專利名稱：一種實時高清視頻發(fā)送器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電子技術領域，涉及一種實時高清視頻數(shù)據(jù)發(fā)送器。
背景技術：
視頻發(fā)送器，是目前視頻處理系統(tǒng)的設計、研發(fā)生產(chǎn)中不可缺少的部分。按信號輸入接口的不同可分為，S端子(S-Video)、分量視頻接口( 3RCA)、BNC接口、RCN接口、VGA接口，DVI 接口，HDMI 接口?，F(xiàn)有的發(fā)送器由于受速度和容量的限制，一般都不支持全高清視頻的發(fā)送，并且只具有視頻的發(fā)送的功能，根據(jù)視頻輸出要求進行相應的處理。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術問題是提供一種高清視頻的實時發(fā)送，可以支持高清視頻信號的視頻發(fā)送器，其發(fā)送速度快，并且可做為視頻矩陣中的一個輸出節(jié)點，支持多路視頻信號的輸出，有效解決現(xiàn)有視頻發(fā)送器對高清高速視頻發(fā)送的問題的實時高清視頻發(fā)送器。為解決上述的技術問題，本實用新型采用的技術方案為一種實時高清視頻數(shù)據(jù)發(fā)送器，其特殊之處在于包括以太網(wǎng)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)輸出轉換模塊、視頻接口、中央控制模塊；交換機發(fā)送過來的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)接口模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)中央控制模塊傳輸?shù)闹噶钐幚砗蟮囊曨l數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲模塊，再經(jīng)過數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的轉換最后通過視頻接口發(fā)送到顯示終端。上述的數(shù)據(jù)存儲模塊包括輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元、輸出數(shù)據(jù)緩存單元，數(shù)據(jù)存儲模塊由輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元、輸出數(shù)據(jù)緩存單元依次連接構成。上述的輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元的電路芯片為Xilinx公司Spartan6 系列的 xc6slx45。上述的數(shù)據(jù)存儲模塊的芯片為MT47H64M16HR。上述的以太網(wǎng)接口控制模塊的電路芯片為88E1111。上述的視頻源接口為DVI接口。上述的數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的電路芯片為TI公司的TFP410。上述的視頻源接口為HDMI接口。上述的數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的電路芯片為TMDS141。本實用新型相對于傳統(tǒng)的視頻發(fā)送器，具有如下優(yōu)點和效果I、最高支持可達1080P的全高清視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送，以滿足各種不同類型數(shù)據(jù)接收終端的需求。2、支持實時視頻信號傳送和處理。[0018]3、支持多點對多點的矩陣規(guī)劃視頻輸出接口。

圖I為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的以太網(wǎng)模塊電路原理圖；圖3為本實用新型的數(shù)據(jù)存儲模塊電路原理圖；圖4為本實用新型的中央控制模塊流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步詳細說明參見圖1，本實用新型依次連接的以太網(wǎng)接口控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)輸出轉換模塊以及中央控制模塊。其中以太網(wǎng)接口控制模塊負責本系統(tǒng)與其它節(jié)點之間的通信和視頻數(shù)據(jù)的傳送。視數(shù)據(jù)存儲模塊包括輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元、輸出數(shù)據(jù)緩存單元。輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元可以保證不同速度的模塊間數(shù)據(jù)的正確傳輸。數(shù)據(jù)緩沖存儲單元用來存儲從其它節(jié)點發(fā)送過來的視頻數(shù)據(jù)。當視頻數(shù)據(jù)達到設定的數(shù)據(jù)量后，經(jīng)數(shù)據(jù)輸出轉換模塊解碼，視頻數(shù)據(jù)變換為適合于對應接口的視頻信號輸出。參見圖2，以太網(wǎng)接口模塊，它是整個裝置的通信接口，用來實現(xiàn)裝置與PC機控制消息的交互，也是是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口，用來裝置與其它視頻節(jié)點之間的視頻數(shù)據(jù)的傳輸。以太網(wǎng)接口模塊采用的PHY芯片為88E1111，使用全雙工工作模式，自適應傳輸速度，支持最高IG的傳輸速度。參見圖3，數(shù)據(jù)存儲模塊包括輸入數(shù)據(jù)緩沖單元、數(shù)據(jù)存儲單元和輸出數(shù)據(jù)緩沖單元。數(shù)據(jù)存儲模塊主要采用DDR2實現(xiàn)，其工作頻率與像素時鐘頻率不同，因而在輸入轉換模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊之間要加入輸入數(shù)據(jù)緩沖單元來保證數(shù)據(jù)的完整性。其中輸出/輸出數(shù)據(jù)緩沖單元采用FPGA內(nèi)部雙口 RAM實現(xiàn)。數(shù)據(jù)緩沖存儲單元采用DDR2實現(xiàn)，它是整個設計的關鍵。數(shù)據(jù)的存儲緩沖是信號處理中通常會遇到的問題。視頻信號的緩沖，由于其數(shù)據(jù)量大，使得對存儲器的容量和速度都提出了比較高的要求。當系統(tǒng)工作在I 600X1200060 Hz的最大分辨率時，存儲一幀數(shù)據(jù)所需的容量是d0=l 600X1 200X3 B=5. 49 MB,此時的數(shù)據(jù)率為d=d0X60=329. 59 MB/s，這要求存儲器具有大容量和足夠快的速度。采用DDR2的乒乓操作既可以滿足視頻數(shù)據(jù)大容量的要求，又能滿足速度上的要求，是一種較好的方案。上述的中央控制模塊的電路芯片為Xilinx公司Spartan6系列的xc6slx45。上述的輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元的電路芯片為Xilinx公司Spartan6 系列的 xc6slx45。上述的數(shù)據(jù)存儲模塊的芯片為MT47H64M16HR。上述的以太網(wǎng)接口控制模塊的電路芯片為88E1111。上述的數(shù)據(jù)輸出轉換模塊，當視頻源接口為DVI接口時，其電路芯片為TI公司的TFP410。數(shù)據(jù)輸出轉換模塊用來將24位并行數(shù)據(jù)轉換為4路串行信號，使用的芯片為TFP410，該芯片支持最高165 MHz的像素時鐘，即對應I 600X1 200060 Hz的分辨率。當視頻源接口為HDMI接口時，數(shù)據(jù)輸出轉換模塊使用的芯片為TMDS141，該芯片支持2. 5Gbps的信號傳輸率，支持1080P的分辨率。視頻數(shù)據(jù)傳輸期，HDMI數(shù)據(jù)線上傳送視頻像素信號，視頻信號經(jīng)過編碼，生成3路(即3個TMDS數(shù)據(jù)信息通道，每路8位)共24位的視頻數(shù)據(jù)流，輸入到HDMI發(fā)射器中。24位像素的視頻信號通過最小化傳輸差分信號通道傳輸，將每通道8位的信號編碼轉換為10位，在每個10位像素時鐘周期傳送一個最小化的信號序列，視頻信號被調制為最小化傳輸差分的數(shù)據(jù)信號傳送出去，最后到接受器中接收。接收的數(shù)據(jù)將寫入視頻數(shù)據(jù)存儲模塊。參見圖4，中央控制器采用基于FPGA的嵌入式 系統(tǒng)Microblaze，主要負責各模塊配置，控制各模塊工作狀態(tài)，上位機控制消息的分析，控制數(shù)據(jù)處理方法，視頻數(shù)據(jù)源個數(shù)，發(fā)送本機工作狀態(tài)。系統(tǒng)上電后，中央控制器首先完成對DDR、以太網(wǎng)控制器，以及其他外設的配置。然后等待上位機消息。當收到上位機控制消息時，中央控制器會對控制消息進行分析，確定視頻數(shù)量源個數(shù)、視頻處理方式以及視頻輸出個數(shù)與位置。再將分析后的消息傳送到相應的功能。
權利要求1.一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于包括以太網(wǎng)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)輸出轉換模塊、視頻接口、中央控制模塊；交換機發(fā)送過來的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)接口模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)中央控制模塊傳輸?shù)闹噶钐幚砗蟮囊曨l數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲模塊，再經(jīng)過數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的轉換最后通過視頻接口發(fā)送到顯示終端。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲模塊包括輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元、輸出數(shù)據(jù)緩存單元，數(shù)據(jù)存儲模塊由輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元、輸出數(shù)據(jù)緩存單元依次連接構成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的上述的輸入數(shù)據(jù)緩存單元、數(shù)據(jù)緩沖存儲單元的電路芯片為Xilinx公司Spartane系列的xc6slx45。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲模塊的芯片為MT47H64M16HR。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的以太網(wǎng)接口控制模塊的電路芯片為88E1111。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的視頻源接口為DVI接口。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的電路芯片為TI公司的TFP410。
8.根據(jù)權利要求I或2所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的視頻源接口為HDMI接口。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種實時高清視頻發(fā)送器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的電路芯片為TMDS141。
專利摘要本實用新型涉及一種實時高清視頻數(shù)據(jù)發(fā)送器。現(xiàn)有的發(fā)送器由于受速度和容量的限制，一般都不支持全高清視頻的發(fā)送，并且只具有視頻的發(fā)送的功能，根據(jù)視頻輸出要求進行相應的處理。本實用新型包括以太網(wǎng)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)輸出轉換模塊、視頻接口、中央控制模塊；交換機發(fā)送過來的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)接口模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)中央控制模塊傳輸?shù)闹噶钐幚砗蟮囊曨l數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲模塊，再經(jīng)過數(shù)據(jù)輸出轉換模塊的轉換最后通過視頻接口發(fā)送到顯示終端。本實用新型最高支持可達1080P的全高清視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送，以滿足各種不同類型數(shù)據(jù)接收終端的需求。
文檔編號H04N7/015GK202488592SQ20112049107
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權日2011年12月1日
發(fā)明者呂寧, 周勇, 周栩, 張馮濤, 陳晨 申請人:西安電子科技大學