[发明专利]一种高速视频采集传输方法

说明书

本发明提供了一种高速视频采集传输系统及方法。该系统包括发送端和接收端两部分，发送端和接收端均安装有双3G‑SDI接口；发送端与接收端通过两根SDI同轴电缆传输数据；发送端包括高速图像传感器、两路3G‑SDI发送器电路以及集成在FPGA芯片上的视频采集模块、数据映射模块；接收端包括两路3G‑SDI接收器电路和集成在FPGA芯片上的数据解映射模块、视频处理模块。本发明在使用的整个过程中将非标准格式高速图像通过映射规则和解映射规则配合作用，实现了高速视频数据的远程无损传输。

技术领域

本发明属于信息数据传输技术领域，具体涉及一种高速视频采集传输系统及方法。

背景技术

在一些特殊场合或某些专门的领域中，需要使用特殊的高分辨率且高速摄像机拍摄和记录过程，例如：当拍摄天空中两个高速飞行的物体碰撞的瞬间等场景时，既需要摄像机有很高的高分辨率以获得宽视场的图像；同时也需要很高的帧率以保证捕捉到所需的场景。这样的摄像机将产生非常高速的数据流，对数据传输系统提出了很高的要求。

传输图像系统一般分为模拟系统和数字系统。模拟系统包括VGA、 XVGA等，不适用于上述特殊应用的高分辨率高速摄像机的传输过程。常用的高速数字传输接口形式包括USB3.0、1394(fire wire)、GE (Ethernet)、10GE(Ethernet)、LVDS、CameraLink、3G-SDI等。其中，USB3.0接口通常用于直接连接到计算机显示的高速摄像头。 1394接口传输速率高，接口简单，性能可靠，在日本生产的数码相机等领域应用较多。千兆以太网(GE)传输速率高，价格低廉，使用于各种分辨率和帧频。万兆以太网(GE)传输速率高，接口也很简便，通常主要应用于高速路由连接。CameraLink接口是目前的工业相机中最常用的总线，应用于各种领域的工业相机上，可以支持多种格式、多种分辨率、多种图像表达方式的图像数据。

但是，USB3.0接口在传输过程中需要CPU参与管理，占用及消耗资源较大，传输距离近，信号容易衰减。

1394接口技术普及率不高，主要仅用于日本生产的各种数字传输系统，市场较小，成本较高。

千兆、万兆以太网要求需要相应的TCP/IP协议处理，对系统要求较高，并且系统体积相对较大。

LVDS总线接口主要缺点是不是工业标准，技术成本较高，有效传输距离较短。

Camera Link接口体积较大，同时电缆较粗较重、价格昂贵，并且传输距离短。

因此目前急需解决的技术问题就是如何使用一种简单、低成本的装置将高速视频图像从前端高分辨率高速相机中传输到后端的接收设备上进行处理。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明涉及一种高速视频采集传输系统及方法，采用了简单、低成本、可靠的方式实现了将前端高速相机中的非标准格式的高速黑白图像为转换为标准格式的高速图像并传输至后端接收设备上。

本发明的具体原理是：

本发明将非标准格式的视频映射到标准的视频格式后再进行传输的方法，将2048*2025分辨率、100帧/秒的黑白高速视频映射到两路符合BT.1120标准的1920*1080p分辨率、50帧/秒高清视频格式中，进行远距离传输，在接收端将高清视频格式的数据进行解映射，恢复出2048*2025@100fps黑白高速视频数据后再进行处理。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种高速视频采集传输系统，包括数据发送端和接收端两部分，发送端和接收端均安装有双3G-SDI接口；发送端与接收端通过两根SDI同轴电缆传输数据；

其中，发送端包括高速图像传感器、集成在FPGA芯片上的视频采集模块、数据映射模块以及两路3G-SDI发送器电路；