多远程通道的多计算机切换装置及电子设备的制作方法

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种远程通道的多计算机切换装置及电子设备。

背景技术：

传统的一体化多计算机切换装置(英文缩写：KVM)属于模拟方式，虽具备即插即用、无须软件驱动的方便特性，但在工作时要依靠拨动一些机械或者电子的切换开关才能实现多机切换。由于模拟式KVM仅仅对键盘、鼠标、显示器的控制和显示信号进行物理切换和模拟传输，而不加以数字转换，受到各信号自身电气特性的限制，无法实现较长距离的传输。这样KVM控制器就必须放在各台主机附近，增加了使用者的麻烦。而且开关的寿命也是有限的，对于那些需要频繁切换系统的用户来说，传统KVM就显得很不方便。且传统KVM要实现远程服务器访问时只能在主机箱内添加一个远程IP模块，且只能支持一个远程访问通道。

由此，能将KVM功能延伸到网络上去的数字式KVM应运而生。数字式KVM是兼具高整合性与高安全性的企业级数字式服务器集中控制管理设备，结合了模拟切换以及业界效能最高的OverIP(远程访问)技术。无论是在机架本地还是在远程的任何地点，数字KVM都可以通过TCP/IP的网络对多台服务器及其他IT设备提供BIOS等级的控制和管理。

但是现有的数字式KVM需要另外配置一台传统KVM以实现本地的操作使用，存在机柜空间占用大、配套成本高的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种远程通道的多计算机切换装置及电子设备，以改善现有技术中通过数字式KVM进行多通道远程访问需要的机柜空间大、配套成本高的问题。

本申请实施例提供了一种多远程通道的多计算机切换装置，所述装置处理器、一体化显示器接口、一体化输入设备接口、多个远程访问通道、多个远程视频信号端口以及网络接口；所述一体化显示器接口通过局部总线与所述处理器连接，用于外接一体化显示器，所述一体化显示器用于显示装置设置界面或被访问服务器界面；所述一体化输入设备接口与所述处理器连接，用于外接所述一体化输入设备，以通过所述一体化输入设备控制所述多远程通道的多计算机切换装置；所述多个远程访问通道通过所述局部总线与所述处理器连接，每个远程访问通道分别与所述多个远程视频信号端口中的每个远程视频信号端口连接，所述多个远程视频信号端口用于接收被访问服务器传输来的服务器视频信号，并通过所述多个远程访问通道将所述服务器视频信号转换为输出数字信号；所述网络接口用于通过网关设备与访问端通信连接，用于将所述输出数字信号发送至所述访问端。

在上述实现过程中，在传统机架式KVM装置中集成多个远程视频信号端口，通过每个远程访问通道分别与多个远程视频信号端口连接，从而接收被访问服务器传输来的服务器视频信号，实现数字式KVM的多通道远程访问功能，避免在需要通过数字式KVM进行多通道远程访问时还要配置一台对应的传统机架式KVM进行本地操作，从而缓解了现有数字式KVM的机柜空间占用大、配套成本高的问题。

进一步地，所述每个远程访问通道包括视频编码器和模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述远程视频信号端口连接，所述模数转换器的输出端与所述视频编码器连接，所述视频编码器通过所述局部总线与所述处理器连接；所述模数转换器用于将所述远程视频信号端口输入的所述服务器视频信号转换为数字信号，所述视频编码器用于在采集到所述数字信号后对所述数字信号进行压缩并封装为适合网络传输的输出数字信号，所述处理器用于读取所述输出数字信号的码流。

在上述实现过程中，通过视频编码器和模数转换器将服务器传来的服务器视频信号转换为适合网络传输的输出数字信号，从而将服务器的响应画面转换为能够迅速、准确地传输给访问端的码流，进而完成服务器的远程画面传输。

进一步地，所述多个远程访问通道还包括至少一个视频模拟开关，每个视频模拟开关的输出线路的数量与所述多个远程访问通道的通道数量相同，每个视频模拟开关分别通过所述输出线路中的每一路与每个所述视频编码器连接。

在上述实现过程中，通过与远程视频信号端口连接的视频模拟开关进行服务器视频信号的选取，以使访问端能够准确、迅速地接收到指定服务器的服务器视频信号从而对服务器进行远程访问。

进一步地，所述装置还包括连接于所述局部总线与所述一体化显示器接口之间的视频分配器，每个视频模拟开关的所述输出线路中的每一路均与所述视频分配器连接。

在上述实现过程中，采用视频分配器选取需要一体化显示器接口输出的视频信号，以使操作人员在本地进行操作时获取到正确的画面，简化操作流程。

进一步地，所述装置还包括与所述视频分配器连接的本地视频信号端口，所述本地视频信号端口用于输出所述装置设置界面或所述被访问服务器界面。

在上述实现过程中，通过本地视频信号端口向外接的显示器输出被访问服务器界面或装置设置界面，还可以为将本级KVM的本地视频信号端口与下一级KVM的远程视频信号端口进行连接以提供级联功能。

进一步地，所述装置还包括与所述本地视频信号端口配套的本地输入设备接口，所述本地输入设备接口与所述处理器连接。

在上述实现过程中，提供与本地视频信号端口配套的本地输入设备接口，便于操作人员通过外接的键盘、鼠标等输入设备对该装置方便、快捷地进行本地操作。

进一步地，所述装置还包括PS/2控制器，所述本地输入设备接口与所述一体化输入设备接口均通过所述PS/2控制器与所述处理器连接。

进一步地，所述装置还包括一体化前置USB接口、与本地视频信号端口配套的本地USB接口以及USB集线器，所述一体化前置USB接口、所述本地USB接口均通过所述USB集线器与所述处理器连接。

在上述实现过程中，在上述实现过程中，同时采用PS/2类型和USB类型的输入/输出设备接口，增加了输入/输出设备的接入选择范围，从而提高了该KVM的适用性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括显示器、输入设备及所述的多计算机切换装置，所述显示器与所述一体化显示器接口连接，所述输入设备与所述一体化输入设备接口连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的外观示意图；

图2为本申请实施例提供的一种多远程通道的多计算机切换装置的结构框图；

图3为本申请实施例提供的一种远程访问通道的结构框图；

图4为本申请实施例提供的又一种多计算机切换装置的结构框图。

图标：10-电子设备；11-一体化显示器；12-一体化输入设备；13-一体化机架；20-多计算机切换装置；21-处理器；22-一体化显示器接口；23-一体化输入设备接口；24-远程访问通道；242-模数转换器；244-视频编码器；246-视频模拟开关；25-远程视频信号端口；26-网络接口；27-PS/2控制器；28-图形显示硬件；30-多计算机切换装置；31-本地视频信号端口；32-本地输入设备接口；33-视频分配器；34-一体化前置USB接口；35-本地USB接口；36-USB集线器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

多计算机切换装置(KVM)是网络中的管理设备，它的英文名称KVM是Keyboard(键盘)、Video(显示器)和Mouse(鼠标)三个单词的第一个字母组成。其能够实现用一套键盘、显示器、鼠标来控制多台设备，正式的名称为多计算机切换装置。简单的说，KVM就是采用一组键盘、显示器和鼠标，控制2台、4台、8台、16台甚至到4096台以上的计算机主机。KVM的领域，也已经扩展到串口设备，如集线器、路由器、储存设备等。精密的KVM解决方案可以让多位使用者在任何地点、任何时间访问数以千计的服务器和网络设备。而且，如事件记录、远程电源管理、多层次使用者权限安全管理、环境警示系统等功能，帮助IT管理者从他们希望的任何地点安全地管理日常的运作。

但是经本申请人研究发现，在需要进行多通道远程访问时多采用数字式KVM，但是要对数字式KVM进行本地操作需要再配置一台传统机架式KVM，通过与数字式KVM连接的机架式KVM进行多通道远程访问的相关设置和操作。同时配置数字式KVM和传统机架式KVM需要占用大量的机柜空间，从而带来空间占用及散热差的问题，且增加了整体KVM装置购置成本。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种多远程通道的多计算机切换装置20以及包括多远程通道的多计算机切换装置20的一种电子设备10。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的外观示意图。

本实施例提供的多计算机切换装置20的基本内部构造与传统机架式KVM大致相同，多计算机切换装置20与电子设备10配置时具有传统机架式KVM的整体性、本地操作简便性等特性。

电子设备10可以包括多计算机切换装置20、一体化显示器11、一体化输入设备12以及用于容置多计算机切换装置20、一体化显示器11、一体化输入设备12的一体化机架13。一体化显示器11、一体化输入设备12分别与多计算机切换装置20连接，操作人员可通过一体化显示器11、一体化输入设备12对多计算机切换装置20进行本地操作，以使多个访问端通过该多计算机切换装置20实现多通道远程访问。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种多远程通道的多计算机切换装置的结构框图。

本实施例中的多远程通道的多计算机切换装置20包括处理器21、一体化显示器接口22、一体化输入设备接口23、远程访问通道24、远程视频信号端口25和网络接口26。

本实施例中，处理器21可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器21可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。该通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器，应当具备USB、视频编码器、VGA(英文全称：Video Graphics Array，中文全称：视频图形阵列)等模块驱动功能和接口层封装功能，可选地，可以实现数据加密、虚拟媒体、键盘数据及数据同步等KVM系统常用功能。可选地，于本实施例中该处理器21可以是MPC8308VMADDA或其他型号的处理器，该MPC8308VMADDA型号的处理器具有2个以太网控制器，还包括USB控制器和Local Bus总线(常称为CPU总线)和I2C总线、UART(英文全称：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，中文全称：通用异步收发传输器，)等外设接口，满足本实施例提供的多计算机切换装置20的需求。

处理器21分别与一体化显示器接口22以及网络接口26通信连接，具体地，处理器21和一体化显示器接口22可以通过高速局部总线连接。其中，高速局部总线是在ISA(英文全称：Industry Standard Architecture，中文全称：工业标准体系结构)总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，用于将一些高速外设(如图形卡、硬盘控制器等)从ISA总线上卸下而通过局部总线直接挂接到CPU总线上，使之与CPU总线相匹配。

进一步地，一体化显示器接口22外接的一体化显示器11可以和传统机架式KVM(LCD/LED KVM)自带的显示屏类似，可以为12寸、15寸、17寸、19寸或其他尺寸的LCD/LED屏幕。

一体化输入设备接口23用于和一体化输入设备12连接，该一体化输入设备12可以是与传统机架式KVM(LCD/LED KVM)自带的一体化输入设备相同的鼠标、键盘和/或触摸屏。

进一步地，一体化输入设备接口23可以是USB类型、PS/2类型或其他类型的接口。可选地，本实施例中的一体化输入设备接口23为PS/2接口，则本实施例中的多计算机切换装置20还包括PS/2控制器27，一体化输入设备接口23需要通过PS/2控制器27与处理器21连接。

可选地，本实施例中的PS/2控制器27可以通过微控制单元(英文全称：(Microcontroller Unit，英文缩写：MCU)的IO口模拟PS/2协议时序实现。在本实施例中，模拟的PS/2协议时序可以被分为两路，分别接至一体化输入设备接口23进行一体化输入设备设备12中的触控板和键盘的信号传输。应当理解的是，在需要增加额外的输入/输出设备时，该模拟的PS/2协议时序可以被分为4路、8路或其他任意数量的模拟PS/2协议时序。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种远程访问通道的结构框图。

远程访问通道24的通过高速局部总线与处理器21连接，还与所有的远程视频信号端口25连接，远程视频信号端口25将被访问服务器反馈的服务器视频信号接入多计算机切换装置20。

远程访问通道24可以包括模数转换器242和视频编码器244，模数转换器242的输入端与远程视频信号端口25连接，模数转换器242的输出端与视频编码器244连接，视频编码器244通过高速局部总线与处理器21连接。

模数转换器242用于将远程视频信号端口25输入的服务器视频信号转换为数字信号，视频编码器244用于将模数转换器242传输来的数字信号压缩并封装为适合网络传输的输出数字信号，以供处理器21读取该输出数字信号码流并将其发送给访问端。

可选地，模数转换器242可以采用AD9984A型号的视频模数转换器，其具有170MHz的带宽，支持最高分辨率为1600*1200@60Hz，并且可以将RGB信号转换为每个分量10bit的数字信号。视频编码器244可以是支持SDI(英文全称：Serial Digital Interface，中文全称：数字分量串行接口)、HDMI(英文全称：High Definition Multimedia Interface，中文全称：高清多媒体接口)、VGA、CVBS(英文全称：Composite Video Broadcast Signal，中文全称：复合同步视频广播信号)等多种输入源，实现VGA信号高清晰、低码流的编码传输的视频编码器。可选地，在本实施例中视频编码器244功能还可以通过FPGA(中文全称：现场可编程门阵列，英文全称：Field－Programmable Gate Array)器件实现，通过FPGA器件采集模数转换器242传输进来的数字信号，然后采用H.264数字视频压缩标准对其进行压缩，从而提高远程访问通道24的并行处理速度、分辨率兼容灵活性。

通过多计算机切换装置20进行多通道远程访问时，可在多个被访问服务器界面中选取需要的界面，因此远程访问通道24还可以包括视频模拟开关246。应当理解的是，视频模拟开关246可以为多个，每个视频模拟开关246的输出线路的数量与远程访问通道24的通道数量相同，每个视频模拟开关246分别通过每一输出线路与每个视频编码器244连接。

可选地，本实施例中的视频模拟开关246可以采用EL4544IGZ型号，其芯片具有32路RGB模拟差分信号输入和5路单端信号输出(以远程访问通道24的数量为5个为例)，通过配置内部寄存器，可以将32个RGB模拟差分信号输入中的任意1个选路输出到5路单端信号输出中。其中，32个RGB模拟差分信号输入分别与远程视频信号端口25连接，5路单端信号输出中的每一路分别与每个视频编码器244连接。

可选地，本实施例中的远程视频信号端口25可以是VGA接口、数字视频接口(英文全称：Digital Visual Interface，英文缩写：DVI)、HDMI接口或其他类型的视频信号接口。

在通过远程访问通道24获得被访问服务器的被访问服务器界面的输出数字信号后，除了将其传输至访问端，还可以在多计算机切换装置20的本地进行界面显示，以方便操作人员进行本地操作。则本实施例中的多计算机切换装置20还可以包括图形显示硬件28，图形显示硬件28通过高速局部总线与处理器21连接，一体化显示器接口22与该图形显示硬件28连接。图形显示硬件28在处理器21的控制下负责装置设置界面或被访问服务器界面的对应帧缓存的刷新显示。

可选地，本实施例中的图形显示硬件28可以是但不限于是型号为S1D13305的专业图形显卡芯片。

网络接口26通过网关设备与访问端通信连接。其中，网关设备可以是路由器、交换机等。可选地，网络接口26可以是RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口(英文全称：(Fiber Distributed Data Interface)等以太网接口或其他类型的网络接口。

应当理解是，在进行远程访问时除了被访问服务器界面的视频数据传输及处理，还需要对控制数据等其他业务数据进行传输及处理。可选地，本实施例的多计算机切换装置20还包括用于对视频数据之外的其他业务数据进行传输的通信控制模块。

通信控制模块连接在处理器21和通讯接口模块(英文全称：Communication Interface Module，英文缩写：CIM)之间，用于进行键盘、鼠标、虚拟媒体等数据的链路选择和转发。该数据可以包括上行数据和下行数据。对应下行数据包括：访问端抓取的HID(英文全称：Human Interface Device，中文全称：人机接口设备)数据传输至处理器21，处理器21通过高速局部总线将HID数据发送至通信控制模块，通信控制模块根据访问端的端口将HID数据下发至该端口对应的通讯接口模块。对应上行数据包括：通讯接口模块将键盘灯报告、音频、虚拟媒体等数据上传至通信控制模块，通信控制模块将其转发至处理器21，再通过网络发送至访问端。本实施例中的通讯接口模块可以是多个485端口，其中，多个可以是32个或其他数量。

请参考图4，图4为本申请实施例提供的又一种多计算机切换装置的结构框图。

多计算机切换装置30包括多计算机切换装置20的相应部件，与多计算机切换装置20不同的是，多计算机切换装置30还包括本地视频信号端口31、本地输入设备接口32。

本地视频信号端口31通过图形显示硬件28与处理器21连接，其用于将装置设置界面或被访问服务器界面输出给外接的本地显示器。

本地输入设备接口32通过PS/2控制器27与处理器21连接，其用于将与本地显示器配套的本地输入设备的控制信息传输至处理器21。

应当理解的是，操作人员可以通过本地显示器、本地输入设备对多计算机切换装置30进行独立操作，也可以通过一体化显示器11、一体化输入设备12对多计算机切换装置30进行独立操作。

可选地，操作人员还可以将其他多计算机切换装置30的远程视频信号端口25接入至本多计算机切换装置30的本地视频信号端口31，从而进行级联操作，增加远程访问的通道数量。

进一步地，为了使被访问服务器界面或装置设置界面能够同时通过本地显示器或一体化显示器11进行显示，多计算机切换装置30还包括视频分配器33，视频分配器33分别与本地视频信号端口31、一体化显示器接口22、每个视频模拟开关246的每一输出线路以及图形显示硬件28连接。

上述视频分配器33用于将视频信号的放大，将1路输出数字信号放大成2路信号，以供本地显示器或一体化显示器11进行显示。可选地，本实施例中的视频分配器33的型号可以是但不限于是ISL59833IAZ。

应当理解的是，现在的输入输出设备除了PS/2类型，还有可能为USB接口类型。因此多计算机切换装置30还可以包括一体化前置USB接口34、本地USB接口35及USB集线器36，一体化前置USB接口34、本地USB接口35通过USB集线器36与处理器21连接。

操作人员可以通过一体化前置USB接口34外接键盘、鼠标等设备，本地USB接口35可以是用于外接与本地显示器配套使用的鼠标、键盘等输入输出设备，其USB接口数量可以是多个。

可选地，本实施例中USB集线器36可以是但不限于是型号为GL850G的USB集线器。

综上所述，本申请实施例提供了一种多远程通道的多计算机切换装置及电子设备，所述装置处理器、一体化显示器接口、一体化输入设备接口、多个远程访问通道、多个远程视频信号端口以及网络接口；所述一体化显示器接口通过局部总线与所述处理器连接，用于外接一体化显示器，所述一体化显示器用于显示装置设置界面或被访问服务器界面；所述一体化输入设备接口与所述处理器连接，用于外接所述一体化输入设备，以通过所述一体化输入设备控制所述多远程通道的多计算机切换装置；所述多个远程访问通道通过所述局部总线与所述处理器连接，每个远程访问通道分别与所述多个远程视频信号端口中的每个远程视频信号端口连接，所述多个远程视频信号端口用于接收被访问服务器传输来的服务器视频信号，并通过所述多个远程访问通道将所述服务器视频信号转换为输出数字信号；所述网络接口用于通过网关设备与访问端通信连接，用于将所述输出数字信号发送至所述访问端。

在上述实现过程中，在传统机架式KVM装置中集成多个远程视频信号端口，通过每个远程访问通道分别与多个远程视频信号端口连接，从而接收被访问服务器传输来的服务器视频信号，实现数字式KVM的多通道远程访问功能，避免在需要通过数字式KVM进行多通道远程访问时还要配置一台对应的传统机架式KVM进行本地操作，从而缓解了现有数字式KVM的机柜空间占用大、配套成本高的问题。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。