一種用于多格式視頻信號切換的矩陣切換系統(tǒng)及矩陣切換方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視音頻技術領域及安防技術領域，具體說是一種用于多格式視頻信號切換的矩陣切換系統(tǒng)及矩陣切換方法。
【背景技術】
[0002]在視音頻系統(tǒng)及安防系統(tǒng)中，矩陣切換器是不可缺少的設備；特別是隨著前端信號源種類多樣化的出現，多格式矩陣應運而生，大大方便了系統(tǒng)的集成安裝；但是信號采集端與設備控制室之間的距離往往存在很多的不確定性，近的小于數米，遠的大于數千公里，而即使采用最好的同軸線纜也只能把高清信號傳送到幾百米的距離；若是采用以遠距離傳輸著稱的IP網絡又存在信號的安全性、實時性等方面的擔憂。
[0003]同時對矩陣切換器的前級設備一信號采集端的控制也是比較重要的環(huán)節(jié)，鑒于控制接口一般為通用RS485 ;所以一般的應用需另外的控制信號線專門用于傳輸485控制信號；且往往存在傳輸距離短，布線繁瑣等方面的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于已有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種用于多格式視頻信號切換的矩陣切換系統(tǒng)，該矩陣切換系統(tǒng)基于故障點分散的設計點，將現有的多格式矩陣存在將信號處理與信號切換等功能集中于一臺主機，轉變?yōu)橛晒饩仃囍鳈C主要負責信號的切換，光信號發(fā)射轉換器負責輸入信號的處理，光信號接收轉換器負責輸出信號的處理；使得其在工作時，各路輸入輸出信號之間相互獨立，若其中一路信號發(fā)生故障則不會影響其他路的信號傳輸；同時將信號按照傳輸需求對應轉變?yōu)楣庑盘柣蛘唠娦盘?，以滿足信號長距離傳輸需求。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案:
[0006]—種用于多格式視頻信號切換的矩陣切換系統(tǒng)，其特征在于:
[0007]至少包括
[0008]與前級信號采集端連接的光纖發(fā)射轉換器，該光纖發(fā)射轉換器用以識別信號采集端送出的多種格式的視頻信號，將所述視頻信號由電信號轉換成統(tǒng)一的光信號后送至光矩陣主機，并接收反向傳輸的光信號形式的控制數據；
[0009]與所述光纖發(fā)射轉換器連接的光矩陣主機，該光矩陣主機用以完成視頻信號轉換傳輸過程且在進行視頻信號轉換傳輸過程中同步將與視頻信號對應的控制數據轉換成光信號后反向傳輸至光纖發(fā)射轉換器；所述視頻信號轉換傳輸過程是指在光矩陣主機的輸入端將光信號形式的視頻信號轉換成電信號形式，通過該光矩陣主機內部的中央處理單元完成電信號形式的視頻信號的通道切換，最后由輸出端將所述電信號形式的視頻信號轉換成能夠被光纖接收轉換器接收的光信號后送至光纖接收轉換器；
[0010]與所述光矩陣主機連接的光纖接收轉換器，該光纖接收轉換器用以將光矩陣主機輸送的光信號轉成與后級顯示設備可識別的電信號形式的視頻信號。
[0011]進一步的，所述光纖發(fā)射轉換器、光矩陣主機以及光纖接收轉換器均通過單模光纖進行信號傳輸。
[0012]所述光纖發(fā)射轉換器用以識別信號采集端送出的多種格式的視頻信號，將所述視頻信號進行并串轉換后將串行數據形式的視頻信號由電信號轉換成統(tǒng)一的光信號并送至光矩陣主機，同時接收反向傳輸的光信號形式的控制數據，對所述光信號形式控制數據進行解析并輸出對應的485串行通訊數據；該光纖發(fā)射轉換器包括多格式視頻信號輸入模塊、反向控制信號解碼模塊以及光電轉換模塊；所述多格式視頻信號輸入模塊連接前級信號采集端，用以將識別信號采集端送出的多種格式的視頻信號，將所述視頻信號進行并串轉換，即將視頻信號轉換成易于遠距離傳輸的串行數字信號；所述光電轉換模塊連接所述多格式視頻信號輸入模塊，用以將所述串行數字信號轉換成統(tǒng)一的光信號并送至光矩陣主機；所述反向控制信號解碼模塊連接所述光電轉換模塊，用以通過所述光電轉換模塊接收反向傳輸的光信號形式控制數據，對所述光信號形式控制數據進行解析并輸出對應的485串行通訊數據；所述多種信號格式包括但不限于DV1、HDM1、HDSD1、VGA、YPbPr以及CVBS視頻信號格式。所述485串行通訊數據要求符合RS-485串行標準總線的串行異步通信協(xié)議。
[0013]優(yōu)選的，所述多格式視頻信號輸入模塊包括用于把多格式視頻信號轉換成并行數據的解碼芯片以及把并行數據轉換成串行數據的并串轉換芯片；所述反向控制信號解碼模塊包含用于邏輯轉換的CPLD芯片及低速信號并串轉化芯片；所述光電轉換模塊包括SFP光電轉換模塊。
[0014]進一步的，所述光纖接收轉換器用以將光矩陣主機輸送的光信號轉成電信號形式的視頻信號，并將該視頻信號由串行數據形式轉換后級顯示設備可識別的并行數據形式的視頻信號；所述光纖接收轉換器包括光電轉換模塊及視頻信號處理模塊；所述光電轉換模塊用以將光矩陣主機輸送的光信號轉成電信號形式的視頻信號；所述視頻信號處理模塊連接所述光電轉換模塊，用以將視頻信號由串行數據形式轉換并行數據形式的視頻信號并將所述并行數據形式的視頻信號轉換成能夠被顯示設備識別的視頻信號。
[0015]優(yōu)選的，所述視頻信號處理模塊包括將視頻信號由串行數據形式轉換為并行數據形式的視頻信號的串并轉換芯片(如GS2960/GS2970)以及將所述并行數據形式的視頻信號轉換成能夠被顯示設備識別的視頻信號的視頻編碼芯片(如TDA9984)。
[0016]進一步的，所述光矩陣主機包括輸入端、中央處理單元以及輸出端；所述輸入端用以將光信號形式的視頻信號轉換成電信號形式且同步將與電信號形式視頻信號對應的控制數據轉換成光信號后反向傳輸至光發(fā)轉換器；所述輸入端包括用以將光信號形式的視頻信號轉換成電信號形式的光電轉換模塊以及同步編輯與視頻信號對應的符合485串行通訊協(xié)議的控制數據并通過光電轉換模塊將編輯好的視頻信號轉換成光信號反向傳輸至光發(fā)轉換器的反向控制信號編碼模塊；所述中央處理單元用以在切換指令的控制下完成電信號形式的視頻信號的通道切換以及監(jiān)控矩陣切換過程的運行狀態(tài)；所述中央處理單元包括作為控制中樞，用于監(jiān)控矩陣切換器的運行狀態(tài)以及實時控制切換模塊在切換指令的控制下完成切換運行的ARM處理器模塊以及在切換指令的控制下完成電信號形式的視頻信號的輸入輸出信號的交叉切換的切換模塊；所述輸出端用以對所述電信號形式的視頻信號進行時鐘恢復處理并轉換成能夠被光纖接收轉換器接收的光信號；所述輸出端包括用以對所述電信號形式的視頻信號進行時鐘恢復處理的時鐘恢復電路以及光電轉換模塊。
[0017]優(yōu)選的，所述反向控制信號編碼模塊包括用以將與視頻信號對應的符合485串行通訊協(xié)議的控制數據通過邏輯編程編碼編輯成并行數據的CPLD芯片以及用以將所述并行數據轉換成串行數字信號的并串轉換芯片。
[0018]所述的切換模塊采用GX3290、GX3246或M211XX任意一種芯片作為切換處理芯片。
[0019]本發(fā)明的目的還要提供一種基于上述矩陣切換系統(tǒng)的矩陣切換方法，其特征在于:包括如下步驟
[0020](I)、通過光纖發(fā)射轉換器識別前級信號采集端送出的多種格式的視頻信號，將所述視頻信號由電信號轉換成統(tǒng)一的光信號并發(fā)送出去，同時利用所述光纖發(fā)射轉換器接收反向傳輸的光信號形式控制數據，對所述光信號形式控制數據進行解析并輸出對應的485串