CN103024366B - 一种超高清视频信号远程传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种超高清视频信号远程传输系统，包括：信号源接口端、单根光纤、显示器接口端；信号源接口端从光纤中分离出显示器接口端发送的第二光信号；将其转成第二串行信号，解串行得到EDID信息，按照显示器分辨率输出视频信号，进行解码、串行转换得到若干路第一串行信号；将各路信号分别转换成第一光信号，将各路第一光信号波分复用后经光纤发送至显示器接口端；显示器接口端将EDID信息转换成第二串行信号，然后转换成第二光信号，经光纤发送至信号源接口端；从光纤中分离出第一光信号；转换成若干路第一串行信号后，进行解串行、编码得到视频信号。实现单根光纤双向传输超高清视频信号，可靠性高，成本低、支持显示端以最佳分辨率进行显示。
Description
技术领域
本发明涉及视频传输领域，特别是涉及一种超高清视频信号远程传输系统。
背景技术
近年来，超高清视频信号(超过1080p)的制作、传输与播放已成为当今世界视频发展的必然趋势。随着技术的发展，人们对视频质量的要求越来越高，对视频传输距离要求越来越远。但因超高清视频信号数据量大、传输速率高等特点，传输距离较近的缺点阻碍其发展。
目前，超高清分辨率视频信号的信号接口主要是DVI和HDMI，传输媒质是平衡电缆,比如双绞线。但因超高清分辨率视频信号数据量大，传输速率高，使用平衡电缆传输信号衰减严重，传输距离一般为5米左右，加上均衡器最多也只能支持到45米。且需要使用高质量规格的线缆，成本较高，布线不方便。
其它远程传输方式也有将DVI或HDMI信号通过简单的光电转换将TMDS(最小化传输差分)信号转换成4个光信号，通过4条光纤进行传输，这样造成了现场布线困难，信号TMDS信号存在延伸，容易造成时钟偏移，成本高。而且此方法为单向传输，信号源端无法读取显示器的EDID，不能以最佳分辨率进行显示。
发明内容
本发明的目的在于提出一种超高清视频信号远程传输系统，实现单光纤双向传输超高清视频信号，可靠性高，成本低；可以实现视频信号以最佳分辨率进行显示。
采用的方案是：
一种超高清视频信号远程传输系统，包括：信号源接口端、单根光纤以及显示器接口端；
其中，所述信号源接口端，用于从所述光纤传输的光信号中分离出所述显示器接口端发送的第二光信号；将所述第二光信号转换成第二串行信号后，解串行得到显示器的EDID信息，按照显示器最佳分辨率输出视频信号；然后将视频信号进行解码得到初始并行信号，将所述初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；将各路所述第一串行信号分别转换成第一光信号，将各路所述第一光信号波分复用后通过所述光纤发送至所述显示器接口端；
所述显示器接口端，用于将所述EDID信息转换成所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换成所述第二光信号，将所述第二光信号通过所述光纤发送至所述信号源接口端；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述第一光信号；将所述第一光信号转换成若干路所述第一串行信号后，对各路所述第一串行信号进行解串行得到所述初始并行信号；将所述初始并行视频信号进行编码得到所述视频信号；
其中，所述信号源接口端包括：解码器，用于将视频信号进行解码得到初始并行信号；第一串行转换器，用于将所述初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；第一光电转换器，用于将各路所述第一串行信号分别转换成第一光信号；第一光发射器，用于将各路所述第一光信号发送至第一光波复用器；所述第一光波分复用器，用于将各路所述第一光信号波分复用后通过所述光纤发送至所述显示器接口端；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述显示器接口端发送的第二光信号；第一光电接收器，用于接收分离出的所述第二光信号；第二光电转换器，用于将所述第二光信号转换成第二串行信号；第一解串行转换器，用于将所述第二串行信号解串行得到显示器的EDID信息；并且，一路所述串行信号对应一个光电转换器和一个光发射器；
所述显示器接口端包括：第二串行转换器，用于将所述EDID信息转换成所述第二串行信号；第三光电转换器，用于将所述第二串行信号转换成所述第二光信号；第二光电发射器，通过所述光纤将所述第二光信号发送至所述信号源接口端；第二光波分复用器，用于将所述第二光信号通过所述光纤发送至所述第一光波分复用器；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述第一光信号；第二光电接收器，用于接收分离出的所述第一光信号；第四光电转换器，用于将所述第一光信号转换成所述第一串行信号；第二解串行转换器，用于对各路所述第一串行信号进行解串行得到所述初始并行信号；编码器，用于将所述初始并行视频信号进行编码得到所述视频信号。
本发明相对于传统的视频信号传输方式，一方面，信号源接口光纤传输的光信号中分离出显示器接口端发送的光信号，从而得到显示器的EDID信息，信号源获得显示器支持了最佳分辨率，按需求输出超高清视频信号；另一方面，在信号源接口端，将视频信号进行解码得到并行信号，然后将并行信号转换成若干路串行信号，然后将各路串行信号分别进行光电转换得到若干路光信号，将各路光信号波分复用后发送给显示器接口端，显示器接口端从光纤中的光信号中分离出信号源接口端的光信号，进行解串行和编码后即可得到超高清视频信号；这种方式，进行视频解码转换成串行信号，再转换成光信号利用单根光纤进行传播，大大提高了超高清视频信号传输距离，在传输过程中，传输的并不是最小化传输差分信号，因此不会出现传统光纤传输中出现的信号时钟偏移现象，提高了可靠性；利用单根光纤进行传输可以降低成本；由于通过EDID能知道显示器支持的最佳分辨率，信号源传输的超高清视频信号可根据显示器最佳分辨率进行输出。
附图说明
图1为本发明的一个结构示意图；
图2为本发明的信号源接口端的一个结构示意图；
图3为本发明的显示器接口端的一个结构示意图；
图4为本发明的信号源接口端的另一个结构示意图；
图5为本发明的显示器接口端的另一个结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进行说明。
本发明提出一种超高清视频信号远程传输系统，其结构示意图请参考图1，包括：信号源接口端、单根光纤以及显示器接口端；
其中，信号源接口端，一方面用于从光纤传输的光信号中分离出显示器接口端发送的第二光信号；将第二光信号转换成第二串行信号后，解串行得到显示器的EDID信息，将视频信号按照显示器支持的分辨率进行输出；一般按照显示器的最佳分辨率输出视频信号。
其中，EDID(Extended Display Identification Data，扩展显示标识数据)是一种VESA标准数据格式，其中包含有关监视器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。这些信息保存在display节中，用来通过一个DDC(DisplayData Channel)与系统进行通信，这是在显示器和PC图形适配器之间进行的。最新版本的EDID可以在CRT、LCD以及将来的显示器类型中使用，这是因为EDID提供了几乎所有显示参数的通用描述。
以及，另一方面，信号源接口端将视频信号进行解码得到初始并行信号，将初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；将各路第一串行信号分别转换成第一光信号，将各路第一光信号波分复用后通过光纤发送至显示器接口端；
显示器接口端，一方面，用于将EDID信息转换成第二串行信号，将第二串行信号转换成第二光信号，将第二光信号通过光纤发送至信号源接口端；
以及，另一方面，从光纤传输的光信号中分离出第一光信号；将第一光信号转换成若干路第一串行信号后，对各路第一串行信号进行解串行得到初始并行信号；将初始并行视频信号进行编码得到视频信号。
本发明相对于传统的超高清视频信号传输方式，一方面，信号源接口光纤传输的光信号中分离出显示器接口端发送的光信号，从而得到显示器的EDID信息，信号源接口端按照显示器支持的分辨率输出超高清视频信号，另一方面，在信号源接口端，将视频信号进行解码得到并行信号，然后将并行信号转换成若干路串行信号，然后将各路串行信号分别进行光电转换得到若干路光信号，将各路光信号波分复用后发送给显示器接口端，显示器接口端从光纤中的光信号中分离出信号源接口端的光信号，进行解串行和编码后即可得到超高清视频信号；这种方式，进行视频解码转换成串行信号，再转换成光信号利用单根光纤进行传播，提高了超高清视频信号的传播距离，在传输过程中，传输的并不是最小化传输差分信号，因此不会出现传统光纤传输中出现的信号时钟偏移现象，提高了可靠性；利用单根光纤进行传输可以降低成本；由于通过EDID能知道显示器支持的最佳分辨率，信号源传输的超高清视频信号可根据显示器最佳分辨率进行输。
其中，信号源接口端的一个结构示意图，请参考图2，包括：解码器、第一串行转换器、第一光电转换器、第一光发射器、第一光波分复用器、第一光电接收器、第二光电转换器以及第一解串行转换器；
其各部分的连接关系请参考图2，各部分的作用如下：
解码器，用于将视频信号进行解码得到初始并行信号；
第一串行转换器，用于将初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；
第一光电转换器，用于将各路第一串行信号分别转换成第一光信号；
第一光发射器，用于将各路第一光信号发送至第一光波复用器；
一般而言，将一路串行信号转换成光信号，需要一个光电转换器和一个光发射器；因此，有多少路第一串行信号需要转换成第一光信号，就需要有多少个第一光电转换器和第一光发射器；
利用多路串行信号进行传输，可以降低设计的难度，但是由于过多的元器件，势必会增加硬件成本，因此，其中较优的方式，是将并行信号转换成2路串行信号进行传输，此时，只需要2个第一光电转换器和2个第一光发射器；这样可以保证传输速率，也可以控制成本。
第一光波分复用器，用于将各路第一光信号波分复用后通过光纤发送至显示器接口端；从光纤传输的光信号中分离出显示器接口端发送的第二光信号；
第一光电接收器，用于接收分离出的第二光信号；
第二光电转换器，用于将第二光信号转换成第二串行信号；
第一解串行转换器，用于将第二串行信号解串行得到显示器的EDID信息。
其中，显示器接口端的一个结构示意图，请参考图3，包括：
第二串行转换器、第三光电转换器、第二光电发射器、第二光波分复用器、第二光电接收器、第四光电转换器、第二解串行转换器、第二解串行转换器以及编码器；
第二串行转换器，用于将EDID信息转换成第二串行信号；
第三光电转换器，用于将第二串行信号转换成第二光信号；
第二光电发射器，通过光纤将第二光信号发送至信号源接口端；
第二光波分复用器，用于将第二光信号通过光纤发送至第一光波分复用器；以及，从光纤传输的光信号中分离出第一光信号；
第二光电接收器，用于接收分离出的第一光信号；
第四光电转换器，用于将第一光信号转换成第一串行信号；
显示器接口对接收到的光信号处理，相对于信号源接口端的光信号处理，是一个逆处理过程；
在显示器接口端，第二光波分复用器从光纤分离出信号源端传输来的光信号；即可知道有多少路光信号；这样就需要多少个光接收器和光电转换器；
将一路串行信号转换成光信号，需要一个光电转换器和一个光发射器；因此，接收到多少路第一串行信号需要转换成第一光信号，就需要有多少个第一光电转换器和第一光发射器；
第二解串行转换器，用于对各路第一串行信号进行解串行得到初始并行信号；
编码器，用于将初始并行视频信号进行编码得到视频信号。由于在经过第二解串行转换器得到的初始并行信号并不是可以由显示器显示的视频信号，因此，需要按照视频格式进行编码，还原得到超高清视频信号。
另外，在信号源接口端，由于经过解码器解码得到的并行信号的格式，并不一定可以由第一串行转换器接收，因此，在第一串行转换器处理前需要将并行信号的格式按照第一串行转换器可接收的格式进行转换；因此在信号源接口端的解码器和第一串行转换器之间增加了第一格式转换器；其中一个实施方式，请参考图4。
同理，在信号源接口端，对并行信号进行了格式转换，那么在显示器接口端还原视频信号时，也需要进行对应的格式处理，因此在显示器接口端的编码器和第二解串行转换器之间增加了第二格式化转换器；其中一个实施方式，请参考图5；
其中，第一格式转换器，用于将初始并行信号进行格式转换得到预定格式的并行信号；
第一串行转换器将预定格式的并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；
第二解串行转换器对第一串行信号解串行得到预定格式的并行信号；
第二格式化转换器，用于将预定格式的并行信号进行格式转换得到初始并行信号。
本发明与现有的一些视频远程传输设备相比有如下几个优点：
(1)分辨率范围广，本发明可用于传输视频分辨率范围大，不仅可用于传输标准清晰度视频和高清视频，突出可传输分辨率超过1080P的超高清视频。最大传输视频分辨率可达到4096*2048；
(2)传输距离远。超高清视频远程传输系统根据光发送、光接收器件和光纤的选择不同的，传输距离也有所不同。如果使用单模光纤进行传输，最远可以传输几十公里；
(3)单根光纤双向传输。超高清视频远程传输系统利用光波分复用方式，实现信号源与显示器之间进行单根光纤双向传输。达到信号源智能识别显示器最佳分辨率，同时降低光纤使用成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种超高清视频信号远程传输系统，其特征在于，包括：信号源接口端、单根光纤以及显示器接口端；
其中，所述信号源接口端，用于从所述光纤传输的光信号中分离出所述显示器接口端发送的第二光信号；将所述第二光信号转换成第二串行信号后，解串行得到显示器的EDID信息，按照显示器支持的分辨率输出视频信号；以及将分辨率转换后的视频信号进行解码得到初始并行信号，将所述初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；将各路所述第一串行信号分别转换成第一光信号，将各路所述第一光信号波分复用后通过所述光纤发送至所述显示器接口端；
所述显示器接口端，用于将所述EDID信息转换成所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换成所述第二光信号，将所述第二光信号通过所述光纤发送至所述信号源接口端；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述第一光信号；将所述第一光信号转换成若干路所述第一串行信号后，对各路所述第一串行信号进行解串行得到所述初始并行信号；将所述初始并行视频信号进行编码得到所述视频信号；
其中，所述信号源接口端包括：解码器，用于将视频信号进行解码得到初始并行信号；第一串行转换器，用于将所述初始并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；第一光电转换器，用于将各路所述第一串行信号分别转换成第一光信号；第一光发射器，用于将各路所述第一光信号发送至第一光波分复用器；所述第一光波分复用器，用于将各路所述第一光信号波分复用后通过所述光纤发送至所述显示器接口端；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述显示器接口端发送的第二光信号；第一光电接收器，用于接收分离出的所述第二光信号；第二光电转换器，用于将所述第二光信号转换成第二串行信号；第一解串行转换器，用于将所述第二串行信号解串行得到显示器的EDID信息；并且，一路所述串行信号对应一个光电转换器和一个光发射器；
所述显示器接口端包括：第二串行转换器，用于将所述EDID信息转换成所述第二串行信号；第三光电转换器，用于将所述第二串行信号转换成所述第二光信号；第二光电发射器，通过所述光纤将所述第二光信号发送至所述信号源 接口端；第二光波分复用器，用于将所述第二光信号通过所述光纤发送至所述第一光波分复用器；以及，从所述光纤传输的光信号中分离出所述第一光信号；第二光电接收器，用于接收分离出的所述第一光信号；第四光电转换器，用于将所述第一光信号转换成所述第一串行信号；第二解串行转换器，用于对各路所述第一串行信号进行解串行得到所述初始并行信号；编码器，用于将所述初始并行视频信号进行编码得到所述视频信号。
2.根据权利要求1所述的超高清视频信号远程传输系统，其特征在于，所述信号源接口端还包括：第一格式转换器；所述显示器接口端还包括：第二格式化转换器，
其中，所述第一格式转换器，用于将所述初始并行信号进行格式转换得到预定格式的并行信号；
所述第一串行转换器将所述预定格式的并行信号进行串行转换得到若干路第一串行信号；
所述第二解串行转换器对所述第一串行信号解串行得到所述预定格式的并行信号；
所述第二格式化转换器，用于将所述预定格式的并行信号进行格式转换得到所述初始并行信号。
3.根据权利要求2所述的超高清视频信号远程传输系统，其特征在于，
所述第一串行转换器将所述初始并行信号进行串行转换得到2路所述第一串行信号。
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Legal Events
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 510670 Guangdong Province, Guangzhou high tech Industrial Development Zone Kezhu Road No. 233 Patentee after: Wei Chong group Limited by Share Ltd Address before: 510663 Guangzhou province high tech Industrial Development Zone, Guangdong, Cai road, No. 6, No. Patentee before: Guangdong Weichuangshixun Science and Technology Co., Ltd. |
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Application publication date: 20130403 Assignee: Guangzhou Kaide Finance Leasing Co., Ltd. Assignor: Wei Chong group Limited by Share Ltd Contract record no.: 2019990000222 Denomination of invention: Remote transmission system for ultra-high-definition video signals Granted publication date: 20161228 License type: Exclusive License Record date: 20190709 |
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Denomination of invention: Remote transmission system for ultra-high-definition video signals Effective date of registration: 20190807 Granted publication date: 20161228 Pledgee: Guangzhou Kaide Finance Leasing Co., Ltd. Pledgor: Wei Chong group Limited by Share Ltd Registration number: Y2019990000036 |
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Date of cancellation: 20200902 Granted publication date: 20161228 Pledgee: Guangzhou Kaide Finance Leasing Co.,Ltd. Pledgor: VTRON GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000036 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |