交叉点矩阵系统及其数据处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种交叉点矩阵系统及其数据处理方法。
【背景技术】
[0002]视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至η路监控设备上的电子装置，一般用于各类监控场合；可以做到音频和视频同步或者不同步，方便，节约成本。
[0003]交叉点矩阵(Cross Point Switch)是一种常见的视频矩阵，其在切换过程中，入线是通过在空间的位置(即交叉点，Cross Point)来选择出线，并建立接续。
[0004]然而，现有的交叉点矩阵在应用过程中，即便是在单个矩阵的应用环境中，由于其成本随入线和出线的增加而陡增；因此，如何使用小规模的交叉点矩阵来实现大规模的切换需求，始终是本领域技术人员所深入研宄的问题。
[0005]现有的交叉点矩阵系统一般包括:交叉点矩阵(即切换芯片)及其连接的输入端和输出端，输入端用于接入输入信号并将其转化成该交叉点矩阵能处理的数据，输出端用于将切换后的数据转换成显示器、拼接屏等终端能处理的视频信号并输出。其中，现有的输入端和输出端对各路视频信号的处理都是彼此独立的，从而使得现有的矩阵系统的系统切换规模大多即等同于切换芯片本身的切换规模。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于公开一种交叉点矩阵系统及其数据处理方法，以使用小规模的交叉点矩阵来实现大规模的切换需求，降低成本。
[0007]为达上述目的，本发明公开一种交叉点矩阵系统的数据处理方法，包括:
[0008]输入端接入并将至少两路视频信号合并到一对差分线上传送给交叉点矩阵；
[0009]通过所述交叉点矩阵将所述输入端的差分信号切换到相应的输出端；
[0010]所述输出端从所述交叉点矩阵所传送的差分信号中分离出所述输入端所接入的相应视频信号并输出。
[0011]为达上述目的，本发明实施例还公开一种交叉点矩阵系统，包括交叉点矩阵及其连接的输入端和输出端，其中:
[0012]所述输入端，用于接入并将至少两路视频信号合并到至少一对差分线上传送给所述交叉点矩阵；
[0013]所述交叉点矩阵，用于将所述输入端的差分信号切换到相应的输出端；
[0014]所述输出端，用于从所述交叉点矩阵所传送的差分信号中分离出所述输入端所接入的相应视频信号并输出。
[0015]本发明公开的交叉点矩阵系统及其数据处理方法，至少具有下述优点:
[0016]由于交叉点矩阵所切换的差分信号中合并有输入端所接入的至少两路视频信号，然后再在输出端分离出原始的各路视频信号，从而使得小规模的交叉点矩阵可用于来实现大规模的切换需求，降低了成本。例如，假设输入端将所接入的每两路视频信号合并到一路差分线上传输，则该矩阵系统对应的切换规模相比于切换芯片本身的切换规模，其输入部分实现了倍增；同理，假设输出端能从交叉点矩阵所传送的一路差分信号中分离并输出相应输入端所接入的2路视频信号，其输出部分也实现了倍增。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例公开的一种交叉点矩阵系统的数据处理方法流程图；
[0018]图2为本发明实施例公开的一种A卡；
[0019]图3为本发明实施例公开的一种B卡；
[0020]图4为本发明实施例公开的一种C卡；
[0021]图5为本发明实施例公开的一种切换机箱；
[0022]图6为本发明实施例公开的一种全交叉矩阵系统；
[0023]图7为本发明实施例公开的一种交叉点矩阵系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图对本发明的具体实现方式做一详细描述。所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0025]实施例一
[0026]本实施例公开一种交叉点矩阵系统的数据处理方法。该系统包括:交叉点矩阵及其连接的输入端和输出端。可选的，该系统还配置有嵌入式控制主机及网络键盘；其中，该嵌入式控制主机与该输入端、交叉点矩阵、输出端及网络键盘建立有网络连接。该嵌入式控制主机存储有整个矩阵系统的网络拓扑，可用于接收网络键盘的操作，对整个矩阵系统作为一个整体控制。相关交叉点矩阵系统中相关组成部分的配置和控制也可以通过单片机、DSP芯片等及相应的IIC、PCIE等总线进行相应的配置及控制，此种技术为本领域技术人员所熟知的现有技术，在此不做详述。
[0027]如图1所示，本实施例公开的交叉点矩阵系统的数据处理方法包括:
[0028]步骤S1、输入端接入并将至少两路视频信号合并到一对差分线上传送给交叉点矩阵。该输入端所接入的视频信号包括但不限于RGB、SD1、VGA、HDMI等视频信号，也可以是PAUNTSC制式的视频信号。较佳的，本实施例优选将类型相同的多路视频信号(例如:SDI信号)合并传输，而在技术实现上，将两种或两种以上不同类型的视频信号合并传输也是可实现的。
[0029]可选的，当该视频数据为SDI等串行视频信号时，该步骤可将多个输入串行流中的位汇聚为更快的串行信号对。
[0030]具体实现时，该输入端可部署FPGA芯片以基于serdes结构将至少两路视频信号合并到一对差分线上。例如将两路速度为1.5G的HD-SDI视频信号合并成速度为3G或大于3G的差分信号。其中，以接入的SDI视频信号为例，该输入端可以先对该视频信号进行串并转换(若接入的为并行信号，则可省略该串并转换过程)，以获取相应至少两路视频信号的并行数据，然后根据自定义的私有协议将各该至少两路视频信号的并行数据填充到相应的数据帧格式中，然后基于serdes结构对待传送的合并数据进行并串转换，以合并到一对差分线上传输给交叉点矩阵。
[0031]值得说明的是:本领域的技术人员应该理解，上述将至少两路视频信号合并到一对差分线上传送也可以被现有的或后续新研宄的其他技术所替代，此种变换皆属于本发明的保护范围。而且，作为一种变通，本发明实施例也可以将输入端所接入的3路视频信号合并到2对差分线上传送给交叉点矩阵；此种变形主要视该输入端与交叉点矩阵所连接的差分线所能提供的带宽和所接入各路视频信号的带宽而定，以充分利用资源并确保信号传输的实时性；此种等同替换，皆属于本发明的保护范畴；后续不再赘述。
[0032]步骤S2、通过交叉点矩阵将输入端的差分信号切换到相应的输出端。其中，该交叉点矩阵的入线和出线皆采用成对的差分线，其内部可采用串行差分切换。
[0033]步骤S3、输出端从交叉点矩阵所传送的差分信号中分离出输入端所接入的相应视频信号并输出。
[0034]该步骤为上述步骤SI的逆过程。同理，该输出端也可基于FPGA来辅助实现。具体实现时，该输出端可以先对接收的差分信号进行串并转换，然后根据上述的自定义私有协议分离出相应的输入端所接入的各路视频信号。其中，分离出的各路视频信号可以以输入端所接入时的信号格式输出，也可以根据后端需求将其转换成显示器、拼接屏等终端能处理的视频信号并输出，具体视现场实际需求而定，该过程根据需要可能包括并串转换，编码等处理，此种技术皆为本领域技术人员所熟知，在此不做详述。
[0035]值得说明的是，本实施例对视频信号的合并和分离是个互逆的过程，与现有的图像处理中的图像叠加不同的是，上下图层之间的叠加往往会造成图像数据的丢失，从而无法完整还原出各路原始的图像数据，因此是个不可逆的过程，叠加后的图像即为一个不可分离的单幅图像。而本实施例中，输入端所合并的各路视频信号不存在上下图层关系，为无损合并。
[0036]综上，本实施例公开的交叉点矩阵系统及其数据处理方法，至少具有下述优点:
[0037]由于交叉点矩阵所切换