一种HDMI2.0高清视频图像压缩光传输系统的制作方法

本实用新型涉及高清视频技术领域，特别涉及一种hdmi2.0高清视频图像压缩光传输系统。

背景技术：

高清晰度多媒体接口(英文：highdefinitionmultimediainterface，hdmi)和dvi(digitalvisualinterface,数字视频接口)是目前广泛应用的数字视频接口，采用dvi或hdmi接口的消费类产品遍布高清晰显示设备、平板电视、显卡等多种设备。目前，台式计算机，lcd显示设备常用dvi接口，而高清电视则常用hdmi接口。

hdmi2.0的带宽扩充到了18gbps，支持即插即用和热插拔，支持3840×2160分辨率和50fps、60fps帧率。同时在音频方面支持最多32个声道，以及最高1536khz采样率。支持高动态范围成像(hdr)。如此高的带宽导致传输时对光纤的带宽要求急剧提升。如果采用多路光纤传输，会对系统的稳定性和复杂性提出更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种方便工程施工，降低工程维护成本，提升系统的稳定性，且缩短了项目施工时间的hdmi2.0高清视频图像压缩光传输系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种hdmi2.0高清视频图像压缩光传输系统，包括发射端、xfp模块、解压装置、单光纤以及接收端，所述发射端能够将原始的hdmi2.0信号通过解压装置压缩处理后为hdmi1.4信号，压缩后的所述hdmi1.4信号通过所述单光纤传输到所述接收端。

优选的，所述接收端上设置有xfp模块能够将hdmi1.4信号还原为压缩的hdmi2.0信号。

优选的，所述解压装置能够将hdmi2.0信号还原。

优选的，所述发射端包括第一视频信号压缩处理模块、第一xfp光电转换模块、第一音频传输模块和第一mcu控制模块。

优选的，所述发射端包括第一视频信号压缩处理模块、第一xfp光电转换模块、第一音频传输模块和第一mcu控制模块。

优选的，接收端包括第二视频信号解压缩处理模块、第二xfp光电转换模块、第二音频传输模块和第二mcu控制模块。

采用上述技术方案，通过解压缩的方式处理hdmi2.0信号，降低了对传输带宽的需求。采用专用xfp模块传输视频信号，大大降低了对设计高清视频传输产品的工程师的要求，工程师只需将原始hdmi/dvi信号输入模块，即可快速设计出高清视频的光传输产品，无需掌握太多光电方面的专业知识。通过模块化设计，提高了系统的稳定性和可维护性，当发生问题时，只需更换模块即可，大大减轻了售后维护费用。通过传输模拟音频信号，增加了产品的可拓展性。通过采用一根光纤传输信号，方便系统布线，节约了线材成本。

附图说明

图1为本实用新型的发射端原理框图；

图2为本实用新型的发射端视频信号压缩处理模块框图；

图3为本实用新型的发射端第一xfp光电转换模块框图；

图4为本实用新型的发射端第一音频传输模块框图；

图5为本实用新型的接收端原理框图；

图6为本实用新型的接收端视频信号解压缩处理模块框图；

图7为本实用新型的接收端第二xfp光电转换模块框。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型中，一种hdmi2.0高清视频图像压缩光传输系统，如图1所示，在发射端将原始hdmi2.0信号通过装置压缩处理为hdmi1.4信号后，采用专用xfp模块，将压缩后的hdmi1.4信号通过单光纤传输到接收端；接收端的专用xfp模块将信号还原为压缩的hdmi1.4信号后，通过解压缩装置将hdmi2.0信号还原。

在本实施例中，通过将hdmi2.0的信号通过单光纤传输，极大的方便了工程项目施工，降低工程维护成本，提升了系统的稳定性，并缩短了项目施工时间。

发射端包含第一视频信号压缩处理模块，第一xfp光电转换模块，第一音频传输模块和第一mcu控制模块。其中第一视频信号处理模块负责将hdmi2.0的视频信号处理为压缩的hdmi1.4信号，第一音频传输模块负责将模拟音频采样后，转换为s/pdif信号。第一xfp光电转换模块负责将hdmi1.4视频信号转换为光信号，同时处理视频信号中的iic信号，hpd信号和第一音频传输模块送来的s/pdif信号。而第一mcu控制模块负责各个模块的控制管理。

如图2所示，在发射端的第一视频信号压缩处理模块中，mcu控制视频压缩处理装置配置其压缩模式，压缩质量等信息。hdmi2.0的四路tmds信号进入视频装置后，转为hdmi1.4的四路tmds信号输出给xfp光电转换模块。视频压缩处理装置同时还处理了热插拔hpd信号和iic通道的hdcp协议转换。从第一xfp光电转换模块返回的hpd信号送入视频处理装置后，返回给外部的hdmi2.0接口。hdmi2.0接口的iic通道内的hdcp2.0协议，也被视频压缩装置处理为hdcp1.4协议后送给第一xfp光电转换模块进行传输。

如图3所示，在发射端的第一xfp光电转换模块中，视频压缩处理装置输出的四路tmds信号和iic通道的数据直接输入视频并串转换装置。同时进入并串转换装置的还有音频传输模块转换后输出的s/pdif数据。视频串并转换装置同时将接收端的hpd信号和返回的iic数据送出给视频压缩处理装置。视频串并转换装置将数据分为正向发送数据和反向接收数据。正向发送数据(从发射端到接收端的数据为正向，从接收端到发射端的数据为反向，以下同)通过激光驱动器装置发送给单纤双向激光器。同时单纤双向激光器收到的反向数据通过限幅放大器装置后返回给视频并串转换装置。视频并串转换装置、激光驱动器装置和限幅放大器装置通过第一单片机装置来控制。

如图4所示，在发射端的第一音频传输模块中，可以将一路独立的模拟音频传输至接收端。模拟音频信号通过模数转换装置后，转换为i2s信号，包含主时钟mclk，数据时钟sclk，左右声道控制lrck和音频数据sdata。i2s信号通过并串转换装置后，转为单链路的s/pdif信号后发送给第一xfp光电转换模块。

如图5所示，接收端包含第二视频信号解压缩处理模块，第二xfp光电转换模块，第二音频传输模块和mcu控制模块。其中第二视频信号解压缩处理模块负责将hdmi1.4的视频信号解压缩处理为hdmi2.0信号，第二音频传输模块负责将s/pdif信号转换为模拟音频。第二xfp光电转换模块负责将光信号转换为hdmi1.4视频信号，同时处理视频信号中的iic信号，hpd信号和分离出s/pdif信号送给第二音频传输模块。而第二mcu控制模块负责各个模块的控制管理。

如图6所示，在接收端的第二视频信号解压缩处理模块中，第二mcu控制视频处理装置配置其解压缩模式，解压缩质量等信息。第二xfp光电转换模块输出的四路hdmi1.4的tmds信号进入视频解压缩装置后，转为hdmi2.0的四路tmds信号输出给接收端的hdmi2.0接口。同时视频解压缩处理装置同时还处理了热插拔hpd信号和iic通道的hdcp协议转换。从显示设备返回的hpd信号送入视频处理装置后，通过第二xfp光电转换模块返回给发射端。第二xfp光电转换模块送出的iic通道内的hdcp1.4协议，也被视频装置处理为hdmi2.0接口的hdcp2.0协议后送给显示设备。

如图7所示，在接收端的第二xfp光电转换模块中，正向数据通过单纤双向激光器后输出给限幅放大器装置，然后进入视频串并转换装置。反向数据从视频串并转换装置输出后进入激光驱动器装置，然后送入单纤双向激光器返回给发射端。视频串并转换装置在收到正向数据后，分离为四路tmds信号、iic通道的数据s/pdif数据。四路tmds信号、iic通道的数据直接送给后端的视频信号解压缩处理模块进行处理。s/pdif数据则送入接收端第二音频传输模块还原为模拟音频。视频串并转换装置同时接收来自视频解压缩处理装置输出的hpd信号和iic反向数据并打包后通过反向通道送给激光驱动器装置。视频并串转换装置、激光驱动器装置和限幅放大器装置通过第一单片机装置来控制。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。