專利名稱：一種嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)傳輸設(shè)備及一種信號(hào)傳輸方法，特別是應(yīng)用于在監(jiān)控行業(yè)及其它需要有線遠(yuǎn)距離音、像傳輸中。
背景技術(shù)：
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、戶外LED顯示屏等需要遠(yuǎn)距離音、像有線傳輸中，需要將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)傳輸?shù)綆装倜咨踔燎淄獾倪h(yuǎn)方。傳統(tǒng)方法是將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)通過(guò)不同的傳輸線路獨(dú)立傳輸，適合于傳輸距離較短和聲道數(shù)較少的場(chǎng)合，當(dāng)傳輸距離在千米之外，聲道數(shù)較多時(shí)，例如5.1聲道音頻信號(hào)共有六個(gè)聲道，1套視頻和6套音頻的傳輸線路將使成本明顯增加。目前，將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)混合傳輸?shù)姆椒ㄒ话銥榛祛l傳輸，即在信號(hào)發(fā)送端，將不同頻率的音頻和視頻信號(hào)通過(guò)混頻器進(jìn)行混頻，在信號(hào)的接收端再通過(guò)分頻器將此具有不同頻率的音視頻信號(hào)進(jìn)行分頻，從而分離出音頻信號(hào)和視頻信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的混合遠(yuǎn)程傳輸，但由于在混頻傳輸過(guò)程中，需采用混頻器、分頻器、濾波器等設(shè)備，使成本大大增加，且由于在信號(hào)傳輸過(guò)程中，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次處理，信號(hào)在很大程度上衰減，從而使信號(hào)傳輸效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效傳輸音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的一種嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路及方法，只需使用一根傳輸線即可完成音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的傳輸，使用成本低，信號(hào)的傳輸率較高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)手段是一種嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路。該電路包括和借助于現(xiàn)有遠(yuǎn)距離視頻數(shù)字傳輸電路，具體裝置設(shè)定在視頻數(shù)字信號(hào)傳輸線的兩端，包括在視頻數(shù)字傳輸電路信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)接收單元兩大部分電路之中。改進(jìn)后的信號(hào)發(fā)送單元包括音頻A/D轉(zhuǎn)換器，其信號(hào)輸入端與待傳音頻信號(hào)輸出端口相連，音頻A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口接至緩存器的寫(xiě)端口，從緩存器5按編組就序讀出數(shù)字音頻信號(hào)的輸出端口接至發(fā)送器7的數(shù)字視頻信號(hào)輸入端，緩存器的結(jié)構(gòu)是由暫存器和時(shí)序控制器組成，暫存器的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端與音頻A/D轉(zhuǎn)換器連接在同一采樣時(shí)鐘信號(hào)(sclk)上，暫存器的讀時(shí)鐘信號(hào)端接視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端固定接高電平，讀信號(hào)控制端接在時(shí)序控制器的控制信號(hào)輸出端，時(shí)序控制器的輸入端口與視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)相連；本電路的信號(hào)接收單元包括接收器，其信號(hào)輸入端與一端連接于發(fā)送器的輸出端口的信號(hào)傳輸線的另一端相連，接收器的數(shù)據(jù)輸出端口線路連接在另一緩存器的數(shù)字信號(hào)輸入端，音頻D/A轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端與此緩存器的信號(hào)輸出端相連，此緩存器的結(jié)構(gòu)由暫存器和時(shí)序控制器組成，暫存器的讀請(qǐng)求信號(hào)端接高電平，暫存器的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端接視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，讀時(shí)鐘信號(hào)端連接采樣時(shí)鐘的信號(hào)(sclk)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端接時(shí)序控制器的控制信號(hào)輸出端，視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)接在時(shí)序控制器的控制信號(hào)輸入端。
為了適應(yīng)于多聲道音頻信號(hào)的同時(shí)傳輸，本電路中的A/D轉(zhuǎn)換器還可為一個(gè)設(shè)計(jì)為N路并聯(lián)的音頻A/D轉(zhuǎn)換器組，與之對(duì)應(yīng)的緩存器具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)輸入端口，可以將N路進(jìn)行同步緩存處理，音頻A/D轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘信號(hào)(sclk)取自行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)經(jīng)Q倍的倍頻器后所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，Q為2或2以上整數(shù)，取Q值以“行時(shí)鐘頻率的Q倍略大于60kHz”為原則。在所述接收單元的緩存器也具有N組對(duì)應(yīng)的暫存器，具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)讀出端口，緩存器結(jié)構(gòu)中包括Q倍的倍頻器，讀時(shí)鐘信號(hào)取自Q倍的倍頻器，接收單元的Q值與發(fā)送單元的Q值相同，該倍頻器的時(shí)鐘輸入端與接受器中分出的視頻行同步信號(hào)(Hsync)輸出端相連，音頻D/A轉(zhuǎn)換器是一個(gè)N路并聯(lián)的D/A轉(zhuǎn)換器組，每組D/A轉(zhuǎn)換器具有獨(dú)立的輸出端口，采樣時(shí)鐘為行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)的Q倍頻。
此外，發(fā)送器和接收器可具體采用芯片TLK2501。
本發(fā)明還提供了一種嵌入式音頻信號(hào)的傳輸方法，該方法建立在數(shù)字視頻信號(hào)傳輸?shù)碾娐吩O(shè)置和主控程序管理的基礎(chǔ)上，該方法首先按嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路設(shè)置好數(shù)字信號(hào)傳輸電路，然后在主控程序的管理下，將N路數(shù)字化音頻信號(hào)嵌入到視頻信號(hào)中，實(shí)施以下步驟a、將音頻模擬信號(hào)發(fā)送至音頻A/D轉(zhuǎn)換器，并以視頻行同步信號(hào)Hsync的Q倍頻時(shí)鐘為采樣時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；b、將音頻A/D轉(zhuǎn)換器輸出的音頻數(shù)字信號(hào)以采樣的速率發(fā)送至、并按傳輸速率決定的順序編組存入暫存器；c、借助以視頻行同步信號(hào)(Hsync)和并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器，當(dāng)檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步信號(hào)的頭區(qū)間時(shí)，將存儲(chǔ)在暫存器中的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)按分組規(guī)則取出，此分組規(guī)則為將暫存器中音頻信號(hào)分為與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的組，再將音頻信號(hào)均勻的嵌入到視頻信號(hào)中的行同步頭區(qū)間，取出后的數(shù)據(jù)經(jīng)發(fā)送器由輸出端口傳出；d、借助接收器，取出場(chǎng)同步信號(hào)Vsync、行同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)有效信號(hào)dataen和嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB信號(hào)的同時(shí)，將嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB利用行同步信號(hào)Hsync定標(biāo)，從視頻RGB信號(hào)分離出數(shù)組音頻信號(hào)；e、借助以行同步信號(hào)Hsync和視頻的并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器，在檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步頭區(qū)間時(shí)，由時(shí)序控制器發(fā)出寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)wrreq并將音頻數(shù)組存入暫存器；f、暫存器內(nèi)的音頻數(shù)組取出發(fā)送至對(duì)應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器中，發(fā)送采樣時(shí)鐘信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣時(shí)鐘信號(hào)相同，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器恢復(fù)出所對(duì)應(yīng)的音頻模擬信號(hào)。
此外，所說(shuō)的音頻信號(hào)有N路，本方法實(shí)現(xiàn)的具體步驟為首先設(shè)置好數(shù)字信號(hào)傳輸電路，在此電路中，A/D轉(zhuǎn)換器為一個(gè)N路并聯(lián)的音頻A/D轉(zhuǎn)換器組，與之對(duì)應(yīng)的緩存器具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)輸入端口，音頻A/D轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘信號(hào)(sclk)取自行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)經(jīng)Q倍的倍頻器后所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，Q為2或2以上整數(shù)，取Q值以“行時(shí)鐘頻率的Q倍略大于60kHz”為原則，在所述接收單元的緩存器具有N組對(duì)應(yīng)的暫存器，具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)讀出端口，緩存器包括Q倍的倍頻器，讀時(shí)鐘信號(hào)取自Q倍的倍頻器，接收單元的Q值與發(fā)送單元的Q值相同，該倍頻器的時(shí)鐘輸入端與接受器中分出的視頻行同步信號(hào)(Hsync)輸出端相連，音頻D/A轉(zhuǎn)換器是一個(gè)N路并聯(lián)的D/A轉(zhuǎn)換器組，每組D/A轉(zhuǎn)換器具有獨(dú)立的輸出端口，采樣時(shí)鐘為行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)的Q倍頻；其次，在主控程序的管理下，將N路數(shù)字化音頻信號(hào)嵌入到視頻信號(hào)中，實(shí)施以下步驟a、將音頻模擬信號(hào)發(fā)送至音頻A/D轉(zhuǎn)換器以視頻行同步信號(hào)Hsync為采樣時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；b、將音頻A/D轉(zhuǎn)換器輸出的音頻數(shù)字信號(hào)以采樣的速率發(fā)送至、并按傳輸速率決定的順序編組存入暫存器；c、借助以視頻行同步信號(hào)(Hsync)和并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器，當(dāng)檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步信號(hào)的頭區(qū)間時(shí)，將存儲(chǔ)在暫存器中的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)按分組規(guī)則取出，此分組規(guī)則為將暫存器中音頻信號(hào)分為與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的組，再將音頻信號(hào)均勻的嵌入到視頻信號(hào)中的行同步頭區(qū)間，取出后的數(shù)據(jù)經(jīng)發(fā)送器由輸出端口傳出；d、借助接收器，取出場(chǎng)同步信號(hào)Vsync、行同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)有效信號(hào)dataen和嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB信號(hào)，將嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB，利用行同步信號(hào)Hsync定標(biāo)，從視頻RGB信號(hào)分離出數(shù)組音頻信號(hào)；e、借助以行同步信號(hào)Hsync和視頻的并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器，在檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步頭區(qū)間時(shí)，由時(shí)序控制器發(fā)出寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)wrreq并將音頻數(shù)組存入暫存器；f、暫存器內(nèi)的音頻數(shù)組取出發(fā)送至對(duì)應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器中，發(fā)送采樣時(shí)鐘信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣時(shí)鐘信號(hào)相同，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器恢復(fù)出所對(duì)應(yīng)的音頻模擬信號(hào)。
采用上述的裝置和方法后，由于把音頻信號(hào)和視頻信號(hào)合并為一路數(shù)字信號(hào)，只通過(guò)一套傳輸線路將復(fù)合的音視頻信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的接收端，所需裝置的額外成本，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中專用的音頻傳輸線路成本，使得長(zhǎng)距離傳輸和聲道數(shù)較多時(shí)成本顯著降低，而且在音頻信號(hào)和視頻信號(hào)合并的過(guò)程中，減小了在音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理過(guò)程中音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的損失，使得信號(hào)較為穩(wěn)定，且傳輸率高。


下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明圖1是本發(fā)明嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明音頻模擬信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換電路示意圖；圖3是本發(fā)明信號(hào)發(fā)送單元中緩存器的連接關(guān)系示意圖；圖4是本發(fā)明信號(hào)接收單元中緩存器的連接關(guān)系示意圖；圖5是本發(fā)明音頻數(shù)字信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換電路示意圖；圖6是本發(fā)明信號(hào)發(fā)送單元中嵌入緩存器時(shí)序控制器的時(shí)序圖；圖7是本發(fā)明數(shù)字信號(hào)的分組及其嵌入視頻信號(hào)后的情況示意圖；圖8是本發(fā)明信號(hào)接收單元緩存器時(shí)序控制器的時(shí)序圖。
圖中，1、信號(hào)發(fā)送單元，2、信號(hào)接收單元，3、信號(hào)傳輸線，4、A/D轉(zhuǎn)換器，5、緩存器，5A、暫存器，5B、時(shí)序控制器，6、D/A轉(zhuǎn)換器，7、發(fā)送器，8、接收器，9、緩存器，9A、暫存器，9B、時(shí)序控制器，9C、倍頻器。
具體實(shí)施例方式
由圖1至圖5可知，本發(fā)明是一種嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路，設(shè)定在視頻數(shù)字信號(hào)傳輸線路3的兩端，包括在信號(hào)發(fā)送單元1、信號(hào)接收單元2兩大部分電路之中，信號(hào)發(fā)送單元1包括音頻A/D轉(zhuǎn)換器4，其信號(hào)輸入端與待傳音頻信號(hào)輸出端口相連，音頻A/D轉(zhuǎn)換器4的輸出端口接至緩存器5的寫(xiě)端口，從緩存器5按編組就序讀出數(shù)字音頻信號(hào)的輸出端口接至發(fā)送器7的數(shù)字視頻信號(hào)輸入端，緩存器5的結(jié)構(gòu)是由暫存器5A和時(shí)序控制器5B組成，暫存器5A的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端與音頻A/D轉(zhuǎn)換器4連接在同一采樣時(shí)鐘的信號(hào)(sclk)上，暫存器5A的讀時(shí)鐘信號(hào)端接視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端固定接高電平，讀信號(hào)控制端接在時(shí)序控制器5B的控制信號(hào)輸出端，時(shí)序控制器5B的輸入端口與視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)相連；該信號(hào)接收單元2包括接收器8，其信號(hào)輸入端與一端連接于發(fā)送器7的輸出端口的信號(hào)傳輸線3的另一端相連，接收器8的數(shù)據(jù)輸出端口線路連接在緩存器9的數(shù)字信號(hào)輸入端，音頻D/A轉(zhuǎn)換器6的信號(hào)輸入端與緩存器9的信號(hào)輸出端相連，緩存器9的結(jié)構(gòu)由暫存器9A和時(shí)序控制器9B組成，暫存器9A的讀請(qǐng)求信號(hào)端接高電平，暫存器9A的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端接視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，讀時(shí)鐘信號(hào)端連接采樣時(shí)鐘的信號(hào)(sclk)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端接時(shí)序控制器9B的控制信號(hào)輸出端，視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)接在時(shí)序控制器9B的控制信號(hào)輸入端。
當(dāng)傳輸N路音頻信號(hào)時(shí)，音頻A/D轉(zhuǎn)換器4是一個(gè)N路并聯(lián)的音頻A/D轉(zhuǎn)換器組，與之對(duì)應(yīng)的緩存器5具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)輸入端口，音頻A/D轉(zhuǎn)換器4的采樣時(shí)鐘信號(hào)(sclk)取自行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)經(jīng)Q倍的倍頻器后所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，Q為2或2以上整數(shù)，取Q值以“行時(shí)鐘頻率的Q倍略大于60kHz”為原則。在接收單元2的緩存器9具有N組對(duì)應(yīng)的暫存器9A，具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)讀出端口，緩存器9包括倍頻器9C，讀時(shí)鐘信號(hào)取自Q倍的倍頻器(9C)，接收單元的Q值與發(fā)送單元的Q值相同，倍頻器(9C)的時(shí)鐘輸入端與接受器8中分出的視頻行同步信號(hào)(Hsync)輸出端相連，音頻D/A轉(zhuǎn)換器6是一個(gè)N路并聯(lián)的D/A轉(zhuǎn)換器組，每組D/A轉(zhuǎn)換器具有獨(dú)立的輸出端口，采樣時(shí)鐘為行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)的Q倍頻。
以5.1聲道音頻信號(hào)為例，音頻信號(hào)為6路，視頻信號(hào)24bit為例，由圖2可知，6路音頻模擬信號(hào)分別取名為Auda、Audb、Audc、Audd、Aude、Audf，人耳能聽(tīng)到的音頻信號(hào)，其頻率范圍是0～20kHz，根據(jù)采樣定理，A/D轉(zhuǎn)換器4的采樣時(shí)鐘頻率應(yīng)大于20kHz的2倍以上，由于不同的視頻信號(hào)源其行頻有時(shí)不同，為了使本發(fā)明適合于各種視頻信號(hào)源，使音頻和視頻保持同步，A/D轉(zhuǎn)換器4的采樣時(shí)鐘sclk采用行同步信號(hào)Hsync的Q＝5倍頻，Q也可以取2或2以上的其它整數(shù)，視行同步時(shí)鐘頻率而定。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，每一路模擬音頻量化為m＝12位的數(shù)據(jù)音頻信號(hào)Audao[11:0]、Audbo[11:0]、Audco[11:0]、Auddo[11:0]、Audeo[11:0]、Audfo[11:0]，m也可以取16、24、32等整數(shù)，6路模擬音頻信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換后一共輸出72bit的數(shù)字音頻信號(hào)，以采樣的速率發(fā)送至、并按傳輸速率決定的順序編組送入緩存器5。由圖3所示可知，緩存器5由暫存器5A和時(shí)序控制器5b組成，由于音頻信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)的，A/D轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號(hào)要連續(xù)不斷地寫(xiě)入緩存器5，因此，暫存器5A的寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)wrreq固定接高電平VCC，寫(xiě)時(shí)鐘wrclk選用采樣時(shí)鐘sclk。由于數(shù)字音頻要嵌入24bit視頻信號(hào)RGB的行同步頭區(qū)間，要求在行同步頭區(qū)間快速地從暫存器5A中讀數(shù)據(jù)，暫存器5A的讀時(shí)鐘rdclk選用并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘DCLK，暫存器5A的讀請(qǐng)求信號(hào)rdreq由時(shí)序控制器5B產(chǎn)生，借助以視頻行同步信號(hào)(Hsync)和并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器5B，當(dāng)檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步信號(hào)的頭區(qū)間時(shí)，將存儲(chǔ)在暫存器5A中的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)按分組規(guī)則取出，由圖6可知，在行同步頭區(qū)間，DCLK檢測(cè)到Q＝5個(gè)時(shí)鐘寬度的rdreq高電平，即每一個(gè)行同步頭區(qū)間從暫存器5A中讀出5組72bit的數(shù)字音頻信號(hào)，由圖7所示可知，從暫存器5A讀出的72bit數(shù)字音頻信號(hào)，按分組規(guī)則分為24組，每組3bit，分組按順序進(jìn)行，24組3bit的數(shù)字音頻被均勻地嵌入到24bit的視頻信號(hào)RGB中的行同步頭區(qū)間，經(jīng)發(fā)送器7的輸出端向外發(fā)送。在數(shù)字信號(hào)接收單元中，接收器8接收傳輸線路送來(lái)的信號(hào)，并取出場(chǎng)同步信號(hào)Vsync、行同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)有效信號(hào)dataen和嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB，由于嵌入的音頻信號(hào)和真正的視頻信號(hào)在時(shí)間上是不重疊的，因此，利用行同步信號(hào)Hsync定標(biāo)，分離出音頻信號(hào)和視頻信號(hào)，輸出的視頻信號(hào)用于顯示，輸出的音頻信號(hào)送到緩存器9，實(shí)現(xiàn)高速間斷性地寫(xiě)入緩存器9，而低速連續(xù)性地從緩存器9中讀出數(shù)據(jù)，如圖4所示可知，緩存器9由暫存器9A、時(shí)序控制器9B和倍頻器9C組成，由于音頻信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)的，因此，暫存器9A的讀請(qǐng)求信號(hào)rdreq固定接高電平VCC，暫存器9A的讀時(shí)鐘rdclk由恢復(fù)的行同步信號(hào)Hsync經(jīng)Q(＝5)倍頻后產(chǎn)生，其頻率與發(fā)送端的AD轉(zhuǎn)換采樣時(shí)鐘sclk的頻率相同，都是行同步時(shí)鐘頻率的Q倍。暫存器9A的寫(xiě)入過(guò)程受時(shí)序控制器9B控制，借助以行同步信號(hào)Hsync和視頻的并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器9B，在檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步頭區(qū)間時(shí)，由時(shí)序控制器9B發(fā)出寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)wrreq并將每個(gè)同步區(qū)間的開(kāi)始Q(＝5)個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入暫存器9A，時(shí)序控制器9B產(chǎn)生wrreq的時(shí)序圖如圖8所示。由圖5所示可知，從緩存器讀出的72bit數(shù)據(jù)，按順序分成6組，每組12bit，這些分組后的數(shù)據(jù)送入D/A轉(zhuǎn)換器6，同時(shí)發(fā)送與A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣時(shí)鐘頻率相同的采樣時(shí)鐘信號(hào)至D/A轉(zhuǎn)換器6，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器6后，每組信號(hào)產(chǎn)生一路模擬音頻信號(hào)，6組共產(chǎn)生6路模擬音頻信號(hào)Aud_a、Aud_b、Aud_c、Aud_d、Aud_e、Aud_f，對(duì)應(yīng)于5.1聲道音頻信號(hào)中的6路模擬音頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)音/視頻信號(hào)的遠(yuǎn)程有線傳輸。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路，設(shè)定在視頻數(shù)字信號(hào)傳輸線路(3)的兩端，包括在信號(hào)發(fā)送單元(1)、信號(hào)接收單元(2)兩大部分電路之中，其特征在于所述的信號(hào)發(fā)送單元(1)包括音頻A/D轉(zhuǎn)換器(4)，其信號(hào)輸入端與待傳音頻信號(hào)輸出端口相連，音頻A/D轉(zhuǎn)換器(4)的輸出端口接至緩存器(5)的寫(xiě)端口，從緩存器(5)按編組就序讀出的數(shù)字音頻信號(hào)從輸出端口接至發(fā)送器(7)的數(shù)字視頻信號(hào)輸入端，緩存器(5)的結(jié)構(gòu)是由暫存器(5A)和時(shí)序控制器(5B)組成，暫存器(5A)的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端與音頻A/D轉(zhuǎn)換器(4)連接在同一采樣時(shí)鐘的信號(hào)(sclk)，暫存器(5A)的讀時(shí)鐘信號(hào)端接視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端固定接高電平，讀信號(hào)控制端接在時(shí)序控制器(5B)的控制信號(hào)輸出端，時(shí)序控制器(5B)的輸入端口與視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)相連，所述的信號(hào)接收單元(2)包括接收器(8)，其信號(hào)輸入端與一端連接于發(fā)送器(7)的輸出端口的信號(hào)傳輸線(3)的另一端相連，接收器(8)的數(shù)據(jù)輸出端口對(duì)應(yīng)連接在緩存器(9)的數(shù)字信號(hào)輸入端，音頻D/A轉(zhuǎn)換器(6)的信號(hào)輸入端與緩存器(9)的信號(hào)輸出端相連，緩存器(9)的結(jié)構(gòu)由暫存器(9A)和時(shí)序控制器(9B)組成，暫存器(9A)的讀請(qǐng)求信號(hào)端接高電平，暫存器(9A)的寫(xiě)時(shí)鐘信號(hào)端接視頻時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)，讀時(shí)鐘信號(hào)端連接采樣時(shí)鐘的信號(hào)(sclk)，寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)控制端接時(shí)序控制器(9B)的控制信號(hào)輸出端，視頻行同步信號(hào)(Hsync)和視頻并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)接在時(shí)序控制器(9B)的控制信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換器(4)是一個(gè)N路并聯(lián)的音頻A/D轉(zhuǎn)換器組，與之對(duì)應(yīng)的緩存器(5)具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)輸入端口，音頻A/D轉(zhuǎn)換器(4)的采樣時(shí)鐘信號(hào)(sclk)取自行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)經(jīng)Q倍的倍頻器后所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，Q為2或2以上整數(shù)，取Q值以“行時(shí)鐘頻率的Q倍略大于60kHz”為原則，在所述接收單元(2)的緩存器(9)具有N組對(duì)應(yīng)的暫存器(9A)，具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)字信號(hào)讀出端口，緩存器(9)包括倍頻器(9C)，讀時(shí)鐘信號(hào)取自Q倍的倍頻器(9C)，接收單元的Q值與發(fā)送單元的Q值相同，倍頻器(9C)的時(shí)鐘輸入端與接受器(8)中分出的視頻行同步信號(hào)(Hsync)輸出端相連，音頻D/A轉(zhuǎn)換器(6)是一個(gè)N路并聯(lián)的D/A轉(zhuǎn)換器組，每組D/A轉(zhuǎn)換器具有獨(dú)立的輸出端口，采樣時(shí)鐘為行同步時(shí)鐘信號(hào)(Hsync)的Q倍頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路，其特征在于發(fā)送器(7)和接收器(8)具體采用芯片TLK2501。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式音頻信號(hào)傳輸電路，其特征在于N為大于1的正整數(shù)。
5.一種嵌入式音頻信號(hào)的傳輸方法，該方法建立在數(shù)字視頻信號(hào)傳輸?shù)碾娐吩O(shè)置和主控程序管理的基礎(chǔ)上，其特征在于首先按權(quán)利要求1所述設(shè)置數(shù)字信號(hào)傳輸電路，然后在主控程序的管理下，將N路數(shù)字化音頻信號(hào)嵌入到視頻信號(hào)中，實(shí)施以下步驟a、將音頻模擬信號(hào)發(fā)送至音頻A/D轉(zhuǎn)換器(4)，并以視頻行同步信號(hào)Hsync的Q倍頻時(shí)鐘為采樣時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；b、將音頻A/D轉(zhuǎn)換器輸出的音頻數(shù)字信號(hào)以采樣的速率發(fā)送至、并按傳輸速率決定的順序編組存入暫存器(5A)；c、借助以視頻行同步信號(hào)(Hsync)和并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(DCLK)為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器(5B)，當(dāng)檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步信號(hào)的頭區(qū)間時(shí)，將存儲(chǔ)在暫存器(5A)中的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)按分組規(guī)則取出，經(jīng)發(fā)送器(7)由輸出端口傳出；d、借助接收器(8)，取出場(chǎng)同步信號(hào)Vsync、行同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)有效信號(hào)dataen和嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB信號(hào)的同時(shí)，將嵌入有音頻信號(hào)的視頻信號(hào)RGB利用行同步信號(hào)Hsync定標(biāo)，從視頻RGB信號(hào)分離數(shù)組音頻信號(hào)；e、借助以行同步信號(hào)Hsync和視頻的并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK為基準(zhǔn)的時(shí)序控制器(9B)，在檢測(cè)到視頻信號(hào)的行同步頭區(qū)間時(shí)，根據(jù)時(shí)序控制器(9B)發(fā)出寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)wrreq并將音頻數(shù)組存入暫存器(9A)；f、暫存器(9A)內(nèi)的音頻數(shù)組取出發(fā)送至對(duì)應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器(6)中，發(fā)送采樣時(shí)鐘信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣時(shí)鐘信號(hào)相同，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器(6)恢復(fù)出所對(duì)應(yīng)的音頻模擬信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種嵌入式音頻信號(hào)的傳輸方法，其特征在于所說(shuō)的音頻信號(hào)有N路，本方法實(shí)現(xiàn)的具體步驟為首先按權(quán)利要求2所述設(shè)置數(shù)字信號(hào)傳輸電路，然后在主控程序的管理下，將N路數(shù)字化音頻信號(hào)嵌入到視頻信號(hào)中，實(shí)施權(quán)利要求5中a-g各步驟，N為大于1的正整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種嵌入式音頻信號(hào)的傳輸方法，其特征在于所述的音頻信號(hào)分組規(guī)則是將暫存器(5A)中音頻信號(hào)分為與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的組，再將音頻信號(hào)均勻的嵌入到所對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)的行同步頭區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)傳輸設(shè)備及一種信號(hào)傳輸方法，特別是應(yīng)用于在監(jiān)控行業(yè)及其它需要有線遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程音畫(huà)傳輸中，設(shè)定在視頻數(shù)字信號(hào)傳輸線路的兩端，包括在信號(hào)發(fā)送單元、信號(hào)接收單元兩大部分電路之中，采用該裝置及其方法，只需通過(guò)一套傳輸線路將復(fù)合的音視頻信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的接收端，使得長(zhǎng)距離傳輸和聲道數(shù)較多時(shí)成本顯著降低，而且在音頻信號(hào)和視頻信號(hào)合并的過(guò)程中，減小了在音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理過(guò)程中音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的損失，使得信號(hào)較為穩(wěn)定，且傳輸率高。
文檔編號(hào)H04N7/52GK1832565SQ20051012089
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者梁寧 申請(qǐng)人:康佳集團(tuán)股份有限公司