一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置，其特征在于，包括：多個(gè)用于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、多個(gè)用于將所述音頻信號(hào)解嵌為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻解嵌模塊、多個(gè)用于選擇并調(diào)制多路所述串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻調(diào)制FPGA、用于將所述多路串行數(shù)字音頻信號(hào)切換為一路視頻信號(hào)并調(diào)制所述一路視頻信號(hào)為多路音頻信號(hào)的音頻切換FPGA、多個(gè)用于解調(diào)所述多路音頻信號(hào)的音頻解調(diào)FPGA、多個(gè)用于將所述解調(diào)后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及多個(gè)用于將所述模擬音頻信號(hào)進(jìn)行加嵌的音頻加嵌模塊。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)，成本低廉等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型實(shí)施例涉及音頻信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多格式矩陣中輸入的視頻信號(hào)多種多樣，通常由接口芯片轉(zhuǎn)換為同種格式后，只能由專用的切換芯片完成視頻層面的同步切換。但是在電視會(huì)議等場合、音頻數(shù)據(jù)的輸入和切換中多格式矩陣的可靠性比較低，擴(kuò)展性不夠好。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置，以克服上述技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置，包括:
[0005]多個(gè)用于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、多個(gè)用于將所述音頻信號(hào)解嵌為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻解嵌模塊、多個(gè)用于選擇并調(diào)制多路所述串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻調(diào)制FPGA、用于將所述多路串行數(shù)字音頻信號(hào)切換為一路視頻信號(hào)并調(diào)制所述一路視頻信號(hào)為多路音頻信號(hào)的音頻切換FPGA、多個(gè)用于解調(diào)所述多路音頻信號(hào)的音頻解調(diào)FPGA、多個(gè)用于將所述解調(diào)后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及多個(gè)用于將所述模擬音頻信號(hào)進(jìn)行加嵌的音頻加嵌模塊。
[0006]進(jìn)一步地，所述音頻切換FPGA的型號(hào)為M21163。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)具有如下優(yōu)勢:
[0008]1、音頻的板間傳輸以調(diào)制的復(fù)合串行數(shù)據(jù)傳輸，大大節(jié)省了接口數(shù)量及PCB走線。同時(shí)也提高了傳輸內(nèi)容的靈活性。
[0009]2、音頻的切換操作在串行數(shù)據(jù)層面完成，使得邏輯數(shù)量不多的FPGA即可以完成較大規(guī)模的矩陣切換功能;時(shí)分復(fù)用復(fù)合音頻調(diào)制解調(diào)邏輯都極為簡單，因此使用價(jià)格低廉的低端FPGA即可以滿足音頻矩陣系統(tǒng)的要求，同時(shí)輸入輸出板卡的FPGA還可以增加音頻效果處理、音頻延時(shí)、音頻特征值提取等更為豐富多樣的功能。
[0010]3、音頻矩陣采用統(tǒng)一的音頻同步時(shí)鐘保證了音頻質(zhì)量的可靠和音頻的凈切換。
[0011]4、音頻輸入輸出接口均為使用者提供了加解嵌及模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇，使得音頻矩陣的配置方案更加豐富。另外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)，成本低廉等特點(diǎn)，適于廣泛推廣。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電路原理圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置音頻解嵌模塊電路原理圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置音頻調(diào)制模塊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的裝置可以包括:
[0019]多個(gè)用于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊102、多個(gè)用于將所述音頻信號(hào)解嵌為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻解嵌模塊101、多個(gè)用于選擇并調(diào)制多路所述串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻調(diào)制FPGA103、用于將所述多路串行數(shù)字音頻信號(hào)切換為一路視頻信號(hào)并調(diào)制所述一路視頻信號(hào)為多路音頻信號(hào)的音頻切換FPGA104、多個(gè)用于解調(diào)所述多路音頻信號(hào)的音頻解調(diào)FPGA105、多個(gè)用于將所述解調(diào)后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊106以及多個(gè)用于將所述模擬音頻信號(hào)進(jìn)行加嵌的音頻加嵌模塊107。
[0020]進(jìn)一步地，所述音頻切換FPGA的型號(hào)為M21163。
[0021 ]音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電路原理圖如圖2所示，音頻解嵌模塊、音頻調(diào)制FPGA、音頻切換FPGA、音頻解調(diào)FPGA、音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、音頻加嵌模塊及連接各單元的信號(hào)線和同步時(shí)鐘線。所述音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、音頻解嵌模塊和音頻調(diào)制FPGA位于多格式矩陣的輸入板;音頻切換FPGA位于多格式矩陣的切換板;音頻解調(diào)FPGA、音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和音頻加嵌模塊位于多格式矩陣的輸出板。模擬音頻輸入連接輸入板的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、SDI或HDMI輸入連接解嵌模塊，兩者輸出的數(shù)字音頻與輸入音頻調(diào)制FPGA連接，多組雙聲道音頻可以通過音頻調(diào)制FPGA調(diào)制為一組串行數(shù)據(jù)與切換板的音頻切換FPGA相連。音頻切換FPGA解調(diào)來自各個(gè)輸入板的調(diào)制音頻，在串行層面并行時(shí)機(jī)按照切換表對(duì)音頻進(jìn)行切換，并將切換后的音頻數(shù)據(jù)調(diào)制為多組串行數(shù)據(jù)與各個(gè)輸出板相連。輸出板的音頻解調(diào)FPGA解調(diào)來自切換板的音頻數(shù)據(jù)并分配給音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和音頻加嵌模塊。音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬音頻信號(hào)，音頻加嵌模塊輸出加嵌有音頻的SDI或HDMI視頻流提供給用戶使用。音頻調(diào)制模塊將多路數(shù)字音頻壓縮入I個(gè)高頻信號(hào)通道。多路音頻切換單元，支持高達(dá)3Gbps的64路高速信號(hào)的切換。具體電路圖如圖4所示。如圖3所示，該音頻解嵌模塊支持SMPTE259/272/292/424規(guī)范的SDI信號(hào)接入，并解出嵌在視頻消隱期的音頻數(shù)據(jù)。
[0022]模擬音頻信號(hào)輸入由輸入板的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為24位I2S串行數(shù)字音頻、SDI或HDMI信號(hào)輸入由音頻解嵌模塊解嵌出24位I2S串行數(shù)字音頻并利用參考時(shí)鐘進(jìn)行重采樣處理。多組由音頻解嵌模塊、音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字音頻與音頻調(diào)制FPGA連接，最高4組24位或6組16位雙聲道音頻由音頻調(diào)制FPGA選擇并調(diào)制為I組串行數(shù)據(jù)輸出到切換板的音頻切換FPGA。
[0023]音頻切換FPGA解調(diào)來自所有輸入板的調(diào)制音頻，在數(shù)字音頻的串行數(shù)據(jù)層面利用音頻并行時(shí)鐘的時(shí)機(jī)按照切換表對(duì)所有音頻進(jìn)行切換操作，并將切換后的音頻數(shù)據(jù)調(diào)制為多組串行數(shù)據(jù)輸出到各個(gè)輸出板。
[0024]輸出板的音頻解調(diào)FPGA解調(diào)來自音頻切換FPGA的音頻數(shù)據(jù)并分配給音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和音頻加嵌模塊。音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬音頻信號(hào)，音頻加嵌模塊輸出加嵌有音頻的SDI或HDMI視頻流。
[0025]音頻切換FPGA取得與輸出視頻同源的音頻同步時(shí)鐘并通過外部電路分配它們到所有輸入板和輸出板，所有音頻信號(hào)工作在相同的時(shí)鐘域。
[0026]其中各輸入輸出子板的通道數(shù)可以靈活變化、矩陣最大規(guī)模也可以自由調(diào)整。
[0027]本實(shí)施例的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、音頻解嵌模塊、音頻調(diào)制FPGA、音頻切換FPGA、音頻解調(diào)FPGA、音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及音頻加嵌模塊可以由集成電路工藝制程實(shí)現(xiàn)或由印刷電路板實(shí)現(xiàn)。
[0028]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)具有如下優(yōu)勢:
[0029]1、音頻的板間傳輸以調(diào)制的復(fù)合串行數(shù)據(jù)傳輸，大大節(jié)省了接口數(shù)量及PCB走線。同時(shí)也提高了傳輸內(nèi)容的靈活性。
[0030]2、音頻的切換操作在串行數(shù)據(jù)層面完成，使得邏輯數(shù)量不多的FPGA即可以完成較大規(guī)模的矩陣切換功能；時(shí)分復(fù)用復(fù)合音頻調(diào)制解調(diào)邏輯都極為簡單，因此使用價(jià)格低廉的低端FPGA即可以滿足音頻矩陣系統(tǒng)的要求，同時(shí)輸入輸出板卡的FPGA還可以增加音頻效果處理、音頻延時(shí)、音頻特征值提取等更為豐富多樣的功能。
[0031]3、音頻矩陣采用統(tǒng)一的音頻同步時(shí)鐘保證了音頻質(zhì)量的可靠和音頻的凈切換。
[0032]4、音頻輸入輸出接口均為使用者提供了加解嵌及模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇，使得音頻矩陣的配置方案更加豐富。另外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)，成本低廉等特點(diǎn)，適于廣泛推廣。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于多格式矩陣的音頻矩陣裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)用于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、多個(gè)用于將所述音頻信號(hào)解嵌為所述串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻解嵌模塊、多個(gè)用于選擇并調(diào)制多路所述串行數(shù)字音頻信號(hào)的音頻調(diào)制FPGA、用于將所述多路串行數(shù)字音頻信號(hào)切換為一路視頻信號(hào)并調(diào)制所述一路視頻信號(hào)為多路音頻信號(hào)的音頻切換FPGA、多個(gè)用于解調(diào)所述多路音頻信號(hào)的音頻解調(diào)FPGA、多個(gè)用于將所述解調(diào)后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及多個(gè)用于將所述模擬音頻信號(hào)進(jìn)行加嵌的音頻加嵌模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述音頻切換FPGA的型號(hào)為M21163。
【文檔編號(hào)】H04N5/268GK205584346SQ201521133180
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】程鵬, 代曉巍, 杜文杰
【申請(qǐng)人】大連捷成科技有限公司