一步的，所述hdmi数据开关切换单元用于多路hdmi数据的选通切换，所述hdmi时钟开关切换单元用于多路hdmi时钟的选通切换。

14、进一步的，所述hdmi数据开关切换单元选择通过的一路hdmi数据所对应的hdmi解码器与所述hdmi时钟开关切换单元选择通过的一路hdmi时钟所对应的hdmi解码器保持一致。

15、进一步的，所述采样单元用于接收经过所述hdmi数据开关切换单元传输过来的hdmi数据以及经过所述锁相环传输过来的hdmi时钟，并根据接收到的hdmi时钟完成对hdmi数据的采样。

16、进一步的，所述采样单元根据接收到的hdmi时钟的上升沿完成对hdmi数据的采样。

17、进一步的，所述内部时钟单元通过锁相环产生时钟信号。

18、本发明的有益效果：

19、1、本发明fpga模块中内部时钟单元为各个hdmi解码器提供统一的时钟信号，基于多主机分立情况下实现时钟同步；

20、2、本发明基于多主机分立情况下实现时钟同步，有效减少了系统的处理流程，不需要数据缓存等复杂的处理流程，不需要使用大量的存储器，使得系统整体可靠性提高，也使得经济成本降低。

技术特征：

1.一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，该系统包括fpga模块、显示器、若干个主机以及与主机一一对应的hdmi解码器；

2.根据权利要求1所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述fpga模块内部包括开关切换单元、采样单元、锁相环、内部时钟单元及hdmi编码显示单元。

3.根据权利要求2所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述内部时钟单元用于产生时钟信号，并将产生的时钟信号传输至各个hdmi解码器，所述hdmi解码器基于接收到的hdmi数字信号及时钟信号生成图像数据，并将生成的图像数据传输至开关切换单元，所述图像数据包括hdmi数据及hdmi时钟；

4.根据权利要求3所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述hdmi数据开关切换单元用于多路hdmi数据的选通切换，所述hdmi时钟开关切换单元用于多路hdmi时钟的选通切换。

5.根据权利要求4所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述hdmi数据开关切换单元选择通过的一路hdmi数据所对应的hdmi解码器与所述hdmi时钟开关切换单元选择通过的一路hdmi时钟所对应的hdmi解码器保持一致。

6.根据权利要求3所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述采样单元用于接收经过所述hdmi数据开关切换单元传输过来的hdmi数据以及经过所述锁相环传输过来的hdmi时钟，并根据接收到的hdmi时钟完成对hdmi数据的采样。

7.根据权利要求6所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述采样单元根据接收到的hdmi时钟的上升沿完成对hdmi数据的采样。

8.根据权利要求3所述的一种多路hdmi视频切换显示系统，其特征在于，所述内部时钟单元通过锁相环产生时钟信号。

技术总结
本发明公开了一种多路HDMI视频切换显示系统，涉及HDMI视频技术领域，该系统包括FPGA模块、显示器、若干个主机以及与主机一一对应的HDMI解码器；主机用于生成HDMI数字信号，并将生成的HDMI数字信号传输至相对应的HDMI解码器；HDMI解码器用于生成图像数据，并将生成的图像数据传输至FPGA模块；FPGA模块用于时钟同步及接收到的图像数据处理，并将处理后得到的数字图像信号传输至显示器；显示器用于接收数字图像信号并对数字图像信号进行解码生成图像。本发明基于多主机分立情况下实现时钟同步，有效减少了系统的处理流程，不再需要大量的存储器，使得系统整体可靠性提高，也使得经济成本降低。

技术研发人员：聂晓鸿,戴大海,王艳雷,李绅
受保护的技术使用者：矩阵时光数字科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12