CN203120064U - 3gsdi光端机 - Google Patents

Abstract

一种3GSDI光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与对应的前级SD/HD/3GSDI信号源设备相连，发射机通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端相连，远程光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的两路信号输出端与对应的后级DVI/HDMI显示设备相连。本实用新型兼容SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI高清视频接口标准；内置自动均衡和时钟重定时功能，使得画面清晰稳定，无细小抖动，支持高清数字视频信号传输；发射机带有环路输出接口，可在本地监视显示内容；接收机分配2路输出；无需软件设置，支持即插即用功能，支持热插拔。

Description

3GSDI光端机

技术领域

本实用新型涉及一种光传输设备，尤其是一种通过光纤远程传输高清数字视频图像的光端机，具体地说是一种3GSDI光端机。

背景技术

SDI是串行数字接口（Serial Digital Interface）之略，是指将符合SMPTE（运动图像和电视工程师协会）标准的基带数字视频信号通过一条电缆进行传输的技术。基带数字视频信号在装置或设备中通常作为并行信号处理。如果直接传输，亮度信号10比特、颜色信号10比特、时钟信号1比特、再加上1比特的同步信号共计22比特，也就是说需要22个并行传输通道。这样不仅难以操作，在并行信号的场合，还会引起信号数据与时钟间的相位差问题，而无法进行长距离的传输。SDI可以通过一条电缆进行传输将全部亮度信号、颜色信号、同步信号与时钟信息，所以能够进行长距离传输，但需要很高的传输速率。SDI信号是无压缩的基带数字视频信号，与由基带数字视频信号压缩后形成的MPEG信号不同，SDI信号不存在因压缩造成的画质下降或迟延（至少200msec）。

3G-SDI中的3G是指SDI信号的数据传输率为3Gbit每秒。由于HDTV可以支持每秒30帧的逐行扫描1920×1080的分辨率格式，而3G能够支持比HD视频信号最高帧扫描频率高一倍的频率，即3G可以支持每秒60帧的HD信号。

标清串行数字（SD-SDI）信号通过同轴电缆5CFB或者1189A能够传输350米，因此，在组建系统时可以不必太注意电缆的性能。高清串行数字（HD-SDI）信号在同轴电缆的传输很难达到100m或以上的距离。如果选择衰减更低的高发泡介质同轴电缆也只能进行180米以内的高清数字信号传输，有时还需要使用中继设备对劣化的信号进行恢复。3GSDI信号使用专用高频线缆也只能在100米范围内传输，因此，在建立3GSDI系统时，需要考虑使用采用光传输，因为信号损失非常小，在搭建系统时完全不用考虑因设备布局而对传输距离的影响。

目前，市场上已经有SD-SDI、HD-SDI、3GSDI光端机存在，SDSDI信号的频率为270M， 3GSDI信号的频率达到2.97Gbps，数字信号出现抖动，在信号处理时无法完美处理低频和高频信号，所以会出现信号抖动、闪频现象，所以SD-SDI、HD-SDI、3GSDI光端机无法彼此兼容。

本实用新型正是基于利用光纤传输SD/HD/3GSDI信号的上述问题而开发的。

发明内容

本实用新型的目的是针对3GSDI信号由于码流速率高，电缆传输距离短，传输过程信号抖动，SD/HD/3GSDI光端机不兼容的现状而提出的一种远程传输兼容SD/HD/3GSDI信号且画面清晰稳定的光端机。

本实用新型的技术方案是：

一种3GSDI光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入连接器与对应的前级各信号源设备相连，发射机通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端相连，该远程光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的两个输出连接器与对应的后级各显示设备相连；

发射机包括发射机信号输入连接器、发射机信号调理模块、发射机时钟恢复与分配模块、电/光转换模块、发射机光纤连接器、发射机MCU和发射机时钟锁相模块；所述的发射机信号调理模块的信号输入端通过发射机信号输入连接器与前级信号源设备相连，发射机信号调理模块同发射机时钟恢复与分配模块连接，发射机时钟恢复与分配模块的一组信号输出端与电/光转换模块的电信号输入端相连，所述电/光转换模块的光接口通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端连接，发射机时钟锁相模块与发射机时钟恢复与分配模块连接，发射机MCU与发射机时钟恢复与分配模块连接；

接收机包括接收机光纤连接器、光/电转换模块、接收机信号调理模块、接收机时钟恢复与分配模块、第一线缆驱动模块、第二线缆驱动模块、接收机第一输出连接器、接收机第二输出连接器、接收机MCU和接收机时钟锁相模块；远程光纤的末端通过接收机光纤连接器与光/电转换模块的光接口相连，光/电转换模块的电信号输出端与接收机信号调理模块的输入端连接，接收机信号调理模块与接收机时钟恢复与分配模块连接，接收机时钟恢复与分配模块的两个信号端分别与第一线缆驱动模块、第二线缆驱动模块相连，第一线缆驱动模块与接收机第一输出连接器连接，接收机第一输出连接器接后级显示设备，第二线缆驱动模块与接收机第二输出连接器连接，接收机第二输出连接器接后级显示设备，接收机时钟锁相模块与接收机时钟恢复与分配模块连接，接收机MCU与接收机时钟恢复与分配模块连接。

本实用新型的发射机还包括发射机环路输出驱动模块和发射机环路输出连接器，发射机时钟恢复与分配模块与发射机环路输出驱动模块连接，发射机环路输出驱动模块与发射机环路输出连接器相连。

本实用新型的发射机还包括发射机LED状态指示电路，所述的发射机LED状态指示电路的信号输入端与发射机MCU输出端相连。

本实用新型的的接收机还包括接收机LED状态指示电路，所述的接收机LED状态指示电路的信号输入端与发射机MCU输出端相连。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用发射机和接收机时钟锁相模块来兼容SD/HD/3GSDI接口标准，该模块首先接收输入信号，然后读取输入SDI信号中嵌入的定时时钟信号，利用此信号确认输入信号的类型（SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI），并且将时钟锁定在相应的频率。同时，通过发射机和接收机时钟锁相模块实现超强的自动均衡和时钟重定时功能，使得画面清晰稳定，无细小抖动，支持最高达1920*1080P/60HZ高清数字视频信号传输。

本实用新型的发射机带有环路输出接口，可在本地监视显示内容；接收机带有分配输出，无需软件设置，支持即插即用功能，支持热插拔。

附图说明

图1是本实用新型发射机的结构示意图。

图2是本实用新型接收机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1图2所示一种3GSDI光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与对应的前级SD/HD/3GSDI信号源设备相连，发射机通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端相连，远程光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的信号输出端与对应的后级SD/HD/3GSDI显示设备相连。

如图1所示，发射机包括发射机信号输入连接器（标准BNC物理接口）、视频信号调理模块（型号可为LMH0344SQ）、时钟恢复与分配输出模块（型号可为LMH0346MH）、电/光转换模块（型号可为HDTR-48-1313125（TX））、发射机光纤连接器（可采用FC、ST、SC等法兰）、发射机环路输出驱动模块（LMH0302SQ）、发射机环路输出连接器（标准BNC物理接口）、发射机LED状态指示模块、发射机MCU（型号为XC9536）和发射机时钟锁相模块（型号为ICS251）；所述发射机中的发射机信号输入连接器输入端与前级3G/HD/SDSDI信号源设备相连，发射机信号输入连接器输出端与发射机信号调理模块的信号输入端连接，发射机信号调理模块与发射机时钟恢复与分配模块连接，发射机信号调理模块对外界输入的3GSDI信号经过信号整形、恢复、调整后输出给发射机时钟恢复与分配模块，发射机时钟恢复与分配模块读取输入SDI信号中嵌入的定时时钟信号，利用此信号确认输入信号的类型（SDSDI、HDSDI、3GSDI）；发射机时钟恢复与分配模块的一组信号经过时钟重定时变成了标准的3GSDI信号，发射机时钟恢复与分配模块输出端与电/光转换模块的电信号输入端相连，电/光转换模块直接将电信号转成了光信号，电/光转换模块的光接口通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端相连，通过光纤向远端传输。发射机时钟恢复与分配模块与发射机时钟锁相模块连接，产生锁相的时钟输出，供其它电路使用；发射机时钟恢复与分配模块与发射机MCU模块连接，接受MCU的控制和初始化设置，并将工作状态传输给MCU作系统检测并通过发射机LED状态指示电路显示。

同时，发射机时钟恢复与分配模块与发射机环路输出驱动模块连接，这样经过时钟重定时的信号变成了标准的3GSDI信号，并被发射机环路输出驱动模块做了信号预处理，使之更加适合线缆传输，发射机环路输出驱动模块与发射机环路输出连接器即3GSDI物理接口连接，成为发射机的环路输出与本地3GSDI显示器相连。

如图2所示，接收机包括接收机光纤连接器（采用FC、ST、SC等法兰）、光/电转换模块（型号可为HDTR-48-1313125（RX））、接收机时钟恢复与分配输出模块（型号可为LMH0346MH）、接收机信号调理模块（型号可为LMH0344SQ）、第一线缆驱动模块（LMH0302SQ），第二线缆驱动模块（LMH0302SQ）、接收机第一输出连接器（标准BNC物理接口）、接收机第二输出连接器（标准BNC物理接口）、接收机LED状态指示模块、接收机MCU（型号为XC9536）和接收机时钟锁相模块（型号为ICS251）；所述的接收机光纤连接器将远程光纤的末端与光/电转换模块的光接口相连，光/电转换模块将接收到的光信号转化为电信号输出，输出端与接收机信号调理模块连接，接收机信号调理模块对电信号进行信号整形、恢复、调整后输出。接收机信号调理模块与接收机时钟恢复与分配模块连接，接收机时钟恢复与分配模块对输入信号进行时钟重定时和信号相位调整、抖动消除等处理。接收机时钟恢复与分配模块第一输出端与第一线缆驱动模块连接，第一线缆驱动模块对信号进行预处理，使得输出的信号更加适合线缆传输，第一线缆驱动模块与接收机第一输出连接器连接，接收机第一输出连接器接后级3GSDI显示设备。接收机时钟恢复与分配模块第二输出端与第二线缆驱动模块连接，第二线缆驱动模块对信号进行预处理，使得输出的信号更加适合线缆传输，第二线缆驱动模块与接收机第二输出连接器连接，接收机第二输出连接器接后级3GSDI显示设备。接收机时钟恢复与分配模块与外部的接收机时钟锁相模块连接，产生锁相的时钟输出，供其它电路使用，接收机时钟恢复与分配模块与接收机MCU模块连接，接受接收机MCU模块的控制与设置，并将工作状态传输给接收机MCU模块作系统检测并通过接收机LED状态指示电路显示。

本实用新型除画面清晰稳定，无细小抖动，支持高清数字视频信号传输；发射机带有环路输出接口，可在本地监视显示内容；接收机分配2路输出；无需软件设置，支持即插即用功能，支持热插拔。除此之外，还有以下明显的好处：

1.不受电磁干扰；

2.传输距离远，可达100公里；

3.不需要接地环路；

4.重量轻、线径小，因此大大减小了线缆铺设占用的空间；

5.利用波分复用技术，用一条光纤可进行多信道传输，双向传输也很方便（易于系统扩展）。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种3GSDI光端机，其特征是:它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入连接器与对应的前级各信号源设备相连，发射机通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端相连，该远程光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的两个输出连接器与对应的后级各显示设备相连；

发射机包括发射机信号输入连接器、发射机信号调理模块、发射机时钟恢复与分配模块、电/光转换模块、发射机光纤连接器、发射机MCU和发射机时钟锁相模块；所述的发射机信号调理模块的信号输入端通过发射机信号输入连接器与前级信号源设备相连，发射机信号调理模块同发射机时钟恢复与分配模块连接，发射机时钟恢复与分配模块的一组信号输出端与电/光转换模块的电信号输入端相连，所述电/光转换模块的光接口通过发射机光纤连接器与远程光纤的始端连接，发射机时钟锁相模块与发射机时钟恢复与分配模块连接，发射机MCU与发射机时钟恢复与分配模块连接；

接收机包括接收机光纤连接器、光/电转换模块、接收机信号调理模块、接收机时钟恢复与分配模块、第一线缆驱动模块、第二线缆驱动模块、接收机第一输出连接器、接收机第二输出连接器、接收机MCU和接收机时钟锁相模块；远程光纤的末端通过接收机光纤连接器与光/电转换模块的光接口相连，光/电转换模块的电信号输出端与接收机信号调理模块的输入端连接，接收机信号调理模块与接收机时钟恢复与分配模块连接，接收机时钟恢复与分配模块的两个信号端分别与第一线缆驱动模块、第二线缆驱动模块相连，第一线缆驱动模块与接收机第一输出连接器连接，接收机第一输出连接器接后级显示设备，第二线缆驱动模块与接收机第二输出连接器连接，接收机第二输出连接器接后级显示设备，接收机时钟锁相模块与接收机时钟恢复与分配模块连接，接收机MCU与接收机时钟恢复与分配模块连接。

2.根据权利要求1所述的3GSDI光端机，其特征是:所述的发射机还包括发射机环路输出驱动模块和发射机环路输出连接器，发射机时钟恢复与分配模块与发射机环路输出驱动模块连接，发射机环路输出驱动模块与发射机环路输出连接器相连。

3.根据权利要求1所述的3GSDI光端机，其特征是:所述的发射机还包括发射机LED状态指示电路，所述的发射机LED状态指示电路的信号输入端与发射机MCU输出端相连。

4.根据权利要求1所述的3GSDI光端机，其特征是:所述的接收机还包括接收机LED状态指示电路，所述的接收机LED状态指示电路的信号输入端与发射机MCU输出端相连。

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