一种音视频传输方法及装置的制造方法

一种音视频传输方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种音视频传输方法及装置，所述方法包括：根据MAC帧的总长度以及预设视频传输效率阈值确定MAC帧中视频字段的最小长度；根据MAC帧的总长度以及预设音频采样率阈值确定MAC帧中音频字段的最小长度；根据所述MAC帧中自定义字段的长度、视频字段的最小长度以及音频字段的最小长度确定MAC帧中信息字段的最大长度；根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度以及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帧的自定义字段中，并发送给接收端。应用本发明实施例可以在利用双绞线传输高清视频的基础上，利用现成的双绞线实现了音视频同步传输。
【专利说明】
-种音视频传输方法及装置
技术领域
[0001 ]本发明设及通信技术领域，尤其设及一种音视频传输方法及装置。
【背景技术】
[0002] HDMKHigh Definition Multimedia Intedace,高清晰度多媒体接口）线缆和 DVKDigital Visual Interface，数字视频接口）线缆是当前广泛应用的音视频传输线缆， 支持高清传输，然而普通的HDMI和DVI线缆传输距离有限，在远距离音视频信号传输领域应 用受限。
[0003] 双绞线是W太网信号传输中常见的线缆，尤其是楼宇、园区内，因其成本低廉、施 工简单而广泛使用，近年来双绞线用于音视频传输颇为常见。
[0004] 由于双绞线应用主要是数据通信，因此利用双绞线传输音视频受到千兆W太网带 宽限制，通常不具备高清视频无损传输能力，只能传输压缩后的视频信号。
[0005] 针对上述问题，现有技术中存在一种方案在1000 BaseT(-种物理层标准）W太网 传输技术基础上，通过自定义W太网Jumbo帖（巨型帖）的方式，实现了高清视频双绞线无压 缩传输。
[0006] 然而，现有技术中并不存在利用双绞线同步传输音视频的方案。

【发明内容】

[0007] 本发明提供一种音视频传输方法及装置，W解决现有技术中利用双绞线传输高清 视频时，无法实现音视频同步传输的问题。
[000引根据本发明的第一方面，提供一种音视频传输方法，包括：
[0009] 根据媒体访问控制MAC帖的总长度W及预设视频传输效率阔值确定MAC帖中视频 字段的最小长度，W使视频传输效率大于等于所述预设视频传输效率阔值；
[0010] 根据MAC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定MAC帖中音频字段的最小长度， W使MC帖对应的音频采样率大于等于所述预设音频采样率阔值；
[0011] 根据所述MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长度W及音频字段的最小 长度确定MC帖中信息字段的最大长度，W使所述视频字段的长度、音频字段的长度W及信 息字段的长度=者之和小于等于所述自定义字段的长度;其中，所述自定义字段为MAC帖中 除帖间隙、前导码、帖首定界符SFDW及循环冗余码校验CRC四个字段之外的字段；
[0012] 根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度W及 实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MC帖的自定义字段中，并发送给接收端。
[0013] 根据本发明的第二方面，提供一种音视频传输装置，包括：
[0014] 第一确定单元，用于根据媒体访问控制MAC帖的总长度W及预设视频传输效率阔 值确定MAC帖中视频字段的最小长度，W使视频传输效率大于等于所述预设视频传输效率 阔值；
[0015] 第二确定单元，用于根据MAC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定MC帖中音 频字段的最小长度，W使MAC帖对应的音频采样率大于等于所述预设音频采样率阔值；
[0016] 第=确定单元，用于根据所述MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长度W 及音频字段的最小长度确定MAC帖中信息字段的最大长度，W使所述视频字段的长度、音频 字段的长度W及信息字段的长度=者之和小于等于所述自定义字段的长度;其中，所述自 定义字段为MAC帖中除帖间隙、前导码、帖首定界符SFDW及循环冗余码校验CRC四个字段之 外的字段；
[0017] 发送单元，用于根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的 最大长度W及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帖的自定义字段中，并发送 给接收端。
[0018] 应用本发明公开的技术方案，通过根据MAC帖的总长度W及预设视频传输效率阔 值确定MAC帖中视频字段的最小长度，并根据MC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定 MC帖中音频字段的最小长度，进而，根据MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长度 W及音频字段的最小长度确定MAC帖中信息字段的最大长度，从而根据该视频字段的最小 长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度W及实际传输需求将待传输的音视频数 据填充到MAC帖的自定义字段，并发送给接收端，在利用双绞线传输高清视频的基础上，利 用现成的双绞线实现了音视频同步传输。
【附图说明】
[0019]图IA是一种W太网标准MAC帖的结构示意图；
[0020]图IB是本发明实施例提供的一种W太网MAC帖的结构示意图；
[0021 ]图2是本发明实施例提供的一种音视频传输方法的流程示意图；
[0022] 图3A和3B是本发明实施例提供的不同音频采样率下的音频字段定义示意图；
[0023] 图4是本发明实施例提供的一种音视频装置的结构示意图；
[0024] 图5是本发明实施例提供的另一种音视频装置的结构示意图；
[0025] 图6是本发明实施例提供的另一种音视频装置的结构示意图；
[0026] 图7是本发明实施例提供的一种收发装置结构示意图；
[0027] 图8是本发明实施例提供的一种第一 FPGA的结构示意图；
[002引图9是本发明实施例提供的一种第二FPGA的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面先对W太 网MAC(Media Access Control,媒体访问控制）帖的结构进行简单说明。
[0030] 在W太网标准协议中，MAC帖需要包括帖间隙、前导码、SFD(Start Frame Delimiter,帖首定界符）、目标地址、源地址、类型、数据W及CRC(Cyclic Redundancy Code,循环冗余码校验)等字段，其格式示意图可W如图IA所示;其中：
[0031] 帖间隙字段长度为12字节，用于吸收发端的时钟偏差；
[0032] 前导码+SFD字段长度共8字节，用于判别W太网帖的起始；
[0033] 目标地址字段长度为6字节，用于标识设备目标地址；
[0034] 源地址字段长度为6字节，用于标识设备源地址；
[0035] 类型字段长度为2字节，用于定义W太网数据包长度；
[0036] 数据字段长度可变，用于传输W太网数据包;其中，W太网标准帖数据字段长度为 45~1500字节;若为Jumbo帖，数据字段长度为9000~16000字节；
[0037] CRC字段长度为4字节，用于校验传输是否存在误码。
[0038] 而在本发明实施例中，考虑到在端到端的音视频传输应用中，MAC层PHY(Physical Layer,物理层)不需要关注目标地址、源地址W及类型等字段，因此，进行端到端视频传输 时，原MAC帖中的目标地址、源地址、类型W及数据字段均可W用于自定义，可W将其称为自 定义字段。
[0039] 为便于理解，在本发明实施例中，W将目标地址、源地址W及类型字段组成为自定 义字段1，数据字段作为自定义字段2为例进行说明。其中，自定义字段1的长度为14字节，自 定义字段2的长度即为MAC帖中数据字段长度（W下称为Y)，其中，MAC帖的格式示意图可W 如图IB所示。
[0040] 但应该认识到，上述将自定义字段分为自定义字段1和自定义字段2的方式仅仅是 自定义字段使用的一种具体示例，而并不是对本发明保护范围的限定，本发明实施例后续 不再复述。
[0041] 为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
[0042] 请参见图2,图2为本发明实施例提供的一种音视频传输方法的流程示意图，如图2 所示，该音视频传输方法可W包括W下步骤：
[0043] 步骤201、根据MAC帖的总长度W及预设视频传输效率阔值确定MAC帖中视频字段 的最小长度，W使视频传输效率大于等于预设视频传输效率阔值。
[0044] 本发明实施例中，考虑到进行高清视频传输时，视频传输效率需要高于相应的视 频传输效率阔值，才能保证高清视频的无损传输。
[0045] 举例来说，WlOSOp(-种视频显示格式)@30(每秒30帖）高清视频为例，其要求的 有效带宽为1920*1080*30*16 = 0.995328Gbps(吉比特每秒），即当通过千兆W太网传输 1080p@30高清视频时，若想要达到无损传输，需要视频传输效率达到99.5328% (0.995328/ 1*100%=99.5328%)。
[0046] 为了便于理解W下W预设视频传输效率阔值为99.5328%为例进行说明，但应该 认识到，本发明实施例中，预设视频传输效率阔值并不限于99.5328%，本发明实施例后续 不再复述。
[0047] 相应地，在本发明实施例中，当需要进行音视频传输时，需要先根据MAC帖的总长 度W及预设视频传输效率阔值确定MC帖中视频字段的最小长度。
[0048] 例如，可W通过W下公式确定满足预设视频传输效率阔值的MAC帖中视频字段的 最小长度：
[0049]
[0050] 其中，X为视频字段的长度，单位:字节数；
[0051] Y为自定义字段2的长度，单位:字节数；
[0052] 38为固有字段(帖间隙、前导码、SFD、自定义字段1、CRC)的长度，单位:字节数；
[0化3] 38巧即为MAC帖的总长度。
[0054] 其中，满足上述公式的X的最小值(Xmin)即为MAC帖中视频字段的最小长度。
[0055] 举例来说，假设自定义字段的长度2为9000字节(MAC帖的总长度为9038字节），预 设视频传输效率阔值为99.5328%，则视频字段的最小长度为Xmin= (9000+38)*99.5328% = 8996字节，即当MAC帖的总长度为9038字节时，MAC帖中视频字段的最小长度需要达到 8996字节才能满足99.5328 %的视频传输效率要求。
[0056] 又举例来说，假设自定义字段的长度2为16000字节(MAC帖的总长度为16038字 节），预设视频传输效率阔值为99.5328%，则视频字段的最小长度为Xmin= (16000+38)* 99.5328% = 15964字节，即当MAC帖的总长度为16038字节时，MAC帖中视频字段的最小长度 需要达到15964字节才能满足99.5328%的视频传输效率要求。
[0057] 步骤202、根据MAC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定MAC帖中音频字段的 最小长度，W使MC帖对应的音频采样率大于等于该预设音频采样率阔值。
[0058] 本发明实施例中，进行音频字段的长度分配时，需要保证MAC帖对应的音频采样率 满足最大音频采样率需求，即大于等于预设音频采样率阔值。
[0059] 其中，该预设音频采样率可W根据对音频传输的实际需求确定，而一般音频采样 率不会超过IMbps(兆比特每秒），因此，该预设音频采样率阔值设置为IMbps即可满足大部 分音频采样需求。
[0060] 本发明实施例中，W预设音频采样率阔值为IMbps,音频传输的最小单位为单字节 为例进行说明。
[0061] 但应该认识到，将音频采样率阔值设置为IMbps，W及音频传输的最小单位为单字 节仅仅是本本发明实施例中的一种具体示例，而不是对本发明保护范围的限定，例如，在本 发明实施例中，音频采样率阔值也可W设置为1.5Mbps，音频传输的最小单位也可W为比 特，本发明实施例后续不再复述。
[0062] 作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，根据MAC帖的总长度W及预设音频 采样率阔值确定MAC帖中音频字段的最小长度，可W包括W下步骤：
[0063] 11)、根据MAC帖的总长度W及最大传输带宽确定单帖传输时的单字节传输带宽；
[0064] 12)、根据预设采样率阔值与该单帖传输时的单字节传输带宽，确定MAC帖中音频 字段的最小长度。
[0065] 在该实施方式中，为了保证音频采样率满足预设采样率阔值要求，需要先保证进 行单帖传输(即整个网络仅传输一个MAC帖)时，该MAC帖对应的音频采样率能够满足预设采 样率阔值要求。
[0066] 相应地，为了确定MAC帖中音频字段的最小长度，需要先确定单帖传输时的单字节 传输带宽，其中，该单帖传输时单字节传输带宽可W通过W下公式确定：
[0067] 单帖传输时的单字节传输带宽=最大带宽/MAC帖的总长度
[0068] 在确定了单帖传输时的单字节传输带宽之后，可W根据预设采样率阔值W及该单 帖传输时的单字节传输带宽，确定MAC帖中音频字段的最小长度，其中，该MAC帖中音频字段 的最小长度可W通过W下公式确定：
[0069] 音频字段的最小长度=预设音频采样率阔值/单帖传输时的单字节传输带宽
[0070] 例如，当最大带宽为IGbps时，
[0071] 单帖传输时单字节传输带宽= lGbps/(38+Y)
[0072] 音频字段的最小长度二lMbps/单帧传输时单字节传输带宽二（38+Y)*lMbps/ IGbps
[0073] 其中，当不能整除时，音频字段的最小长度结果为对商向上取整。
[0074] 举例来说，假设最大带宽为IGbps，自定义字段2长度为9000字节(MAC帖的总长度 为9038字节），则单帖传输时单字节传输带宽为IlOKbps(千比特每秒），音频字段的最小长 度为10个字节。
[0075] 又举例来说，假设最大带宽为IGbps，自定义字段2长度为16000字节(MAC帖的总长 度为16038字节），则单帖传输时单字节传输带宽为62Kbps，音频字段的最小长度为17个字 -H- T。
[0076] 值得说明的是，在本发明实施例中，上述步骤201和步骤202之间并不存在必然的 时序关系，即可W先执行步骤201，后执行步骤202;也可W先执行步骤202;后执行步骤201， 本发明实施例对此不做限定。
[0077] 步骤203、根据MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长度W及音频字段的 最小长度确定MAC帖中信息字段的最大长度，W使视频字段的最小长度、音频字段的最小长 度W及信息字段的最大长度=者之和小于等于自定义字段的长度。
[0078] 本发明实施例中，在确定了MAC帖中视频字段的最小长度、音频字段的最小长度之 后，MAC帖中自定义字段的剩余长度即为信息字段的最大长度，即MAC帖中信息字段的最大 长度可W通过W下公式确定：
[0079] 信息字段的最大长度=自定义字段的长度-视频字段的最小长度-音频字段的最 小长度
[0080] 其中，自定义字段的长度为自定义字段1长度与自定义字段2长度之和，即（14巧） 字节。
[0081] 举例来说，假设MAC帖中自定义字段2的长度为9000字节（自定义字段的长度为 9014字节），则视频字段的最小长度为8996字节，音频字段的最小长度为10字节，则MC帖中 信息字段的最大长度为8字节。
[0082] 举例来说，假设MAC帖中自定义字段2的长度为16000字节（自定义字段的长度为 16014字节），则视频字段的最小长度为15964字节，音频字段的最小长度为17字节，则MC帖 中信息字段的最大长度为33字节。
[0083] 可选地，在本发明实施例中，信息字段可W包括但不限于S0F(Start Of化ame，视 频帖起始标记）字段、LOA化ength Of Audio,音频有效字节数）字段、LOV化ength Of Video,视频有效字节数)字段、AINDEXUudio Index,音频索引号）字段W及VINDEX(Video Index)。
[0084] 其中，SOF字段可W用于标识数据包是否为视频帖的起始包;LOA字段用于标识音 频字段中的有效字节数;LOV字段用于标识视频字段中的有效字节数;AINDEX字段用于标识 音频采样率索引；VINDEX字段用于标识视频分辨率索引。
[0085] 举例来说，假设信息字段的长度为4字节(共32个比特），则比特位[31]可W为SOF 字段，用于标识数据包是否为视频帖的起始包。例如，当其值为1时，表示数据包是视频帖的 起始包;当其值为加寸，表示数据包不是视频帖的起始包。
[0086] 比特位[30]-[27]可W为LOA字段，用于标识音频字段中的有效字节数，即MAC帖的 音频字段中前LOA个字节为有效字节，剩余字节为无效字节。例如，假设MAC帖中音频字段的 长度为10字节，当LOA的值为OlOO时，则MAC帖中的音频字段的前4个字节为音频数据，其余 字节为无效数据。
[0087] 比特位[26]-[12]可W为LOV字段，用于标识视频字段中的有效字节数，即MAC帖的 视频字段中前LOV个字节为有效字节，剩余字节为无效字节。例如，假设MAC帖中视频字段的 长度为9000字节，当LOV的值为OOl 110000100000时，则MAC帖中的视频字段的前7200字节为 视频数据，其余字节为无效数据。
[0088] 比特位[11]-[引可W为AINDEX字段，用于标识音频索引号，即可W支持16种音频 采样率索引，接收端接收到发送端发送的MAC帖后，可W根据信息字段中的比特位[11]-[引 确定音频索引号，并根据该音频索引号确定对应的音频采样率。
[0089] 比特位[7]-[0]可W为VINDEX字段，用于标识视频索引号，即可W支持256种视频 分辨率索引，接收端接收到发送端发送的MAC帖后，可W根据信息字段中的比特位[7]-[0] 确定视频索引号，并根据该视频索引号确定对应的音频采样率。
[0090] 步骤204、根据视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度 W及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MC帖的自定义字段中，并发送给接收端。
[0091] 本发明实施例中，根据上述步骤确定的视频字段的最小长度、音频字段的最小长 度W及信息字段的最大长度，当需要进行音视频数据传输时，需要先确定MAC帖中视频字 段、音频字段W及信息字段的实际长度。
[0092] 例如，假设MAC帖中自定义字段2的长度为9000字节，则按照上述步骤中所列举的 示例，MAC帖中视频字段的最小长度为8996字节，音频字段的最小长度为10字节，信息字段 的最大长度为8字节，则当需要音视频数据传输时，视频字段、音频字段W及信息字段的实 际长度可W分别为9000字节、10字节W及4字节。
[0093] 在该示例中，MAC帖的结构可W依次包括12字节的帖间隙字段、7字节的前导码字 段、1字节的SFD字段、4字节的信息字段、10字节的音频字段、9000字节的视频字段W及4字 节的CRC字段。
[0094] 本发明实施例中，确定了 MAC帖中视频字段、音频字段W及信息字段的实际长度之 后，可W根据一帖待传输视频图像的大小W及MAC帖中视频字段的实际长度确定传输一帖 待传输视频图像对应所需的MC帖的目标数量。
[0095] 例如，W 1080P高清视频为例，一帖待传输视频图像的大小为1920* 1080*2 = 4147200字节，假设MC帖中视频字段的长度为9000字节，则一帖待传输视频图像对应的MAC 帖的目标数量为4147200/9000 = 460.8个，即共需要461个MAC帖（目标数量为461 )，前460个 MAC帖的视频字段中9000字节均为视频数据，第461个MAC帖的视频字段中仅有7200字节视 频数据。
[0096] 本发明实施例中，在确定了传输一帖待传输视频图像对应所需的MAC帖的目标数 量后，可W根据实际音频采样率确定一帖待传输图像对应的音频数据大小，并将其填充到 目标数量的MAC帖中。
[0097] 优选地，在本发明实施例中，将音频数据填充到目标数量的MAC帖中时需要保证一 帖待传输图像对应的音频数据均匀地分布在目标数量的MC帖中。
[0098] 作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，根据实际音频采样率将一帖待传 输图像对应的音频数据填充到目标数量的MAC帖中，可W包括：
[0099] 分别在目标数量的MC帖的前N个MC帖中各填充M+1个字节的音频数据，并分别在 剩余MC帖中各填充M个字节的音频数据；
[0100] 其中，M和N通过W下公式确定：
[0101]
[0102] 其中，N为小于等于目标数量的正整数，B机为单帖传输时的单字节传输带宽，Nt为 目标数量，S为实际音频采样率，
巧整数部分。
[0103] 在该实施方式中，当确定了传输一帖待传输视频图像对应所需的MAC帖的目标数 量时，为了保证音频数据均匀地分布在目标数量的MAC帖中，可W先确定目标数量的MAC帖 中单字节传输带宽，即上述公式中的k;然后，可W进一步确定目标数量的MAC帖中各传输1 个字节时对应的音频采样率，即k*NT;进而根据实际音频采样率确定目标数量的MAC帖中各 需要传输几个字节的音频数据，即SAk*NT)，最后根据上述公式中於
和(MXNt+N) Xk = S确定M和N。
[0104] 举例来说，W上述步骤中自定义字段2的长度为9000字节的示例为例，即MAC帖的 总长度为9038字节，视频字段长度为9000字节，音频字段长度为10字节，信息字段长度为4 字节，单帖传输时单字节传输带宽为IlOKbps，目标数量为461，k = 110/461 = 0.2386。
[01化]若音频采样率为96Kbps，贝。
96，即N=402，因此，在96肺PS音频采样率下，需要在461个MAC帖的前402个MAC帖中各填充1 个字节的音频数据，剩余MC帖中不需要填充音频数据，其中，MAC帖中音频字段定义可W如 图3A所示。
[0106] 若音频采样率为29服bps,则
296,即N = 318,因此，在29服bps音频采样率下，需要在461个MAC帖的前318个MAC帖中各填 充3个字节的音频数据，剩余MAC帖中各填充2个字节的音频数据，其中，MAC帖中音频字段定 义可W如图3B所示。
[0107] 通过W上描述可W看出，在本发明实施例提供的技术方案，通过根据MAC帖的总长 度W及预设视频传输效率阔值确定MAC帖中视频字段的最小长度，并根据MAC帖的总长度W 及预设音频采样率阔值确定MAC帖中音频字段的最小长度，进而，根据MAC帖中自定义字段 的长度、视频字段的最小长度W及音频字段的最小长度确定MAC帖中信息字段的最大长度， 从而根据该视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度W及实际传 输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帖的自定义字段，并发送给接收端，在利用双绞线 传输高清视频的基础上，利用现成的双绞线实现了音视频同步传输。
[0108] 请参见图4,为本发明实施例提供的一种音视频传输装置的结构示意图，如图4所 示，该音视频传输装置可W包括：
[0109] 第一确定单元410,用于根据媒体访问控制MC帖的总长度W及预设视频传输效率 阔值确定MAC帖中视频字段的最小长度，W使视频传输效率大于等于所述预设视频传输效 率阔值；
[0110] 第二确定单元420,用于根据MAC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定MAC帖 中音频字段的最小长度，W使MC帖对应的音频采样率大于等于所述预设音频采样率阔值；
[0111] 第S确定单元430,用于根据所述MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长 度W及音频字段的最小长度确定MC帖中信息字段的最大长度，W使所述视频字段的长度、 音频字段的长度W及信息字段的长度=者之和小于等于所述自定义字段的长度;其中，所 述自定义字段为MC帖中除帖间隙、前导码、帖首定界符SFDW及循环冗余码校验CRC四个字 段之外的字段；
[0112] 发送单元440,用于根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字 段的最大长度W及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帖的自定义字段中，并 发送给接收端。
[0113] 请一并参阅图5,为本发明实施例提供的另一种音视频传输装置的结构示意图，该 实施例在前述图4所示实施例的基础上，图5所示音视频传输装置中，第二确定单元420可W 包括：
[0114] 第一确定子单元421，用于当音频传输的最小单位为单字节时，根据MAC帖的总长 度W及最大传输带宽确定单帖传输时的单字节传输带宽；
[0115] 第二确定子单元422,用于根据所述预设采样率阔值与所述单帖传输时的单字节 传输带宽，确定MC帖中音频字段的最小长度。
[0116] 在可选实施例中，所述信息字段包括视频帖起始标记SOF字段、音频有效字节数 LOA字段、视频有效字节数LOV字段、音频索引号AINDEX字段W及视频索引号VINDEX字段；
[0117] 其中，所述SOF字段用于标识数据包是否为视频帖的起始包;所述LOA字段用于标 识音频字段中的有效字节数;所述LOV字段用于标识视频字段中的有效字节数;所述AINDEX 字段用于标识音频采样率索引；所述VINDEX字段用于标识视频分辨率索引。
[0118] 请一并参阅图6,为本发明实施例提供的另一种音视频传输装置的结构示意图，该 实施例在前述图4所示实施例的基础上，图6所示音视频传输装置中，发送单元440可W包 括：
[0119] 第S确定子单元441，用于确定MAC帖中视频字段、音频字段W及信息字段的实际 长度；
[0120] 第四确定子单元442,用于根据一帖待传输视频图像的大小W及MAC帖中视频字段 的实际长度确定传输一帖待传输视频图像对应所需的MC帖的目标数量；
[0121] 填充子单元443,用于根据实际音频采样率将所述一帖待传输图像对应的音频数 据填充到所述目标数量的MAC帖中，W保证所述一帖待传输图像对应的音频数据均匀地分 布在所述目标数量的MAC帖中。
[0122] 在可选实施例中，所述填充子单元443,可W具体用于分别在所述目标数量的MAC 帖的前N个MAC帖中各填充M+1个字节的音频数据，并分别在剩余的MAC帖中各填充M个字节 的音频数据；
[0123] 其中，M和N通过W下公式确定：
[0124]
[0125] 其中，N为小于等于所述目标数量的正整数，B机为单帖传输时的单字节传输带宽， Nt为所述目标数量，S为实际音频采样率，
的整数部分。
[0126] 请参见图7,图7为本发明实施例提供的一种收发装置的结构示意图，其中，该收发 装置物理层与W太网1000 BaseT标准一致，采用"千兆W太网PHY(即图7中的第一 W太网PHY 和第二W太网PHY)"、"网络变压器（即图7中的W第一太网变压器和第二W太网变压器)"、 "RJ45(-种信息插座连接器)"、"双绞线"收发音视频，如图7所示，该收发装置中还可W包 括发送端的"第一FPGA(Field-Programmat)Ie Gate Array，现场可编程口阵列r W及接收 端的"第二FPGA";其中：
[0127] 在发送端，对于音视频源的音视频信号，第一 FPGA根据图2所示方法流程所描述的 方式将接收到的音视频信号封装到MAC帖中，并进行帖率适配处理后，通过RGMIKReduced Gigabit Media Independent Inte;rface，精简吉比特介质独立接口）接口发送至W太网 PHY，通过W太网PHY、W太网变压器、RJ45和双绞线传输至接收端。
[012引在接收端，MAC帖经过W太网变压器、W太网PHY后，由W太网PHY通过RGMII接口发 送至第二FPGA，第二FPGA经过MAC层解包、帖率适配等操作后，将得到的音视频信号发送至 音视频播放设备上播放。
[0129] 在一种实施例中，请参见图8，为一种第一FPGA的结构不意图，如图8所不，第一 FPGA可W包括视频采集消隐去除单元、第一孤R(Double Data Rate，双倍数据速率)视频缓 存单元、第一帖率适配单元、音频采集单元、第一RAM(Random-Access Memory，随机存取存 储器)音频缓存单元、音频采集微调单元、MAC自定义发送单元;其中：
[0130] 视频采集去消隐单元，用于解析BT1120协议包，并将消隐部分去除，将视频裸数据 存入DDR视频缓存单元，W节省双绞线传输带宽；
[0131] 第一DDR视频缓存单元，用于缓存视频裸数据，W及配合第一帖率适配单元实现降 帖率适配；
[0132] 第一帖率适配单元，用于和第一孤R视频缓存单元一起实现降帖率适配；
[0133] 音频采集单元，用于实现音频数据采集，并将采集到的数据存入第一 RAM音频缓存 单元中；
[0134] 第一 RAM音频缓存单元，用于结合音频采样率微调单元，实现音频采样率微调；
[0135] 音频采样率微调单元，用于音频采样率微调，实现MAC两侧时钟域差异吸收；
[0136] MAC自定义发送单元，用于按照图2所示方法流程中的方式将音视频数据打包，然 后通过RGMII接口发送给FPGA外部W太网PHY。
[0137] 在一种实施例中，请参见图9,为一种第二FPGA的结构示意图，如图9所示，第二 FPGA可W包括MAC自定义解包单元、第二孤R视频缓存单元、第二帖率适配单元、视频消隐恢 复单元、第二RAM音频缓存单元、音频采样率适配单元、音频协议恢复单元、视频帖率索引表 单元、音频采样频率索引表单元;其中：
[0138] MAC自定义解包单元，用于对接收到的MAC帖进行解包，将视频数据存入第二DDR视 频缓存单元，将音频数据存入第二RAM音频缓存单元；同时解析出视频索引号，用于视频数 据行索引和视频消隐行索引，并解析出音频索引号，用于音频采样率索引；
[0139] 第二DDR视频缓存单元，用于缓存视频裸数据，W及配合第二帖率适配单元实现帖 率提升适配；
[0140] 第二帖率适配单元，用于和第二孤R视频缓存单元一起实现帖率提升适配；
[0141] 视频消隐恢复单元，用于根据索引到的消隐行信息恢复出视频帖消隐数据，并将 有效数据和消隐数据打包成BTl 120协议包发送给FPGA外部；
[0142] 视频帖率索引表单元，用于存储视频帖有效数据行信息和视频消隐数据行信息， 通过视频索引号可W索引出两种行信息；
[0143] 第二RAM音频缓存单元，用于缓存解包后的音频数据，结合音频采样率适配单元实 现采样率适配；
[0144] 音频采样率适配单元，用于通过索引得到的音频采样率恢复出音频格式；
[0145] 音频协议恢复单元，用于恢复出I2S(集成电路内置音频总线)音频协议；
[0146] 音频采样率索引表单元，用于存储音频采样率索引。
[0147] 上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的 实现过程，在此不再寶述。
[0148] 对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所W相关之处参见方法实 施例的部分说明即可。W上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件 说明的单元可W是或者也可W不是物理上分开的，作为单元显示的部件可W是或者也可W 不是物理单元，即可W位于一个地方，或者也可W分布到多个网络单元上。可W根据实际的 需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付 出创造性劳动的情况下，即可W理解并实施。
[0149] 由上述实施例可见，通过根据MAC帖的总长度W及预设视频传输效率阔值确定MAC 帖中视频字段的最小长度，并根据MAC帖的总长度W及预设音频采样率阔值确定MAC帖中音 频字段的最小长度，进而，根据MAC帖中自定义字段的长度、视频字段的最小长度W及音频 字段的最小长度确定MAC帖中信息字段的最大长度，从而根据该视频字段的最小长度、音频 字段的最小长度、信息字段的最大长度W及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到 MAC帖的自定义字段，并发送给接收端，在利用双绞线传输高清视频的基础上，利用现成的 双绞线实现了音视频同步传输。
[0150] 本领域技术人员在考虑说明书及实践运里公开的发明后，将容易想到本发明的其 它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，运些变型、用途或 者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识 或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的 权利要求指出。
[0151] 应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并 且可W在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【主权项】
1. 一种音视频传输方法，其特征在于，包括： 根据媒体访问控制MAC帧的总长度以及预设视频传输效率阈值确定MAC帧中视频字段 的最小长度，以使视频传输效率大于等于所述预设视频传输效率阈值； 根据MAC帧的总长度以及预设音频采样率阈值确定MAC帧中音频字段的最小长度，以使 MAC帧对应的音频采样率大于等于所述预设音频采样率阈值； 根据所述MAC帧中自定义字段的长度、视频字段的最小长度以及音频字段的最小长度 确定MAC帧中信息字段的最大长度，以使所述视频字段的长度、音频字段的长度以及信息字 段的长度三者之和小于等于所述自定义字段的长度;其中，所述自定义字段为MAC帧中除帧 间隙、前导码、帧首定界符SFD以及循环冗余码校验CRC四个字段之外的字段； 根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大长度以及实际 传输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帧的自定义字段中，并发送给接收端。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据MAC帧的总长度以及预设音频采 样率阈值确定MAC帧中音频字段的最小长度，包括： 当音频传输的最小单位为单字节时，根据MAC帧的总长度以及最大传输带宽确定单帧 传输时的单字节传输带宽； 根据所述预设采样率阈值与所述单帧传输时的单字节传输带宽，确定MAC帧中音频字 段的最小长度。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息字段包括视频帧起始标记SOF字 段、音频有效字节数LOA字段、视频有效字节数LOV字段、音频索引号AINDEX字段以及视频索 引号VINDEX字段； 其中，所述SOF字段用于标识数据包是否为视频帧的起始包;所述LOA字段用于标识音 频字段中的有效字节数;所述LOV字段用于标识视频字段中的有效字节数;所述AINDEX字段 用于标识音频采样率索引；所述VINDEX字段用于标识视频分辨率索引。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述视频字段的最小长度、音频 字段的最小长度、信息字段的最大长度以及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到 MAC帧的自定义字段中，包括： 确定MAC帧中视频字段、音频字段以及信息字段的实际长度； 根据一帧待传输视频图像的大小以及MAC帧中视频字段的实际长度确定传输一帧待传 输视频图像对应所需的MAC帧的目标数量； 根据实际音频采样率将所述一帧待传输图像对应的音频数据填充到所述目标数量的 MAC帧中，以保证所述一帧待传输图像对应的音频数据均匀地分布在所述目标数量的MAC帧 中。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据实际音频采样率将所述一帧待传 输图像对应的音频数据填充到所述目标数量的MAC帧中，包括： 分别在所述目标数量的MAC帧的前N个MAC帧中各填充M+1个字节的音频数据，并分别在 剩余的MAC帧中各填充Μ个字节的音频数据； 其中，Μ和Ν通过以下公式确定：其中，N为小于或等于所述目标数量的正整数，BWo为单帧传输时的单字节传输带宽，Ντ 为所述目标数量，S为实际音频采样率6. -种音视频传输装置，其特征在于，包括： 第一确定单元，用于根据媒体访问控制MAC帧的总长度以及预设视频传输效率阈值确 定MAC帧中视频字段的最小长度，以使视频传输效率大于等于所述预设视频传输效率阈值； 第二确定单元，用于根据MAC帧的总长度以及预设音频采样率阈值确定MAC帧中音频字 段的最小长度，以使MAC帧对应的音频采样率大于等于所述预设音频采样率阈值； 第三确定单元，用于根据所述MAC帧中自定义字段的长度、视频字段的最小长度以及音 频字段的最小长度确定MAC帧中信息字段的最大长度，以使所述视频字段的长度、音频字段 的长度以及信息字段的长度三者之和小于等于所述自定义字段的长度;其中，所述自定义 字段为MAC帧中除帧间隙、前导码、帧首定界符SH)以及循环冗余码校验CRC四个字段之外的 字段； 发送单元，用于根据所述视频字段的最小长度、音频字段的最小长度、信息字段的最大 长度以及实际传输需求将待传输的音视频数据填充到MAC帧的自定义字段中，并发送给接 收端。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元包括： 第一确定子单元，用于当音频传输的最小单位为单字节时，根据MAC帧的总长度以及最 大传输带宽确定单帧传输时的单字节传输带宽； 第二确定子单元，用于根据所述预设采样率阈值与所述单帧传输时的单字节传输带 宽，确定MAC帧中音频字段的最小长度。8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信息字段包括视频帧起始标记S0F字 段、音频有效字节数L0A字段、视频有效字节数L0V字段、音频索引号AINDEX字段以及视频索 引号VINDEX字段； 其中，所述S0F字段用于标识数据包是否为视频帧的起始包;所述L0A字段用于标识音 频字段中的有效字节数;所述L0V字段用于标识视频字段中的有效字节数;所述AINDEX字段 用于标识音频采样率索引；所述VINDEX字段用于标识视频分辨率索引。9. 根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述发送单元，包括： 第三确定子单元，用于确定MAC帧中视频字段、音频字段以及信息字段的实际长度； 第四确定子单元，用于根据一帧待传输视频图像的大小以及MAC帧中视频字段的实际 长度确定传输一帧待传输视频图像对应所需的MAC帧的目标数量； 填充子单元，用于根据实际音频采样率将所述一帧待传输图像对应的音频数据填充到 所述目标数量的MAC帧中，以保证所述一帧待传输图像对应的音频数据均匀地分布在所述 目标数量的MAC帧中。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于， 所述填充子单元，具体用于分别在所述目标数量的MAC帧的前N个MAC帧中各填充M+1个 字节的音频数据，并分别在剩余的MAC帧中各填充Μ个字节的音频数据； 其中，Μ和Ν通过以下公式确定：其中，Ν为小于等于所述目标数量的正整数，BWo为单帧传输时的单字节传输带宽，Ντ为 所述目标数量，S为实际音频采样率，
【文档编号】H04N7/10GK105828014SQ201610300043
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】羊海龙, 赵晓云, 孙飞, 孙一飞
【申请人】浙江宇视科技有限公司