非壓縮數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)的設計
作者：武漢理工大學信息工程學院 陳思思 黃秋元
摘 要： 本文提出了一種非壓縮數(shù)字傳輸方案。采用時分復用技術及高速串/并轉換單元對多路視頻/音頻/數(shù)據(jù)信號進行二次復接,在接收端實行相應的解復用以及串/并轉換,實現(xiàn)多路低速數(shù)據(jù)信息與高速數(shù)字音視頻信息的混合傳輸,本文重點分析了其關鍵技術和音頻部分的時序關系。
關鍵詞： 非壓縮數(shù)字傳輸;數(shù)據(jù)復/解復接;時分復用
引言
現(xiàn)在,國際上基于各種算法的數(shù)字視頻傳輸標準已有很多,但壓縮編碼會對視頻信息帶來不同程度的損失,當壓縮比高(數(shù)據(jù)傳輸速率低)時,圖像失真嚴重,容易出現(xiàn)馬賽克及塊效應現(xiàn)象。在電視臺內部等要求高清晰度的場合,這種失真是不允許的。因此,本文介紹了一種全數(shù)字、無壓縮多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),可實現(xiàn)2路視頻和4路音頻信號的同時傳輸,且容易實現(xiàn),傳輸性能好,總體性價比高。
系統(tǒng)設計方案
一般情況下,在非壓縮視頻傳輸系統(tǒng)中,通常先把視頻信號經(jīng)編碼、復接、電光變換之后,再經(jīng)光纖傳輸?shù)侥康牡?然后經(jīng)光電轉換、分接、解碼等處理,還原成原始的視頻信號。對于單路視頻傳輸系統(tǒng),復/解復接系統(tǒng)一般用通用的復/解復接芯片來實現(xiàn),但如果系統(tǒng)要傳輸多路視頻信號,現(xiàn)有的復/解復接芯片是不能獨立完成的。以本設計要求為例,需要滿足2路視頻和4路音頻的同時傳輸。每路視頻信號采用12位量化,2路視頻則需要24路的數(shù)字信號,而HDMP1032芯片最多可擴展為17路數(shù)據(jù)復/解復接傳輸,這還不包括4路音頻轉換為數(shù)字信號所占用的數(shù)據(jù)位,因而僅僅通過單個復/解復接芯片不能滿足要求,必須采用多次復/解復接才能完成設計。本文介紹一種基于HDMP1032/1034串行/解串行芯片,采用二次復/解復接實現(xiàn)多路數(shù)字視頻/音頻/數(shù)據(jù)在一根電纜或光纖上傳輸?shù)姆桨?原理框圖如圖1所示。
圖1系統(tǒng)設計原理框圖
圖2 HDMP1034A(Rx)接收端時序圖
關鍵技術
本設計采用二次復用的方法傳輸2路視頻信號、4路音頻信號。二次復用的思想類似于脈沖編碼調制。在發(fā)送端,多路模擬視頻/音頻信號經(jīng)ADC轉換為多路數(shù)字視頻/音頻信號,為了減輕復接單元的壓力,首先將多路數(shù)字信號分別通過一個合路器進行一次復用,復用為1路或幾路較高速并行數(shù)字信號,然后再將其送到復接單元G—Link進行二次復接,得到高速串行數(shù)字信號;在接收端,高速串行信號首先經(jīng)過分接單元進行一次解復用,得到較高速多路并行數(shù)字信號,然后分別經(jīng)分路器進行二次解復接恢復為多路數(shù)字視頻/音頻信號,再通過DAC轉換為多路模擬信號。
