CN101860712A - 一种摄像头信号传输装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像头信号传输装置及方法，其装置包括主板与摄像头模块，其特征在于：所述主板与摄像头模块通过一条网线相互连接；主板包括主控芯片以及分别与主控芯片连接的晶振源、一个多通道LVDS发送器；摄像头模块包括相连接的摄像头、一个多通道LVDS接收器。本发明具有成本低、电路设计简洁，摄像头远距离控制连接线少，且能确保摄像头数据信号严格在行、场同步信号作用下传输的优点。

Description

一种摄像头信号传输装置及方法

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，特别涉及一种摄像头信号传输装置及方法。

背景技术

在有的应用领域，摄像头模块与摄像头信号处理模块是在同一块板上，不需要进行长距离传输；但在有的应用领用，摄像头模块与摄像头信号处理模块是要分离，即摄像头拍摄与摄像头信号处理不在同一个板上，这时，摄像头信号就要进行长距离传输。在现有的摄像头信号的传输方法中，有的尽管也采用了DVI接口实现摄像头信号处理模块远距离控制摄像头模块，但是信号衰减严重、抗干扰能力不强以致可靠性不高，而且电路设计复杂，需要采用DVI接口的18+1或24+1等针脚数目，每个摄像头远距离控制所需的连接线繁多；有的通过采用摄像头数据信号与行场信号分开传输的方式，减少针脚的占用数量，却带来了芯片间不同步等问题，造成摄像头输出数据与摄像头输出场同步信号、摄像头输出行同步信号不同步。

因此，提出一种电路设计简洁，减少摄像头远距离控制所需连接线，且能确保摄像头数据信号严格在行、场同步信号作用下传输的摄像头信号传输技术方案是十分必要的。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低，电路设计简洁，减少摄像头远距离控制所需连接线，且能确保摄像头数据信号严格在行、场同步信号作用下传输的摄像头信号传输装置。

本发明的另一目的在于提供一种摄像头信号传输方法。

本发明的首要目的通过以下技术方案实现：一种摄像头信号传输装置，包括主板与摄像头模块，所述主板与摄像头模块通过一条网线相互连接；主板包括主控芯片以及分别与主控芯片连接的晶振源、一个多通道LVDS发送器；摄像头模块包括相连接的摄像头、一个多通道LVDS接收器。

所述摄像头的输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号通过所述多通道LVDS发送器进行差分输出，在主板处通过所述多通道LVDS接收器接入主控芯片。

所述主控芯片通过I2C接口、网线与摄像头连接。

所述晶振源为独立晶振源，并经过差分电路与摄像头连接。

所述主板还包括连接在主控芯片与网线之间的I2C放大模块，与独立晶振源连接的时钟放大模块。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：一种摄像头信号传输方法，包括以下步骤：

步骤1、主板的主控芯片通过I2C接口，经过网线配置摄像头的寄存器，对摄像头进行初始化；

步骤2、主控芯片控制独立晶振源产生独立时钟信号，再通过LVDS发送端转换为时钟差分信号，经过网线传输后，再经过LVDS接收端输出，作为摄像头的输入时钟信号；

步骤3、摄像头向同一个多通道LVDS发送器传输摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号，多通道LVDS发送器将摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号转换成差分信号；所述差分信号经过网线传输后，再经过同一个多通道LVDS接收器接收后进行信号还原，然后输入主控芯片进行数据处理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用LVDS进行数据传输，可以使得摄像头模块与主板分离，实现远距离传输，且信号衰减少、可靠性高。

2、摄像头模块与主板通信所需的时钟线、I2C通信线、摄像头信号数据线、场同步信号线、行同步信号线，都集中到了一根网线上，大大减少了连接线的数量，节约了传输端口数目，且电路设计简洁。

3、采用摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号通过同一个芯片发送，同一个芯片接收，而且通过同一条网线进行传输的形式，确保远距离传输过程中，摄像头输出数据严格在行、场同步信号作用下进行传输，避免了行、场同步信号与摄像头输出数据不同步的情况，且简化了电路。

4、兼顾到在某些应用方面对摄像头拍摄图像清晰度要求不是特别高，利用缩减摄像头输出数据的位数用于传输行、场同步信号，一方面可以降低对芯片传输数据位端口数目的要求，另一方面可以提高数据的传输速度。

附图说明

图1是本发明摄像头信号传输装置的结构示意图之一；

图2是本发明摄像头信号传输装置的结构示意图之二；

图3是本发明摄像头信号传输方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明摄像头信号传输装置包括通过一条网线相互连接的主板与摄像头模块，其中主板包括主控芯片以及分别与主控芯片连接的晶振源、一个多通道LVDS发送器；摄像头模块包括相连接的摄像头、一个多通道LVDS接收器。主控芯片通过I2C接口、网线与摄像头连接；所述晶振源为独立晶振源，并经过LVDS发射器、LVDS接收器所组成的差分电路与摄像头连接。摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号通过所述的多通道LVDS发送器进行差分输出，在主板处通过所述的多通道LVDS接收器输入主控芯片。其中，主控芯片可为DSP、FPGA或者MCU芯片。独立晶振源为可编程时钟芯片。

优选地，如图2所示，在主板里加入I2C放大模块，主控芯片通过I2C放大模块后再经网线与摄像头模块连接，使得I2C信号经过I2C放大模块后再输出。同时在主板处加入与独立晶振源连接的时钟放大模块，独立晶振源输出的时钟信号经过时钟放大模块后再输出，提高了信号的远距离传输效率。

通过以上设计，充分利用网口的八个针脚，直接通过网线进行远距离传输所有主板与摄像头通信所需信号。其中，连接线包括：1条电源线、1条地线、传输时钟差分信号的2条时钟差分线、传输数据、场同步、行同步差分信号的2条差分线，以及I2C总线的1条数据线和1条时钟线。

本发明摄像头信号传输方法，具体包括如下步骤：

步骤1、主板的主控芯片通过I2C接口，经过网线配置摄像头的寄存器，对摄像头进行初始化。

步骤2、时钟信号的产生与传输。具体为：主控芯片控制独立晶振源产生独立时钟信号，再通过LVDS发送端转换为时钟差分信号，经过网线传输后，再经过LVDS接收端输出，作为摄像头的输入时钟信号。

步骤3、差分传输摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号。具体为：摄像头向同一个多通道LVDS发送器传输摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号，多通道LVDS发送器将摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号转换成差分信号；所述差分信号经过网线传输后，再经过同一个多通道LVDS接收器接收后进行信号还原，然后输入主控芯片进行数据处理。这样，确保了在远距离传输过程中，摄像头输出数据严格在行、场同步信号作用下进行传输，避免了行、场同步信号与摄像头输出数据不同步的情况，且节约了传输端口和连接线，简化了电路。如果不这样的话，在远距离传输过程中，因为各种芯片有差异性，时序特性不一样，摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号会出现不同步的情况，还有不同的网线的特性也不一样，也会出现摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号不同步的情况。

优选地，在对摄像头拍摄图像清晰度要求不是特别高的应用方面，可以减少摄像头输出数据信号的位数，节省的位数用作传输摄像头输出的场同步信号和行同步信号。例如，在通过摄像头拍摄图片来检测触摸点的应用方面，由于对拍摄图片的清晰度要求不是很高，可以将摄像头传送的10位输出数据信号缩减为8位，然后采用10通道的LVDS发送器和接收器，节省的两个通道用于传输场同步信号和行同步信号。这样，一方面可以降低对芯片传输数据位端口数目的要求，另一方面可以提高数据的传输速度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种摄像头信号传输装置，包括主板与摄像头模块，其特征在于：所述主板与摄像头模块通过一条网线相互连接；主板包括主控芯片以及分别与主控芯片连接的晶振源、一个多通道LVDS发送器；摄像头模块包括相连接的摄像头、一个多通道LVDS接收器。

2.根据权利要求1所述的摄像头信号传输装置，其特征在于：所述摄像头的输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号通过所述多通道LVDS发送器进行差分输出，在主板处通过所述多通道LVDS接收器接入主控芯片。

3.根据权利要求1所述的摄像头信号传输装置，其特征在于：所述主控芯片通过I2C接口、网线与摄像头连接。

4.根据权利要求1所述的摄像头信号传输装置，其特征在于：所述晶振源为独立晶振源，并经过差分电路与摄像头连接。

5.根据权利要求1所述的摄像头信号传输装置，其特征在于：所述主板还包括连接在主控芯片与网线之间的I2C放大模块，与独立晶振源连接的时钟放大模块。

6.一种摄像头信号传输方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、主板的主控芯片通过I2C接口，经过网线配置摄像头的寄存器，对摄像头进行初始化；

步骤2、主控芯片控制独立晶振源产生独立时钟信号，再通过LVDS发送端转换为时钟差分信号，经过网线传输后，再经过LVDS接收端输出，作为摄像头的输入时钟信号；

步骤3、摄像头向同一个多通道LVDS发送器传输摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号，多通道LVDS发送器将摄像头输出数据、摄像头输出场同步信号与摄像头输出行同步信号转换成差分信号；所述差分信号经过网线传输后，再经过同一个多通道LVDS接收器接收后进行信号还原，然后输入主控芯片进行数据处理。

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