CN108696716A - 一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法及模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法及模块。通过时钟分频模块，对经过长距离传输的抖动时钟进行分频；通过时钟倍频模块，将经过分频后的时钟倍频到与需传输的时钟一样的频率，并且相位保持一致；通过时钟与数据FIFO模块，将经过分频及倍频后的无抖动时钟与来自铜缆直接传输过来的数据对齐输出。本发明可以有效的降低传输距离增加导致的时钟抖动问题；无需修改硬件，内部软件处理，无任何成本增加；可以有效的提高时钟图像信号时钟的稳定性，从而增加铜缆传输距离。

Description

一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法及模块

技术领域

本发明属于数字图像显示技术领域，涉及一种用于降低数字图像信号通过铜缆传输距离增加导致的时钟抖动的时钟重建处理方法以及相应的时钟重建处理模块。

背景技术

现代信息技术的发展，广泛使用各种数字图像显示器，尤其在安防监控领域，数字图像显示是非常重要的组成部分。目前短距离数字图像传输都使用铜缆线传输，例如DP，HDMI，DVI，VGA等接口传输线都使用单根或多组铜缆。这些传输标准都有一个限制，当传输距离达到一定距离后，画面都会出现拖影，闪烁，噪点等问题。这些现象出现的一个重要原因就是数字图像经过长距离传输后，内部的时钟信号由于外界干扰，自身衰减等造成抖动，从而使画面不稳定，出现拖影，闪烁，噪点等问题。

如图1表示的就是传统的数字图像信号传输示意图。时钟信号和数据信号通过铜缆从发送端传输到接收端，接收端接收到时钟信号和数据信号后再显示。一般传输距离下时钟的抖动幅度小，接收端能够稳定地接收到时钟和数据，从而可以稳定地显示数字图像信号。而当发送端和接收端的距离增加到一定长度后，时钟信号接收到的外界干扰增多，以及自身信号长距离传输导致的信号衰减等因素就会导致时钟信号出现抖动幅度增加。接收端接收到的时钟信号由于抖动幅度大无法实时和数据信号对齐，就会导致数字图像信号的显示出现拖影，闪烁，噪点等问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法及模块，目的在于降低传输距离增加导致的时钟抖动问题，保证数字图像的稳定显示。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

首先，本发明提供一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法，包括如下步骤：

对经过铜缆长距离传输的抖动时钟进行分频处理，降低时钟频率；

对经过分频处理后的时钟进行倍频处理，将时钟倍频到与需传输的时钟一样的频率，并且相位保持一致；

将经过分频处理及倍频处理后的无抖动时钟与来自铜缆直接传输过来的数据对齐输出。

其次，本发明提供一种用于数字图像信号的时钟重建处理模块，设置在发送端和接收端之间，包括时钟重建模块和时钟与数据FIFO模块，所述时钟重建模块又包括时钟分频模块和时钟倍频模块，其中：

所述时钟分频模块，其输入端连接来自所述发送端经过长距离铜缆传输的抖动时钟，其输出端连接所述时钟倍频模块的输入端；所述时钟分频模块用于接收经过长距离铜缆传输的抖动时钟，进行分频处理，降低时钟频率，并将分频处理后的时钟送至所述时钟倍频模块；

所述时钟倍频模块，其输入端连接所述时钟分频模块的输出端，其输出端连接所述时钟与数据FIFO模块的输入端；所述时钟倍频模块用于将经过所述时钟分频模块分频处理后的时钟倍频到与所述发送端传输的时钟一样的频率，并且相位保持一致，然后将倍频处理后的时钟送至所述时钟与数据FIFO模块；

所述时钟与数据FIFO模块，其第一输入端连接来自所述发送端经过长距离铜缆直接传输过来的时钟和数据，其第二输入端连接所述时钟倍频模块的输出端，其输出端输出时钟和数据至所述接收端；所述时钟与数据FIFO模块用于接收来自铜缆直接传输过来的时钟和数据，同时接收经过所述时钟重建模块处理后的无抖动时钟，将无抖动的时钟与数据对齐输出。

依照本发明的一个方面，所述时钟分频模块为分频器。

依照本发明的一个方面，所述时钟倍频模块为锁相环。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明结合实际情况，提出了一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法及相应的时钟重建处理模块。本发明通过时钟分频模块，时钟倍频模块，以及时钟与数据FIFO(先进先出)模块的设计，可以有效的降低传输距离增加导致的时钟抖动问题。本发明无需修改硬件，内部软件处理，无任何成本增加。可以有效的提高时钟图像信号时钟的稳定性，从而增加铜缆传输距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是传统数字图像信号传输图。

图2是本发明数字图像信号传输处理模块图。

图3是时钟重建模块图。

图4是时钟数据FIFO处理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明在发送端与接收端之间增加了时钟重建处理模块。数字图像信号在传输距离长的情况下，时钟抖动幅度增加，经过时钟重建处理模块，将抖动时钟重新回复成稳定的时钟，接收端接收到重建的稳定时钟后，才能保证数据和时钟的实时对齐，接收到的数字图像信号也能保持稳定状态。

本发明的时钟重建处理模块包括时钟重建模块和时钟与数据FIFO模块，时钟重建模块又包括时钟分频模块和时钟倍频模块。

如图3所示，经过长距离传输的抖动时钟进入时钟重建模块后，先经过时钟分频模块。本实施例中，时钟分频模块为分频器，分频器的输入端连接来自发送端经过长距离铜缆传输的抖动时钟，分频器的输出端连接时钟倍频模块的输入端。抖动时钟经过时钟分频模块，减低时钟频率，这样一方面由于时钟频率降低后对于后面的处理也会更加容易，同时经过分频后，也将时钟的抖动平均化了，相当于减少时钟的抖动。

如图3所示，经过分频处理后，时钟再通过时钟倍频模块。本实施例中，时钟倍频模块为PLL(锁相环)。锁相环是一种反馈电路，锁相环的英文全称是Phase-Locked Loop，简称PLL。锁相环的输入端连接时钟分频模块的输出端，锁相环的输出端连接时钟与数据FIFO模块的输入端。锁相环的作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。由时钟倍频模块再将分频后的时钟倍频到与输入的时钟一样的频率，并且相位保持一致。

如图4所示，时钟经过由时钟分频模块和时钟倍频模块组成的时钟重建模块后，为了保证处理后的时钟和数据保持对齐，就需要使用时钟与数据FIFO(先进先出)模块。时钟与数据FIFO模块的一输入端连接来自发送端经过长距离铜缆直接传输过来的时钟和数据，另一输入端连接时钟倍频模块的输出端，时钟与数据FIFO模块的输出端输出时钟和数据至接收端。时钟与数据FIFO模块的作用是接收来自铜缆直接传输过来的时钟和数据，同时接收经过时钟重建模块处理后的无抖动时钟，然后内部处理后将无抖动的时钟与数据对齐输出。

这样经过上述流程，就保证了接收端接收到的时钟是一个低抖动稳定的时钟，也就保证了数字图像信号经过铜缆长距离传输后的稳定显示。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本专利。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于数字图像信号的时钟重建处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

对经过铜缆长距离传输的抖动时钟进行分频处理，降低时钟频率；

对经过分频处理后的时钟进行倍频处理，将时钟倍频到与需传输的时钟一样的频率，并且相位保持一致；

将经过分频处理及倍频处理后的无抖动时钟与来自铜缆直接传输过来的数据对齐输出。

2.一种用于数字图像信号的时钟重建处理模块，其特征在于，所述时钟重建处理模块设置在发送端和接收端之间，包括时钟重建模块和时钟与数据FIFO模块，所述时钟重建模块又包括时钟分频模块和时钟倍频模块，其中：

所述时钟分频模块，其输入端连接来自所述发送端经过长距离铜缆传输的抖动时钟，其输出端连接所述时钟倍频模块的输入端；所述时钟分频模块用于接收经过长距离铜缆传输的抖动时钟，进行分频处理，降低时钟频率，并将分频处理后的时钟送至所述时钟倍频模块；

所述时钟倍频模块，其输入端连接所述时钟分频模块的输出端，其输出端连接所述时钟与数据FIFO模块的输入端；所述时钟倍频模块用于将经过所述时钟分频模块分频处理后的时钟倍频到与所述发送端传输的时钟一样的频率，并且相位保持一致，然后将倍频处理后的时钟送至所述时钟与数据FIFO模块；

所述时钟与数据FIFO模块，其第一输入端连接来自所述发送端经过长距离铜缆直接传输过来的时钟和数据，其第二输入端连接所述时钟倍频模块的输出端，其输出端输出时钟和数据至所述接收端；所述时钟与数据FIFO模块用于接收来自铜缆直接传输过来的时钟和数据，同时接收经过所述时钟重建模块处理后的无抖动时钟，将无抖动的时钟与数据对齐输出。

3.根据权利要求2所述的用于数字图像信号的时钟重建处理模块，其特征在于，所述时钟分频模块为分频器。

4.根据权利要求2所述的用于数字图像信号的时钟重建处理模块，其特征在于，所述时钟倍频模块为锁相环。