一种高清视频光端机EDID信息自动更新方法及装置与流程

本发明涉及一种高清视频光端机EDID信息自动更新方法及装置，属于光传输技术领域。

背景技术：

目前高清视频(HDMI、DVI)类电传输设备，信号传输数据量大且速率高，随着距离的增加，信号高频分量衰减巨大，故传输距离受限。通过光纤传输可以解决HDMI/DVI的远距离信号传输的限制，但是其中EDID信息处理是其关键，长距离会影响EDID的获取。

EDID(Extended Display Identification Data(扩展显示标示数据)是一种VESA标准数据格式，是为PC显示器设置的优化显示格式数据规范，它存储在显示器中专用的EEPROM存储器中，数据结构包含256Byte。PC主机和显示器通过DDC通道访问存储器，以确定显示设备的功能和设备。EDID信息物理介质采用DDC通道进行通讯，而DDC通道通讯协议符合I2C协议。

通常一套高清视频传输系统由发射机(A)、接收机(B)和光纤传输媒介(C)组成，如图1所示。为了解决EDID信息的长远距离无法传输的问题，通用采用发射机固定配置方式在发射机(A)中，若需要更新时，需要借助工装或者连接显示器与发射机(A)进行互连更新。然而上述EDID信息更新操作复杂，设备可维护性较差。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种操作方便，能够实现自动识别的高清视频光端机EDID信息自动更新方法。

另外，还提供一种高清视频光端机EDID信息自动更新装置。

本发明的技术方案：一种高清视频光端机EDID信息自动更新装置，其包括发送光端机和接收光端机，其中，所述发送光端机包括EDID存储电路、热插拔转换电路、视频解码模块、FPGA处理模块和光模块；其中，所述EDID存储电路、热插拔转换电路、视频解码模块分别与FPGA处理模块连接，而FPGA处理模块输出连接在光模块上；所述接收光端机也包括EDID存储电路、热插拔转换电路、视频解码模块、FPGA处理模块、光模块，且接收光端机的EDID存储电路、热插拔转换电路、视频解码模块、光模块均与其内部的FPGA处理模块连接，同时还包括与远端接收光端机FPGA处理模块连接的DPLL模块，其中，所述接收光端机与发送光端机的各自光模块通过光纤相连。

当远端接收光端机上电时，判定光链路是否建立和热插拔管脚的状态，来实现EDID信息读取、并对读取的信息进行校验，编码组帧和高速回传。

发送光端机判定光链路是否建立、收到高速串行数据、解码提取、进行数据比对和校验，更新新版EDID信息，通过改变热插拔管脚管脚状态实现高清视频源读取EDID信息。

一种基于所述的高清视频光端机EDID信息自动装置的更新方法，其发射光端机对输入的高清视频信号进行解码、处理后的数据发送给接收光端机，接收光端机接收的数据进行转换并处理后再输出给外部显示设备，其中，光接收端通过判定光纤链路是否建立、热插拔管脚是否插入来实现多所接收数据中的EDID信息读取和校验，并组帧通过FPGA组帧打包成EDID信息包发给发射光端机，发射光端机判定光链路状态、拉低热插拔管脚抑制高清视频源读取，通过高速收发模块接收到EDID信息包进行提取、校验和判定，若与预存储的内容一致，不再进行更新，否则更新外部存储器信息，实现自动更新。

发射光端机更新校验后，通过拉高热插拔管脚来实现高清视频源读取更新后的EDID信息，从而实现整个过程全自动更新。

实现EDID信息自动更新同时实现分辨率至少为1600×1200@60Hz的高清视频的视频传输。

本发明的有益效果：

本发明实现了高清视频光端机中EDID信息的自动识别、自动更新、自动加载，能够全自动更新显示扩展信息(EDID)，并实现点对点自动更新，同时可以通过视频交换矩阵实现任意屏幕间的切换和EDID信息的识别。另外，本发明利用FPGA可编程器件作为核心处理单元，实现高清视频(DVI、HDMI)分辨率满足1600×1200及60Hz向下自动兼容、EDID自动更新的高清视频传输装置，具有较大的实际应用价值。

附图说明

图1为本发明高清视频光端机连接示意图；

图2为带EDID信息自动更新的高清视频远距离传输设备系统框图；

图3接收机EDID信息处理流程；

图4发射机EDID信息处理流程；

图5EDID帧结构，

其中，1-EDID存储电路、2-热插拔转换电路、3-视频解码模块、4-FPGA处理模块、5-光模块、6-DPLL模块、7-EDID转换电路、8-视频编码模块、9-光纤、10高清视频源、11-显示设备、12-发送光端机、13-接收光端机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

请参阅图1和图2，本发明高清视频光端机EDID信息自动更新装置包括发送光端机和接收光端机。所述发送光端机包括EDID存储电路1、热插拔转换电路2、视频解码模块3、FPGA处理模块4和光模块5。其中，所述EDID存储电路1、热插拔转换电路2、视频解码模块分别3与FPGA处理模块4连接，而FPGA处理模块4输出连接在光模块5上。所述接收光端机也包括EDID转换电路7、热插拔转换电路2、视频解码模块3、FPGA处理模块4、光模块5，且接收光端机的EDID转换电路7、热插拔转换电路2、视频解码模块3、光模块5均与其内部的FPGA处理模块4连接，同时还包括与远端接收光端机FPGA处理模块4连接的DPLL模块6(数字锁相环电路)。所述接收光端机与发送光端机的各自光模块通过光纤相连。

其中，所述EDID存储电路1作为EDID信息存储电路，具有DDC通道接口保护功能。

所述EDID转换电路7用于实现DDC通道接口保护和电平转换。

所述热插拔转换电路2通过管脚的插拔实现电平转换，具有热插拔管脚接口保护和电平转换功能。其中，发射机是通过FPGA核心处理单元发出的逻辑电平控制热插拔管脚高低状态，并通过热插拔管脚通知主控计算机获取EDID信息；接收机通过FPGA处理模块判定显示设备的输出的热插拔管脚的状态，从而判定是否可以读取显示设备本身的EDID信息。

所述视频解码和编码模块3主要实现高清视频的编解码过程，从标准的多路串行数据流解码成并行数据和并行视频数据到多路高速串行数据流。

所述DPLL数字锁相环电路主要实现像素时钟生成，实现分辨率自适应功能。

所述FPGA处理模块为发送光端机和接收光端机的核心单元。接收机FPGA处理模块包含链路状态检测模块，I2C处理模块，EDID存储模块，EDID组帧模块和EDID发送模块，负责EDID信息读取、校验和编码组帧。其中链路状态检测模块用于探测光模块中有无光信号输入，若检测到有光输入，则向I2C处理模块发送控制信号，控制I2C模块进行EDID信息的读取；I2C处理模块用于实现标准I2C时序，可从现实其中读取出EDID存储信息，该模块在接收到来自链路状态检测模块的控制信号之后开始读取EDID信息；EDID存储模块用于存放I2C模块读出的EDID信息；EDID组帧模块将从显示其中读到的EDID信息按照一定的帧格式进行打包处理，帧格式如图5所示，包括帧头标识符、EDID信息、帧尾标识符、校验信息。EDID信息在发送之前先发送帧头标识符，用于标记EDID信息的开始位置，然后开始连续发送EDID信息，在EDID信息发送完成之后发送帧尾标识符来标记EDID信息的结束位置，最后对帧头到帧尾的所有数据进行校验，用于检测对端接收数据的正确性。在封帧之后，由EDID信息发送模块经过编码并串转换之后发送给光模块。

发射机FPGA处理模块包含EDID信息接收模块、EDID解帧模块、EDID存储模块和I2C处理模块，负责EDID信息解帧提取、校验和存储器的信息更新和控制高清视频源读取EDID信息。其中EDID信息接收模块将来自光模块的串行信号转换为并行信号，在经过解码同步等操作恢复出EDID信息帧结构；EDID解帧模块按照图5中的帧结构将EDID信息解析出来，并进行校验来确认EDID信息传输的正确性。若正确则将EDID信息传递给EDID信息存储模块，若错误则将EDID信息丢弃。I2C模块则将存储在EDID信息存储模块中的数据读取出来然后通过I2C标准时序将EDID信息发送到外部存储器中。

同时FPGA处理模块负责视频信号采集，同步处理和视频数据的组帧编码和高速收发，利用光模块高速通道T(发射)和R(接收)通道转换为高速上行和下行的光信号进行远距离传输，从而实现了视频传输和EDID信息自动更新。

通过以上电路模块组成的发射和接收装置不仅可以实现高清视频(1600×1200@60Hz分辨率向下兼容)的光纤远距离传输，同时可以实现远距离EDID信息的自动更新。

本发明高清视频光端机EDID信息自动更新装置避免使用专用的仪器或工装设备进行EDID更新，同时避免不必要的人工操作，实现系统EDID信息自动更新的目的。

本发明高清视频光端机EDID信息自动更新装置主要应用的高清视频光电转换装置上，可以实现高清视频(DVI、HDMI)远距离传输和EDID信息自动识别校验和远程自动更新，可以应用工业视频监控领域。

基于上述高清视频光端机EDID信息自动更新装置，在使用过程中，为了能够方便、快速准确更新接收端的显示设备的EDID信息，本发明通过EDID信息获取模块、存储模块、信息判定模块、光传输模块等巧妙的设计了一种高清视频光纤EDID信息自动更新的方法。

本发明高清视频光端机EDID信息自动更新方法实施时，请参阅图3，接收机的光模块电路将接收到的光信号转换为高速电信号，然后将通过FPGA处理模块进行处理，处理后的数据通过视频编码模块输出。同时，在接收端通过判定光纤链路是否建立、热插拔管脚是否插入来实现EDID信息读取，根据VESA标准实现数据校验，并组帧通过FPGA组帧打包成高速串行EDID数据包，通过光模块光传输给发射光端机。

请参阅图4，发射光端机的视频解码模块对输入的高清视频信号进行解码，将解码后的数据送入FPGA处理模块，FPGA对解码后的数据进行处理后转为高速串行数据送入光模块电路，光模块电路转换为光信号通过光纤发送到接收端。

同时，在发送端通过光模块接收到EDID数据包，FPGA处理模块将经过解包、校验和比对，对需要更新的数据存储到外部存储器内，并通过改变热插拔管脚的状态实现高清视频源读取EDID信息。其中EDID信息接收模块将来自光模块的串行信号转换为并行信号，在经过解码同步等操作恢复出EDID信息帧结构；EDID解帧模块按照图5中的帧结构将EDID信息解析出来，并进行校验来确认EDID信息传输的正确性。若正确则将EDID信息传递给EDID信息存储模块，若错误则将EDID信息丢弃。I2C模块则将存储在EDID信息存储模块中的数据读取出来然后通过I2C标准时序将EDID信息发送到外部存储器中。

其中，接收机和发射机的判定依据：

①通过光电转换模块输出的链路状态管脚状态判定光纤链路状态是否连接。

②根据VESA E-EDID Standard标准，通过改变热插拔管脚的状态实现视频信号源读取EDID信息的控制。

③根据VESA标准，依据显示设备的接口的热插拔管脚电平状态来判定何时读取EDID信息。

④发射机内部通过预存储EDID信息，判定是否需要更新。

⑤根据VESA E-EDID Standard标准，进行EDID数据校验，校验后成功后写入外部存储器，确认EDID信息正确。

综上所述本发明高清视频光端机EDID信息自动更新装置的发射机实现视频数据同步处理和视频数据组帧，同时处理接收机回传的EDID串行数据帧，并校验存储到外部存储器中和判定光模块光纤链路状态LOS(丢光指示)信号；接收机负责视频数据解帧书数据同步，并实现分辨率自动识别、判定光模块的光纤链路状态LOS信号和判定读取显示设备的EDID信息并进行校验。这样就可以避免使用专用的仪器或工装设备进行EDID更新，同时避免不必要的人工操作，降低了更新EDID信息的操作复杂性，提高设备可维护性，能够在不借助工装和不改变连接方式的情况下，实现点对点自动判定、自动更新、自动加载，完成EDID信息的全自动更新，因此具有较大的实际应用价值。