[实用新型]基于千兆网物理层接口的非压缩数据双向传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络通信技术领域，具体涉及一种基于千兆以太网物理层接口的非压缩高清视频、音频和控制数据的双向传输系统。

背景技术

近年来，随着人们对现代化安全防范系统需求的不断增长，视频监控因其直观、方便、内容丰富，受到了用户的认可，得到了广泛的应用，尤其是高清视频图像，因其提供了更高的分辨率，在目前的安防监控领域得到了越来越广泛的应用。高清视频系统的传输方式分为两种模式，IP网络方式和直接传输方式，近年来基于IP的高清网络摄像机，IP CAM或Web CAM，也得到了一定程度的应用，由于需经IP网络的传输，考虑到带宽的因素，视频信息必须经过压缩，而且在IP网络中，数据传输时延难以控制，而后端处理的解压缩也需要时间，所以画面的实时性难以保证。IP CAM多工作在100M网模式下，其物理连接方式为总线式，在加上网络传输多为有条件的传输模式，所以连接和传输的可靠性难以保证，且在网络流量高峰时期，信道的阻塞，可能会导致图像中断，也可能因无充足带宽而造成数据丢失，图像损失也成为其无法避免的问题。而点对点传输非压缩视频是解决以上问题的最佳方式，目前有YPBPR，HDMI，HD-SDI等方法，但都由于这些方法的一些问题无法大规模使用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于千兆以太网物理层接口的非压缩高清数字视频、数字音频和控制数据的双向传输系统，该系统充分利用千兆高速以太网物理层接口提供的高速双向传输性能，克服其他高清视频数据传输的缺点，以优异的性能、低廉的成本实现了高清无压缩视频，音频和数据的远距离双向传输。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：提供一种基于千兆网物理层接口的非压缩数据双向传输系统，其特征在于：所述非压缩数据双向传输系统由通过千兆以太网连接的接收端装置和发送端装置组成；所述发送端装置包括：

若干个发端数据输入输出单元，分别与发端数字逻辑单元和发端微控制单元相连接，用于采集视频、音频和控制数据，并将这些数据提交至发端数字逻辑单元；同时，接收来自发端数字逻辑单元发来的反向音频和控制数据并输出；

一发端数字逻辑单元，分别与发端千兆以太网物理层接口和发端微控制单元相连接，用于接收发端数据输入输出单元输入的数据进行类型判断，将视频数据分段，并和音频、控制数据混合编码，在每个数据段前添加以太网帧头组成以太帧，并将以太帧通过GMII接口送至发端千兆以太网物理层接口；同时，接收来自发端千兆以太网物理层接口的反向音频和控制数据，解码后交由发端数据输入输出单元输出；

一发端千兆以太网物理层接口，发端千兆以太网物理层接口一端与收端千兆以太网物理层接口通过千兆以太网相连接，另一端通过GMII接口与发端数字逻辑单元相连；

一发端微控制单元，用于协调发端数据输入输出单元、发端数字逻辑单元和发端千兆以太网物理层接口工作，同时处理控制数据；

所述接收端装置包括：

若干个收端数据输入输出单元，分别与收端数字逻辑单元和收端微控制单元相连接，用于接收来自收端数字逻辑单元的多路视频、音频和控制数据，经反混合解码后输出，同时实现收端音频和控制数据的输入，并提交给收端数字逻辑单元；

一收端数字逻辑单元，分别与收端千兆以太网物理层接口和收端微控制单元相连接，用于对从收端千兆以太网物理层接口接收的以太帧数据去掉以太网帧头，并进行反混合解码处理后，交由收端数据输入输出单元输出数字视频、音频和控制数据；同时，接收收端数据输入输出单元发来的的音频和控制信号，并进行混合编码送至收端千兆以太网物理层接口；

一收端千兆以太网物理层接口，一端通过GMII接口与收端数字逻辑单元相连，另一端与发端千兆以太网物理层接口通过千兆以太网相连接；收端千兆以太网物理层接口接收发端千兆以太网物理层接口发送的以太帧并递交至收端数字逻辑单元，同时将收端数字逻辑单元提供的音频和控制数据通过以太网发送至收端千兆以太网物理层接口；

一收端微控制单元，用于协调收端数据输入输出单元、收端数字逻辑单元和收端千兆以太网物理层接口工作，同时处理控制数据。

所述视频数据来自于模拟摄像机并经A/D转换或来自各种数字摄像机的输出；所述音频数据来自于拾音器的A/D转换或数字音频设备的输出；所述控制数据来自于各种传感器输出。