[發(fā)明專利]光纖視頻圖像傳輸系統(tǒng)及傳輸方法

有效

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• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102917213B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 高紅飛;徐涵
• 申請（專利權）人: 中航華東光電有限公司
• 主分類號: H04N7/22
• 分類號: H04N7/22;H04B10/25;H04L1/00
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發(fā)明涉及傳輸技術，具體是一種光纖視頻圖像傳輸系統(tǒng)和傳輸方法。

背景技術

現(xiàn)有視頻傳輸系統(tǒng)中常用的是一種基于FC-AV的通信協(xié)議，專用的FC-AV的通信協(xié)議芯片它的圖像分辨率是特定的，即使有變化是一定范圍內(nèi)的，并且FC-AV的通信協(xié)議有很多分支，所以FC-AV的通信協(xié)議是多變的。但是，專用的FC-AV的通信協(xié)議芯片幾乎都是來自國外，因此導致高速率的專用芯片采購困難，成本高。

現(xiàn)代數(shù)字視頻圖像傳輸方式有以下幾種：

1、數(shù)字并行總線；

2、串行總線：LVDS（Low-Voltage Differential Signaling 低壓差分信號）、DVI（Digital Visual Interface、數(shù)字視頻接口）、HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒體接口））等，他們之中速率較高的是： DVI單通道串行最大速率為165MHz，HDMI單通道串行最大速率為340MHz；

3、光纖通道(Fiber Channel)傳輸方式：利用光纖作為傳輸介質；傳輸?shù)膬?nèi)容為高數(shù)據(jù)量、高速率的非壓縮視頻圖像；特別針對超長距離、高分辨率、惡劣的電磁環(huán)境的圖像傳輸。

對比以上的傳輸方法，光纖通道(Fiber Channel)的傳輸方式有著自己的特色和優(yōu)勢。

光纖通道(Fiber Channel)傳輸方式相應優(yōu)勢和特點：

1.光纖、銅纜、屏蔽雙絞線就這幾種傳輸介質而言光纖的價格相對低廉，在成本上有優(yōu)勢；

2.光纖單通道用到的串行傳輸速率可達到6.5Gbps，相對DVI單通道串行最大速率為165MHz，HDMI單通道串行最大速率速率為340MHz。帶寬優(yōu)勢明顯可適用于不同模塊間大規(guī)模應用數(shù)據(jù)( 如音頻、視頻數(shù)據(jù)流) 交換；

3.低成本的銅線支持25m以上的距離傳輸,多模光纖傳輸距離為0.5km, 單模光纖傳輸距離為10km；

4.高可靠性與實時性：多種錯誤處理策略, 32 位CRC；傳輸位差錯率低于10 – 12；端到端傳輸延遲量級小于10us；

5.統(tǒng)一性與可擴展性：可方便地增加和減少節(jié)點以滿足不同應用的需求, 拓撲結構靈活, 支持多層次系統(tǒng)互連。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種協(xié)議可以多變、省去采購困難同時成本較低并且傳輸速率高的光纖視頻圖像傳輸系統(tǒng)和傳輸方法。

本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種光纖視頻圖像傳輸系統(tǒng)，包括LVDS視頻數(shù)據(jù)輸入模塊、LVDS視頻數(shù)據(jù)輸出模塊、VGA視頻數(shù)據(jù)輸出模塊、核心處理器FPGA、給FPGA加載程序的PROM、LVDS時鐘輸入模塊、光纖收發(fā)器、電源系統(tǒng)，其中VDS視頻數(shù)據(jù)輸入模塊、LVDS視頻數(shù)據(jù)輸出模塊、VGA視頻數(shù)據(jù)輸出模塊、給FPGA加載程序的PROM、LVDS時鐘輸入模塊、光纖收發(fā)器均連接到核心處理器FPGA，電源系統(tǒng)給各模塊供電。

其中所述核心處理器FPGA包括依序連接的數(shù)據(jù)輸入模塊、像素壓包模塊、第一FIFO緩沖器模塊、協(xié)議狀態(tài)機模塊、CRC校驗模塊、通信協(xié)議數(shù)據(jù)輸出模塊、ROCKETIO模塊、通信協(xié)議數(shù)據(jù)接收模塊、接收CRC校驗模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、像素解包模塊、第二FIFO緩沖器模塊、圖像顯示模塊，其中協(xié)議狀態(tài)機模塊還有一輸出端同時連接到數(shù)據(jù)輸入模塊、像素壓包模塊、第一FIFO緩沖器模塊，接收CRC校驗模塊的另一個輸出端連接到通信協(xié)議數(shù)據(jù)接收模塊，所述光纖收發(fā)器與核心處理器FPGA的ROCKETIO模塊相連。

本發(fā)明還提供了一種采用所述的光纖視頻圖像傳輸系統(tǒng)進行圖像傳輸?shù)姆椒ā?!-- SIPO -->

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、采用FPGA的方案克服現(xiàn)有采用專用FC-AC芯片的缺點：

（1）用FPGA實現(xiàn)協(xié)議可以多變，根據(jù)不同的協(xié)議可以來專門設計比專用芯片靈活，可以同時運行兩種以上的協(xié)議。若采用專用芯片則必須要采購多個芯片而且特殊的協(xié)議可能還沒有相關的專用芯片；

（2）FPGA可以同時實現(xiàn)多個通道相當于好幾個專用芯片在工作，所以一定程度上要比用多個專用芯片節(jié)省成本；

（3）FPGA的ROCKETIO單通道速率可以支持到6.5Gbps，滿足了大部分的速率需求；

2、采用光纖通道(Fiber Channel)的優(yōu)點在于提供了一種具有最佳數(shù)據(jù)通道和網(wǎng)絡性能的系統(tǒng)互連的解決方法，其高達千兆的帶寬為音視頻大容量數(shù)據(jù)提供了可能。