CN108449567A - 一种用于传输数字视频的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于传输数字视频的方法，包括：获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。以较低成本长距离传输UHD视频，从而解决现有长距离传输UHD视频的成本高的问题。
Description
技术领域
本申请涉及音视频信号传输领域，具体涉及一种用于传输数字视频的方法及装置。本申请还涉及一种用于接收数字视频的方法及装置。本申请还涉及一种数字视频传输***。
背景技术
UHD视频(Ultra High Definition Television)，指的是分辨率高达3840x2160的超高清视频，通常也简称4k视频。4K超高清显示技术凭借着出色的清晰画质、震撼的临场观感，快速成为市场上热门的高端技术，深受广大消费者喜爱。串行数字接口(SDI，SerialDigital Interface)传输方式因其非压缩图像不失真，低延时，高清晰度等优点，在众多的音视频传输方式中占有一席之地。一般情况采用HDMI(High Definition MultimediaInterface，一种数字化音视频接口规范)、DP(display port，一种高清数字显示接口标准)可以实现短距离传输，信号基本上可以实现音视频同步无延时，损失非常小。但是对于长距离不失真的图像传输，例如，传输4K超高清视频，传输数据量极大，目前采用的技术方案用SDI搭配合适的均衡器(Equalizer)和线缆驱动(CableDriver)传输。
现有的长距离传输UHD视频的技术方案由于需要SDI搭配***均衡器(Equalizer)和线缆驱动(CableDriver)，对超高清视频信号发送接收的芯片要求高，导致成本非常高，这对4K超高清技术推广有较大的阻碍作用。
发明内容
本申请提供一种用于传输数字视频的方法，以解决现有长距离传输UHD视频成本高的问题。
本申请还提供一种用于传输数字视频的装置。
本申请还提供一种用于接收数字视频的方法。
本申请还提供一种用于接收数字视频的装置。
本申请还涉及一种数字视频传输***。
本申请提供一种用于传输数字视频的方法，包括：
获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
可选的，所述根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据，包括：
针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据；
针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据；
针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据；
其中，所述视频预处理数据、所述音频预处理数据以及所述预处理辅助数据，构成了所述预处理数据。
可选的，所述针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据，包括：
采用适于3G发送的采样时钟，针对所述视频预处理数据，进行FIFO异步时钟域有效数据重接收，并压缩视频消隐区，得到同步视频数据；
采用适于3G发送的采样时钟，对所述音频预处理数据和预处理辅助数据进行FIFO异步时钟域转换，得到同步音频数据和同步辅助数据；
其中，所述同步视频数据、所述同步音频数据以及所述同步辅助数据，构成了所述同步时序数据；
其中，所述适于3G发送的采样时钟，是156.6Mhz采样时钟；相应的，所述同轴电缆，是传输带宽为3G的同轴电缆。
可选的，所述通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧，包括：
按照下述行格式的帧结构，对所述同步视频数据、同步音频数据和同步辅助数据进行重封装得到所述视频帧：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据；
其中，在重封装过程中，对所述同步音频数据和同步辅助数据，通过高两位置零的方式标识无效数据。
可选的，所述针对所述视频帧进行加扰编码，包括：
通过使用9次本原多项式X9+X4+1对所述视频帧进行加扰，生成加扰数据；
通过使用X+1生成多项式对所述加扰数据进行不归零反相编码，转换为NRZI编码数据。
可选的，所述针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据，包括：
将4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据转换为4K2K@30fps YCbCr42012bit格式视频数据；
针对所述4K2K@30fps YCbCr420 12bit格式视频数据，进行有效数据位宽扩展，扩展为20bit，生成行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据；
其中，所述4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据，是来自双沿采样并行接口的4K2K@30fps视频源，其有效分辨率3840*2160@30 32bit，采样时钟为148.5Mhz；相应的，所述行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据，其有效分辨率2304*2160@30 20bit，采样时钟为148.5Mhz。
可选的，所述针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据，包括：
针对48Khz采样率的I2S音频源，进行I2S串并转换，生成特定格式音频并行数据；所述特定格式，是指采样率48Khz16bit左右双声道音频格式；
通过增加高位有效数据标识符扩展有效数据位宽的方式，将所述特定格式音频并行数据有效数据位宽扩展为20bit，生成所述音频预处理数据。
可选的，所述针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据，包括：
通过增加高位有效数据标识符将将32bit用户辅助数据的有效数据位宽扩展为两个20bit，生成所述预处理辅助数据。
本申请还提供一种用于接收数字视频的方法，包括：
接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
可选的，所述解扰解码处理，包括：
将所述并行信号，通过使用X+1生成多项式转换位流由NRZI转换为NRZ；
使用9次本原多项式X9+X4+1生成解扰数据。
可选的，所述根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，是指，按照下述行格式所描述的帧结构分离数据：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据，包括：
获取视频帧有效行中开始标头和结束标头之间的数据段，从该数据段分离出有效视频数据作为所述待转换视频数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符的有效音频并行数据作为所述待转换音频并行数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符辅助数据作为所述待转换辅助数据。
可选的，所述针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据，包括：
通过有效数据位宽由20bit扩展为32bit将所述待转换视频数据还原为YCbCr420格式，将YCbCr420格式转换为YCbCr422格式，并采用4K2K@30fps对应的采样时钟针对YCbCr422格式视频数据进行FIFO跨时钟域转换，扩展消隐区，基于标准4K2K帧结构生成4K2K@30fps 16bit的视频数据；
从所述待转换音频并行数据中，根据高位标识获取有效的音频并行数据，基于预设音频采样位时钟进行FIFO跨时钟域转换，再通过并串转换，生成串行I2S音频数据；
从所述待转换辅助数据中，根据高位标识获取有效的辅助数据，作为用户辅助数据。
可选的，所述电信号，是3G同轴电缆传输的电信号；相应的，所述并行数据，是分辨率为2308*2160 20bit采样时钟为156.6Mhz的有效数据；相应的，针对所述待转换视频数据，通过位宽扩展以及视频格式转换，生成有效分辨率为1920*2160@30 32bit采样时钟156.6Mhz的数据，并进一步采用4K2K@30fps对应的148.5Mhz采样时钟进行FIFO跨时钟域转换，扩充消隐区，生成标准4K2K帧结构视频数据。
本申请还提供一种用于传输数字视频的装置，包括：
数据预处理单元，用于获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
同步时序单元，用于针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
帧重封装单元，用于通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
编码发送单元，用于针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
本申请还提供一种用于接收数字视频的装置，包括：
接收解码单元，用于接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
数据分离单元，用于根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
音视频还原单元，用于针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
本申请还提供一种数字视频传输***，包括：所述的用于传输数字视频的装置，和所述的用于接收数字视频的装置。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：
本申请提供的用于传输数字视频的方法及装置，通过获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输，对UHD视频进行数据转换及打包封装实现在3G硬件基础上长距离不失真传输UHD视频，解决了UHD视频长距离传输成本高的问题。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种用于传输数字视频方法的处理流程图；
图2是本申请实施例在发送端部署的一种***的示意图；
图3是本申请实施例在发送端部署的一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图；
图4是本申请实施例提供的用于传输数字视频方法实际部署***所包含的重封装帧结构示意图。
图5是本申请提供的用于接收数字视频的方法的处理流程图；
图6是本申请实施例提供的用于接收数字视频的方法所包括的解码器的流程示意图；
图7是本申请实施例在接收端部署的一种***示意图；
图8是本申请实施例在接收端部署一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图；
图9是根据本申请提供的一种用于传输数字视频的装置示意图；
图10，其示出了根据本申请提供的一种用于接收数字视频的装置示意图；
图11是根据本申请提供的一种数字视频传输***的示意图；
图12是本申请提供的用于传输数字视频的***的一种实际部署结构图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本申请提供一种用于传输数字视频的方法。本申请同时涉及一种用于传输数字视频的装置。本申请还提供一种用于接收数字视频的方法。本申请还提供一种用于接收数字视频的装置。本申请还涉及一种数字视频传输***。在下面的实施例中逐一进行详细说明。
本申请其一实施例提供一种用于传输数字视频的方法。
以下结合图1至图4对本申请实施例提供的一种用于传输数字视频的方法进行说明。其中，图1是本申请实施例提供的一种用于传输数字视频方法的处理流程图；图2是本申请实施例在发送端部署的一种***的示意图；图3是本申请实施例在发送端部署的一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图；图4是本申请实施例提供的用于传输数字视频方法实际部署***所包含的重封装帧结构示意图。
不失真的长距离传输超高清视频对于4k超高清技术推广非常重要，本申请实施例以基于3G带宽传输UHD视频为例对所述用于传输数字视频的方法进行说明。本申请实施例中，采用了目前广泛应用的可编程门阵列(FPGA，即可编程ASIC)中串行解串器(SERDES)基于3G带宽不失真的传输4K2K@30fps超高清视频信号，在3G带宽的硬件基础上传输UHD视频，增加了传输距离，其中，FPGA采用厂商XILINX和LATTICE的器件，打破了现有超高清视频信号传输距离短的限制，选择频率3.132Gbit/s传输时可以在长100米的SDI线缆中稳定传输。另外，也可以定制一对传输4K2K@30fps超高清视频信号的发送接收ASIC芯片(ApplicationSpecific IC，或专用IC芯片)，定制ASIC芯片具备视频、音频、用户辅助数据的用户接口，同时不用提高硬件性能要求，则相比FPGA降低成本，从而可以将超高清视频技术推广到对性价比有要求的消费类领域如视频监控、录播等音视频领域中。
图1所示用于传输数字视频的方法，包括：步骤S101至S104。
步骤S101，获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据。
本步骤的目的是，对由视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据构成的视频数据进行预处理，为进一步进行异步域时钟转换准备好预处理数据。优选的，所述视频源裸数据和所述音频源是基于数字技术记录的视频信息，具体为通过视频采集卡对模拟视频信号进行转换后得到并保存的数字信号。
本申请实施例中，是对UHD数字音视频进行传输，包括通过4k设备摄像头捕获高分辨率UHD图像并将每帧图像转换UHD视频格式按照一定规则存储从而得到UHD视频源裸数据；通过音频采集电路，例如麦克风，以一定的采样频率得到模拟音频信号，并转换为数字信号存储为I2S音频数据；所谓用户辅助数据，指在主体音视频数据处理中具有辅助作用的数据，它不构成音视频数据处理的主要实体，例如，传输视频时用于在发送端芯片和接收端芯片之间通信的数据。
具体的，所述根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据，包括：
针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据；
针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据；
针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据；
其中，所述视频预处理数据、所述音频预处理数据以及所述预处理辅助数据，构成了所述预处理数据。
本申请实施例中的视频源裸数据，是4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式的视频数据，其来自双沿采样并行接口的4K2K@30fps视频源，有效分辨率3840*2160@30 32bit，采样时钟为148.5Mhz；针对上述视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据，具体包括下述处理：
将4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据转换为4K2K@30fpsYCbCr42012bit格式视频数据；
针对所述4K2K@30fps YCbCr420 12bit格式视频数据，进行有效数据位宽扩展，扩展为20bit，生成行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据。
由上述处理所得到的视频预处理数据，其有效分辨率为2304*2160@3020bit，采样时钟为148.5Mhz，其中行有效数据为2304*20bit。
本申请实施例中的音频源，是48Khz采样率I2S音频数据；所谓I2S(InterICSound，或集成电路内置音频)，是数字音频设备之间的音频数据传输的一种标准，广泛应用于各种多媒体***，采用沿独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免因时差诱发的失真，从而不用购买抵抗音频抖动的专门设备。具体的，针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据，包括：
针对48Khz采样率的I2S音频源，进行I2S串并转换，生成特定格式音频并行数据；所述特定格式，是指采样率48Khz16bit左右双声道音频格式；
通过增加高位有效数据标识符扩展有效数据位宽的方式，将所述特定格式音频并行数据有效数据位宽扩展为20bit，生成所述音频预处理数据。
另外，本申请实施例中，还针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据，具体包括：
通过增加高位有效数据标识符将32bit用户辅助数据的有效数据位宽扩展为两个20bit，生成所述预处理辅助数据。
步骤S102，针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据。
本步骤的目的是，针对步骤S101中得到的预处理数据，进行异步时钟域转换生成同步时序数据。
由于采集的视频源裸数据、音频源和用户辅助数据，可能来自不同的IC芯片，有不同的时钟来源，不同的时钟域有不同的时钟频率和时钟相位，因此经过预处理得到的这些音视频数据需要进行同步时序，保证在不同的时钟域进行准确传输。
本申请实施例中，针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据，具体包括：
采用适于3G发送的采样时钟，针对所述视频预处理数据，进行FIFO异步时钟域有效数据重接收，并压缩视频消隐区，得到同步视频数据；
采用适于3G发送的采样时钟，对所述音频预处理数据和预处理辅助数据进行FIFO异步时钟域转换，得到同步音频数据和同步辅助数据；
其中，所述同步视频数据、所述同步音频数据以及所述同步辅助数据，构成了所述同步时序数据；
其中，所述适于3G发送的采样时钟，是156.6Mhz采样时钟；相应的，所述同轴电缆，是3G同轴电缆，即传输带宽为3Gbps的同轴电缆，例如采用75欧姆同轴电缆，可用于传输未压缩高清数字视频信号。
所述FIFO异步时钟域转换，是指，采用FIFO(First in First out)方式对周期和相位独立且不同的多个时钟域之间的数据进行时序同步。
步骤S103，通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧。
本步骤的目的是，针对步骤S102处理得到的音视频数据，按照预定格式的帧结构封装成视频帧。
本申请实施例中，是按照图4所示的以行格式表示的帧结构封装视频帧。具体的，所述通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧，包括：
按照下述行格式的帧结构，对所述同步视频数据、同步音频数据和同步辅助数据进行重封装得到所述视频帧：结束标头28、消隐区29、开始标头30、有效视频数据31、音频数据32、用户辅助数据33；封装后的视频帧以二进制数据码流进行传输。
需要注意的是，在重封装过程中，对所述同步音频数据和同步辅助数据，通过高两位置零的方式标识无效数据。
步骤S104，针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
本步骤的目的是，将步骤S103生成的视频帧，加扰编码并且转换为串行信号，通过同轴电缆传输。
本申请实施例中，使用本原多项式针对所述视频帧加扰，使用生成多项式对加扰后的数据进行不归零反相编码，以保证传输的可靠性，具体的包括下述处理：
通过使用9次本原多项式X9+X4+1对所述视频帧进行加扰，生成加扰数据；
通过使用X+1生成多项式对所述加扰数据进行不归零反相编码(NRZI，或Nonreturn to zero-inverted code)，转换为NRZI编码数据。
需要说明的时，加扰使用的多项式和编码使用的多项式不限于上述多项式，上述多项式是优选的。此外，发送时的加扰编码的步骤可以为先加扰后编码，也可以为先编码后加扰，相应的，接收后提取编码前数据的处理步骤为发送时编码步骤顺序相反，但是加扰多项式和解扰多项式相同，编码多项式和解码多项式相同。例如，发送时先编码后加扰，则接收时为先解扰再解码。
本申请实施例中，使用本原多项式构造M序列发生器，产生M序列对音视频数据加扰，所谓加扰，是数字通信中信息流经过编码处理后可能出现连续“0”或连续“1”，破坏了“0”码和“1”码的平衡，将影响位同步的建立和保持，因此通过加入一个伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱处理，即为加扰，一般用M序列加扰。
所述NRZI编码，是编码后电平只有正负电平之分，没有零电平，是不归零编码，使用电平的一次翻转表示逻辑0，与前一个电平相同表示逻辑1，本申请实施例中，是使用生成多项式X+1对要进行防错处理的二进制音视频数据码流进行转换，然后在接收方按照与发送方相同的多项式再次进行转换，校验接收到的二进制码流的正确性。
经过加扰编码后的音视频数据，进一步进行并串转换，将并行信号转换成串行信号，例如使用设计传输带宽为3.2Gbit/s～3.5Gbit/s的串行器进行加串，加串后通过电缆驱动器将所述串行信号发送到3G同轴电缆进行传输。
本申请实施例所述的用于传输数字视频的方法主要部署在UHD视频发送端，参见图2和图3，图2是本申请实施例在发送端部署的一种***的示意图；图3是本申请实施例在发送端部署的一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图。
图2所示的本申请实施例在发送端部署的一种***，作为UHD视频发送端，包括：视频数据预处理单元3、异步时钟域转换单元4、音频串并转换单元5、帧结构重封装单元6、编码器单元7、加串器发送单元8。所述视频数据预处理单元3将视频源裸数据进行格式转换并重新打包；所述音频串并转换单元5将音频源进行I2S转音频并行数据；所述异步时钟域转换单元4将音频串并转换单元5已转为并行的音频数据，用户辅助数据，以及所述视频数据预处理单元3重打包的视频数据进行时钟域异步转换和压缩视频消隐区；所述帧结构重封装单元6将异步时钟域转换单元转换过的视频、音频、用户数据进行整合并重新帧结构封装；所述编码器单元7将新封装的视频帧进行加扰编码；所述加串器发送单元8将编码后的并行数据转为串行信号经电缆驱动器发送到传输3G带宽的同轴电缆上。具体的，所述视频数据预处理单元3将视频源裸数据进行格式转换是将4K2K@30fps视频源格式YCbCr42216bit转为YCbCr420 12bit；所述视频数据预处理单元3将已格式转换过的视频数据进行重新打包是将4K2K@30fps YCbCr420 12bit视频数据进行有效数据位宽扩展到20bit，经格式转换的视频数据，行有效数据由3840*12bit变为2304*20bit。所述异步时钟域转换单元4将已重打包的视频数据进行时钟域异步转换和压缩视频消隐区是为了能通过3G发送而选择对应采样时钟进行异时钟域有效数据重接收，裁剪压缩视频消隐区；所述异步时钟域转换单元4将音频串并转换单元已转为并行的音频数据，用户辅助数据进行异步时钟域转换是先把并行音频数据和用户辅助数据通过增加高位有效数据标识符的方法将位宽扩展为数个20bit数据单元，再选择对应采样时钟进行异时钟域转换。
图3是本申请实施例在发送端部署的一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图，包括：
来自双沿采样并行接口的4K2K@30fps视频源有效分辨率3840*2160@3032bit采样时钟为148.5Mhz，经YCbCr422转YCbCr420 14和有效数据位宽扩展18处理后输出视频有效分辨率2304*2160@30 20bit采样时钟为148.5Mhz；
FIFO异步域转换压缩行消隐区19采用156.6Mhz的采样时钟接收有效数据同时压缩行消隐区，Htotal(水平显示像素)由4400变为2320，Vtotal(垂直显示像素)保持不变；
音频源I2S 48K采样率进行I2S串行转并行信号15得到采样率48K，16bit的左右两个声道，再增加高位有效数据标识符位宽扩展16到20bit位宽，增加的有效数据标识符后的数据组成以bit位表示为{1，0，有效声道数据高八位，1，0，有效声道数据低八位}，最后用采样频率156.6Mhz的时钟进行FIFO异步域转换17进行异步时钟域转换；
对32bit的用户辅助数据通过增加高位有效数据标识符位宽扩展16处理到两个20bit位宽，并用采样频率156.6Mhz的时钟进行FIFO异步域转换17进行异步时钟域转换。
帧结构重封装20将从FIFO异步域转换过来的视频数据，音频数据，用户辅助数据进行帧结构重封装，其中封装的音频数据和用户辅助数据区域，因其原先有效数据速率相对156.6Mhz的采样较慢，对该区域无效数据通过置零高两位加以区别；
编码串行器21将重封装帧有效分辨率2308*2160 20bit采样时钟156.6Mhz进行加扰编码和并串转换经电缆驱动器发送到传输3.132Gbit/s带宽的同轴电缆上。
与本申请提供的一种用于传输数字视频的方法的实施例相对应，并以其为基础，本申请还提供了一种用于接收数字视频的方法。
以下结合图5至图8对本申请其一实施例提供的一种用于接收数字视频的方法进行说明。其中，图5是本申请提供的用于接收数字视频的方法的处理流程图；图6是本申请实施例提供的用于接收数字视频的方法所包括的解码器的流程示意图；图7是本申请实施例在接收端部署的一种***示意图；图8是本申请实施例在接收端部署一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图。
由于本实施例以上述实施例为基础，所以描述得比较简单，相关的部分请参见上述实施例的对应说明即可。
图5所示的用于接收数字视频的方法，包括：
步骤S501，接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据。
本步骤的目的是，对接收到的音视频电信号进行串并转换以及解扰解码处理成并行数据，一般按照其被发送到同轴电缆传输前的加串及加扰编码处理过程的逆过程处理。
本申请实施例中，接收的3G同轴电缆上传输的NRZI编码的UHD视频的电信号，所述电信号为串行信号，经过解串器处理后转换成并行信号，采用的解串器的设计传输带宽为3.2Gbit/s～3.5Gbit/s。解串后的并行信号进入解扰解码处理过程，采用与发送时加扰编码的拟过程但是相同的多项式进行相应处理从而提取编码前数据，具体包括：
将所述并行信号，通过使用X+1生成多项式转换位流由NRZI转换为NRZ；
使用9次本原多项式X9+X4+1生成解扰数据。
需要说明的时，如果发送时的加扰编码的步骤为先加扰后编码，则接收后提取编码前数据则为先解码再解扰；如果发送时的加扰编码的步骤为先编码后加扰，则接收后提取编码前数据则为先解扰再解码，解扰使用的多项式和加扰使用的多项式保持一致，解码使用的多项式和编码使用的多项式保持一致。
图6示出了本申请实施例中所采用的解码器的流程，其具体实现步骤包括：
将解串后的并行数据d[19:0]和其前一个时钟周期锁存数据prev_d[19:0]进行拼接，拼接为{d[18:0],prev_d[19]}，得到数据add_d[19:0]；
进行NRZI到NRZ转换，将d[19:0]和add_d[19:0]位异或得到nrz[19:0]；
将nrz[19:0]和其前一个时钟周期锁存数据prev_nrz[19:0]进行拼接{nrz[19:0],prev_nrz[19:11]}，得到数据add_nrz[28:0]；让i从0到19，将add_nrz[i]，add_nrz[i+4]，add_nrz[i+9]进行位异或，得到已解扰解码数据desc_q[19:0]。
所谓NRZ(或Non-Return to Zero)，是对数字信号的不归零编码，这种编码式是一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性编码)，或者发出正电流或负电流(双极性)表示数字信号的0或1，每一位编码占用全部码元宽度。
步骤S502，根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据。
本步骤的目的是，从解扰解码后获得的并行数据中分离视频数据、音频数据及辅助数据，以备进一步还原成发送时初始的UHD视频所包含的数据。
本申请实施例中，解扰解码后获得的编码前数据是视频帧数据，其帧结构以行格式表示各部分，包括：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据，这要和发送时编码前的视频帧结构保持一致。具体的，根据预设帧结构，从所述并行数据中按照上述述行格式所描述的帧结构分离数据，包括：
获取视频帧有效行中开始标头和结束标头之间的数据段，从该数据段分离出有效视频数据作为所述待转换视频数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符的有效音频并行数据作为所述待转换音频并行数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符辅助数据作为所述待转换辅助数据。
步骤S503，针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
本步骤的目的是，将从视频帧中分离出的视频数据、音频数据及辅助数据还原成发送前采集的初始的UHD视频所包含的数据，例如视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据。
本申请实施例中，采用和发送时对采集的初始的UHD视频所包含的数据进行异步时钟域转换、格式转换、位宽调整等相对应的过程进行处理。其中，针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据，具体包括：
通过有效数据位宽由20bit扩展为32bit将所述待转换视频数据还原为YCbCr420格式，将YCbCr420格式转换为YCbCr422格式，并采用4K2K@30fps对应的采样时钟针对YCbCr422格式视频数据进行FIFO跨时钟域转换，扩展消隐区，基于标准4K2K帧结构生成4K2K@30fps 16bit的视频数据；
从所述待转换音频并行数据中，根据高位标识获取有效的音频并行数据，基于预设音频采样位时钟进行FIFO跨时钟域转换，再通过并串转换，生成串行I2S音频数据；
从所述待转换辅助数据中，根据高位标识获取有效的辅助数据，作为用户辅助数据。
例如，从3G同轴电缆接收到传输的电信号是2308*2160 20bit采样时钟为156.6Mhz的视频帧在加串加扰编码后的电信号；
相应的，进行解串解扰解码后获得的并行数据是分辨率为2308*2160 20bit采样时钟为156.6Mhz的有效数据；
相应的，针对所述待转换视频数据，通过位宽扩展以及视频格式转换，生成有效分辨率为1920*2160@30 32bit采样时钟156.6Mhz的数据，并进一步采用4K2K@30fps对应的148.5Mhz采样时钟进行FIFO跨时钟域转换，扩充消隐区，生成标准4K2K帧结构视频数据。
另外，为降低UHD发送接收成本，可以定制一对传输4K2K@30fps超高清视频信号的发送接收ASIC芯片，该定制芯片具备视频、音频、用户辅助数据的用户接口，为可靠传输采用NRZI编码，通过3G同轴电缆传输。由于不要求较高的硬件性能，则对比同档次的FPGA芯片能提高性价比，并且对4K2K@30fps超高清视频信号传输距离可以达到100米以上，适于在性价比要求高的场景推广使用，例如安防监控行业。
本申请实施例所述的用于接收数字视频的方法主要部署在UHD视频接收端，参见图7和图8，图7是本申请实施例在接收端部署的一种***示意图；图8是本申请实施例在接收端部署一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图。
图7所示的本申请实施例在接收端部署的一种***，作为UHD视频接收端，包括：解串器接收单元9、解码器单元10、数据分离单元11、视频数据格式还原单元12、音频数据并串转换单元13。所述解串器接收单元9将同轴电缆的电信号经均衡器接收后进行解串；所述解码器单元10将解串后的并行数据进一步解扰解码；所述数据分离单元11将已解串解扰的并行信号进行视频数据，音频数据，用户辅助数据分离；所述视频数据格式还原单元12将数据分离单元11中分离出来的已打包视频信号进行数据结构还原，帧结构还原；所述音频数据并串转换单元13将数据分离单元11分离出来的有效并行音频数据进行并串转换为I2S音频数据。其中，所述的数据分离单元11根据视频帧在有效行中提取开始标头和结束标头之间的数据，将视频数据分离出来；是在视频帧有效行中，提取出有高位有效标识符的有效音频数据和用户辅助数据。
图8所示的本申请实施例在接收端部署一种***的具体音视频数据格式转换及数据流向图，包括：
解串解码器22将同轴电缆的3G电信号经均衡器接收后进行解串解扰；
数据分离23从解串器20解串解码获取的视频帧中提取有效视频数据、音频数据以及辅助数据，以备进一步还原成发送时获取的初始的UHD视频源数据(例如4K2K标准帧)、音频源数据(例如串行音频I2S)以及用户辅助数据；
视频数据位宽扩展YCbCr420转YCbCr422双像素单节拍24将有效视频数据进行位宽扩展并还原YCbCr422的视频格式，得到视频有效分辨率为1920*2160@3032bit采样时钟156.6Mhz；
视频数据跨时钟域转换FIFO 26采用4K2K@30fps对应的采样时钟读取FIFO内视频数据并扩展消隐区还原4K2K标准帧结构；
提取高位有效标识符的有效数据25将从数据分离23提取出来的音频数据和用户辅助数据，根据高位标识分离出有效的音频数据和用户辅助数据；
音频跨时钟域转换FIFO并串转换27将通过高位标识提取出来的有效音频数据用对应音频采样位时钟进行读取并进行并串转换为串行音频I2S。
与本申请提供的一种用于传输数字视频的方法的实施例相对应，本申请还提供了一种用于传输数字视频的装置。
参照图9，其示出了根据本申请提供的一种用于传输数字视频的装置示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关的部分请参见方法实施例的对应说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
本申请实施例提供的一种用于传输数字视频的装置，包括：
数据预处理单元901，用于获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
同步时序单元902，用于针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
帧重封装单元903，用于通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
编码发送单元904，用于针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
可选的，所述数据预处理单元901，包括：
视频源预处理子单元，用于针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据；
音频源预处理子单元，用于针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据；
辅助数据预处理子单元，用于针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据；
其中，所述视频预处理数据、所述音频预处理数据以及所述预处理辅助数据，构成了所述预处理数据。
可选的，所述同步时序单元902，具体用于：
采用适于3G发送的采样时钟，针对所述视频预处理数据，进行FIFO异步时钟域有效数据重接收，并压缩视频消隐区，得到同步视频数据；
采用适于3G发送的采样时钟，对所述音频预处理数据和预处理辅助数据进行FIFO异步时钟域转换，得到同步音频数据和同步辅助数据；
其中，所述同步视频数据、所述同步音频数据以及所述同步辅助数据，构成了所述同步时序数据；
其中，所述适于3G发送的采样时钟，是156.6Mhz采样时钟；相应的，所述同轴电缆，是传输带宽为3G的同轴电缆。
可选的，所述帧重封装单元903，具体用于：
按照下述行格式的帧结构，对所述同步视频数据、同步音频数据和同步辅助数据进行重封装得到所述视频帧：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据；
其中，在重封装过程中，对所述同步音频数据和同步辅助数据，通过高两位置零的方式标识无效数据。
可选的，所述编码发送单元904，包括加扰编码子单元，用于：
通过使用9次本原多项式X9+X4+1对所述视频帧进行加扰，生成加扰数据；
通过使用X+1生成多项式对所述加扰数据进行不归零反相编码，转换为NRZI编码数据。
可选的，所述视频源预处理子单元，具体用于：
将4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据转换为4K2K@30fps YCbCr42012bit格式视频数据；
针对所述4K2K@30fps YCbCr420 12bit格式视频数据，进行有效数据位宽扩展，扩展为20bit，生成行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据；
其中，所述4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据，是来自双沿采样并行接口的4K2K@30fps视频源，其有效分辨率3840*2160@30 32bit，采样时钟为148.5Mhz；相应的，所述行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据，其有效分辨率2304*2160@30 20bit，采样时钟为148.5Mhz。
可选的，所述音频源预处理子单元，具体用于：
针对48Khz采样率的I2S音频源，进行I2S串并转换，生成特定格式音频并行数据；所述特定格式，是指采样率48Khz16bit左右双声道音频格式；
通过增加高位有效数据标识符扩展有效数据位宽的方式，将所述特定格式音频并行数据有效数据位宽扩展为20bit，生成所述音频预处理数据。
可选的，所述辅助数据预处理子单元，具体用于：
通过增加高位有效数据标识符将将32bit用户辅助数据的有效数据位宽扩展为两个20bit，生成所述预处理辅助数据。
与本申请提供的一种用于接收数字视频的方法的实施例相对应，本申请还提供了一种用于接收数字视频的装置。
参照图10，其示出了根据本申请提供的一种用于接收数字视频的装置示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关的部分请参见方法实施例的对应说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
本申请实施例提供的一种用于接收数字视频的装置，包括：
接收解码单元1001，用于接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
数据分离单元1002，用于根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
音视频还原单元1003，用于针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
可选的，所述接收解码单元1001，包括解扰解码子单元，用于：
将所述并行信号，通过使用X+1生成多项式转换位流由NRZI转换为NRZ；
使用9次本原多项式X9+X4+1生成解扰数据。
可选的，所述数据分离单元1002，用于：按照下述行格式所描述的帧结构分离数据：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据；包括：
视频数据分离子单元，用于获取视频帧有效行中开始标头和结束标头之间的数据段，从该数据段分离出有效视频数据作为所述待转换视频数据；
音频数据分离子单元，用于从该数据段中分离出有高位有效标识符的有效音频并行数据作为所述待转换音频并行数据；
辅助数据分离子单元，用于从该数据段中分离出有高位有效标识符辅助数据作为所述待转换辅助数据。
可选的，所述音视频还原单元1003，包括：
视频还原子单元，用于通过有效数据位宽由20bit扩展为32bit将所述待转换视频数据还原为YCbCr420格式，将YCbCr420格式转换为YCbCr422格式，并采用4K2K@30fps对应的采样时钟针对YCbCr422格式视频数据进行FIFO跨时钟域转换，扩展消隐区，基于标准4K2K帧结构生成4K2K@30fps 16bit的视频数据；
音频还原子单元，用于从所述待转换音频并行数据中，根据高位标识获取有效的音频并行数据，基于预设音频采样位时钟进行FIFO跨时钟域转换，再通过并串转换，生成串行I2S音频数据；
辅助数据还原子单元，用于从所述待转换辅助数据中，根据高位标识获取有效的辅助数据，作为用户辅助数据。
可选的，所述电信号，是3G同轴电缆传输的电信号；相应的，所述并行数据，是分辨率为2308*2160 20bit采样时钟为156.6Mhz的有效数据；相应的，针对所述待转换视频数据，通过位宽扩展以及视频格式转换，生成有效分辨率为1920*2160@30 32bit采样时钟156.6Mhz的数据，并进一步采用4K2K@30fps对应的148.5Mhz采样时钟进行FIFO跨时钟域转换，扩充消隐区，生成标准4K2K帧结构视频数据。
以上述实施例为基础，本申请还提供一种数字视频传输***。
以下结合图11至12对本申请实施例提供的数字视频传输***进行说明，其中，图11是根据本申请提供的一种数字视频传输***的示意图；图12是本申请提供的数字视频传输***的一种实际部署结构图。由于本实施例以上述实施例为基础，所以描述得比较简单，相关的部分请参见上述实施例的对应说明即可。
图11所示的数字视频传输***，包括：所述的用于传输数字视频的装置1101，和所述的用于接收数字视频的装置1102。其中，
所述的用于传输数字视频的装置1101，包括：
数据预处理单元，用于获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
同步时序单元，用于针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
帧重封装单元，用于通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
编码发送单元，用于针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
所述的用于接收数字视频的装置1102，包括：
接收解码单元，用于接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
数据分离单元，用于根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
音视频还原单元，用于针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
本申请实施例中，所述的用于传输数字视频的装置1101，部署于UHD视频发送端，例如，可以是但不限于安防监控的UHD视频采集盒，对采集到的UHD视频数据包括视频源裸数据、音频源、用户辅助数据，进行格式转换、异步域时钟域转换以及位宽调整、重新封装视频帧、再对视频帧进行加串加扰编码后在3G同轴电缆发送到所述的用于接收数字视频的装置1102；所述的用于接收数字视频的装置1102部署于UHD视频接收端，例如，可以是但不限于安防监控的数据中心服务器，接收通过3G同轴电缆发送的来自所述的用于传输数字视频的装置1101发送的电信号，经过解串、解扰、解码一系列处理提取编码前的数据，再经过跨时钟域转换、格式转换还原成发送前采集到的包括视频源裸数据、音频源及用户辅助数据的UHD视频。本申请实施例实际部署的另一种***结构图见图12。另外，所述数字视频传输***也可以为录播等音视频领域提供超高清视频信号的传输。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (16)
1.一种用于传输数字视频的方法，其特征在于，包括：
获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据，包括：
针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据；
针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据；
针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据；
其中，所述视频预处理数据、所述音频预处理数据以及所述预处理辅助数据，构成了所述预处理数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据，包括：
采用适于3G发送的采样时钟，针对所述视频预处理数据，进行FIFO异步时钟域有效数据重接收，并压缩视频消隐区，得到同步视频数据；
采用适于3G发送的采样时钟，对所述音频预处理数据和预处理辅助数据进行FIFO异步时钟域转换，得到同步音频数据和同步辅助数据；
其中，所述同步视频数据、所述同步音频数据以及所述同步辅助数据，构成了所述同步时序数据；
其中，所述适于3G发送的采样时钟，是156.6Mhz采样时钟；相应的，所述同轴电缆，是传输带宽为3G的同轴电缆。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧，包括：
按照下述行格式的帧结构，对所述同步视频数据、同步音频数据和同步辅助数据进行重封装得到所述视频帧：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据；
其中，在重封装过程中，对所述同步音频数据和同步辅助数据，通过高两位置零的方式标识无效数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述视频帧进行加扰编码，包括：
通过使用9次本原多项式X9+X4+1对所述视频帧进行加扰，生成加扰数据；
通过使用X+1生成多项式对所述加扰数据进行不归零反相编码，转换为NRZI编码数据。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对视频源裸数据进行格式转换并重新打包生成视频预处理数据，包括：
将4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据转换为4K2K@30fps YCbCr420 12bit格式视频数据；
针对所述4K2K@30fps YCbCr420 12bit格式视频数据，进行有效数据位宽扩展，扩展为20bit，生成行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据；
其中，所述4K2K@30fpsYCbCr422 16bit格式视频源裸数据，是来自双沿采样并行接口的4K2K@30fps视频源，其有效分辨率3840*2160@30 32bit，采样时钟为148.5Mhz；相应的，所述行有效数据为2304*20bit的视频预处理数据，其有效分辨率2304*2160@30 20bit，采样时钟为148.5Mhz。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对音频源进行I2S串并转换以及有效数据位扩展生成音频预处理数据，包括：
针对48Khz采样率的I2S音频源，进行I2S串并转换，生成特定格式音频并行数据；所述特定格式，是指采样率48Khz16bit左右双声道音频格式；
通过增加高位有效数据标识符扩展有效数据位宽的方式，将所述特定格式音频并行数据有效数据位宽扩展为20bit，生成所述音频预处理数据。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对用户辅助数据进行有效数据位宽扩展生成预处理辅助数据，包括：
通过增加高位有效数据标识符将将32bit用户辅助数据的有效数据位宽扩展为两个20bit，生成所述预处理辅助数据。
9.一种用于接收数字视频的方法，其特征在于，包括：
接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述解扰解码处理，包括：
将所述并行信号，通过使用X+1生成多项式转换位流由NRZI转换为NRZ；
使用9次本原多项式X9+X4+1生成解扰数据。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，是指，按照下述行格式所描述的帧结构分离数据：结束标头、消隐区、开始标头、有效视频数据、音频数据、用户辅助数据，包括：
获取视频帧有效行中开始标头和结束标头之间的数据段，从该数据段分离出有效视频数据作为所述待转换视频数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符的有效音频并行数据作为所述待转换音频并行数据；
从该数据段中分离出有高位有效标识符辅助数据作为所述待转换辅助数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据，包括：
通过有效数据位宽由20bit扩展为32bit将所述待转换视频数据还原为YCbCr420格式，将YCbCr420格式转换为YCbCr422格式，并采用4K2K@30fps对应的采样时钟针对YCbCr422格式视频数据进行FIFO跨时钟域转换，扩展消隐区，基于标准4K2K帧结构生成4K2K@30fps16bit的视频数据；
从所述待转换音频并行数据中，根据高位标识获取有效的音频并行数据，基于预设音频采样位时钟进行FIFO跨时钟域转换，再通过并串转换，生成串行I2S音频数据；
从所述待转换辅助数据中，根据高位标识获取有效的辅助数据，作为用户辅助数据。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述电信号，是3G同轴电缆传输的电信号；相应的，所述并行数据，是分辨率为2308*2160 20bit采样时钟为156.6Mhz的有效数据；相应的，针对所述待转换视频数据，通过位宽扩展以及视频格式转换，生成有效分辨率为1920*2160@30 32bit采样时钟156.6Mhz的数据，并进一步采用4K2K@30fps对应的148.5Mhz采样时钟进行FIFO跨时钟域转换，扩充消隐区，生成标准4K2K帧结构视频数据。
14.一种用于传输数字视频的装置，其特征在于，包括：
数据预处理单元，用于获取视频源裸数据、音频源以及用户辅助数据，根据预定转换方式进行预处理生成预处理数据；
同步时序单元，用于针对所述预处理数据，基于预定采样时钟进行异步时钟域转换生成同步时序数据；
帧重封装单元，用于通过对所述同步时序数据进行帧结构重封装生成视频帧；
编码发送单元，用于针对所述视频帧进行加扰编码，并将编码后的数据进行并串转换，生成串行信号，通过电缆驱动器将所述串行信号发送到同轴电缆进行传输。
15.一种用于接收数字视频的装置，其特征在于，包括：
接收解码单元，用于接收同轴电缆的电信号，进行串并转换生成并行信号，针对所述并行信号进行解扰解码处理，生成并行数据；
数据分离单元，用于根据预设帧结构，从所述并行数据中分离出待转换数据，包括待转换视频数据、待转换音频并行数据以及待转换辅助数据；
音视频还原单元，用于针对所述待转换数据进行跨时钟域转换，并基于预设转换方式还原生成对应的视频数据、I2S音频数据和用户辅助数据。
16.一种数字视频传输***，其特征在于，包括：权利要求14所述的用于传输数字视频的装置，和权利要求15所述的用于接收数字视频的装置。
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