一种低延时视频光纤传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低延时视频光纤传输装置，包括发送端和接收端，所述发送端包括输入接口电路、输入解码电路、输入FPGA信号处理电路、光模块发送电路，输入接口电路与解码电路连接，输入解码电路与输入FPGA信号处理电路连接，输入FPGA信号处理电路与光模块发送电路连接；所述接收端包括光模块接收电路、主FPGA信号处理电路、至少两个分FPGA信号处理电路、输出编码电路、输出接口电路，光模块接收电路与主FPGA信号处理电路连接，主FPGA信号处理电路与至少两个分FPGA信号处理电路连接，分FPGA信号处理电路与输出编码电路连接，输出编码电路与输出接口电路连接。本发明专利技术用于优化原始视频的信号处理过程，减少缓冲图像，优化了系统延时，加强装置运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种低延时视频光纤传输装置
本专利技术涉及视频信号光纤传输
，更具体地，涉及一种低延时视频光纤传输装置。
技术介绍
现有技术中，视频传输处理的一般方法是通过视频压缩编解码芯片后，经由以太网络传输，从而实现远距离的视频传输，由于受视频编码和可能的网络拥堵带来的影响，输出的视频信号与实际的视频信号相比会产生一定的延时。目前在视频监控领域中对视频源画面的实时性要求较高，现有技术中的不确定延时给实时监控带来极大的不便。目前在视频光纤传输的发送装置中，现有技术对视频信号流的处理过程是：视频信号经过接收器转换为编码器设定的输入视频信号格式输入到视频编码器中，视频编码器对输入的视频信号进行压缩编码，经由交换机端口输入IP网络，最后通过网线或者光纤发送至接收端。在该装置的视频信号流中，原始视频信号会经过格式转换、压缩编码以及IP网络传输，其中信号延时主要发生在视频的压缩编码过程，压缩编码过程为提高编码的图像质量会缓冲多帧图像从而产生延时。目前在视频光纤传输的接收装置中，现有技术对视频信号流的处理过程是：先通过交换机芯片接入以太网络，然后使用专有的解码芯片或者FPGA对接收到的视频信号进行解码还原，然后以特定的格式传输至视频发送接口芯片处，由接口芯片驱动发送至显示单元完成光纤视频信号流的接收过程。在该装置的视频信号流中，视频信号流基于网络协议传输，在视频解码器中解码还原视频信号流并完成主要的视频信号处理。由于解码过程中需要缓存多帧图像，使得视频信号源与输出的实时视频之间存在不同程度的延时，并且由于视频信号的处理过程高度集中在专有解码芯片处，对芯片本身的要求较高，散热条件要求高，系统可靠性下降。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种低延时视频光纤传输装置，用于优化原始视频的信号处理过程，减少缓冲图像，优化了系统延时，加强装置运行的可靠性。本专利技术采取的技术方案是，一种低延时视频光纤传输装置，包括发送端和接收端，所述发送端包括输入接口电路、输入解码电路、输入FPGA信号处理电路、光模块发送电路，输入接口电路，其与解码电路连接，用于接收光纤传输的视频电信号，并将视频电信号传输至输入解码电路；输入解码电路，其与输入FPGA信号处理电路连接，用于解码所述视频电信号，并将解码后的视频电信号传输至输入FPGA信号处理电路；输入FPGA信号处理电路，其与光模块发送电路连接，用于对解码后的视频电信号进行串行化编码，并将串行化编码后的串行视频电信号传输至光模块发送电路；光模块发送电路，用于将所述串行视频电信号转换为串行视频光信号，并发送至所述装置的接收端；所述接收端包括光模块接收电路、主FPGA信号处理电路、至少两个分FPGA信号处理电路、输出编码电路、输出接口电路，光模块接收电路，其与主FPGA信号处理电路连接，用于接收光模块发送电路发送的串行视频光信号，并将串行视频光信号转换为串行视频电信号，输入至主FPGA信号处理电路；主FPGA信号处理电路，其与至少两个分FPGA信号处理电路连接，用于解串化所述串行视频电信号并降低视频电信号的时钟频率，将处理后的视频电信号分别传输至至少两个分FPGA信号处理电路；分FPGA信号处理电路，其与输出编码电路连接，用于对所述主FPGA信号处理电路处理后的视频电信号完成时序转换后传输至输出编码电路；输出编码电路，其与输出接口电路连接，用于合成所述完成时序转换后的多个视频电信号；输出接口电路，用于输出所述输出编码电路合成后的完整视频电信号。本专利技术一种低延时视频光纤传输装置，包括发送端电路模块和接收端电路模块，其中发送端电路模块包括输入接口电路、输入解码电路、输入FPGA信号处理电路和光模块发送电路，接收端电路模块包括光模块接收电路、主FPGA信号处理电路、至少两个分FPGA信号处理电路、输出编码电路和输出接口电路，视频信号流在整个装置中的具体处理过程为：输入接口电路实时接收传输光纤中的视频电信号，并将视频电信号输入至输入解码电路，输入解码电路对实时视频电信号进行解码处理后还原出原始视频信号，将原始视频信号输入到输入FPGA信号处理电路中，输入FPGA信号处理电路对视频电信号进行串行化编码形成串行视频电信号，并将其输入至光模块发送电路，在光模块发送电路中将串行视频电信号转换为串行视频光信号，通过光纤传输发送到接收端电路模块；接收端电路模块中的光模块接收电路接收实时串行视频光信号，并将其转换为串行视频电信号，然后输入至主FPGA信号处理电路中进行解串化处理，降低视频电信号的时钟频率，完成主要的信号处理过程，通过主FPGA信号处理电路处理后的视频电信号根据显示屏分屏规则传输至至少两个分FPGA信号处理电路，然后在分FPGA信号处理电路中进行特定的时序转换，最终在输出编码电路中合成多个完成时序转换后并编码的视频电信号，由输出接口电路输出完整的视频电信号。本专利技术一种低延时视频光纤传输装置，基于FPGA的实时处理技术，从发送到接收的整个过程中原始视频数据流所完成的信号处理过程相比于现有技术有极大的精简，同时由于缓存数据的大大减少，视频信号发送接收间的延时得到极大的优化；在整个信号处理过程中，高度保留原始视频信号的图像质量，减少因不同的视频编码导致的图像质量下降；装置的光模块发送电路和光模块接收电路与FPGA信号处理电路连接，使得视频信号无需经过以太网协议转换从而简化了系统设计；并且本专利技术装置能够支持的最大分辨率可达4k超高清分辨率。另外，本专利技术装置的接收端电路模块采用多个FPGA信号处理电路分别完成不同的信号处理，相比于由单一FPGA完成整体功能而言降低了主FPGA的信号处理压力，降低了主FPGA的集成度要求，使得FPGA组合选型更为灵活，主FPGA功耗下降，装置运行可靠性加强。一种低延时视频光纤传输装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：S1.发送端接收视频电信号；S2.解码所述视频电信号；S3.对解码后的视频电信号进行串行化编码，得到串行视频电信号；S4.将所述串行视频电信号转换为串行视频光信号；S5.发送所述串行视频光信号至接收端；S6.接收端接收串行视频光信号，并将串行视频光信号转换为串行视频电信号；S7.解串化所述串行视频电信号，并降低解串化后的视频电信号的时钟频率，将处理后的视频电信号分流出至少两个分视频电信号；S8.分别对所述至少两个分视频电信号进行时序转换处理；S9.将时序转换后的至少两个分视频电信号合成为一个完整的视频电信号并进行编码处理；S10.输出编码后的完整视频电信号。所述控制方法用于控制发送端和接收端视频电信号的收发与调度，采用本专利技术方法控制装置对视频电信号的处理过程为：首先控制发送端接收光纤传输的实时视频电信号，将实时视频电信号进行解码处理还原出原始视频电信号，然后对完成解码处理后的原始视频电信号进行串行化编码形成串行视频电信号，并通过控制光模块将串行视频电信号转换为串行视频光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低延时视频光纤传输装置，其特征在于，包括发送端和接收端，所述发送端包括输入接口电路、输入解码电路、输入FPGA信号处理电路、光模块发送电路，/n输入接口电路，其与解码电路连接，用于接收光纤传输的视频电信号，并将视频电信号传输至输入解码电路；/n输入解码电路，其与输入FPGA信号处理电路连接，用于解码所述视频电信号，并将解码后的视频电信号传输至输入FPGA信号处理电路；/n输入FPGA信号处理电路，其与光模块发送电路连接，用于对解码后的视频电信号进行串行化编码，并将串行化编码后的串行视频电信号传输至光模块发送电路；/n光模块发送电路，用于将所述串行视频电信号转换为串行视频光信号，并发送至所述装置的接收端；/n所述接收端包括光模块接收电路、主FPGA信号处理电路、至少两个分FPGA信号处理电路、输出编码电路、输出接口电路，/n光模块接收电路，其与主FPGA信号处理电路连接，用于接收光模块发送电路发送的串行视频光信号，并将串行视频光信号转换为串行视频电信号，输入至主FPGA信号处理电路；/n主FPGA信号处理电路，其与至少两个分FPGA信号处理电路连接，用于解串化所述串行视频电信号并降低视频电信号的时钟频率，将处理后的视频电信号分别传输至至少两个分FPGA信号处理电路；/n分FPGA信号处理电路，其与输出编码电路连接，用于对所述主FPGA信号处理电路处理后的视频电信号完成时序转换后传输至输出编码电路；/n输出编码电路，其与输出接口电路连接，用于合成所述完成时序转换后的多个视频电信号；/n输出接口电路，用于输出所述输出编码电路合成后的完整视频电信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低延时视频光纤传输装置，其特征在于，包括发送端和接收端，所述发送端包括输入接口电路、输入解码电路、输入FPGA信号处理电路、光模块发送电路，
输入接口电路，其与解码电路连接，用于接收光纤传输的视频电信号，并将视频电信号传输至输入解码电路；
输入解码电路，其与输入FPGA信号处理电路连接，用于解码所述视频电信号，并将解码后的视频电信号传输至输入FPGA信号处理电路；
输入FPGA信号处理电路，其与光模块发送电路连接，用于对解码后的视频电信号进行串行化编码，并将串行化编码后的串行视频电信号传输至光模块发送电路；
光模块发送电路，用于将所述串行视频电信号转换为串行视频光信号，并发送至所述装置的接收端；
所述接收端包括光模块接收电路、主FPGA信号处理电路、至少两个分FPGA信号处理电路、输出编码电路、输出接口电路，
光模块接收电路，其与主FPGA信号处理电路连接，用于接收光模块发送电路发送的串行视频光信号，并将串行视频光信号转换为串行视频电信号，输入至主FPGA信号处理电路；
主FPGA信号处理电路，其与至少两个分FPGA信号处理电路连接，用于解串化所述串行视频电信号并降低视频电信号的时钟频率，将处理后的视频电信号分别传输至至少两个分FPGA信号处理电路；
分FPGA信号处理电路，其与输出编码电路连接，用于对所述主FPGA信号处理电路处理后的视频电信号完成时序转换后传输至输出编码电路；
输出编码电路，其与输出接口电路连接，用于合成所述完成时序转换后的多个视频电信号；
输出接口电路，用于输出所述输出编码电路合成后的完整视频电信号。


2.根据权利要求1所述的一种低延时视频光纤传输装置，其特征在于，所述分FPGA信号处理电路的个数由如下方式确定：将视频信号对应显示的显示屏划分至少两个分屏区域，根据分屏区域数量对应确定分FPGA信号处理电路的数量。


3.根据权利要求2所述的一种低延时视频光纤传输装置，其特征在于，所述显示屏划分为上下或左右两个分屏区域，所述多个分FPGA信号处理电路包括对应两个分屏区域设置两个分FPGA信号处理电路，
所述两个分FPGA信号处理电路分别完成两个分屏区域的视频信号时序转换后传输至输出编码电路。


4.根据权利要求1所述的一种低延时视频光纤传输装置，其特征在于，还包括发送端控制电路和接收端控制电路，

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓杰，王飞，
申请(专利权)人：威创集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44