一种无线音视频传输延长器的制作方法

本实用新型涉及无线音视频传输领域，具体涉及一种无线音视频传输延长器。

背景技术：

随着电子技术的飞速发展，各种各样的音视频资源，极大的丰富了人们的生活。但是越来越多的显示器和音视频信号源设备的加入，导致设备之间的连接出现问题，主要表现在接口种类多、接线布线繁琐、出现问题检修困难。随着无线技术的发展，市场上开始出现了不少无线传输音视频的产品，使得这一问题有望得到解决。无线传输音视频产品通常包含发射器和接收器两部分。发射器信号源相连接，接收器与显示器相连接，发身器和接收器之间采用射频连接，通常采用2.4G公共频段作为传输频段。

现有的无线传输音视频产品虽然解决了需要布线的问题，但因为技术限制仍存在不少缺陷。最常见的问题有以下几点：

第一，画质差，清晰度不高。2.4G频段传输带宽有限，高清音视频数据量非常庞大，只能对视频数据进行大幅压缩才能实时传送，从而影响图像质量。

第二，家用的WIFI网络也采用2.4G频段，频段占用比较严重，容易出现相互干扰、掉线、丢包问题，导致传输信号不稳定。

第三，单向传输模式，导致源端不能读取到显示器端的EDID信息，接收端只能按固定的音视频格式输出，可能致使显示器不能获得最佳格式的信号，甚至因兼容问题出不了画面。

第四、不能支持有HDCP保护的高清音视频内容，只能传送电脑、监控等无HDCP限制的内容，使用大大受限。也有个别方案传送有HDCP保护的内容时，会在发送端直接破解HDCP KEY，然后直接发送给接收端输出。这就破坏了原有的版权保护机制，容易导致法律纠纷。

第五、传输距离近。市面上大部分无线传输产品的传输空旷距离为30米，而室内穿墙等环境比较复杂的情况下，通常不到10米。这在一些稍大型的会议室或者车站广场距离远一点的情况下将无能为力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一套无线音视频传输延长器，采用目前已经技术成熟的5.8G宽频段，可以彻底或者一定程度上解决以上背景技术中遇到问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种无线音视频传输延长器,包括无线音视频发送器和无线音视频接收器两部分；

无线音视频发送器包括音视频输入接口、接口转换/视频ADC、高清音视频编解码器、5.8G视频收发模块、USB/串口/IR透传、音频ADC以及第一RJ45接口，音视频输入接口输出端分别连接接口转换/视频ADC和音频ADC，接口转换/视频ADC输出端连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器分别连接USB/串口/IR透传与5.8G视频收发模块，音频ADC以及第一RJ45接口分别连接高清音视频编解码器；

无线音视频接收器包括音视频输出接口、视频DAC、音频DAC、USB/串口/IR透传、高清音视频编解码器、5.8G射频收发模块和第二RJ45接口，第一RJ45接口连接第二RJ45接口，5.8G射频收发模块输入输出端分别连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器的输入输出端分别连接USB/串口/IR透传，第二RJ45接口输入输出端分别连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器输出端分别连接音频DAC以及视频DAC，音频DAC以及视频DAC输出端分别连接音视频输出接口。

作为优选的技术方案，无线音视频发送器的信号输入端口有HDMI、DVI、VGA三种类型的接口，其中DVI与VGA接口类型还配有3.5耳机接口输入模拟音频信号，经过转换电路统一转换成高清数字音视频信号再送入音视频编码器电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的工作频段采用目前已经技术成熟的5.8G频段，相比2.4G频段，这将意味着产品拥有更宽地工作带宽和更高地传输速率，数据的传输能力将大大增强。在采用相同压缩编码方式的情况下，适当降低压缩率将明显改善画面质量。5.8G频段作为一个刚开始开发使用的频段，目前占用此频段的设备相对较少，带宽可用资源丰富，频道干扰小，信号传输非常稳定，是近阶段理想的无线传输频段。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的系统方框图；

图2为HDMI输入电路原理图；

图3为系统时钟部分的电路原理图；

图4为VGA输出部分的电路原理图；

图5为音频DAC部分的电路原理图；

图6为网络SWITCH部分的电路原理图；

图7为宽频IR透传部分的电路原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，包括无线音视频发送器和无线音视频接收器两部分；

无线音视频发送器包括音视频输入接口、接口转换/视频ADC、高清音视频编解码器、5.8G视频收发模块、USB/串口/IR透传、音频ADC以及第一RJ45接口，音视频输入接口输出端分别连接接口转换/视频ADC和音频ADC，接口转换/视频ADC输出端连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器分别连接USB/串口/IR透传与5.8G视频收发模块，音频ADC以及第一RJ45接口分别连接高清音视频编解码器；

无线音视频接收器包括音视频输出接口、视频DAC、音频DAC、USB/串口/IR透传、高清音视频编解码器、5.8G射频收发模块和第二RJ45接口，第一RJ45接口连接第二RJ45接口，5.8G射频收发模块输入输出端分别连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器的输入输出端分别连接USB/串口/IR透传，第二RJ45接口输入输出端分别连接高清音视频编解码器，高清音视频编解码器输出端分别连接音频DAC以及视频DAC，音频DAC以及视频DAC输出端分别连接音视频输出接口。

无线音视频发送器的信号输入端口有HDMI、DVI、VGA三种类型的接口，其中DVI与VGA接口类型还配有3.5耳机接口输入模拟音频信号，经过转换电路统一转换成高清数字音视频信号再送入音视频编码器电路。

视频ADC芯片负责将VGA等模拟视频信号转换成24bit的RGB/YUV 4:2:2数字视频信号，再输出给音视频编码器。音频ADC芯片则负责将模拟音频转换成24Bit/192KHz的数字音频，再通过I2S接口输出给音视频编码器。如果是HDMI/DVI输入，因为本身就是数字音视频信号，只需要加入RX芯片进行HDMI解码，进行相关EDID和HDCP的认证后，直接输出24bit/30bit的RGB/YUV数字视频信号，同时分离出数字音输从SPDIF或者I2S接口输出给音视频编码器。

经A/D转换后的图像、声音数字信号，需按一定的格式或标准进行编码压缩，压缩的目的是为了降低数据码率，降低带宽资源占用，便于通过网络来可靠传输。视频编码器采用H.264编码方式，具有低码率、高质量图像、容错能力强、网络适应性强等特点，编码后的信号在网络传输过程中所需要的带宽相对较少，非常适合于无线网络传输音视频信号。编码器进行编码的同时，还会将USB/串口/IR透传的辅助控制信号一起打包进行传送，完成控制信号的同步发送。编码完成后，数据流将被打包成基于TCP/IP网络标准的数据包，然后再通过MAC接口输出到PHY，再通过RJ-45以太网接口或WIFI WLAN无线把信号发送出去。

无线音视频接收器的工作信号流程与发送器相反。接收器通过WIFI天线或网线接收发送器发送过来的网络数据，然后对数据进行纠错、解码、解密以及解压缩后重新还原出RGB/YUV数字视频信号和LPCM数字音频信号，再经过视频DAC和音频DAC转换成模拟信号输出。HDMI/DVI信号需要经过TX芯片进行TMDS信号编码，以TMDS数据格式输出。

如图3所示，系统通过主芯片U7 PIN81与PIN82内部的反馈电路与外部的24MHz晶体振荡电路一起构成系统时钟电路，产生24MHz主时钟信号供系统使用。同时，PIN 73与PIN 74外接一颗32.768KHz晶振作为RTC时钟源。PIN64为系统复位脚，外接专用复位芯片，上电时产生100ms～300ms的低电平复位信号。当复位系统异常时，Hi3520D还可以通过WDG_RSTN管脚产生低电平进行强制复位。U7的PIN53/57/58/59/60/61为SPI接口，外接SPI NOR FLASH为系统运行固件和数据提供存储空间。

如图2所示，主芯片U7支持一路BT1120数字视频输入，同时支持一路HDMI环出。HDMI输入RX芯片采用U16 EP9351，RX0-2以及RXC为HDMI的4组差分对输入，连接到HDMI端子J7的对应输入脚。PIN21/22脚为HDMI RX的DDC通道，是信号源读取设备EDID信号的通道。PIN23/24脚为I2C通讯接口，与主控U7 PIN115/116对接，接收主控的相关控制指令。U16的D1[0:7]与D2[0:7]组成16Bit BT1120数据接口，将视频数据输出到主控。

同时U16分离出HDMI音频信号，从PIN74-76 I2S接口输出到主控I2S接口输入。X4为U16外部晶振，提供18.432MHz的主时钟信号。

U16相关的HDMI输入部分，只有发送端采用，接收端无此部分电路。

如图4和图5所示，主控芯片在HDMI输出的同时，还有一路VGA和二路CVBS信号同时输出，其中U7 PIN118/119/120为VGA输出B/G/R通道。相应输出端外接75欧阻抗匹配电阻到地，再通过磁珠FB29/30/31连接到VGA端子J9。PIN123/124分别为VGA和AV内部DAC转换的参考外置电阻。

主控U7的音频从I2S接品输出给到DAC芯片U22，经过芯片内部DA转换成模块左右声道音频输出。

如图6所示，为了满足一对多的应用场合，系统在网络接口部分增加了网络“环出”功能，即网络交换功能。此功能主要通过SWITCH芯片U11 IP175G来完成。U11 TX0和RX0与主芯片的ETH接口连接，TX1/RX1和TX4/RX4分别接两组网络变压器连接到RJ45端子，这样就有两个RJ45接口可以连接到两个接收端或者一个发送端一个接收端。RJ45的PIN4/5/7/8为POE辅助供电脚，通过磁珠和电感隔离后连接到电源输入端。

如图7所示，系统支持宽频红外遥控信号在发送和接收端进行透传。主控通过IR_DET信号检测端子J4是否有设备插入，再通过IR_RX判断是红外接收头还是红外发射头。如果插入设备是接收头，则通过IR_RX接收相应数据；如果是发射头，则通过IR_TX输出信号经外接设备。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型的工作频段采用目前已经技术成熟的5.8G频段；5.8G同2.4G一样，同属于开放的ISM频段，但拥有更高的频率和带宽；相比2.4G频段，这将意味着产品拥有更宽地工作带宽和更高地传输速率，数据的传输能力将大大增强；在采用相同压缩编码方式的情况下，适当降低压缩率将明显改善画面质量；5.8G频段作为一个刚开始开发使用的频段，目前占用此频段的设备相对较少，带宽可用资源丰富，频道干扰小，信号传输非常稳定，是近阶段理想的无线传输频段。

2、本实用新型采用双向通讯模式，在HDMI/DVI信号传输时相当于一个信号中继器,可以将DDC通道的信息完整地传送到发送端和信号源；这样就如同使用有线连接一样，能使设备之间更好地兼容工作，达到最好的声音画面输出效果；同时，因为DDC通道能正常通讯，HDCP的认证也将迎刃而解；产品还可以配置USB/RS232串口/IR等控制信号透传通道，能更好地配合周边设备使用。

3、本实用新型采用2T2R的无线收发模式，配合高效增益天线，通讯距离将达到空旷距离为150米以上，而室内穿墙等环境比较复杂的情况下也可以达到30米以上；基本上能满足室内外大部分使用场合要求。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。