专利名称：一种数字高清光端机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种数字高清光端机，更具体地说，是一种应用于数字高清民用 闭路监视电视系统(HDCCTV)中光纤传输SDI信号的数字高清光端机。
背景技术：
民用闭路监视电视系统(CCTV)采用复合视频的传输格式，75欧姆BNC连接器和 75欧姆同轴电缆，系统宜由摄像、传输、显示及控制等四个主要部分组成。当需要记录监视 目标的图像时，应设置录像装置。在监视目标的同时，当需要监听声音时，可配置声音传输、 监听和记录系统。 民用闭路监视电视系统(CCTV)技术不断发展，各种新方案，新技术陆续推出，传 统的模拟监视系统清晰度不高，远不能达到高清的标准。数字高清民用闭路监视电视系统 (HDCCTV)，是指清晰度达到高清标准，即指清晰度达到720P或者1080I&P，同时传输数字信 号，高清化，数字化的监视系统。 目前符合高清标准的接口有很多，例如HDMI接口，但如果应用于安防领域，则存 在两个问题，一个是传输距离比较短，只有几米至十几米的传输距离；另一个是采用专用接 口 ，不能与现有的模拟监控系统BNC连接器相兼容。 SDI接口应用于广播电视领域，采用75欧姆BNC连接器和75欧姆同轴电缆，和现 有模拟系统一致，如果用在安防监控系统，则可以互相兼容。SDI采用同轴电缆，可以传输 100米的距离，传输距离相对较远，完全可以满足在一些小型系统上的应用。但在一些比较
大型的系统，特别是传输距离远远超过ioo米，则不能满足应用的要求，所以，开发一种适
用于安防领域的SDI光端机十分必要。 现在市面上的光端机，很多都是应用于通信领域的，并不能传输视频信号。而普通 的视频光端机，如名称为"光端机"，专利号为"ZL200620007389. 3"的中国专利，名称为"一 种数字视频光端机"，专利号为"200520117066. 5"的中国专利，均涉及一种光端机，其传输 信号为普通清晰度的模拟视频，不涉及SDI数字高清视频信号的传输技术。 专利名为"光端发射机和光端接收机"，专利号为ZL200720195127. 9的中国专利， 涉及传输SDI信号的光端机，并采用将SDI/HDSDI矩阵技术和光传输技术相结合，赋予光端 机多输入和多输出的结构，以满足用户潜在的对传输可靠性的要求。但该设备没有涉及音 频、通讯数据的传输。 按照民用闭路监视电视系统(CCTV)宜由摄像、传输、显示及控制等四个主要部分 组成，需要时，还应设置录像设备、音频传输、监听、记录设备的要求，现有SDI光端机不能 满足要求。 现有SDI光端机应用于HDCCTV系统，存在以下问题 1、现有SDI光端机不能实现控制信号的双向传输功能，不能满足HDCCTV系统对前 中后端所有设备的控制要求。 2、现有SDI光端机不能实现对音频的双向传输，不能满足HDCCTV系统监听和双向
3对讲的要求。 3、现有SDI光端机价格高昂，不利于在民用闭路监视电视系统上应用。
实用新型内容针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种能够实现单向SDI数字视频
信号传输、双向音频信号传输、双向通讯数据传输、结构简单的数字高清光端机。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案为 —种数字高清光端机，包括发送机和接收机，所述发送机包括第一 FPGA模块及与 第一 FPGA模块连接的第一光收发模块、SDI输入模块、第一数据接收模块、第一数据发送模 块、第一音频ADC模块、第一音频DAC模块，第一数据接收模块、第一数据发送模块还与第一 串口电平转换模块连接，第一FPGA模块接收来自SDI输入模块的SDI信号，将音频和通讯 数据嵌入并行SDI信号，再将并行SDI信号转为串行SDI信号后发送给第一光收发模块，并 由第一光收发模块发送； 所述接收机包括第二FPGA模块及与第二FPGA模块连接的第二光收发模块、SDI输 出模块、第二数据接收模块、第二数据发送模块、第二音频ADC模块、第二音频DAC模块，第 二数据接收模块、第二数据发送模块还与第二串口电平转换模块连接，第二 FPGA模块接收 来自第二光收发模块的嵌有音频和通讯数据的串行SDI信号，将其转为并行SDI信号后进 行解嵌，并将音频和通讯数据分别发送给第二音频DAC模块及第二数据发送模块，由SDI输 出模块输出并行SDI信号。 SDI输入/输出模块为高清的HD-SDI并向下兼容标清的SD-SDI，兼容现有模拟 CCTV系统。 所述数字高清光端机是多路数字高清光端机，通过增加FPGA模块、光收发模块、
SDI输入模块、SDI输出模块、数据接收模块、数据发送模块、音频ADC模块、音频DAC模块、
串口电平转换模块，以上一个或多个以及相应组合而实现多路数字高清光端机。 所述第一数据接收/发送模块嵌入在第一 FPGA模块上，第二数据接收/发送模块
嵌入在第二FPGA模块上。 所述第一FPGA模块包括数据分离模块，其接收第一光收发模块的反向音频和通 讯数据，并将反向音频和通讯数据分离后分别发送至第一音频DAC模块及第一数据发送模 块； 所述第二 FPGA模块包括数据合成模块，其接收第二音频ADC模块的反向音频数据 及第二数据接收模块的反向通讯数据，并将反向音频和通讯数据合成后发送至第二光收发 模块。 所述发送机和接收机通过扩展10接口外接视频AD/DA实现带视频接口 。 所述发送机和接收机通过扩展10接口外接DVI发送/接收芯片实现带DVI接口 。 所述发送机和接收机通过扩展10接口外接VGA ADC/DAC芯片实现带VGA接口 。 所述发送机和接收机通过扩展10接口外接以太网处理芯片实现带网络信号通 道。 与现有技术相比，本实用新型具有如下优势 1、模块化设计，可通过扩展IO接口增减模块实现不同功能，结构更简单；[0028] 2、采用FPGA编程实现系统功能，成本更低，性能更强； 3、在SDI嵌入了双向通讯数据传输功能，方便地实现对系统前中后端的控制； 4、在SDI嵌入了双向音频信号传输功能，方便地实现了系统前中后端对讲和监 听。 5、 SDI为高清的HD-SDI并向下兼容标清的SD-SDI，兼容现有模拟CCTV系统。
图1为本实用新型的发送机框图； 图2为本实用新型的接收机框图； 图3为发送机和接收机一体图； 图4为发送机系统结构图； 图5为接收机系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。 如图l所示，本实用新型发送机框图.其中，SDI输入模块、音频ADC模块、音频DAC 模块、光收发模块、数据接收模块、数据发送模块分别与FPGA模块连接。串口电平转换模块 与数据接收模块和数据发送模块连接。 如图2所示，本实用新型接收机框图。其中，SDI输出模块、音频ADC模块、音频DAC 模块、光收发模块、数据接收模块、数据发送模块分别与FPGA模块连接。串口电平转换模块 与数据接收模块和数据发送模块连接。 如图3所示，由于本实用新型接收机和发送机的核心均为FPGA模块通过软件编程 实现，并且其它模块也基本相同，为方便生产，节省成本，将发送机和接收机在同一PCB上 实现，根据需要烧录相应发送机或接收机程序，并贴装对应器件实现对应功能。图3揭示了 发送机和接收机一体板的框图。 如图4所示，为本实用新型发送机实施例系统结构图。SDI信号输入，首先通过SDI 输入模块，该模块由包括75欧姆BNC连接器和相应SDI电缆均衡以及对应电路，SDI电缆均 衡可以采用型号为LMH0034的芯片。经过均衡处理的SDI信号输入FPGA模块，在FPGA模 块中由软件实现SDI串行转并行。 由于音频输入是模拟信号，所以设置了音频ADC模块，将音频转换为数字信号，可 以采用型号为CS5343的芯片加以实现。转换后的音频为I2S信号，在FPGA模块中，通过软 件将该音频信号嵌入到SDI信号中。 同样，通讯数据输入经过串口电平转换模块，转换为数字的TTL信号。所述串口电 平转换模块可以采用型号为MAX232的芯片。转换后的TTL信号接入FPGA模块，在FPGA模 块中，通过软件生成通讯的数据接收模块，接收并将该信号嵌入到SDI中。 嵌入了音频和通讯数据的并行SDI信号，还需要在FPGA模块中进一步还原为串行 SDI信号，经过SDI并行转串行处理后的嵌入音频和通讯数据的SDI信号发送给光收发模 块，并由光收发模块发送。光收发模块可以选用规格为双向，速率2. 5G，SFP或1X9封装的 通用器件。所述SDI是HD-SDI，并向下兼容SD-SDI。[0045] 本实用新型数字高清端端机的音频和通讯数据是双向的，在光收发模块，同时有 反向的音频和通讯数据接入FPGA模块。在FPGA模块中，通过数据分离，还原数字的音频信 号和通讯数据。音频信号经过音频DAC模块，还原为模拟音频信号输出。音频DAC模块可 以选用型号为CS4334芯片。通讯数据通过FPGA模块生成通讯的数据发送模块，连接串口 电平转换模块输出。串口电平转换模块可以选用型号为MAX232的芯片。 FPGA模块可以选用型号为LEF2M20SE的芯片。 如图5所示，为本实用新型接收机实施例系统结构图，结构和发送机基本相同，数 据流相反。
权利要求一种数字高清光端机，包括发送机和接收机，其特征在于所述发送机包括第一FPGA模块及与第一FPGA模块连接的第一光收发模块、SDI输入模块、第一数据接收模块、第一数据发送模块、第一音频ADC模块、第一音频DAC模块，第一数据接收模块、第一数据发送模块还与第一串口电平转换模块连接，第一FPGA模块接收来自SDI输入模块的SDI信号，将音频和通讯数据嵌入并行SDI信号，再将并行SDI信号转为串行SDI信号后发送给第一光收发模块，并由第一光收发模块发送；所述接收机包括第二FPGA模块及与第二FPGA模块连接的第二光收发模块、SDI输出模块、第二数据接收模块、第二数据发送模块、第二音频ADC模块、第二音频DAC模块，第二数据接收模块、第二数据发送模块还与第二串口电平转换模块连接，第二FPGA模块接收来自第二光收发模块的嵌有音频和通讯数据的串行SDI信号，将其转为并行SDI信号后进行解嵌，并将音频和通讯数据分别发送给第二音频DAC模块及第二数据发送模块，由SDI输出模块输出并行SDI信号；所述SDI是HD-SDI，并向下兼容SD-SDI。
2. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述数字高清光端机是多路 数字高清光端机，通过增加FPGA模块、光收发模块、SDI输入模块、SDI输出模块、数据接收 模块、数据发送模块、音频ADC模块、音频DAC模块、串口电平转换模块，以上一个或多个模 块以及相应组合而实现多路数字高清光端机。
3. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述第一数据接收/发送模 块嵌入在第一 FPGA模块上，第二数据接收/发送模块嵌入在第二 FPGA模块上。
4. 根据权利要求3所述的数字高清光端机，其特征在于所述第一 FPGA模块包括数据 分离模块，其接收第一光收发模块的反向音频和通讯数据，并将反向音频和通讯数据分离 后分别发送至第一音频DAC模块及第一数据发送模块；所述第二 FPGA模块包括数据合成模块，其接收第二音频ADC模块的反向音频数据及 第二数据接收模块的反向通讯数据，并将反向音频和通讯数据合成后发送至第二光收发模 块。
5. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述发送机和接收机通过扩 展10接口外接视频AD/DA实现带视频接口 。
6. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述发送机和接收机通过扩 展10接口外接DVI发送/接收芯片实现带DVI接口 。
7. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述发送机和接收机通过扩 展10接口外接VGA ADC/DAC芯片实现带VGA接口 。
8. 根据权利要求1所述的数字高清光端机，其特征在于所述发送机和接收机通过扩 展IO接口外接以太网处理芯片实现带网络信号通道。
专利摘要本实用新型公开了一种数字高清光端机，包括发送机和接收机，所述发送机包括FPGA模块及与FPGA模块连接的光收发模块、SDI输入模块、数据接收模块、数据发送模块、音频ADC模块、音频DAC模块，数据接收模块、数据发送模块还与串口电平转换模块连接，FPGA模块接收来自SDI输入模块的SDI信号，将音频和通讯数据嵌入并行SDI信号，再将并行SDI信号转为串行SDI信号后发送给光收发模块，并由光收发模块发送；所述接收机的结构与发送机基本相同，数据流向相反。本实用新型能够实现单向SDI数字视频信号传输、双向音频信号传输、双向通讯数据传输，结构简单且成本更低。
文档编号H04N7/22GK201467372SQ20092006199
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者卢小冰, 卢泽菁, 周粤生, 柯政, 梁昌定, 王一科, 肖仕昌, 陈东 申请人:安防制造(中国)有限公司;广东响石数码科技有限公司