CN100542277C - 视频信号远程传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于视频信号远程传输技术领域，特别是一种视频号远程传输的方法。该方法不需要将同步信号与视频信号打包，仅利用接收芯片的接收数据有效信号，即可恢复同步信号，使视频信号远程传输的传输率处于较低水平，对传输信道的要求也相对较低，从而，在保证信号质量的前题下大大降低了传输成本，对用该方法制作的产品的低价普及，提供了技术保证，是一种较为理想的视频信号远程传输方法。
Description
技术领域
本发明属于视频信号远程传输技术领域，特别是一种视频号远程传输的方法。
背景技术
目前在除了工业、机要行业等视频监控系统之外、视频传输在片区防盗系统、户外公共LED显示屏系统等中的应用的领域越来越广泛，各种场合对传输信号的质量和价格分别有不同的要求。以上的场合经常需要将视频图像信号从图像采集处传输到几百米甚至千米外的远端的显示器，常规方法是使用专用芯片将同步信号与视频信号打包后再发送，接收端再使用专用芯片解包后恢复同步信号和视频信号，这种方法由于采用了专用打包和解包芯片而使成本，同时也增加了传输率，对传输信道要求相对较高，因此而形成的技术和价格障碍严重的阻碍了该项技术的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种视频信号远程传输的方法，该方法不需要将同步信号与视频信号打包，仅利用接收芯片的接收数据有效信号，即可恢复同步信号，使视频信号远程传输的传输率处于较低水平，对传输信道的要求也相对较低，克服了现有技术中存在的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：视频信号远程传输的方法，
该方法包括以下步骤：
(a)向发送芯片3发送信号：将数据产生电路1中的相关图像数据信号发送至发送芯片3的并行数据输入引脚TXD，同时发送使能信号TX-EN和时钟信号至发送芯片3；
(b)发送数据TXD于发送芯片3并串转换为一路信号，由发送芯片3的串行数据输出引脚DOUT输出，再通过光发送模块4、传输线路5及光接收模块6向接收芯片7发送数据；
(c)接收芯片7向图像数据恢复电路9发送接收数据RXD、数据有效信号rxdata_valid以及恢复时钟信号RX_CLK；
(d)图像数据恢复电路9恢复出图像信号RO、GO、BO和数据有效信号dataen；
其中，所述步骤(a)中数据产生电路只将数字图像信号的数据信号R、G、B合并为一组发送数据TXD，时钟信号通过晶振2倍频处理后，产生发送芯片3的时钟信号TX_CLK；
所述步骤(c)中的图像数据恢复电路还包括场同步信号恢复电路和行同步信号恢复电路，恢复时钟信号RX_CLK通过第二晶振8至图像数据恢复电路9，再经分频器10分频后产生数据时钟信号DCLK，
所述行同步信号恢复电路由计数器I和比较器II组成，数据有效信号rxdata_valid接计数器I的同步清零端sclr，时钟信号RX_CLK为计数器I的时钟信号，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为高电平时计数器I清零，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为低电平时计数器I递增计数，根据比较器II预设的标准数值，比较器II对计数值进行判断后，输出一脉冲信号，此信号既为恢复出的行同步信号；
所述场同步信号恢复电路由计数器和比较器IV组成，数据有效信号rxdata_valid接计数器III的同步清零端sclr，时钟信号RX_CLK为计数器III的时钟信号，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为高电平时计数器III清零，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为低电平时计数器III递增计数，根据比较器IV预设的标准数值，比较器IV对计数值进行判断后，输出一脉冲信号，此信号既为恢复出的场同步信号。
所述晶振2的晶振频率至少为时钟信号DCLK的三倍。
所述发送芯片3和接收芯片7为TLK2201。
本发明的有益效果是：本发明不需要将同步信号与视频信号打包，仅利用接收芯片的接收数据有效信号，即可恢复同步信号，使视频信号远程传输的传输率处于较低水平，对传输信道的要求也相对较低，从而，在保证信号质量的前题下大大降低了传输成本，对用该方法制作的产品的低价普及，提供了技术保证，是一种较为理想的视频信号远程传输方法。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
图2为数据有效信号rxdata_valid与场同步信号Vsync和行同步信号Hsync的时序关系图。
图3为一个行同步周期的波形放大图。
图4为本发明行同步信号恢复电路方框图。
图5为本发明场同步信号恢复电路方框图。
其中1代表数据产生电路，2代表晶振，3代表专用发送芯片，4代表光发送模块，5代表光纤传输线路，6代表光接收模块，7代表专用接收芯片，8代表第二晶振，9代表图像数据恢复电路，10代表分频器。
具体实施方式
以下结合附图为实施例对本发明作进一步详述：
如图1所示，(a)向发送芯片3发送信号：数据产生电路1将输入的数字图像信号R、G、B合并为一组发送数据TXD，发送至发送芯片3，同时发送使能信号TX-EN至发送芯片3，晶振2产生发送时钟信号TX_CLK至数据产生电路1和发送芯片3；
(b)发送数据TXD于发送芯片3并串转换为一路信号，由发送芯片3的串行数据输出引脚DOUT输出，再通过光发送模块4将电信号转换成光信号，光信号通过光纤传输线路5传输至光接收模块6向接收芯片7发送数据；
(c)光纤传输线路5送来的光信号送入光接收模块6转换成串行的电信号，串行信号送入接收芯片7的输入端DIN，第二晶振8产生接收芯片7的恢复参考时钟RX_CLK，其频率与发送芯片3的时钟信号TX_CLK相同，接收芯片7输出恢复的图像数据RXD和数据有效信号rxdata_valid，rxdata_valid信号形状与发送芯片TX_EN相同，与原始图像数据的数据有效信号dataen相似.如图2所示，可以看出，rxdata_valid具有下列特点：rxdata_valid的低电平区间有两种宽度：分别称为“短低电平区间”和“长低电平区间”，根据现有技术的视频信号标准，短低电平区间约为几十个RX_CLK(或DCLK)时钟宽度，每1个短低电平区间对应1个行同步脉冲Hsync，1场内短低电平区间的个数与视频信号源有关，少的几百个，多的上千个；每场只有一个长低电平区间，其宽度约为几个行同步周期，或几千个RX_CLK(或DCLK)周期，明显大大于短低电平区间，长低电平区间对应于1个场同步信号Vsync和几个行同步信号Hsync。如图3所示，将1个行同步周期放大，假设1个行同步周期包含N个RX_CLK时钟，行同步头两个边沿与原点O之间分别包含n1和n2个RX_CLK时钟，rxdata_valid的上升沿与原点O之间包含n3个RX_CLK时钟。
根据radata_valid的波形特点，给出了恢复行同步信号Hsync电路，行同步信号Hsync恢复电路如图4所示，由模N计数器I和比较器II组成。RX_CLK作为计数器的时钟信号，rxdata_valid接计数器的同步清零端sclr，当RX_CLK检测到rxdata_valid为高电平时计数器清零，当RX_CLK检测到rxdata_valid为低电平时(对应于图3中的原点O)，计数器开始递增计数，有两种情况：
在rxdata_valid的短低电平区间，计数器的计数值最多只能计到n3，随后被rxdata_valid的高电平清零。利用比较器判断，当计数值在n1和n2之间时，输出一个正脉冲，此正脉冲就是短低电平区间的行同步信号Hsync。
在rxdata_valid的长低电平区间，当模N计数器的计数值等于N时自动归零，rxdata_valid的长低电平区间包含几个行同步周期，计数器就进行几次循环计数，每当计数值在n1和n2之间时，比较器就产生1个行同步信号Hsync。通过比较器对计数值的判断，即可恢复出图4中的Hsync信号，显然Hsync信号的相位受n1影响，而Hsync的脉宽等于n2-n1，改变n1和n2-n1差值即可改变Hsync信号的相位和脉宽，使恢复的Hsync信号与原始Hsync信号的相位和脉宽不同，以满足特殊的应用。
场同步信号Vsync恢复电路与行同步信号Hsync恢复电路相似，场同步信号Vsync恢复电路如图5所示，由模M计数器III和比较器IV组成。场同步信号Vsync恢复电路与行同步信号Hsync恢复电路的工作原理相似，只须根据实际情况设置比较器的判断值m1和m2，要求m2＞m1＞N，模M计数器的M值比rxdata_valid的长低平区间包含的RX_CLK时钟周期数稍多一点即可，否则无法正确恢复Vsync信号。选取适当的m1和m2值，可以减少恢复出的Vsync信号与原始Vsync信号在脉宽和相位上的差别。
(d)图像数据恢复电路9从接收数据RXD中提取出RGB图像信号RO、GO、BO和数据有效信号dataen，第二晶振8的振荡时钟经分频器9分频后产生数据时钟DCLK。
Claims (3)
1、视频信号远程传输的方法，该方法包括以下步骤：
(a)向发送芯片(3)发送信号：将数据产生电路(1)中的相关图像数据信号发送至发送芯片(3)的并行数据输入引脚TXD，同时发送使能信号TX-EN和时钟信号至发送芯片(3)；
(b)发送数据TXD于发送芯片(3)并串转换为一路信号，由发送芯片(3)的串行数据输出引脚DOUT输出，再通过光发送模块(4)、光纤传输线路(5)及光接收模块(6)向接收芯片(7)发送数据；
(c)接收芯片(7)向图像数据恢复电路(9)发送接收数据RXD、数据有效信号rxdata_valid以及恢复时钟信号RX_CLK；
(d)图像数据恢复电路(9)恢复出图像信号RO、GO、BO和数据有效信号dataen，
其特征在于所述步骤(a)中数据产生电路是将数字图像信号的数据信号R、G、B合并为一组发送数据TXD，时钟信号通过晶振(2)倍频处理后，产生发送芯片(3)的时钟信号TX_CLK；
所述步骤(c)中的图像数据恢复电路(9)还包括场同步信号恢复电路和行同步信号恢复电路，恢复时钟信号RX_CLK通过第二晶振(8)至图像数据恢复电路(9)，再经分频器(10)分频后产生数据时钟信号DCLK，
所述行同步信号恢复电路由计数器I和比较器II组成，数据有效信号rxdata_valid接计数器I的同步清零端sclr，时钟信号RX_CLK为计数器I的时钟信号，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为高电平时计数器清零，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为低电平时计数器I递增计数，根据比较器II中预设的标准数值，比较器II对计数值进行判断后，输出一脉冲信号，此信号既为恢复出的行同步信号；
所述场同步信号恢复电路由计数器III和比较器IV组成，数据有效信号rxdata_valid接计数器III的同步清零端sclr，时钟信号RX_CLK为计数器III的时钟信号，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为高电平时计数器III清零，当时钟信号RX_CLK检测到rxdata_valid为低电平时计数器III递增计数，根据比较器IV预设的标准数值，比较器IV对计数值进行判断后，输出一脉冲信号，此信号既为恢复出的场同步信号。
2、根据权利要求1所述的视频信号远程传输的方法，其特征在于所述晶振(2)的晶振频率至少为时钟信号DCLK的三倍。
3、根据权利要求1所述的视频信号远程传输的方法，其特征在于所述发送芯片(3)和接收芯片(7)为TLK2201。
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