专利名称：实时高清视频发送器的制作方法
技术领域：
本发明属电子技术领域，涉及一种实时高清视频数据发送器。
背景技术：
视频发送器，是目前视频处理系统的设计、研发生产中不可缺少的部分。按信号输入接口的不同可分为，S端子(S-Video)、分量视频接口( 3RCA)、BNC接口、RCN接口、VGA接 □ , DVI 接□，HDMI 接口。现有的发送器由于受速度和容量的限制，一般都不支持全高清视频的发送，并且只具有视频的发送的功能，根据视频输出要求进行相应的处理。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种高清视频的实时发送，可以支持高清视频信号的视频发送器，其发送速度快，并且可做为视频矩阵中的一个输出节点，支持多路视频信号的输出，有效解决现有视频发送器对高清高速视频发送的问题的实时高清视频发送器。
为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为
一种实时高清视频数据发送器，其特殊之处在于包括以太网模块、数据存储模块、数据输出转换模块、视频接口、中央控制模块；交换机发送过来的视频数据经以太网接口模块传输到数据处理模块，数据处理模块根据中央控制模块传输的指令处理后的视频数据传输到数据存储模块，再经过数据输出转换模块的转换最后通过视频接口发送到显示终端。上述的数据存储模块包括输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元、输出数据缓存单元，数据存储模块由输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元、输出数据缓存单元依次连接构成。上述的输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元的电路芯片为Xilinx公司 Spartan6 胃歹[|的 xc6slx45。上述的数据存储模块的芯片为MT47H64M16HR。上述的以太网接口控制模块的电路芯片为88E1111。
上述的视频源接口为DVI接口。上述的数据输出转换模块的电路芯片为TI公司的TFP410。上述的视频源接口为HDMI接口。
上述的数据输出转换模块的电路芯片为TMDS141。本发明相对于传统的视频发送器，具有如下优点和效果
1、最高支持可达1080P的全高清视频数据的发送，以满足各种不同类型数据接收终端的需求。2、支持实时视频信号传送和处理。3、支持多点对多点的矩阵规划视频输出接口。
图1为本发明的原理框图2为本发明的以太网模块电路原理图； 图3为本发明的数据存储模块电路原理图； 图4为本发明的中央控制模块流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步详细说明
参见图1，本发明依次连接的以太网接口控制模块，数据处理模块，数据存储模块，数据输出转换模块以及中央控制模块。其中以太网接口控制模块负责本系统与其它节点之间的通信和视频数据的传送。视数据存储模块包括输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元、输出数据缓存单元。输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元可以保证不同速度的模块间数据的正确传输。数据缓冲存储单元用来存储从其它节点发送过来的视频数据。当视频数据达到设定的数据量后，经数据输出转换模块解码，视频数据变换为适合于对应接口的视频信号输出。参见图2，以太网接口模块，它是整个装置的通信接口，用来实现装置与PC机控制消息的交互，也是是系统的数据传输接口，用来装置与其它视频节点之间的视频数据的传输。以太网接口模块采用的PHY芯片为88E1111，使用全双工工作模式，自适应传输速度，支持最高IG的传输速度。参见图3，数据存储模块包括输入数据缓冲单元、数据存储单元和输出数据缓冲单元。数据存储模块主要采用DDR2实现，其工作频率与像素时钟频率不同，因而在输入转换模块与数据存储模块之间要加入输入数据缓冲单元来保证数据的完整性。其中输出/输出数据缓冲单元采用FPGA内部双口 RAM实现。数据缓冲存储单元采用DDR2实现，它是整个设计的关键。数据的存储缓冲是信号处理中通常会遇到的问题。视频信号的缓冲，由于其数据量大，使得对存储器的容量和速度都提出了比较高的要求。当系统工作在1 600X1 200060 Hz的最大分辨率时，存储一帧数据所需的容量是d0=l 600X1 200X3 B=5. 49 MB, 此时的数据率为d=d0X60=3 . 59 MB/s，这要求存储器具有大容量和足够快的速度。采用 DDR2的乒乓操作既可以满足视频数据大容量的要求，又能满足速度上的要求，是一种较好的方案。上述的中央控制模块的电路芯片为Xilinx公司Spartan6系列的xc6slx45。上述的输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元的电路芯片为Xilinx公司 Spartan6 胃歹[|的 xc6slx45。上述的数据存储模块的芯片为MT47H64M16HR。上述的以太网接口控制模块的电路芯片为88E1111。上述的数据输出转换模块，当视频源接口为DVI接口时，其电路芯片为TI公司的TFP410。数据输出转换模块用来将M位并行数据转换为4路串行信号，使用的芯片为 TFP410，该芯片支持最高165 MHz的像素时钟，即对应1 600X1 200060 Hz的分辨率。当视频源接口为HDMI接口时，数据输出转换模块使用的芯片为TMDS141，该芯片支持2. 5Gbps 的信号传输率，支持1080P的分辨率。视频数据传输期，HDMI数据线上传送视频像素信号，视频信号经过编码，生成3路(即3个TMDS数据信息通道，每路8位)共M位的视频数据流，输入到HDMI发射器中。M位像素的视频信号通过最小化传输差分信号通道传输，将每通道8位的信号编码转换为10位，在每个10位像素时钟周期传送一个最小化的信号序列， 视频信号被调制为最小化传输差分的数据信号传送出去，最后到接受器中接收。接收的数据将写入视频数据存储模块。 参见图4，中央控制器采用基于FPGA的嵌入式系统Microblaze，主要负责各模块配置，控制各模块工作状态，上位机控制消息的分析，控制数据处理方法，视频数据源个数， 发送本机工作状态。系统上电后，中央控制器首先完成对DDR、以太网控制器，以及其他外设的配置。然后等待上位机消息。当收到上位机控制消息时，中央控制器会对控制消息进行分析，确定视频数量源个数、视频处理方式以及视频输出个数与位置。再将分析后的消息传送到相应的功能。
权利要求
1.一种实时高清视频数据发送器，其特征在于包括以太网模块、数据存储模块、数据输出转换模块、视频接口、中央控制模块；交换机发送过来的视频数据经以太网接口模块传输到数据处理模块，数据处理模块根据中央控制模块传输的指令处理后的视频数据传输到数据存储模块，再经过数据输出转换模块的转换最后通过视频接口发送到显示终端。
2.根据权利要求1所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的数据存储模块包括输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元、输出数据缓存单元，数据存储模块由输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元、输出数据缓存单元依次连接构成。
3.根据权利要求1或2所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的上述的输入数据缓存单元、数据缓冲存储单元的电路芯片为Xilinx公司Spartane系列的 xc6slx450
4.根据权利要求1或2所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的数据存储模块的芯片为MT47H64M16HR。
5.根据权利要求1或2所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的以太网接口控制模块的电路芯片为88E1111。
6.根据权利要求1或2所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的视频源接口为DVI接口。
7.根据权利要求6所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的数据输出转换模块的电路芯片为TI公司的TFP410。
8.根据权利要求1或2所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的视频源接口为HDMI接口。
9.根据权利要求8所述的一种实时高清视频数据发送器，其特征在于所述的数据输出转换模块的电路芯片为TMDS141。
全文摘要
本发明涉及一种实时高清视频数据发送器。现有的发送器由于受速度和容量的限制，一般都不支持全高清视频的发送，并且只具有视频的发送的功能，根据视频输出要求进行相应的处理。本发明包括以太网模块、数据存储模块、数据输出转换模块、视频接口、中央控制模块；交换机发送过来的视频数据经以太网接口模块传输到数据处理模块，数据处理模块根据中央控制模块传输的指令处理后的视频数据传输到数据存储模块，再经过数据输出转换模块的转换最后通过视频接口发送到显示终端。本发明最高支持可达1080P的全高清视频数据的发送，以满足各种不同类型数据接收终端的需求。
文档编号H04N5/765GK102420964SQ20111039179
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者吕宁 申请人:吕宁