一種音視頻傳輸方法及裝置的制造方法

一種音視頻傳輸方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種音視頻傳輸方法及裝置，所述方法包括：根據MAC幀的總長度以及預設視頻傳輸效率閾值確定MAC幀中視頻字段的最小長度；根據MAC幀的總長度以及預設音頻采樣率閾值確定MAC幀中音頻字段的最小長度；根據所述MAC幀中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度以及音頻字段的最小長度確定MAC幀中信息字段的最大長度；根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度以及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC幀的自定義字段中，并發送給接收端。應用本發明實施例可以在利用雙絞線傳輸高清視頻的基礎上，利用現成的雙絞線實現了音視頻同步傳輸。
【專利說明】
-種音視頻傳輸方法及裝置
技術領域
[0001 ]本發明設及通信技術領域，尤其設及一種音視頻傳輸方法及裝置。
【背景技術】
[0002] HDMKHigh Definition Multimedia Intedace,高清晰度多媒體接口）線纜和 DVKDigital Visual Interface，數字視頻接口）線纜是當前廣泛應用的音視頻傳輸線纜， 支持高清傳輸，然而普通的HDMI和DVI線纜傳輸距離有限，在遠距離音視頻信號傳輸領域應 用受限。
[0003] 雙絞線是W太網信號傳輸中常見的線纜，尤其是樓宇、園區內，因其成本低廉、施 工簡單而廣泛使用，近年來雙絞線用于音視頻傳輸頗為常見。
[0004] 由于雙絞線應用主要是數據通信，因此利用雙絞線傳輸音視頻受到千兆W太網帶 寬限制，通常不具備高清視頻無損傳輸能力，只能傳輸壓縮后的視頻信號。
[0005] 針對上述問題，現有技術中存在一種方案在1000 BaseT(-種物理層標準）W太網 傳輸技術基礎上，通過自定義W太網Jumbo帖（巨型帖）的方式，實現了高清視頻雙絞線無壓 縮傳輸。
[0006] 然而，現有技術中并不存在利用雙絞線同步傳輸音視頻的方案。

【發明內容】

[0007] 本發明提供一種音視頻傳輸方法及裝置，W解決現有技術中利用雙絞線傳輸高清 視頻時，無法實現音視頻同步傳輸的問題。
[000引根據本發明的第一方面，提供一種音視頻傳輸方法，包括：
[0009] 根據媒體訪問控制MAC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率闊值確定MAC帖中視頻 字段的最小長度，W使視頻傳輸效率大于等于所述預設視頻傳輸效率闊值；
[0010] 根據MAC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定MAC帖中音頻字段的最小長度， W使MC帖對應的音頻采樣率大于等于所述預設音頻采樣率闊值；
[0011] 根據所述MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度W及音頻字段的最小 長度確定MC帖中信息字段的最大長度，W使所述視頻字段的長度、音頻字段的長度W及信 息字段的長度=者之和小于等于所述自定義字段的長度;其中，所述自定義字段為MAC帖中 除帖間隙、前導碼、帖首定界符SFDW及循環冗余碼校驗CRC四個字段之外的字段；
[0012] 根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度W及 實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MC帖的自定義字段中，并發送給接收端。
[0013] 根據本發明的第二方面，提供一種音視頻傳輸裝置，包括：
[0014] 第一確定單元，用于根據媒體訪問控制MAC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率闊 值確定MAC帖中視頻字段的最小長度，W使視頻傳輸效率大于等于所述預設視頻傳輸效率 闊值；
[0015] 第二確定單元，用于根據MAC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定MC帖中音 頻字段的最小長度，W使MAC帖對應的音頻采樣率大于等于所述預設音頻采樣率闊值；
[0016] 第=確定單元，用于根據所述MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度W 及音頻字段的最小長度確定MAC帖中信息字段的最大長度，W使所述視頻字段的長度、音頻 字段的長度W及信息字段的長度=者之和小于等于所述自定義字段的長度;其中，所述自 定義字段為MAC帖中除帖間隙、前導碼、帖首定界符SFDW及循環冗余碼校驗CRC四個字段之 外的字段；
[0017] 發送單元，用于根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的 最大長度W及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC帖的自定義字段中，并發送 給接收端。
[0018] 應用本發明公開的技術方案，通過根據MAC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率闊 值確定MAC帖中視頻字段的最小長度，并根據MC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定 MC帖中音頻字段的最小長度，進而，根據MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度 W及音頻字段的最小長度確定MAC帖中信息字段的最大長度，從而根據該視頻字段的最小 長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度W及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數 據填充到MAC帖的自定義字段，并發送給接收端，在利用雙絞線傳輸高清視頻的基礎上，利 用現成的雙絞線實現了音視頻同步傳輸。
【附圖說明】
[0019]圖IA是一種W太網標準MAC帖的結構示意圖；
[0020]圖IB是本發明實施例提供的一種W太網MAC帖的結構示意圖；
[0021 ]圖2是本發明實施例提供的一種音視頻傳輸方法的流程示意圖；
[0022] 圖3A和3B是本發明實施例提供的不同音頻采樣率下的音頻字段定義示意圖；
[0023] 圖4是本發明實施例提供的一種音視頻裝置的結構示意圖；
[0024] 圖5是本發明實施例提供的另一種音視頻裝置的結構示意圖；
[0025] 圖6是本發明實施例提供的另一種音視頻裝置的結構示意圖；
[0026] 圖7是本發明實施例提供的一種收發裝置結構示意圖；
[0027] 圖8是本發明實施例提供的一種第一 FPGA的結構示意圖；
[002引圖9是本發明實施例提供的一種第二FPGA的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例中的技術方案，下面先對W太 網MAC(Media Access Control,媒體訪問控制）帖的結構進行簡單說明。
[0030] 在W太網標準協議中，MAC帖需要包括帖間隙、前導碼、SFD(Start Frame Delimiter,帖首定界符）、目標地址、源地址、類型、數據W及CRC(Cyclic Redundancy Code,循環冗余碼校驗)等字段，其格式示意圖可W如圖IA所示;其中：
[0031] 帖間隙字段長度為12字節，用于吸收發端的時鐘偏差；
[0032] 前導碼+SFD字段長度共8字節，用于判別W太網帖的起始；
[0033] 目標地址字段長度為6字節，用于標識設備目標地址；
[0034] 源地址字段長度為6字節，用于標識設備源地址；
[0035] 類型字段長度為2字節，用于定義W太網數據包長度；
[0036] 數據字段長度可變，用于傳輸W太網數據包;其中，W太網標準帖數據字段長度為 45~1500字節;若為Jumbo帖，數據字段長度為9000~16000字節；
[0037] CRC字段長度為4字節，用于校驗傳輸是否存在誤碼。
[0038] 而在本發明實施例中，考慮到在端到端的音視頻傳輸應用中，MAC層PHY(Physical Layer,物理層)不需要關注目標地址、源地址W及類型等字段，因此，進行端到端視頻傳輸 時，原MAC帖中的目標地址、源地址、類型W及數據字段均可W用于自定義，可W將其稱為自 定義字段。
[0039] 為便于理解，在本發明實施例中，W將目標地址、源地址W及類型字段組成為自定 義字段1，數據字段作為自定義字段2為例進行說明。其中，自定義字段1的長度為14字節，自 定義字段2的長度即為MAC帖中數據字段長度（W下稱為Y)，其中，MAC帖的格式示意圖可W 如圖IB所示。
[0040] 但應該認識到，上述將自定義字段分為自定義字段1和自定義字段2的方式僅僅是 自定義字段使用的一種具體示例，而并不是對本發明保護范圍的限定，本發明實施例后續 不再復述。
[0041] 為了使本發明實施例的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖 對本發明實施例中技術方案作進一步詳細的說明。
[0042] 請參見圖2,圖2為本發明實施例提供的一種音視頻傳輸方法的流程示意圖，如圖2 所示，該音視頻傳輸方法可W包括W下步驟：
[0043] 步驟201、根據MAC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率闊值確定MAC帖中視頻字段 的最小長度，W使視頻傳輸效率大于等于預設視頻傳輸效率闊值。
[0044] 本發明實施例中，考慮到進行高清視頻傳輸時，視頻傳輸效率需要高于相應的視 頻傳輸效率闊值，才能保證高清視頻的無損傳輸。
[0045] 舉例來說，WlOSOp(-種視頻顯示格式)@30(每秒30帖）高清視頻為例，其要求的 有效帶寬為1920*1080*30*16 = 0.995328Gbps(吉比特每秒），即當通過千兆W太網傳輸 1080p@30高清視頻時，若想要達到無損傳輸，需要視頻傳輸效率達到99.5328% (0.995328/ 1*100%=99.5328%)。
[0046] 為了便于理解W下W預設視頻傳輸效率闊值為99.5328%為例進行說明，但應該 認識到，本發明實施例中，預設視頻傳輸效率闊值并不限于99.5328%，本發明實施例后續 不再復述。
[0047] 相應地，在本發明實施例中，當需要進行音視頻傳輸時，需要先根據MAC帖的總長 度W及預設視頻傳輸效率闊值確定MC帖中視頻字段的最小長度。
[0048] 例如，可W通過W下公式確定滿足預設視頻傳輸效率闊值的MAC帖中視頻字段的 最小長度：
[0049]
[0050] 其中，X為視頻字段的長度，單位:字節數；
[0051] Y為自定義字段2的長度，單位:字節數；
[0052] 38為固有字段(帖間隙、前導碼、SFD、自定義字段1、CRC)的長度，單位:字節數；
[0化3] 38巧即為MAC帖的總長度。
[0054] 其中，滿足上述公式的X的最小值(Xmin)即為MAC帖中視頻字段的最小長度。
[0055] 舉例來說，假設自定義字段的長度2為9000字節(MAC帖的總長度為9038字節），預 設視頻傳輸效率闊值為99.5328%，則視頻字段的最小長度為Xmin= (9000+38)*99.5328% = 8996字節，即當MAC帖的總長度為9038字節時，MAC帖中視頻字段的最小長度需要達到 8996字節才能滿足99.5328 %的視頻傳輸效率要求。
[0056] 又舉例來說，假設自定義字段的長度2為16000字節(MAC帖的總長度為16038字 節），預設視頻傳輸效率闊值為99.5328%，則視頻字段的最小長度為Xmin= (16000+38)* 99.5328% = 15964字節，即當MAC帖的總長度為16038字節時，MAC帖中視頻字段的最小長度 需要達到15964字節才能滿足99.5328%的視頻傳輸效率要求。
[0057] 步驟202、根據MAC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定MAC帖中音頻字段的 最小長度，W使MC帖對應的音頻采樣率大于等于該預設音頻采樣率闊值。
[0058] 本發明實施例中，進行音頻字段的長度分配時，需要保證MAC帖對應的音頻采樣率 滿足最大音頻采樣率需求，即大于等于預設音頻采樣率闊值。
[0059] 其中，該預設音頻采樣率可W根據對音頻傳輸的實際需求確定，而一般音頻采樣 率不會超過IMbps(兆比特每秒），因此，該預設音頻采樣率闊值設置為IMbps即可滿足大部 分音頻采樣需求。
[0060] 本發明實施例中，W預設音頻采樣率闊值為IMbps,音頻傳輸的最小單位為單字節 為例進行說明。
[0061] 但應該認識到，將音頻采樣率闊值設置為IMbps，W及音頻傳輸的最小單位為單字 節僅僅是本本發明實施例中的一種具體示例，而不是對本發明保護范圍的限定，例如，在本 發明實施例中，音頻采樣率闊值也可W設置為1.5Mbps，音頻傳輸的最小單位也可W為比 特，本發明實施例后續不再復述。
[0062] 作為一種可選的實施方式，在本發明實施例中，根據MAC帖的總長度W及預設音頻 采樣率闊值確定MAC帖中音頻字段的最小長度，可W包括W下步驟：
[0063] 11)、根據MAC帖的總長度W及最大傳輸帶寬確定單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬；
[0064] 12)、根據預設采樣率闊值與該單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬，確定MAC帖中音頻 字段的最小長度。
[0065] 在該實施方式中，為了保證音頻采樣率滿足預設采樣率闊值要求，需要先保證進 行單帖傳輸(即整個網絡僅傳輸一個MAC帖)時，該MAC帖對應的音頻采樣率能夠滿足預設采 樣率闊值要求。
[0066] 相應地，為了確定MAC帖中音頻字段的最小長度，需要先確定單帖傳輸時的單字節 傳輸帶寬，其中，該單帖傳輸時單字節傳輸帶寬可W通過W下公式確定：
[0067] 單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬=最大帶寬/MAC帖的總長度
[0068] 在確定了單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬之后，可W根據預設采樣率闊值W及該單 帖傳輸時的單字節傳輸帶寬，確定MAC帖中音頻字段的最小長度，其中，該MAC帖中音頻字段 的最小長度可W通過W下公式確定：
[0069] 音頻字段的最小長度=預設音頻采樣率闊值/單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬
[0070] 例如，當最大帶寬為IGbps時，
[0071] 單帖傳輸時單字節傳輸帶寬= lGbps/(38+Y)
[0072] 音頻字段的最小長度二lMbps/單幀傳輸時單字節傳輸帶寬二（38+Y)*lMbps/ IGbps
[0073] 其中，當不能整除時，音頻字段的最小長度結果為對商向上取整。
[0074] 舉例來說，假設最大帶寬為IGbps，自定義字段2長度為9000字節(MAC帖的總長度 為9038字節），則單帖傳輸時單字節傳輸帶寬為IlOKbps(千比特每秒），音頻字段的最小長 度為10個字節。
[0075] 又舉例來說，假設最大帶寬為IGbps，自定義字段2長度為16000字節(MAC帖的總長 度為16038字節），則單帖傳輸時單字節傳輸帶寬為62Kbps，音頻字段的最小長度為17個字 -H- T。
[0076] 值得說明的是，在本發明實施例中，上述步驟201和步驟202之間并不存在必然的 時序關系，即可W先執行步驟201，后執行步驟202;也可W先執行步驟202;后執行步驟201， 本發明實施例對此不做限定。
[0077] 步驟203、根據MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度W及音頻字段的 最小長度確定MAC帖中信息字段的最大長度，W使視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長 度W及信息字段的最大長度=者之和小于等于自定義字段的長度。
[0078] 本發明實施例中，在確定了MAC帖中視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度之 后，MAC帖中自定義字段的剩余長度即為信息字段的最大長度，即MAC帖中信息字段的最大 長度可W通過W下公式確定：
[0079] 信息字段的最大長度=自定義字段的長度-視頻字段的最小長度-音頻字段的最 小長度
[0080] 其中，自定義字段的長度為自定義字段1長度與自定義字段2長度之和，即（14巧） 字節。
[0081] 舉例來說，假設MAC帖中自定義字段2的長度為9000字節（自定義字段的長度為 9014字節），則視頻字段的最小長度為8996字節，音頻字段的最小長度為10字節，則MC帖中 信息字段的最大長度為8字節。
[0082] 舉例來說，假設MAC帖中自定義字段2的長度為16000字節（自定義字段的長度為 16014字節），則視頻字段的最小長度為15964字節，音頻字段的最小長度為17字節，則MC帖 中信息字段的最大長度為33字節。
[0083] 可選地，在本發明實施例中，信息字段可W包括但不限于S0F(Start Of化ame，視 頻帖起始標記）字段、LOA化ength Of Audio,音頻有效字節數）字段、LOV化ength Of Video,視頻有效字節數)字段、AINDEXUudio Index,音頻索引號）字段W及VINDEX(Video Index)。
[0084] 其中，SOF字段可W用于標識數據包是否為視頻帖的起始包;LOA字段用于標識音 頻字段中的有效字節數;LOV字段用于標識視頻字段中的有效字節數;AINDEX字段用于標識 音頻采樣率索引；VINDEX字段用于標識視頻分辨率索引。
[0085] 舉例來說，假設信息字段的長度為4字節(共32個比特），則比特位[31]可W為SOF 字段，用于標識數據包是否為視頻帖的起始包。例如，當其值為1時，表示數據包是視頻帖的 起始包;當其值為加寸，表示數據包不是視頻帖的起始包。
[0086] 比特位[30]-[27]可W為LOA字段，用于標識音頻字段中的有效字節數，即MAC帖的 音頻字段中前LOA個字節為有效字節，剩余字節為無效字節。例如，假設MAC帖中音頻字段的 長度為10字節，當LOA的值為OlOO時，則MAC帖中的音頻字段的前4個字節為音頻數據，其余 字節為無效數據。
[0087] 比特位[26]-[12]可W為LOV字段，用于標識視頻字段中的有效字節數，即MAC帖的 視頻字段中前LOV個字節為有效字節，剩余字節為無效字節。例如，假設MAC帖中視頻字段的 長度為9000字節，當LOV的值為OOl 110000100000時，則MAC帖中的視頻字段的前7200字節為 視頻數據，其余字節為無效數據。
[0088] 比特位[11]-[引可W為AINDEX字段，用于標識音頻索引號，即可W支持16種音頻 采樣率索引，接收端接收到發送端發送的MAC帖后，可W根據信息字段中的比特位[11]-[引 確定音頻索引號，并根據該音頻索引號確定對應的音頻采樣率。
[0089] 比特位[7]-[0]可W為VINDEX字段，用于標識視頻索引號，即可W支持256種視頻 分辨率索引，接收端接收到發送端發送的MAC帖后，可W根據信息字段中的比特位[7]-[0] 確定視頻索引號，并根據該視頻索引號確定對應的音頻采樣率。
[0090] 步驟204、根據視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度 W及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MC帖的自定義字段中，并發送給接收端。
[0091] 本發明實施例中，根據上述步驟確定的視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長 度W及信息字段的最大長度，當需要進行音視頻數據傳輸時，需要先確定MAC帖中視頻字 段、音頻字段W及信息字段的實際長度。
[0092] 例如，假設MAC帖中自定義字段2的長度為9000字節，則按照上述步驟中所列舉的 示例，MAC帖中視頻字段的最小長度為8996字節，音頻字段的最小長度為10字節，信息字段 的最大長度為8字節，則當需要音視頻數據傳輸時，視頻字段、音頻字段W及信息字段的實 際長度可W分別為9000字節、10字節W及4字節。
[0093] 在該示例中，MAC帖的結構可W依次包括12字節的帖間隙字段、7字節的前導碼字 段、1字節的SFD字段、4字節的信息字段、10字節的音頻字段、9000字節的視頻字段W及4字 節的CRC字段。
[0094] 本發明實施例中，確定了 MAC帖中視頻字段、音頻字段W及信息字段的實際長度之 后，可W根據一帖待傳輸視頻圖像的大小W及MAC帖中視頻字段的實際長度確定傳輸一帖 待傳輸視頻圖像對應所需的MC帖的目標數量。
[0095] 例如，W 1080P高清視頻為例，一帖待傳輸視頻圖像的大小為1920* 1080*2 = 4147200字節，假設MC帖中視頻字段的長度為9000字節，則一帖待傳輸視頻圖像對應的MAC 帖的目標數量為4147200/9000 = 460.8個，即共需要461個MAC帖（目標數量為461 )，前460個 MAC帖的視頻字段中9000字節均為視頻數據，第461個MAC帖的視頻字段中僅有7200字節視 頻數據。
[0096] 本發明實施例中，在確定了傳輸一帖待傳輸視頻圖像對應所需的MAC帖的目標數 量后，可W根據實際音頻采樣率確定一帖待傳輸圖像對應的音頻數據大小，并將其填充到 目標數量的MAC帖中。
[0097] 優選地，在本發明實施例中，將音頻數據填充到目標數量的MAC帖中時需要保證一 帖待傳輸圖像對應的音頻數據均勻地分布在目標數量的MC帖中。
[0098] 作為一種可選的實施方式，在本發明實施例中，根據實際音頻采樣率將一帖待傳 輸圖像對應的音頻數據填充到目標數量的MAC帖中，可W包括：
[0099] 分別在目標數量的MC帖的前N個MC帖中各填充M+1個字節的音頻數據，并分別在 剩余MC帖中各填充M個字節的音頻數據；
[0100] 其中，M和N通過W下公式確定：
[0101]
[0102] 其中，N為小于等于目標數量的正整數，B機為單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬，Nt為 目標數量，S為實際音頻采樣率，
巧整數部分。
[0103] 在該實施方式中，當確定了傳輸一帖待傳輸視頻圖像對應所需的MAC帖的目標數 量時，為了保證音頻數據均勻地分布在目標數量的MAC帖中，可W先確定目標數量的MAC帖 中單字節傳輸帶寬，即上述公式中的k;然后，可W進一步確定目標數量的MAC帖中各傳輸1 個字節時對應的音頻采樣率，即k*NT;進而根據實際音頻采樣率確定目標數量的MAC帖中各 需要傳輸幾個字節的音頻數據，即SAk*NT)，最后根據上述公式中於
和(MXNt+N) Xk = S確定M和N。
[0104] 舉例來說，W上述步驟中自定義字段2的長度為9000字節的示例為例，即MAC帖的 總長度為9038字節，視頻字段長度為9000字節，音頻字段長度為10字節，信息字段長度為4 字節，單帖傳輸時單字節傳輸帶寬為IlOKbps，目標數量為461，k = 110/461 = 0.2386。
[01化]若音頻采樣率為96Kbps，貝。
96，即N=402，因此，在96肺PS音頻采樣率下，需要在461個MAC帖的前402個MAC帖中各填充1 個字節的音頻數據，剩余MC帖中不需要填充音頻數據，其中，MAC帖中音頻字段定義可W如 圖3A所示。
[0106] 若音頻采樣率為29服bps,則
296,即N = 318,因此，在29服bps音頻采樣率下，需要在461個MAC帖的前318個MAC帖中各填 充3個字節的音頻數據，剩余MAC帖中各填充2個字節的音頻數據，其中，MAC帖中音頻字段定 義可W如圖3B所示。
[0107] 通過W上描述可W看出，在本發明實施例提供的技術方案，通過根據MAC帖的總長 度W及預設視頻傳輸效率闊值確定MAC帖中視頻字段的最小長度，并根據MAC帖的總長度W 及預設音頻采樣率闊值確定MAC帖中音頻字段的最小長度，進而，根據MAC帖中自定義字段 的長度、視頻字段的最小長度W及音頻字段的最小長度確定MAC帖中信息字段的最大長度， 從而根據該視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度W及實際傳 輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC帖的自定義字段，并發送給接收端，在利用雙絞線 傳輸高清視頻的基礎上，利用現成的雙絞線實現了音視頻同步傳輸。
[0108] 請參見圖4,為本發明實施例提供的一種音視頻傳輸裝置的結構示意圖，如圖4所 示，該音視頻傳輸裝置可W包括：
[0109] 第一確定單元410,用于根據媒體訪問控制MC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率 闊值確定MAC帖中視頻字段的最小長度，W使視頻傳輸效率大于等于所述預設視頻傳輸效 率闊值；
[0110] 第二確定單元420,用于根據MAC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定MAC帖 中音頻字段的最小長度，W使MC帖對應的音頻采樣率大于等于所述預設音頻采樣率闊值；
[0111] 第S確定單元430,用于根據所述MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長 度W及音頻字段的最小長度確定MC帖中信息字段的最大長度，W使所述視頻字段的長度、 音頻字段的長度W及信息字段的長度=者之和小于等于所述自定義字段的長度;其中，所 述自定義字段為MC帖中除帖間隙、前導碼、帖首定界符SFDW及循環冗余碼校驗CRC四個字 段之外的字段；
[0112] 發送單元440,用于根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字 段的最大長度W及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC帖的自定義字段中，并 發送給接收端。
[0113] 請一并參閱圖5,為本發明實施例提供的另一種音視頻傳輸裝置的結構示意圖，該 實施例在前述圖4所示實施例的基礎上，圖5所示音視頻傳輸裝置中，第二確定單元420可W 包括：
[0114] 第一確定子單元421，用于當音頻傳輸的最小單位為單字節時，根據MAC帖的總長 度W及最大傳輸帶寬確定單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬；
[0115] 第二確定子單元422,用于根據所述預設采樣率闊值與所述單帖傳輸時的單字節 傳輸帶寬，確定MC帖中音頻字段的最小長度。
[0116] 在可選實施例中，所述信息字段包括視頻帖起始標記SOF字段、音頻有效字節數 LOA字段、視頻有效字節數LOV字段、音頻索引號AINDEX字段W及視頻索引號VINDEX字段；
[0117] 其中，所述SOF字段用于標識數據包是否為視頻帖的起始包;所述LOA字段用于標 識音頻字段中的有效字節數;所述LOV字段用于標識視頻字段中的有效字節數;所述AINDEX 字段用于標識音頻采樣率索引；所述VINDEX字段用于標識視頻分辨率索引。
[0118] 請一并參閱圖6,為本發明實施例提供的另一種音視頻傳輸裝置的結構示意圖，該 實施例在前述圖4所示實施例的基礎上，圖6所示音視頻傳輸裝置中，發送單元440可W包 括：
[0119] 第S確定子單元441，用于確定MAC帖中視頻字段、音頻字段W及信息字段的實際 長度；
[0120] 第四確定子單元442,用于根據一帖待傳輸視頻圖像的大小W及MAC帖中視頻字段 的實際長度確定傳輸一帖待傳輸視頻圖像對應所需的MC帖的目標數量；
[0121] 填充子單元443,用于根據實際音頻采樣率將所述一帖待傳輸圖像對應的音頻數 據填充到所述目標數量的MAC帖中，W保證所述一帖待傳輸圖像對應的音頻數據均勻地分 布在所述目標數量的MAC帖中。
[0122] 在可選實施例中，所述填充子單元443,可W具體用于分別在所述目標數量的MAC 帖的前N個MAC帖中各填充M+1個字節的音頻數據，并分別在剩余的MAC帖中各填充M個字節 的音頻數據；
[0123] 其中，M和N通過W下公式確定：
[0124]
[0125] 其中，N為小于等于所述目標數量的正整數，B機為單帖傳輸時的單字節傳輸帶寬， Nt為所述目標數量，S為實際音頻采樣率，
的整數部分。
[0126] 請參見圖7,圖7為本發明實施例提供的一種收發裝置的結構示意圖，其中，該收發 裝置物理層與W太網1000 BaseT標準一致，采用"千兆W太網PHY(即圖7中的第一 W太網PHY 和第二W太網PHY)"、"網絡變壓器（即圖7中的W第一太網變壓器和第二W太網變壓器)"、 "RJ45(-種信息插座連接器)"、"雙絞線"收發音視頻，如圖7所示，該收發裝置中還可W包 括發送端的"第一FPGA(Field-Programmat)Ie Gate Array，現場可編程口陣列r W及接收 端的"第二FPGA";其中：
[0127] 在發送端，對于音視頻源的音視頻信號，第一 FPGA根據圖2所示方法流程所描述的 方式將接收到的音視頻信號封裝到MAC帖中，并進行帖率適配處理后，通過RGMIKReduced Gigabit Media Independent Inte;rface，精簡吉比特介質獨立接口）接口發送至W太網 PHY，通過W太網PHY、W太網變壓器、RJ45和雙絞線傳輸至接收端。
[012引在接收端，MAC帖經過W太網變壓器、W太網PHY后，由W太網PHY通過RGMII接口發 送至第二FPGA，第二FPGA經過MAC層解包、帖率適配等操作后，將得到的音視頻信號發送至 音視頻播放設備上播放。
[0129] 在一種實施例中，請參見圖8，為一種第一FPGA的結構不意圖，如圖8所不，第一 FPGA可W包括視頻采集消隱去除單元、第一孤R(Double Data Rate，雙倍數據速率)視頻緩 存單元、第一帖率適配單元、音頻采集單元、第一RAM(Random-Access Memory，隨機存取存 儲器)音頻緩存單元、音頻采集微調單元、MAC自定義發送單元;其中：
[0130] 視頻采集去消隱單元，用于解析BT1120協議包，并將消隱部分去除，將視頻裸數據 存入DDR視頻緩存單元，W節省雙絞線傳輸帶寬；
[0131] 第一DDR視頻緩存單元，用于緩存視頻裸數據，W及配合第一帖率適配單元實現降 帖率適配；
[0132] 第一帖率適配單元，用于和第一孤R視頻緩存單元一起實現降帖率適配；
[0133] 音頻采集單元，用于實現音頻數據采集，并將采集到的數據存入第一 RAM音頻緩存 單元中；
[0134] 第一 RAM音頻緩存單元，用于結合音頻采樣率微調單元，實現音頻采樣率微調；
[0135] 音頻采樣率微調單元，用于音頻采樣率微調，實現MAC兩側時鐘域差異吸收；
[0136] MAC自定義發送單元，用于按照圖2所示方法流程中的方式將音視頻數據打包，然 后通過RGMII接口發送給FPGA外部W太網PHY。
[0137] 在一種實施例中，請參見圖9,為一種第二FPGA的結構示意圖，如圖9所示，第二 FPGA可W包括MAC自定義解包單元、第二孤R視頻緩存單元、第二帖率適配單元、視頻消隱恢 復單元、第二RAM音頻緩存單元、音頻采樣率適配單元、音頻協議恢復單元、視頻帖率索引表 單元、音頻采樣頻率索引表單元;其中：
[0138] MAC自定義解包單元，用于對接收到的MAC帖進行解包，將視頻數據存入第二DDR視 頻緩存單元，將音頻數據存入第二RAM音頻緩存單元；同時解析出視頻索引號，用于視頻數 據行索引和視頻消隱行索引，并解析出音頻索引號，用于音頻采樣率索引；
[0139] 第二DDR視頻緩存單元，用于緩存視頻裸數據，W及配合第二帖率適配單元實現帖 率提升適配；
[0140] 第二帖率適配單元，用于和第二孤R視頻緩存單元一起實現帖率提升適配；
[0141] 視頻消隱恢復單元，用于根據索引到的消隱行信息恢復出視頻帖消隱數據，并將 有效數據和消隱數據打包成BTl 120協議包發送給FPGA外部；
[0142] 視頻帖率索引表單元，用于存儲視頻帖有效數據行信息和視頻消隱數據行信息， 通過視頻索引號可W索引出兩種行信息；
[0143] 第二RAM音頻緩存單元，用于緩存解包后的音頻數據，結合音頻采樣率適配單元實 現采樣率適配；
[0144] 音頻采樣率適配單元，用于通過索引得到的音頻采樣率恢復出音頻格式；
[0145] 音頻協議恢復單元，用于恢復出I2S(集成電路內置音頻總線)音頻協議；
[0146] 音頻采樣率索引表單元，用于存儲音頻采樣率索引。
[0147] 上述裝置中各個單元的功能和作用的實現過程具體詳見上述方法中對應步驟的 實現過程，在此不再寶述。
[0148] 對于裝置實施例而言，由于其基本對應于方法實施例，所W相關之處參見方法實 施例的部分說明即可。W上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件 說明的單元可W是或者也可W不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可W是或者也可W 不是物理單元，即可W位于一個地方，或者也可W分布到多個網絡單元上。可W根據實際的 需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本發明方案的目的。本領域普通技術人員在不付 出創造性勞動的情況下，即可W理解并實施。
[0149] 由上述實施例可見，通過根據MAC帖的總長度W及預設視頻傳輸效率闊值確定MAC 帖中視頻字段的最小長度，并根據MAC帖的總長度W及預設音頻采樣率闊值確定MAC帖中音 頻字段的最小長度，進而，根據MAC帖中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度W及音頻 字段的最小長度確定MAC帖中信息字段的最大長度，從而根據該視頻字段的最小長度、音頻 字段的最小長度、信息字段的最大長度W及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到 MAC帖的自定義字段，并發送給接收端，在利用雙絞線傳輸高清視頻的基礎上，利用現成的 雙絞線實現了音視頻同步傳輸。
[0150] 本領域技術人員在考慮說明書及實踐運里公開的發明后，將容易想到本發明的其 它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，運些變型、用途或 者適應性變化遵循本發明的一般性原理并包括本發明未公開的本技術領域中的公知常識 或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正范圍和精神由下面的 權利要求指出。
[0151] 應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并 且可W在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。
【主權項】
1. 一種音視頻傳輸方法，其特征在于，包括： 根據媒體訪問控制MAC幀的總長度以及預設視頻傳輸效率閾值確定MAC幀中視頻字段 的最小長度，以使視頻傳輸效率大于等于所述預設視頻傳輸效率閾值； 根據MAC幀的總長度以及預設音頻采樣率閾值確定MAC幀中音頻字段的最小長度，以使 MAC幀對應的音頻采樣率大于等于所述預設音頻采樣率閾值； 根據所述MAC幀中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度以及音頻字段的最小長度 確定MAC幀中信息字段的最大長度，以使所述視頻字段的長度、音頻字段的長度以及信息字 段的長度三者之和小于等于所述自定義字段的長度;其中，所述自定義字段為MAC幀中除幀 間隙、前導碼、幀首定界符SFD以及循環冗余碼校驗CRC四個字段之外的字段； 根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大長度以及實際 傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC幀的自定義字段中，并發送給接收端。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據MAC幀的總長度以及預設音頻采 樣率閾值確定MAC幀中音頻字段的最小長度，包括： 當音頻傳輸的最小單位為單字節時，根據MAC幀的總長度以及最大傳輸帶寬確定單幀 傳輸時的單字節傳輸帶寬； 根據所述預設采樣率閾值與所述單幀傳輸時的單字節傳輸帶寬，確定MAC幀中音頻字 段的最小長度。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息字段包括視頻幀起始標記SOF字 段、音頻有效字節數LOA字段、視頻有效字節數LOV字段、音頻索引號AINDEX字段以及視頻索 引號VINDEX字段； 其中，所述SOF字段用于標識數據包是否為視頻幀的起始包;所述LOA字段用于標識音 頻字段中的有效字節數;所述LOV字段用于標識視頻字段中的有效字節數;所述AINDEX字段 用于標識音頻采樣率索引；所述VINDEX字段用于標識視頻分辨率索引。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述視頻字段的最小長度、音頻 字段的最小長度、信息字段的最大長度以及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到 MAC幀的自定義字段中，包括： 確定MAC幀中視頻字段、音頻字段以及信息字段的實際長度； 根據一幀待傳輸視頻圖像的大小以及MAC幀中視頻字段的實際長度確定傳輸一幀待傳 輸視頻圖像對應所需的MAC幀的目標數量； 根據實際音頻采樣率將所述一幀待傳輸圖像對應的音頻數據填充到所述目標數量的 MAC幀中，以保證所述一幀待傳輸圖像對應的音頻數據均勻地分布在所述目標數量的MAC幀 中。5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據實際音頻采樣率將所述一幀待傳 輸圖像對應的音頻數據填充到所述目標數量的MAC幀中，包括： 分別在所述目標數量的MAC幀的前N個MAC幀中各填充M+1個字節的音頻數據，并分別在 剩余的MAC幀中各填充Μ個字節的音頻數據； 其中，Μ和Ν通過以下公式確定：其中，N為小于或等于所述目標數量的正整數，BWo為單幀傳輸時的單字節傳輸帶寬，Ντ 為所述目標數量，S為實際音頻采樣率6. -種音視頻傳輸裝置，其特征在于，包括： 第一確定單元，用于根據媒體訪問控制MAC幀的總長度以及預設視頻傳輸效率閾值確 定MAC幀中視頻字段的最小長度，以使視頻傳輸效率大于等于所述預設視頻傳輸效率閾值； 第二確定單元，用于根據MAC幀的總長度以及預設音頻采樣率閾值確定MAC幀中音頻字 段的最小長度，以使MAC幀對應的音頻采樣率大于等于所述預設音頻采樣率閾值； 第三確定單元，用于根據所述MAC幀中自定義字段的長度、視頻字段的最小長度以及音 頻字段的最小長度確定MAC幀中信息字段的最大長度，以使所述視頻字段的長度、音頻字段 的長度以及信息字段的長度三者之和小于等于所述自定義字段的長度;其中，所述自定義 字段為MAC幀中除幀間隙、前導碼、幀首定界符SH)以及循環冗余碼校驗CRC四個字段之外的 字段； 發送單元，用于根據所述視頻字段的最小長度、音頻字段的最小長度、信息字段的最大 長度以及實際傳輸需求將待傳輸的音視頻數據填充到MAC幀的自定義字段中，并發送給接 收端。7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二確定單元包括： 第一確定子單元，用于當音頻傳輸的最小單位為單字節時，根據MAC幀的總長度以及最 大傳輸帶寬確定單幀傳輸時的單字節傳輸帶寬； 第二確定子單元，用于根據所述預設采樣率閾值與所述單幀傳輸時的單字節傳輸帶 寬，確定MAC幀中音頻字段的最小長度。8. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信息字段包括視頻幀起始標記S0F字 段、音頻有效字節數L0A字段、視頻有效字節數L0V字段、音頻索引號AINDEX字段以及視頻索 引號VINDEX字段； 其中，所述S0F字段用于標識數據包是否為視頻幀的起始包;所述L0A字段用于標識音 頻字段中的有效字節數;所述L0V字段用于標識視頻字段中的有效字節數;所述AINDEX字段 用于標識音頻采樣率索引；所述VINDEX字段用于標識視頻分辨率索引。9. 根據權利要求6所述裝置，其特征在于，所述發送單元，包括： 第三確定子單元，用于確定MAC幀中視頻字段、音頻字段以及信息字段的實際長度； 第四確定子單元，用于根據一幀待傳輸視頻圖像的大小以及MAC幀中視頻字段的實際 長度確定傳輸一幀待傳輸視頻圖像對應所需的MAC幀的目標數量； 填充子單元，用于根據實際音頻采樣率將所述一幀待傳輸圖像對應的音頻數據填充到 所述目標數量的MAC幀中，以保證所述一幀待傳輸圖像對應的音頻數據均勻地分布在所述 目標數量的MAC幀中。10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于， 所述填充子單元，具體用于分別在所述目標數量的MAC幀的前N個MAC幀中各填充M+1個 字節的音頻數據，并分別在剩余的MAC幀中各填充Μ個字節的音頻數據； 其中，Μ和Ν通過以下公式確定：其中，Ν為小于等于所述目標數量的正整數，BWo為單幀傳輸時的單字節傳輸帶寬，Ντ為 所述目標數量，S為實際音頻采樣率，
【文檔編號】H04N7/10GK105828014SQ201610300043
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】羊海龍, 趙曉云, 孫飛, 孫一飛
【申請人】浙江宇視科技有限公司