[发明专利]一种电子内窥镜高速视频信号传输与隔离装置

说明书

本发明提供了一种电子内窥镜高速视频信号传输与隔离装置，包括前端摄像头及钢管组件、操作手柄、视频处理器及LED冷光源一体机、显示器，前端摄像头及钢管组件固定在所述操作手柄上，操作手柄与视频处理器及LED冷光源一体机通过高速通讯线缆和导光束连接，所述视频处理器及LED冷光源一体机与所述显示器连接，所述前端摄像头及钢管组件包括摄像头，镜头底座、保护窗玻璃及钢管，所述摄像头输出MIPI视频信号，所述操作手柄内设有MIPI至FPD LINK III的串行编码器芯片，所述视频处理器与LED冷光源一体机设有FPD LINK III解串行芯片及光电隔离组件。本发明的有益效果是：具有无损，延时小，连线少的优点。

技术领域

本发明涉及电子内窥镜，尤其涉及一种电子内窥镜高速视频信号传输与隔离装置。

背景技术

电子内窥镜由于摄像头位于插入部的前端，大部分摄像头mipi输出信号传输距离基本上都小于1米，而摄像头距离图像处理主机（CCU）的距离一般在3到5米，如果要想把摄像头输出的高速视频流实时地传输到图像处理主机，需要对摄像头输出的信号做长线传输处理，大部分采用多通道的LVDS技术（1个时钟通道和多个数据通道），即在摄像头手柄测做串行化后，经过长线传输，在图像处理主机测做去串行化处理。

由于摄像头安装在插入部的前端，法规要求，这部分需要与网电隔离，以防止漏电造成医疗事故，就是浮地处理，插入部一般都是采用BF或者CF型设备。一般的隔离方法采用隔离变压器或者光耦隔离器件。

传统的LVDS技术，为了实现数据的同步，以及单个数据通道传输速率最大只有655Mbps的限制，基本上都采用独立的时钟通道和多个数据通道的传输模式，为了实现发送端IC和图像传感器的配置，一般还配置I2C双向通道，造成数据线较多，成本高，工艺复杂；由于采用固定时钟速率，还可能造成EMI问题。

针对隔离变压器以及光耦的隔离方法都存在：

1：为了实现双向通讯，需要设置双向隔离，增加了复杂度和成本，占用了宝贵的PCB空间；

2：单通道很难实现高于1Gbps的系统带宽；以4K raw10的摄像头为例，要想传输3840*2160大小，raw10，30帧每秒的视频流， 需要带宽为：3840（长）*2160（宽）*10（bit）*30（帧）*1.1（blanking）= 2.737Gbps，再加上传输编码，例如8b/10b编码，实际传输速率为2.737*1.25 = 3.42Gbps,面对这么高的视频流，无论采用隔离变压器或光耦隔离，同时实现双向通讯，都是非常复杂的，成本高昂。有些系统为了降低传输数据量，对视频数据采取先有损压缩再传输的方式，虽然降低了系统带宽，但是却带来了额外的传输延迟以及图像品质的降低。

3：基于隔离变压器和光耦的方案灵活性不够，不能作为一个通用的IC组件被设计者重复使用，从而增加了研发和测试成本。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种电子内窥镜高速视频信号传输与隔离装置。