SDI多级重定时实时传输装置及传输方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了SDI多级重定时实时传输装置及传输方法，把SDI传输协议改进为通用SDI传输协议CSDI（Common Serial Digital Interface），该新型协议在BT1120传输协议基础上，定义水平行消隐区末几位字节为冗余字节，打破原有严谨的协议格式，使行与行之间有一定数量的冗余字节，同时利用本地时钟重传数据，该冗余字节区间可以根据本地时钟与恢复时钟的关系来有条件地进行增删字节数，以达到在不丢失信息的情况下与新时钟同步的目的，在多级重传时为防止冗余字节的消失，还需要对冗余字节区间进行判断，控制删除字节这样的操作在不同行之间的协调分配，此外，在多路SDI传输系统中，可大幅降低设计成本并降低设备功耗，提高系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频监控领域的非压缩高带宽传输系统，尤其涉及SDI多级重定时实时传输装置及传输方法。
技术介绍
目前视频监控系统主要分为前端视频成像，中间光纤传输，中心矩阵平台切换，后端大屏上墙，对于省市县的传输还需矩阵级联。随着客户对图像质量要求的不断提高，成像和传输技术的不断突破，视频监控领域已经步入数字高清时代。前端成像普遍已达1080p分辨率，并正朝4K方向快速迈进。为保证最佳图像还原度，非压缩视频传输成为众人选择，特别在车牌监控，人脸识别等需要细致画面的应用场景。此外非压缩视频传输的另一大优势是实时性，由于传输通道的专用性，其传输延时极小，适合平安城市等需要实时指挥监控的领域。相比于以太网利用帧间隙使用本地时钟重传的技术，非压缩视频传输协议的不足在于传输时隙无冗余，导致非压缩视频传输技术在成本上的劣势尤为突出。以视频监控领域的常用接口标准SDI(SerialDigitalInterface)为例，由于传输介质、传输距离、传输设备等包括阻抗特性在内的参数影响，使该高速串行传输在视频成像后的每一级设备上都增加了时钟抖动，且SDI传输协议的无冗余使其传输模式限定为同源传输，而消除该时钟抖动的方式是对恢复时钟进行去抖，然后用去抖之后时钟重传视频数据。此过程中去抖技术和芯片成本很高，且额外增加传输设备设计复杂度和设备功耗，对于多路SDI传输缺陷尤为突出。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本专利技术提出SDI多级重定时实时传输装置及传输方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：SDI多级重定时实时传输方法，包括如下步骤：11)当进行编码时，对于外部BT1120数据流进行时域转换，转换后的时钟即本地时钟与源时钟保持在200ppm以内的误差；12)同步完成之后进行SDI标准的非归零反转码编码；13)将编码完成之后进行发送，发送参考时钟需要和编码后的时钟同源；14)当进行解码时，将待解码数据进行非归零反转码的解码，然后进行TRS数据字对齐，输出结果再次同步到本地时钟；在步骤11)进行时域转换和步骤14)同步到本地时钟过程中，均需要冗余位置同步字节步骤和不同时域之间的地址差计算步骤。进一步的，所述冗余位置同步字节步骤包括：对数据流进行可删除或者可增加字节操作，所述操作判断根据不同时域之间的地址差计算为准。进一步的，在进行删除操作时，还需要判断冗余字节后续字节是否为有效图像起始标识，如果有效图像起始标识，则不再进行删除字节操作。进一步的，所述不同时域之间的地址差计算步骤包括：将RAM的地址分为了4段，采样8位地址的高2位，对采样到的地址打拍处理，当多拍数据均相同时，进行RAM读写两端的地址进行差值计算，用计算值来控制被标记字节的删除或者可增加字节操作，以最终控制读写地址互不超越。SDI多级重定时实时传输装置，包括编码模块和解码模块，外部BT1120数据流首先进入编码模块的sdi_resync模块进行时域转换，使得转换后的时钟即本地时钟与源时钟保持在200ppm以内的误差；同步完成之后在其sdi_nrzi_encoder模块进行SDI标准的非归零反转码编码，将编码完成之后进行发送，发送参考时钟需要和编码后的时钟同源；所述解码模块对编码模块发送端数据进行解码，将待解码数据在sdi_nrzi_decoder模块进行非归零反转码的解码，然后在其sdi_framer模块进行TRS数据字对齐，输出结果在其sdi_resync模块再次同步到本地时钟。进一步的，在编码模块的sdi_resync模块和解码模块的sdi_resync模块中，对数据流进行删除或者可增加字节操作，所述删除或者可增加字节操作根据不同时域之间的地址差计算为准。本专利技术的有益效果在于:把SDI传输协议改进为通用SDI传输协议CSDI(CommonSerialDigitalInterface)。该新型协议在BT1120传输协议基础上，定义水平行消隐区末几位字节为冗余字节，打破原有严谨的协议格式，使行与行之间有一定数量的冗余字节，同时利用本地时钟重传数据。该冗余字节区间可以根据本地时钟与恢复时钟的关系来有条件地进行增删字节数，以达到在不丢失信息的情况下与新时钟同步的目的。在多级重传时为防止冗余字节的消失，还需要对冗余字节区间进行判断，控制删除字节这样的操作在不同行之间的协调分配。此外，在多路SDI传输系统中，可大幅降低设计成本并降低设备功耗，提高系统稳定性。本专利技术还对多级传输系统中的每一级冗余字节进行智能调整，可大大提高级联数目。对于前一级做过冗余字节调整的，本级可调整标记做逆向调整或者不调整，以避免多级单向累加，造成冗余字节过多或者不足。由于数据发送时钟不再使用抖动较大的恢复时钟，而是使用抖动较小的本地时钟，故不再需要使用外部时钟去抖芯片，降低成本和功耗，也简化设计。同时在多路系统中，传输芯片的选型不再依靠拥有独立非同源的高速serdes，而可改选一般的同源发送参考时钟的高速serdes，大幅降低器件成本。本专利技术在BT1120传输协议基础上，定义行消隐区末尾的冗余字节，使用本地时钟来实现多级实时传输，降低成本和功耗，对于多路SDI传输则较大幅度简化其设计方案。附图说明图1为逻辑设计模块关系图；图2为sdi_resync模块数据处理流程图；图3为sdi_resync模块中写入RAM时的使能设计；图4为sdi_resync模块中读RAM时钟快于写RAM时钟时删除深灰字节；图5为sdi_resync模块中读RAM时钟慢于写RAM时钟时增加浅灰字节。具体实施方式下面将结合具体实施例和附图进行进一步说明。假设本地时钟误差在100ppm，即本地时钟与数据恢复时钟误差在万分之一。表明在BT1120格式下，如果用该本地时钟重传数据，那么在10000个数据内必定会重复传输一个字节或者少传输一个字节。以1080p25Hz为例，一行拥有2640个字节，因此在传输3.78行之后会传输出错。计算方案见公式a。l=1p*w=1|p1-p2|p1*w=1100ppm*2640=3.78---(a)]]>其中，l表示出错间隔行数，p表示本地时钟与恢复时钟的精度误差，w表示指定视频格式一行的字节数，p1表示本地时钟，p2表示恢复时钟。根据公式1的计算，容易计算1080p30Hz的出错间隔行数为4.54行。如果时钟误差在50ppm以内，则出错间隔行数增大，对数据的同步更为有利。故以行单位来对冗余字节区间进行调整是可本文档来自技高网...

【技术保护点】
SDI多级重定时实时传输方法，其特征在于，包括如下步骤：11)当进行编码时，对于外部BT1120数据流进行时域转换，转换后的时钟即本地时钟与源时钟保持在200ppm以内的误差；12)同步完成之后进行SDI标准的非归零反转码编码；13)将编码完成之后进行发送，发送参考时钟需要和编码后的时钟同源；14)当进行解码时，将待解码数据进行非归零反转码的解码，然后进行TRS数据字对齐，输出结果再次同步到本地时钟；在步骤11)进行时域转换和步骤14)同步到本地时钟过程中，均需要冗余位置同步字节步骤和不同时域之间的地址差计算步骤。

【技术特征摘要】
1.SDI多级重定时实时传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
11)当进行编码时，对于外部BT1120数据流进行时域转换，转换后的时钟即本
地时钟与源时钟保持在200ppm以内的误差；
12)同步完成之后进行SDI标准的非归零反转码编码；
13)将编码完成之后进行发送，发送参考时钟需要和编码后的时钟同源；
14)当进行解码时，将待解码数据进行非归零反转码的解码，然后进行TRS数
据字对齐，输出结果再次同步到本地时钟；
在步骤11)进行时域转换和步骤14)同步到本地时钟过程中，均需要冗余
位置同步字节步骤和不同时域之间的地址差计算步骤。
2.根据权利要求1所述的SDI多级重定时实时传输方法，其特征在于，所述冗
余位置同步字节步骤包括：对数据流进行可删除或者可增加字节操作，所述操
作判断根据不同时域之间的地址差计算为准。
3.根据权利要求2所述的SDI多级重定时实时传输方法，其特征在于，在进行
删除操作时，还需要判断冗余字节后续字节是否为有效图像起始标识，如果有
效图像起始标识，则不再进行删除字节操作。
4.根据权利要求3所述的SDI多级重定时实时传输方法，其特征在于，所述不
同时域之间的地址差计算步骤包括：将RAM的地址分为了4段，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石旭刚，叶挺，史故臣，周骏华，伍一帆，
申请(专利权)人：杭州中威电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33