一種超高清視頻信號遠程傳輸系統的製作方法

2023-05-10 06:29:51 1

專利名稱：一種超高清視頻信號遠程傳輸系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻傳輸領域，特別是涉及一種超高清視頻信號遠程傳輸系統。
背景技術：
近年來，超高清視頻信號(超過1080p)的製作、傳輸與播放已成為當今世界視頻發展的必然趨勢。隨著技術的發展，人們對視頻質量的要求越來越高，對視頻傳輸距離要求越來越遠。但因超高清視頻信號數據量大、傳輸速率高等特點，傳輸距離較近的缺點阻礙其發展。目前，超高清解析度視頻信號的信號接口主要是DVI和HDMI，傳輸媒質是平衡電 纜，比如雙絞線。但因超高清解析度視頻信號數據量大，傳輸速率高，使用平衡電纜傳輸信號衰減嚴重，傳輸距離一般為5米左右，加上均衡器最多也只能支持到45米。且需要使用高質量規格的線纜，成本較高，布線不方便。其它遠程傳輸方式也有將DVI或HDMI信號通過簡單的光電轉換將TMDS (最小化傳輸差分)信號轉換成4個光信號，通過4條光纖進行傳輸，這樣造成了現場布線困難，信號TMDS信號存在延伸，容易造成時鐘偏移，成本高。而且此方法為單向傳輸，信號源端無法讀取顯示器的EDID，不能以最佳解析度進行顯示。

發明內容
本發明的目的在於提出一種超高清視頻信號遠程傳輸系統，實現單光纖雙向傳輸超高清視頻信號，可靠性高，成本低；可以實現視頻信號以最佳解析度進行顯示。採用的方案是—種超高清視頻信號遠程傳輸系統，包括信號源接口端、單根光纖以及顯示器接口端；其中，所述信號源接口端，用於從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述顯示器接口端發送的第二光信號；將所述第二光信號轉換成第二串行信號後，解串行得到顯示器的EDID信息，按照顯示器最佳解析度輸出視頻信號；然後將視頻信號進行解碼得到初始並行信號，將所述初始並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號；將各路所述第一串行信號分別轉換成第一光信號，將各路所述第一光信號波分復用後通過所述光纖發送至所述顯示器接口端；所述顯示器接口端，用於將所述EDID信息轉換成所述第二串行信號，將所述第二串行信號轉換成所述第二光信號，將所述第二光信號通過所述光纖發送至所述信號源接口端；以及，從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述第一光信號；將所述第一光信號轉換成若干路所述第一串行信號後，對各路所述第一串行信號進行解串行得到所述初始並行信號；將所述初始並行視頻信號進行編碼得到所述視頻信號。本發明相對於傳統的視頻信號傳輸方式，一方面，信號源接口光纖傳輸的光信號中分離出顯示器接口端發送的光信號，從而得到顯示器的EDID信息，信號源獲得顯示器支持了最佳解析度，按需求輸出超高清視頻信號；另一方面，在信號源接口端，將視頻信號進行解碼得到並行信號，然後將並行信號轉換成若干路串行信號，然後將各路串行信號分別進行光電轉換得到若干路光信號，將各路光信號波分復用後發送給顯示器接口端，顯示器接口端從光纖中的光信號中分離出信號源接口端的光信號，進行解串行和編碼後即可得到超高清視頻信號；這種方式，進行視頻解碼轉換成串行信號，再轉換成光信號利用單根光纖進行傳播，大大提高了超高清視頻信號傳輸距離，在傳輸過程中，傳輸的並不是最小化傳輸差分信號，因此不會出現傳統光纖傳輸中出現的信號時鐘偏移現象，提高了可靠性；利用單根光纖進行傳輸可以降低成本；由於通過EDID能知道顯示器支持的最佳解析度，信號源傳輸的超高清視頻信號可根據顯示器最佳解析度進行輸出。


圖1為本發明的一個結構示意圖；圖2為本發明的信號源接口端的一個結構示意圖；圖3為本發明的顯示器接口端的一個結構示意圖；圖4為本發明的信號源接口端的另一個結構示意圖；圖5為本發明的顯示器接口端的另一個結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖進行說明。本發明提出一種超高清視頻信號遠程傳輸系統，其結構示意圖請參考圖1，包括信號源接口端、單根光纖以及顯示器接口端；其中，信號源接口端，一方面用於從光纖傳輸的光信號中分離出顯不器接口端發送的第二光信號；將第二光信號轉換成第二串行信號後，解串行得到顯示器的EDID信息，將視頻信號按照顯示器支持的解析度進行輸出；一般按照顯示器的最佳解析度輸出視頻信號。其中，EDID(Extended Display Identification Data,擴展顯不標識數據)是一種VESA標準數據格式，其中包含有關監視器及其性能的參數，包括供應商信息、最大圖像大小、顏色設置、廠商預設置、頻率範圍的限制以及顯示器名和序列號的字符串。這些信息保存在display節中，用來通過一個DDC (Display Data Channel)與系統進行通信,這是在顯示器和PC圖形適配器之間進行的。最新版本的EDID可以在CRT、IXD以及將來的顯示器類型中使用，這是因為EDID提供了幾乎所有顯示參數的通用描述。以及，另一方面，信號源接口端將視頻信號進行解碼得到初始並行信號，將初始並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號；將各路第一串行信號分別轉換成第一光信號，將各路第一光信號波分復用後通過光纖發送至顯示器接口端；顯示器接口端，一方面，用於將EDID信息轉換成第二串行信號，將第二串行信號轉換成第二光信號，將第二光信號通過光纖發送至信號源接口端；以及，另一方面，從光纖傳輸的光信號中分離出第一光信號；將第一光信號轉換成若干路第一串行信號後，對各路第一串行信號進行解串行得到初始並行信號；將初始並行視頻信號進行編碼得到視頻信號。
本發明相對於傳統的超高清視頻信號傳輸方式，一方面，信號源接口光纖傳輸的光信號中分離出顯示器接口端發送的光信號，從而得到顯示器的EDID信息，信號源接口端按照顯示器支持的解析度輸出超高清視頻信號，另一方面，在信號源接口端，將視頻信號進行解碼得到並行信號，然後將並行信號轉換成若干路串行信號，然後將各路串行信號分別進行光電轉換得到若干路光信號，將各路光信號波分復用後發送給顯示器接口端，顯示器接口端從光纖中的光信號中分離出信號源接口端的光信號，進行解串行和編碼後即可得到超高清視頻信號；這種方式，進行視頻解碼轉換成串行信號，再轉換成光信號利用單根光纖進行傳播，提高了超高清視頻信號的傳播距離，在傳輸過程中，傳輸的並不是最小化傳輸差分信號，因此不會出現傳統光纖傳輸中出現的信號時鐘偏移現象，提高了可靠性；利用單根光纖進行傳輸可以降低成本；由於通過EDID能知道顯示器支持的最佳解析度，信號源傳輸的超高清視頻信號可根據顯示器最佳解析度進行輸。其中，信號源接口端的一個結構示意圖，請參考圖2，包括解碼器、第一串行轉換器、第一光電轉換器、第一光發送器、第一光波分復用器、第一光電接收器、第二光電轉換器以及第一解串行轉換器；
其各部分的連接關係請參考圖2，各部分的作用如下解碼器，用於將視頻信號進行解碼得到初始並行信號；第一串行轉換器，用於將初始並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號；第一光電轉換器，用於將各路第一串行信號分別轉換成第一光信號；第一光發送器，用於將各路第一光信號發送至第一光波復用器；—般而言，將一路串行信號轉換成光信號，需要一個光電轉換器和一個光發送器；因此，有多少路第一串行信號需要轉換成第一光信號，就需要有多少個第一光電轉換器和第一光發射器;利用多路串行信號進行傳輸，可以降低設計的難度，但是由於過多的元器件，勢必會增加硬體成本，因此，其中較優的方式，是將並行信號轉換成2路串行信號進行傳輸，此時，只需要2個第一光電轉換器和2個第一光發射器；這樣可以保證傳輸速率,也可以控制成本。第一光波分復用器，用於將各路第一光信號波分復用後通過光纖發送至顯示器接口端；從光纖傳輸的光信號中分離出顯示器接口端發送的第二光信號；第一光電接收器，用於接收分離出的第二光信號；第二光電轉換器，用於將第二光信號轉換成第二串行信號；第一解串行轉換器，用於將第二串行信號解串行得到顯示器的EDID信息。其中，顯示器接口端的一個結構示意圖，請參考圖3，包括第二串行轉換器、第三光電轉換器、第二光電發射器、第二光波分復用器、第二光電接收器、第四光電轉換器、第二解串行轉換器、第二解串行轉換器以及編碼器；第二串行轉換器，用於將EDID信息轉換成第二串行信號；第三光電轉換器，用於將第二串行信號轉換成第二光信號；第二光電發射器，通過光纖將第二光信號發送至信號源接口端；第二光波分復用器，用於將第二光信號通過光纖發送至第一光波分復用器；以及，從光纖傳輸的光信號中分離出第一光信號；
第二光電接收器，用於接收分離出的第一光信號；第四光電轉換器，用於將第一光信號轉換成第一串行信號；顯示器接口對接收到的光信號處理，相對於信號源接口端的光信號處理，是一個逆處理過程；在顯示器接口端，第二光波分復用器從光纖分離出信號源端傳輸來的光信號；即可知道有多少路光信號；這樣就需要多少個光接收器和光電轉換器；將一路串行信號轉換成光信號，需要一個光電轉換器和一個光發送器；因此，接收到多少路第一串行信號需要轉換成第一光信號，就需要有多少個第一光電轉換器和第一光發射器；第二解串行轉換器，用於對各路第一串行信號進行解串行得到初始並行信號； 編碼器，用於將初始並行視頻信號進行編碼得到視頻信號。由於在經過第二解串行轉換器得到的初始並行信號並不是可以由顯示器顯示的視頻信號，因此，需要按照視頻格式進行編碼，還原得到超高清視頻信號。另外，在信號源接口端，由於經過解碼器解碼得到的並行信號的格式，並不一定可以由第一串行轉換器接收，因此，在第一串行轉換器處理前需要將並行信號的格式按照第一串行轉換器可接收的格式進行轉換；因此在信號源接口端的解碼器和第一串行轉換器之間增加了第一格式轉換器；其中一個實施方式，請參考圖4。同理，在信號源接口端，對並行信號進行了格式轉換，那麼在顯示器接口端還原視頻信號時，也需要進行對應的格式處理，因此在顯示器接口端的編碼器和第二解串行轉換器之間增加了第二格式化轉換器；其中一個實施方式，請參考圖5 ；其中，第一格式轉換器，用於將初始並行信號進行格式轉換得到預定格式的並行信號;第一串行轉換器將預定格式的並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號;第二解串行轉換器對第一串行信號解串行得到預定格式的並行信號；第二格式化轉換器，用於將預定格式的並行信號進行格式轉換得到初始並行信號。本發明與現有的一些視頻遠程傳輸設備相比有如下幾個優點( I)解析度範圍廣，本發明可用於傳輸視頻解析度範圍大，不僅可用於傳輸標準清晰度視頻和高清視頻，突出可傳輸解析度超過1080P的超高清視頻。最大傳輸視頻解析度可達到 4096*2048 ；(2)傳輸距離遠。超高清視頻遠程傳輸系統根據光發送、光接收器件和光纖的選擇不同的，傳輸距離也有所不同。如果使用單模光纖進行傳輸，最遠可以傳輸幾十公裡；(3)單根光纖雙向傳輸。超高清視頻遠程傳輸系統利用光波分復用方式，實現信號源與顯示器之間進行單根光纖雙向傳輸。達到信號源智能識別顯示器最佳解析度，同時降低光纖使用成本。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應 以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種超高清視頻信號遠程傳輸系統，其特徵在於，包括信號源接口端、單根光纖以及顯示器接口端； 其中，所述信號源接口端，用於從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述顯示器接口端發送的第二光信號；將所述第二光信號轉換成第二串行信號後，解串行得到顯示器的EDID信息，按照顯示器支持的解析度輸出視頻信號；以及將解析度轉換後的視頻信號進行解碼得到初始並行信號，將所述初始並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號；將各路所述第一串行信號分別轉換成第一光信號，將各路所述第一光信號波分復用後通過所述光纖發送至所述顯示器接口端； 所述顯示器接口端，用於將所述EDID信息轉換成所述第二串行信號，將所述第二串行信號轉換成所述第二光信號，將所述第二光信號通過所述光纖發送至所述信號源接口端；以及，從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述第一光信號；將所述第一光信號轉換成若干路所述第一串行信號後，對各路所述第一串行信號進行解串行得到所述初始並行信號；將所述初始並行視頻信號進行編碼得到所述視頻信號。
2.根據權利要求1所述的超高清視頻信號遠程傳輸系統，其特徵在於，所述信號源接口端包括 解碼器，用於將視頻信號進行解碼得到初始並行信號； 第一串行轉換器，用於將所述初始並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號； 第一光電轉換器，用於將各路所述第一串行信號分別轉換成第一光信號； 第一光發送器，用於將各路所述第一光信號發送至第一光波復用器； 所述第一光波分復用器，用於將各路所述第一光信號波分復用後通過所述光纖發送至所述顯示器接口端；以及，從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述顯示器接口端發送的第二光信號； 第一光電接收器，用於接收分離出的所述第二光信號； 第二光電轉換器，用於將所述第二光信號轉換成第二串行信號； 第一解串行轉換器，用於將所述第二串行信號解串行得到顯示器的EDID信息。
3.根據權利要求1或2所述的超高清視頻信號遠程傳輸系統，其特徵在於，所述顯示器接口端包括 第二串行轉換器，用於將所述EDID信息轉換成所述第二串行信號； 第三光電轉換器，用於將所述第二串行信號轉換成所述第二光信號； 第二光電發射器，通過所述光纖將所述第二光信號發送至所述信號源接口端； 第二光波分復用器，用於將所述第二光信號通過所述光纖發送至所述第一光波分復用器；以及，從所述光纖傳輸的光信號中分離出所述第一光信號； 第二光電接收器，用於接收分離出的所述第一光信號； 第四光電轉換器，用於將所述第一光信號轉換成所述第一串行信號； 第二解串行轉換器，用於對各路所述第一串行信號進行解串行得到所述初始並行信號; 編碼器，用於將所述初始並行視頻信號進行編碼得到所述視頻信號。
4.根據權利要求3所述的超高清視頻信號遠程傳輸系統，其特徵在於，所述信號源接口端還包括第一格式轉換器；所述顯示器接口端還包括第二格式化轉換器，其中，所述第一格式轉換器，用於將所述初始並行信號進行格式轉換得到預定格式的並行信號； 所述第一串行轉換器將所述預定格式的並行信號進行串行轉換得到若干路第一串行信號; 所述第二解串行轉換器對所述第一串行信號解串行得到所述預定格式的並行信號； 所述第二格式化轉換器，用於將所述預定格式的並行信號進行格式轉換得到所述初始並行信號。
5.根據權利要求4所述的超高清視頻信號遠程傳輸系統，其特徵在於， 所述第一串行轉換器將所述初始並行信號進行串行轉換得到2路所述第一串行信號。
全文摘要
本發明提出一種超高清視頻信號遠程傳輸系統，包括信號源接口端、單根光纖、顯示器接口端；信號源接口端從光纖中分離出顯示器接口端發送的第二光信號；將其轉成第二串行信號，解串行得到EDID信息，按照顯示器解析度輸出視頻信號，進行解碼、串行轉換得到若干路第一串行信號；將各路信號分別轉換成第一光信號，將各路第一光信號波分復用後經光纖發送至顯示器接口端；顯示器接口端將EDID信息轉換成第二串行信號，然後轉換成第二光信號，經光纖發送至信號源接口端；從光纖中分離出第一光信號；轉換成若干路第一串行信號後，進行解串行、編碼得到視頻信號。實現單根光纖雙向傳輸超高清視頻信號，可靠性高，成本低、支持顯示端以最佳解析度進行顯示。
文檔編號H04N7/22GK103024366SQ20121054637
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者周澤強, 單亦超 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司