CN102244543A - Base模式Camera Link接口的数字光端机 - Google Patents

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张岳
阴玉梅
杨晓霞
吴庆林
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Abstract

Base模式Camera Link接口的数字光端机涉及视频数据传输领域，该光端机包括发送端与接收端，并通过光纤通讯。发送端将输入的标准Base模式Camera Link视频数据转为光信号，通过光纤发送给接收端，接收端将此光信号转换为标准Base模式的Camera Link数字视频信号输出。发送端也将标准RS232的一路串行数据转换为光信号，通过光纤发送给接收端。接收端将这些光信号转换为标准RS232的一路串行数据输出。接收端也将一路RS232数据以上述方式发回发送端。同时，接收端将IO信号以上述电光转换方法发送到发送端，发送端输出此IO信号。本发明适于Camera Link视频远距离传送场合。

Description

Base模式Camera Link接口的数字光端机
技术领域
本发明涉及视频数据传输领域，具体涉及一种Base模式Camera Link接口的数字光端机。
背景技术
Camera Link协议传输速率可达2.83Gb/s，足以满足当今数码相机对大数据传输速率的要求，在航空、航天、天文观测等高分辨率数码相机领域得到了越来越广泛的应用，但Camera Link协议传送距离短，其协议规定传输距离仅仅10m，不适用于数据远距离传送的要求。现有的数字光端机作为视频数据远距离传送的一种方式，其技术成熟，但现有的数字光端机带宽小、数据容量低，主要面对模拟视频领域，并不适用于Camera Link视频的大容量、高带宽的视频数据传输。
发明内容
本发明的目的是提供一种Base模式Camera Link接口的数字光端机，其能够实现大容量、高带宽视频数据无损耗远距离传送。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
Base模式Camera Link接口的数字光端机，包括发送端与接收端，二者通过光纤进行通信连接；发送端将输入的10位标准Base模式Camera Link视频数据转换为光信号，通过光纤发送给接收端，接收端将此光信号转换为标准Base模式的Camera Link数字视频信号输出；发送端将标准RS的一路串行数据转换为光信号，通过光纤发送给接收端，接收端将这些光信号转换为标准RS的一路串行数据输出；接收端将标准RS的一路串行数据转换为光信号，通过光纤发送回发送端，形成一收一发两路标准的RS232双向数据通过光纤传输；同时，接收端将两路通用IO数据转换为光信号，通过光纤发送到发送端，发送端输出此IO信号。
上述发送端包括第一电光转换模块、第一LED、第一电源接口、第一数据处理模块、第一并串转换模块、第一RS串口转换模块、第一电源模块、CameraLink视频解码模块、第一Camera Link端口、第一IO端口和第一串行端口；外部Camera Link视频经第一Camera Link端口，进入Camera Link视频解码模块，Camera Link视频解码模块接收视频数据并对其进行解码；解码后的数据经第一数据处理模块调配时序并转换为第一并串转换模块能够接收的数据格式，再经第一并串转换模块转换为高速串行信号；高速串行信号通过第一电光转换模块转换为光信号；同时，由接收端发送的包含1路RS光信号和2路通用IO信号的光信号经第一电光转换模块转换为电信号进入第一并串转换模块，通过第一并串转换模块把高速串行数据转换为并行数据，输入第一数据处理模块，其中1路再经第一RS串口转换模块转换为一路RS标准信号输出给第一串行端口；2路IO数据直接输出给第一IO端口输出；第一LED用于指示发送端的工作状态，其与第一数据处理模块相连；第一电源接口由双端子电源连接器构成，第一电源模块将第一电源接口输入的电压进行转换后为整个发送端供电。
上述接收端包括第二电光转换模块、第二LED、第二电源接口、第二数据处理模块、第二并串转换模块、第二电源模块、第二RS串口转换模块、CameraLink视频编码模块、第二串行端口、第二IO端口和第二Camera Link端口；视频光纤信号经第二电光转换模块转换为高速串行电信号输入给第二并串转换模块；第二并串转换模块把高速串行信号转换为并行数字信号，该并行数字信号经第二数据处理模块调配时序并转换为Camera Link视频编码模块能够接收的数据格式，再经Camera Link视频编码模块编码为标准Camera Link视频数据，由第二Camera Link端口输出给外部；同时，第二RS串口转换模块将从第二串行端口接收的一路RS信号转换为串行数据；此数据和第二IO端口的2路通用IO数据经第二数据处理模块进入第二并串转换模块转换为高速串行信号，通过第二电光转换模块转换为光信号发送给光纤；第二LED用于指示接收端的工作状态，其与第二数据处理模块相连；第二电源接口由双端子电源连接器构成，第二电源模块将第二电源接口输入的电压进行转换后为整个接收端供电。
本发明的有益效果是：本发明在发送端对Camera Link视频数据进行解码，将解码后的数据转换为光信号通过光纤实现远距离传送，并在接收端把光信号重新编码为Camera Link视频数据，同时实现了标准RS232双向数据通讯，以及2路通用IO数据从接收端到发送端的数据通讯。本发明具有通用性，特别适用于Camera Link视频远距离传送以及远距离控制的场合。
附图说明
图1为本发明Base模式Camera Link接口的数字光端机的结构框图。
图2为本发明的发送端结构框图。
图3为本发明的接收端结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的Base模式Camera Link接口的数字光端机包括发送端1、光纤2和接收端3。
如图2所示，发送端1包括第一电光转换模块4、第一LED 5、第一电源接口6、第一数据处理模块8、第一并串转换模块10、第一RS232串口转换模块11、第一电源模块14、Camera Link视频解码模块15、第一Camera Link端口16、第一IO端口17和第一串行端口18；Camera Link视频解码模块15主要由芯片DS90CR288及其外围电路构成，第一Camera Link端口16由型号为MDR26连接器构成，第一数据处理模块8由FPGA XC3S400-PQ208及辅助电路组成，第一IO端口17由针头DB9构成，第一RS232串口转换模块11由MAX3223及外围电路构成，第一串行端口18由孔头DB9构成，第一并串转换模块10，由芯片TLK1501及其外围电路构成，第一电光转换模块4由光纤SFP连接器构成，第一电源接口6由双端子电源连接器构成，第一电源模块14将5V转换为3.3V和1.2V由芯片PT70554实现，将5V转换为2.5V由芯片LT1764-2.5实现。
Camera Link视频解码模块15通过10位并行总线13连接到第一数据处理模块8；第一数据处理模块8有2路通用IO数据直接与第一IO端口17相连接；第一串行端口18为标准的RS232串口，其输入输出数据经第一RS232串口转换模块11转换为3.3V电平的串行总线12与第一数据处理模块8相连；第一数据处理模块8通过20位总线9(16位的并行输出口与4位的并行输入口)与第一并串转换模块10互相连接。第一并串转换模块10通过高速串行数据总线7与第一电光转换模块4相连接。第一数据处理模块8还与负责指示工作状态的第一LED 5相连。第一电源接口6为5V电源，输入给第一电源模块14，经其转换为2.5V、3.3V、1.2V三种电源，为整个发送端1供电。
按数据流向，光端机外部Camera Link数据首先通过第一Camera Link端口16进入Camera Link视频解码模块15，在此模块内完成Camera Link视频到10位并行数据的转换，通过单方向并行总线13进入第一数据处理模块8。光端机外部的RS232串行信号首先由第一串行端口18进入第一RS232串口转换模块11，在此转换模块内转换为3.3V电平的串行总线12与第一数据处理模块8相连。在第一数据处理模块8中采用FPGA内部编程实现从各端口输入数据的综合，输出40MHz 16位的并行数据(总线9的一部分)给第一并串转换模块10，16位的并行数据经第一并串转换模块10转换为高速数据，并通过高速串行总线7输入第一电光转换模块4，在此转换为光信号，通过光纤2输出。同时第一电光转换模块4接收光信号，通过第一电光转换模块4、高速串行总线7、第一并串转换模块10转换为4位并行数据(总线9的另一部分)，进入第一数据处理模块8，由第一数据处理模块8分解为2路通用IO信号，输出给第一IO端口17输出到光端机外部，另一部分分解为串行信号由第一RS232串口转换模块11转换为标准RS232信号，经第一串行端口18输出到光端机外部。第一LED 5共有两个LED指示灯：正常上电时一个LED灯亮，系统正常传输工作时一个LED灯亮。
如图3所示，接收端3包括第二电光转换模块19、第二LED 20、第二电源接口21、第二数据处理模块23、第二并串转换模块25、第二电源模块26、第二RS232串口转换模块27、Camera Link视频编码模块30、第二串行端口31、第二IO端口32和第二Camera Link端口33；Camera Link视频编码模块30主要由芯片DS90CR287及其外围电路构成，其它组成模块所使用的芯片与发送端1相同。
Camera Link视频编码模块30通过10位并行总线29连接第二数据处理模块23；第二数据处理模块23有2路通用IO数据直接与第二端口32相连接；第二串行端口31为标准的RS232串口，其输入输出数据经第二RS232串口转换模块27转换为3.3V电平的串行总线28与第二数据处理模块23相连；第二数据处理模块23通过20位总线24(相对FPGA，16位的并行输入与4位的并行输出口)与第二并串转换模块25互相连接。第二并串转换模块25通过高速串行数据总线22与第二电光转换模块19相连接。第二数据处理模块23还与负责指示工作状态的第二LED 20相连。第二电源接口21为5V电源，输入给第二电源模块26，经其转换为2.5V、3.3V、1.2V三种电源，为整个接收端3供电。
接收端1为发送端3的反过程。
按视频数据流向，光信号经过第二电光转换模块19和高速串行总线22进入第二并串转换模块25，在此，高速串行数据转换为并行16位数据，通过总线24进入第二数据处理模块23。在第二数据处理模块23中通过FPGA编程把数据分为两部分：10位并行视频信号通过10位并行总线29到Camera Link视频编码模块30，编码成标准Camera Link视频数据经第二Camera Link端口33输出到光端机外部。另一部分经串行总线28进入第二RS232串口转换模块27，在此转换为标准RS232信号，通过第二串行端口31输出到光端机外部。按控制数据流向，有两部分构成：第二IO端口32的数据直接进入第二数据处理模块23；第二串行端口31的输入数据，经第二RS232串口转换模块27转换为3V电平信号通过串行总线28输入到第二数据处理模块23。在此对数据进行综合，合成后的4位并行数据经总线24进入第二并串转换模块25，完成并行到高速串行数据的转换，通过串行总线22由第二电光转换模块19转换为光信号，发送给光纤2。

Claims (3)

1.Base模式Camera Link接口的数字光端机，其特征在于，该数字光端机包括发送端(1)与接收端(3)，二者通过光纤(2)进行通信连接；发送端(1)将输入的10位标准Base模式Camera Link视频数据转换为光信号，通过光纤(2)发送给接收端(3)，接收端(3)将此光信号转换为标准Base模式的Camera Link数字视频信号输出；发送端(1)将标准RS232的一路串行数据转换为光信号，通过光纤(2)发送给接收端(3)，接收端(3)将这些光信号转换为标准RS232的一路串行数据输出；接收端(3)将标准RS232的一路串行数据转换为光信号，通过光纤(2)发送回发送端(1)；同时，接收端(3)将两路通用IO数据转换为光信号，通过光纤(2)发送到发送端(1)，发送端(1)输出此IO信号。
2.如权利要求1所述的Base模式Camera Link接口的数字光端机，其特征在于，所述发送端(1)包括第一电光转换模块(4)、第一LED(5)、第一电源接口(6)、第一数据处理模块(8)、第一并串转换模块(10)、第一RS232串口转换模块(11)、第一电源模块(14)、Camera Link视频解码模块(15)、第一Camera Link端口(16)、第一IO端口(17)和第一串行端口(18)；外部CameraLink视频经第一Camera Link端口(16)，进入Camera Link视频解码模块(15)，Camera Link视频解码模块(15)接收视频数据并对其进行解码；解码后的数据经第一数据处理模块(8)调配时序并转换为第一并串转换模块(10)能够接收的数据格式，再经第一并串转换模块(10)转换为高速串行信号；高速串行信号通过第一电光转换模块(4)转换为光信号；同时，由接收端(3)发送的包含1路RS232光信号和2路通用IO信号的光信号经第一电光转换模块(4)转换为电信号进入第一并串转换模块(10)，通过第一并串转换模块(10)把高速串行数据转换为并行数据，输入第一数据处理模块(8)，其中1路再经第一RS232串口转换模块(11)转换为一路RS232标准信号输出给第一串行端口(18)；2路IO数据直接输出给第一IO端口(17)输出；第一LED(5)用于指示发送端(1)的工作状态，其与第一数据处理模块(8)相连；第一电源接口(6)由双端子电源连接器构成，第一电源模块(14)将第一电源接口(6)输入的电压进行转换后为整个发送端(1)供电。
3.如权利要求1所述的Base模式Camera Link接口的数字光端机，其特征在于，所述接收端(3)包括第二电光转换模块(19)、第二LED(20)、第二电源接口(21)、第二数据处理模块(23)、第二并串转换模块(25)、第二电源模块(26)、第二RS232串口转换模块(27)、Camera Link视频编码模块(30)、第二串行端口(31)、第二IO端口(32)和第二Camera Link端口(33)；视频光纤信号经第二电光转换模块(19)转换为高速串行电信号输入给第二并串转换模块(25)；第二并串转换模块(25)把高速串行信号转换为并行数字信号，该并行数字信号经第二数据处理模块(23)调配时序并转换为Camera Link视频编码模块(30)能够接收的数据格式，再经Camera Link视频编码模块(30)编码为标准Camera Link视频数据，由第二Camera Link端口(33)输出给外部；同时，第二RS232串口转换模块(27)将从第二串行端口(31)接收的一路RS232信号转换为串行数据；此数据和第二IO端口(32)的2路通用IO数据经第二数据处理模块(23)进入第二并串转换模块(25)转换为高速串行信号，通过第二电光转换模块(19)转换为光信号发送给光纤(2)；第二LED(20)用于指示接收端(3)的工作状态，其与第二数据处理模块(23)相连；第二电源接口(21)由双端子电源连接器构成，第二电源模块(26)将第二电源接口(21)输入的电压进行转换后为整个接收端(3)供电。
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