CN206042212U - 高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 - Google Patents
高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206042212U CN206042212U CN201620831166.2U CN201620831166U CN206042212U CN 206042212 U CN206042212 U CN 206042212U CN 201620831166 U CN201620831166 U CN 201620831166U CN 206042212 U CN206042212 U CN 206042212U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- video signal
- definition video
- sent
- vvlc
- receiving device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统，其中的节点设备及中心接收端设备采用现场可编程门阵列FPGA单元，通过视觉冗余编解码技术对途径的高清视频信号压缩解压缩，在光纤网络中传输压缩的高清视频信号，从而能够在节省成本的情况下传输多路压缩的高清视频信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及视频传输技术，特别涉及一种高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统。
背景技术
随着传输技术的发展，采用光纤传输数据成为了主流的发展方向。在构建光纤传输网络中，采用光端机，光端机是光信号传输的终端设备。传统的光纤传输网络都是点对点的，光端机分别设置在光纤的两端，作为光信号的收发端。而在诸如高速铁路、隧道及高速公路等场合，点对点的光纤传输网络的组网方式受到了很大的限制，这类场合要求光纤传输网络组网为链状网，从而使得节点式的光端机接入到中心接收端设备的网络架构应用而生：中心接收端设备是一个汇聚性设备，可以将远端的各个节点设备传输的各种信号汇聚到中心进行输出，最大程度地节省了光纤投资并提高了光纤利用率。
图1为现有技术提供传输视频信号的光纤网络结构示意图，如图所示，位于远端的节点设备为光端机，远端的多个不同节点的光端机采用光纤链状连接后，接入中心接收端设备，每个光端机都可以接入两个摄像机，用于将摄像机采集的两路视频信号经过所属的光端机传输给中心接收端设备后，通过中心接收端设备处理并显示。目前，图1所示的网络主要传输的是基于标清串行数字接口(SD-SDI)的标清视频信号，每个远端节点的光端机可以选取配置任何一路或两路标清视频信号发送给中心接收端设备处理。
但是，随着人们对视频图像要求的提高，标清视频信号很难满足要 求，所以基于高清串行数据接口(HD-SDI)的高清视频信号在图1所示网络中的应用显得尤为重要。高清视频支持1920*1080/1280*720的高清分辨率，具有高清和实时的特点，逐渐开始应用于高清视频监控领域。但是图1所示的网络很难传输高清视频信号，这是因为一路高清视频信号的带宽是1.485Gbps，而节点常用的光端机传输信号的带宽为1.25Gbps或2.5Gbps，选择2.5Gbps的光端机只能传输一路高清视频信号，无法实现多节点的光端机传输多路高清视频信号的功能。如果要在图1所示的网络中传输多路高清视频信号，则需要更高带宽的节点设备，比如采用速率为10Gbps的光端机或者2.5Gbps波分复用的光器件+粗波分复用器设置在节点实现，这导致了组网成本增加。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种高清视频信号的传输节点设备及中心接收端设备，能够对传输的高清视频信号压缩解压缩，在光纤网络中传输压缩的高清视频信号，从而能够在节省成本的情况下传输多路压缩的高清视频信号。
本实用新型实施例提供一种高清视频信号传输的系统，该系统中的节点设备及中心接收端设备能够对传输的高清视频信号压缩解压缩，使得系统传输压缩的高清视频信号，从而能够在节省成本的情况下传输多路压缩的高清视频信号。
根据上述目的，本实用新型是这样实现的：
一种高清视频信号的传输节点设备，包括：一个以上的串行数据接口SDI接收单元(301)、一个以上的视觉冗余编码VVLC压缩算法模块(302)、选择视频发送模块(303)、串行信号转换接口(304)及接远端方向光模块(305)，每路高清视频信号通道由一个SDI接收单元(301)及与其连接的一个VVLC压缩算法模块(302)组成，每路高清视频信号通道接入到选择视频发送模块(303)，其中，
每路高清视频信号由本路的SDI接收单元(301)接收，发送给本路的VVLC压缩算法模块(302)进行VVLC压缩后，发送给选择视频发送模块(303)，由选择视频发送模块(303)选择要发送的一路以上的压缩高清视频信号，通过串行转换接口(304)发送给接中心方向光模块(306)，由接远端方向光模块(305)将压缩的高清视频信号发送给中心接收端设备。
所述VVLC压缩算法模块(302)、选择视频发送模块(303)及串行信号转换接口(304)设置在节点设备所设置的现场可编程门阵列FPGA单元中。
还包括接中心方向光模块(306)，用于将接收的配置信息发送给串行信号转换接口(304)；
所述选择视频发送模块(303)通过串行信号转换接口(304)接收中心接收端设备的配置信息，根据所接收的配置信息确定将多路压缩后的高清视频信号部分或全部发送。
所述串行信号转换接口(304)为两个，分别接远端方向光模块(305)及接中心方向光模块(306)，分别进行压缩的高清视频信号传输及接收配置信息。
所述高清视频信号通道为3路高清视频信号通道。
一种高清视频信号的传输中心接收端设备，包括：接远端方向光模块(400)、第二串行信号转换接口(401)、一个以上VVLC解压算法模块(402)及一个以上SDI发送单元(403)，每路高清视频信号通道由一个VVLC解压算法模块(402)及与其连接的SDI发送单元(403)相连，其中，
接远端方向光模块(400)接收远端的压缩高清视频信号，经第二串行信号转换接口(401)的串并转换后，发送给对应路的VVLC解压算法模块(402)，对应路的VVLC解压算法模块(402)解压得到高清视频信号后，发送给对应路的SDI发送单元(403)，由对应路的SDI发送单元(403)进行高清视频信号的输出。
所述第二串行信号转换接口(401)及VVLC解压算法模块(402)由所设置的第二FPGA单元实现。
还包括通用异步收发传输器UART模块(404)，将配置信息经过第二串行信号转换接口(401)的串行转换后，通过接远端方向光模块(400)发送到远端的节点设备上。
所述高清视频信号通道为8路高清视频信号通道。
一种高清视频信号传输的系统，包括：可接入的多个上述任一所述的节点设备及上述任一所述的中心接收端设备，所述的节点设备采用链状光纤连接后，通过光纤接入到所述中心接收端设备上，中心接收端设备将配置信息通过系统的光纤发送到各个远端的节点设备上，指示将期望在中心接收端设备上显示的多路压缩的高清视频信号发送到中心接收端设备上，由中心接收端设备进行VVLC解压后，在中心接收端设备上显示。
由上述方案可以看出，本实用新型提供的节点设备及中心接收端设备采用现场可编程门阵列(FPGA)单元，通过视觉冗余编解码技术对途径的高清视频信号压缩解压缩，在光纤网络中传输压缩的高清视频信号，从而能够在节省成本的情况下传输多路压缩的高清视频信号。
附图说明
图1为现有技术提供传输视频信号的光纤网络结构示意图；
图2为本实用新型提供的VVLC压缩算法模块的结构示意图；
图3为本实用新型提供的高清视频信号传输的节点设备结构示意图；
图4为本实用新型提供的高清视频信号传输的中心接收端设备结构示意图；
图5为本实用新型提供的节点式传输高清视频信号的系统结构示意图.
附图标记
101-离散小波变换子单元
102-帧内模式2预测子单元
103-小波变换参数分块子单元
104-小波变换参数量化子单元
105-小波变换参数可变长编码子单元
301-SDI接收单元
302-VVLC压缩算法模块
303-选择视频发送模块
304-串行信号转换接口
305-接远端方向光模块
306-接中心方向光模块
400-接远端方向光模块
401-第二串行信号转换接口
402-VVLC解压算法模块
403-SDI发送单元
404-UART模块
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型在节点设备及中心接收端设备中采用FPGA单元分别设置蛙视视觉无损编码(VVLC，VORX Visual Lossless Coding)压缩算法模块及VVLC解压算法模块，分别对带宽为1.485Gbps的高清视频信号进行压缩解压缩，压缩后的高清视频信号的带宽为0.25Gbps，使得节点式传输高清视频信号的系统传输的高清视频信号为压缩后的高清视频信号，如果采用已有的光端机作为节点设备，只需要在光端机中集成FPGA单元，这样，就可以传输十路压缩的高清视频信号了。
VVLC是已有技术，其核心思想是准确区分被人眼感知的视觉信号， 去除人眼不可察觉或对人眼没有任何作用的冗余信息，在保证人眼主观识别质量没有明显变化的前提下进行的编码压缩解压算法。经过VVLC压缩算法模块处理后，原1.485Gbps带宽的高清视频信号就被压缩到了0.25Gbps带宽。
图2为本实用新型提供的VVLC压缩算法模块的结构示意图，如图所示，VVLC压缩算法模块由离散小波变换子单元101、帧内模式2预测子单元102、小波变换参数分块子单元103、小波变换参数量化子单元104和小波变换参数可变长编码子单元105，其中，
高清视频信号依次经过离散小波变换子单元101、帧内模式2预测子单元102、小波变换参数分块子单元103、小波变换参数量化子单元104和小波变换参数可变长编码子单元105的处理后，得到压缩的高清视频信号，通过传输通道在节点式传输高清视频信号的系统中传输。
相应地，VVLC压缩算法模块的逆过程就形成了VVLC压缩算法解压模块。
在该结构中，帧内模式2预测指的就是DC值预测。
图3为本实用新型提供的高清视频信号传输的节点设备结构示意图，包括：一个以上的SDI接收单元301、一个以上的VVLC压缩算法模块302、选择视频发送模块303、串行信号转换接口304及接远端方向光模块305，每路高清视频信号通道由一个SDI接收单元301及与其连接的一个VVLC压缩算法模块302组成，每路高清视频信号通道接入到选择视频发送模块303，其中，
每路高清视频信号由本路的SDI接收单元301接收，发送给本路的VVLC压缩算法模块302进行VVLC压缩后，发送给选择视频发送模块303，由选择视频发送模块303选择要发送的一路以上的压缩高清视频信号，通过串行转换接口304发送给接中心方向光模块306，由接远端方向光模块305将压缩的高清视频信号发送给中心接收端设备。
在该结构中，VVLC压缩算法模块302、选择视频发送模块303及串行 信号转换接口304是设置在节点设备所设置的FPGA单元中的。
在该结构中，所述节点设备可以接入三路高清视频信号，也就是分别接入三路高清视频信号通道的SDI接收单元301，SDI接收单元301可以采用芯片GV7601完成，主要实现对高清视频信号的均衡处理和串并转换处理，经过芯片GV7601处理的串行的高清视频信号转换为并行的BT1120格式的高清视频信号输入到FPGA单元中。
在该结构中，所采用的FPGA单元采用的型号可以为XC7A100T，在FPGA单元中每路BT1120格式的视频数据经过VVLC压缩算法模块302进行压缩处理之后，处理后每路压缩的高清视频信号的带宽为0.25Gbps，然后发送给选择视频发送模块303。
在该结构中，选择视频发送模块303还可以通过串行信号转换接口304接收中心接收端设备的配置信息，根据所接收的配置信息确定将三路的压缩后的高清视频信号部分或全部发送给中心接收端设备。这时，在该结构中还包括接中心方向光模块306，将从中心接收端设备接收的配置信息发送给串行信号转换接口304。
在该结构中，串行信号转换接口304有两个，分别接远端方向光模块305及接中心方向光模块306，分别进行压缩的高清视频信号的传输及接收配置信息，所述串行信号转换接口304可以为Serdes接口，用于进行并行数据转换为串行数据。
图4为本实用新型提供的高清视频信号传输的中心接收端设备的结构示意图：接远端方向光模块400、第二串行信号转换接口401、一个以上VVLC解压算法模块402及一个以上SDI发送单元403，每路高清视频信号通道由一个VVLC解压算法模块402及与其连接的SDI发送单元403相连，其中，
接远端方向光模块400接收远端的压缩高清视频信号，经第二串行信号转换接口401的串并转换后，发送给对应路的VVLC解压算法模块402，对应路的VVLC解压算法模块402解压得到高清视频信号后，发送给对应路 的SDI发送单元403，由对应路的SDI发送单元403进行高清视频信号的输出。
在该结构中，第二串行信号转换接口401为Serdes接口。
在该结构中，第二串行信号转换接口401及VVLC解压算法模块402由所设置的第二FPGA单元实现，第二FPGA单元采用的型号为XC7A200T。
在该结构中，第二FPGA单元中的Serdes接口将接收的压缩高清视频信号解出并行数据，将并行数据中的8路并行数据分别接入到对应路的VVLC解压算法模块402中，由对应路的VVLC解压算法模块402解压出高清视频信号并生成为BT1120格式的高清视频信号到对应路的SDI发送单元403中。对应路的SDI发送单元403采用芯片GV7600，主要实现将并行的多路BT1120格式的高清视频信号进行串行转换，得到高清视频信号驱动输出。
在该结构中，还包括通用异步收发传输器(UART)模块404，将中心接收端设备的配置信息经过第二串行信号转换接口401的串行转换后，通过接远端方向光模块400发送到远端的节点设备上。
图5为本实用新型提供的节点式传输高清视频信号的系统结构示意图，如图所示，包括可接入的远端的如图3所示的节点设备及一个图4所示的中心接收端设备，所述的节点设备采用链状光纤连接后，通过光纤接入到所述中心接收端设备上。每个节点设备可以接入3路高清视频信号，系统的光纤中预留8路压缩的高清视频信号带宽，中心接收端设备将配置信息通过系统的光纤发送到各个远端的节点设备上，指示将期望在中心接收端设备上显示的8路压缩的高清视频信号发送到中心接收端设备上，由中心接收端设备进行VVLC解压后，在中心接收端设备上显示。
在该系统中，如果中心接收端设备要切换显示不同路的高清视频信号，则需要重新发送配置信息即可。
可以看出，在节点式传输高清视频信号的系统中应用了图3的节点设 备及图4的中心接收端设备后，就可以传输压缩的高清视频信号，从而有效降低了光纤的带宽，在视频图像视觉无损的前提下，将一路的高清视频信号带宽从1.48Gbps降低到250Mbps。由于在各个远端的节点设备上设置了VVLC压缩算法模块进行高清视频信号的压缩，采用带宽为2.5Gbps的节点设备可以处理十路的高清非压缩的视频信号，有效降低了成本。
以上举较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高清视频信号的传输节点设备，其特征在于，包括：一个以上的串行数据接口SDI接收单元(301)、一个以上的视觉冗余编码VVLC压缩算法模块(302)、选择视频发送模块(303)、串行信号转换接口(304)及接远端方向光模块(305)，每路高清视频信号通道由一个SDI接收单元(301)及与其连接的一个VVLC压缩算法模块(302)组成，每路高清视频信号通道接入到选择视频发送模块(303)，其中，
每路高清视频信号由本路的SDI接收单元(301)接收，发送给本路的VVLC压缩算法模块(302)进行VVLC压缩后，发送给选择视频发送模块(303)，由选择视频发送模块(303)选择要发送的一路以上的压缩高清视频信号，通过串行转换接口(304)发送给接中心方向光模块(306)，由接远端方向光模块(305)将压缩的高清视频信号发送给中心接收端设备。
2.如权利要求1所述的传输节点设备，其特征在于，所述VVLC压缩算法模块(302)、选择视频发送模块(303)及串行信号转换接口(304)设置在节点设备所设置的现场可编程门阵列FPGA单元中。
3.如权利要求1或2所述的传输节点设备，其特征在于，还包括接中心方向光模块(306)，用于将接收的配置信息发送给串行信号转换接口(304)；
所述选择视频发送模块(303)通过串行信号转换接口(304)接收中心接收端设备的配置信息，根据所接收的配置信息确定将多路压缩后的高清视频信号部分或全部发送。
4.如权利要求3所述的传输节点设备，其特征在于，所述串行信号转换接口(304)为两个，分别接远端方向光模块(305)及接中心方向光模块(306)，分别进行压缩的高清视频信号传输及接收配置信息。
5.如权利要求3所述的传输节点设备，其特征在于，所述高清视频信 号通道为3路高清视频信号通道。
6.一种高清视频信号的传输中心接收端设备，其特征在于，包括：接远端方向光模块(400)、第二串行信号转换接口(401)、一个以上VVLC解压算法模块(402)及一个以上SDI发送单元(403)，每路高清视频信号通道由一个VVLC解压算法模块(402)及与其连接的SDI发送单元(403)相连，其中，
接远端方向光模块(400)接收远端的压缩高清视频信号，经第二串行信号转换接口(401)的串并转换后，发送给对应路的VVLC解压算法模块(402)，对应路的VVLC解压算法模块(402)解压得到高清视频信号后，发送给对应路的SDI发送单元(403)，由对应路的SDI发送单元(403)进行高清视频信号的输出。
7.如权利要求6所述的中心接收端设备，其特征在于，所述第二串行信号转换接口(401)及VVLC解压算法模块(402)由所设置的第二FPGA单元实现。
8.如权利要求6或7所述的中心接收端设备，其特征在于，还包括通用异步收发传输器UART模块(404)，将配置信息经过第二串行信号转换接口(401)的串行转换后，通过接远端方向光模块(400)发送到远端的节点设备上。
9.如权利要求8所述的中心接收端设备，其特征在于，所述高清视频信号通道为8路高清视频信号通道。
10.一种高清视频信号传输的系统，其特征在于，包括：可接入的多个如权利要求1～5任一所述的节点设备及一个如权利要求6～9任一所述的中心接收端设备，所述的节点设备采用链状光纤连接后，通过光纤接入到所述中心接收端设备上，中心接收端设备将配置信息通过系统的光纤发送到各个远端的节点设备上，指示将期望在中心接收端设备上显示的多路压缩的高清视频信号发送到中心接收端设备上，由中心接收端设备进行VVLC解压后，在中心接收端设备上显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620831166.2U CN206042212U (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620831166.2U CN206042212U (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206042212U true CN206042212U (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=58308715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620831166.2U Expired - Fee Related CN206042212U (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206042212U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107154062A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-12 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种WebP有损压缩算法的实现方法、装置及系统 |
| CN108037338A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-15 | 福建利利普光电科技有限公司 | 一种基于光纤传输的多通道隔离数字示波器 |
| CN108449567A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-24 | 广州市奥威亚电子科技有限公司 | 一种用于传输数字视频的方法及装置 |
-
2016
- 2016-08-03 CN CN201620831166.2U patent/CN206042212U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107154062A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-12 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种WebP有损压缩算法的实现方法、装置及系统 |
| CN108037338A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-15 | 福建利利普光电科技有限公司 | 一种基于光纤传输的多通道隔离数字示波器 |
| CN108449567A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-24 | 广州市奥威亚电子科技有限公司 | 一种用于传输数字视频的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206042212U (zh) | 高清视频信号的传输节点设备、中心接收端设备及传输的系统 | |
| CN104144331B (zh) | 利用单sdi通道实现多路图像/视频编码数据传输的装置 | |
| CN101150727A (zh) | 多路视频信号传输和电视墙显示的方法、系统以及处理设备 | |
| CN111757128B (zh) | 一种视频编码系统 | |
| CN109951653A (zh) | Can指令切换多路多格式光电视频信号输出系统和方法 | |
| CN207560231U (zh) | 一种led显示屏网络控制器 | |
| CN102891990B (zh) | 基于分散交换方法的大规模hd-sdi视频图像监控系统及方法 | |
| CN110012272A (zh) | 一种arinc818数据流的传输处理方法及装置 | |
| CN101616251B (zh) | 一种epon摄像机 | |
| CN103139550A (zh) | 一种具有输出高清三码流摄像机及视频码流复合方法 | |
| CN205942667U (zh) | 一种医疗诊断设备、显示设备以及医疗诊断系统 | |
| CN102170381B (zh) | 基于千兆网物理层接口的非压缩数据双向传输系统和方法 | |
| CN206879009U (zh) | 一种多路hd‑sdi压缩复用光端机及远程传输系统 | |
| CN201213292Y (zh) | 基于电力线通信的数字视频传输设备 | |
| CN105530480A (zh) | 一种基于计算机的嵌入式多路无线视频监控系统 | |
| CN202652395U (zh) | 单通道复用传输多路多格式音视频信号的传输系统 | |
| CN102811351A (zh) | 一种多业务数据传输方法及装置 | |
| CN103379260A (zh) | 基于光纤传输视频信号的监控摄像机及视频图像传输方法 | |
| CN102006454B (zh) | 一种gpon网络中视频监控业务的实现方法和系统 | |
| CN202652356U (zh) | 基于光纤传输视频信号的高清监控摄像机 | |
| CN201504295U (zh) | Epon视频编码器 | |
| CN206433088U (zh) | 医疗设备音视频信号远程传输系统 | |
| CN203057347U (zh) | 一种hd-sdi高清视频图像监控系统装置 | |
| DE3436722C2 (zh) | ||
| CN207612360U (zh) | 网络视频会议系统及其视频会议终端子系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190910 Address after: 100093 Beijing city Haidian District minzhuang Road No. 3 Building No. 5 Yuquan Huigu Tsinghua Science Park on the ground floor on the west side of room 101 Co-patentee after: BEIJING VORXSOFT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee after: VORX TELECOMMUNICATIONS Co.,Ltd. Address before: 100093 Beijing city Haidian District minzhuang Road No. 3 Building No. 5 Yuquan Huigu Tsinghua Science Park on the ground floor on the west side of room 101 Patentee before: VORX TELECOMMUNICATIONS Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170322 Termination date: 20210803 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |