一种恢复光传输多路视频源的系统及方法与流程

本申请涉及模拟光链路技术领域，特别涉及一种恢复光传输多路视频源的系统及方法。

背景技术：

数字视频并行信号通常都符合bt.656/bt.1120的标准，为了将视频通过光进行传输，需要将符合bt.656/bt.1120的信号进行并转串、8b10b转换、加扰处理，最后转为一对差分信号；为了从一对差分信号中恢复视频信号，再通过解加扰、8b10b反转换、串转并恢复出原始视频信号。为了将视频通过光传输，需要使用光模块，光模块本身对外有一对接收信号，一对发送信号，用于接收外部电信号的数据或者通过光接收数据后恢复出电信号送给外部。当前的视频光传输，就是通过将数字并行视频信号转换的一对差分信号直接连接到光模块的接收差分信号上发送，经过光纤传输后再恢复出一对差分信号恢复出视频。

然而，按照现有技术的技术方案，一个光模块只能传输一路视频，极大地浪费了光纤资源，从而导致视频传输的效率较低。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种恢复光传输多路视频源的系统及方法，能够提高视频传输的效率。

为实现上述目的，本申请提供一种恢复光传输多路视频源的系统，所述系统包括发送组件和接收组件，所述发送组件和所述接收组件之间通过光纤相连，所述发送组件中包括用于将至少两路视频信号复用为第一差分信号的第一fpga控制芯片以及与所述第一fpga控制芯片相连的用于接收所述第一差分信号的第一光模块，所述第一光模块对所述第一差分信号进行调制后得到光信号，并通过所述光纤将所述光信号传输至所述接收组件；所述接收组件包括第二光模块和时钟恢复电路，所述第二光模块用于接收所述第一光模块发来的光信号，并将所述光信号解调制为第二差分信号后，将所述第二差分信号发送至所述时钟恢复电路；所述时钟恢复电路用于对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正，以使得各路视频信号校正后的视频时钟与所述发送组件中各路视频信号的视频时钟对应一致。

进一步地，所述时钟恢复电路包括第二fpga控制芯片以及与所述第二fpga控制芯片相连的多个压控振荡器；其中，所述压控振荡器接收所述第二fpga控制芯片输出的控制电压，并根据所述控制电压调节输出的时钟信号，使得调节后的时钟信号与所述发送组件中视频信号的视频时钟相一致。

进一步地，所述第二fpga控制芯片中包括由ram配置的先入先出队列，其中，所述第二fpga控制芯片输出的控制电压由所述先入先出队列的深度确定。

进一步地，所述第二fpga控制芯片与所述压控振荡器的输入端口之间还连接有滤波器；其中，所述第二fpga控制芯片输出的脉冲宽度调制信号经过所述滤波器滤波之后，得到输入所述压控振荡器的直流电压。

进一步地，所述第二fpga控制芯片还用于按照调节后的视频时钟，将所述第二差分信号解复用为多路视频信号，并输出解复用后的所述多路视频信号。

为实现上述目的，本申请还提供一种恢复光传输多路视频源的方法，所述方法包括：发送组件将至少两路视频信号复用为第一差分信号，并将所述第一差分信号调制为光信号后，将所述光信号发送至接收组件；所述接收组件将所述光信号解调制为第二差分信号后，对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正，以使得各路视频信号校正后的视频时钟与所述发送组件中各路视频信号的视频时钟对应一致。

进一步地，对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正包括：通过压控振荡器接收fpga控制芯片输出的控制电压；所述压控振荡器根据所述控制电压调节输出的时钟信号，使得调节后的时钟信号与所述发送组件中视频信号的视频时钟相一致。

进一步地，所述接收组件中包括由ram配置的先入先出队列，其中，所述fpga控制芯片输出的控制电压由所述先入先出队列的深度确定。

进一步地，所述控制电压按照下述方式生成：所述fpga控制芯片输出的脉冲宽度调制信号经过滤波器滤波之后，得到输入所述压控振荡器的控制电压。

进一步地，所述方法还包括：所述接收组件按照调节后的视频时钟，将所述第二差分信号解复用为多路视频信号，并输出解复用后的所述多路视频信号。

由上可见，为了节省光纤资源，本申请可以通过fpga控制芯片将多路视频信号复接，转换为一对差分信号再通过光模块进行光传输，在光模块接收端恢复出的差分信号连接到fpga控制芯片上，fpga控制芯片将复接的多路视频信号还原出原始的视频信号。由于在光发送端，多路视频并不是一个信号源，每路视频信号的时钟也都在频率和相位上有差别，这时在接收端就需要针对每路视频信号进行时钟恢复工作，本发明通过fpga控制芯片外加压控振荡器，利用fpga控制芯片内部的ram资源作为数据的先入先出队列(firstinputfirstoutput，fifo)，通过fifo的深度来动态调整压控振荡器的输出频率，从而恢复各路视频信号的视频时钟。这样，本申请能够提高视频传输的效率。

附图说明

图1为本申请中恢复光传输多路视频源的系统结构示意图；

图2为本申请中恢复光传输多路视频源的方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请提供一种恢复光传输多路视频源的系统，所述系统包括发送组件和接收组件，所述发送组件和所述接收组件之间通过光纤相连，其中：

所述发送组件中包括用于将至少两路视频信号复用为第一差分信号的第一fpga控制芯片以及与所述第一fpga控制芯片相连的用于接收所述第一差分信号的第一光模块，所述第一光模块对所述第一差分信号进行调制后得到光信号，并通过所述光纤将所述光信号传输至所述接收组件。

所述接收组件包括第二光模块和时钟恢复电路，所述第二光模块用于接收所述第一光模块发来的光信号，并将所述光信号解调制为第二差分信号后，将所述第二差分信号发送至所述时钟恢复电路；所述时钟恢复电路用于对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正，以使得各路视频信号校正后的视频时钟与所述发送组件中各路视频信号的视频时钟对应一致。

在本具体实施方式中，所述时钟恢复电路包括第二fpga控制芯片以及与所述第二fpga控制芯片相连的多个压控振荡器；其中，所述压控振荡器接收所述第二fpga控制芯片输出的控制电压，并根据所述控制电压调节输出的时钟信号，使得调节后的时钟信号与所述发送组件中视频信号的视频时钟相一致。

在本实施方式中，所述第二fpga控制芯片中包括由ram配置的先入先出队列，其中，所述第二fpga控制芯片输出的控制电压由所述先入先出队列的深度确定。

在本实施方式中，所述第二fpga控制芯片与所述压控振荡器的输入端口之间还连接有滤波器；其中，所述第二fpga控制芯片输出的脉冲宽度调制信号经过所述滤波器滤波之后，得到输入所述压控振荡器的直流电压。

在本实施方式中，所述第二fpga控制芯片还用于按照调节后的视频时钟，将所述第二差分信号解复用为多路视频信号，并输出解复用后的所述多路视频信号。

具体地，在光发送端，利用fpga将四路视频信号，通过复接的方式将视频数据通过光模块发送出去；在光接收端，通过fpga+外部的四个vcxo(voltagecontrolledcrystaloscillator，压控振荡器)，利用fpga内部的ram资源配置的先入先出队列(firstinputfirstoutput，fifo)，通过判断fifo的深浅作为调整vcxo的输入电压的调整依据，通过调整光接收端的vcxo，使得在光接收端能在频率和相位上完全恢复光发送端的视频时钟，在利用此视频时钟配合视频数据，输出符合bt.656/bt.1120标准的信号。

在实际应用中，可以建立第二fpga控制芯片的输出电压与fifo的深度之间的关系。例如，可以预先将输出电压的范围划分为若干等份，然后将fifo的深度范围也划分为若干等份，每个划分后的电压区间可以与深度区间相对应。这样，根据当前fifo中的深度所处的区间，从而可以确定应当施加于vcxo上的电压，从而可以实现根据fifo的深度动态调节vcxo的电压。当vcxo的电压改变时，vcxo的输出信号的频率也会随之改变。在本实施方式中，接收组件接收到的光信号中可以携带发送组件内各路视频的原始时钟频率。这样，可以将vcxo的输出频率与视频的原始时钟频率进行对比，若两者之间存在差距，则可以继续根据深度对vcxo的电压进行调节，直至vcxo的输出频率与视频的原始时钟频相同为止。

请参阅图2，本申请还提供一种恢复光传输多路视频源的方法，所述方法包括：

s1：发送组件将至少两路视频信号复用为第一差分信号，并将所述第一差分信号调制为光信号后，将所述光信号发送至接收组件；

s2：所述接收组件将所述光信号解调制为第二差分信号后，对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正，以使得各路视频信号校正后的视频时钟与所述发送组件中各路视频信号的视频时钟对应一致。

在本实施方式中，对所述第二差分信号中各路视频信号的视频时钟进行校正包括：

通过压控振荡器接收fpga控制芯片输出的控制电压；

所述压控振荡器根据所述控制电压调节输出的时钟信号，使得调节后的时钟信号与所述发送组件中视频信号的视频时钟相一致。

在本实施方式中，所述接收组件中包括由ram配置的先入先出队列，其中，所述fpga控制芯片输出的控制电压由所述先入先出队列的深度确定。

在本实施方式中，所述控制电压按照下述方式生成：

所述fpga控制芯片输出的脉冲宽度调制信号经过滤波器滤波之后，得到输入所述压控振荡器的控制电压。

在本实施方式中，所述方法还包括：

所述接收组件按照调节后的视频时钟，将所述第二差分信号解复用为多路视频信号，并输出解复用后的所述多路视频信号。

由上可见，为了节省光纤资源，本申请可以通过fpga控制芯片将多路视频信号复接，转换为一对差分信号再通过光模块进行光传输，在光模块接收端恢复出的差分信号连接到fpga控制芯片上，fpga控制芯片将复接的多路视频信号还原出原始的视频信号。由于在光发送端，多路视频并不是一个信号源，每路视频信号的时钟也都在频率和相位上有差别，这时在接收端就需要针对每路视频信号进行时钟恢复工作，本发明通过fpga控制芯片外加压控振荡器，利用fpga控制芯片内部的ram资源作为数据的先入先出队列，通过fifo的深度来动态调整压控振荡器的输出频率，从而恢复各路视频信号的视频时钟。这样，本申请能够提高视频传输的效率。

上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。