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本文研究的内容视频部分主要基于LED显示屏视频传输系统为研究背景,音频部分以XX型军用通信系统为研究背景。
LED显示屏传输系统是LED控制系统的重要组成部分,它完成显示数据源的采集、传输和分配任务,是图像源与LED显示屏扫描驱动之间的桥梁。本文重点研究了针对LED显示屏实时视频源进行远距离传输的3种实现方法;讨论了视频源前端处理的相关方案;对传输系统设计中涉及到的传输协议构建、数据管理、带宽分析、颜色空间转换等算法进行了深入探讨;结合图像采集、光通信、以太网传输结构、传输编解码等原理,给出了适用于不同条件下的传输系统解决方案;并以FPGA控制器为硬件核心,对各解决方案进行了实现和验证。
为实现PC主机与XX控制板之间话音和指令的同时、实时传输,提出了专用接口传输的解决方案。详细阐述了CVSD的编解码原理、专用接口传输协议、主机传输协议,利用硬件逻辑电路完成了待传数据的调制与解调过程,实现了PC机与XX控制板之间全双工方式的数话同传。
本文创新点包括以下几个方面:
1.设计了用于LED显示屏实时视频传输的百兆光纤传输系统。在保证原双绞线系统结构兼容的基础上,重新构建了基于光纤通讯的传输层协议,将传输距离扩大到城域范围,实现了接收端级联、线路故障检测、无源字符显示等增强功能,该系统在LED城市诱导屏传输系统中得到了实际应用。
2.基于标准视频接口DVI时序原理,设计了专用DVI视频光端机。通过颜色空间转换和降采样技术,实现了单根光纤实时传输分辨率为1280×1024,刷新频率为60Hz的视频图像;将标准串口指令嵌入传输帧,实现了控制数据的同时传输。
3.针对千兆网传输系统,结合IEEE802.3相关协议,设计实现了物理层1000BASE-T和1000BASE-LX转换系统。在不改变千兆网传输系统结构的前提下,实现了光纤的无缝接入。
4.利用CVSD增量调制的方法完成了语音数据的编解码,构建了专用接口传输协议与主机通信协议。建立了PC机与XX控制板之间的通信联系,实现了4公里内有线数据、语音同时传输。
本文针对实时的视频、音频信号的远距离传输问题进行了研究,阐述了各种方案实现的详细过程,对LED显示屏控制系统的发展具有重要的应用价值,对多媒体信号通信领域具有良好的借鉴意义。