專利名稱：高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻傳輸，安防監(jiān)控，多媒體制作和傳輸系統(tǒng)，具體地，涉及高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法。
背景技術：
高清電視的制作、播出和傳輸已經(jīng)成為當今世界廣播電視行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 同時，由于技術的發(fā)展和人們對視頻質(zhì)量的要求越來越高，安防視頻監(jiān)控行業(yè)中開始出現(xiàn)一些高清視頻的應用，并取得了不錯的效果，這個行業(yè)也是一個非常大的潛在市場。現(xiàn)有技術中的高清視頻設備以消費終端產(chǎn)品為主，如高清機頂盒、播放器、平板電視機，而專業(yè)的提供SDI接口的多媒體傳輸和處理設備很少。國外有類似的產(chǎn)品推出，基本上是采用專用芯片(ASIC)實現(xiàn)，結構復雜，價格昂貴。國內(nèi)設備也在跟進，但是功能單一， 且大部分產(chǎn)品還處在標清階段，與國外高清設備的相比，先進程度還有不少差距。現(xiàn)有產(chǎn)品采用的技術多以專用芯片(ASIC)為主，其核心技術由芯片制造商掌握； 芯片的功能和指標相對固定，缺乏靈活性，不能完全適應特殊應用場合的需求，導致系統(tǒng)要么功能單一，雖然可以通過多種ASIC—起組成一個相對功能完善的系統(tǒng)，但是系統(tǒng)構成復雜，穩(wěn)定性和成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，包括步驟步驟I :通過現(xiàn)場可編程邏輯器件實現(xiàn)高速串并變換模塊、高速并串變化模塊、高清標清模式識別模塊、誤碼檢測模塊、輔助數(shù)據(jù)檢測和抽取模塊、內(nèi)嵌的CPU管理模塊、模擬輸入輸出接口時序轉換模塊、測試圖像生成模塊、以及輔助數(shù)據(jù)插入模塊；步驟2 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生標清格式的視頻測試信號，輸出配置為SDTV模式，觀察視頻；步驟3 使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生高清視頻測試信號，輸出配置為HDTV模式，接高清電視機， 觀察視頻；步驟4 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生SDTV信號，經(jīng)過SDI輸出，再經(jīng)過電口輸入，再回到接收端電口，這個過程中看一下各個狀態(tài)寄存器是否正常；步驟5:使用光口環(huán)回測試一遍；步驟6 :使用2塊板光口對接測試一遍步驟7 :使用專業(yè)測試設備，完成測試， 最終完成標清的工作。優(yōu)選地，視頻制式通過現(xiàn)場可編程邏輯器件更改。優(yōu)選地，在所述步驟5中，所述光口的發(fā)射光功率為-IOdBm +2dBm。優(yōu)選地，在所述步驟5中，所述光口的光接收靈敏度為_32dBm _20dBm。本發(fā)明實現(xiàn)多種制式高清、標清視頻以及音頻的接入、光纖傳輸、處理和接口轉換功能，具有豐富的狀態(tài)監(jiān)測、誤碼檢測功能，可方便地設置工作模式，適用于多種場合下高清或標清多媒體遠程傳輸?shù)男枰?，特別適用于廣播電視系統(tǒng)或高端安防監(jiān)控系統(tǒng)中遠程傳輸高清或標清非壓縮視音頻信號。內(nèi)置測試信號發(fā)生器，可產(chǎn)生各種測試信號，便于系統(tǒng)測試和維護。為適合安防監(jiān)控中的遠程控制需要，本發(fā)明可以選配反向遠程控制功能，可以通過光纖遠程控制前端攝像機鏡頭和云臺的參數(shù)。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯圖I示出根據(jù)本發(fā)明的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法的功能模塊和相互關系不意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法的硬件結構示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法中的FPGA程序結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明采用通用的現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)實現(xiàn)視頻、音頻信號的運算處理， 包括時分復用、解復用，各種信號制式的識別、轉換，測試信號的生成等功能。這種方式需要在掌握各種信號制式國際國內(nèi)標準的基礎上，結合專業(yè)的邏輯開發(fā)能力，實現(xiàn)信號的處理功能。與高清標清傳輸和接口轉換設備的其他提供商相比，本發(fā)明不是簡單的采用國外的ASSP或ASIC進行原理圖設計和PCB設計，而是通過使用FPGA進行核心技術的突破，既提高了設備的靈活性和適應性，又從降低了生產(chǎn)制造成本。具體地，根據(jù)本發(fā)明提供的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，包括步驟步驟I:通過現(xiàn)場可編程邏輯器件實現(xiàn)高速串并變換模塊、高速并串變化模塊、高清標清模式識別模塊、誤碼檢測模塊、輔助數(shù)據(jù)檢測和抽取模塊、內(nèi)嵌的CPU管理模塊、模擬輸入輸出接口時序轉換模塊、測試圖像生成模塊、以及輔助數(shù)據(jù)插入模塊；步驟2 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生標清格式的視頻測試信號，輸出配置為SDTV模式，觀察視頻；步驟3 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生高清視頻測試信號，輸出配置為HDTV模式，接高清電視機，觀察視頻；步驟4 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生SDTV信號，經(jīng)過SDI輸出，再經(jīng)過電口輸入，再回到接收端電口，這個過程中看一下各個狀態(tài)寄存器是否正常；步驟5 :使用光口環(huán)回測試一遍；步驟6 :使用2塊板光口對接測試一遍步驟7 :使用專業(yè)測試設備，完成測試，最終完成標清的工作。其中，F(xiàn)PGA處理的數(shù)據(jù)速率可達3G-SDI的要求，其程序結構分為3層Sdil00_top-包含 mcu_top, sdi_top.Mcu_top 包含fix_clock ;kcpsm3，uart_tx, uart_rx, i2c_top (ic2_mux, bytecontrol, bit. . . ), spi, led ；Sdi_top 包含others。更為具體地，本發(fā)明支持的視頻制式包括SMPTE(Society ofMotion Picture and Television Engineers)所制定的以下制式720x 576i 50 (PAL)
4
720x 480i 59.94(NTSC)
1280x 720p 50
1280x 720p 59.94
1280x 720p 60
1920x 1080sf23. 98
1920x 1080sf 24
1920x 1080i 50
1920x 1080i 59.94
1920x 1080i 60
1920x 1080p 23.98
1920x 1080p 24
1920x 1080p 25
1920x 1080p 29.97
1920x 1080p 30
其中，更多的視頻制式可以通過更改FPGA(Field Programmable Gate Array)程序實現(xiàn)。
設備可以實現(xiàn)廣播級指標要求。
SDI電口滿足如下指標
速率自適應 270Mb/s，I. 485Gb/s，I. 485/1. 001Gb/s，2. 97Gbit/s，2. 97/1.OOlGbit/s
均衡器特性自適應，標清信號，電纜傳輸距離可達300m，高清信號距離可達200m(Belden 1694A)
輸入/輸出反射損耗> 15dBil485Mbit/s
輸出信號電平0. 8V+/-10%o
輸出抖動Max. O. 2UI
阻抗750hm
光口指標
單模光纖模塊，F(xiàn)-P/DFB Laser
發(fā)射光功率，根據(jù)距離不同而不同，-IOdBm +2dBm
光接收靈敏度根據(jù)距離不同而不同，-32dBm -20dBm
波長1310nm 或 1550nm
抖動Max. O. 135UIi270Mb/s, Max. O. 2UIil485bps
豐吳擬視頻指標
制式PAL或NTSC。
幅度，lV+/-20mV
SNR 66dB
微分增益< 1%
微分相位< I度
色亮增益差2. 5%以內(nèi)
色亮時延差10ns以內(nèi)以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
權利要求
1.一種高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟I:通過現(xiàn)場可編程邏輯器件實現(xiàn)高速串并變換模塊、高速并串變化模塊、高清標清模式識別模塊、誤碼檢測模塊、輔助數(shù)據(jù)檢測和抽取模塊、內(nèi)嵌的CPU管理模塊、模擬輸入輸出接口時序轉換模塊、測試圖像生成模塊、以及輔助數(shù)據(jù)插入模塊；步驟2 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生標清格式的視頻測試信號，輸出配置為SDTV模式，觀察視頻；步驟3:使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生高清視頻測試信號，輸出配置為HDTV模式，接高清電視機，觀察視頻；步驟4 :使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生SDTV信號，經(jīng)過SDI輸出，再經(jīng)過電口輸入，再回到接收端電口，這個過程中看一下各個狀態(tài)寄存器是否正常；步驟5 :使用光口環(huán)回測試一遍；步驟6 :使用2塊板光口對接測試一遍；步驟7 :使用專業(yè)測試設備，完成測試，最終完成標清的工作。
2.根據(jù)權利要求I所述的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，其特征在于，視頻制式通過現(xiàn)場可編程邏輯器件更改。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，其特征在于，在所述步驟5中，所述光口的發(fā)射光功率為-IOdBm +2dBm。
4.根據(jù)權利要求3所述的高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，其特征在于，在所述步驟5中，所述光口的光接收靈敏度為-32dBm -20dBm。
全文摘要
本發(fā)明提供高清串行數(shù)字視頻光端機的開發(fā)方法，包括步驟步驟1通過現(xiàn)場可編程邏輯器件實現(xiàn)高速串并變換模塊、高速并串變化模塊、高清標清模式識別模塊、誤碼檢測模塊、輔助數(shù)據(jù)檢測和抽取模塊、內(nèi)嵌的CPU管理模塊、模擬輸入輸出接口時序轉換模塊、測試圖像生成模塊、以及輔助數(shù)據(jù)插入模塊；步驟2使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生標清格式的視頻測試信號，輸出配置為SDTV模式；步驟3使用現(xiàn)場可編程邏輯器件產(chǎn)生高清視頻測試信號，輸出配置為HDTV模式，接高清電視機。本發(fā)明實現(xiàn)多種制式高清、標清視頻以及音頻的接入、光纖傳輸、處理和接口轉換功能，具有豐富的狀態(tài)監(jiān)測、誤碼檢測功能，可方便地設置工作模式。
文檔編號H04N5/232GK102611879SQ20111036380
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月16日
發(fā)明者賈成志 申請人:上海巨視安全防范技術有限公司