基于hdmi信號的多路擴展電路、裝置及顯示系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于HDMI信號的多路擴展電路、裝置及顯示系統，包括HDMI輸入接口、HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片和多路HDMI輸出接口；所述HDMI輸入接口用于插接外部的HDMI信號源，輸出HDMI信號至HDMI高速信號分離芯片，并通過多通道選通芯片進行控制信號的交互；主控芯片輸出使能信號至所述的HDMI高速信號分離芯片和多通道選通芯片，形成一路或者多路高清數字信號通過一路HDMI輸出接口單一輸出或者通過多路HDMI輸出接口同步輸出。本實用新型通過對HDMI信號進行多路擴展，可以實現一路HDMI信號源對多臺顯示設備同步顯示的支持，滿足了用戶日益多樣化的顯示要求。
【專利說明】基于HDMI信號的多路擴展電路、裝置及顯不系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于信號處理電路【技術領域】，具體地說，是涉及一種基于HDMI信號的多路擴展電路以及基于該信號擴展電路設計的顯示系統。
【背景技術】
[0002]HDMI (High Definition Multimedia Interface),即高清晰度多媒體接口，是一種數字化視頻/音頻接口技術，是適合影像傳輸的專用型數字化接口，可以同時傳送音頻和影像信號，最高數據傳輸速度可達5Gbps。由于具有極高的數據傳輸速率，因此目前已廣泛應用在數字高清電視產品中。
[0003]隨著HDMI技術的快速發展，除了基于HDMI信號的高清數字電視機得到迅速普及以外，業界還出現了越來越多的基于HDMI信號的高清頭戴式顯示產品，顯著增強了畫面的顯示效果，可以讓用戶在家中感受到宛如在影院觀賞到的視覺震撼效果。
[0004]對于目前的HDMI信號源，一般僅提供一路HDMI信號輸出接口，因此只能插接一臺高清顯示設備，在同一時刻只能通過一臺顯示設備播放來自HDMI信號源的高清節目。這種單一的顯示功能，對于家庭中同時配置有高清數字電視機和高清頭戴式顯示產品的用戶來說，在同一時刻只能選擇其一收看高清節目，無法實現二者的同時播放，因而無法滿足家庭中多用戶同時觀看高清節目的需求。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種基于HDMI信號的多路擴展電路，以用于將一路HDMI信號擴展成多路，實現一路HDMI信號源對多臺顯示設備的支持。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現:
[0007]一種基于HDMI信號的多路擴展電路，包括一路HDMI輸入接口、HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片和多路HDMI輸出接口 ；所述HDMI輸入接口，用于插接外部的HDMI信號源，包括用于傳輸高清音視頻數據的HDMI端子和用于傳輸控制信號的控制端子；所述HDMI高速信號分離芯片，連接HDMI輸入接口的HDMI端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據使能信號將接收到的HDMI信號通過一路HDMI輸出接口輸出，或者擴展成多路HDMI信號，通過多路HDMI輸出接口對應輸出；所述多通道選通芯片，連接HDMI輸入接口的控制端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據所述使能信號將HDMI輸入接口的控制端子與其中一路或者多路HDMI輸出接口的控制端子連通；所述主控芯片，連接人機接口，根據用戶操作向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號。
[0008]進一步的，在所述HDMI輸入接口的控制端子中設置有I2C總線端子和熱插拔檢測端子，分別連接所述的多通道選通芯片，通過多通道選通芯片與其中一路或者多路HDMI輸出接口的相應控制端子對應連通，滿足HDMI信號源與其中一臺或者多臺顯示設備之間的控制指令傳輸要求。
[0009]優選的，在所述人機接口中設置有按鍵，所述按鍵通過按鍵電路連接主控芯片，生成操作指令，所述主控芯片根據所述操作指令向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號。
[0010]進一步的，在所述人機接口中還設置有指示燈，連接所述的主控芯片，主控芯片根據所述按鍵閉合的時間長短來控制指示燈的閃爍方式，進而方便用戶觀察當前選擇的工作模式。
[0011]為了滿足頭戴式顯示產品對HDMI信號的接收要求，在所述基于HDMI信號的多路擴展電路中還設置有音頻視頻解碼器，所述HDMI高速信號分離芯片輸出的其中一路HDMI信號經由所述的音頻視頻解碼器傳輸至其中一路HDMI輸出接口，通過所述HDMI輸出接口外接頭戴式顯示產品。
[0012]為了簡化電路結構，所述音頻視頻解碼器優選內置于所述的主控芯片中，即選用集成有音頻視頻解碼器的主控芯片進行系統電路的整體設計。
[0013]本實用新型還提出了一種基于HDMI信號的多路擴展裝置，包括一路HDMI輸入接口、HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片和多路HDMI輸出接口 ；所述HDMI輸入接口，用于插接外部的HDMI信號源，包括用于傳輸高清音視頻數據的HDMI端子和用于傳輸控制信號的控制端子；所述HDMI高速信號分離芯片，連接HDMI輸入接口的HDMI端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據使能信號將接收到的HDMI信號通過一路HDMI輸出接口輸出，或者擴展成多路HDMI信號，通過多路HDMI輸出接口對應輸出；所述多通道選通芯片，連接HDMI輸入接口的控制端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據所述使能信號將HDMI輸入接口的控制端子與其中一路或者多路HDMI輸出接口的控制端子連通；所述主控芯片，連接人機接口，根據用戶操作向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號。
[0014]進一步的，所述裝置還設置有外殼，所述HDMI輸入接口、HDMI輸出接口、人機接口布設在外殼的殼體上，所述HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片內置于外殼中；其中，所述HDMI輸入接口和HDMI輸出接口優選分設在外殼的相對兩個側面上，以方便裝置與HDMI信號源以及不同的顯示設備對應連接。
[0015]基于上述多路擴展裝置，本實用新型還提出了一種顯示系統，包括至少一個第一類顯示設備、至少一個第二類顯示設備以及基于HDMI信號的多路擴展裝置；在所述多路擴展裝置中設置有一路HDMI輸入接口、HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片和多路HDMI輸出接口 ；所述HDMI輸入接口，用于插接外部的HDMI信號源，包括用于傳輸高清音視頻數據的HDMI端子和用于傳輸控制信號的控制端子；所述HDMI高速信號分離芯片，連接HDMI輸入接口的HDMI端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據使能信號將接收到的HDMI信號通過一路HDMI輸出接口輸出，或者擴展成多路HDMI信號，通過多路HDMI輸出接口對應輸出；所述多通道選通芯片，連接HDMI輸入接口的控制端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據所述使能信號將HDMI輸入接口的控制端子與其中一路或者多路HDMI輸出接口的控制端子連通；所述主控芯片，連接人機接口，根據用戶操作向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號；所述第一類顯示設備和第二類顯示設備分別連接多路擴展裝置上的不同HDMI輸出接口。
[0016]優選的，在所述多路擴展裝置上優選設置有兩路HDMI輸出接口，第一路HDMI輸出接口在所述多路擴展裝置內部直接連接HDMI高速信號分離芯片，用于外接一個第一類顯示設備；另外一路HDMI輸出接口在所述多路擴展裝置內部通過音頻視頻解碼器連接HDMI高速信號分離芯片，用于外接一個第二類顯示設備，以滿足不同類型的顯示設備對HDMI信號的不同接收播放要求。
[0017]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型通過對一路HDMI信號源提供的一路HDMI信號進行多路擴展，從而可以實現一路HDMI信號源對多臺高清顯示設備同步顯示的支持，將其配合不同類型的顯示設備，例如電視機和頭戴式顯示產品等一同使用，用戶可以選擇通過電視機播放高清數字節目，或者通過頭戴式顯示產品播放高清數字節目，亦或者通過電視機和頭戴式顯示產品同步播放高清數字節目，從而滿足了用戶日益多樣化的顯示要求。
[0018]結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型所提出的基于HDMI信號的多路擴展電路的一種實施例的電路原理框圖；
[0020]圖2是本實用新型所提出的基于HDMI信號的多路擴展裝置的一種實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0022]本實施例為了達到多臺顯示設備同步播放來自同一路HDMI信號源的高清數字節目的設計目的，基于HDMI信號設計了 一種多路擴展電路，參見圖1所示，主要包括一路HDMI輸入接口、一顆HDMI高速信號分離芯片IC1、一顆多通道選通芯片IC2、一顆主控芯片IC3和多路HDMI輸出接口。其中，HDMI輸入接口用于連接HDMI信號源，接收來自HDMI信號源輸出的HDMI信號，并傳輸HDMI信號源與顯示設備之間通信所需的控制信號，例如總線信號或者熱插拔檢測信號等。為了滿足信號傳輸要求，在所述HDMI輸入接口中設置有用于傳輸高清音視頻數據的HDMI端子HDMI_IN和用于傳輸控制信號的控制端子I2C&HPD_IN。所述HDMI端子HDMI_IN連接HDMI高速信號分離芯片ICl的輸入端IN，將HDMI信號源輸出的HDMI信號傳送至HDMI高速信號分離芯片ICl，通過HDMI高速信號分離芯片ICl將所述HDMI信號傳輸至其中一路HDMI輸出接口，或者對接收到的所述HDMI信號進行多路擴展后，通過多路HDMI輸出接口分別輸出，以滿足多臺顯示設備同步顯示高清數字節目的播放要求。
[0023]為了對所述HDMI高速信號分離芯片ICl的工作模式進行相應控制，在所述HDMI高速信號分離芯片ICl上設置有使能端，以兩路使能端EN1、EN2為例進行說明，參見圖1所示，分別與主控芯片IC3的兩路GPIO 口 GP101、GP102對應連接，接收主控芯片IC3輸出的使能信號，進而確定通過哪一路HDMI輸出接口輸出HDMI信號源提供的HDMI信號。
[0024]以設置有兩路HDMI輸出接口為例進行說明，如圖1所示，此時可以通過對HDMI高速信號分離芯片ICl的兩路使能端EN1、EN2的高低電平狀態進行合理配置，來控制HDMI高速信號分離芯片ICl實現四種輸出模式。具體來講，當不需要HDMI高速信號分離芯片ICl輸出HDMI信號時，主控芯片IC3通過其GP101、GP102分別輸出低電平信號“0”，對應傳輸至HDMI高速信號分離芯片ICl的兩個使能端EN1、EN2，控制HDMI高速信號分離芯片ICl停止輸出HDMI信號；當需要通過HDMI高速信號分離芯片ICl的第一路輸出端OUT_A輸出HDMI信號冊10_么時，主控芯片IC3通過其GPIOl 口輸出高電平“1”，通過其GP102 口輸出低電平“0”，對應傳輸至HDMI高速信號分離芯片ICl的兩個使能端EN1、EN2，控制HDMI高速信號分離芯片ICl輸出HDMI_A信號；當需要通過HDMI高速信號分離芯片ICl的第二路輸出端0UT_B輸出HDMI信號冊10_8時，主控芯片IC3通過其GPIOl 口輸出低電平“0”，通過其GP102 口輸出高電平“1”，對應傳輸至HDMI高速信號分離芯片ICl的兩個使能端EN1、EN2，控制HDMI高速信號分離芯片ICl輸出HDMI_B信號；當需要HDMI高速信號分離芯片ICl輸出兩路HDMI信號時，主控芯片IC3通過其GPIOl、GP102 口分別輸出高電平信號“ 1”，對應傳輸至HDMI高速信號分離芯片ICl的兩個使能端ENl、EN2，控制HDMI高速信號分離芯片ICl將接收到HDMI信號擴展成兩路HDMI_A、HDMI_B，分別通過其兩路輸出端0UT_A、0UT_B輸出。兩路使能信號與HDMI高速信號分離芯片ICl的輸出模式之間的對應關系，可以參見下述真值表。
[0025]
【權利要求】
1.一種基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:包括一路HDMI輸入接口、HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片和多路HDMI輸出接口 ； 所述HDMI輸入接口，用于插接外部的HDMI信號源，包括用于傳輸高清音視頻數據的HDMI端子和用于傳輸控制信號的控制端子； 所述HDMI高速信號分離芯片，連接HDMI輸入接口的HDMI端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據使能信號將接收到的HDMI信號通過一路HDMI輸出接口輸出，或者擴展成多路HDMI信號，通過多路HDMI輸出接口對應輸出； 所述多通道選通芯片，連接HDMI輸入接口的控制端子，并接收主控芯片輸出的使能信號，根據所述使能信號將HDMI輸入接口的控制端子與其中一路或者多路HDMI輸出接口的控制端子連通； 所述主控芯片，連接人機接口，根據用戶操作向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號。
2.根據權利要求1所述的基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:在所述HDMI輸入接口的控制端子中設置有I2C總線端子和熱插拔檢測端子，分別連接所述的多通道選通芯片，通過多通道選通芯片與其中一路或者多路HDMI輸出接口的相應控制端子對應連通。
3.根據權利要求1所述的基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:在所述人機接口中設置有按鍵，所述按鍵通過按鍵電路連接主控芯片，生成操作指令，所述主控芯片根據所述操作指令向所述HDMI高速信號分離芯片和所述多通道選通芯片輸出使能信號。
4.根據權利要求3所述的基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:在所述人機接口中還設置有指示燈，連接所述的主控芯片。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:還包括音頻視頻解碼器，所述HDMI高速信號分離芯片輸出的其中一路HDMI信號經由所述的音頻視頻解碼器傳輸至其中一路HDMI輸出接口。
6.根據權利要求5所述的基于HDMI信號的多路擴展電路，其特征在于:所述音頻視頻解碼器內置于所述的主控芯片中。
7.一種基于HDMI信號的多路擴展裝置，其特征在于:設置有如權利要求1至6中任一項權利要求所述的基于HDMI信號的多路擴展電路。
8.根據權利要求7所述的基于HDMI信號的多路擴展裝置，其特征在于:所述裝置還設置有外殼，所述HDMI輸入接口、HDMI輸出接口、人機接口布設在外殼的殼體上，所述HDMI高速信號分離芯片、多通道選通芯片、主控芯片內置于外殼中；其中，所述HDMI輸入接口和HDMI輸出接口分設在外殼的相對兩個側面上。
9.一種顯示系統，其特征在于:包括至少一個第一類顯示設備、至少一個第二類顯示設備以及如權利要求7或8所述的基于HDMI信號的多路擴展裝置；所述第一類顯示設備和第二類顯示設備分別連接多路擴展裝置上的不同HDMI輸出接口。
10.根據權利要求9所述的顯示系統，其特征在于:在所述多路擴展裝置上設置有兩路HDMI輸出接口，第一路HDMI輸出接口在所述多路擴展裝置內部直接連接HDMI高速信號分離芯片，用于外接一個第一類顯示設備；另外一路HDMI輸出接口在所述多路擴展裝置內部通過音頻視頻解碼器連接HDMI高速信號分離芯片，用于外接一個第二類顯示設備。
【文檔編號】H04N5/765GK203788393SQ201420214235
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】李樹鵬 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司