[發(fā)明專利]一種基于FPGA的便攜式HDMI視頻采集設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710055855.8
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106791547B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京美樂威電子科技有限公司
• 主分類號: H04N5/765
• 分類號: H04N5/765;H04N5/268
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種基于FPGA的便攜式HDMI視頻采集設(shè)備，其特征在于，包括HDMI輸入接口連接器、HDMI輸出接口連接器、FPGA芯片、USB/PCIe2Thunderbolt接口芯片和音頻解編碼器；

HDMI輸入接口連接器、HDMI輸出接口連接器、USB/PCIe2Thunderbolt接口芯片和音頻解編碼器分別與FPGA芯片連接；

FPGA芯片接收HDMI輸入接口連接器發(fā)送的HDMI?TMDS信號，進行信號分配和信號分離：接收的HDMI?TMDS信號經(jīng)HDMI解碼分離后，復制分配為兩路進行處理，第一路HDMI數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，經(jīng)HDMI編碼后作為環(huán)路輸出數(shù)據(jù)輸出至HDMI輸出接口連接器；第二路HDMI數(shù)據(jù)中包括視頻數(shù)據(jù)和兩路音頻數(shù)據(jù)，分別輸出至USB/PCIe2Thunderbolt接口芯片和音頻解編碼器；

所述FPGA芯片包括HDMI?RX?IP核模塊、HDMI?TX?IP核模塊、USB/PCIe接口模塊、音頻接口模塊、視頻處理模塊、第一音頻處理模塊和第二音頻處理模塊；

所述HDMI?RX?IP核模塊連接HDMI輸入接口連接器，接收HDMI輸入接口連接器發(fā)送的HDMI?TMDS信號，對信號解碼分離出音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，復制分配為兩路進行處理；

第一路HDMI數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)；HDMI?TX?IP核模塊接收第一路HDMI數(shù)據(jù)，進行HDMI發(fā)送編碼，產(chǎn)生HDMI環(huán)路輸出數(shù)據(jù)，輸出至HDMI輸出接口連接器；

第二路HDMI數(shù)據(jù)包括視頻數(shù)據(jù)、以及由音頻數(shù)據(jù)復制分配的第一音頻數(shù)據(jù)和第二音頻數(shù)據(jù)；視頻數(shù)據(jù)和第一音頻數(shù)據(jù)分別經(jīng)過視頻處理模塊和第一音頻處理模塊處理后，發(fā)送至USB/PCIe接口模塊；第二音頻數(shù)據(jù)經(jīng)第二音頻處理模塊處理后，發(fā)送至音頻接口模塊；

所述USB/PCIe接口模塊將處理后的視頻數(shù)據(jù)和第一音頻數(shù)據(jù)封裝后，發(fā)送至USB/PCIe2Thunderbolt接口芯片；

所述音頻接口模塊將處理后的第二音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IIS或PCM格式，發(fā)送至音頻解編碼器；

所述USB/PCIe2Thunderbolt接口芯片通過USB/PCIe2Thunderbolt接口連接器連接至采集計算機，所述音頻解編碼器通過耳機接口連接器連接至耳機。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式HDMI視頻采集設(shè)備，其特征在于，所述HDMI?RX?IP核模塊包括串并轉(zhuǎn)換器、字對齊單元、Deskew通道單元、HDMI解碼協(xié)議單元、HDMI輔助數(shù)據(jù)分離單元、HDMI視頻數(shù)據(jù)編制單元、HDMI音頻數(shù)據(jù)編制單元和HDMI輔助數(shù)據(jù)存儲單元；

串并轉(zhuǎn)換器接收輸入接口連接器發(fā)送的HDMI?TMDS信號，經(jīng)串并轉(zhuǎn)換處理后依次發(fā)送至字對齊單元、Deskew通道單元進行處理，經(jīng)Deskew通道單元校正后的信號發(fā)送至HDMI解碼協(xié)議單元，分離出視頻數(shù)據(jù)；HDMI解碼協(xié)議單元分離出的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至HDMI視頻數(shù)據(jù)編制單元處理后，輸出視頻數(shù)據(jù)；其余數(shù)據(jù)發(fā)送至HDMI輔助數(shù)據(jù)分離單元，分離出輔助數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)；所述音頻數(shù)據(jù)發(fā)送至HDMI音頻數(shù)據(jù)編制單元處理后，輸出音頻數(shù)據(jù)；所述輔助數(shù)據(jù)發(fā)送至HDMI輔助數(shù)據(jù)存儲單元存儲，輸出輔助數(shù)據(jù)；

所述HDMI?TX?IP核模塊包括HDMI視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、HDMI音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、HDMI輔助數(shù)據(jù)存儲單元、HDMI輔助數(shù)據(jù)混合單元、HDMI編碼協(xié)議單元和串并轉(zhuǎn)換器；

HDMI視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、HDMI音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、HDMI輔助數(shù)據(jù)存儲單元分別接收HDMI?RX?IP核模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，HDMI音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、HDMI輔助數(shù)據(jù)存儲單元輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)HDMI輔助數(shù)據(jù)混合單元混合后，與HDMI視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)據(jù)一并發(fā)送至HDMI編碼協(xié)議單元進行編碼，編碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)串并轉(zhuǎn)換器串并轉(zhuǎn)換后，輸出HDMI?TMDS信號至HDMI輸出接口連接器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式HDMI視頻采集設(shè)備，其特征在于，還包括HDMI信號均衡芯片或Reclocker芯片；HDMI輸入接口連接器的HDMI?TMDS信號經(jīng)HDMI信號均衡芯片或Reclocker芯片處理后發(fā)送至FPGA芯片；

FPGA芯片輸出的環(huán)路輸出數(shù)據(jù)經(jīng)HDMI信號均衡芯片或Reclocker芯片處理后輸出至HDMI輸出接口連接器。