CN110881027A - 一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统及转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Camera Link‑ARINC818协议的视频传输系统及转换方法，Camera Link视频输入至视频接收单元，视频接收单元将视频数据传输至数据缓冲单元，数据缓冲单元将数据传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，视频参数寄存器也将视频信息传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，经过ADVB协议状态机的数据再通过协议生成单元中的高速串行编码接口，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。本发明的结构清晰，易于FPGA实现；可简化电路设计，降低尺寸、功耗和成本；采用行同步输出，保证延迟最小化；实现了视频格式实时提取、适配，保证使用灵活。

Description

一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统及转换方法
技术领域
本发明涉及机载视频数据传输领域，尤其是一种FPCA逻辑开发、ARINC818协议和Camera Link协议的传输系统及转换方法。
背景技术
Camera Link协议是机载或商用环境下视频传感器的一种标准接口，具有低功耗、高带宽、灵活应用的特点，但驱动和抗干扰能力有限，不适合长距离传输；ARINC818协议是机载环境下基于光纤通道(FC)进行高带宽、低延迟、非压缩数字视频的点对点传输协议，适合长距离传输。
目前视频传感器数据产生后，一般通过Camera Link协议在产品内部进行传输和处理，当视频通过电气传输线向产品外部远距离传输的情形下，面临驱动能力差、易受到电磁干扰、成本较高等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统及转换方法。本发明提出将视频传感器Camera Link协议转换为ARINC818协议，并通过光纤介质传输，以解决Camera Link视频的长距离传输所面临的可靠性和成本问题，保证接收端获得实时、低延迟的输出完整、正确的视频数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，Camera Link视频输入至视频接收单元，视频接收单元将视频数据传输至数据缓冲单元，视频接收单元同时将视频的分辨率和帧频格式信息传输至视频参数寄存器中进行锁存，数据缓冲单元将数据传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，视频参数寄存器也将视频信息传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，经过ADVB协议状态机的数据再通过协议生成单元中的高速串行编码接口，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。
所述视频接收单元中包括分辨率、帧频识别模块和视频画面数据解析模块，其中分辨率、帧频识别模块将信息传递至视频参数寄存器中，视频画面数据解析模块对数据进行解析后传递至数据缓冲模块。
所述数据缓冲单元包括缓冲数据量计算模块和视频数据缓冲模块，所述视频数据缓冲模块接收视频画面数据解析模块的数据，并传递至缓冲数据量计算模块，缓冲数据量计算模块将视频参数寄存器中的数据和视频数据缓冲模块的数据进行计算。
所述Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统的转换方法的详细步骤为：
步骤1：视频接收单元接收Camera Link视频，同时识别视频的分辨率和帧频格式信息，并将视频的分辨率和帧频格式信息锁存于视频参数寄存器中；
步骤2：视频接收单元解析Camera Link视频的视频画面数据，并传输至数据缓冲单元，缓存于FPGA的内部Block RAM中，同时在缓冲数据量计算模块计算缓冲区的数据量；
步骤3：在一幅视频画面开始时，协议生成单元依据视频参数生成对象0数据帧；
步骤4：当协议生成单元监控到数据缓冲单元缓冲的数据量达到视频满行时，FPGA组织发送对象2数据帧，并重复步骤3和本步骤，直至整幅视频数据协议转换完成，准备下一幅Camera Link视频数据的发送；
步骤5：高速串行编码接口将步骤3和步骤4组成的ARINC818协议并行数据流进行8b/10b串行编码后，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。
本发明的有益效果在于：
1)本发明提供的协议转换方法结构清晰，易于FPGA实现；
2)本发明采用FPGA内部Block RAM缓存，无需额外的数据缓冲芯片，可简化电路设计，降低尺寸、功耗和成本；
3)本发明采用行同步输出，保证延迟最小化；
4)本发明实现了视频格式实时提取、适配，保证使用灵活。
附图说明
图1是本发明Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统的架构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明提供一种Camera Link-ARINC818协议的设计架构和转换方法，如图1所示，可实现Camera Link接口视频数据接收并通过ARINC818协议总线输出。
一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，Camera Link视频输入至视频接收单元，视频接收单元将视频数据传输至数据缓冲单元，视频接收单元同时将视频的分辨率和帧频格式信息传输至视频参数寄存器中进行锁存，数据缓冲单元将数据传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，视频参数寄存器也将视频信息传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，经过ADVB协议状态机的数据再通过协议生成单元中的高速串行编码接口，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。
所述视频接收单元中包括分辨率、帧频识别模块和视频画面数据解析模块，其中分辨率、帧频识别模块将信息传递至视频参数寄存器中，视频画面数据解析模块对数据进行解析后传递至数据缓冲模块。
所述数据缓冲单元包括缓冲数据量计算模块和视频数据缓冲模块，所述视频数据缓冲模块接收视频画面数据解析模块的数据，并传递至缓冲数据量计算模块，缓冲数据量计算模块将视频参数寄存器中的数据和视频数据缓冲模块的数据进行计算。
步骤1：视频接收单元接收Camera Link视频，同时识别视频的分辨率和帧频格式信息，并将视频的分辨率和帧频格式信息锁存于视频参数寄存器中；
步骤2：视频接收单元解析Camera Link视频的视频画面数据，并传输至数据缓冲单元，缓存于FPGA的内部Block RAM中，同时在缓冲数据量计算模块计算缓冲区的数据量；
步骤3：在一幅视频画面开始时，协议生成单元依据视频参数生成对象0数据帧；
步骤4：当协议生成单元监控到数据缓冲单元缓冲的数据量达到视频满行时，FPGA组织发送对象2数据帧，并重复步骤3和本步骤，直至整幅视频数据协议转换完成，准备下一幅Camera Link视频数据的发送；
步骤5：高速串行编码接口将步骤3和步骤4组成的ARINC818协议并行数据流进行8b/10b串行编码后，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。

Claims (4)

1.一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，其特征在于：
所述Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，Camera Link视频输入至视频接收单元，视频接收单元将视频数据传输至数据缓冲单元，视频接收单元同时将视频的分辨率和帧频格式信息传输至视频参数寄存器中进行锁存，数据缓冲单元将数据传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，视频参数寄存器也将视频信息传递至协议生成单元的ADVB协议状态机中，经过ADVB协议状态机的数据再通过协议生成单元中的高速串行编码接口，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。
2.根据权利要求1所述的一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，其特征在于：
所述视频接收单元中包括分辨率、帧频识别模块和视频画面数据解析模块，其中分辨率、帧频识别模块将信息传递至视频参数寄存器中，视频画面数据解析模块对数据进行解析后传递至数据缓冲模块。
3.根据权利要求1所述的一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统，其特征在于：
所述数据缓冲单元包括缓冲数据量计算模块和视频数据缓冲模块，所述视频数据缓冲模块接收视频画面数据解析模块的数据，并传递至缓冲数据量计算模块，缓冲数据量计算模块将视频参数寄存器中的数据和视频数据缓冲模块的数据进行计算。
4.一种利用权利要求1所述根据权利要求1所述的一种Camera Link-ARINC818协议的视频传输系统的转换方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：视频接收单元接收Camera Link视频，同时识别视频的分辨率和帧频格式信息，并将视频的分辨率和帧频格式信息锁存于视频参数寄存器中；
步骤2：视频接收单元解析Camera Link视频的视频画面数据，并传输至数据缓冲单元，缓存于FPGA的内部Block RAM中，同时在缓冲数据量计算模块计算缓冲区的数据量；
步骤3：在一幅视频画面开始时，协议生成单元依据视频参数生成对象0数据帧；
步骤4：当协议生成单元监控到数据缓冲单元缓冲的数据量达到视频满行时，FPGA组织发送对象2数据帧，并重复步骤3和本步骤，直至整幅视频数据协议转换完成，准备下一幅Camera Link视频数据的发送；
步骤5：高速串行编码接口将步骤3和步骤4组成的ARINC818协议并行数据流进行8b/10b串行编码后，将ARINC818协议并行数据通过光纤输出。
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