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一种具有视频切换和音频播放功能的板卡

阅读：37发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种具有视频切换和音频播放功能的板卡专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种具有视频切换和音频播放功能的板卡，包括：处理板、尾板和背板；所述处理板包括：电源模块、FPGA芯片、通信芯片、数模转换器、编译码器、增益调节器、运放加法器和耦合器；尾板包括：视频接口、音频接口和数字交叉矩阵芯片；背板上设置有第一接口，第二接口和第三接口；所述FPGA芯片分别与通信芯片、数模转换器、编译码器和数字交叉矩阵芯片连接，编译码器分别与耦合器和运放加法器连接，运放加法器分别与增益调节器和音频接口连接，数字交叉矩阵芯片还与视频接口连接；本实用新型可以快速的实现多路视频的自动切换，可以使模拟训练过程更加连贯，提高训练效率和效果；还可以使音频信号自动更具情况进行对应告警播报。，下面是一种具有视频切换和音频播放功能的板卡专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，包括：处理板(1)、尾板(2)和背板(3)；所述处理板(1)包括：电源模块(11)、FPGA芯片(12)、通信芯片(13)、数模转换器(14)、编译码器(15)、增益调节器(16)、运放加法器(17)和耦合器(18)；尾板(2)包括：视频接口(21)、音频接口(22)和数字交叉矩阵芯片(23)；背板(3)上设置有用于连接电源模块(11)的第一接口(31)，用于给尾板(2)供电的第二接口(32)和用于与PCIE接口连接的第三接口(33)；所述FPGA芯片(12)分别与通信芯片(13)、数模转换器(14)、编译码器(15)和数字交叉矩阵芯片(23)连接，编译码器(15)分别与耦合器(18)和运放加法器(17)连接，运放加法器(17)分别与增益调节器(16)和音频接口(22)连接，数字交叉矩阵芯片(23)还与视频接口(21)连接。
2.如权利要求1所述的具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，所述视频接口(21)包括输入接口(211)和输出接口(212)；输入接口(211)和输出接口(212)均为多路输入接口(211)和多路输出接口(212)；每一路接口包括三路TMDS差分数据口和一路TMDS时钟。
3.如权利要求2所述的具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，视频切换功能通过数字交叉矩阵芯片(23)将视频接口(21)接入的高速信号转换为低速信号，并将低速信号接入FPGA芯片(12)中对多路视频进行切换，再将切换后的视频信号输出。
4.如权利要求1所述的具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，音频播放功能是通过FPGA芯片(12)将单频告警信号通过数模转换器(14)传转换为模拟信号，再通过增益调节器(16)进行信号放大；输入的音频文件则通过编译码器(15)输出左声道和右声道的音频信号，其中左声道音频信号和放大后的单频告警信号同步传输至耦合器(18)中进行合成，再和右声道音频信号同步通过运放加法器(17)传输至音频接口(22)处输出。
5.如权利要求4所述的具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，所述音频文件通过通信芯片(13)存储和传输。
6.如权利要求1所述的具有视频切换和音频播放功能的板卡，其特征在于，所述视频接口(21)为DVI接口，通信芯片(13)为SPIFLASH，编译码器(15)为CODEC，增益调节器(16)为Gain，运放加法器(17)为APM。

说明书全文

一种具有视频切换和音频播放功能的板卡

技术领域

[0001] 本实用新型涉及CPCI板卡领域，尤其是一种具有视频切换和音频播放功能的板卡。

背景技术

[0002] 在模拟训练系统中，视频切换和音频播放是两种常用的基本功能，在模拟训练过程中，被训练人员需要实时模拟多项环境中的不同技能，因此会要求模拟训练系统能及时的切换不同的场景以便人员能连贯的进行训练。

[0003] 目前，视频切换可购买常用的视频切换器实现；然而，视频切换器需要人工干预，手动拨动开关，不能通过系统软件控制，带来的诸多不便；音频播放也是如此；除此之外，由于购买的设备存在体积、功耗等诸多限制，不利于模拟训练系统的集成。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有视频切换和音频播放功能的板卡；本实用新型解决了在模拟训练时，视频和音频不能自动切换和播放的问题。

[0005] 本实用新型采用的技术方案如下：

[0006] 一种具有视频切换和音频播放功能的板卡，包括：处理板、尾板和背板；所述处理板包括：电源模块、FPGA芯片、通信芯片、数模转换器、编译码器、增益调节器、运放加法器和耦合器；尾板包括：视频接口、音频接口和数字交叉矩阵芯片；背板上设置有用于连接电源模块的第一接口，用于给尾板供电的第二接口和用于与PCIE接口连接的第三接口；所述FPGA芯片分别与通信芯片、数模转换器、编译码器和数字交叉矩阵芯片连接，编译码器分别与耦合器和运放加法器连接，运放加法器分别与增益调节器和音频接口连接，数字交叉矩阵芯片还与视频接口连接。

[0007] 进一步的，所述视频接口包括输入接口和输出接口；输入接口和输出接口均为多路输入接口和多路输出接口；每一路接口包括三路TMDS差分数据口和一路TMDS时钟。

[0008] 上述内容中，输入接口和输出接口的传输线路数量一致。

[0009] 进一步的，视频切换功能通过数字交叉矩阵芯片将视频接口接入的高速信号转换为低速信号，并将低速信号接入FPGA芯片中对多路视频进行切换，再将切换后的视频信号输出。

[0010] 进一步的，音频播放功能是通过FPGA芯片将单频告警信号通过数模转换器传转换为模拟信号，再通过增益调节器进行信号放大；输入的音频文件则通过编译码器输出左声道和右声道的音频信号，其中左声道音频信号和放大后的单频告警信号同步传输至耦合器中进行合成，再和右声道音频信号同步通过运放加法器传输至音频接口处输出。

[0011] 进一步的，所述音频文件通过通信芯片存储和传输。

[0012] 进一步的，所述视频接口为DVI接口，通信芯片为SPIFLASH，编译码器为CODEC，增益调节器为Gain，运放加法器为APM。

[0013] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

[0014] 1、本实用新型通过FPGA芯片和数字交叉矩阵芯片的配合，可以快速的实现多路视频的自动切换，可以使模拟训练过程更加连贯，提高训练效率和效果。

[0015] 2、本实用新型通过FPGA芯片、通信芯片、数模转换器、编译码器、增益调节器、运放加法器和耦合器的配合，可以使音频信号自动更具情况进行对应告警播报。附图说明

[0016] 本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

[0017] 图1是具有视频切换和音频播放功能的板卡结构图。

[0018] 图2是板卡实现视频切换功能结构图。

[0019] 图3是板卡实现音频播放功能结构图。

[0020] 其中，1-处理板；2-尾板；3-背板；11-电源模块；12-FPGA芯片；13-通信芯片；14-数模转换器；15-编译码器；16-增益调节器；17-运放加法器；18-耦合器；21-视频接口；22-音频接口；23-数字交叉矩阵芯片；211-输入接口；212-输出接口；31-第一接口；32-第二接口；33-第三接口。

具体实施方式

[0021] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

[0022] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

[0023] 实施例1

[0024] 一种具有视频切换和音频播放功能的板卡，如图1所示，包括：处理板1、尾板2和背板3。

[0025] 所述处理板1包括：电源模块11、FPGA芯片12、通信芯片13、数模转换器14、编译码器15、增益调节器16、运放加法器17和耦合器18；尾板2包括：视频接口21、音频接口22和数字交叉矩阵芯片23；背板3上设置有用于连接电源模块11的第一接口31，用于给尾板2供电的第二接口32和用于与PCIE接口连接的第三接口33。

[0026] 所述FPGA芯片12分别与通信芯片13、数模转换器14、编译码器15和数字交叉矩阵芯片23连接，编译码器15分别与耦合器18和运放加法器17连接，运放加法器17分别与增益调节器16和音频接口22连接，数字交叉矩阵芯片23还与视频接口21连接。

[0027] 其中，通过数字交叉矩阵芯片23和FPGA芯片12可以实现视频切换功能，如图2所示，具体为：视频文件通过视频接口21传输至数字交叉矩阵芯片23中；本实施例中，视频接口21包括输入接口211和输出接口212；输入接口211和输出接口212均为多路输入接口211和多路输出接口212；每一路接口包括三路TMDS差分数据口和一路TMDS时钟，即通过输入接口211可以同时输入多个视频信号，优选的，可以同时输入4个视频信号；当视频信号进入数字交叉矩阵芯片23中后，数字交叉矩阵芯片23会将高速的视频信号转换为低速信号，再将转换后的视频信号传输至FPGA芯片12中，FPGA芯片12通过逻辑运算可以将接收到的多路视频信号根据需要进行自动的切换，并将切换后的视频信号通过输出接口212传输至显示设备上；所述视频接口21可以选用DVI接口。

[0028] 而通过FPGA芯片12、数模转换器14、增益调节器16、编译码器15、耦合器18、运放加法器17、通信芯片13和音频接口22可以实现音频播放的功能，本实施例中，以告警语音提示为例，如图3所示，具体为：告警用语音文件会保存在通信芯片13中等候调用，在语音文件被调用后，被调用的语音信号会被传输至编译码器15中，编译码器15会将接收到的语音信号解码并输出为左右两声道的音频信号；同时FPGA芯片12还会生成一个单频告警信号，该信号会通过数模转换器14转换为模拟信号，被转换后的模拟信号会通过增益调节器16进行信号放大；此时，被放大的告警信号和被解码的语音信号的左声道信号同步进入到耦合器18中，通过耦合器18进行合成，该合成的语音信号会和右声道信号同步进入运放加法器17中进行信号放大并输出到音频接口22处，本实施例中，音频接口22为3.5mm TIP-RING接口，可以连接具有外放功能的设备将音频信号播放出；本实施例中，通信芯片13为SPIFLASH，编译码器15为CODEC，增益调节器16为Gain，运放加法器17为APM。

[0029] 在实际使用时，用户可以将本实用新型中的卡板通过第三接口33与PCIE接口连接，可以将其他设备上发出的命令信息传输至卡板中，在卡板接收到命令信息后，会根据命令信息进行进一步的操作；若命令信息是进行视频切换，则卡板会将输入的多路视频信号数字交叉矩阵芯片23和FPGA芯片12进行切换，并在输出至显示设备中；若命令信息是发出告警音频提醒，则卡板会将预存的音频文件通过编译码器15将接收到的语音信号解码并输出为左右两声道的音频信号；再和由FPGA芯片12生成的并通过数模转换并放大后的单频告警信号同步进入到耦合器18中，通过耦合器18进行合成，该合成的语音信号会和右声道信号同步进入运放加法器17中进行信号放大并输出到音频接口22，并由和音频接口22连接的播放设备将告警音频播放出去。

[0030] 本实用新型通过FPGA芯片12和数字交叉矩阵芯片23的配合，可以快速的实现多路视频的自动切换，通过FPGA芯片12、通信芯片13、数模转换器14、编译码器15、增益调节器16、运放加法器17和耦合器18的配合，可以使音频信号自动更具情况进行对应告警播报，有效的解决了在模拟训练中需要人工进行视频切换和音频播放的问题，使模拟训练更加高效。

[0031] 本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

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