CN102510484B - 一种视频光端机、以及一种视频传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种视频光端机，包括光基盘以及至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；辅助业务接口扩展盘用于接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号，然后将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；还用于从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出。本发明方案使一台原本辅助业务接口数量一定的视频光端机变成接口数量可以灵活配置的综合传输平台，轻松满足用户需求。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种视频光端机、以及一种视频传输系统及方法。
背景技术
视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备。现有技术的视频传输系统通常不局限于传输视频信号，也传输各种辅助业务信号。现有技术的视频传输系统的基本结构如图1所示，包括局端主设备101、远端从设备102、网管端103和上位机104这4个主要组成部分。局端主设备101以及远端从设备102均为视频光端机，主要由光基盘构成。所述光基盘是视频光端机的基本组成单元，其上包括视频光端机的基本组成部分（如：光模块，单板状态监控电路，主处理电路，业务接口等），实现光端机基本传输功能。
局端主设备101通过光纤与远端从设备102连接在一起，远端从设备102通过机箱的背板连接与网管端103相连接，网管端103通过以太网与上位机104相连进行监控。
局端主设备101的主要功能为：将视频信号转换为光信号通过光纤传输到远端从设备102，或光纤上接收来自远端从设备102的光信号并将其转换为视频信号；以及与远端从设备102之间通过光纤进行各种辅助业务信号（包含RS485信号，RS232信号，模拟音频信号，开关量信号，以太网信号，网管信号）的相互通信。
远端从设备102的主要功能为：接收局端主设备101发送过来的视频信号或传输视频信号到局端主设备101，以及与局端主设备101进行各种辅助业务信号（包含RS485信号，RS232信号，模拟音频信号，开关量信号，以太网信号，网管信号）的相互通信。
网管端103的主要功能为：负责集中采集与设置局端主设备101与远端从设备102的各种网管数据及寄存器。
上位机104的主要功能为：通过网管软件可以实时显示及设置视频光端机各部分的工作状态，网络拓扑、方便维护人员维护管理。
现有技术中，视频光端机产品上的视频接口、辅助业务接口均为固定接口或插槽式配置接口，这导致其接口总数是一个定值。但在实际的工程应用中，视频接口、辅助业务接口的数量、功能、传输方向是随着工程项目的不同，而在动态变化的。如果客户需求的接口总数超过了该定值，那么必须使用多台视频光端机才能满足客户需求，并且占用多根光纤。这样客户使用的拓扑组网方案就会受到设备功能不足的限制，想达到客户要求的话必然要增加设备的数量，给成本、施工、维护方面造成压力。
发明内容
本发明提供了一种视频光端机、以及一种视频传输系统及方法，可以在较低成本下根据实际需求灵活扩充辅助业务接口和/或视频业务接口的数目，满足实际工程的需要。
本发明实施例提出的一种视频光端机，包括光基盘，所述视频光端机进一步包括至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；所述辅助业务接口扩展电路作为级联多块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道；
辅助业务接口扩展盘用于接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号，然后将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；还用于从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出；
光基盘用于将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到对端视频光端机；以及从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输。
较佳地，所述视频光端机进一步包括至少一块视频业务接口扩展盘，所述光基盘包括视频业务接口扩展电路；所述视频业务接口扩展电路作为连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述视频业务接口扩展盘用于接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至光基盘；以及接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出；
光基盘进一步用于将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频扩展盘序号和其在扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输。
较佳地，所述视频光端机的光基盘包括：主处理电路（504）、复用电路（506）、解复用电路（507）、第一复用/解复用电路（505）、第二复用/解复用电路（512）、辅助业务扩展口（511）、视频业务扩展口（510）和光模块（513）；
所述辅助业务扩展口（511）用于与辅助业务接口扩展盘通信；
视频业务扩展口（510）用于与视频业务接口扩展盘通信；
光模块（513）用于将来自第二复用/解复用电路（512）的电信号转换为光信号传输到光纤，以及将从光纤接收的光信号转换为电信号发送到第二复用/解复用电路（512）；
复用电路（506）和解复用电路（507）分别与辅助业务扩展口（511）和主处理电路（504）进行双向通信；
第一复用/解复用电路（505）分别与视频业务扩展口（510）和主处理电路（504）进行双向通信；
第二复用/解复用电路（512）分别与光模块（513）和主处理电路（504）进行双向通信。
较佳地，所述光基盘进一步包括第一防护缓冲电路（509）和第二防护缓冲电路（508），第一防护缓冲电路（509）位于辅助业务扩展口（511）与复用电路（506）的双向数据通路和辅助业务扩展口（511）与解复用电路（507）的双向数据通路上，第二防护缓冲电路（508）位于视频业务扩展口（510）和第一复用/解复用电路（505）的双向数据通路上。
较佳地，所述辅助业务接口扩展盘包括：主处理电路（304）、辅助业务小模块（305）、辅助业务外接口（306）、解复用电路（307）、复用电路（308）和辅助业务扩展口（310）；
辅助业务小模块（305）分别与主处理电路（304）和辅助业务外接口（306）具有双向数据通路；主处理电路（304）、复用电路（308）以及辅助业务扩展口（310）具有数据通路；辅助业务扩展口（310）、解复用电路（307）和主处理电路（304）和具有数据通路；
所述辅助业务外接口（306）用于接收来自外部的辅助业务信号，将所述辅助业务信号传输至辅助业务小模块（305）；以及接收来自辅助业务小模块（305）的辅助业务信号，将所述辅助业务信号对外传输；
所述辅助业务小模块（305）用于将来自辅助业务外接口（306）的辅助业务信号转换为异步二进制数据信号，并将其发送至主处理电路（304）；以及将来自主处理电路（304）的异步二进制数据信号转换为辅助业务信号并将其发送至辅助业务外接口（306）；
所述主处理电路（304）用于将来自辅助业务小模块（305）的异步二进制数据信号转换为同步数据信号，跟据本辅助业务扩展盘的序号确定时隙，将所述同步信号组帧生成辅助业务传输帧插入所确定的时隙，并将辅助业务传输帧发送至复用电路（308）；以及接收来自解复用电路（307）的辅助业务传输帧，从接收的辅助业务传输帧解成同步数据信号，并将所述同步数据信号转换为异步数据后，根据其时隙送到对应的辅助业务小模块（305）；
所述复用电路（308）用于将来自主处理电路（304）的辅助业务传输帧转换为串行差分数据流后传输至辅助业务扩展接口（310）；
所述解复用电路（307）用于将来自辅助业务扩展接口（310）的串行差分数据流转换为辅助业务传输帧后传输至主处理电路（304）；
所述辅助业务扩展接口（310）用于接入的光基盘辅助业务接口扩展电路。
较佳地，所述辅助业务接口扩展盘进一步包括防护缓冲电路（309），防护缓冲电路（309）位于复用电路（308）到辅助业务扩展口（310）的数据通路上，以及辅助业务扩展口（310）到解复用电路（307）的数据通路上。
较佳地，所述视频业务接口扩展盘包括：主处理电路（404）、视频小模块（405）、视频外接口（406）、复用/解复用电路（407）、和视频业务扩展口（409）；
视频小模块（405）分别与主处理电路（404）和视频外接口（406）具有双向数据通路；复用/复用电路（407）分别与主处理电路（404）、以及视频业务扩展口（409）具有数据通路；
所述视频业务外接口（406）用于接收来自外部的视频信号，将所述视频信号传输至视频小模块（405）；以及接收来自视频小模块（405）的视频信号，将所述视频信号对外传输；
所述视频小模块（405）用于将来自视频业务外接口（406）的视频信号转换为并行数字信号，并将其发送至主处理电路（404）；以及将来自主处理电路（404）的并行数字信号转换为视频信号并将其发送至视频业务外接口（406）；
所述主处理电路（404）用于将来自视频小模块（405）的并行数字信号组帧生成视频业务传输帧，主处理电路在组帧时首先识别视频小模块收/发类型，并根据类型分类，将同类视频小模块的信号根据安装位置进行排列，插入对应的传输时隙中，并将视频业务传输帧发送至复用/解复用电路（407）；以及接收来自复用/解复用电路（407）的视频业务传输帧，从接收的视频业务传输帧并行数字信号后，根据其时隙送到对应的视频小模块（405）；
所述复用/解复用电路（407）用于将来自主处理电路（404）的视频业务传输帧转换为串行差分数据流后传输至视频业务扩展接口（409）；以及将来自辅助业务扩展接口（409）的串行差分数据流转换为视频业务传输帧后传输至主处理电路（404）；
所述视频业务扩展接口（409）用于接入的光基盘视频业务接口扩展电路。
较佳地，所述的视频业务接口扩展盘进一步包括防护缓冲电路（408），防护缓冲电路（408）位于复用/解复用电路（407）与视频业务扩展口（409）的双向数据通路上。
本发明实施例还提出一种视频传输系统，包括局端主设备、远端从设备、网管端和上位机，网管端用于集中采集与设置局端主设备与远端从设备的各种网管数据及寄存器，上位机用于通过网管软件实时显示及设置局端主设备以及远端从设备的工作状态和网络拓扑；所述局端主设备包括光基盘，所述局端主设备进一步包括至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；所述辅助业务接口扩展电路作为级联至少一块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述网管端进一步用于识别出局端主设备上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
辅助业务接口扩展盘用于接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号，然后将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；还用于从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出；
光基盘用于将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到远端从设备；以及从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输。
较佳地，所述局端主设备进一步包括至少一块视频业务接口扩展盘，所述光基盘包括视频业务接口扩展电路；所述视频业务接口扩展电路作为连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述网管端进一步用于识别出局端主设备上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
所述视频业务接口扩展盘用于接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至光基盘；以及接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出；
光基盘进一步用于将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频扩展盘序号和其在扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输。
本发明实施例提出的一种视频传输系统的实现方法，包括如下步骤：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号；将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘的辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的光基盘将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到对端的视频光端机；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出。
较佳地，该方法进一步包括：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至视频光端机的光基盘；
视频光端机的光基盘将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频扩展盘序号和其在扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出。
从以上技术方案可以看出，通过扩展口进行级联扩展实现辅助业务接口数量的扩展，以及通过外扩视频扩展盘实现了视频业务接口数目的扩展，使一台原本视频业务接口、辅助业务接口数量一定的视频光端机变成接口数量可以灵活配置的综合传输平台，轻松满足用户需求。
附图说明
图1为现有技术的视频光端机的基本结构示意图；
图2为本发明实施例的视频光端机的基本结构示意图；
图3为本发明实施例提供的辅助业务扩展盘的结构框图；
图4为本发明实施例提供的视频业务扩展盘的结构框图；
图5为局端主设备以及远端从设备光基盘结构示意图。
具体实施方式
本发明是在现有的视频光端机的基础上，硬件上增加了扩展接口，软件上增加自动配置功能。图2为本发明实施例的视频传输系统的基本结构示意图，该视频传输系统包括局端主设备201、远端从设备202、网管端203和上位机204这4个主要组成部分。局端主设备101以及远端从设备102均为视频光端机。网管端203的主要功能为：负责集中采集与设置局端主设备201与远端从设备202的各种网管数据及寄存器，识别出局端主设备201与远端从设备202上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘还是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽。
上位机204的主要功能为：通过网管软件可以实时显示及设置视频光端机各部分的工作状态，网络拓扑、方便维护人员维护管理。
其中，局端主设备201包括局端主设备光基盘201-1、局端子设备辅助业务扩展盘201-2以及局端子设备视频业务扩展盘201-3。局端子设备辅助业务扩展盘201-2的数目可以是1个或多个，局端子设备视频业务扩展盘201-3也可以是1个或多个。
辅助业务扩展盘作为视频光端机的组成单元，其上不包括光模块、单板状态监控电路，主处理电路，仅有部分处理电路和业务接口电路，它附着在光基盘上，增加光基盘的业务接口。
在某些特定实施例中，局端主设备也可以仅包括局端主设备光基盘201-1和局端子设备辅助业务扩展盘201-2，或者仅包括局端主设备光基盘201-1和局端子设备视频业务扩展盘201-3。局端主设备光基盘201-1与局端子设备辅助业务扩展盘201-2之间通过辅助业务接口扩展电路连接。而多个局端子设备辅助业务扩展盘201-2之间采用级联方式连接。辅助业务接口扩展电路主要功能为：提供一条可以级联多块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道，并通过软件自动配置其可以在所有可能的模式下正常工作。局端主设备光基盘201-1与每一个局端子设备视频业务扩展盘201-3分别通过视频业务接口扩展电路连接。视频业务接口扩展电路主要功能为：提供可以连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道，并通过软件自动配置其可以在所有可能的模式下正常工作。
远端从设备202的结构与局端主设备201类似，包括远端从设备光基盘202-1、远端子设备辅助业务扩展盘202-2以及远端子设备视频业务扩展盘202-3。远端子设备辅助业务扩展盘202-2的数目可以是1个或多个，远端子设备视频业务扩展盘202-3也可以是1个或多个。在某些特定实施例中，远端从设备也可以仅包括远端从设备光基盘202-1和远端子设备辅助业务扩展盘202-2，或者仅包括远端从设备光基盘202-1和远端子设备视频业务扩展盘202-3。远端从设备光基盘202-1与远端子设备辅助业务扩展盘202-2之间通过辅助业务接口扩展电路连接。而多个远端子设备辅助业务扩展盘202-2之间采用级联方式连接。辅助业务接口扩展电路主要功能为：提供一条可以级联至少一块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道，并通过软件自动配置其可以在所有可能的模式下正常工作。远端从设备光基盘202-1与每一个远端子设备视频业务扩展盘202-3分别通过视频业务接口扩展电路连接。视频业务接口扩展电路主要功能为：提供可以连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道，并通过软件自动配置其可以在所有可能的模式下正常工作。
从以上的描述可以看出，局端子设备辅助业务扩展盘201-2与远端子设备辅助业务扩展盘202-2的功能是完全相同的，可以由相同的硬件实现，故以下不再区分，统称为辅助业务扩展盘。同理，局端主设备光基盘201-1与远端从设备光基盘202-1也可以由相同的硬件实现，统称为光基盘；局端子设备视频业务扩展盘201-3与远端子设备视频业务扩展盘202-3可以由相同的硬件实现，统称为视频业务扩展盘。
图5示出了本发明实施例的光基盘结构示意图。光基盘包括电源接口501、电源电路502、单板状态监控电路503、主处理电路504、复用/解复用电路（可以包含多个复用/解复用电路，分别是对应于辅助业务的复用电路506和解复用电路507、对应于视频业务的复用/解复用电路505以及对应于光通信的复用/解复用电路512）、防护缓冲电路（分别是对应于辅助业务的防护缓冲电路509以及对应于视频业务的防护缓冲电路508）、视频业务扩展口510、辅助业务扩展口511以及光模块513。
图3示出了本发明实施例提供的辅助业务扩展盘的结构框图。辅助业务扩展盘包括电源接口301、电源电路302、单板状态控制电路303、主处理电路304、辅助业务小模块305、辅助业务外接口306、解复用电路307、复用电路308、防护缓冲电路309以及辅助业务扩展口310。电源接口301以及电源电路302用于对各个组成电路进行供电，而单板状态监控电路303用于对各个组成电路的工作状态进行监控。
1、辅助业务传输的原理为：
局端辅助业务扩展盘的辅助业务外接口306实时接收客户传来的辅助业务信号。首先对所述辅助业务信号进行归一化处理，即输入的辅助业务信号经过辅助业务小模块305转化为异步二进制数据信号。其后主处理电路304通过高速采样的方式将异步二进制信号转换为与系统同步的数据信号。这一步很重要，因为辅助业务信号本身多种多样，比如：音频信号是10～30000Hz的模拟信号，而计算机串口信号是9.6Kbps～115.2Kbps数字信号，进过归一化之后，所有的辅助业务信号被转化为具有同电平、同速率、同时钟的数据信号，这样就可以在统一的传输系统中无差别的传输了。
其后主处理电路304检查是否与系统连接并锁定，如果没有连接并锁定，将向单板状态监控电路303发出告警信号，进而通过网管及面板指示灯通知客户检查链路；如果已经连接并锁定，就开始将同步数据信号组帧。在组帧时，主处理电路304先跟据本辅助业务扩展盘的序号，确定其可以占用的时隙片段，（综合传输系统中可以存在多个片段，如图示系统有4个片段，每个片段8个时隙），然后将每一路辅助业务数据依据其在系统中的位置插入对应的时隙中（比如：第三路辅助业务就占用第三时隙）。组帧后，辅助业务传输帧被送复用电路308转化成串行差分数据流（以便在线缆中传输）。串行差分数据流经过保护、缓冲电路309输出至辅助业务扩展接口310，接入传输线（100欧姆双绞线）送往后一块辅助业务扩展盘。在后一块辅助业务扩展盘重复组帧过程，继续向后传递，最终送到局端主设备光基盘。
在局端主设备光基盘中，串行差分数据流被解帧，将辅助业务数据信号插入综合传输数据包（该数据包中包括辅助业务，视频业务，以太网业务，网管等多种数据）中，送往远端从设备。在远端从设备（光基盘）中，综合传输数据包被解帧，将各扩展盘数据拆分，按照其各自占用的时间片段，重新组成辅助业务传输帧，并通过辅助业务扩展口511送往远端子设备辅助业务扩展盘。在与远端从设备光基盘连接的第一块辅助业务扩展盘中，辅助业务传输帧在主处理电路304中被解开，根据扩展盘序号信息，本盘对应的辅助业务数据被从中分解出来后，根据其时隙顺序，逐次送往对应的辅助业务小模块305，恢复成客户的辅助业务信号。最终这些恢复出来的辅助业务信号经辅助业务外接口306输出。非本盘的数据被保留在辅助业务传输帧中，继续向下一块辅助业务扩展盘传输，直至所有数据均被取出。
以上所述为辅助业务数据从局端到远端传输的过程，辅助业务数据从远端到局端的传输过程正好与之相反，故不再赘述。
图4为本发明实施例提供的视频业务扩展盘的结构框图，视频业务扩展盘包括电源接口401、电源电路402、单板状态控制电路403、主处理电路404、视频小模块405、视频外接口406、复用/解复用电路407、防护缓冲电路408以及视频业务扩展口409。
视频传输的原理如下：
局端视频业务扩展盘的自视频外接口406输入的模拟视频信号首先经视频小模块405转换为并行数字信号输给主处理电路404;主处理电路404将这些并行数字信号组帧，主处理电路在组帧时首先识别视频小模块收/发类型，并根据类型分类，将同类视频小模块的信号根据安装位置进行排列，插入对应的传输时隙中。处理后并行的传输给复用/解复用电路407；复用/解复用电路407将这些并行信号转换为差分串行信号，差分串行信号经过防护缓冲电路408输出至视频扩展接口409，接入传输线100欧姆双绞线送往光基盘。在光基盘处，视频信号帧被解码，再次组帧时，视频信号根据其视频扩展盘序号和其在扩展盘上的位置重新分配时隙，此次组帧时同时将辅助业务数据信号也一并打包起来，形成综合业务传输帧。综合业务传输帧以并行数据的形式送到复用解复用电路512中转换为差分串行信号，最后经光模块513将串行综合业务传输帧转化为电光信号送往远端。光纤的另一端，光信号被光模块513再次转化为电信号，差分串行信号在复用/解复用电路512中转化为并行的综合业务传输帧，其后综合业务传输帧在主处理电路504中解开，其中的视频业务数据根据其扩展盘序号和安装位置信息再次分别组帧，形成视频传输帧，经复用/解复用电路505、保护缓冲电路508、视频扩展口510，发往视频业务扩展盘。在视频业务扩展盘上，视频业务传输帧被解开，视频数据信号根据其安装位置被分配给各视频小模块405，最终恢复成模拟视频信号，经视频接口送给客户使用。
图3所示辅助业务扩展盘、图4所示视频业务扩展盘以及图5所示光基盘中的具体器件选择：
电源接口301、401、501：用于与外部电源适配器连接；市场上有很多成熟产品，可以依据需求选择。
辅助业务外接口306：用于与外部客户设备连接；市场上有很多成熟产品，依据需求选择。
视频外接口406：用于与外部视频信号连接；一般为BNC头。
辅助业务扩展口310用于系统连接传输辅助业务数据帧，示例性地采用RJ45连接器，在实际应用中可不限于此。
电源电路302、402、502：用于将外部电源的电压转变为本装置所需要的电压并对各个功能电路供电；其可以选用但不限于选用AMS1085、LM1117等及其外围电路来实现。
辅助业务小模块305用于RS232、RS485、音频信号、开关量等信号归一化处理，这些类型均有成熟芯片上市，RS232示例性地选用SP232,RS485示例性地选用MAX485，音频信号示例性地选用PCM1754,PCM180等，在实际应用中可不限于此。
主处理电路304、404、504：用于对数据电路、视频电路等的数据进行处理，使之适合于光纤传输；其主要芯片示例性地选用FPGA（EP3C16），在实际应用中可不限于此。
复用电路308、506:用于将主处理电路的传输过来的并行数据转换为串行数据传输给光模块；主要芯片示例性地选用sn65lv1023a，在实际应用中可不限于此。
解复用电路307、507：用于将光模块接收到的串行数据转换为并行数据传输给主处理电路；主要芯片示例性地选用sn65lv1224，在实际应用中可不限于此。
复用/解复用电路:505、512、407：用于对1.25G/2.5G高速信号进行串行/并行转化，以便信号在双绞线及光纤中传输；主要芯片示例性地选用SCAN25100，在实际应用中可不限于此。
光模块513：用于将复用电路传输过来串行数据转换为光信号通过光纤发送到接收端，以及接收从接收端传输过来的光信号并转换为串行数据传输给解复用电路；光模块示例性地选用SFP2.5G的光模块，在实际应用中可不限于此。
本发明实施例还提供一种视频传输系统的实现方法，包括如下步骤：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号；将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘的辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的光基盘将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到对端的视频光端机；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出。
较佳地，该方法进一步包括：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至视频光端机的光基盘；
视频光端机的光基盘将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频扩展盘序号和其在扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出。
本发明提出的视频光端机具有以下优点和积极效果：
本发明方案的接口数量可以根据实际需要灵活配置，满足实际工程应用的需求，可以大大的节省实际的施工的工作量，节省大量的资金和时间。
增加辅助业务接口扩展功能硬件成本增加不多，每16路辅助业务只增加了一个SERDES芯片和一些周边的阻容器件，增加成本不到视频光端机总成本的5％。具有很高的性价比。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种视频光端机，包括光基盘，其特征在于，所述视频光端机进一步包括至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；所述辅助业务接口扩展电路作为级联多块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道；
辅助业务接口扩展盘用于接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号，然后将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；还用于从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出；
光基盘用于将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到对端视频光端机；以及从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输。
2.根据权利要求1所述的视频光端机，其特征在于，所述视频光端机进一步包括至少一块视频业务接口扩展盘，所述光基盘包括视频业务接口扩展电路；所述视频业务接口扩展电路作为连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述视频业务接口扩展盘用于接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至光基盘；以及接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出；
光基盘进一步用于将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频业务接口扩展盘序号和其在视频业务接口扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输。
3.根据权利要求1或2所述的视频光端机，其特征在于，所述视频光端机的光基盘包括：主处理电路(504)、复用电路(506)、解复用电路(507)、第一复用/解复用电路(505)、第二复用/解复用电路(512)、辅助业务扩展口(511)、视频业务扩展口(510)和光模块(513)；
所述辅助业务扩展口(511)用于与辅助业务接口扩展盘通信；
视频业务扩展口(510)用于与视频业务接口扩展盘通信；
光模块(513)用于将来自第二复用/解复用电路(512)的电信号转换为光信号传输到光纤，以及将从光纤接收的光信号转换为电信号发送到第二复用/解复用电路(512)；
复用电路(506)和解复用电路(507)分别与辅助业务扩展口(511)和主处理电路(504)进行双向通信；
第一复用/解复用电路(505)分别与视频业务扩展口(510)和主处理电路(504)进行双向通信；
第二复用/解复用电路(512)分别与光模块(513)和主处理电路(504)进行双向通信。
4.根据权利要求3所述的视频光端机，其特征在于，所述光基盘进一步包括第一防护缓冲电路(509)和第二防护缓冲电路(508)，第一防护缓冲电路(509)位于辅助业务扩展口(511)与复用电路(506)的双向数据通路和辅助业务扩展口(511)与解复用电路(507)的双向数据通路上，第二防护缓冲电路(508)位于视频业务扩展口(510)和第一复用/解复用电路(505)的双向数据通路上。
5.根据权利要求1或2所述的视频光端机，其特征在于，所述辅助业务接口扩展盘包括：主处理电路(304)、辅助业务小模块(305)、辅助业务外接口(306)、解复用电路(307)、复用电路(308)和辅助业务扩展口(310)；
辅助业务小模块(305)分别与主处理电路(304)和辅助业务外接口(306)具有双向数据通路；主处理电路(304)、复用电路(308)以及辅助业务扩展口(310)具有数据通路；辅助业务扩展口(310)、解复用电路(307)和主处理电路(304)具有数据通路；
所述辅助业务外接口(306)用于接收来自外部的辅助业务信号，将所述辅助业务信号传输至辅助业务小模块(305)；以及接收来自辅助业务小模块(305)的辅助业务信号，将所述辅助业务信号对外传输；
所述辅助业务小模块(305)用于将来自辅助业务外接口(306)的辅助业务信号转换为异步二进制数据信号，并将其发送至主处理电路(304)；以及将来自主处理电路(304)的异步二进制数据信号转换为辅助业务信号并将其发送至辅助业务外接口(306)；
所述主处理电路(304)用于将来自辅助业务小模块(305)的异步二进制数据信号转换为同步数据信号，根据本辅助业务接口扩展盘的序号确定时隙，将所述同步数据信号组帧生成辅助业务传输帧插入所确定的时隙，并将辅助业务传输帧发送至复用电路(308)；以及接收来自解复用电路(307)的辅助业务传输帧，从接收的辅助业务传输帧解成同步数据信号，并将所述同步数据信号转换为异步数据后，根据其时隙送到对应的辅助业务小模块(305)；
所述复用电路(308)用于将来自主处理电路(304)的辅助业务传输帧转换为串行差分数据流后传输至辅助业务扩展口(310)；
所述解复用电路(307)用于将来自辅助业务扩展口(310)的串行差分数据流转换为辅助业务传输帧后传输至主处理电路(304)；
所述辅助业务扩展口(310)用于接入光基盘辅助业务接口扩展电路。
6.根据权利要求5所述的视频光端机，其特征在于，所述辅助业务接口扩展盘进一步包括防护缓冲电路(309)，防护缓冲电路(309)位于复用电路(308)到辅助业务扩展口(310)的数据通路上，以及辅助业务扩展口(310)到解复用电路(307)的数据通路上。
7.根据权利要求2所述的视频光端机，其特征在于，所述视频业务接口扩展盘包括：主处理电路(404)、视频小模块(405)、视频外接口(406)、复用/解复用电路(407)、和视频业务扩展口(409)；
视频小模块(405)分别与主处理电路(404)和视频外接口(406)具有双向数据通路；复用/解复用电路(407)分别与主处理电路(404)、以及视频业务扩展口(409)具有数据通路；
所述视频外接口(406)用于接收来自外部的视频信号，将所述视频信号传输至视频小模块(405)；以及接收来自视频小模块(405)的视频信号，将所述视频信号对外传输；
所述视频小模块(405)用于将来自视频外接口(406)的视频信号转换为并行数字信号，并将其发送至主处理电路(404)；以及将来自主处理电路(404)的并行数字信号转换为视频信号并将其发送至视频外接口(406)；
所述主处理电路(404)用于将来自视频小模块(405)的并行数字信号组帧生成视频业务传输帧，主处理电路在组帧时首先识别视频小模块收/发类型，并根据类型分类，将同类视频小模块的信号根据安装位置进行排列，插入对应的传输时隙中，并将视频业务传输帧发送至复用/解复用电路(407)；以及接收来自复用/解复用电路(407)的视频业务传输帧，从接收的视频业务传输帧中提取出并行数字信号后，根据其时隙将所述并行数字信号送到对应的视频小模块(405)；
所述复用/解复用电路(407)用于将来自主处理电路(404)的视频业务传输帧转换为串行差分数据流后传输至视频业务扩展口(409)；以及将来自视频业务扩展口(409)的串行差分数据流转换为视频业务传输帧后传输至主处理电路(404)；
所述视频业务扩展口(409)用于接入光基盘视频业务接口扩展电路。
8.根据权利要求7所述的视频光端机，其特征在于，所述的视频业务接口扩展盘进一步包括防护缓冲电路(408)，防护缓冲电路(408)位于复用/解复用电路(407)与视频业务扩展口(409)的双向数据通路上。
9.一种视频传输系统，包括局端主设备、远端从设备、网管端和上位机，网管端用于集中采集与设置局端主设备与远端从设备的各种网管数据及寄存器，上位机用于通过网管软件实时显示及设置局端主设备以及远端从设备的工作状态和网络拓扑；所述局端主设备包括光基盘，其特征在于，所述局端主设备进一步包括至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；所述辅助业务接口扩展电路作为级联多块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述网管端进一步用于识别出局端主设备上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
辅助业务接口扩展盘用于接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号，然后将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；还用于从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出；
光基盘用于将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到远端从设备；以及从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输。
10.根据权利要求9所述的视频传输系统，其特征在于，所述局端主设备进一步包括至少一块视频业务接口扩展盘，所述光基盘包括视频业务接口扩展电路；所述视频业务接口扩展电路作为连接单块视频业务接口扩展盘的数据传输通道；
所述网管端进一步用于识别出局端主设备上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的视频业务接口扩展盘分配相应的带宽；
所述视频业务接口扩展盘用于接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至光基盘；以及接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出；
光基盘进一步用于将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频业务接口扩展盘序号和其在视频业务接口扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输。
11.一种视频传输系统的实现方法，所述视频传输系统包括局端主设备、远端从设备、网管端和上位机，网管端用于集中采集与设置局端主设备与远端从设备的各种网管数据及寄存器，上位机用于通过网管软件实时显示及设置局端主设备以及远端从设备的工作状态和网络拓扑；所述局端主设备包括光基盘，其特征在于，所述局端主设备进一步包括至少一块辅助业务接口扩展盘，所述光基盘包括辅助业务接口扩展电路；所述辅助业务接口扩展电路作为级联多块辅助业务接口扩展盘的数据传输通道；该方法包括如下步骤：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘接收来自外部的辅助业务信号，对所接收的辅助业务信号进行归一化处理为同电平、同速率、同时钟的数据信号；将所述数据信号组帧再转化为串行差分数据流送入光基盘的辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的光基盘将来自辅助业务接口扩展盘的串行差分数据流插入综合传输数据包，将所述综合传输数据包转换为光信号通过光纤传输到对端的视频光端机；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是辅助业务接口扩展盘，并给识别出的扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从光纤中接收光信号将其转换为综合传输数据包，并从综合传输数据包中拆分出串行差分数据流，拆分出的辅助业务串行差分数据流送入光基盘辅助业务接口扩展电路传输；
视频光端机的辅助业务接口扩展盘从光基盘辅助业务接口扩展电路接收串行差分数据流，从所述串行差分数据流中取出属于本辅助业务接口扩展盘的数据，并将其恢复为辅助业务信号并对外输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的视频业务接口扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自外部的视频信号，将其转换为并行数字信号并组帧，将组帧后的信号转换为差分串行信号通过视频业务接口扩展电路输出至视频光端机的光基盘；
视频光端机的光基盘将来自视频业务接口扩展盘的差分串行信号解码并重新组帧，根据其视频业务接口扩展盘序号和其在视频业务接口扩展盘上的位置重新分配时隙插入综合传输数据包；
或者，
识别出视频光端机上附加的扩展盘的类型是视频业务接口扩展盘，并给识别出的视频业务接口扩展盘分配相应的带宽；
视频光端机的光基盘从综合传输数据包中拆分出视频业务串行差分数据流并送入光基盘视频业务接口扩展电路传输；
视频光端机的视频业务接口扩展盘接收来自视频业务接口扩展电路的差分串行信号，将其恢复为视频信号并对外输出。
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