CN101902621A - 无需外接矩阵实现视频输出切换的多路视频光端机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无需外接矩阵实现视频输出切换的视频光端机系统，包括M路视频光端机发送端和M路视频光端机接收端；通过本发明，使得本发明提供的多路视频光端机系统的接收端视频输出直接与大屏幕和监视器等设备相连接，省去了价格昂贵的视频矩阵，从而大幅度降低类似系统的造价，避免了视频矩阵引入的模拟视频信号的插损。而且本发明的多路视频光端机的输出切换在数字域进行，切换信号无损失。因此通过本发明将减少由于视频矩阵引入的模拟视频信号质量的降低。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信和安防监控领域。在视频光端机的很多应用场合需要在监控中心等视频汇接点上结合使用视频矩阵设备，这些视频矩阵一般来说价格较高，从而提升了整个系统的造价。本发明涉及的这种无需外接矩阵即可实现视频输出切换的视频光端机可以在只增加极少成本的情况下，即可在普通视频光端机的基础上实现视频矩阵的主要功能。从而在很多原来需要同时使用视频光端机和视频矩阵的系统能够直接采用发明涉及的设备，从而降低系统的整体造价。
背景技术
目前在视频光端机的应用场合，经常需要将视频光端机接收到的模拟视频信号输出到大屏幕和监视器进行显示，一般来说在这些有视频光端机应用的监控项目中，汇接到监控中心的视频路数会远远大于大屏幕和监视器的数目，特别是那些规模较大的监控项目。因此经常会需要控制哪一路或哪几路视频输出到大屏显示。如图1所示，一般在系统中，为了实现上述功能，均会采用视频矩阵，一个M×N的视频矩阵可以支持M路图像输入和N路图像输出，可实现任意的一个输入切换到任意的一个输出。
目前的监控系统中仍大量采用这种方式，由于视频矩阵的价格较高，从而导致系统的总体造价较高。此外，加入的视频矩阵需要大量的视频接线进行视频光端机与视频矩阵、视频矩阵与监视器之间的连接，增加了系统接线数量，从而增大了类似工程的工程量和故障率。由于视频矩阵存在插入损耗，在视频光端机和监视器之间加入的视频矩阵一定程度上还会影响还原的模拟视频信号的质量。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上方式存在的问题和不足，本发明提供一种无需外接矩阵实现视频输出切换的多路视频光端机系统，
包括M路视频光端机发送端和M路视频光端机接收端；
M路视频光端机发射端，包括：
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M，其中2≤M≤16；
数据复用模块1.2；
数据加扰模块1.3；
并串转换模块1.4；
电光转换模块1.5；
视频A/D处理转换模块1.1.1、视频A/D处理转换模块1.1.2、……视频A/D处理转换模块1.1.M，均与数据复用模块1.2相连；数据复用模块1.2与数据加扰模块1.3相连；
数据加扰模块1.3与并串转换模块1.4相连；并串转换模块1.4与电光转换模块1.5相连；
M路视频光端机接收端，包括：
光电转换模块2.1；
串并转换模块2.2；
数据解扰模块2.3；
数据解复用模块2.4；
串口接口电平转换模块2.5；
串口通信模块2.6；
主控模块2.7；
配置信息读写模块2.8；
配置信息存储模块2.9；
视频数据交叉分配模块2.10；
视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N，其中2≤N≤16；
串并转换模块2.2与光电转换模块2.1相连；
数据解扰模块2.3与串并转换模块2.2相连；
数据解复用模块2.4与数据解扰模块2.3相连；
主控模块2.7分别与数据解复用模块2.4，串口通信模块2.6、配置信息读写模块2.8以及视频数据交叉分配模块2.10相连；
串口通信模块2.6与串口接口电平转换模块2.5相连；
串口接口电平转换模块2.5与外部计算机的串口相连；
配置信息读写模块2.8与配置信息存储模块2.9相连；
视频数据交叉分配模块2.10与视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N相连；
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M将M路模拟视频信号转换为数字信号，通过数据复用模块1.2复接为一路高速的并行数据信号，数据加扰模块1.3将该并行数据信号加扰后由并串转换模块1.4转换为1路串行的数据信号后经过电光转换模块1.5转换为光信号；
光电转换模块2.1收到多路视频光端机发射端1通过光纤传送的光信号后，通过光电转换，转换成1路高速差分电信号；1路高速差分电信号通过串并转换模块2.2转换为M路并行的数据信号；数据解扰模块2.3将串并转换模块2.2输出的经过加扰的M路并行数据信号解扰成M路并行视频数据；数据解复用模块2.4将数据解扰模块2.3输出的M路经复用的并行视频数据流解复用为M路并行的视频数据流；视频数据交叉分配模块2.10负责将主控模块2.7从数据解复用模块2.4接收到的M个并行视频数据流根据配置规则选择性的分配到N个视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N。
特别地，数据解复用模块2.4将数据解扰模块2.3输出的M路经复用的并行视频数据流解复用为M路并行的视频数据流，具体方法为根据相对应的时隙进行解复用提取，将解复用前对应不同时隙的数据转换成解复用后相应的并行视频数据流；
特别地，电光转换模块1.5和光电转换模块2.1为通用光模块；
特别地，设定的配置规则存储在配置信息存储模块2.9内，配置信息读写模块2.8负责进行配置信息存储模块2.9的读取和写入；
特别地，串口通信模块2.6由主控模块2.7控制负责与计算机通信，再由串口接口电平转换模块2.5将LVTTL电平转换为计算机串口RS-232标准电平，由计算机通过串口对设定的配置规则进行读写。
通过本发明，使得本发明提供的多路视频光端机系统的接收端视频输出直接与大屏幕和监视器等设备相连接，省去了价格昂贵的视频矩阵，从而大幅度降低类似系统的造价，避免了视频矩阵引入的模拟视频信号的插损。而且本发明的多路视频光端机的输出切换在数字域进行，切换信号无损失。因此通过本发明将将减少由于视频矩阵引入的模拟视频信号质量的降低。
附图说明
图1为现有技术中多路视频光端机系统连接示意图；
图2为本发明多路视频光端机系统连接示意图；
图3为本发明涉及的M路视频光端机发射端示意图；
图4为本发明涉及的M路视频光端机接收端示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图2所示，本发明涉及的无需外接矩阵即可实现视频输出切换的视频光端机系统由M路视频光端机发送端1和M路视频光端机接收端2组成。
图3所示的为M路视频光端机发射端示意图，包括：
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M，其中2≤M≤16；
数据复用模块1.2；
数据加扰模块1.3；
并串转换模块1.4；
电光转换模块1.5。视频A/D处理转换模块1.1.1、视频A/D处理转换模块1.1.2、……视频A/D处理转换模块1.1.M，均与数据复用模块1.2相连；
1.数据复用模块1.2与数据加扰模块1.3相连；
2.数据加扰模块1.3与并串转换模块1.4相连；
3.并串转换模块1.4与电光转换模块1.5相连。
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M将M路模拟视频信号转换为数字信号，通过数据复用模块1.2复接为一路高速的并行数据信号，数据加扰模块1.3将该并行数据信号加扰后由并串转换模块1.4转换为1路串行的数据信号后经过电光转换模块1.5转换为光信号。
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M，由TI公司的A/D转换芯片ADC1175和AD公司的放大器芯片AD8061及与相关芯片配套的外围电阻电容等器件组成，电路可参考相关标准电路；
数据复用模块1.2、数据加扰模块1.3由FPGA芯片实现，FPGA芯片选用ALTERA公司的EP2C5；
并串转换模块1.4采用NS公司的DS32EL0421；
电光转换模块1.5为通用光模块。
图4所示的为M路视频光端机接收端示意图，包括：
光电转换模块2.1；
串并转换模块2.2；
数据解扰模块2.3；
数据解复用模块2.4；
串口接口电平转换模块2.5；
串口通信模块2.6；
主控模块2.7；
配置信息读写模块2.8；
配置信息存储模块2.9；
视频数据交叉分配模块2.10；
视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N，其中2≤N≤16。
串并转换模块2.2与光电转换模块2.1相连；
1.数据解扰模块2.3与串并转换模块2.2相连；
2.数据解复用模块2.4与数据解扰模块2.3相连；
3.主控模块2.7分别与数据解复用模块2.4，串口通信模块2.6、配置信息读写模块2.8以及视频数据交叉分配模块2.10相连；
串口通信模块2.6除了与主控模块2.7相连，还与串口接口电平转换模块2.5相连；
串口接口电平转换模块2.5与外部计算机的串口相连；
配置信息读写模块2.8除了与主控模块2.7相连，还与配置信息存储模块2.9相连；
视频数据交叉分配模块2.10除了与主控模块2.7相连，还与视频D/A处理转换模块2.11.1、视频D/A处理转换模块2.11.2……视频D/A处理转换模块2.11.N相连。光电转换模块2.1收到多路视频光端机发射端1通过光纤传送的光信号后，通过光电转换，转换成1路高速差分电信号；
1路高速差分电信号通过串并转换模块2.2转换为M路并行的数据信号。
数据解扰模块2.3将串并转换模块2.2输出的经过加扰的M路并行数据信号解扰成M路并行视频数据；数据解复用模块2.4将数据解扰模块2.3输出的M路经复用的并行视频数据流解复用为M路并行的视频数据流，具体方法为根据相对应的时隙进行解复用提取，这样将解复用前对应不同时隙的数据转换成解复用后相应的并行视频数据流。
视频数据交叉分配模块2.10负责将主控模块2.7从数据解复用模块2.4接收到的M个并行视频数据流根据配置规则选择性的分配到N个视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N。从而实现本发明中无需视频矩阵实现视频输出切换的目的。
设定的配置规则存储在配置信息存储模块2.9内。配置信息读写模块2.8负责进行配置信息存储模块2.9的读取和写入。设定的配制规则包括每一路输出视频对应的输入视频的编号，对应编号输入视频持续的时间等信息。配制信息读写模块2.8读取存储的配置信息后由主控模块2.7根据配置信息控制视频数据交叉模块2.10的状态。
串口通信模块2.6由主控模块2.7控制负责与计算机通信，再由串口接口电平转换模块2.5将LVTTL电平转换为计算机串口RS-232标准电平。由计算机通过串口对设定的配置规则进行读写。
光电转换模块2.1为通用光模块；
为串并转换模块2.2，采用NS公司的DS32EL0124；
数据解扰模块2.3、数据解复用模块2.4、串口通信模块2.6、主控模块2.7、配置信息读写模块2.8、视频数据交叉分配模块2.10均由FPGA芯片实现，FPGA芯片选用ALTERA公司的EP2C5；
串口接口电平转换模块2.5采用SIPEX公司的串口电平转换芯片SP3485；
配置信息存储模块2.9采用ATMEL公司的AT24C08；
视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N，由TI公司的D/A转换芯片TLC5602和AD公司的放大器芯片AD8061及与相关芯片配套的外围电阻电容等器件组成，电路可参考相关标准电路。
以上所述，仅是本发明的较佳实例，本发明所主张的权利范围并不局限于此。本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种无需外接矩阵实现视频输出切换的视频光端机系统，包括M路视频光端机发送端和M路视频光端机接收端；
M路视频光端机发射端，包括：
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M，其中2≤M≤16；
数据复用模块1.2；
数据加扰模块1.3；
并串转换模块1.4；
电光转换模块1.5；
视频A/D处理转换模块1.1.1、视频A/D处理转换模块1.1.2、……视频A/D处理转换模块1.1.M，均与数据复用模块1.2相连；数据复用模块1.2与数据加扰模块1.3相连；
数据加扰模块1.3与并串转换模块1.4相连；并串转换模块1.4与电光转换模块1.5相连；
M路视频光端机接收端，包括：
光电转换模块2.1；
串并转换模块2.2；
数据解扰模块2.3；
数据解复用模块2.4；
串口接口电平转换模块2.5；
串口通信模块2.6；
主控模块2.7；
配置信息读写模块2.8；
配置信息存储模块2.9；
视频数据交叉分配模块2.10；
视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N，其中2≤N≤16；
串并转换模块2.2与光电转换模块2.1相连；
数据解扰模块2.3与串并转换模块2.2相连；
数据解复用模块2.4与数据解扰模块2.3相连；
主控模块2.7分别与数据解复用模块2.4，串口通信模块2.6、配置信息读写模块2.8以及视频数据交叉分配模块2.10相连；
串口通信模块2.6与串口接口电平转换模块2.5相连；
串口接口电平转换模块2.5与外部计算机的串口相连；
配置信息读写模块2.8与配置信息存储模块2.9相连；
视频数据交叉分配模块2.10与视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N相连；
视频A/D处理转换模块1.1.1~1.1.M将M路模拟视频信号转换为数字信号，通过数据复用模块1.2复接为一路高速的并行数据信号，数据加扰模块1.3将该并行数据信号加扰后由并串转换模块1.4转换为1路串行的数据信号后经过电光转换模块1.5转换为光信号；
光电转换模块2.1收到多路视频光端机发射端1通过光纤传送的光信号后，通过光电转换，转换成1路高速差分电信号；1路高速差分电信号通过串并转换模块2.2转换为M路并行的数据信号；数据解扰模块2.3将串并转换模块2.2输出的经过加扰的M路并行数据信号解扰成M路并行视频数据；数据解复用模块2.4将数据解扰模块2.3输出的M路经复用的并行视频数据流解复用为M路并行的视频数据流；视频数据交叉分配模块2.10负责将主控模块2.7从数据解复用模块2.4接收到的M个并行视频数据流根据配置规则选择性的分配到N个视频D/A处理转换模块2.11.1~2.11.N。
2.根据权利要求1所述的系统，其中数据解复用模块2.4将数据解扰模块2.3输出的M路经复用的并行视频数据流解复用为M路并行的视频数据流，具体方法为根据相对应的时隙进行解复用提取，将解复用前对应不同时隙的数据转换成解复用后相应的并行视频数据流。
3.根据权利要求1所述的系统，其中电光转换模块1.5和光电转换模块2.1为通用光模块。
4.根据权利要求1所述的系统，其中设定的配置规则存储在配置信息存储模块2.9内，配置信息读写模块2.8负责进行配置信息存储模块2.9的读取和写入。
5.根据权利要求1所述的系统，其中串口通信模块2.6由主控模块2.7控制负责与计算机通信，再由串口接口电平转换模块2.5将LVTTL电平转换为计算机串口RS-232标准电平，由计算机通过串口对设定的配置规则进行读写。
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