專利名稱：Base模式Camera Link接口的數字光端機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻數據傳輸領域，具體涉及一種Base模式Camera Link接口的數字光端機。
背景技術：
Camera Link協議傳輸速率可達2. 83(ib/S，足以滿足當今數碼相機對大數據傳輸速率的要求，在航空、航天、天文觀測等高分辨率數碼相機領域得到了越來越廣泛的應用， 但Camera Link協議傳送距離短，其協議規(guī)定傳輸距離僅僅10m，不適用于數據遠距離傳送的要求?，F有的數字光端機作為視頻數據遠距離傳送的一種方式，其技術成熟，但現有的數字光端機帶寬小、數據容量低，主要面對模擬視頻領域，并不適用于Camera Link視頻的大容量、高帶寬的視頻數據傳輸。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種Base模式Camera Link接口的數字光端機，其能夠實現大容量、高帶寬視頻數據無損耗遠距離傳送。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下Base模式Camera Link接口的數字光端機，包括發(fā)送端與接收端，二者通過光纖進行通信連接；發(fā)送端將輸入的10位標準Base模式Camera Link視頻數據轉換為光信號， 通過光纖發(fā)送給接收端，接收端將此光信號轉換為標準Base模式的Camera Link數字視頻信號輸出；發(fā)送端將標準RS的一路串行數據轉換為光信號，通過光纖發(fā)送給接收端，接收端將這些光信號轉換為標準RS的一路串行數據輸出；接收端將標準RS的一路串行數據轉換為光信號，通過光纖發(fā)送回發(fā)送端，形成一收一發(fā)兩路標準的RS232雙向數據通過光纖傳輸；同時，接收端將兩路通用IO數據轉換為光信號，通過光纖發(fā)送到發(fā)送端，發(fā)送端輸出此IO信號。上述發(fā)送端包括第一電光轉換模塊、第一 LED、第一電源接口、第一數據處理模塊、 第一并串轉換模塊、第一 RS串口轉換模塊、第一電源模塊、CameraLink視頻解碼模塊、第一 Camera Link端口、第一 IO端口和第一串行端口 ；外部Camera Link視頻經第一 Camera Link端口，進入Camera Link視頻解碼模塊，Camera Link視頻解碼模塊接收視頻數據并對其進行解碼；解碼后的數據經第一數據處理模塊調配時序并轉換為第一并串轉換模塊能夠接收的數據格式，再經第一并串轉換模塊轉換為高速串行信號；高速串行信號通過第一電光轉換模塊轉換為光信號；同時，由接收端發(fā)送的包含1路RS光信號和2路通用IO信號的光信號經第一電光轉換模塊轉換為電信號進入第一并串轉換模塊，通過第一并串轉換模塊把高速串行數據轉換為并行數據，輸入第一數據處理模塊，其中1路再經第一 RS串口轉換模塊轉換為一路RS標準信號輸出給第一串行端口 ；2路IO數據直接輸出給第一 IO端口輸出；第一 LED用于指示發(fā)送端的工作狀態(tài)，其與第一數據處理模塊相連；第一電源接口由雙端子電源連接器構成，第一電源模塊將第一電源接口輸入的電壓進行轉換后為整個發(fā)送端{共 O上述接收端包括第二電光轉換模塊、第二 LED、第二電源接口、第二數據處理模塊、 第二并串轉換模塊、第二電源模塊、第二 RS串口轉換模塊、CameraLink視頻編碼模塊、第二串行端口、第二 IO端口和第二 Camera Link端口 ；視頻光纖信號經第二電光轉換模塊轉換為高速串行電信號輸入給第二并串轉換模塊；第二并串轉換模塊把高速串行信號轉換為并行數字信號，該并行數字信號經第二數據處理模塊調配時序并轉換為Camera Link視頻編碼模塊能夠接收的數據格式，再經Camera Link視頻編碼模塊編碼為標準Camera Link視頻數據，由第二 Camera Link端口輸出給外部；同時，第二 RS串口轉換模塊將從第二串行端口接收的一路RS信號轉換為串行數據；此數據和第二 IO端口的2路通用IO數據經第二數據處理模塊進入第二并串轉換模塊轉換為高速串行信號，通過第二電光轉換模塊轉換為光信號發(fā)送給光纖；第二 LED用于指示接收端的工作狀態(tài)，其與第二數據處理模塊相連；第二電源接口由雙端子電源連接器構成，第二電源模塊將第二電源接口輸入的電壓進行轉換后為整個接收端供電。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在發(fā)送端對Camera Link視頻數據進行解碼，將解碼后的數據轉換為光信號通過光纖實現遠距離傳送，并在接收端把光信號重新編碼為 Camera Link視頻數據，同時實現了標準RS232雙向數據通訊，以及2路通用IO數據從接收端到發(fā)送端的數據通訊。本發(fā)明具有通用性，特別適用于Camera Link視頻遠距離傳送以及遠距離控制的場合。


圖1為本發(fā)明Base模式Camera Link接口的數字光端機的結構框圖。圖2為本發(fā)明的發(fā)送端結構框圖。圖3為本發(fā)明的接收端結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明的Base模式Camera Link接口的數字光端機包括發(fā)送端1、光纖2和接收端3。如圖2所示，發(fā)送端1包括第一電光轉換模塊4、第一 LED 5、第一電源接口 6、第一數據處理模塊8、第一并串轉換模塊10、第一 RS232串口轉換模塊11、第一電源模塊14、 Camera Link視頻解碼模塊15、第一 Camera Link端口 16、第一 IO端口 17和第一串行端口 18 ；Camera Link視頻解碼模塊15主要由芯片DS90CR288及其外圍電路構成，第一 Camera Link端口 16由型號為MDM6連接器構成，第一數據處理模塊8由FPGA XC3S400-PQ208及輔助電路組成，第一 IO端口 17由針頭DB9構成，第一 RS232串口轉換模塊11由MAX3223 及外圍電路構成，第一串行端口 18由孔頭DB9構成，第一并串轉換模塊10，由芯片TLK1501 及其外圍電路構成，第一電光轉換模塊4由光纖SFP連接器構成，第一電源接口 6由雙端子電源連接器構成，第一電源模塊14將5V轉換為3. 3V和1. 2V由芯片PT705M實現，將5V 轉換為2. 5V由芯片LT1764-2. 5實現。Camera Link視頻解碼模塊15通過10位并行總線13連接到第一數據處理模塊8 ；第一數據處理模塊8有2路通用IO數據直接與第一 IO端口 17相連接；第一串行端口 18 為標準的RS232串口，其輸入輸出數據經第一 RS232串口轉換模塊11轉換為3. 3V電平的串行總線12與第一數據處理模塊8相連；第一數據處理模塊8通過20位總線9 (16位的并行輸出口與4位的并行輸入口)與第一并串轉換模塊10互相連接。第一并串轉換模塊10 通過高速串行數據總線7與第一電光轉換模塊4相連接。第一數據處理模塊8還與負責指示工作狀態(tài)的第一 LED 5相連。第一電源接口 6為5V電源，輸入給第一電源模塊14，經其轉換為2. 5V、3. 3V、1. 2V三種電源，為整個發(fā)送端1供電。按數據流向，光端機外部Camera Link數據首先通過第一 Camera Link端口 16進入Camera Link視頻解碼模塊15，在此模塊內完成Camera Link視頻到10位并行數據的轉換，通過單方向并行總線13進入第一數據處理模塊8。光端機外部的RS232串行信號首先由第一串行端口 18進入第一 RS232串口轉換模塊11，在此轉換模塊內轉換為3. 3V電平的串行總線12與第一數據處理模塊8相連。在第一數據處理模塊8中采用FPGA內部編程實現從各端口輸入數據的綜合，輸出40MHz 16位的并行數據(總線9的一部分)給第一并串轉換模塊10，16位的并行數據經第一并串轉換模塊10轉換為高速數據，并通過高速串行總線7輸入第一電光轉換模塊4，在此轉換為光信號，通過光纖2輸出。同時第一電光轉換模塊4接收光信號，通過第一電光轉換模塊4、高速串行總線7、第一并串轉換模塊10轉換為4 位并行數據(總線9的另一部分)，進入第一數據處理模塊8，由第一數據處理模塊8分解為2路通用IO信號，輸出給第一 IO端口 17輸出到光端機外部，另一部分分解為串行信號由第一 RS232串口轉換模塊11轉換為標準RS232信號，經第一串行端口 18輸出到光端機外部。第一 LED 5共有兩個LED指示燈正常上電時一個LED燈亮，系統(tǒng)正常傳輸工作時一個LED燈亮。如圖3所示，接收端3包括第二電光轉換模塊19、第二 LED 20、第二電源接口 21、 第二數據處理模塊23、第二并串轉換模塊25、第二電源模塊沈、第二 RS232串口轉換模塊 27、Camera Link視頻編碼模塊30、第二串行端口 31、第二 IO端口 32和第二 Camera Link 端口 33 ；Camera Link視頻編碼模塊30主要由芯片DS90CR287及其外圍電路構成，其它組成模塊所使用的芯片與發(fā)送端1相同。Camera Link視頻編碼模塊30通過10位并行總線四連接第二數據處理模塊23 ； 第二數據處理模塊23有2路通用IO數據直接與第二端口 32相連接；第二串行端口 31為標準的RS232串口，其輸入輸出數據經第二RS232串口轉換模塊27轉換為3. 3V電平的串行總線觀與第二數據處理模塊23相連；第二數據處理模塊23通過20位總線M (相對FPGA， 16位的并行輸入與4位的并行輸出口)與第二并串轉換模塊25互相連接。第二并串轉換模塊25通過高速串行數據總線22與第二電光轉換模塊19相連接。第二數據處理模塊23 還與負責指示工作狀態(tài)的第二 LED 20相連。第二電源接口 21為5V電源，輸入給第二電源模塊沈，經其轉換為2. 5V、3. 3V、1. 2V三種電源，為整個接收端3供電。接收端1為發(fā)送端3的反過程。按視頻數據流向，光信號經過第二電光轉換模塊19和高速串行總線22進入第二并串轉換模塊25，在此，高速串行數據轉換為并行16位數據，通過總線M進入第二數據處理模塊23。在第二數據處理模塊23中通過FPGA編程把數據分為兩部分10位并行視頻信號通過10位并行總線四到Camera Link視頻編碼模塊30，編碼成標準Camera Link視頻數據經第二 Camera Link端口 33輸出到光端機外部。另一部分經串行總線觀進入第二 RS232串口轉換模塊27，在此轉換為標準RS232信號，通過第二串行端口 31輸出到光端機外部。按控制數據流向，有兩部分構成第二 IO端口 32的數據直接進入第二數據處理模塊 23 ；第二串行端口 31的輸入數據，經第二 RS232串口轉換模塊27轉換為3V電平信號通過串行總線觀輸入到第二數據處理模塊23。在此對數據進行綜合，合成后的4位并行數據經總線對進入第二并串轉換模塊25，完成并行到高速串行數據的轉換，通過串行總線22由第二電光轉換模塊19轉換為光信號，發(fā)送給光纖2。
權利要求
1.Base模式Camera Link接口的數字光端機，其特征在于，該數字光端機包括發(fā)送端 (1)與接收端(3)，二者通過光纖( 進行通信連接；發(fā)送端(1)將輸入的10位標準Base模式Camera Link視頻數據轉換為光信號，通過光纖( 發(fā)送給接收端(3)，接收端( 將此光信號轉換為標準Base模式的Camera Link數字視頻信號輸出；發(fā)送端(1)將標準RS232 的一路串行數據轉換為光信號，通過光纖( 發(fā)送給接收端(3)，接收端C3)將這些光信號轉換為標準RS232的一路串行數據輸出；接收端C3)將標準RS232的一路串行數據轉換為光信號，通過光纖( 發(fā)送回發(fā)送端(1)；同時，接收端C3)將兩路通用IO數據轉換為光信號，通過光纖( 發(fā)送到發(fā)送端(1)，發(fā)送端(1)輸出此IO信號。
2.如權利要求1所述的Base模式CameraLink接口的數字光端機，其特征在于，所述發(fā)送端(1)包括第一電光轉換模塊(4)、第一LED 、第一電源接口(6)、第一數據處理模塊 (8)、第一并串轉換模塊(10)、第一 RS232串口轉換模塊(11)、第一電源模塊(14)、Camera Link視頻解碼模塊(15)、第一 Camera Link端口(16)、第一 IO端口(17)和第一串行端口 (18)；外部CameraLink視頻經第一 Camera Link端口(16)，進入Camera Link視頻解碼模塊(15) ,Camera Link視頻解碼模塊(15)接收視頻數據并對其進行解碼；解碼后的數據經第一數據處理模塊(8)調配時序并轉換為第一并串轉換模塊(10)能夠接收的數據格式，再經第一并串轉換模塊(10)轉換為高速串行信號；高速串行信號通過第一電光轉換模塊(4) 轉換為光信號；同時，由接收端C3)發(fā)送的包含1路RS232光信號和2路通用IO信號的光信號經第一電光轉換模塊(4)轉換為電信號進入第一并串轉換模塊(10)，通過第一并串轉換模塊(10)把高速串行數據轉換為并行數據，輸入第一數據處理模塊(8)，其中1路再經第一 RS232串口轉換模塊(11)轉換為一路RS232標準信號輸出給第一串行端口(18) ；2路 IO數據直接輸出給第一 IO端口(17)輸出；第一 LED 用于指示發(fā)送端(1)的工作狀態(tài)， 其與第一數據處理模塊(8)相連；第一電源接口(6)由雙端子電源連接器構成，第一電源模塊(14)將第一電源接口(6)輸入的電壓進行轉換后為整個發(fā)送端(1)供電。
3.如權利要求1所述的Base模式CameraLink接口的數字光端機，其特征在于，所述接收端C3)包括第二電光轉換模塊(19)、第二 LED(20)、第二電源接口(21)、第二數據處理模塊(23)、第二并串轉換模塊(25)、第二電源模塊( )、第二 RS232串口轉換模塊(27)、 Camera Link視頻編碼模塊(30)、第二串行端口(31)、第二 IO端口(3 和第二 Camera Link端口(33)；視頻光纖信號經第二電光轉換模塊(19)轉換為高速串行電信號輸入給第二并串轉換模塊05)；第二并串轉換模塊05)把高速串行信號轉換為并行數字信號，該并行數字信號經第二數據處理模塊調配時序并轉換為Camera Link視頻編碼模塊(30) 能夠接收的數據格式，再經Camera Link視頻編碼模塊(30)編碼為標準Camera Link視頻數據，由第二 Camera Link端口(33)輸出給外部；同時，第二 RS232串口轉換模塊(Xt)將從第二串行端口(31)接收的一路RS232信號轉換為串行數據；此數據和第二 IO端口(32) 的2路通用IO數據經第二數據處理模塊進入第二并串轉換模塊(2 轉換為高速串行信號，通過第二電光轉換模塊(19)轉換為光信號發(fā)送給光纖O)；第二 LED(20)用于指示接收端C3)的工作狀態(tài)，其與第二數據處理模塊相連；第二電源接口由雙端子電源連接器構成，第二電源模塊06)將第二電源接口輸入的電壓進行轉換后為整個接收端(3)供電
全文摘要
Base模式Camera Link接口的數字光端機涉及視頻數據傳輸領域，該光端機包括發(fā)送端與接收端，并通過光纖通訊。發(fā)送端將輸入的標準Base模式Camera Link視頻數據轉為光信號，通過光纖發(fā)送給接收端，接收端將此光信號轉換為標準Base模式的Camera Link數字視頻信號輸出。發(fā)送端也將標準RS232的一路串行數據轉換為光信號，通過光纖發(fā)送給接收端。接收端將這些光信號轉換為標準RS232的一路串行數據輸出。接收端也將一路RS232數據以上述方式發(fā)回發(fā)送端。同時，接收端將IO信號以上述電光轉換方法發(fā)送到發(fā)送端，發(fā)送端輸出此IO信號。本發(fā)明適于Camera Link視頻遠距離傳送場合。
文檔編號H04B10/14GK102244543SQ20111015696
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權日2011年6月13日
發(fā)明者吳慶林, 張岳, 楊曉霞, 陰玉梅 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所