CN111464799B

CN111464799B - 一种基于光纤的板间图像实时传输系统

Info

Publication number: CN111464799B
Application number: CN202010144958.3A
Authority: CN
Inventors: 黄曦; 刘龙; 董维科; 张建奇
Original assignee: Xidian University
Current assignee: Xidian University
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2040-03-04
Also published as: CN111464799A

Abstract

本发明公开了一种基于光纤的板间图像实时传输系统，包括：第一背板、第二背板、FIFO输入模块、SFP发送模块、数据编码模块、FIFO输出模块、SFP接收模块和数据解码模块，所述FIFO输入模块、所述SFP发送模块和所述数据编码模块设置于所述第一背板上，所述FIFO输出模块、所述SFP接收模块和所述数据解码模块设置于所述第二背板上，所述数据编码模块和所述数据解码模块通过光纤进行数据传输。本发明所提供的是一种基基于光纤的板间图像实时传输系统，解决了板间高速图像实时传输速率低、距离短、实时性差、易错乱的问题。

Description

一种基于光纤的板间图像实时传输系统

技术领域

本发明属于数字图像高速传输技术领域，具体涉及一种基于光纤的板间图像实时传输系统。

背景技术

随着高速数字图像采集、图像传输技术的不断更新发展，由于光纤传输具有传输距离远、传输速度快、损耗低等优点，其在图像采集和传输中具有广泛地应用。

高速成像系统正常工作时数据传输速率均以Gbps(数据传输速度，每秒1000兆位)为单位，最高可达几十Gbps，以后还会更高，这样对系统资源的消耗会很大。这种大数据量的数字图像的瞬时采集、高效缓存、实时传输等将会耗费很大的处理承载、运算负担和传输带宽。这就对高速图像实时传输系统提出了低延迟、低损耗、高稳定性、自校正的要求。

因此，设计一个能够实现高速图像实时传输系统，解决高速图像实时传输速率低、距离短、实时性差、易错乱的问题具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于光纤的板间图像实时传输系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于光纤的板间图像实时传输系统，第一背板、第二背板、FIFO输入模块、SFP发送模块、数据编码模块、FIFO输出模块、SFP接收模块和数据解码模块，所述FIFO输入模块、所述SFP发送模块和所述数据编码模块设置于所述第一背板上，所述FIFO输出模块、所述SFP接收模块和所述数据解码模块设置于所述第二背板上，所述数据编码模块和所述数据解码模块通过光纤进行数据传输，其中，

所述FIFO输入模块，用于缓存图像的第一图像数据，并根据所述第一图像数据得到第二图像数据；

所述SFP发送模块，用于在所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量满足第一预设数据的数量要求时接收所述第二图像数据，所述第一预设数据为所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量为1行时的数据；

所述数据编码模块，用于接收所述SFP发送模块的第二图像数据，将第一数据位宽的所述第二图像数据转换为预设位宽的第三图像数据；

所述数据解码模块，用于接收所述数据编码模块的第三图像数据，将预设位宽的所述第三图像数据转换为第二数据位宽的第四图像数据，所述第一数据位宽等于所述第二数据位宽；

所述SFP接收模块，用于接收所述第四图像数据，并根据所述第四图像数据得到第五图像数据；

所述FIFO输出模块，用于接收所述SFP接收模块的第五图像数据，根据所述第五图像数据得到第六图像数据，并将所述第六图像数据传输至显示器。

在本发明的一个实施例中，所述FIFO输入模块具体用于缓存图像的第一图像数据，并对所述第一图像数据进行跨时钟域处理得到第二图像数据。

在本发明的一个实施例中，所述SFP发送模块还用于在第一状态时发送第一无效数据至所述SFP接收模块。

在本发明的一个实施例中，所述SFP发送模块还用于检测帧同步信号，在检测到帧同步信号上升沿时发送第一发送帧同步数据至SFP接收模块。

在本发明的一个实施例中，所述SFP发送模块还用于在检测到帧同步信号上升沿且所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量未满足第一预设数据的数量要求时发送第一无效数据至所述SFP接收模块，在检测到帧同步信号上升沿且所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量满足第一预设数据的数量要求时，接收所述第二图像数据。

在本发明的一个实施例中，所述数据编码模块还用于将所述第一数据位宽的所述第一无效数据或者所述第一发送帧同步数据对应转换为所述预设位宽的第二无效数据或者第二发送帧同步数据。

在本发明的一个实施例中，所述数据解码模块还用于将所述预设位宽的所述第二无效数据或者所述第二发送帧同步数据对应转换为所述第二数据位宽的第三无效数据或者第三发送帧同步数据。

在本发明的一个实施例中，所述SFP接收模块还用于接收所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据，并判断所述第四图像数据、所述第三无效数据或者所述第三发送帧同步数据的字节错位情况，若所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据中存在字节错位情况，则按照顺序进行数据对齐处理对应得到所述第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据，若所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据中不存在字节错位情况，则直接得到所述第五图像数据、所述第四无效数据和所述第四发送帧同步数据。

在本发明的一个实施例中，所述SFP接收模块还用于根据所述第五图像数据、所述第四无效数据和所述第四发送帧同步数据的数据类型将所述第五图像数据传输至所述FIFO输出模块。

在本发明的一个实施例中，所述FIFO输出模块具体用于缓存所述第五图像数据，并对所述第五图像数据进行跨时钟域处理得到所述第六图像数据，将所述第六图像数据传输至显示器。

本发明的有益效果：

本发明所提供的是一种基基于光纤的板间图像实时传输系统，解决了板间高速图像实时传输速率低、距离短、实时性差、易错乱的问题。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是现有技术提供的一种光纤板间高速图像传输系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基于光纤的板间图像实时传输系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种SFP发送模块的状态机的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种SFP发送模块的数据发送的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种数据错位情况的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1是现有技术提供的一种光纤板间高速图像传输系统的示意图。传统的图像传输系统选用光纤收发器与Zynq系列的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)作为光纤通信的硬件，可以大大降低开发高速通信数据传输的难度，对性能的可靠性也有一定保障。选用FPGA与光纤收发器相结合的方案也是目前光纤传输通信系统主流的解决方案，GXT(GPRS Tunneling Protocol，GPRS隧道协议)模块内部集成了各种通信协议，省去了使用者需要编写通信协议的麻烦，降低了开发难度。利用外部的光纤收发器与FPGA内部的GTX模块相连实现光纤通信的物理连接。如图1所示，数据由上位机产生，经过PCIE(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)传输到板1。经板1处理后，由板子1的GTP发送到光纤口，然后通过光纤连接到板2的GTP接收光纤口，通过板2的GTP接收数据进行解码，然后通过HDMI(High DefinitionMultimedia Interface，高清多媒体接口)显示。但是这种系统不能解决高速图像板间传输速率低、实时性差、易受电磁干扰、帧错乱的问题。

基于此，请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种基于光纤的板间图像实时传输系统的示意图。本实施例提供一种基于光纤的板间图像实时传输系统，该板间图像实时传输系统具体可以包括第一背板(即板1)、第二背板(即板2)、FIFO(First Input FirstOutput，先进先出队列)输入模块(即FIFO IN)、SFP(Gigabit Interface Converter，光模块)发射模块(即SFP TX)、数据编码模块(即GTP TX)、FIFO输出模块(即FIFO OUT)、SFP接收模块(即SFP RX)和数据解码模块(即GTP RX)，FIFO输入模块、SFP发送模块和数据编码模块设置于第一背板上，FIFO输出模块、SFP接收模块和数据解码模块设置于第二背板上，数据编码模块和数据解码模块通过光纤进行数据传输，其中：

FIFO输入模块用于缓存图像的第一图像数据，并根据第一图像数据得到第二图像数据；

在本实施例中，在本实施例中，第一背板例如为FPGA光纤发送卡、第二背板例如为FPGA光纤接收卡，其中，FPGA光纤发送卡与上位机通过PCIE接口相连，FPGA光纤发送卡与FPGA光纤接收送卡通过光纤相连接，FPGA光纤发送卡与FPGA光纤接收送卡之间可以自定义光纤通信协议，FPGA光纤接收卡与显示器之间通过HDMI相连，以此来监视接收的图像是否正确，FPGA光纤接收卡和的光纤通信协议与显示器的显示协议通过FPGA硬件逻辑设计实现。光纤通信相对于传统的高速数据通信方式，光信号不受周围电磁环境干扰，同时传输速率也足够，并在通信距离上要优于传统的电信号，通过设计单独的光纤协议转接板来匹配仿真系统和产品是一种合理、高效的方式，故本板间图像实时传输系统是基于光纤传输、多模块化的图像实时传输系统。

具体地，本实施例的FIFO输入模块是用来缓存上位机传来的图像数据(即第一图像数据)，其主要目的是用来对图像数据进行跨时钟域处理，而第一图像数据经过跨时钟域处理后便得到第二图像数据。为保证每次缓存的第一图像数据都是从一帧图像的开始进行缓存的，这里需要SFP发送模块对一帧图像的帧同步信号上升沿进行检测，当SFP发送模块检测到帧同步信号的上升沿时，SFP发送模块则对FIFO IN进行复位操作。当FIFO输入模块中缓存了一行图像数据(例如一行图像数据为1024个16bit数据)时，SFP发送模块则读取FIFO输入模块中的该行图像数据，该行图像数据即为第一预设数据，即第一预设数据为含有的第二图像数据的数量为1行时的数据，也就是说，SFP发送模块每次读取的第二图像数据的突发长度是一行。

进一步地，上位机的第一图像数据经过PCIE传输到第一背板，进入第一背板后经过FIFO输入模块进行缓存，FIFO输入模块使用的是异步FIFO，读写时钟例如分别为156.25Mhz和108.3Mhz，深度和大小设置为2048(depth)×16(width)，FIFO输入模块对第一图像数据进行跨时钟域处理得到第二图像数据，例如上位机所发送的该帧图像上一行有1024个第一图像数据，则当FIFO输入模块接收到1024个第一图像数据，且1024个第一图像数据均进行了跨时钟域处理对应得到1024个第二图像数据时，SFP发送模块便会读取这1024个第二图像数据，这1024个第二图像数据便为一个第一预设数据。

在SFP发送模块读取到第二图像数据后，SFP发送模块便会将第二图像数据传输到数据编码模块上，数据编码模块便会将第二图像数据转换为适合光纤传输的第三图像数据，其中，第二图像数据的数据位宽为第一数据位宽，第三图像数据的数据位宽为预设位宽，之后，数据解码模块接收第三图像数据，并将第三图像数据转换为第四图像数据，其中，第四图像数据的数据位宽为第二数据位宽，第一数据位宽等于第二数据位宽，例如第一数据位宽和第三图像数据的数据位宽均为16bit，预设位宽为1bit。SFP接收模块接收数据解码模块的第四图像数据，并可以根据第四图像数据得到第五图像数据，例如当第四图像数据出现按字节错位的情况时，则需要对第四图像数据进行对齐处理，从而得到第五图像数据，若第四图像数据未出现按字节错位的情况时，第四图像数据即为第五图像数据，在SFP接收模块得到第五图像数据后，FIFO输出模块便会从SFP接收模块接收第五图像数据，并对第五图像数据进行跨时钟域处理，而第五图像数据经过跨时钟域处理后便得到第六图像数据，然后FIFO输出模块便可以将第六图像数据传输至显示器。

在一个实施例中，SFP发送模块还用于在第一状态时发送第一无效数据至SFP接收模块。数据编码模块还用于将第一数据位宽的第一无效数据转换为预设位宽的第二无效数据。数据解码模块还用于将预设位宽的第二无效数据转换为所述第二数据位宽的第三无效数据。其中，第一无效数据、第二无效数据、第三无效数据为有意义的无效的数据。

请参见图3，SFP发送模块的功能可以由图3所示的状态机实现，具体地，在未进行图像数据传输时，状态机处于IDLE(初始化状态)状态(即第一状态)，此时SFP发送模块则会将第一无效数据传输至数据编码模块，会将第一无效数据转换为适合光纤传输的第二无效数据，其中，第一无效数据的数据位宽为第一数据位宽，第二无效数据的数据位宽为预设位宽，之后，数据解码模块接收第二无效数据，并将第二无效数据转换为第三无效数据，其中，第三无效数据的数据位宽为第二数据位宽。数据解码模块将第三无效数据传输至SFP接收模块。

在一个实施例中，SFP发送模块还用于检测帧同步信号，在检测到帧同步信号时第一发送帧同步数据至SFP接收模块。数据编码模块还用于将第一数据位宽的第一发送帧同步数据转换为预设位宽的第二发送帧同步数据。数据解码模块用于将预设位宽的第二发送帧同步数据转换为所述第二数据位宽的第三发送帧同步数据。

SFP发送模块在检测到帧同步信号上升沿时，说明上位机开始对进行一帧图像的图像数据进行传输，因此SFP发送模块需要发送第一发送帧同步数据，该第一发送帧同步数据需要发送至SFP接收模块，以提示SFP接收模块需要开始接收该帧图像的图像数据。请参见图3，当SFP发送模块在检测到帧同步信号上升沿时，状态机进入Frame_start(帧开始)状态，该状态发送一帧图像传输的起始标志信号(即第一发送帧同步数据)，此时SFP发送模块则会将第一发送帧同步数据传输至数据编码模块，数据编码模块便会将第一发送帧同步数据转换为适合光纤传输的第二发送帧同步数据，其中，第一发送帧同步数据的数据位宽为第一数据位宽，第二发送帧同步数据的数据位宽为预设位宽，之后，数据解码模块接收第二发送帧同步数据，并将第二发送帧同步数据转换为第三发送帧同步数据，其中，第三发送帧同步数据的数据位宽为第二数据位宽。数据解码模块将第三发送帧同步数据传输至SFP接收模块。

另外，SFP发送模块还用于在检测到帧同步信号上升沿且FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量未满足第一预设数据的数量要求时发送第一无效数据至SFP接收模块，在检测到帧同步信号上升沿且FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量满足第一预设数据的数量要求时，接收所述第二图像数据。

请参见图3，具体地，当SFP发送模块在检测到帧同步信号上升沿时，状态机进入Frame_start(帧开始)状态，该状态下，若FIFO输入模块中的第二图像数据的数量未满足第一预设数据的1行数据的数量要求时，SFP发送模块则会发送第一无效数据至SFP接收模块，例如第一预设数据包括有1024个数据，则FIFO输入模块中还未缓存有1024(prog_empty＝1)个图像数据时，状态机则进入Invalid_data(无效数据)状态,此状态用来等待FIFO输入模块缓存1024个数据，处于Invalid_data状态时，SFP发送模块则会发送第一无效数据至SFP接收模块，其中，prog_empty是可编程空信号；若FIFO输入模块中的第二图像数据的数量满足第一预设数据的1行数据的数量要求时，则SFP发送模块便会接受该行第二图像数据，例如，当FIFO输入模块缓存1024个第二图像数据时，则进入Data_start(数据开始)状态,之后进入Valid_data(有效数据)状态，该状态开始读取FIFO输入模块中的第二图像数据。该状态的跳变条件cnt_h用来计数发送了一行中的第几个数据、cnt_v用来计数发送了多少行数据。当SFP发送模块发送一行第二图像数据完毕且该行第二图像数据并不是一帧图像的最后一行时(即cnt_h＝1023,cnt_v！＝767)，此时跳变到Invalid_data状态，即在SFP发送模块所接收的第二图像数据还不是该帧图像的最后一行图像数据且FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量还未达到一行数据的数量要求时，此时SFP发送模块则会发送第一无效数据至SFP接收模块；若SFP发送模块发送一行第二图像数据完毕且该行第二图像数据是最后一行时(即cnt_h＝1023,cnt_v＝767)，此时状态跳变到IDLE状态，SFP发送模块开始等待下一帧图像传输开始。

也就是说，SFP发送模块发送一帧图像的流程图如图4所示，由图4可知，在未进行图像传输时，SFP发送模块发送无用数据(即第一无效数据)；当进行图像传输时，首先发送帧同步信号(第一发送帧同步数据)，该帧同步信号被SFP接收模块解码后用于FIFO输出模块的复位和显示时序的自校正；在发送帧同步信号后，若FIFO输入模块中没有缓存的图像数据数量小于一行时，此时SFP发送模块发送无用数据；待FIFO输入模块中缓存的图像数据大于一行后，SFP发送模块开始发送图像数据，接下来依次重复该过程。

例如，本实施例的第二图像数据、第一无效数据、第一发送帧同步数据的数据位宽均为16位，第一无效数据、第一发送帧同步数据的定义可以如下：

第一无效数据：定义为16位的“00_bc”，第一发送帧同步数据：定义为16位的“ff_bc”，其中高8位是用户自己定义的，低8位“bc”，是K28.5码控制字符。

在一个实施例中，SFP接收模块还用于接收第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据，并判断第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据的字节错位情况，若第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据中存在字节错位情况，则按照顺序进行数据对齐处理对应得到第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据，若第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据中不存在字节错位情况，则直接得到第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据。

在本实施例中，在实际建立数据编码模块和数据解码模块的IP核时，为匹配用户数据，例如，用户数据的位宽为16bit，则可以设置数据编码模块和数据解码模块的用户数据接口宽度为16位且内部数据宽度设置为20位。但是，由于数据在光纤中是按照串行方式进行数据传输，因此在数据解码模块的IP核解串后的数据可能会出现错位的情况，且解串后的数据只会出现按字节错位的情况。因此，需要对解串后的数据进行数据对齐处理。

在本实施例中，按字节错位即为SFP发送模块发送的第一个数据的低位和第二个数据的高位结合在一起发送至SFP接收模块成为了SFP接收模块接收的第一个数据，SFP发送模块发送的第二个数据的低位和第三个数据的高位结合在一起发送至SFP接收模块成为了SFP接收模块接收的第二个数据，以此类推。因此，当SFP接收模块所接收的第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据出现字节错位情况时，则需要对其进行数据对齐处理，数据对齐处理为SFP接收模块需要将所接收的第一个数据的低位与第二个数据的高位拼接在一起、第二个数据的低位与第三个数据的高位拼接在一起以实现数据的对齐，以此类推，以使SFP接收模块所接收的所述数据不存在错位的情况。其中，SFP接收模块所接收的第一个数据、第二个数据和第三个数据是按顺序从数据解码模块接收到的数据。因此，当SFP接收模块所接收的第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据存在字节错位情况时，经过数据对齐处理之后对应得到第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据，当SFP接收模块所接收的第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据不存在字节错位情况时，第四图像数据、第三无效数据和第三发送帧同步数据即为第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据。

例如，假设SFP发送模块第一次发送至SFP接收模块的16位数据为16’h1111，第二次发送的16位数据为16’h2222，第三次发送的16位数据为16’h3333，而解串后的数据出现了按字节错位的情况，即接收到的数据按字节错位情况如图5所示，其中11代表8位数据、22代表8位数据、33代表8位数据，由于存在数据错位情况，则会使SFP接收模块第一次接收的数据为16’h1111中的低8位与16’h2222数据的高8位结合在一起，SFP接收模块第二次接收的数据为16’h2222中的低8位与16’h3333数据的高8位结合在一起，以此类推，因此本实施例需要对其进行数据对齐处理，即将SFP接收模块第一次接收的数据的低8位与第二次接收的数据的高8位重新拼接在一起，将第二次接收的数据的低8位与第三次接收的数据的高8位重新拼接在一起，以此类推，从而实现数据的对齐。由图5可知，当sel＝2’b01时，SFP接收模块接收到的数据会有8位的错乱情况，当sel为其它数值时，接收到的数据不会出现错乱情况。其中sel根据接收到的无用数据16’h00bc产生。当sel＝2’b01时，需要将第一次接收到的数据的低8位与第二次接收到的数据的高8位进行重新拼接组成一个没有错位的数据，以此类推，这样就实现数据的对齐。

在一个实施例中，SFP接收模块还用于根据第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据的数据类型将第五图像数据传输至FIFO输出模块。

也就是说，由于SFP接收模块接收的数据类型有三种，分别是无用数据(即第四无效数据)、帧同步数据(即第四发送帧同步数据)和图像数据(即第五图像数据)。因此SFP接收模块在实现接收的数据对齐后需要对接收的数据进行解码，判断接收的数据是无用数据、帧同步数据还是图像数据。若对齐后的数据是00_bc，则接收的数据是无用数据，这些数据不需要缓存；若对齐后的数据是ff_bc，则接收的数据是帧同步数据，此时利用该数据产生一个脉冲信号，并将该脉冲信号作为FIFO输出模块和显示器显示时序的复位信号；若对齐后的数据均不是上述两种情况，则接收的是图像数据，此时需要将该图像数据传输至FIFO输出模块。

在一个实施例中，FIFO输出模块具体用于缓存所述第五图像数据，并对所述第五图像数据进行跨时钟域处理得到所述第六图像数据，将所述第六图像数据传输至显示器。

也就是说，FIFO输出模块用于接收第五图像数据，FIFO输出模块还需要对第五图像数据进行跨时钟域处理得到第六图像数据，然后再将第六图像数据传输至显示器进行显示，FIFO输出模块使用的是异步FIFO。

本发明所提供的基于光纤的板间图像实时传输系统能够实现第一背板和第二背板之间图像高速、实时的数据传输，使得数据传输速率得到了较大的提高，解绝了传输速率低、距离短和实时性差的问题，另外本实施例还对数据的错位情况进行校正，从而改善了数据易错乱的问题，保证了数据传输的准确性，且具有较高的稳定性。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过Internet或其它有线或无线电信系统。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，包括：第一背板、第二背板、FIFO输入模块、SFP发送模块、数据编码模块、FIFO输出模块、SFP接收模块和数据解码模块，所述FIFO输入模块、所述SFP发送模块和所述数据编码模块设置于所述第一背板上，所述FIFO输出模块、所述SFP接收模块和所述数据解码模块设置于所述第二背板上，所述数据编码模块和所述数据解码模块通过光纤进行数据传输，其中，

所述FIFO输入模块，用于缓存图像的第一图像数据，并对所述第一图像数据进行跨时钟域处理得到第二图像数据；

所述SFP接收模块，用于接收所述第四图像数据，若所述第四图像数据中存在字节错位情况，则按照顺序进行数据对齐处理得到第五图像数据，若第四图像数据中不存在字节错位情况，则直接得到所述第五图像数据；

所述FIFO输出模块，用于接收和缓存所述SFP接收模块的第五图像数据，并对所述第五图像数据进行跨时钟域处理得到第六图像数据，并将所述第六图像数据传输至显示器。

2.根据权利要求1所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述SFP发送模块还用于在第一状态时发送第一无效数据至所述SFP接收模块。

3.根据权利要求2所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述SFP发送模块还用于检测帧同步信号，在检测到帧同步信号上升沿时发送第一发送帧同步数据至SFP接收模块。

4.根据权利要求3所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述SFP发送模块还用于在检测到帧同步信号上升沿且所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量未满足第一预设数据的数量要求时发送第一无效数据至所述SFP接收模块，在检测到帧同步信号上升沿且所述FIFO输入模块缓存的第二图像数据的数量满足第一预设数据的数量要求时，接收所述第二图像数据。

5.根据权利要求4所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述数据编码模块还用于将所述第一数据位宽的所述第一无效数据或者所述第一发送帧同步数据对应转换为所述预设位宽的第二无效数据或者第二发送帧同步数据。

6.根据权利要求5所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述数据解码模块还用于将所述预设位宽的所述第二无效数据或者所述第二发送帧同步数据对应转换为所述第二数据位宽的第三无效数据或者第三发送帧同步数据。

7.根据权利要求6所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述SFP接收模块还用于接收所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据，并判断所述第四图像数据、所述第三无效数据或者所述第三发送帧同步数据的字节错位情况，若所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据中存在字节错位情况，则按照顺序进行数据对齐处理对应得到所述第五图像数据、第四无效数据和第四发送帧同步数据，若所述第四图像数据、所述第三无效数据和所述第三发送帧同步数据中不存在字节错位情况，则直接得到所述第五图像数据、所述第四无效数据和所述第四发送帧同步数据。

8.根据权利要求7所述的基于光纤的板间图像实时传输系统，其特征在于，所述SFP接收模块还用于根据所述第五图像数据、所述第四无效数据和所述第四发送帧同步数据的数据类型将所述第五图像数据传输至所述FIFO输出模块。