一種基於Aurora協議的高速視頻信號傳輸方法與流程

2023-06-08 06:40:36 3

本發明公開一種高速視頻信號傳輸方法,涉及信號傳輸領域，具體地說是一種基於aurora協議的高速視頻信號傳輸方法。

背景技術：

隨著時代發展，計算機通信經常進行高清視頻等信號的遠距離傳輸。而目前這些信號通過普通傳輸線經過遠距離傳輸，接收端收到的信號因傳輸延遲大，會導致嚴重失真等問題。造成視頻信號顯示不清等問題，本發明提供一種基於aurora協議的高速視頻信號傳輸方法，基於aurora協議，利用光纖傳輸解決發送端和接收端數據傳輸不同步，造成視頻信號失真等問題。

aurora協議是一種可擴展的開放的鏈路層協議，該協議採用點對點的串行傳輸方式，實現高速數據的傳輸。該協議固化了gtp硬核，能夠靈活地用於擴展光纖傳輸信道的數量進行多通道綁定，實現數據傳輸的無縫帶寬優化，並且在滿足用戶應用設計的同時簡化了用戶接口。

光纖傳輸，以光導纖維為介質進行的數據、信號傳輸。光導纖維，不僅可用來傳輸模擬信號和數位訊號，而且可以滿足視頻傳輸的需求。光纖傳輸一般使用光纜進行，單根光導纖維的數據傳輸速率能達幾gbps，在不使用中繼器的情況下，傳輸距離能達幾十公裡。

技術實現要素：

本發明針對現有技術存在的不足和問題，提供一種基於aurora協議的高速視頻信號傳輸方法，本發明提出的具體方案是：

一種基於aurora協議的高速視頻信號傳輸方法，基於aurora協議，使光端機發送端odck與接收端idck同源同步，將發送端的aurorauser_clk恢復的時鐘recoveryclk作為接收端aurora的rxoutclk，並通過外部pll晶片生成與odck相同頻率的時鐘作為接收端fifo的讀時鐘，同時輸出到接收端的編碼器，

光端機發送端和接收端的邏輯晶片，依據發送端和接收端時鐘的同源同步，控制發送接收視頻信號。

所述發送端aurora的參考時鐘gt_refclk是odck輸出到i/o引腳，通過外部pll晶片產生同一種時鐘頻率的差分時鐘接入到gtpbank的專用時鐘，使發送端fifo的讀寫時鐘同源同步。

所述光端機傳輸視頻信息的過程為：接收端發送命令讀取edid信息，並發送到發送端保存，向發送端發送edid讀取指令，讀到display的解析度信息，發送display支持的像素信號，發送端設置時鐘頻率，對odck進行採樣，根據接收到的整幀的信號，分析得知發送的視頻信號的解析度及像素傳輸頻率，再發送給接收端，接收端解析後生成相應信號，發給transmitter，發送端根據信號整理像素信息，再發送給接收端，接收端接收像素信息，使能transmitter並向外面發送數據。

視頻解析度發生變化時，光端機重新採集解析度及像素傳輸頻率發送到接收端。

所述發送端定義緩存區域，接收像素點進行串並轉換，接收一定數量的像素點後進行壓縮緩存，緩存一定數量的像素點後，發送端連續發送串行數據。

所述發送端發送到光纖的信息有像素信息、發送指令、主機復位信號。

所述發送端接收到光纖的信息有edid信息、hotplug信息。

所述傳輸過程中對不同信號定義不同的包頭、包尾。

本發明的有益之處是：

本發明提供一種基於aurora協議的高速視頻信號傳輸方法，基於aurora協議，使光端機發送端odck與接收端idck同源同步，將發送端的aurorauser_clk恢復的時鐘recoveryclk作為接收端aurora的rxoutclk，並通過外部pll晶片生成與odck相同頻率的時鐘作為接收端fifo的讀時鐘，同時輸出到接收端的編碼器，光端機發送端和接收端的邏輯晶片，依據發送端和接收端時鐘的同源同步，控制發送接收視頻信號，因此利用本發明解決發送端和接收端數據傳輸不同步，造成視頻信號失真等問題。

附圖說明

圖1本發明中光端機內部結構框圖；

圖2本發明光端機發送端與接收端時鐘連接框圖；

圖3本發明光端機接收端與發送端時鐘連接框圖；

圖4本發明視頻信號處理流程圖；

圖5本發明中ddc通道獲取edid信息過程；

圖6本發明中像素點信息傳輸流程圖。

具體實施方式

結合附圖，進一步對本發明進行解釋說明。

參考圖1，其中具體實施中，光端機包括發送端和接收端，其中發送端的邏輯晶片分別為u0，接收端的邏輯晶片分別為u1。其中光端機的dvi光遠傳系統主要包括發送端的雙編碼器tfp401、控制器xc7a200t、光模塊，接收端的雙解碼器tfp410、控制器xc7a200t、光模塊；其中編碼器tgp401將標準dvi信號轉換成24位並行信號，供控制器xc7a200t使用；解碼器tfp410將24位並行數據轉換為標準dvi信號；控制器xc7a200t主要負責數據採集及轉換；光模塊負責電信號和光信號的轉換。

發送端和接收端之間時鐘不同源同步，總是有大有小，造成兩端fifo的狀態總是「empty」或者「full」，屏幕上就容易出現「花屏」等失真現象。

設置發送端和接收端之間時鐘同步同源，可參考如圖2所示，使idck和odck同源。優先確保發送端fifo的讀寫時鐘同源同步，其中發送端aurora的參考時鐘gt_refclk是odck輸出到i/o引腳，通過外部pll晶片產生同一種時鐘頻率的差分時鐘接入到gtpbank的專用時鐘pin腳，做到發送端fifo的讀寫時鐘同源同步；然後接收端aurora的rxoutclk是發送端的aurorauser_clk恢復出來的時鐘recoveryclk，這個時鐘通過外部pll晶片生成與odck相同頻率的時鐘作為接收端fifo的讀時鐘，同時輸出到解碼器tfp410，這樣可以做到odck與idck的同源同步。解決屏幕上就容易出現「花屏」等失真問題。

在上述本發明技術的基礎上，光端機傳輸dvi視頻信息的具體工作步驟為：

（1）開機之後，u1作為主設備，向display發送命令讀取128byteedid信息，並發送到u0保存；

（2）host作為主設備，向u0發送edid讀取指令，從u0直接發送，無需告知display；

（3）主機讀到display的解析度信息後，會發送display能夠支持的像素信號m*n；

（4）u0中設置時鐘頻率fs，對odck進行採樣，當odck頻率發生變化時，說明主機向display發送的視頻信號解析度發生了變化。u0根據接收到的整幀的信號，通過對hsync、vsync、odck的分析得知主機發送的視頻信號的解析度m*n以及像素傳輸頻率f，並將此信息打包發給u1；u1解析後生成hsync、vsync、idck信號，準備發給transmitter；

（5）u0中定義l=m*4*8的緩存區域，每接收一個像素點都要並/串轉換，每一個像素點數據都要以hsync+vsync+像素信息的形式表示，接收整行的m個像素點後打包緩存，包頭包尾設置標誌位分別用s、p表示；

（6）等待緩存n個像素點後，u0連續向gtx，高速串行收發器，發送串行數據，此處w=0～m，當等於0時表示即收即發，當等於m時表示整行發送；

（7）u1接收到像素信息，使能transmitter並向外面發送數據；

（8）當主機端發送的視頻解析度發生變化，要重新採集m、n、f發送到接收端，以此重複（4）步驟；

（9）當主機重啟、發送reset信號或更換display（hotplug發生變化）時，主機會重新讀取edid信息，由此重複（1）步驟；

（10）u0發送到光纖的信息有像素信0息、ddc發送指令、主機復位信號；u0接收到的光纖信息有edid信息、hotplug信息，為了傳輸過程中便於區分各類信號，需要對每種信號定義不同的包頭、包尾。

利用本發明方法依據發送端和接收端時鐘的同源同步，控制發送接收視頻信號，因此利用本發明解決發送端和接收端數據傳輸不同步，造成視頻信號失真等問題。