CN101094042A

CN101094042A - 基于avs信源编码的无线数字发射装置

Info

Publication number: CN101094042A
Application number: CN 200610027770
Authority: CN
Inventors: 申鸣
Original assignee: GUOHAO ELECTRONIC CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: GUOHAO ELECTRONIC CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-26

Abstract

本发明涉及一种基于AVS信源编码的无线传输装置，它包含顺序连接的AVS信源编码单元、信道编码单元和调制收发单元；以优于MPEG2编码效率的AVS编码方案，实现对图像、声音的无线传输；从而避开了MPEG2标准的编码效率较低，实现架构复杂，占用带宽较宽，IP使用费高等问题，解决了MPEG2信源编码方案在性能/价格比上的缺陷以及在应用上的局限。

Description

基于AVS信源编码的无线数字发射装置

技术领域

本发明涉及一种嵌入式数字式无线传送平台，尤其是指一种采用AVS视/音频数字编码的无线发射装置。

背景技术

目前已公知的数字化无线传输装置，尤其对采用嵌入式技术的无线传输装置而言，通常都采用基于MPEG2、MPEG4或MPEGX等标准系列的信源编码方案，如中国专利公开号CN1443007，公告日为2003年9月17日，所介绍的使用无线LAN发送和接收MPEG数据的设备，其优点是：采用国际MPEG2信源压缩标准，通用性强，与显示设备的兼容性好；但缺点是：MPEG2标准的编码效率较低，实现架构复杂，占用带宽较宽，IP使用费高等，因此造成了性能/价格比上的缺陷及应用上的局限。

发明内容

本发明的目的在于对现有的采用MPEGX视音编码方式的无线传输装置，提供一种编码效率更高、编码质量更好、性价比更优越的基于AVS信源编码(国家标准号GB/T 20090.2-2006《信息技术先进音视频编码第2部分：视频》)的无线传输装置。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于AVS信源编码的无线数字发射装置，

包括至少一个AVS信源编码单元(11)，通过A/V模拟接口(110)作为引入外界的模拟视/音频信号，并对该模拟视/音频信号进行AVS数字化编码后，有线传送至顺序连接的至少一个数字信道编码单元(12)，进行前向纠错编码后，将经信道编码的码流序列，有线传送至顺序连接的至少一个调制收发单元(13)，并以电磁波的载波方式，进行无线发射和传输；

所述的AVS源编码单元(11)具有8×8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等AVS所有的工作特征；

所述的至少一个AVS编码单元(11)与所述的至少一个数字信道编码单元(12)的有线连接，是通过至少一个高速串行接口(120)进行，如：DVB-ASI接口、USB接口、LVDS接口、1394接口等其中的一种；

所述的至少一个数字信道编码单元(12)与所述的至少一个调制收发单元(13)之间的有线连接，是通过至少一个I/Q正交分量接口(130)进行；

所述的至少一个AVS信源编码单元(11)，采用嵌入式控制器或专用集成电路实现；

所述的数字信道编码单元(12)，是由采用前向纠错编码的信道模块组成；

所述的调制收发单元(13)，由通过I/Q调制到IF或RF方式并连接无线发射或/和接收模块构成；

所述的调制收发单元(13)，其中，所采用的无线发射模块，可以采用任何一种已公知的无线传输技术，如：无线局域网Wlan、蓝牙Bluetooth、家庭网络HomeRF、超宽频UWB、无线红外光传输系统、多路微波分配系统MMDS、固定无线宽带(LMDS)、红外线IrDA等，或者是其中几种的组合。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出特点和显著功效：

1.采用比MPEG2编码效率更高的AVS编码，使视频编码占用带宽减少了一半，视频编码压缩效率提高了1倍，同时兼容标准清晰度和高清晰度等多种显示模式，如：标准清晰度(CCIR 601或相当清晰度)、低清晰度(CIF、SIF)等不同格式视频的显示。

2.采用比MPEG2对资源占用更合理的AVS编码方案，使信源编码器件的复杂度和成本均得到显著的改善，既简化了对器件性能的要求，又降低了器件成本，从而提高了性能价格比。

3.最大限度地利用现有的无线数字视/音频传送资源和传输方式，达到多途径、多模式、多频段都能实时传输数字视/音频的应用目的。

4.AVS IP代码完全公开，在知识产权方面，比MPEG2及MPEGX等编码标准，更具有快速实现的可能和极低的入门费用。

附图说明

图1为本发明的原理方框图

图2为本发明优选实施例的原理方框图

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图详述如下：

请参阅图1，图1为本发明的原理方框图，本发明由顺序连接的信源编码单元11，信源编码单元12，调制收发单元13组成。

其中，信源编码单元11通过输入接口110，分别接收模拟格式的视频和音频信号，如接收格式为PAL制、1Vp-p的模拟电视信号，然后对其进行数字化处理后，按照AVS的编码格式进行压缩编码，该压缩算法满足GB/T 20090.2-2006《信息技术先进音视频编码第2部分：视频》标准；AVS的压缩进程主要包括对模拟视频信号，进行诸如8×8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等算法和编码，与传统的MPEG2相比，具有压缩效率高，占用带宽少，兼容多种显示模式等优点，AVS-视频仅定义了一个档次(profile)即基准档次。该基准档次又分为4个级别(level)，分别对应高清晰度与标准清晰度应用。与MPEG-4 AVC/H.264的baseline profile相比，AVS-视频增加了B帧、interlace等技术，因此其压缩效率明显提高，而与MPEG-4 AVC/H.264的main profile相比，又减少了CABAC等实现难度大的技术，从而大大简化了控制架构和复杂度，也就是说，实现AVS编码，可以采用比MPEG2编码更简易的嵌入式硬件

经压缩编码后的AVS码流，通过信源编码单元11的输出接口120，有线传送至顺序连接的信道编码单元12。

信道编码的根本目的，是降低传输过程的误码率。由于实时传输图像且确保其传输质量，通常要求传输的误码率优于准无误码水平，如误码率必须低于10^-11，因此经常需采用信道编码以实现纠错，如采用类似数字电视中常用的纠错编码，即两次附加纠错码的前向纠错(FEC)编码：先通过第一个前向纠错FEC，如：RS编码，在188字节后附加16字节RS码，构成(204，188)RS码，即所谓的外码编码；第二个前向纠错FEC方案，可采用卷积编码，即所谓内码编码。

这两种编码(外编码和内编码)结合一起使用，即完成了信道编码的级联编码纠错方案。前向纠错码(FEC)的码字是具有一定纠错能力的码型，它在接收端解码后，不仅可以发现错误，而且能够判断错误码元所在的位置，并自动纠错。这种纠错码信息不需要储存，不需要反馈，实时性好。使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，最大限度地避免码流传送中误码的发生。

经过信道编码单元12进行信道编码后，其码流格式已成为符合数字视频广播DVB规范的码流格式，按I/Q调制要求，变成I/Q两路输出，通过信道编码单元12的输出端，通过有线I/Q接口130，传送至顺序连接的调制收发单元13，再进行IF或零中频的数字化调制，并通过载波形态进行无线传输。

请参阅图2，图2为本发明优选实施例的原理方框图，

在本实施例中，调制收发单元13采用无线局域网技术，其中包括MAC控制器单元131，顺序连接的基带处理单元132以及顺序连接的RF调制和功放单元133。

信源编码单元11，信道编码单元12，仍采用嵌入式处理器，如FPGA、DSP、SOIC或专用集成电路(如联合信源的AE100编码IC系列)，信源编码单元11通过传统A/V接口(未画出)引入外部模拟视频音频信号，并在信源编码单元11完成AVS编码。

信源编码单元11，信道编码单元12，两者之间采用串行接口USB120连接，以实现AVS信源编码、FEC信道编码；先后完成信源和信道编码的码流序列，通过I/Q正交接口，传送至由嵌入式处理器或专用集成电路组成的调制收发单元13。

调制收发单元13由顺序连接的介质访问控制MAC单元131、基带控制单元132、射频RF/功放单元133组成。在本实施例中，介质访问控制MAC单元131和基带处理单元132，选用SIS公司的SIS162芯片；射频及功放单元134，选用Airoha公司的AL2210芯片；采用IEEE802.11b协议，实现基带、收发等无线通信协议的生成、滤波、调制和放大，并最终通过天线发射。实现基于WLAN通信方式的AVS数据码流的无线传输目的。

当然，同样可以采用任何一种现已公知的无线传输方案，如：蓝牙Bluetooth、家庭网络HomeRF、超宽频UWB、无线红外光传输系统、多路微波分配系统MMDS、固定无线宽带(LMDS)、红外线IrDA等，或者是其中几种的组合。

以上所述，是本发明实施例的一种，但并非用来限定本发明的实施范围，即凡是按照本发明专利——权利要求书所述的特征、构造、精神所做的均等变化和修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于：

包括至少一个AVS信源编码单元(11)，通过A/V模拟接口(110)作为引入外界的模拟视/音频信号，并对该模拟视/音频信号进行AVS数字化编码后，有线传送至顺序连接的至少一个数字信道编码单元(12)，进行前向纠错编码后，将经信道编码的码流序列，有线传送至顺序连接的至少一个调制/解调收发单元(13)，并以电磁波的载波方式，进行无线发射和传输；

所述的AVS源编码单元(11)具有8×8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等AVS所有的工作特征。

2.根据权利要求1所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于所述的至少一个AVS编码单元(11)与所述的至少一个数字信道编码单元(12)的有线连接，是通过至少一个高速串行接口(120)进行，如：DVB-ASI接口、USB接口、LVDS接口、IEEE1394接口等其中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于所述的至少一个数字信道编码单元(12)与所述的至少一个调制/解调收发单元(13)之间的有线连接，是通过至少一个I/Q正交分量接口(130)进行。

4.根据权利要求1所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于所述的至少一个AVS信源编码单元(11)，采用嵌入式控制器或专用集成电路实现。

5.根据权利要求1所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于所述的数字信道编码单元(12)，是由采用前向纠错编码的信道模块组成。

6.根据权利要求1所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其特征在于所述的调制/解调收发单元(13)，由通过I/Q调制到IF或RF方式并连接无线发射或/和接收模块构成。

7.根据权利要求6所述的基于AVS信源编码的无线数字发射装置，其中，所述的调制/解调收发单元(13)，所采用的无线发射模块，可以采用任何一种已公知的无线传输技术，如：无线局域网Wlan、蓝牙Bluetooth、家庭网络HomeRF、超宽频UWB、无线红外光传输系统、多路微波分配系统MMDS、固定无线宽带(LMDS)、红外线IrDA等，或者是其中几种的组合。