一种基于以太网双绞线的分量视频信号传输装置的制作方法

本发明涉及视频传输技术领域，尤其涉及一种基于以太网双绞线的分量视频信号传输装置。

背景技术：

分量视频信号，又叫色差输出/输入接口，又叫3rca，分量视频接口通常采用ypbpr和ycbcr两种标识，是一种高清晰数字电视专业接口，可连接高清晰数字信号机顶盒、卫星接收机、影碟机、各种高清晰显示器/电视设备。

目前可以在投影机或高档影碟机等家电上看到有yuvycbcry/b-y/b-y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是色差端口。其中，ypbpr是逐行输入/输出，ycbcr是隔行输入/输出。分量视频接口与s端子相比，要多传输pb、pr两种信号，避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，保障了色彩还原的更准确，保证了信号间互不产生干扰，所以其传输效果优于s端子。

而在传输视频分量时，往往由于传输线路的损耗，导致信号衰减过快，影响最终的接收信号的呈现效果，为了解决上述问题，现有技术中大量采用铺设专线的方式进行传输，因而成本较高，后期维护也比较麻烦。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于以太网双绞线的分量视频信号传输装置，用以解决现有技术中视频分量信号在传输过程中存在信号衰减的问题。

本发明实施例提供一种基于以太网双绞线的分量视频信号传输装置，包括：

发送装置和接收装置，其中：

所述发送装置包括第一信号输入端子、信号放大滤波及驱动电路、单端转差分电路和第一信号输出端子；

所述第一信号输入端子与所述信号放大滤波及驱动电路的输入端连接，所述信号放大滤波及驱动电路的输出端与所述单端转差分电路的输入端连接，所述单端转差分电路的输出端与所述第一信号输出端子连接；

所述接收装置包括第二信号输入端子、差分转单端电路及信号补偿放大电路、阻抗匹配电路和第二信号输出端子；

所述第一信号输出端子与所述第二信号输入端子连接，所述第二信号输入端子与所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输入端连接，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接，所述阻抗匹配电路的输出端与所述第二信号输出端子连接。

其中，所述信号放大滤波及驱动电路包括sgm9116芯片；

所述第一信号输入端子包括第一y分量信号输入端、第一pb分量信号输入端和第一pr分量信号输入端；

所述单端转差分电路包括y分量信号转换芯片、pb分量信号转换芯片和pr分量信号转换芯片；

所述第一信号输出端子包括第一y分量信号输出端正极、第一y分量信号输出端负极、第一pb分量信号输出端正极、第一pb分量信号输出端负极、第一pr分量信号输出端正极和第一pr分量信号输出端负极。

其中，所述第一信号输入端子与所述信号放大滤波及驱动电路的输入端连接，所述信号放大滤波及驱动电路的输出端与所述单端转差分电路的输入端连接，所述单端转差分电路的输出端与所述第一信号输出端子连接，具体包括：

所述第一y分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚1连接，所述第一pb分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚2连接，所述第一pr分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚3连接；

所述sgm9116芯片的引脚8与所述y分量信号转换芯片的引脚1连接，所述sgm9116芯片的引脚7与所述pb分量信号转换芯片的引脚1连接，所述sgm9116芯片的引脚6与所述pr分量信号转换芯片的引脚1连接；

所述y分量信号转换芯片的引脚6与所述第一y分量信号输出端正极连接，所述y分量信号转换芯片的引脚4与所述第一y分量信号输出端负极连接，所述pb分量信号转换芯片的引脚6与所述第一pb分量信号输出端正极连接，所述pb分量信号转换芯片的引脚4与所述第一pb分量信号输出端负极连接，所述pr分量信号转换芯片的引脚6与所述第一pr分量信号输出端正极连接，所述pr分量信号转换芯片的引脚4与所述第一pr分量信号输出端负极连接。

其中，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路包括y分量信号max4445芯片、pb分量信号max4445芯片和pr分量信号max4445芯片；

所述第二信号输入端子包括第二y分量信号输入端正极、第二y分量信号输入端负极、第二pb分量信号输入端正极、第二pb分量信号输入端负极、第二pr分量信号输入端正极和第二pr分量信号输入端负极；

所述阻抗匹配电路包括y分量信号阻抗匹配电路、pb分量信号阻抗匹配电路和pr分量信号阻抗匹配电路；

所述第二信号输出端子包括第二y分量信号输出端、第二pb分量信号输出端和第二pr分量信号输出端。

其中，所述第一信号输出端子与所述第二信号输入端子连接，所述第二信号输入端子与所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输入端连接，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接，所述阻抗匹配电路的输出端与所述第二信号输出端子连接，具体包括：

所述第一y分量信号输出端正极与所述第二y分量信号输入端正极连接，所述第一y分量信号输出端负极与所述第二y分量信号输入端负极连接，所述第一pb分量信号输出端正极与所述第二pb分量信号输入端正极连接，所述第一pb分量信号输出端负极与所述第二pb分量信号输入端负极连接，所述第一pr分量信号输出端正极与所述第二pr分量信号输入端正极连接，所述第一pr分量信号输出端负极与所述第二pr分量信号输入端负极连接；

所述第二y分量信号输入端正极与所述y分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二y分量信号输入端负极与所述y分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述第二pb分量信号输入端正极与所述pb分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二pb分量信号输入端负极与所述pb分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述第二pr分量信号输入端正极与所述pr分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二pr分量信号输入端负极与所述pr分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述y分量信号max4445芯片的引脚6与所述y分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，所述pb分量信号max4445芯片的引脚6与所述pb分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，所述pr分量信号max4445芯片的引脚6与所述pr分量信号阻抗匹配电路的输入端连接；

所述y分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二y分量信号输出端连接，所述pb分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二pb分量信号输出端连接，所述pr分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二pr分量信号输出端连接。

其中，所述第一信号输入端子、所述第一信号输出端子、所述第二信号输入端子和所述第二信号输出端子均采用rj45以太网插座。

本发明实施例提供的基于以太网双绞线的分量视频信号传输装置，通过使用价格低廉的以太网双绞线传输分量视频信号，减少了布线成本并提高了分量信号传输的质量及传输距离，并通过差分信号的传输方式，有效抑制了干扰，另外针对双绞线对于信号衰减特性，在接收端设计了一款与其信号衰减特性相反的补偿放大电路，从而有效避免了双绞线传输分量视频信号的衰减问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的信号传输装置整体结构图；

图2为本发明实施例提供的发送装置结构示意图；

图3为本发明实施例提供的接收装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的信号放大滤波及驱动电路图；

图5为本发明实施例提供的单端转差分电路图；

图6为本发明实施例提供的差分转单端及信号补偿放大电路电路图一；

图7为本发明实施例提供的差分转单端及信号补偿放大电路电路图二；

图8为本发明实施例提供的差分转单端及信号补偿放大电路电路图三；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的信号传输装置整体结构图，如图1所示，以太网双绞线传输视频分量信号的装置，共分为两部分，一是发送装置，二是接收装置，其中：

所述发送装置包括第一信号输入端子、信号放大滤波及驱动电路、单端转差分电路和第一信号输出端子；

所述第一信号输入端子与所述信号放大滤波及驱动电路的输入端连接，所述信号放大滤波及驱动电路的输出端与所述单端转差分电路的输入端连接，所述单端转差分电路的输出端与所述第一信号输出端子连接；

所述接收装置包括第二信号输入端子、差分转单端电路及信号补偿放大电路、阻抗匹配电路和第二信号输出端子；

所述第一信号输出端子与所述第二信号输入端子连接，所述第二信号输入端子与所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输入端连接，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接，所述阻抗匹配电路的输出端与所述第二信号输出端子连接。

具体地，如图2所示，发送装置从输入到输出顺次为第一信号输入端子、信号放大滤波及驱动电路、单端转差分电路和第一信号输出端子；

如图3所示，接收装置从输入到输出顺次为第二信号输入端子、差分转单端电路及信号补偿放大电路、阻抗匹配电路和第二信号输出端子。

本发明实施例通过使用价格低廉的以太网双绞线传输分量视频信号，减少了布线成本并提高了分量信号传输的质量及传输距离，并通过差分信号的传输方式，有效抑制了干扰，另外针对双绞线对于信号衰减特性，在接收端设计了一款与其信号衰减特性相反的补偿放大电路，从而有效避免了双绞线传输分量视频信号的衰减问题。

基于上述实施例，所述信号放大滤波及驱动电路包括sgm9116芯片；

所述第一信号输入端子包括第一y分量信号输入端、第一pb分量信号输入端和第一pr分量信号输入端；

所述单端转差分电路包括y分量信号转换芯片、pb分量信号转换芯片和pr分量信号转换芯片；

所述第一信号输出端子包括第一y分量信号输出端正极、第一y分量信号输出端负极、第一pb分量信号输出端正极、第一pb分量信号输出端负极、第一pr分量信号输出端正极和第一pr分量信号输出端负极。

其中，所述第一信号输入端子与所述信号放大滤波及驱动电路的输入端连接，所述信号放大滤波及驱动电路的输出端与所述单端转差分电路的输入端连接，所述单端转差分电路的输出端与所述第一信号输出端子连接，具体包括：

所述第一y分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚1连接，所述第一pb分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚2连接，所述第一pr分量信号输入端与所述sgm9116芯片的引脚3连接；

所述sgm9116芯片的引脚8与所述y分量信号转换芯片的引脚1连接，所述sgm9116芯片的引脚7与所述pb分量信号转换芯片的引脚1连接，所述sgm9116芯片的引脚6与所述pr分量信号转换芯片的引脚1连接；

所述y分量信号转换芯片的引脚6与所述第一y分量信号输出端正极连接，所述y分量信号转换芯片的引脚4与所述第一y分量信号输出端负极连接，所述pb分量信号转换芯片的引脚6与所述第一pb分量信号输出端正极连接，所述pb分量信号转换芯片的引脚4与所述第一pb分量信号输出端负极连接，所述pr分量信号转换芯片的引脚6与所述第一pr分量信号输出端正极连接，所述pr分量信号转换芯片的引脚4与所述第一pr分量信号输出端负极连接。

具体地，如图4所示，信号放大滤波及驱动电路主要采用sgmirco公司的sgm9116芯片，该芯片是一款35mhz高清视频滤波驱动芯片，支持直流耦合或交流耦合的输入视频信号，芯片内置电平移位电路，该电路能有效避免同步脉冲的削波现象，并允许dc耦合输出，可驱动直流或交流耦合单负载。

如图5所示，单端转差分电路采用的是特殊定制的传输变压器，采用传输变压器的方式，一方面有效避免了有源方式的干扰问题，另外还可以起到阻抗匹配的作用。

如图4和图5中所示，sgm9116芯片，即图4中的u2芯片的引脚1与第一y分量信号输入端连接，u2芯片的引脚2与第一pb分量信号输入端连接，u2芯片的引脚3与第一pr分量信号输入端连接，即接收了视频信号的三个分量，y、pb和pr信号，由u2芯片进行处理，再由u2芯片的输出引脚8、引脚7和引脚6，分别与单端转差分电路中的y分量信号转换芯片的引脚1，pb分量信号转换芯片的引脚1和pr分量信号转换芯片的引脚1进行连接，由单端转差分电路进行下一步的信号处理。此处，y分量信号转换芯片即图5中的l8芯片，其引脚6和引脚4分别与第一y分量信号输出端正极和第一y分量信号输出端负极相连接，pb分量信号转换芯片即图5中的l9芯片，其引脚6和引脚4分别与第一pb分量信号输出端正极和第一pb分量信号输出端负极相连接，pr分量信号转换芯片即图5中的l10芯片，其引脚6和引脚4分别与第一pr分量信号输出端正极和第一pr分量信号输出端负极相连接，输出视频分量信号。

基于上述任一实施例，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路包括y分量信号max4445芯片、pb分量信号max4445芯片和pr分量信号max4445芯片；

所述第二信号输入端子包括第二y分量信号输入端正极、第二y分量信号输入端负极、第二pb分量信号输入端正极、第二pb分量信号输入端负极、第二pr分量信号输入端正极和第二pr分量信号输入端负极；

所述阻抗匹配电路包括y分量信号阻抗匹配电路、pb分量信号阻抗匹配电路和pr分量信号阻抗匹配电路；

所述第二信号输出端子包括第二y分量信号输出端、第二pb分量信号输出端和第二pr分量信号输出端。

其中，所述第一信号输出端子与所述第二信号输入端子连接，所述第二信号输入端子与所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输入端连接，所述差分转单端电路及信号补偿放大电路的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接，所述阻抗匹配电路的输出端与所述第二信号输出端子连接，具体包括：

所述第一y分量信号输出端正极与所述第二y分量信号输入端正极连接，所述第一y分量信号输出端负极与所述第二y分量信号输入端负极连接，所述第一pb分量信号输出端正极与所述第二pb分量信号输入端正极连接，所述第一pb分量信号输出端负极与所述第二pb分量信号输入端负极连接，所述第一pr分量信号输出端正极与所述第二pr分量信号输入端正极连接，所述第一pr分量信号输出端负极与所述第二pr分量信号输入端负极连接；

所述第二y分量信号输入端正极与所述y分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二y分量信号输入端负极与所述y分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述第二pb分量信号输入端正极与所述pb分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二pb分量信号输入端负极与所述pb分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述第二pr分量信号输入端正极与所述pr分量信号max4445芯片的引脚1连接，所述第二pr分量信号输入端负极与所述pr分量信号max4445芯片的引脚2连接；

所述y分量信号max4445芯片的引脚6与所述y分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，所述pb分量信号max4445芯片的引脚6与所述pb分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，所述pr分量信号max4445芯片的引脚6与所述pr分量信号阻抗匹配电路的输入端连接；

所述y分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二y分量信号输出端连接，所述pb分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二pb分量信号输出端连接，所述pr分量信号阻抗匹配电路的输出端与所述第二pr分量信号输出端连接。

具体地，如图6至图8所示，差分转单端及信号补偿放大电路采用的是max4445芯片，这是一款具有550mhz带宽的超高速低失真的差分至单端放大器，此芯片的增益可调，用此芯片搭建一套频率加权补偿电路，即频率越低增益越低，频率越高增益越高，对不同频率呈现不同的传输特性，用于补偿经过双绞线传输时跌落的高频部分，使得在信号频段内得到较平坦的衰减特性。根据增益调节公式gain＝(1+600/rgain)，调整可调电阻的阻值，可以得到与线路传输特性相反的增益特性曲线，用以抵消线路衰减，对信号进行补偿放大。芯片差分输入端的电阻网络，用于阻抗匹配。

图6至图8中电路输出端的电阻网络，这部分电路主要用于输出75欧姆负载的阻抗匹配。

其中，图6包含y分量信号max4445芯片，该芯片的引脚1和引脚2分别与第二y分量信号输入端正极及第二y分量信号输入端负极连接，芯片的引脚6与y分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，y分量信号阻抗匹配电路的输出端即与第二y分量信号输出端连接；

图7包含pb分量信号max4445芯片，该芯片的引脚1和引脚2分别与第二pb分量信号输入端正极及第二pb分量信号输入端负极连接，芯片的引脚6与pb分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，pb分量信号阻抗匹配电路的输出端即与第二pb分量信号输出端连接；

图8包含pr分量信号max4445芯片，该芯片的引脚1和引脚2分别与第二pr分量信号输入端正极及第二pr分量信号输入端负极连接，芯片的引脚6与pr分量信号阻抗匹配电路的输入端连接，pr分量信号阻抗匹配电路的输出端即与第二pr分量信号输出端连接。

基于上述任一实施例，所述第一信号输入端子、所述第一信号输出端子、所述第二信号输入端子和所述第二信号输出端子均采用rj45以太网插座。

具体地，第一信号输入端子、第一信号输出端子、第二信号输入端子和第二信号输出端子都采用的是标准的三色rca插座，此处，rca插座俗称梅花头、莲花头，是一种应用广泛的端子，可以应用的场合包括了模拟视频/音频(例如：av端子(三色线))、数字音频(例如：s/pdif)与色差分量(例如：色差端子)传输等。

本发明采用通用的输入输出端子，具有广泛应用性，便于工程实施和布线，利于后期维护。

以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以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。