一种使用光纤或网线传输sdi信号的装置的制造方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本实用新型涉及通信或电子设备的信号传输装置，尤其涉及传输SDI信号的的装置。
二、【背景技术】
[0002]SDI信号虽然是数字信号，但由于传统上同轴电缆在广电行业的广泛应用和存在，SDI仍普遍采用同轴电缆传输，以兼容/复用原有的模拟信号传输信道。
[0003]在LED显示行业，通常采用光纤或铜质网线传输音视频信号。为接驳SDI视频源，需要将SDI信号转移到光纤或铜质网线上传输，比如某楼宇LED显示屏业已使用光纤布线，无法重新布线SDI同轴电缆，即需要将SDI信号转移到光纤传输。本装置即为解决SDI接口及其音视频在这些场合中的应用和传输。
[0004]SDI信号及接口: SDI (Serial Digital Interface^数字分量串行接口”是一种广播级的高清数字输入和输出端口。SDI接口根据速率不同可分为标清SD-SD1、高清HD-SD1、3G-HDI 以及更高速的 6G-HD1、12G-SDI。
[0005]通常，SDI接口采用同轴电缆传输，以BNC线缆接口作为线缆标准，以便兼容原有模拟电视信号。
[0006]人们常在SDI信号中嵌入数字音频信号，也就是将数字音频信号插入到视频信号的行、场同步脉冲(行、场消隐)期间与数字分量视频信号同时传输。
[0007]集成高速SERDES 收发器的大规模 FPGA，FPGA (Field Programmable Gate Array)器件逻辑容量的增加，使其可以实现DisplayPort信号接收(Sink)和发送(Source)模块，且其内置的软核处理器可以运行软件以实现DisplayPort Source Policy Maker。
[0008]随着FPGA集成的多对高速SERDES收发器速率的提高，使其可以接收/发送DisplayPortl.2的高速(高达5.4Gbps/lane)差分链路信号以及直接驱动高速SFP+光纤模块。FPGA内部都集成了串并收发器(SERDES)，可以达到数十Gbps的收发。SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer (解串器)的简称。是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。这种点对点的通信技术可以提升信号的传输速度，并且降低通信成本。
[0009]FPGA同时集成了 Memory接口，可外接高速DDR2/DDR3SDRAM存储器作为帧缓冲器(Frame Buffer)。FPGA(Field Programmable Gate Array)器件逻辑容量的增加，使其可以实现SDI信号接收(SD1-Rx)和发送(SD1-Tx)模块。
[0010]随着FPGA集成的多对高速SERDES收发器速率的提高，使其可以接收/发送6G-SDI/12G-SDI的高速(高达6Gbps、12Gbps)差分链路信号以及直接驱动高速SFP+光纤模块。
[0011]高速SFP+光模块:SFP+基于 SFP(Small Form-factor Pluggable)发展而来，它将CDR和电色散补偿置于模块外面，从而压缩尺寸和减少功耗。
[0012]SFP+光纤模块是一种可热插拔的、独立于通信协议的光学收发器，通常传输光的波长为850nm、1310nm或1550nm，速率可达1Gbps以上。完全可以满足DisplayPortl.2之5.4Gbps/lane速率要求。在不需要中继器的情况下，单模光纤传输距离可以达到10km。GBIC是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。SFP是GBIC的升级部件。SFP支持SONET、GigabitEthernet、光纤通道(Fiber Channel)以及一些其他通信标准。此标准扩展到了 SFP+，能支持10.0Gbit/s传输速率，包括8gigabit光纤通道和lOGbE。引入了光纤和铜芯版本的SFP+模块版本，与模块的Xenpak、X2或XFP版本相比，SFP+模块将部分电路留在主板实现，而非模块内实现。
[0013]1G以太网(万兆以太网):1G以太网(以下简称10GE)可使用光纤和铜线(CAT6A以上)作为传输媒介。当使用光纤传输时，可连接SFP+光模块；当使用CAT6A铜线传输时，需要经过1GE PHY芯片驱动。1GE PHY芯片可连接FPGA的高速SERDES或普通I/O,连接方式可以是 XGMI1、XAU1、RAXU1、XFI 等。
三、【实用新型内容】
[0014]本实用新型目的是，解决SDI信号及其接口及其音画信号在这些场合中的应用和传输。旨在LED显示屏的SDI信号数据传输及增加传输距离的装置。
[0015]本实用新型的技术方案是，使用光纤或网线传输SDI信号的装置，由母卡和子卡组成，其中母卡放置于FPGA和SDRAM端，子卡放置于BNC接头(连接SDI的BNC线缆)、SDI接收/发送芯片以及光纤/网线接口和1GE PHY芯片端；母卡和子卡通过高速连接器相连。其原理图如图1。
[0016]子卡包括多路SFP+、或10GPHY与多路1GE的接口，母卡与子卡的高速连接器通过光纤或铜线连接，所述铜线指满足CAT6A以上传输标准的网线。
[0017]本实用新型的有益效果:可变传输速率、媒介、距离，本实用新型装置采用了子卡化设计，可根据不同的速率、距离、媒介需求选择不同的子卡以及子卡上采用的器件数量。解决SDI信号及其接口及其音画信号在这些场合中的应用和传输。得到使LED显示屏的SDI信号数据传输及增加传输距离的装置。
四、【附图说明】
[0018]图1:母卡、子卡连接示意图；
[0019]图2:传输连接示意图。
五、【具体实施方式】
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[0020]高速连接器是满足集成高速SERDES的收发器，(现有技术)，也指高速SFP+光模块，SFP+光纤模块是一种可热插拔的、独立于通信协议的光学收发器，通常传输光的波长为850nm、1310nm或1550nm，速率可达1Gbps以上。在不需要中继器的情况下，单模光纤传输距离可以达到10km。或者是采用GBIC标准的连接器；GBIC是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计可为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。SFP是 GBIC 的升级部件。SFP 支持 SONET、Gi gab it Ethernet、光纤通道(Fiber Channel)以及一些其他通信标准。此标准扩展到了 SFP+，能支持10.0Gbit/s传输速率，包括8gigabit光纤通道和lOGbE。引入了光纤和铜芯版本的SFP+模块版本，与模块的Xenpak、X2或XFP版本相比，SFP+模块将部分电路留在主板实现，而非模块内实现。
[0021]从装置功能特点可以给出，可变传输速率、媒介、距离，本实用新型装置采用了子卡化设计，可根据不同的速率、距离、媒介需求选择不同的子卡以及子卡上采用的器件数量。例如:a、3G-SDI总频宽为2.97Gbps*41anes = 11.88Gbps，去除编码带宽后的有效数据带宽小于lOGbps，那么使用I个1G SFP+即可。也可使用2个6.25Gbps SFP+并运行Aurora协议(取决于FPGA的SERDES速率)。b、某些场合不适宜使用光纤，适宜使用铜质网线，可选用带1GE PHY新品子卡。C、如果传输距离在几百米左右，可使用多模光纤，而不是较贵的单模光纤，以节省成本。
[0022]可连接以太网，如果子卡采用1GE (SFP+光模块1GE PHY芯片)，则发送端和接收端可连接到以太网交换机(甚至可连接到公网)传输，以此实现SDI音视频信号无限距离的传输及IP路由。
【主权项】
1.一种使用光纤或网线传输SDI信号的装置，其特征是由母卡和子卡组成，其中母卡放置于FPGA和SDRAM端，子卡放置于BNC接头、SDI接收/发送芯片以及光纤/网线接口和1GE PHY芯片端；母卡和子卡通过高速连接器相连。
【专利摘要】一种使用光纤或网线传输SDI信号的装置，由母卡和子卡组成，其中母卡放置于FPGA和SDRAM端，子卡放置于BNC接头、SDI接收/发送芯片以及光纤/网线接口和10GE PHY芯片端；母卡和子卡通过高速连接器相连，从装置功能特点可以给出，可变传输速率、媒介、距离，不采用较贵的单模光纤，以节省成本。可连接以太网，如果子卡采用10GE，则发送端和接收端可连接到以太网交换机传输，以此实现SDI音视频信号无限距离的传输及IP路由。
【IPC分类】H04N7-015, H04N7-22, H04N5-765
【公开号】CN204598163
【申请号】CN201520256403
【发明人】谌高扬
【申请人】南京德普达凌云信息技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月24日