以AVT技术引领高速数据传输“芯”潮

1 InfoComm展会AVT再现风采

近几年来，无论是InfoComm中国展会，还是美国展会，都出现天津瑞发科半导体技术有限公司（Norelsys）的AVT标志。这是一项具有中国自主知识产权的先进视频传输技术，即Advanced Video Transport的简称。由于“新冠肺炎”疫情而延期的InfoComm China 2020终于在9月最后三天在北京的国家会议中心隆重开展，可算是“双节”前的一次行业巡礼。瑞发科的展台格外引人注目，观者络绎不绝（图1）。

图1 瑞发科的展台

瑞发科副总裁王立新全程参与展会，在展位与行业客户进行会谈，并进行技术交流。本人对他做了现场采访，请他畅谈AVT近年来所取得的丰硕成果，并展望未来的发展和愿景。

图2 AVT高清视频及USB2.0延长器芯片及解决方案发展历程

2 AVT助力超高清4K视频应用的精彩：

醒目的AVTuHD商标，这也是瑞发科此次参展最大的亮点。与以往的展板风格不同，主展板是一张十年跨度的AVT系列芯片组发展规划（Roadmap）和历程图，以及对应行业应用和解决方案的一览表，其中也包括USB2.0延长器系列芯片，如图2所示。这是“十年磨一剑”成果最全面的展示，代表着国产芯片在高速数据传输领域的具有的领先水平。

超高清4K视频应用已经成为潮流，其中的驱动来自4K摄像机的普及。目标应用主要是数字录播和视频会议，其图像分辨率为3840×2160 @ 60 Hz或2560×1440 @ 144 Hz，瑞发科对应提供的芯片型号为NS5734和NS5735，前者是发送Tx，后者是接收Rx，应用框图如图3所示。面向更高的8K超高清分辨率7680×4320 @60 Hz也在规划之中，所以AVT已经跃居为AVTuHD，同时注册的商标还有AVToE，即支持通过以太网传输的AVT技术。王立新指出，通过所掌握的视频压缩算法优势及Serdes领先技术，具有自主知识产品的AVT技术及芯片组已为国际和国内大量客户所采用。目前基于AVT的芯片组可以支持HDMI或DP延长应用，采用同轴线缆或一对双绞线，即可传输超高清数字视频信号达到100 m距离，且信号视觉无损，传输延时仅1~2 ms。结合USB2.0延长器芯片NS1021，可全方位满足KVM的系统需求，可以拓展的应用为PRO-AV、大屏幕拼接和超高清投影机等。

在同场的展商中，采用瑞发科公司技术和芯片的厂商有同场参展的视频会议终端厂商罗技（Logitech）和亿联（Yealink），及超高清4K摄像机厂商维海德（VHD）和金九天视（J-jts）。中庆时代（Zonekey）的数字录播、小鸟科技（Digibird）的大屏拼接系统，都已经成功采用AVT芯片组，并投入量产。

图3 AVT超高清视频/USB2.0高性能传输应用参考框图

3 AVT在车载视频应用上全面出彩

AVT不仅在数字媒体应用上取得傲人的业绩，在高清视频传输车载应用中也有不俗的表现。对于车载系统方案指标要求的要求极高，主要表现为以下几点。

● 图像低延迟，视觉无损数字传输，不影响ADAS视频分析算法，且不依赖于线材、连接器、安装工艺、使用环境等。

● 图像质量不受电磁干扰影响，能够通过各车厂测试标准，兼容多种线材与连接器，以确保可靠性与兼容性。

● 低线材与连接器成本，低系统设计复杂性，兼顾小车与大车。

● 低功耗，一般采用18 mm×18 mm摄像头，可适应75~85 ℃环境温度。

● 分辨率和帧率支持显示端4K60Hz，摄像头4K30Hz，也支持非标准分辨率。

● 支持POC，并支持双向控制信号传输。这无疑是对高速数据传输芯片严苛的考验，所幸基

于AVT技术的芯片组可以很好地满足上述所有需求。王立新谈到，业界也将AVT视为低频LVDS解决方案，多家车厂经过严密的评估和严格的测试，均认可AVT技术所带来如下显著的优势。

1) 视觉无损的帧内压缩算法，同样图像质量下，所需速率不到MJPEG所需传输速率的1/2。

2) 压缩率2~30倍可配置，10倍压缩率下小于-40 dB损失，远小于ISP对图像的影响，满足ADAS视频分析算法要求。

3) 高清传输延时小于1.6 ms@60 Hz。

4) AVT接收芯片自带自适应均衡器，完全自适应线材类型、线材长度、连接器、温度、电压、及其他传输条件。

5) 视频码流使用RS码，2 kbits中最高可纠正8位随机及64位连续错误。

6) 在不加任何ESD保护器件时可达空气放电8 kV。

智能化是汽车行业的发展趋势，由AVT技术所支持的高清视频传输系统的应用遍及车内各个部分，如图4所示。从主控单元到各个与视频相关的控制器，AVT与视频前端连接顺畅。所推荐芯片是NS2520的Tx传输器，NS2521的Rx接收器。AVT传输接口使用270 Mbps或以下速率，有效降低线材与连接器成本及系统设计复杂性，从而适用于乘用车（8~10 m）到商用车（30 m）传输方案的可扩展性。

模拟高清（AHD/TVI)技术与AVT相比，存在严重图像质量问题，分辨率在1080p60及以上就不支持；抗干扰性差，鸣笛都可能引起图像干扰；由于POC电源噪声影响图像质量而不支持。FPD Link III虽属于高频LVDS数字传输，存在传输速率高和带宽高的局限性；由于对线材与连接器要求严格且成本高，BCI、RE、CE通过困难；传输距离小于15 m，具有局限性

相比之下AVT的优势明显，其传输速率低、带宽低，通过BCI，RE，CE相对容易，对线材与连接器要求一般。其抗干扰性很好，对线材与连接器没有特殊要求，传输距离长可以超过30米。目前有多家方案公司和品牌客户在采用AVT用于车载系统的传输，其中数字后视镜方案方案搭配主处理器为T3/V40/RK1108/安霸/高通，摄像头端方案则SONY224+5700/OV/Aptina。

具有AVT Tx 的NS2560 HDR ISP是瑞发科推出的一款新品，其特性为：支持140 dB HDR，5-Mpixel 30 Hzand 2-Mpixel 60 Hz图像传感器，同时支持12/16/20/24bits/像素 compounded HDR 或4次曝光HDR。这也使得AVT的集成能力有重大提升。

图4 AVT技术高清视频传输在车载中的应用

5 AVT行业联盟为中国行业标准添彩

在行业内做强做大的关键是标准，高速数据传输标准以往都为国外公司和组织所垄断。一些行业市场的虽然规模巨大且在不断成长，核心视频处理器已可以实现国产化，但高清数字视频传输芯片仍受制于为国外公司的标准。比如HDBaseT联盟是一个跨行业组织，该联盟成立于2010年，旨在促进并推动非压缩高清多媒体内容传输的HDBaseT™技术成为行业标准，至今已有超过170家会员单位。但主要是影音、汽车、工业计算机和消费电子领域的领先企业，其董事会成员主要为LG电子、三星电子、索尼影视娱乐、通用汽车，数字视频芯片为以色列Valens半导体公司，没有中国企业参与。AVTuHD在通用延长器应用中对比HDbaseT的优势

包括：

1 ) 在同分辨率中，AVTuHD有更低的功耗。HDbaseT需要大型散热片辅助散热。

2) 支持更多的传输介质，支持100 m网线、100 m同轴线、1.5 Gbps光模块传输。HDbaseT仅支持网线。

3) 采用视频浅压缩方案降低传输带宽，提升抗干扰性能，减少对线材要求，4K@60分辨率仅需cat5网线即可传输100 m。而HDbaseT需Cat7e，且对噪声敏感。

4) 更加灵活的应用方案，可和USB方案整合，一根网线支持HDMI2.0+USB2.0的延长传输。

瑞发科的AVT技术和芯片组已经在行业内的多个领域中广泛采用，等同于行业的实用标准，并有众多的合作伙伴。在多次国内外的InfoComm展会上，都有提供AVT合作伙伴展区，共同推广。InfoComm 2020的瑞发科展台上有这同样亮丽的风景线，如图5所示。

“瑞发科与行业领先企业携手共进”是不变的口号，这里的产品都是“AVT Inside”。此次展示的客户产品有来自鸿远科技(HPC)、热点科技(Hotspot)、铭鹏科技(PCT)、宏纬科技(TriNet)、灯塔科技(Beacon)、启发科技(Gomax)、跃威科技(YOUVA)等公司的HDMI2.0延长器或DP延长器。

此次InfoComm展会没有国外芯片厂商和标准联盟的身影。AVT独树一帜，已逐渐成为行业高速数字传输的标杆。瑞发科同合作伙伴希冀能够由AVT结成中国的产业联盟，并由此成为行业标准，更好地为中国乃至全球的客户服务。

图5 Infocomm2020展会合作伙伴产品展示

参考文献：

[1] 郑小龙.本土设计公司创新进行时[J].电子产品世界,2015(2-3):18-20.

[2] 郑小龙.为高速数据传输而驿动的“芯”[J].电子产品世界,2017(8):16-17.

（注：本文刊登于《电子产品世界》杂志2020年11期）