一种基于Aurora协议的高速视频信号传输方法与流程

本发明公开一种高速视频信号传输方法,涉及信号传输领域，具体地说是一种基于aurora协议的高速视频信号传输方法。

背景技术：

随着时代发展，计算机通信经常进行高清视频等信号的远距离传输。而目前这些信号通过普通传输线经过远距离传输，接收端收到的信号因传输延迟大，会导致严重失真等问题。造成视频信号显示不清等问题，本发明提供一种基于aurora协议的高速视频信号传输方法，基于aurora协议，利用光纤传输解决发送端和接收端数据传输不同步，造成视频信号失真等问题。

aurora协议是一种可扩展的开放的链路层协议，该协议采用点对点的串行传输方式，实现高速数据的传输。该协议固化了gtp硬核，能够灵活地用于扩展光纤传输信道的数量进行多通道绑定，实现数据传输的无缝带宽优化，并且在满足用户应用设计的同时简化了用户接口。

光纤传输，以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。光纤传输一般使用光缆进行，单根光导纤维的数据传输速率能达几gbps，在不使用中继器的情况下，传输距离能达几十公里。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种基于aurora协议的高速视频信号传输方法，本发明提出的具体方案是：

一种基于aurora协议的高速视频信号传输方法，基于aurora协议，使光端机发送端odck与接收端idck同源同步，将发送端的aurorauser_clk恢复的时钟recoveryclk作为接收端aurora的rxoutclk，并通过外部pll芯片生成与odck相同频率的时钟作为接收端fifo的读时钟，同时输出到接收端的编码器，

光端机发送端和接收端的逻辑芯片，依据发送端和接收端时钟的同源同步，控制发送接收视频信号。

所述发送端aurora的参考时钟gt_refclk是odck输出到i/o引脚，通过外部pll芯片产生同一种时钟频率的差分时钟接入到gtpbank的专用时钟，使发送端fifo的读写时钟同源同步。

所述光端机传输视频信息的过程为：接收端发送命令读取edid信息，并发送到发送端保存，向发送端发送edid读取指令，读到display的分辨率信息，发送display支持的像素信号，发送端设置时钟频率，对odck进行采样，根据接收到的整帧的信号，分析得知发送的视频信号的分辨率及像素传输频率，再发送给接收端，接收端解析后生成相应信号，发给transmitter，发送端根据信号整理像素信息，再发送给接收端，接收端接收像素信息，使能transmitter并向外面发送数据。

视频分辨率发生变化时，光端机重新采集分辨率及像素传输频率发送到接收端。

所述发送端定义缓存区域，接收像素点进行串并转换，接收一定数量的像素点后进行压缩缓存，缓存一定数量的像素点后，发送端连续发送串行数据。

所述发送端发送到光纤的信息有像素信息、发送指令、主机复位信号。

所述发送端接收到光纤的信息有edid信息、hotplug信息。

所述传输过程中对不同信号定义不同的包头、包尾。

本发明的有益之处是：

本发明提供一种基于aurora协议的高速视频信号传输方法，基于aurora协议，使光端机发送端odck与接收端idck同源同步，将发送端的aurorauser_clk恢复的时钟recoveryclk作为接收端aurora的rxoutclk，并通过外部pll芯片生成与odck相同频率的时钟作为接收端fifo的读时钟，同时输出到接收端的编码器，光端机发送端和接收端的逻辑芯片，依据发送端和接收端时钟的同源同步，控制发送接收视频信号，因此利用本发明解决发送端和接收端数据传输不同步，造成视频信号失真等问题。

附图说明

图1本发明中光端机内部结构框图；

图2本发明光端机发送端与接收端时钟连接框图；

图3本发明光端机接收端与发送端时钟连接框图；

图4本发明视频信号处理流程图；

图5本发明中ddc通道获取edid信息过程；

图6本发明中像素点信息传输流程图。

具体实施方式

结合附图，进一步对本发明进行解释说明。

参考图1，其中具体实施中，光端机包括发送端和接收端，其中发送端的逻辑芯片分别为u0，接收端的逻辑芯片分别为u1。其中光端机的dvi光远传系统主要包括发送端的双编码器tfp401、控制器xc7a200t、光模块，接收端的双解码器tfp410、控制器xc7a200t、光模块；其中编码器tgp401将标准dvi信号转换成24位并行信号，供控制器xc7a200t使用；解码器tfp410将24位并行数据转换为标准dvi信号；控制器xc7a200t主要负责数据采集及转换；光模块负责电信号和光信号的转换。

发送端和接收端之间时钟不同源同步，总是有大有小，造成两端fifo的状态总是“empty”或者“full”，屏幕上就容易出现“花屏”等失真现象。

设置发送端和接收端之间时钟同步同源，可参考如图2所示，使idck和odck同源。优先确保发送端fifo的读写时钟同源同步，其中发送端aurora的参考时钟gt_refclk是odck输出到i/o引脚，通过外部pll芯片产生同一种时钟频率的差分时钟接入到gtpbank的专用时钟pin脚，做到发送端fifo的读写时钟同源同步；然后接收端aurora的rxoutclk是发送端的aurorauser_clk恢复出来的时钟recoveryclk，这个时钟通过外部pll芯片生成与odck相同频率的时钟作为接收端fifo的读时钟，同时输出到解码器tfp410，这样可以做到odck与idck的同源同步。解决屏幕上就容易出现“花屏”等失真问题。

在上述本发明技术的基础上，光端机传输dvi视频信息的具体工作步骤为：

（1）开机之后，u1作为主设备，向display发送命令读取128byteedid信息，并发送到u0保存；

（2）host作为主设备，向u0发送edid读取指令，从u0直接发送，无需告知display；

（3）主机读到display的分辨率信息后，会发送display能够支持的像素信号m*n；

（4）u0中设置时钟频率fs，对odck进行采样，当odck频率发生变化时，说明主机向display发送的视频信号分辨率发生了变化。u0根据接收到的整帧的信号，通过对hsync、vsync、odck的分析得知主机发送的视频信号的分辨率m*n以及像素传输频率f，并将此信息打包发给u1；u1解析后生成hsync、vsync、idck信号，准备发给transmitter；

（5）u0中定义l=m*4*8的缓存区域，每接收一个像素点都要并/串转换，每一个像素点数据都要以hsync+vsync+像素信息的形式表示，接收整行的m个像素点后打包缓存，包头包尾设置标志位分别用s、p表示；

（6）等待缓存n个像素点后，u0连续向gtx，高速串行收发器，发送串行数据，此处w=0～m，当等于0时表示即收即发，当等于m时表示整行发送；

（7）u1接收到像素信息，使能transmitter并向外面发送数据；

（8）当主机端发送的视频分辨率发生变化，要重新采集m、n、f发送到接收端，以此重复（4）步骤；

（9）当主机重启、发送reset信号或更换display（hotplug发生变化）时，主机会重新读取edid信息，由此重复（1）步骤；

（10）u0发送到光纤的信息有像素信0息、ddc发送指令、主机复位信号；u0接收到的光纤信息有edid信息、hotplug信息，为了传输过程中便于区分各类信号，需要对每种信号定义不同的包头、包尾。

利用本发明方法依据发送端和接收端时钟的同源同步，控制发送接收视频信号，因此利用本发明解决发送端和接收端数据传输不同步，造成视频信号失真等问题。