基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，該系統包括視頻發(fā)送裝置、視頻接收裝置和傳輸線纜，傳輸線纜包含正向傳輸通道和反向控制通道，串行數據通過正向傳輸通道從視頻發(fā)送裝置發(fā)送到視頻接收裝置，反向控制數據通過反向控制通道從視頻接收裝置發(fā)送到視頻發(fā)送裝置；該系統具有速率協商模式和數據傳輸模式，在速率協商模式下，系統根據反饋信息來確定發(fā)送速率和接收速率，在數據傳輸模式下，視頻發(fā)送裝置根據速率協商的結果和視頻源碼率自適應的配置視頻壓縮比。
【專利說明】基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，特別涉及到一種利用傳輸線纜中的反向控制通道從視頻接收裝置向視頻發(fā)送裝置傳送反饋信息，以自適應的確定視頻傳輸速率的技術。
【背景技術】
[0002]目前,視頻傳輸技術按照信號傳輸方式分為無線傳輸和有線傳輸,無線傳輸利用無線電波來傳輸視頻數據，有線傳輸則要利用線纜來傳輸視頻數據，常用的線纜包括光纖、同軸電纜、雙絞線和專用電纜，雖然無線傳輸技術獲得了很快地發(fā)展，技術實現更加簡單，傳輸更加高效、成本比較低廉，但是無線傳輸的媒介是電磁波，實際傳輸中容易受到諸多條件的限制，而有線傳輸不但傳輸穩(wěn)定、抗干擾能力強，且具有較高的安全性，傳輸速率也比較快，從實際使用效果看，有線傳輸的性價比遠遠高于無線傳輸，因此獲得了大規(guī)模的采用，然而近些年由于高清攝像技術的不斷發(fā)展，視頻分辨率由標清升級到高清漸成一種趨勢，隨之而來的是數據量和傳輸速率的成倍增長，為了滿足這種趨勢，大大小小的廠商都紛紛推出了各種高清產品與系統解決方案，其中IP高清傳輸方案和HD-SDI高清傳輸方案是兩種主流的解決方案，它們有著各自的優(yōu)勢和缺點:IP高清將視頻數據經過壓縮打包后通過IP網絡傳輸，傳輸距離長，能夠極大提高視頻數據承載能力，具有高度的擴展性和延伸性，同時在組建大規(guī)模系統時成本較低，但是由于當前視頻傳輸方案絕大多數還是基于模擬系統，如果從模擬升級到IP高清系統，需要投入較大的人力物力成本，存在著重新布線、重新投入硬件資源、人員需要重新培訓等各種困難；HD_SDI高清與IP高清相比，最大的好處就是可以將現有模擬系統平滑升級到高清系統，布線和設備管理都可以沿用老的模擬系統，無需重新布線，升級中只需更換硬件設備即可，不需要額外投入和重新進行培訓，但是由于HD-SDI傳輸的是未經壓縮的高清視頻，所以對傳輸速率有著很高的要求，比如HD-SDI要求的串行傳輸速率為1.485Gb/s，如此高的信號速率如果在同軸電纜上傳輸，其傳輸距離不超過100米，大大限制了產品的使用范圍，如果要進行遠距離傳輸，還需要中繼設備或轉換為光介質傳輸設備，無形中又增加了成本，已有技術的視頻傳輸技術，無論是IP高清還是HD-SDI高清方案，各具不足，目前缺乏既可以兼容現有模擬系統的布線和設備，又可以通過壓縮降低視頻傳輸速率，延長視頻信號傳輸距離的視頻傳輸技術系統。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，在視頻傳輸系統中通過一種反饋機制自適應的決定視頻壓縮比和視頻傳輸速率，使得視頻信號可以在不同類型、不同規(guī)格的傳輸線纜上準確無誤的傳輸，并能夠延長視頻信號的傳輸距離。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0005]做為本發(fā)明的一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，該系統包括視頻發(fā)送裝置、視頻接收裝置和傳輸線纜，視頻源設備連接著視頻發(fā)送裝置，視頻存儲顯示設備連接著視頻接收裝置，視頻發(fā)送裝置通過傳輸線纜連接著視頻接收裝置；視頻發(fā)送裝置包括視頻源接收端口、串行發(fā)送端口、反向控制通道接收端口、視頻壓縮引擎和發(fā)送端硬件控制邏輯，視頻接收裝置包括視頻存儲顯示發(fā)送端口、串行接收端口、反向控制通道發(fā)送端口、信號幅度檢測單元、視頻解壓縮引擎和接收端硬件控制邏輯，傳輸線纜中包含正向傳輸通道和反向控制通道，正向傳輸通道用于從視頻發(fā)送裝置向視頻接收裝置發(fā)送串行數據，反向控制通道用于從視頻接收裝置向視頻發(fā)送裝置發(fā)送反向控制數據，該基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式:在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置通過正向傳輸通道按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送測試數據，視頻發(fā)送裝置在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送測試數據的時間內，視頻接收裝置按照預定義的接收速率級別依次接收測試數據并對傳送過來的信號進行信號幅度檢測，視頻接收裝置將當前接收速率級別的接收端信號幅度檢測結果通過反向控制通道反饋給視頻發(fā)送裝置，直到視頻接收裝置檢測到接收端信號幅度檢測結果是成功的，并將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器中，同時視頻發(fā)送裝置檢測到發(fā)送端信號幅度檢測結果是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器中，此時速率協商過程結束；在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯根據發(fā)送速率寄存器和視頻源碼率信息產生壓縮比信息，然后視頻壓縮引擎按照壓縮比信息對壓縮前視頻數據進行壓縮處理，串行發(fā)送端口按照發(fā)送速率寄存器中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據和輔助信息轉換為串行數據，并通過正向傳輸通道發(fā)送到視頻接收裝置。
[0006]做為本發(fā)明的另一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，該系統包括視頻發(fā)送裝置、視頻接收裝置和傳輸線纜，視頻源設備連接著視頻發(fā)送裝置，視頻存儲顯示設備連接著視頻接收裝置，視頻發(fā)送裝置通過傳輸線纜連接著視頻接收裝置；視頻發(fā)送裝置包括視頻源接收端口、串行發(fā)送端口、反向控制通道接收端口、訓練序列生成單元、視頻壓縮引擎和發(fā)送端硬件控制邏輯，視頻接收裝置包括視頻存儲顯示發(fā)送端口、串行接收端口、反向控制通道發(fā)送端口、訓練序列檢測單元、視頻解壓縮引擎和接收端硬件控制邏輯，傳輸線纜中包含正向傳輸通道和反向控制通道，正向傳輸通道用于從視頻發(fā)送裝置向視頻接收裝置發(fā)送串行數據，反向控制通道用于從視頻接收裝置向視頻發(fā)送裝置發(fā)送反向控制數據，該基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式:在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置通過正向傳輸通道按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送訓練序列，視頻發(fā)送裝置在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送訓練序列的時間內，視頻接收裝置按照預定義的接收速率級別依次接收訓練序列并對傳送過來的信號進行訓練序列檢測，視頻接收裝置將當前接收速率級別的訓練序列檢測結果通過反向控制通道反饋給視頻發(fā)送裝置，直到視頻接收裝置檢測到接收端訓練序列檢測結果是成功的，并將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器中，同時視頻發(fā)送裝置檢測到發(fā)送端訓練序列檢測結果是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器中，此時速率協商過程結束；在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯根據發(fā)送速率寄存器和視頻源碼率信息產生壓縮比信息，然后視頻壓縮引擎按照壓縮比信息對壓縮前視頻數據進行壓縮處理，串行發(fā)送端口按照發(fā)送速率寄存器中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據和輔助信息轉換為串行數據，并通過正向傳輸通道發(fā)送到視頻接收裝置。
[0007]做為本發(fā)明的再一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，該系統包括視頻發(fā)送裝置、視頻接收裝置和傳輸線纜，視頻源設備連接著視頻發(fā)送裝置，視頻存儲顯示設備連接著視頻接收裝置，視頻發(fā)送裝置通過傳輸線纜連接著視頻接收裝置；視頻發(fā)送裝置包括視頻源接收端口、串行發(fā)送端口、反向控制通道接收端口、訓練序列生成單元、視頻壓縮引擎和發(fā)送端硬件控制邏輯，視頻接收裝置包括視頻存儲顯示發(fā)送端口、串行接收端口、反向控制通道發(fā)送端口、信號幅度檢測單元、訓練序列檢測單元、視頻解壓縮引擎和接收端硬件控制邏輯，傳輸線纜中包含正向傳輸通道和反向控制通道，正向傳輸通道用于從視頻發(fā)送裝置向視頻接收裝置發(fā)送串行數據，反向控制通道用于從視頻接收裝置向視頻發(fā)送裝置發(fā)送反向控制數據，該基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式:在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置通過正向傳輸通道按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送訓練序列，視頻發(fā)送裝置在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送訓練序列的時間內，視頻接收裝置按照預定義的接收速率級別依次接收訓練序列并對傳送過來的信號進行信號幅度檢測和訓練序列檢測，視頻接收裝置將當前接收速率級別的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果通過反向控制通道反饋給視頻發(fā)送裝置，直到視頻接收裝置檢測到接收端信號幅度檢測結果和接收端訓練序列檢測結果是成功的，并將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器中，同時視頻發(fā)送裝置檢測到發(fā)送端信號幅度檢測結果和發(fā)送端訓練序列檢測結果是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器中，此時速率協商過程結束；在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯根據發(fā)送速率寄存器和視頻源碼率信息產生壓縮比信息，然后視頻壓縮引擎按照壓縮比信息對壓縮前視頻數據進行壓縮處理，串行發(fā)送端口按照發(fā)送速率寄存器中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據和輔助信息轉換為串行數據，并通過正向傳輸通道發(fā)送到視頻接收裝置。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統通過一種反饋機制自適應的決定視頻壓縮比和視頻傳輸速率，使得視頻信號可以在不同類型、不同規(guī)格的傳輸線纜上正確無誤的傳輸，并能夠延長視頻信號的傳輸距離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0011]圖1是本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統應用示意圖和本系統總體模塊圖。
[0012]圖2是本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統中視頻發(fā)送裝置內部結構圖。
[0013]圖3是本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統中視頻接收裝置內部結構圖。
[0014]圖4是本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統中視頻發(fā)送裝置在速率協商模式下的工作流程圖。
[0015]圖5是本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統中視頻接收裝置在速率協商模式下的工作流程圖。
[0016]其中:
[0017]I 視頻源設備2 視頻發(fā)送裝置
[0018]3視頻接收裝置4視頻存儲顯示設備
[0019]5傳輸線纜6正向傳輸通道
[0020]8反向控制通道2001視頻源接收端口
[0021]2002串行發(fā)送端口2003反向控制通道接收端口
[0022]2004訓練序列生成單元2005視頻壓縮引擎
[0023]2006發(fā)送端硬件控制邏輯2007發(fā)送速率寄存器
[0024]3001視頻存儲顯示發(fā)送端口3002串行接收端口
[0025]3003反向控制通道發(fā)送端口3004信號幅度檢測單元
[0026]3005訓練序列檢測單元3006視頻解壓縮引擎
[0027]3007接收端硬件控制邏輯3008接收速率寄存器
[0028]2101終端視頻源數據2201視頻源碼率信息
[0029]2102串行數據
[0030]2103發(fā)送端信號幅度檢測結果
[0031]2203發(fā)送端訓練序列檢測結果
[0032]2104發(fā)送端訓練序列數據2105壓縮前視頻數據
[0033]2205壓縮后視頻數據2106發(fā)送速率信息
[0034]2206壓縮比信息2306輔助信息
[0035]3101終端視頻存儲顯示數據3102接收端輔助信息數據
[0036]3103反向控制數據
[0037]3104接收端信號幅度檢測結果
[0038]3105接收端訓練序列數據
[0039]3205接收端訓練序列檢測結果3106解壓縮前視頻數據
[0040]3206解壓縮后視頻數據3107接收速率信息
[0041]3207解析后壓縮比信息
【具體實施方式】
[0042]下面，結合附圖中的實施例對本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統進行進一步說明。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明的應用實施例，一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統包括視頻發(fā)送裝置2、視頻接收裝置3和傳輸線纜5，視頻源設備I連接著視頻發(fā)送裝置2，視頻存儲顯示設備4連接著視頻接收裝置3，視頻發(fā)送裝置2通過傳輸線纜5連接著視頻接收裝置3，傳輸線纜5包括正向傳輸通道6和反向控制通道8。
[0044]如圖2和圖3所示，視頻發(fā)送裝置2包括視頻源接收端口 2001、串行發(fā)送端口2002、反向控制通道接收端口 2003、訓練序列生成單元2004、視頻壓縮引擎2005和發(fā)送端硬件控制邏輯2006，視頻接收裝置3包括視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001、串行接收端口 3002、反向控制通道發(fā)送端口 3003、信號幅度檢測單元3004、訓練序列檢測單元3005、視頻解壓縮引擎3006和接收端硬件控制邏輯3007，串行數據2102通過傳輸線纜5中的正向傳輸通道6從視頻發(fā)送裝置2發(fā)送到視頻接收裝置3，反向控制數據3103通過傳輸線纜5中的反向控制通道8從視頻接收裝置3發(fā)送到視頻發(fā)送裝置2。
[0045]如圖2所示，在視頻發(fā)送裝置2中，視頻源接收端口 2001接收來自視頻源設備I的終端視頻源數據2101，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮前視頻數據2105和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的視頻源碼率信息2201 ;串行發(fā)送端口 2002接收來自訓練序列生成單元2004的發(fā)送端訓練序列數據2104、來自視頻壓縮引擎2005的壓縮后視頻數據2205、來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306，并產生發(fā)送到正向傳輸通道6的串行數據2102 ;反向控制通道接收端口 2003接收來自反向控制通道8的反向控制數據3103，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和發(fā)送端訓練序列檢測結果2203 ;訓練序列生成單元2004產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送端訓練序列數據2104 ;視頻壓縮引擎2005接收來自視頻源接收端口 2001的壓縮前視頻數據2105和來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的壓縮比信息2206，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的壓縮后視頻數據2205 ;發(fā)送端硬件控制邏輯2006接收來自反向控制通道接收端口 2003的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和發(fā)送端訓練序列檢測結果2203，接收來自視頻源接收端口 2001的視頻源碼率信息2201，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306、發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮比信息2206。
[0046]如圖3所示，在視頻接收裝置3中，串行接收端口 3002接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102和來自接收端硬件控制邏輯3007的接收速率信息3107，并產生發(fā)送到訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列數據3105、發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解壓縮前視頻數據3106、發(fā)送到接收端硬件控制邏輯3007的接收端輔助信息數據3102;反向控制通道發(fā)送端口 3003接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104和來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205，并產生發(fā)送到反向控制通道8的反向控制數據3103 ;視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001接收來自視頻解壓縮引擎3006的解壓縮后視頻數據3206，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備4的終端視頻存儲顯示數據3101 ;信號幅度檢測單元3004接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端信號幅度檢測結果3104 ;訓練序列檢測單元3005接收來自串行接收端口 3002的接收端訓練序列數據3105，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端訓練序列檢測結果3205 ;視頻解壓縮引擎3006接收來自串行接收端口 3002的解壓縮前視頻數據3106和來自接收端硬件控制邏輯3007的解析后壓縮比信息3207，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001的解壓縮后視頻數據3206 ;接收端硬件控制邏輯3007接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104、來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205和來自串行接收端口 3002的接收端輔助信息數據3102，并產生發(fā)送到串行接收端口 3002的接收速率信息3107和發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解析后壓縮比信息3207。
[0047]如圖1所示，傳輸線纜5可以是不同類型、不同規(guī)格的線纜，包括同軸電纜、雙絞線等，傳輸線纜中包含正向傳輸通道和反向控制通道，正向傳輸通道用于從視頻發(fā)送裝置向視頻接收裝置發(fā)送串行數據，反向控制通道用于從視頻接收裝置向視頻發(fā)送裝置發(fā)送反向控制數據。傳輸線纜5可以由一條或多條同軸電纜、雙絞線或其它類型線材構成。正向通道可以通過傳輸線纜5中的一條同軸電纜、雙絞線或其它類型線材傳輸也可以分布到多條同軸電纜、雙絞線或其它類型線材并行傳輸。反向控制通道可以疊加到用于正向通道傳輸的一條或多條同軸電纜、雙絞線或其它類型線材傳輸，也可以通過正向通道所不使用的獨立的一條或多條同軸電纜、雙絞線或其它類型線材傳輸。
[0048]如圖3所示，視頻接收裝置3中的信號幅度檢測單元3004通過檢測輸入信號電壓，并與參考閾值進行比較，當輸入信號電壓高于參考閾值時，立即產生檢測成功標志；當輸入信號電壓低于參考閾值超過一個特定的時間后，再產生檢測錯誤標志。
[0049]如圖2所示，視頻發(fā)送裝置2中的訓練序列生成單元2004可以采用偽隨機序列發(fā)生器或者固定序列發(fā)生器。偽隨機序列發(fā)生器硬件上可由線性反饋移位寄存器來實現；固定序列發(fā)生器硬件上可由寄存器或靜態(tài)存儲器實現。
[0050]如圖3所示，視頻接收裝置3中的訓練序列檢測單元3005采用與訓練序列生成單元2004中相同的偽隨機序列發(fā)生器或固定序列發(fā)生器，與接收端訓練序列數據3105進行比較并產生接收端訓練序列檢測結果3205。
[0051]如圖2所示，發(fā)送速率寄存器2007用于記錄視頻發(fā)送裝置2在速率協商模式下發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和發(fā)送端訓練序列檢測結果2203均成功時的發(fā)送速率級別。
[0052]如圖3所示，接收速率寄存器3008用于記錄視頻接收裝置3在速率協商模式下接收端信號幅度檢測結果3104和接收端訓練序列檢測結果3205均成功時的接收速率級別。
[0053]如圖2所示，在數據傳輸模式下，視頻發(fā)送裝置2中的發(fā)送端硬件控制邏輯2006根據發(fā)送速率寄存器2007和視頻源碼率信息2201自適應的配置壓縮比信息2206，然后視頻壓縮引擎2005按照配置的壓縮比對壓縮前視頻數據2105進行壓縮處理。
[0054]視頻源接收端口 2001及視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001用于傳輸非壓縮的高清數字視頻信號，其可以為符合下述標準的硬件接口，ITU-RBT.656、ITU-R BT.1120、MIP1、SD1、HDM1、DisplayPorto
[0055]在第一種【具體實施方式】中，視頻發(fā)送裝置2包括視頻源接收端口 2001、串行發(fā)送端口 2002、反向控制通道接收端口 2003、視頻壓縮引擎2005和發(fā)送端硬件控制邏輯2006，視頻接收裝置3包括視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001、串行接收端口 3002、反向控制通道發(fā)送端口 3003、信號幅度檢測單元3004、視頻解壓縮引擎3006和接收端硬件控制邏輯3007，串行數據2102通過傳輸線纜5中的正向傳輸通道6從視頻發(fā)送裝置2發(fā)送到視頻接收裝置3，反向控制數據3103通過傳輸線纜5中的反向控制通道8從視頻接收裝置3發(fā)送到視頻發(fā)送裝置2 ；
[0056]在視頻發(fā)送裝置2中，視頻源接收端口 2001接收來自視頻源設備I的終端視頻源數據2101，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮前視頻數據2105和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的視頻源碼率信息2201 ;串行發(fā)送端口 2002接收來自視頻壓縮引擎2005的壓縮后視頻數據2205、來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306，并產生發(fā)送到正向傳輸通道6的串行數據2102 ;反向控制通道接收端口 2003接收來自反向控制通道8的反向控制數據3103，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103 ;視頻壓縮引擎2005接收來自視頻源接收端口 2001的壓縮前視頻數據2105和來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的壓縮比信息2206，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的壓縮后視頻數據2205 ;發(fā)送端硬件控制邏輯2006接收來自反向控制通道接收端口 2003的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和來自視頻源接收端口 2001的視頻源碼率信息2201，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306、發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮比信息2206。
[0057]在視頻接收裝置3中，串行接收端口 3002接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102和來自接收端硬件控制邏輯3007的接收速率信息3107，并產生發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解壓縮前視頻數據3106和發(fā)送到接收端硬件控制邏輯3007的接收端輔助信息數據3102 ;反向控制通道發(fā)送端口 3003接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104，并產生發(fā)送到反向控制通道8的反向控制數據3103 ;視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001接收來自視頻解壓縮引擎3006的解壓縮后視頻數據3206，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備4的終端視頻存儲顯示數據3101 ;信號幅度檢測單元3004接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端信號幅度檢測結果3104 ;視頻解壓縮引擎3006接收來自串行接收端口 3002的解壓縮前視頻數據3106和來自接收端硬件控制邏輯3007的解析后壓縮比信息3207，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001的解壓縮后視頻數據3206 ;接收端硬件控制邏輯3007接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104和來自串行接收端口 3002的接收端輔助信息數據3102，并產生發(fā)送到串行接收端口 3002的接收速率信息3107和發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解析后壓縮比信息3207。
[0058]在第一種【具體實施方式】中，視頻發(fā)送裝置2包括視頻源接收端口 2001、串行發(fā)送端口 2002、反向控制通道接收端口 2003、訓練序列生成單元2004、視頻壓縮引擎2005和發(fā)送端硬件控制邏輯2006，視頻接收裝置3包括視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001、串行接收端口3002、反向控制通道發(fā)送端口 3003、訓練序列檢測單元3005、視頻解壓縮引擎3006和接收端硬件控制邏輯3007 ;串行數據2102通過傳輸線纜5中的正向傳輸通道6從視頻發(fā)送裝置2發(fā)送到視頻接收裝置3，反向控制數據3103通過傳輸線纜5中的反向控制通道8從視頻接收裝置3發(fā)送到視頻發(fā)送裝置2 ；
[0059]在視頻發(fā)送裝置2中，視頻源接收端口 2001接收來自視頻源設備I的終端視頻源數據2101，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮前視頻數據2105和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的視頻源碼率信息2201 ;串行發(fā)送端口 2002接收來自訓練序列生成單元2004的發(fā)送端訓練序列數據2104、來自視頻壓縮引擎2005的壓縮后視頻數據2205、來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306，并產生發(fā)送到正向傳輸通道6的串行數據2102 ;反向控制通道接收端口 2003接收來自反向控制通道8的反向控制數據3103，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送端訓練序列檢測結果2203 ;訓練序列生成單元2004產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送端訓練序列數據2104 ;視頻壓縮引擎2005接收來自視頻源接收端口 2001的壓縮前視頻數據2105和來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的壓縮比信息2206，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的壓縮后視頻數據2205 ；發(fā)送端硬件控制邏輯2006接收來自反向控制通道接收端口 2003的訓練序列檢測結果2203和來自視頻源接收端口 2001的視頻源碼率信息2201，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306、發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮比信息2206 ；
[0060]在視頻接收裝置3中，串行接收端口 3002接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102和來自接收端硬件控制邏輯3007的接收速率信息3107，并產生發(fā)送到訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列數據3105、發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解壓縮前視頻數據3106和發(fā)送到接收端硬件控制邏輯3007的接收端輔助信息數據3102 ;反向控制通道發(fā)送端口 3003接收來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205，并產生發(fā)送到反向控制通道8的反向控制數據3103 ;視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001接收來自視頻解壓縮引擎3006的解壓縮后視頻數據3206，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備4的終端視頻存儲顯示數據3101 ;訓練序列檢測單元3005接收來自串行接收端口 3002的接收端訓練序列數據3105，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端訓練序列檢測結果3205 ;視頻解壓縮引擎3006接收來自串行接收端口 3002的解壓縮前視頻數據3106和來自接收端硬件控制邏輯3007的解析后壓縮比信息3207，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001的解壓縮后視頻數據3206 ;接收端硬件控制邏輯3007接收來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205和來自串行接收端口 3002的接收端輔助信息數據3102，并產生發(fā)送到串行接收端口 3002的接收速率信息3107和發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解析后壓縮比信息3207。
[0061]在第一種【具體實施方式】中，視頻發(fā)送裝置2包括視頻源接收端口 2001、串行發(fā)送端口 2002、反向控制通道接收端口 2003、訓練序列生成單元2004、視頻壓縮引擎2005和發(fā)送端硬件控制邏輯2006，視頻接收裝置3包括視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001、串行接收端口3002、反向控制通道發(fā)送端口 3003、信號幅度檢測單元3004、訓練序列檢測單元3005、視頻解壓縮引擎3006和接收端硬件控制邏輯3007 ;串行數據2102通過傳輸線纜5中的正向傳輸通道6從視頻發(fā)送裝置2發(fā)送到視頻接收裝置3，反向控制數據3103通過傳輸線纜5中的反向控制通道8從視頻接收裝置3發(fā)送到視頻發(fā)送裝置2 ；
[0062]在視頻發(fā)送裝置2中，視頻源接收端口 2001接收來自視頻源設備I的終端視頻源數據2101，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮前視頻數據2105和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的視頻源碼率信息2201 ;串行發(fā)送端口 2002接收來自訓練序列生成單元2004的發(fā)送端訓練序列數據2104、來自視頻壓縮引擎2005的壓縮后視頻數據2205、來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306，并產生發(fā)送到正向傳輸通道6的串行數據2102 ;反向控制通道接收端口 2003接收來自反向控制通道8的反向控制數據3103，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯2006的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和發(fā)送端訓練序列檢測結果2203 ;訓練序列生成單元2004產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送端訓練序列數據2104 ;視頻壓縮引擎2005接收來自視頻源接收端口 2001的壓縮前視頻數據2105和來自發(fā)送端硬件控制邏輯2006的壓縮比信息2206，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的壓縮后視頻數據2205 ;發(fā)送端硬件控制邏輯2006接收來自反向控制通道接收端口 2003的發(fā)送端信號幅度檢測結果2103和發(fā)送端訓練序列檢測結果2203，接收來自視頻源接收端口 2001的視頻源碼率信息2201，并產生發(fā)送到串行發(fā)送端口 2002的發(fā)送速率信息2106和輔助信息2306、發(fā)送到視頻壓縮引擎2005的壓縮比信息2206 ；
[0063]在視頻接收裝置3中，串行接收端口 3002接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102和來自接收端硬件控制邏輯3007的接收速率信息3107，并產生發(fā)送到訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列數據3105、發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解壓縮前視頻數據3106、發(fā)送到接收端硬件控制邏輯3007的接收端輔助信息數據3102 ;反向控制通道發(fā)送端口 3003接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104和來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205，并產生發(fā)送到反向控制通道8的反向控制數據3103 ;視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001接收來自視頻解壓縮引擎3006的解壓縮后視頻數據3206，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備4的終端視頻存儲顯示數據3101 ;信號幅度檢測單元3004接收來自正向傳輸通道6的串行數據2102，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端信號幅度檢測結果3104 ;訓練序列檢測單元3005接收來自串行接收端口3002的接收端訓練序列數據3105，并產生發(fā)送到反向控制通道發(fā)送端口 3003的接收端訓練序列檢測結果3205 ;視頻解壓縮引擎3006接收來自串行接收端口 3002的解壓縮前視頻數據3106和來自接收端硬件控制邏輯3007的解析后壓縮比信息3207，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001的解壓縮后視頻數據3206 ;接收端硬件控制邏輯3007接收來自信號幅度檢測單元3004的接收端信號幅度檢測結果3104、來自訓練序列檢測單元3005的接收端訓練序列檢測結果3205和來自串行接收端口 3002的接收端輔助信息數據3102，并產生發(fā)送到串行接收端口 3002的接收速率信息3107和發(fā)送到視頻解壓縮引擎3006的解析后壓縮比信息3207。
[0064]如圖2所示，本應用實施例中的視頻發(fā)送裝置2具有五個預定義的發(fā)送速率級別，它們分別命名為 TR1、TR2、TR3、TR4、TR5,并有 TR1>TR2>TR3>TR4>TR5。
[0065]如圖3所示，本應用實施例中的視頻接收裝置3具有四個預定義的接收速率級別，它們分別命名為RR1、RR2、RR3、RR4，并有RR1>RR2>RR3>RR4。接收速率級別的個數可以不等于發(fā)送速率級別個數。但為成功的找到相配的速率，應至少有一個接收速率包含在發(fā)送速率中。
[0066]本應用實施例中，假設TR2 = RRl ；TR3 = RR2 ；TR4 = RR3 ；TR5 = RR4。
[0067]如圖4所示，本應用實施例中的視頻發(fā)送裝置2在速率協商模式下的工作流程為:
[0068]I)視頻發(fā)送裝置2執(zhí)行步驟S0，步驟SO為上電，然后執(zhí)行步驟SI。
[0069]2)執(zhí)行步驟SI，步驟SI為視頻發(fā)送裝置2中的串行發(fā)送端口 2002接收訓練序列生成單元2004產生的發(fā)送端訓練序列數據2104，并按照視頻發(fā)送裝置2所能支持的第一個發(fā)送速率TRl持續(xù)的發(fā)送串行數據2102到視頻接收裝置3，直到收到視頻接收裝置3傳送過來的反向控制數據3103，再執(zhí)行步驟S8，判斷反向控制數據3103中的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟S9，否則執(zhí)行步驟S2。
[0070]3)執(zhí)行步驟S2，步驟S2為視頻發(fā)送裝置2中的串行發(fā)送端口 2002接收訓練序列生成單元2004產生的發(fā)送端訓練序列數據2104，并按照視頻發(fā)送裝置2所能支持的第二個發(fā)送速率TR2持續(xù)的發(fā)送串行數據2102到視頻接收裝置3，直到收到視頻接收裝置3傳送過來的反向控制數據3103，再執(zhí)行步驟S8，判斷反向控制數據3103中的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟S9，否則執(zhí)行步驟S3。
[0071]4)執(zhí)行步驟S3，步驟S3為視頻發(fā)送裝置2中的串行發(fā)送端口 2002接收訓練序列生成單元2004產生的發(fā)送端訓練序列數據2104，并按照視頻發(fā)送裝置2所能支持的第三個發(fā)送速率TR3持續(xù)的發(fā)送串行數據2102到視頻接收裝置3，直到收到視頻接收裝置3傳送過來的反向控制數據3103，再執(zhí)行步驟S8，判斷反向控制數據3103中的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟S9，否則執(zhí)行步驟S4。
[0072]5)執(zhí)行步驟S4，步驟S4為視頻發(fā)送裝置2中的串行發(fā)送端口 2002接收訓練序列生成單元2004產生的發(fā)送端訓練序列數據2104，并按照視頻發(fā)送裝置2所能支持的第四個發(fā)送速率TR4持續(xù)的發(fā)送串行數據2102到視頻接收裝置3，直到收到視頻接收裝置3傳送過來的反向控制數據3103，再執(zhí)行步驟S8，判斷反向控制數據3103中的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟S9，否則執(zhí)行步驟S5。
[0073]6)執(zhí)行步驟S5，步驟S5為視頻發(fā)送裝置2中的串行發(fā)送端口 2002接收訓練序列生成單元2004產生的發(fā)送端訓練序列數據2104，并按照視頻發(fā)送裝置2所能支持的第五個發(fā)送速率TR5持續(xù)的發(fā)送串行數據2102到視頻接收裝置3，直到收到視頻接收裝置3傳送過來的反向控制數據3103，再執(zhí)行步驟S8，判斷反向控制數據3103中的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟S9，否則執(zhí)行步驟SI。
[0074]7)執(zhí)行步驟S9，步驟S9為視頻發(fā)送裝置2將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器2007中，同時退出速率協商模式，進入數據傳輸模式。
[0075]如圖5所示，本應用實施例中的視頻接收裝置3在速率協商模式下的工作流程為:
[0076]I)視頻接收裝置3執(zhí)行步驟PO，步驟PO為上電，然后執(zhí)行步驟Pl。
[0077]2)執(zhí)行步驟Pl，步驟Pl為視頻接收裝置3中的串行接收端口 3002以其能支持的第一個接收速率RRl接收串行數據2102，同時經過信號幅度檢測單元3004的信號幅度檢測和訓練序列檢測單元3005的訓練序列檢測，同時視頻接收裝置3將檢測結果轉換為反向控制數據3103反饋給視頻發(fā)送裝置2，再執(zhí)行步驟P8，判斷檢測結果是否成功，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟P9，否則執(zhí)行步驟P2。
[0078]3)執(zhí)行步驟P2，步驟P2為視頻接收裝置3中的串行接收端口 3002以其能支持的第二個接收速率RR2接收串行數據2102，同時經過信號幅度檢測單元3004的信號幅度檢測和訓練序列檢測單元3005的訓練序列檢測，同時視頻接收裝置3將檢測結果轉換為反向控制數據3103反饋給視頻發(fā)送裝置2，再執(zhí)行步驟P8，判斷檢測結果是否成功，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟P9，否則執(zhí)行步驟P3。
[0079]4)執(zhí)行步驟P3，步驟P3為視頻接收裝置3中的串行接收端口 3002以其能支持的第三個接收速率RR3接收串行數據2102，同時經過信號幅度檢測單元3004的信號幅度檢測和訓練序列檢測單元3005的訓練序列檢測，同時視頻接收裝置3將檢測結果轉換為反向控制數據3103反饋給視頻發(fā)送裝置2，再執(zhí)行步驟P8，判斷檢測結果是否成功，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟P9，否則執(zhí)行步驟P4。
[0080]5)執(zhí)行步驟P4，步驟P4為視頻接收裝置3中的串行接收端口 3002以其能支持的第四個接收速率RR4接收串行數據2102，同時經過信號幅度檢測單元3004的信號幅度檢測和訓練序列檢測單元3005的訓練序列檢測，同時視頻接收裝置3將檢測結果轉換為反向控制數據3103反饋給視頻發(fā)送裝置2，再執(zhí)行步驟P8，判斷檢測結果是否成功，如果檢測結果成功則執(zhí)行步驟P9，否則執(zhí)行步驟Pl。
[0081]6)執(zhí)行步驟P9，步驟P9為視頻接收裝置3將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器3008中，同時退出速率協商模式，進入數據傳輸模式。
[0082]在速率協商模式下，本應用實施例通過視頻接收裝置3向視頻發(fā)送裝置2發(fā)送反向控制數據3103，確保視頻發(fā)送裝置2和視頻接收裝置3鎖定到正確的傳輸速率。
[0083]在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置2和視頻接收裝置3必須在相同的速率級別上達到速率鎖定，但鎖定的速率則未必是視頻發(fā)送裝置2和視頻接收裝置3所支持的最高速率，最終的鎖定速率取決于傳輸線纜5對信號的衰減程度，還取決于傳輸線纜5的類型、規(guī)格、長度以及外部環(huán)境等因素。
[0084]本應用實施例中的視頻發(fā)送裝置2在數據傳輸模式下，由發(fā)送端硬件控制邏輯2006根據視頻源碼率信息2201和發(fā)送速率寄存器2007自適應的配置壓縮比信息2206，視頻壓縮引擎2005按照配置的壓縮比對壓縮前視頻數據2105進行壓縮處理，產生壓縮后視頻數據2205。
[0085]視頻發(fā)送裝置2發(fā)送給視頻接收裝置3的串行數據2102中包括壓縮后視頻數據2205和輔助信息2306，輔助信息2306包括視頻壓縮比、視頻源參數信息和控制信息等，因此壓縮后視頻數據2205的碼率應小于串行數據2102的碼率。
[0086]本應用實施例中的視頻接收裝置3在數據傳輸模式下，由接收端硬件控制邏輯3007從接收到的串行數據2102中解析出視頻壓縮比，視頻解壓縮引擎3006按照解析出的視頻壓縮比對解壓縮前視頻數據3106進行解壓縮處理，產生解壓縮后視頻數據3206，并經過視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001發(fā)送到視頻存儲顯示設備4。
[0087]視頻壓縮引擎2005和視頻解壓縮引擎3006需要使用一種匹配的視頻壓縮算法，本應用實施例中可使用的視頻壓縮算法包括JPEG、Mot1n-JPEG2000、JPEG-LS, JPEG-XR、Dirac、MPEG2、H.264 和 VC-2 等。
[0088]用于數字視頻傳輸的接口標準主要包括ITU-R BT.656、ITU-RBT.1120、MIP1、SD1、HDMI, DisplayPort等，其中，標準清晰度數字視頻接口 ITU-R BT.656和高清晰度數字視頻接口 ITU-R BT.1120是由國際電信聯盟無線電通信組(簡稱ITU-R)制訂，它們是用于數字廣播電視系統中的視頻設備之間的傳輸接口 ；串行數字接口(簡稱SDI)由國際電信聯盟無線電通信組、電影和電視工程師協會(簡稱SMPTE)、歐洲廣播聯盟(簡稱EBU)共同制訂，用于數字廣播電視系統中的數字視頻輸入輸出接口，按照傳輸速率可以分為SD-SDI (270Mbps) ,HD-SDI (1.485Gbps)和 3G-SDI (2.97Gbps)三種接口標準；移動產業(yè)處理器接口聯盟(簡稱MIPI聯盟)由ARM、諾基亞、意法半導體和德州儀器于2003年發(fā)起成立，旨在確定并推動移動應用處理器接口的開放性標準，MIPI聯盟下面有不同的工作組，分別定義了一系列的手機內部接口標準，目前比較成熟的接口應用有顯示接口(簡稱DSI)和攝像頭接口(簡稱CSI);高清晰度多媒體接口(簡稱HDMI)，是一種數字化視頻/音頻接口技術，可同時傳送視頻和音頻信號，HDMI高清多媒體接口組織由日立、松下、飛利浦、SiliconImage、索尼、湯姆遜、東芝七家公司共同組建，并于2002年12月9日正式發(fā)布了 HDMI1.0版標準，目前最新版本為HDMI1.4 ；DisplayPort也是一種高清數字顯示接口標準，可以連接電腦和顯示器，2006年5月視頻電子標準協會協會(簡稱VESA)確定了 1.0版標準，并在半年后升級到1.1版，至今最新版本為2.0版標準。本發(fā)明基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統的視頻源接收端口 2001和視頻存儲顯示發(fā)送端口 3001可以成為符合ITU-RBT.656 標準、ITU-R BT.1120 標準、MIPI 標準、SDI 標準、HDMI 標準的或者 DisplayPort 標準的硬件接口，克服了現有技術的局限性。
[0089]如上所述，視頻傳輸技術已經滲透到教學科研、生產制造、公共交通以及日常生活的各個方面，其主要的應用包括視頻會議、安防監(jiān)控、智能交通和智慧城市等領域，隨著視頻采集設備和視頻顯示設備的品種越來越多，采用各種視頻傳輸接口的設備都可以與本發(fā)明所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統相連，從而延長視頻信號的傳輸距離，顯著增強了各種視頻采集設備和視頻顯示設備的應用范圍。
[0090]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做出任何形式上的限定，本發(fā)明請求的保護范圍當以權利要求書所記載的內容為準，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上【具體實施方式】所作的一切簡單變化、等同替換或分解合并，均仍屬于本發(fā)明技術方案的請求保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:該系統包括視頻發(fā)送裝置(2)、視頻接收裝置(3)和傳輸線纜(5)，視頻源設備(I)連接著視頻發(fā)送裝置(2)，視頻存儲顯示設備(4)連接著視頻接收裝置(3)，視頻發(fā)送裝置(2)通過傳輸線纜(5)連接著視頻接收裝置(3);視頻發(fā)送裝置(2)包括視頻源接收端口(2001)、串行發(fā)送端口(2002)、反向控制通道接收端口(2003)、視頻壓縮引擎(2005)和發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)，視頻接收裝置(3)包括視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)、串行接收端口(3002)、反向控制通道發(fā)送端口(3003)、信號幅度檢測單元(3004)、視頻解壓縮引擎(3006)和接收端硬件控制邏輯(3007)，傳輸線纜(5)包括正向傳輸通道(6)和反向控制通道⑶；串行數據(2102)通過正向傳輸通道(6)從視頻發(fā)送裝置(2)發(fā)送到視頻接收裝置(3)，反向控制數據(3103)通過反向控制通道(8)從視頻接收裝置(3)發(fā)送到視頻發(fā)送裝置(2)。
2.根據權利要求1所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:在所述視頻發(fā)送裝置(2)中，視頻源接收端口(2001)接收來自視頻源設備(I)的終端視頻源數據(2101)，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎(2005)的壓縮前視頻數據(2105)和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的視頻源碼率信息(2201);串行發(fā)送端口(2002)接收來自視頻壓縮引擎(2005)的壓縮后視頻數據(2205)、來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送速率信息(2106)和輔助信息(2306)，并產生發(fā)送到正向傳輸通道(6)的串行數據(2102);反向控制通道接收端口(2003)接收反向控制數據(3103)，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103);視頻壓縮引擎(2005)接收壓縮前視頻數據(2105)和來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的壓縮比信息(2206)，并產生壓縮后視頻數據(2205);發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)接收發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103)和視頻源碼率信息(2201)，并產生發(fā)送速率信息(2106)、輔助信息(2306)和壓縮比信息(2206)； 在視頻接收裝置(3) 中，串行接收端口(3002)接收串行數據(2102)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的接收速率信息(3107)，并產生發(fā)送到視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮前視頻數據(3106)和發(fā)送到接收端硬件控制邏輯(3007)的接收端輔助信息數據(3102);反向控制通道發(fā)送端口(3003)接收來自信號幅度檢測單元(3004)的接收端信號幅度檢測結果(3104)，并產生反向控制數據(3103);視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)接收來自視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮后視頻數據(3206)，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備(4)的終端視頻存儲顯示數據(3101);信號幅度檢測單元(3004)接收串行數據(2102)，并產生接收端信號幅度檢測結果(3104);視頻解壓縮引擎(3006)接收解壓縮前視頻數據(3106)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的解析后壓縮比信息(3207)，并產生解壓縮后視頻數據(3206);接收端硬件控制邏輯(3007)接收接收端信號幅度檢測結果(3104)和接收端輔助信息數據(3102)，并產生接收速率信息(3107)和解析后壓縮比信息(3207)。
3.一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:該系統包括視頻發(fā)送裝置(2)、視頻接收裝置(3)和傳輸線纜(5)，視頻源設備(I)連接著視頻發(fā)送裝置(2)，視頻存儲顯示設備(4)連接著視頻接收裝置(3)，視頻發(fā)送裝置(2)通過傳輸線纜(5)連接著視頻接收裝置(3);視頻發(fā)送裝置(2)包括視頻源接收端口(2001)、串行發(fā)送端口(2002)、反向控制通道接收端口(2003)、訓練序列生成單元(2004)、視頻壓縮引擎(2005)和發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)，視頻接收裝置(3)包括視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)、串行接收端口(3002)、反向控制通道發(fā)送端口(3003)、訓練序列檢測單元(3005)、視頻解壓縮引擎(3006)和接收端硬件控制邏輯(3007)，傳輸線纜(5)包括正向傳輸通道(6)和反向控制通道(8);串行數據(2102)通過正向傳輸通道(6)從視頻發(fā)送裝置(2)發(fā)送到視頻接收裝置(3)，反向控制數據(3103)通過反向控制通道(8)從視頻接收裝置(3)發(fā)送到視頻發(fā)送裝置⑵。
4.根據權利要求3所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:在所述視頻發(fā)送裝置(2)中，視頻源接收端口(2001)接收來自視頻源設備(I)的終端視頻源數據(2101)，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎(2005)的壓縮前視頻數據(2105)和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的視頻源碼率信息(2201);串行發(fā)送端口(2002)接收來自訓練序列生成單元(2004)的發(fā)送端訓練序列數據(2104)、來自視頻壓縮引擎(2005)的壓縮后視頻數據(2205)、來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送速率信息(2106)和輔助信息(2306)，并產生發(fā)送到正向傳輸通道(6)的串行數據(2102);反向控制通道接收端口(2003)接收來自反向控制通道(8)的反向控制數據(3103)，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送端訓練序列檢測結果(2203);訓練序列生成單元(2004)產生發(fā)送端訓練序列數據(2104);視頻壓縮引擎(2005)接收壓縮前視頻數據(2105)和來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的壓縮比信息(2206)，并產生壓縮后視頻數據(2205);發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)接收訓練序列檢測結果(2203)和視頻源碼率信息(2201)，并產生發(fā)送速率信息(2106)和輔助信息(2306)、壓縮比信息(2206)； 在視頻接收裝置(3)中，串行接收端口(3002)接收來自正向傳輸通道(6)的串行數據(2102)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的接收速率信息(3107)，并產生發(fā)送到訓練序列檢測單元(3005)的接收端訓練序列數據(3105)、發(fā)送到視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮前視頻數據(3 106)和發(fā)送到接收端硬件控制邏輯(3007)的接收端輔助信息數據(3102);反向控制通道發(fā)送端口(3003)接收來自訓練序列檢測單元(3005)的接收端訓練序列檢測結果(3205)，并產生發(fā)送到反向控制通道(8)的反向控制數據(3103);視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)接收來自視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮后視頻數據(3206)，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備(4)的終端視頻存儲顯示數據(3101);訓練序列檢測單元(3005)接收來自串行接收端口(3002)的接收端訓練序列數據(3105)，并產生接收端訓練序列檢測結果(3205);視頻解壓縮引擎(3006)接收解壓縮前視頻數據(3106)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的解析后壓縮比信息(3207)，并產生解壓縮后視頻數據(3206)；接收端硬件控制邏輯(3007)接收接收端訓練序列檢測結果(3205)和接收端輔助信息數據(3102)，并產生接收速率信息(3107)和解析后壓縮比信息(3207)。
5.一種基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:該系統包括視頻發(fā)送裝置(2)、視頻接收裝置(3)和傳輸線纜(5)，視頻源設備(I)連接著視頻發(fā)送裝置(2)，視頻存儲顯示設備(4)連接著視頻接收裝置(3)，視頻發(fā)送裝置(2)通過傳輸線纜(5)連接著視頻接收裝置(3);視頻發(fā)送裝置(2)包括視頻源接收端口(2001)、串行發(fā)送端口(2002)、反向控制通道接收端口(2003)、訓練序列生成單元(2004)、視頻壓縮引擎(2005)和發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)，視頻接收裝置(3)包括視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)、串行接收端口(3002)、反向控制通道發(fā)送端口(3003)、信號幅度檢測單元(3004)、訓練序列檢測單元(3005)、視頻解壓縮引擎(3006)和接收端硬件控制邏輯(3007)，傳輸線纜(5)包括正向傳輸通道(6)和反向控制通道⑶；串行數據(2102)通過中的正向傳輸通道(6)從視頻發(fā)送裝置(2)發(fā)送到視頻接收裝置(3)，反向控制數據(3103)通過中的反向控制通道(8)從視頻接收裝置(3)發(fā)送到視頻發(fā)送裝置(2)。
6.根據權利要求5所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:在所述視頻發(fā)送裝置(2)中，視頻源接收端口(2001)接收來自視頻源設備(I)的終端視頻源數據(2101)，并產生發(fā)送到視頻壓縮引擎(2005)的壓縮前視頻數據(2105)和發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的視頻源碼率信息(2201);串行發(fā)送端口(2002)接收來自訓練序列生成單元(2004)的發(fā)送端訓練序列數據(2104)、來自視頻壓縮引擎(2005)的壓縮后視頻數據(2205)、來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送速率信息(2106)和輔助信息(2306)，并產生發(fā)送到正向傳輸通道(6)的串行數據(2102);反向控制通道接收端口(2003)接收來自反向控制通道(8)的反向控制數據(3103)，并產生發(fā)送到發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103)和發(fā)送端訓練序列檢測結果(2203)；訓練序列生成單元(2004)產生發(fā)送端訓練序列數據(2104);視頻壓縮引擎(2005)接收壓縮前視頻數據(2105)和來自發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)的壓縮比信息(2206)，并產生壓縮后視頻數據(2205);發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)接收發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103)和發(fā)送端訓練序列檢測結果(2203)，接收視頻源碼率信息(2201)，并產生發(fā)送速率信息(2106)、輔助信息(2306)和壓縮比信息(2206)； 在視頻接收裝置⑶中，串行接收端口(3002)接收來自正向傳輸通道(6)的串行數據(2102)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的接收速率信息(3107)，并產生發(fā)送到訓練序列檢測單元(3005)的接收端訓練序列數據(3105)、發(fā)送到視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮前視頻數據(3106)、發(fā)送到接收端硬件控制邏輯(3007)的接收端輔助信息數據(3102)；反向控制通道發(fā)送端口(3003)接收來自信號幅度檢測單元(3004)的接收端信號幅度檢測結果(3104)和來自訓練序列檢測單元(3005)的接收端訓練序列檢測結果(3205)，并產生發(fā)送到反向控制通 道(8)的反向控制數據(3103);視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)接收來自視頻解壓縮引擎(3006)的解壓縮后視頻數據(3206)，并產生發(fā)送到視頻存儲顯示設備(4)的終端視頻存儲顯示數據(3101);信號幅度檢測單元(3004)接收來自正向傳輸通道(6)的串行數據(2102)，并產生接收端信號幅度檢測結果(3104);訓練序列檢測單元(3005)接收接收端訓練序列數據(3105)，并產生接收端訓練序列檢測結果(3205);視頻解壓縮引擎(3006)接收解壓縮前視頻數據(3106)和來自接收端硬件控制邏輯(3007)的解析后壓縮比信息(3207)，并產生解壓縮后視頻數據(3206);接收端硬件控制邏輯(3007)接收接收端信號幅度檢測結果(3104)、接收端訓練序列檢測結果(3205)和接收端輔助信息數據(3102)，并產生接收速率信息(3107)和解析后壓縮比信息(3207)。
7.根據權利要求1或2所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式， 在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置(2)通過正向傳輸通道(6)按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送測試數據，視頻發(fā)送裝置(2)在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送測試數據的時間內，視頻接收裝置(3)按照預定義的接收速率級別依次接收測試數據并對傳送過來的信號進行信號幅度檢測，視頻接收裝置(3)將當前接收速率級別的接收端信號幅度檢測結果(3104)通過反向控制通道(8)反饋給視頻發(fā)送裝置(2)，直到視頻接收裝置(3)檢測到接收端信號幅度檢測結果(3104)是成功的，并將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器(3008)中，同時視頻發(fā)送裝置(2)檢測到發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103)是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器(2007)中，此時速率協商過程結束； 在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)根據發(fā)送速率寄存器(2007)和視頻源碼率信息(2201)產生壓縮比信息(2206)，然后視頻壓縮引擎(2005)按照壓縮比信息(2206)對壓縮前視頻數據(2105)進行壓縮處理，串行發(fā)送端口(2002)按照發(fā)送速率寄存器(2007)中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據(2205)和輔助信息(2306)轉換為串行數據(2102)，并通過正向傳輸通道(6)發(fā)送到視頻接收裝置(3)。
8.根據權利要求3或4所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式， 在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置(2)通過正向傳輸通道(6)按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送訓練序列，視頻發(fā)送裝置(2)在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送訓練序列的時間內，視頻接收裝置(3)按照預定義的接收速率級別依次接收訓練序列并對傳送過來的信號進行訓練序列檢測，視頻接收裝置⑶將當前接收速率級別的訓練序列檢測結果通過反向控制通道(8)反饋給視頻發(fā)送裝置(2)，直到視頻接收裝置(3)檢測到接收端訓練序列檢測結果(3205)是成功的，并將當 前接收速率級別存儲在接收速率寄存器(3008)中，同時視頻發(fā)送裝置(2)檢測到發(fā)送端訓練序列檢測結果(2203)是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器(2007)中，此時速率協商過程結束； 在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)根據發(fā)送速率寄存器(2007)和視頻源碼率信息(2201)產生壓縮比信息(2206)，然后視頻壓縮引擎(2005)按照壓縮比信息(2206)對壓縮前視頻數據(2105)進行壓縮處理，串行發(fā)送端口(2002)按照發(fā)送速率寄存器(2007)中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據(2205)和輔助信息(2306)轉換為串行數據(2102)，并通過正向傳輸通道(6)發(fā)送到視頻接收裝置(3)。
9.根據權利要求5或6所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統具有速率協商模式和數據傳輸模式， 在速率協商模式下，視頻發(fā)送裝置(2)通過正向傳輸通道(6)按照預定義的發(fā)送速率級別依次發(fā)送訓練序列，視頻發(fā)送裝置(2)在每個發(fā)送速率級別上發(fā)送訓練序列的時間內，視頻接收裝置(3)按照預定義的接收速率級別依次接收訓練序列并對傳送過來的信號進行信號幅度檢測和訓練序列檢測，視頻接收裝置⑶將當前接收速率級別的信號幅度檢測結果和訓練序列檢測結果通過反向控制通道(8)反饋給視頻發(fā)送裝置(2)，直到視頻接收裝置(3)檢測到接收端信號幅度檢測結果(3104)和接收端訓練序列檢測結果(3205)是成功的，并將當前接收速率級別存儲在接收速率寄存器(3008)中，同時視頻發(fā)送裝置(2)檢測到發(fā)送端信號幅度檢測結果(2103)和發(fā)送端訓練序列檢測結果(2203)是成功的，并將當前發(fā)送速率級別存儲在發(fā)送速率寄存器(2007)中，此時速率協商過程結束； 在數據傳輸模式下，發(fā)送端硬件控制邏輯(2006)根據發(fā)送速率寄存器(2007)和視頻源碼率信息(2201)產生壓縮比信息(2206)，然后視頻壓縮引擎(2005)按照壓縮比信息(2206)對壓縮前視頻數據(2105)進行壓縮處理，串行發(fā)送端口(2002)按照發(fā)送速率寄存器(2007)中存儲的發(fā)送速率將壓縮后視頻數據(2205)和輔助信息(2306)轉換為串行數據(2102)，并通過正向傳輸通道(6)發(fā)送到視頻接收裝置(3)。
10.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述傳輸線纜(5)包含一組信號線，高頻的串行數據(2102)通過傳輸線纜(5)從視頻發(fā)送裝置(2)傳輸到視頻接收裝置(3)，構成正向傳輸通道(6);低頻的反向控制數據(3103)疊加在高頻的視頻信號上，并通過傳輸線纜(5)從視頻接收裝置(3)傳輸到視頻發(fā)送裝置(2)，構成反向控制通道(8)。
11.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述傳輸線纜(5)包含多組信號線，高頻的串行數據(2102)通過傳輸線纜(5)中的一組信號線從視頻發(fā)送裝置(2)傳輸到視頻接收裝置(3)，構成正向傳輸通道(6)；低頻的反向控制數據(3103)疊加在高頻的視頻信號上，并通過傳輸線纜(5)中的同一組信號線從視頻接收裝置(3)傳輸到視頻發(fā)送裝置(2)，構成反向控制通道(8)。
12.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述傳輸線纜(5)包含多組信號線，高頻的串行數據(2102)通過傳輸線纜(5)中的一組信號線從視頻發(fā)送裝置(2)傳輸到視頻接收裝置(3)，構成正向傳輸通道(6)；低頻的反向控制數據(3103)通過傳輸線纜(5)中的另一組信號線從視頻接收裝置(3)傳輸到視頻發(fā)送裝置(2)，構成反向控制通道(8)。
13.根據權利要求3或5所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:在所述視頻發(fā)送裝置(2)中，訓練序列生成單元(2004)產生發(fā)送端訓練序列數據(2104)并發(fā)送給串行發(fā)送端口(2002)，串行發(fā)送端口(2002)按照預定義的發(fā)送速率級別將發(fā)送端訓練序列數據(2104)經過編碼轉換為串行數據(2102)，并通過正向傳輸通道(6)發(fā)送給視頻接收裝置(3);在所述視頻接收裝置(3)中，串行接收端口(3002)從傳輸線纜(5)接收串行數據(2102)并經過解碼轉換為接收端訓練序列數據(3105)，接收端訓練序列數據(3105)在訓練序列 檢測單元(3005)中與視頻發(fā)送裝置(2)中相同的訓練序列進行比較并產生接收端訓練序列檢測結果(3205);反向控制通道發(fā)送端口(3003)負責將接收端訓練序列檢測結果(3205)轉換為反向控制數據(3103)，并通過反向控制通道(8)發(fā)送給反向控制通道接收端口(2003)。
14.根據權利要求1或5所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:在所述視頻接收裝置(3)中，串行接收端口(3002)從傳輸線纜(5)接收串行數據(2102)，并將串行數據(2102)送入信號幅度檢測單元(3004)，信號幅度檢測單元(3004)負責對信號電壓進行檢測并產生接收端信號幅度檢測結果(3104);視頻接收裝置(3)中的反向控制通道發(fā)送端口(3003)負責將接收端信號幅度檢測結果(3104)轉換為反向控制數據(3103)，并通過反向控制通道(8)發(fā)送給反向控制通道接收端口(2003)。
15.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合ITU-R BT.656標準的硬件接口。
16.根據權利要求1至6任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合ITU-RBT.1120標準的硬件接口。
17.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合MIPI標準的硬件接口。
18.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合SDI標準的硬件接口。
19.根據權利要求1至6任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合HDMI標準的硬件接口。
20.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻源接收端口(2001)為符合DisplayPort標準的硬件接口。
21.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合ITU-R BT.656標準的硬件接口。
22.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合ITU-R BT.1120標準的硬件接口。
23.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合MIPI標準的硬件接口。
24.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合SDI標準的硬件接口。
25.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存 儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合HDMI標準的硬件接口。
26.根據權利要求1至6中任意一項所述的基于反饋機制的視頻傳輸速率自適應系統，其特征在于:所述視頻存儲顯示發(fā)送端口(3001)為符合DisplayPort標準的硬件接口。
【文檔編號】H04N19/102GK104079859SQ201410314399
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】王元龍, 陳淼, 施鵬 申請人:天津瑞發(fā)科半導體技術有限公司