一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器的制作方法

本实用新型涉及光纤延长器技术，特别是一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器，能够将视频信号传输距离从60公里提高到80公里。

背景技术：

现有的光纤延长器在提高通讯和控制讯号稳定可靠性和传输距离方面均取得了一些成效，其结构包括发送端装置和接收端装置，发送端装置和接收端装置通过光缆连接，发送端装置包括依次连接的发送端输入信号模块、发送端输入信号前期处理模块、发送端时分复用编解码装置和发送端sfp模块，接收端装置包括依次连接的接收端sfp模块、接收端时分复用编解码装置、接收端输出信号前期处理模块和接收端输出信号模块。光纤延长器包括上架式结构。发送端装置和接收端装置均采用核心板和扩展板分离结构。上架式结构既具有用于发送端装置的第一容纳腔，又具有用于接收端装置的第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔并列设置在上架壳体中，上架壳体的左侧和右侧均设置有上架安装挂耳，当发送端装置推送入所述第一容纳腔后，通过松不脱螺钉将发送端装置的发送端输入端口板与上架壳体相连接，当接收端装置推送入第二容纳腔后，通过松不脱螺钉将接收端装置的接收端输出端口板与上架壳体相连接。发送端装置和接收端装置均采用核心板和扩展板分离结构，呈上下层分布，核心板在下层，扩展板在上层，通过插针形式实现供电和信号通讯，核心板承载fpga模块即大规模可编程逻辑模块以完成各种输入信号的编码和解码，还承载vga视频信号和音频信号输入和处理模块，完成视频信号和音频信号的编码及行场同步信号提取，并且还承载sfp模块以完成光电信号转换和传输；扩展板承载ps/2键鼠信号模块以完成ps/2信号的电平转换，还承载rs232或rs485串口信号模块，完成rs232或rs485串口信号的电平转换。虽然现有的光纤延长器具有实用性成效，但是本发明人认为其功能和结构仍然有待增加或改善，例如增加双机切换和远程传输中的级联功能等等。有鉴于此，本发明人完成了本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器，能够将视频信号传输距离从60公里提高到80公里。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器，其特征在于，包括位于本地设备布局中的发送端和位于远程设备布局中的若干个级联接收端，所述发送端通过光纤连接所述若干个级联接收端中的第一级接收端，所述发送端设置有用于分别连接主机a的发送端dvi视频a接口和发送端音频a接口，所述发送端设置有用于分别连接主机b的发送端dvi视频b接口和发送端音频b接口，所述发送端设置有发送端供电接口、发送端视频指示灯、发送端光纤指示灯和发送端电源指示灯，所述级联接收端设置有接收端a/b机切换按钮和连接显示器的接收端视频dvi输出接口以及连接音箱的接收端音频输出接口，所述级联接收端设置有2个级联接口，以及接收端a机指示灯、接收端b机指示灯、接收端控制指示灯、接收端视频指示灯、接收端光纤指示灯、接收端电源指示灯和接收端供电接口。

所述第一级接收端具有接收端级联1接口和接收端级联2接口，所述接收端级联1接口连接第二级接收端级联2接口，第二级接收端级联1接口连接第三级接收端级联2接口，依次类推进行多级级联。

所述发送端设置有2个发送端usb接口，其一连接所述主机a，其二连接所述主机b。

所述级联接收端设置有2个接收端usb接口，其一连接键盘，其二连接鼠标。

所述光纤一端连接发送端光纤模块接口，另一端连接接收端光纤模块接口。

所述发送端设置有发送端开关，发送端电源指示灯，发送端a机指示灯，发送端b机指示灯，以及发送端显示器指示灯。

所述接收端设置有接收端开关，接收端电源指示灯，接收端a机指示灯，接收端b机指示灯，以及接收端显示器指示灯。

所述接收端设置有接收端主从开关。

所述发送端安装于上架式结构中，所述上架式结构既有用于容纳发送端的第一容纳腔，又具有用于扩展装置的扩展第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔并列设置在上架壳体中，所述上架壳体的左侧和右侧均设置有上架安装挂耳，当发送端推送入所述第一容纳腔后，通过松不脱螺钉将发送端输入端口板与所述上架壳体相连接。

所述接收端为桌面式布局。

本实用新型的技术效果如下：本实用新型一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器，能够在实现长距离，低延时，抗干扰的可靠传输的同时，还可以实现切换功能和级联功能，信号稳定可靠，定制灵活，维护检修方便等优点。本发明人特别在此指出，该实用新型采用了大功率光模块来提高其传输距离，经过测试将距离提高到80公里，满足了绝大部分的应用场景。同时，该新型采用了fpga编码来提高处理速度，尤其对显示信号，也对usb信号进行了新的编码，从而解决了半双工的协议远距离传输时间上的响应问题。另外，该新型还采用了全数字无压缩技术，大大缩短了数据解码的时间，从而将延时控制在100ms以内。该新型采用了光纤传输技术、差分传输技术、核心板和扩展板分离设计、fgpa编码相结合的开发形式，实现了传输距离长，延时低，抗干扰，信号稳定可靠，维护检修方便等优点。

该实用新型采用上架式结构设计，所述发送端安装在所述上架壳体内，并且可独立抽取，接收端为桌面式；安装维护十分方便。所述上架安装挂耳通过螺钉固定到所述上架机壳上；所述上架机壳可通过所述上架安装挂耳安装到19英寸标准机柜中；所述发送端可通过两侧的所述松不脱螺钉固定到所述上架机壳中；所述发送端通过松开所述松不脱螺钉可轻易从所述上架机壳上独立抽取；所述发送端输入输出接口可根据实际需要灵活定制。

该新型采用整体核心板设计，通过插针形式实现供电和信号通讯。承载大规模可编程逻辑模块，完成各种输入信号的编码和解码；承载dvi视频信号和音频信号输入和处理模块，完成视频信号和音频信号的编码及行场同步信号提取；还承载sfp模块，完成光电信号转换和传输。扩展板承载usb键鼠信号模块，完成usb信号的电平转换；承载级联信号模块，完成级联信号的电平转换；这一设计增加了用户定制接口的灵活性，满足大部分用户的实际需求，大大降低了用户定制产品的费用。还可以引入非标准类型的接口，解决了很多实际问题。

附图说明

图1是实施本实用新型一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器结构示意图。图1中包括本地设备布局和远程设备布局，远程设备布局中包括三级级联，第一级，第二级，第三级。本地为发送端，远程均为接收端。

图2是图1中发送端前面板和接收端前面板的结构示意图。图2中左侧为发送端，右侧为接收端。

图3是用于图1中发送端的上架结构示意图。图3中上部为上架的前视结构，图3中下部为上架的后视结构，图3中的上架带有扩展腔即扩展第二容腔63。

附图标记列示如下：1-发送端；2-接收端；3-主机a；4-主机b；5-主机a视频输入线；6-主机a音频输入线；7-主机a的usb输入线；8-发送端dvi视频a接口；9-发送端dvi视频b接口；10-发送端光纤模块接口；11-发送端音频a接口；12-发送端音频b接口；13-发送端usb接口；14-发送端usb接口；15-发送端视频指示灯；16-发送端光纤指示灯；17-发送端电源指示灯；18-发送端供电接口；19-发送端主机b视频输入线；20-发送端主机b音频输入线；21-发送端主机b的usb输入线；22-光纤线；23-接收端a机指示灯；24-接收端b机指示灯；25-接收端控制指示灯；26-接收端a/b机切换按钮；27-接收端级联1接口；28-接收端级联2接口。29-接收端视频dvi输出接口；30-接收端光纤模块接口；31-接收端音频输出接口；32-接收端主从开关；33-接收端usb接口；34-接收端usb接口；35-接收端视频指示灯；36-接收端光纤指示灯；37-接收端电源指示灯；38-接收端供电接口；39-显示器；40-音箱；41-键盘；42-鼠标；43-级联线；44-级联线；45-第二级接收端；46-第三级接收端；47-第二级接收端级联1接口；48-第二级接收端级联2接口；49-第三级接收端级联1接口；50-第三级接收端级联2接口。

51-发送端开关；52发送端电源指示灯；53-发送端a机指示灯；54-发送端b机指示灯；55-发送端显示器指示灯；56-接收端开关；57-接收端电源指示灯；58-接收端a机指示灯；59-接收端b机指示灯；60-接收端显示器指示灯。

61-上架安装挂耳；62-上架壳体；63-扩展第二容纳腔；64-松不脱螺钉。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图3)和实施例对本实用新型进行说明。

图1是实施本实用新型一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器结构示意图。图2是图1中发送端前面板和接收端前面板的结构示意图。图3是用于图1中发送端的上架结构示意图。参考图1至图3所示，一种具有双机切换与级联功能的光纤视频延长器，包括位于本地设备布局中的发送端1和位于远程设备布局中的若干个级联接收端(例如接收端2，第二级接收端45，第三级接收端46)，所述发送端1通过光纤(例如光纤线22)连接所述若干个级联接收端中的第一级接收端(接收端2)，所述发送端1设置有用于分别连接主机a3的发送端dvi视频a接口8和发送端音频a接口11，所述发送端1设置有用于分别连接主机b4的发送端dvi视频b接口9和发送端音频b接口12，所述发送端1设置有发送端供电接口18、发送端视频指示灯15、发送端光纤指示灯16和发送端电源指示灯17，所述级联接收端设置有接收端a/b机切换按钮26和连接显示器39的接收端视频dvi输出接口29以及连接音箱40的接收端音频输出接口31，所述级联接收端设置有2个级联接口(例如第一级有接收端级联1接口27和接收端级联2接口28，第二级有接收端级联1接口47和接收端级联2接口48，第三级有接收端级联1接口49和接收端级联2接口50)，以及接收端a机指示灯23、接收端b机指示灯24、接收端控制指示灯25、接收端视频指示灯35、接收端光纤指示灯36、接收端电源指示灯37和接收端供电接口38。

所述第一级接收端具有接收端级联1接口27和接收端级联2接口28，所述接收端级联1接口27连接第二级接收端级联2接口48，第二级接收端级联1接口47连接第三级接收端级联2接口50，依次类推进行多级级联。所述发送端1设置有2个发送端usb接口(例如，发送端usb接口13，发送端usb接口14)，其一连接所述主机a3，其二连接所述主机b4。所述级联接收端设置有2个接收端usb接口(例如，接收端usb接口33，接收端usb接口34)，其一连接键盘41，其二连接鼠标42。所述光纤一端连接发送端光纤模块接口10，另一端连接接收端光纤模块接口30。所述发送端1设置有发送端开关51，发送端电源指示灯52，发送端a机指示灯53，发送端b机指示灯54，以及发送端显示器指示灯55。所述接收端设置有接收端开关56，接收端电源指示灯57，接收端a机指示灯58，接收端b机指示灯59，以及接收端显示器指示灯60。所述接收端设置有接收端主从开关32。所述发送端1安装于上架式结构中，所述上架式结构既有用于容纳发送端1的第一容纳腔，又具有用于扩展装置的扩展第二容纳腔63，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔63并列设置在上架壳体62中，所述上架壳体62的左侧和右侧均设置有上架安装挂耳61，当发送端1推送入所述第一容纳腔后，通过松不脱螺钉64将发送端输入端口板与所述上架壳体62相连接。所述接收端为桌面式布局。

一种可双路切换且可级联的光纤视频延长器，包括发送端装置和接收端装置，所述发送端装置和接收端装置通过光缆连接，所述发送端装置包括依次连接的发送端输入信号模块、发送端输入信号前期处理模块、发送端时分复用编解码装置和发送端sfp模块，所述接收端装置包括依次连接的接收端sfp模块、接收端时分复用编解码装置、接收端输出信号前期处理模块和接收端输出信号模块以及切换模块和级联模块。所述光纤延长器包括上架式结构，所述上架式结构既有用于发送端装置的第一容纳腔，又具有用于扩展装置的第二容纳腔，所述接收端装置为桌面式；所述第一容纳腔和所述第二容纳腔并列设置在上架壳体中，所述上架壳体的左侧和右侧均设置有上架安装挂耳，当发送端装置推送入所述第一容纳腔后，通过松不脱螺钉将发送端装置的发送端输入端口板与所述上架壳体相连接。所述发送端装置和接收端装置均采用整板结构，通过插针形式实现供电通讯，核心板承载fpga模块即大规模可编程逻辑模块以完成各种输入信号的编码和解码，还承载dvi视频信号和音频信号输入和处理模块，完成视频信号和音频信号的编码及行场同步信号提取，并且还承载sfp模块以完成光电信号转换和传输；承载usb信号传输模块；承载a/b机切换转换模块；承载级联控制传输模块。

所述发送端时分复用编解码装置和所述接收端时分复用编解码装置均包括fpga模块即大规模可编程逻辑模块。所述发送端时分复用编解码装置连接所述发送端sfp模块的电信号输入端，所述光缆的一端连接所述发送端sfp模块的光信号输出端，所述光缆的另一端连接所述接收端sfp模块的光信号输入端，所述接收端sfp模块的电信号输出端连接所述接收端时分复用编解码装置。所述发送端输入信号模块包括第一输入端口、第二输入端口、第三输入端口；所述第一输入端口为usb键盘或鼠标输入端口，所述第二输入端口为音频信号输入端口，所述第三输入端口为视频信号输入端口。所述发送端输入信号前期处理模块包括相互并列分布的发送端usb接口电平转换器、音频信号编码器、视频信号编码器和行场同步信号提取模块，所述发送端usb接口电平转换器连接所述第一输入端口，所述音频信号编码器连接所述第二输入端口，所述视频信号编码器和行场同步信号提取模块均连接所述第三输入端口，所述发送端usb接口电平转换器、音频信号编码器、视频信号编码器和行场同步信号提取模块分别连接所述发送端时分复用编解码装置。所述接收端输出信号前期处理模块包括相互并列分布且分别连接于所述接收端时分复用编解码装置的接收端usb接口电平转换器、接收端级联信号模块、音频信号解码器、音频信号功率输出模块、视频信号解码器、rgb信号整形模块和行场同步信号恢复模块。所述接收端输出信号模块包括相互并列分布的第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和/或第四输出端口，所述接收端usb接口电平转换器连接所述第一输出端口，所述接收端级联信号模块连接所述第二输出端口，所述音频信号解码器和音频信号功率输出模块均连接所述第三输出端口，所述视频信号解码器、rgb信号整形模块和行场同步信号恢复模块均连接所述第四输出端口；所述视频信号为dvi视频信号。所述发送端时分复用编解码装置和所述接收端时分复用编解码装置均设置有差分传输模块。

一种可双路切换且可级联的光纤视频延长器，不但能够通过光纤实现长距离，低延时，抗干扰的可靠传输，并且可以双路实现切换功能，通过级联，实现a系与b系的切换(注a系或b系可以是2路，3路或更多路显示，理论上可达64路显示)，集延长与切换功能于一体。其特征在于，包括发送端装置和接收端装置，所述发送端装置和接收端装置通过光缆连接，所述发送端装置包括依次连接的发送端输入信号模块、发送端输入信号前期处理模块、发送端时分复用编解码装置和发送端sfp模块，所述接收端装置包括依次连接的接收端sfp模块、接收端时分复用编解码装置、接收端输出信号前期处理模块和接收端输出信号模块、切换模块、级联模块。所述光纤延长器包括上架式结构和可抽取结构。

图1是实施本实用新型一种可双机切换与级联功能的光纤视频延长器的应用示意图。如图1所示：将a主机3通过主机a视频输入线5与发送端dvi视频a接口8连接；通过主机a音频输入线6与发送端音频a接口11连接；通过发送端主机ausb输入线7与发送端usb接口13连接。将b主机4通过主机b视频输入线19与发送端发送端dvi视频b接口9连接；通过发送端主机b音频输入线20与发送端音频b接口12连接；通过发送端主机busb输入线21与发送端usb接口14连接。将接收端2上的接收端视频dvi输出接口29通过与显示器39连接；将接收单音频输出接口31与音箱40连接，将接收端usb接口33与键盘41连接，将接收端usb接口与鼠标42连接。

将发送端1上的发送端光纤模块接口10与接收端2上的接收端光纤模块端口30通过光纤线22连接。通过接收端a/b机切换按钮26选择切换即可对本地a机或b机操作与查看。将第一级接收端2设备的级联1接口27与第二级接收端45设备的级联2接口48通过级联线43连接；将第二级接收端45设备的级联1接口47与第三级接收端46设备的级联2接口50通过级联线44连接，即可完成级联功能。同样方法，最多可连接32路接收端设备。

图3是实施本实用新型一种可双机切换与级联功能的光纤视频延长器的1u上架示意图。所述上架式结构既具有用于发送端装置1的第一容纳腔，又具有用于扩展装置的第二容纳腔63，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔并列设置在上架壳体62中，所述上架壳体62的左侧和右侧均设置有上架安装挂耳61，当发送端装置1推送入所述第一容纳腔后，通过上架壳体62背面的松不脱螺钉64，将发送端装置1与上架壳体62相连接。

根据本实用新型开发的产品能够具有以下特点：1.该新型的传输距离达80公里，且延时小于100ms：该实用新型采用了大功率光模块来提高其传输距离，经过测试将距离提高到60公里，满足了绝大部分的应用场景。同时，该新型采用了fpga编码来提高处理速度，尤其对显示信号，也对usb信号进行了新的编码，从而解决了半双工的协议远距离传输时间上的相应问题。另外，该新型还采用了全数字无压缩技术，大大缩短了数据解码的时间，从而将延时控制在100ms以内。2.该新型传输信号抗干扰，不易失真：全数字无压缩技术可以支持高分辨率运动和静止图像无失真传输，克服了常规的模拟信号放大延长器夺多路信号同时传输的交叉干扰，传输质量低劣，稳定性不高等缺点，并且支持并行传输。另外，该新型还采用了差分传输技术，时序定位准确，能有效抑制电磁干扰，噪声对信号的逻辑意义不会产生影响，抗干扰能力强。3.独特的电源方案：该新型选用了高质量的滤波器，将输入电源有效过滤，提高供电品质，再经过装用的工业级电源，为核心部件提供稳定可靠的供电。针对浪涌、静电、脉冲群、绝缘耐压、绝缘电阻的要求，都做了各种测试，并对主板各种接口信号做了防护设计。

本技术的基本原理如下：发送端将输入的usb键盘鼠标信号、音频的模拟信号、dvi视频信号进行电平转换、编码、信号提取处理，再由大规模可编辑逻辑模块对不同信号进行编解码并将模拟信号转变为数字信号后进行差分传输，通过光纤模块(sfp)转为电信号传输到接收端,接收端再将这些信号按之前顺序逆向处理后输出到设备终端，从而实现远程操作和监控的目的。

本技术各种信号的处理过程如下：①usb键盘鼠标信号，usb键盘鼠标信号输入到发送端后，发送端先对其进行usb接口电平转换，然后由大规模可编程逻辑模块对其进行编码操作转为数字信号后由光纤信号转为电信号传输到接收端光线模块。接收端光纤模块将其传输到大规模可编程逻辑模块进行解码后再经过usb接口电平转换输出到设备终端。②音频信号，音频信号输入到发送端后，发送端先对其进行一次音频信号编码，然后由大规模可编程逻辑模块对其进行二次编码将模拟信号转为数字信号后由光纤信号转为电信号传输到接收端光线模块。接收端光纤模块将其传输到大规模可编程逻辑模块进行一次解码将数字信号转为模拟信号，然后经过二次解码输出到设备终端。③dvi视频信号，dvi视频信号输入到发送端后，发送端先对其进行一次视频信号编码同时对行场同步信号提取，然后由大规模可编程逻辑模块对其进行二次编码将模拟信号转为数字信号后由光纤信号转为电信号传输到接收端光纤模块。接收端光纤模块将其传输到大规模可编程逻辑模块进行一次解码将数字信号转为模拟信号，然后经过二次解码同时对行场同步信号提取并修整rgb信号，最终输出到显示终端。本技术采用了工业级标准的iu上架式结构设计，安装方便，有利于维护和更换。内部结构分布合理，层次清晰。在结构上采用了核心板和扩展板分离的独特设计，核心板用来传输视频、音频等必须信号，扩展板则用来传输鼠标、键盘、串口等其他信号，扩展板还可以单独定制接口以满足各种应用需求，非常灵活方便。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。