[发明专利]基于CAT5的KVM加计算机输入模拟音频传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAT5的KVM加计算机输入模拟音频传输系统。

背景技术

KVM是键盘(KEYBOARD)、鼠标(MOUSE)和计算机视频(VIDEO)的缩写。KVM延长器可以将计算机的视频信号、鼠标信号、键盘信号(后文鼠标和键盘统称为键鼠)延长几百米，用户可以在距离计算机主机几百米外的地方操控计算机主机。KVM延长器从信号类型上分为两部分：视频信号部分(模拟信号)和键鼠信号部分(数字信号)。

视频传输为单向传输，由计算机主机端发送给显示器端。在计算机主机端，使用计算机模拟视频编码模块将R、G、B、H、V信号编码成3对模拟视频差分信号进行远距离传输；在显示器端，使用计算机模拟视频解码模块把3对模拟视频差分信号还原成R、G、B、H、V。

键鼠信号部分为双向传输，采用RS-485接口标准，为半双工传输模式。在计算机主机端使用单片机模拟键鼠与计算机主机通讯；在设备端，使用单片机模拟计算机主机与键鼠通讯。两端单片机通过RS-485接口在设备与主机之间建立双向通讯机制。如图1为KVM信号远距离传输方案。

由于CAT5网线总共4对线缆，分别用于传输视频信号(3对)和键鼠信号(1对)。按照传统的设计方法若想增加计算机输入音频(后文计算机输入音频称为反向音频)传输功能，必须另加1对线缆，如图2为按传统方法解决KVM加音频远距离传输方案示意图，而这样设计会带来高成本以及通用性差等缺点。

发明内容

本发明针对传统方案中KVM加反向音频远距离传输存在需增加线缆、造成成本高、通用性差等问题，而研制一种基于CAT5的KVM加计算机输入模拟音频传输系统。本发明采用的技术手段如下：

一种基于CAT5的KVM加计算机输入模拟音频传输系统，其特征在于包括：计算机远端反向模拟音频传输系统和计算机主机端KVM加/解嵌音频传输系统，所述计算机远端反向模拟音频传输系统和计算机主机端KVM加/解嵌音频传输系统通过单根CAT5网线相连接；

所述计算机远端反向模拟音频传输系统包括如下步骤：

反向音频信号经过AD转换芯片转换成数字音频送给AES3驱动芯片，键鼠数据通过计算机模拟模块处理后也发送到AES3驱动芯片，AES3驱动芯片将键鼠数据嵌入到音频数据中后通过CAT5网线中除接收视频信号的3对双绞线外的另一对双绞线传输给计算机主机端实现反向音频和键鼠数据的远距离传输；

计算机主机端KVM加/解嵌音频传输系统包括如下步骤：

计算机主机端通过AES3接收芯片在接收到远端的数字音频信号后自动把音频信号和键鼠数据分离，分离出的数字音频信号经DA转换芯片后输出给计算机主机；而鼠标键盘模拟模块从AES3接收芯片中获取键鼠数据后发送给计算机主机。

该系统在KVM远距离传输过程中，利用CAT5网线，无需增加线缆即可实现反向音频远距离传输。另外，由于该系统组成结构简单，便于生产，而且成本低廉适于广泛推广。

附图说明

图1为KVM信号远距离传输方案；

图2为按传统方法解决KVM加音频双向远距离传输方案示意图；

图3为本发明远端反向模拟音频传输方案示意图；

图4为本发明远端各点视频信号、LED信号及控制信号时序示意图；

图5为本发明计算机端KVM加/解嵌键鼠信号传输方案示意图；

图6为本发明计算机端各点视频信号、LED信号及控制信号时序示意图。

具体实施方式

该系统在KVM远距离传输中，只利用CAT5网线的4对线缆，其中3对传输计算机输出模拟视频信号和1对传输计算机输入音频数字化信号。由于键鼠数据为双向通讯，对键鼠数据进行拆分，与计算机输出视频信号同向的键鼠数据转成模拟信号嵌入到输出视频的场消隐区内，与反向音频信号同向的键鼠数据嵌入到计算机输入音频信号流中传输。计算机对键鼠的初始化配置可以直接由远端控制模块完成，而来自计算机的实时配置信息只有键盘的3个LED指示(NUMLOCK、CAPS LOCK、SCROLL LOCK)，因此可以利用场脉冲信号将3个LED的状态信号分别加嵌在R、G、B的场消隐区传输给远端，在远端再利用场脉冲信号从场消隐区把把LED状态信号解嵌送给控制模块控制键盘状态指示。