[发明专利]一种基于FPGA的视频远程传输系统

说明书

本发明提供一种基于FPGA的视频远程传输系统，属于信息传递技术领域，本发明以FPGA技术为核心，采用光纤通信技术、DVI数字链路接口技术、高速串/并行转换等方式，用以解决现有技术中DVI线缆传输距离短、衰减大，且仅能传输低速率、低分辨率的图像的技术问题。

技术领域

本发明涉及信息传输技术，尤其涉及一种基于FPGA的视频远程传输系统。

背景技术

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)是一种基于查找表技术的可编程逻辑器件，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。它由若干独立的可编程逻辑块组成，用户可以通过硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)和专用设计工具，在其内部灵活地实现极其复杂的电路功能，适用于高速、高密度的时序逻辑电路设计领域。

目前，存在的通过FPGA来实现视频传输的技术方案。现有技术中，需要配置专用的串行/并行转换电路实现信号转换，造成了FPGA内部逻辑资源的利用率较低。且其串行时钟的最高频率受串行/并行转换芯片性能、布局、布线的影响，难以满足设计要求，并最终影响整个系统的性能。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提出了一种基于FPGA的视频远程传输系统，采用光纤通信技术、DVI数字链路接口技术、高速串/并行转换等方式，用以解决现有技术中DVI线缆传输距离短、衰减大，且仅能传输低速率、低分辨率的图像的技术问题

本发明的技术方案是：

一种基于FPGA的视频远程传输系统，主要可分为两部分：

(1)第一部分负责视频信号到光信号(发送机)的转换，主要功能包括：数字视频数据采集，数据缓存和数据编码，以及使用SFP智能光纤收发器的光电信号转换。

(2)第二部分负责光信号到视频信号(接收机)的恢复，主要功能包括：光收发器模块接收数据，串/并行转换，数据缓存和数据解码，以及视频信号输出显示。

进一步的，主要包括:编码器、解码器、FPGA控制器和光收发模块；

其中，

编码器和解码器，用于实现DVI标准信号与并行信号间的转换；

FPGA控制器，用于对DVI数字并行信号采集、缓存和转换；

光收发模块，用于实现光/电信号的转换。

再进一步的，

所述编/解码器：

BOARD1板中编码器将标准DVI信号转换成并行信号，供FPGA使用；BOARD2板中FPGA输出的DVI数据/时钟并行信号经DVI解码器后转换为标准DVI差分信号。该差分信号和FPGA输出的DDC双向信号输出给显示器。

所述FPGA：

BOARD1板中FPGA主控芯片对DVI数字并行信号进行处理并转换为数据流；BOARD2板中数据流信号送入FPGA后，FPGA将接收到的数据包解包为DVI数据/时钟并行信号与DDC双向信号

所述光收发模块：

BOARD1板中光模块将FPGA处理后的高速差分串行信号及DDC信号转换为光信号通过光纤实现远距离传输至远端转换模块；BOARD2板中光模块将光信号转换为电信号，并交由FPGA进行信号处理。

光纤选用OM3多模光纤，最大传输速率10Gbps，两者共同为系统提供硬件支撑和数据传输通道。