CN107493462B - 视频处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括：数据及充电口、直流充电口、数据接口、电源开关、充电管理模块、主处理器、视频接收器、视频处理模块；电源开关检测数据及充电口、直流充电口是否传输电能，并根据检测结果将数据及充电口或直流充电口与充电管理模块导通，充电管理模块在与数据及充电口或直流充电口导通后，使用数据及充电口或直流充电口为电池充电；主处理器控制视频接收器检测数据及充电口、数据口是否传输视频数据，并根据检测结果接收一路视频数据，并发送给视频处理模块以进行处理。本发明的电子设备，数据及充电口与直流充电口相配合，实现电子设备的充电功能，数据及充电口与数据接口相配合，实现电子设备的视频处理功能。

Description

视频处理设备
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种视频处理设备。
背景技术
带内置电池的视频处理设备通常由于功耗较大，设备上会专门配置一个直流(DC)充电口用于充电，该充电口不和视频处理设备上的数据接口复用。例如，某投影仪上设置有一DC充电口以及一个USB-A(USB Type A，A类型USB)接口作为数据接口，常规情况下该USB-A接口的充电能力不足以支持大电流对投影仪的大容量电池充电。
随着USB-C(USB Type C，C类型USB)接口的推广，其可以充电和高速数据功能同时复用，对于低功耗小容量内置电池的视频处理设备来说基本能满足需求。对于大容量内置电池且具有USB-C接口的视频处理设备，例如投影仪来说，由于较长的充电时间会影响到用户对USB-C接口的数据功能使用，所以仍然需要保留单独的DC充电口；并且由于USB-C充电可以连接通用的充电器，则通过USB-C接口充电的功能也会同时存在。
同时，即便通过DC充电口替换USB-C口充电，USB-C接口用于接入USB数据、视频数据、音频数据时，不借助专用外部USB-C转视频、音频、其他形态USB口的配件情况下，这些数据功能仍然无法同时接入。这种外部的转接配件对于用户来说存在携带不便和遗忘携带的情况，为了解决这些数据功能的同时接入，视频处理设备自身需要对外部物理接口和内部数据通道同时进行扩展：外部物理接口的扩展表现为增加USB-C口和USB-A口，内部数据通道的扩展表现为扩展视频、音频和USB数据通道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种视频处理设备,以自动切换使用视频处理设备上充电接口对视频处理设备进行充电，并扩展多个外部数据接口和内部数据通道实现多种数据功能的同时接入。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种视频处理设备，所述视频处理设备中置入电池，所述视频处理设备包括：数据及充电口、直流充电口、数据接口、电源开关、充电管理模块、主处理器、视频接收器、视频处理模块；所述数据及充电口用于传输电能或传输视频数据；所述直流充电口用于传输电能；所述数据接口用于传输所述视频数据；所述电源开关检测所述数据及充电口、所述直流充电口是否传输电能，并根据检测结果将所述数据及充电口或所述直流充电口与所述充电管理模块导通，所述充电管理模块在与所述数据及充电口或所述直流充电口导通后，使用所述数据及充电口或所述直流充电口为所述电池充电；所述主处理器控制所述视频接收器检测所述数据及充电口、所述数据接口是否传输视频数据，并根据检测结果接收一路视频数据，并发送给所述视频处理模块以进行处理。
可选地，前述的视频处理设备，所述电源开关包括门限检测电路、反相器、比较器、开关管；所述门限检测电路检测所述数据及充电口的电位；所述反相器获取所述数据充电口的电位或所述直流充电口的电位并输入对应的反相电位；所述比较器将所述数据充电口的反相电位与所述直流充电口的电位进行比较，或将所述数据充电口的电位与所述直流充电口的反相电位进行比较，比较结果电位控制所述开关管的打开或闭合；所述开关管的打开或闭合造成所述数据及充电口、所述直流充电口与所述充电管理模块之间的导通或断开。
可选地，前述的视频处理设备，所述数据及充电口、所述数据接口还用于传输接口协议数据；所述主处理器用于处理所述数据及充电口、所述数据接口传输的所述接口协议数据。
可选地，前述的视频处理设备，还包括：接口控制器、高速数据开关交叉阵列；所述接口控制器控制所述高速数据开关交叉阵列对所述数据及充电口进行检测，在检测到所述数据及充电口传输所述接口协议数据时将其传输至所述主处理器，在检测到所述数据及充电口传输所述视频数据时将其传输至所述视频接收器。
可选地，前述的视频处理设备，所述数据及充电口通过配置通道信号脚获取电能，所述接口控制器与所述数据及充电口之间存在电源线，所述接口控制器通过所述电源线获取所述配置通道信号脚传输的电能并传输给所述充电管理模块。
可选地，前述的视频处理设备，还包括第一转接芯片、第二转接芯片；所述视频接收器用于接收高清晰度多媒体接口视频；所述数据及充电口接收的视频数据为视频接口视频，所述第一转接芯片将所述视频接口视频转换为所述高清晰度多媒体接口视频后发送给所述视频接收器；所述数据接口接收的视频数据为移动终端高清影音标准接口视频，所述第二转接芯片将所述移动终端高清影音标准接口视频转换为所述高清晰度多媒体接口视频后发送给所述视频接收器。
可选地，前述的视频处理设备，所述数据接口数量为多个。
可选地，前述的视频处理设备，所述视频处理模块为光学投影模块。
根据以上技术方案，可知本发明的视频处理设备至少具有以下优点：
根据本发明的视频处理设备，同时具有数据及充电口和直流充电口，对数据及充电口和直流充电口检测，当数据及充电口和直流充电口中至少之一传输电能时，则选择接入电能的一个接口将其与充电管理模块导通，以供充电管理模块获取电能并为电池充电；根据本发明的视频处理设备，检测数据及充电口、数据接口传输的数据，使得不论数据及充电口是否用于充电，只要二者之一进行视频数据传输，视频处理设备即获取视频数据进行处理。
附图说明
图1为本发明实施例的视频处理设备的结构图；
图2为本发明实施例的视频处理设备中电源开关的结构图；
图3为本发明实施例的视频处理设备中电源开关的结构图；
图4为本发明实施例的视频处理设备的工作原理图；
图5为本发明实施例的视频处理设备的工作原理图；
图6为本发明实施例的视频处理设备的结构图；
图7为本发明实施例的视频处理设备的工作流程图；
图8为本发明实施例的视频处理设备的结构图；
图9为本发明实施例的视频处理设备的结构图；
图10为本发明实施例的视频处理设备的结构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种视频处理设备，视频处理设备中置入电池110，在本实施例中，对视频处理设备的类型不进行限制，其可以是耗电较大的投影仪，而电池则可以采用大容量内置电池(典型值10000mAh以上)。视频处理设备包括：数据及充电口120、直流充电口130、数据接口140、电源开关150、充电管理模块160、主处理器170、视频接收器180、视频处理模块190.
数据及充电口120用于传输电能或传输视频数据。直流充电口130用于传输电能。数据接口140用于传输视频数据。其中，数据及充电口包括但不限于USB-C接口，其可以接入USB数据线、DP(Display Port，视频端口)视频线、音频线、20V/5A通用电源适配器，直流(DC)充电口120仅能接入20V/5A专用电源适配器，数据接口140包括但不限于USB-A接口。
电源开关150检测数据及充电口120、直流充电口130是否传输电能，并根据检测结果将数据及充电口120或直流充电口130与充电管理模块160导通，充电管理模块160在与数据及充电口120或直流充电口130导通后，使用数据及充电口120或直流充电口130为电池110充电。
在本实施例中，数据及充电口120、直流充电口130同时接入电源适配器时，由电源开关150进行切换单路电源到充电管理模块160对内置大容量电池充电。在本实施例中，对于USB-C接口和DC充电口均能充电，通过通用的具有USB-C端子的20V/5A(最高配置，可以根据实际需求稍作降配如19V/3.5A)电源适配器接入USB-C接口，专用的具有DC充电口(一般为圆形或其他特制形状)端子的20V/5A充电器接入DC充电口实现。单口接入则实现单通路充电，两者均接入时通过内置电源开关150控制只有单路充电电源可以通行到充电管理模块160对***供电以及对大容量电池进行充电。
USB-C接口一共有24个引脚，支持正反插，故信号脚都是成对出现，其中电源/地各有4个,一般情况下仅支持5V/0.5A/1A/3A电源，无法满足大容量内置电池视频处理设备的功耗需求，内置USB-C检测&PD控制器(即接口控制器610)才可以实现最大100W的供电能力；两个CC(配置通道)信号，用来配置主从和接口方向；两个Tx、两个Rx差分对信号用于高速数据(USB3.0/3.1协议数据)传输，一对速度达5Gbps，两对就可达10Gbps，用于传输高速数据(高清视频数据和USB3.0/3.1协议数据)；2个D+、2个D-用于普通速度数据(USB2.0协议数据)传输；SBU1、SBU2为保留引脚，可用于外接音频。
根据本实施例的技术方案，提供USB-C接口和DC充电口并行充电主要是考虑USB-C接口复用功能较多，充电占用用户时间会比较久不便于用户经常性的数据功能使用和相关设备接入，配备专用的具有DC充电口端子的充电适配器后就可以把充电路径分离出来；另一方面，用户在遗忘携带专用充电适配器的情况下，也可以紧急情况下用通用的带有USB-C端子的充电适配器对设备进行充电，这两者之间的切换通过不经主处理器控制的电源开关切换。
主处理器170控制视频接收器180检测数据及充电口120、数据接口140是否传输视频数据，并根据检测结果接收一路视频数据，并发送给视频处理模块190以进行处理。在本实施例中，视频接收器180可以采用HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)多路接收器。
在本实施例中，USB-C接口和DC充电口充电切换之外，同时提供USB-C数据功能通道之外经USB HUB扩展的USB-A数据功能通道。USB-C接口进行充电时，OTG外设、传统USB-A的大量外设无法直接接入投影仪整机，同样会给用户带来不便。比如，用户一边用USB-C接口的DP功能外接音视频源进行影音、游戏、视频会议(通过USB摄像头)等，一边想接USB鼠标或键盘操控，一个USB-C接口就不够用了。更有假定上述场景同时再外接USB-A接口U盘进行资料传输，那一个USB-C接口就更不够用了。这些应用场景下，USB数据路径就需要拓展。
在本实施例中，视频处理模块190可以采用光学投影模块，本实施例的视频处理设备成为投影仪。投影模块投影所需信号，在微型投影仪领域，主要采用DLP(Digital LightProcessing，数字光学处理，通过基于TI(美国德州仪器)公司开发的DMD(DigitalMicromirror Device，数字微镜元件)完成数字视频显示)显示技术，即采用RGB(红绿蓝三原色)信号。上述的视频接收器180可以采用多路HDMI接收器需把USC-C接口的HDMI信号转换为RGB信号。为完成这种转换，多路HDMI接收器需内置存储功能以存储HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection，高频宽数位内容保护)和外部HDMI传输而来的EDID(Extended Display Identification Data，扩展显示标识数据)：前者确保加密高清视频能解析，后者包含有关监视器及其性能的参数。外接设备通过HDMI的DDC(DisplayData Channel，视频数据通道)与投影仪就EDID等相关信息进行通信。
HDMI传输的内容有以下几个部分：
1)传输视频数据；
2)传输音频数据；
3)传输EDID信息；
4)传输CEC(Consumer Electronics Control，消费类电子控制允许终端用户使用一个遥控器控制多个支持CEC的HD设备)数据；对于MHL来说需要传输RCP(Remote ControlProtocol，遥控协议)数据；
5)传输时钟信息。
因HDMI同时携带音频信息，故HDMI转换器转换出来的不单单是视频，还有I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)音频信号，送达音频加码解码器后输出给扬声器。故HDMI视频信号准确说是音视频信号，但为简单化，除特别说明外，本发明描述均采用HDMI视频信号称谓。在本实施例中，主处理器170通过串口命令控制多路HDMI接收器实现多路HDMI源切换为单路输入。
进一步地，USB-C口基于现有技术同时还可以直接接入音频信号(USB-A口因信号线受限没有此项能力)，通过SBU1/SBU2对接麦克风和地信号(美标和国标两个信号定义虽正好相反，但***也因此正好可以自动识别)、D+/D-对应分别走左右声道信号、cc1/cc2对接耳机识别信号和电源(当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc变成供电Vconn)实现外接3.5mm耳机全部音频信号，特别是可以通过直接走数字音频信号到耳机给用户带来更保真更清晰的听觉感受。基于这种现有技术，还可以扩展其他的音频外设接入：USB-C接口音频信号和主处理器170控制的音频加码解码器交互，实现外部音频外设能够工作，使得USB-C接口与其他音频设备之间进行音频数据的传输。
如图2和图3所示，本发明的一个实施例中提供了一种视频处理设备，电源开关150包括门限检测电路151、反相器152、比较器153、开关管154。
门限检测电路151检测数据及充电口120的电位。
反相器152获取数据充电口120的电位或直流充电口130的电位并输入对应的反相电位。
比较器153将数据充电口120的反相电位与直流充电口130的电位进行比较(如图2所示)，或将数据充电口120的电位与直流充电口130的反相电位进行比较(如图3所示)，比较结果电位控制开关管154的打开或闭合。
开关管154的打开或闭合造成数据及充电口120、直流充电口130与充电管理模块160之间的导通或断开。在本实施例中，开关管154可以选择NMOS开关管，也可以选择PMOS管，只需相应地将比较器153由与门变换为或门。
在本实施例中，包含了两种工作方式：如图2所示，一种是通过对USB-C接口(数据及充电口)的电源电位检测，去控制嵌入在DC充电口和充电管理模块160之间的功率MOS(场效应管)管电源开关实现；如图3所示，另一种是通过对DC充电口的电源电位检测，去控制嵌入在USB-C接口和充电管理模块160之间的功率MOS(场效应管)管电源开关实现，以下以图2为例进行说明：
门限检测电路151对USB-C接口的电压进行检测到有效电位，然后通过匹配电阻155和匹配电阻156分压电路分压，提供给反相器152(也可以理解为反相比较器)工作的合适电位，经反相器152去抖动得到稳定的反相电位，与来自于DC充电口的通过匹配电阻157和匹配电阻158分压电路分压得来的电位进行与门(比较器)比较后，再通过电平移位电路159(通常通过三极管)得到MOS开关管的有效控制电平，从而实现对处于DC充电口和充电管理模块之间的MOS开关管的开启或关闭。而图3和图2相比，主要是通过从DC充电口的Vin+(正电压)正极检测去控制处于USB-C接口和充电管理模块140之间的MOS开关管的开启或关闭。DC充电口因电压固定不需要门限检测。USB-C端加门限电压的检测是因为USB-C的电压是延迟出现的，因为USB-C是在PD(Power Delivery，供电)协议通信后才会达到20V，一般情况下，这个门限电压设定为高于18V。门限检测电路、反相器、与门和电平移位电路的供电来源于电源管理模块的供电。
在图2和图3中，分别为USB-C接口或DC充电口充电具有更高优先级，其中图2的优先级机制下工作过程如图4所示，图2的优先级机制下工作过程如图5所示，图4和图5仅存方向性的差异，以下图4为例进行说明：
在USB-C接口充电更具优先级情况下，分为四种情形：
1、USB-C接口和DC充电口同时检测到高电平，或DC充电口先检测到高电平USB-C接口后检测到高电平时，一旦USB-C接口的PD建立(输出高于18V电压)，反相器输出为低，经与门(反相后的USB-C接口低电位和DC充电口高电位相与输出低电位)关闭功率MOS管，由DC充电口供电切换为USB-C接口供电。
2、USB-C接口高电平且DC充电口无电，一旦USB-C接口的PD建立，反相器输出为低，经与门(反相后的USB-C接口低电位和DC充电口低电位相与输出低电位)关闭功率MOS管口，由USB-C接口供电。
3、USB-C接口无电且DC充电口有电，反相器输出为高，经与门(反相后的USB-C接口高电位和DC充电口高电位相与输出高电位)打开功率MOS管，由DC充电口供电。
4、内部电源(内置电池供电)存在情况下，检测USB-C接口和DC充电口均无电，经与门(反相后的USB-C高电位和DC充电口低电位相与输出低电位)后功率MOS管关闭，***无外部供电。
还有一种特殊情况，即内置电池无电，USB-C接口和DC充电口也均无电时，整机不工作，也就没有电压检测的情况出现。图5的DC充电口充电优先情况下的电源切换机制与图4类似，仅DC充电口的检测不需建立PD协议过程，不需门限检测。
在本实施例中，USB-C接口和DC充电口的切换电路工作机制由纯硬件电路完成，不需要***启动后内部软件(电源电压检测电路送***主处理器的通用输入输出口)进行逻辑判断，可以较软件切换机制更快捷与节省功耗。
如图6所示，本发明的一个实施例中提供给了一种视频处理设备，其中数据及充电口120、数据接口140还用于传输接口协议数据；主处理器170用于处理数据及充电口120、数据接口140传输的接口协议数据，具体地，本实施例的视频处理设备还包括：接口控制器610、高速数据开关交叉阵列620、第一转接芯片630、第二转接芯片640。
接口控制器610控制高速数据开关交叉阵列620对数据及充电口120进行检测，在检测到数据及充电口120传输接口协议数据时将其传输至主处理器170，在检测到数据及充电口120传输视频数据时将其传输至视频接收器180。
视频接收器180用于接收高清晰度多媒体接口视频；数据及充电口110接收的视频数据为视频接口视频，第一转接芯片630将视频接口视频转换为高清晰度多媒体接口视频后发送给视频接收器180；数据接口140接收的视频数据为移动终端高清影音标准接口视频，第二转接芯片640将移动终端高清影音标准接口视频转换为高清晰度多媒体接口视频后发送给视频接收器180。
在本实施例中，在本实施例的技术方案中，当数据及充电口采用USB-C接口时，USB-C接口的Tx、Rx用于高速数据信号的接入，这种高速数据信号既可以是USB3.0/3.1协议数据也可以是DP(Displayport，字面是视频接口，实际音视频均能传输)视频数据，由通过USB-C检测&PD控制器(即接口控制器)控制的高速数据交叉开关阵列620实现这两种数据的分离。分离后，USB3.0/3.1协议数据可以直接到主处理器(图6中虚线表示)，结合后续实施例，也可以和USB-C接口的D+、D-经由USB-C检测&PD控制器过来的USB2.0数据(未在图中示出)一起经由内置HUB(集线器650)扩展兼容USB-A设备接入，实现USB-C和USB-A多路USB通道都能接入通信；另一方面，DP视频信号进一步经由DP转接HDMI芯片(第一转接芯片)到达HDMI多路接收器，主处理器控制HDMI多路接收器接收此路HDMI信息送达光机模块(对于投影仪，光机模块即视频处理模块)，实现投影播放。
在本实施例中，DP视频数据、USB协议数据可以经由USB-C检测&PD控制器(即接口控制器)配置高速数据交叉开关阵列实现同时传输。在本实施例中，将能同时传输高速数据和常速数据的USB HUB置于多路USB口和主处理器之间，把USB-C接口经高速数据交叉开关阵列分出来的USB3.0/3.1协议数据、USB-C经USB-C检测&PD控制器传递的USB2.0协议数据和其他的多路USB-A接口的USB2.0或USB3.0/3.1数据同时接入到主处理器。图6示出两路USB-A接口，已经能够满足实际需求，当然还可以配置更多路(USB Hub通常可以把一个USB接口扩展为为4个)，但过多配置的口同时使用会使得USB设备变慢，所以本实施例优选通过USB HUB扩展2个USB-A接口。扩展的2个USB-A接口可以同时复用于传输MHL(Mobile High-Definition Link，移动终端高清影音标准接口)视频信号，分别经两个MHL转HDMI芯片(即第二转接芯片)到达多路HDMI接收器。对于例如投影仪的视频处理设备，其主处理器控制多路HDMI接收器对一路DP转HDMI和两路MHL转HDMI共计三路视频源选择其中一路送到光机模块投射，本质也是一个多视频源切换的过程，其基本流程如图7所示：
第一步，检测多路HDMI源的供电电压信号；
第二步，判断是否单路视频源有效？若是，则转第五步；若否，转下一步；
第三步，判断是否多路视频源中两路以上(含两路)同时有效？是，转下一步；否，转第一步重新检测；
第四步，根据缺省或用户设定的优先级判别视频源优先级，选中最高优先级视频源为有效视频源；
第五步，HDMI转换器的DDC、供电电压、HPD(Hot Plug Detection，热插拔检测)通道均切到有效的单路视频源或多路中优先级最高的视频源；
第六步，视频源经DDC传输EDID到HDMI转换器，确认源端显示性能参数；同时回传HPD到源，通知源准备进行视频播放；
第七步，视频到达HDMI转换器加载HDCP，转换投影视频格式，进行投影播放。
上述过程中，CEC不需切换，因多路HDMI CEC是共接的。
MHL视频播放切换和HDMI不同，不是回送HPD信号到视频源，而是通过CBUS(MHL在相当于USB ID的信的号线上的重新定义，所有HDMI控制类信号如DDC、HPD、CEC等均走此路)回送。
在本实施例中，通过多个不同外在形态的USB接口以及内部视频、音频、USB数据通道的扩展，实现多路视频、音频、USB数据可以同时接入。特别是基于不同形态的USB接口的多路MHL和DP转HDMI视频源转换为光学投影
进一步地，本实施例中数据及充电口120通过配置通道信号(CC)脚获取电能，接口控制器610与数据及充电口120之间存在电源线，接口控制器610通过电源线获取配置通道信号脚传输的电能并传输给充电管理模块160。
在本实施例中，数据及充电口120采用USB-C接口时，对来自于USB-C接口的电源来说，其需要通过内置USB-C和PD控制器才能通达到充电管理模块。如果没有内置USB-C检测&PD控制器，USB-C接口仅能允许提供5V/0.5A/1A/3A电源，无法满足大容量内置电池投影仪的功耗需求。内置USB-C检测&PD控制器可以实现最大100W的供电能力，且可以支持快速充电；PD通过CC信号传输。结合前述实施例，可知功率MOS管可嵌入在USB-C接口和USB-C检测&PD控制器之间。
特别地，USB-C检测&PD控制器与USB-C接口之间的电源线是双向的，是该控制器同时使得USB-C具有OTG(on the go，摆脱了原来主从架构的限制，实现设备间端对端数据传送)功能，接收鼠标、键盘和移动硬盘信息。
根据图6对应的实施例，可知本发明就例如投影仪产品的视频处理设备大功耗的情况下，通过在搭建电路解决USB-C多功能复用并提供专用DC充电口和USB-C充电切换功能，并额外扩展多路USB-A就音视频和USB协议数据功能本身提供多通道，以方便用户不需额外买配件就能充电和数据功能良好复用。本发明实施例的视频处理设备提供USB-C接口和DC充电口均能充电的功能，且确保USB-C接口的DP视频数据、音频线、USB数据和20V/5A电源的复用互不相扰，并对USB-A接口进行USB数据和MHL视频数据扩展兼容。其中，USB-C接口可以接入USB数据线、DP视频线、音频线、20V/5A通用电源适配器，DC充电口仅能接入20V/5A专用电源适配器。两者同时接入电源适配器时，由电源开关进行切换单路电源到充电管理芯片对内置大容量电池(典型值10000mAh以上)充电。USB-C接口的USB数据信号和DP视频数据信号走同一通路到高速数据交叉开关阵列，电源信号则走另一通路经USB-C检测&PD控制器然后到充电管理芯片。USB-C检测&PD控制器有控制信号控制高速数据交叉开关阵列对USB数据和DP视频数据进行分离，DP视频数据经DP转HDMI芯片到达经主处理器控制的多路HDMI接收器转换为光机模块的视频模式投射；USB数据有高速和低速数据，其数据可以直达主处理器，但通常主处理接收的USB端口受限，在需兼容既有USB-A接口外设情况下，增加USB HUB(集线器)扩展两个USB-A接口实现多路USB口、多路USB数据同时接入***主处理器(靠近主处理器侧为单路USB数据通道)。两个USB-A接口可以同时传输MHL视频信号，分别经两个MHL转HDMI芯片到达多路HDMI接收器，主处理器通过软件控制多路HDMI接收器对一路DP转HDMI和两路MHL转HDMI共计三路视频源选择其中一路送到光机模块投射，图6对应实施例的视频处理设备在内置大容量电池的视频处理设备使用USB-C接口进行高速数据传输和大电流充电情况下，另外再配置DC充电口、USB-A接口：
1、实现USB-C口和DC充电口、USB-A口可以充电和数据业务相互切换并相互替代工作，供给***电源和提供视频处理设备的视频处理模块(例如投影仪的光机投影模块)外部视频源；
2、实现USB接口和DC充电口充电切换，20V/5A电源可以同时接入经电源开关控制进行单路供电；
3、经由USB-C接口的视频数据和USB协议数据分离后，其USB协议数据经USB Hub扩展兼容多路USB-A口的USB协议数据，实现USB3.0及USB2.0协议多种外设同时接入；
4、USB-C的DP视频信号和USB-A口的MHL视频信号切换经***控制进行单路使用。
5.在USB-C之外扩展其他不限于USB-A形式的USB口，可实现USB-C被音频尤其是常用的外接耳机占用时其他常规的视频和USB数据功能可以通过其他USB口进行。
基于上述典型的具有一个USB-C口和两个USB-A口的投影仪电源和数据接口切换基本架构，本发明可进一步扩展。在USB-C具有传输音频能力而USB-A没有传输音频能力情况下，这种扩展就更有意义。
简单的扩展基于图一在通常的USB HUB的4个USB口能力范围内进行满载扩展，即直接扩展为四个USB-A口，此种情况如图8所示，由于受主处理控制的多路HDMI接收器入口能力限制(HDMI视频信号线路数多，高速数字信号干扰大，故通常单个接收器不超过三路入口)，故在HDMI接收器前级加入两个多路高速宽带开关(由于视频高速信号处理难度大，通常单个开关也不超过三路输入)，把四个USB-A口的MHL转换来的HDMI信号和一个USB-C口DP转换来的HDMI信号分别进行二选一和三选一，以满足同时多路视频的接入转换。多路高速宽带开关需要和多路HDMI接收器一样内置存储功能以存储HDCP和外部HDMI传输而来的EDID以确保加密高清视频能解析和获取包含有关监视器及其性能的参数。多路高速宽带开关的多选一处理流程和此处的多路HDMI接收器的视频源切换流程均可按图7流程处理。
更复杂一些的扩展是针对USB-C口和USB-A口同时扩展。如图9所示，本发明给出两个USB-C口和四个USB-A口的电源和数据接口切换实施例。此实施例大体相当于两套图一基本架构叠加，只不过处理器、音频加解码器、多路HDMI转换器和光机模组与充电模块、大容量电池、电源开关电路和DC充电口是共用的。
这种共用的公共端接入是通过图中的①②③④⑤⑥⑦标识符实现。
其中，①②③把USB-C 2口的DP转换来的HDMI视频源与分别由USB-A3口、USB-A4口MHL转换来的HDMI视频源送入到多路高速宽带开关2进行三选一路视频，再与并行的USB-C1口的DP转换来的HDMI视频源与分别由USB-A1口、USB-A2口MHL转换来的HDMI视频源送入到多路高速宽带开关1的三选一的视频一起接入到主处理控制的多路HDMI接收器，经后者切换单路视频源转换为光机模块接收的视频格式进行投影播放。
④携带USB-C 2口的电源电位信息和USB-C1口的电源电位信息一起送入或门(这个或门只是为了表明逻辑关系放在了电源开关控制电路的前级，实际理想的位置是如图10所示，在DC充电口的分压电路后端，即两个USB-C充电口分别经门限检测和分压电路之后，送入公用的或门，通过或逻辑到达公用的反相器及后续电路)，然后到达电源开关控制电路，最终实现任意一个USB-C口有外接20V/5A适配器时能够关掉DC充电口的电源开关，实现由USB-C口充电(两个USB-C口均接入时，相当于并联输入，每个口只提供总充电电流的一半电流)。这种或门的存在不能实现DC充电口对两个USB-C的充电的逆向关断控制。逆向关断不需要或门，只需要在图三的电位平移电路右侧兵分两路同时控制挂在两个USB-C口上的NMOS功率开关管的G极即可。
⑤对接USB-C 2口关联的USB-C检测&PD控制器到充电管理模块对***提供电源。
⑥对接USB-C 2口的音频信号到音频加码解码器实现音频输入输出。
⑦对接USB-C 2口经高速数据交叉开关阵列分离出USB协议数据后挂接的USBHUB2的USB数据到主处理器，实现USB-C 2口和主处理器的USB协议数据通信。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种视频处理设备，其特征在于，所述视频处理设备中置入电池，所述视频处理设备包括：数据及充电口、直流充电口、数据接口、电源开关、充电管理模块、主处理器、视频接收器、视频处理模块；
所述数据及充电口用于传输电能或传输视频数据；
所述直流充电口用于传输电能；
所述数据接口用于传输所述视频数据；
所述电源开关检测所述数据及充电口、所述直流充电口是否传输电能，并根据检测结果将所述数据及充电口或所述直流充电口与所述充电管理模块导通，所述充电管理模块在与所述数据及充电口或所述直流充电口导通后，使用所述数据及充电口或所述直流充电口为所述电池充电；
所述主处理器控制所述视频接收器检测所述数据及充电口、所述数据接口是否传输视频数据，并根据检测结果接收一路视频数据，并发送给所述视频处理模块以进行处理。
2.根据权利要求1所述的视频处理设备，其特征在于，所述电源开关包括门限检测电路、反相器、比较器、开关管；
所述门限检测电路检测所述数据及充电口的电位；
所述反相器获取所述数据充电口的电位或所述直流充电口的电位并输入对应的反相电位；
所述比较器将所述数据充电口的反相电位与所述直流充电口的电位进行比较，或将所述数据充电口的电位与所述直流充电口的反相电位进行比较，比较结果电位控制所述开关管的打开或闭合；
所述开关管的打开或闭合造成所述数据及充电口、所述直流充电口与所述充电管理模块之间的导通或断开。
3.根据权利要求1所述的视频处理设备，其特征在于，所述数据及充电口、所述数据接口还用于传输接口协议数据；所述主处理器用于处理所述数据及充电口、所述数据接口传输的所述接口协议数据。
4.根据权利要求3所述的视频处理设备，其特征在于，还包括：接口控制器、高速数据开关交叉阵列；
所述接口控制器控制所述高速数据开关交叉阵列对所述数据及充电口进行检测，在检测到所述数据及充电口传输所述接口协议数据时将其传输至所述主处理器，在检测到所述数据及充电口传输所述视频数据时将其传输至所述视频接收器。
5.根据权利要求4所述的视频处理设备，其特征在于，
所述数据及充电口通过配置通道信号脚获取电能，所述接口控制器与所述数据及充电口之间存在电源线，所述接口控制器通过所述电源线获取所述配置通道信号脚传输的电能并传输给所述充电管理模块。
6.根据权利要求1所述的视频处理设备，其特征在于，还包括第一转接芯片、第二转接芯片；
所述视频接收器用于接收高清晰度多媒体接口视频；
所述数据及充电口接收的视频数据为视频接口视频，所述第一转接芯片将所述视频接口视频转换为所述高清晰度多媒体接口视频后发送给所述视频接收器；
所述数据接口接收的视频数据为移动终端高清影音标准接口视频，所述第二转接芯片将所述移动终端高清影音标准接口视频转换为所述高清晰度多媒体接口视频后发送给所述视频接收器。
7.根据权利要求1所述的视频处理设备，其特征在于，
所述数据接口数量为多个。
8.根据权利要求1所述的视频处理设备，其特征在于，
所述视频处理模块为光学投影模块。
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