[发明专利]一种基于FC-AV协议的多路光纤视频切换系统

说明书

本发明公开了一种基于FC‑AV协议的多路光纤视频切换系统，该视频切换系统包括视频转光纤模块、光纤交换模块、光纤转视频模块，视频转光纤模块通过光纤与光纤交换模块连接，光纤交换模块通过光纤与光纤转视频模块连接，光纤转视频模块通过视频线缆与显控终端连接；该系统解决了视频显示领域多路多协议高速视频信号的远程传输问题，将高速视频无损传输的距离大大延长；实现了光纤视频在不同显示器上的快速实时切换功能，视频切换时间优于200ms，实现了视频高带宽、高可靠性、低延迟、远距离无损传输。该系统对于下一代多用途多终端显示设备实现本地画面远程传输显示和大型设施多位置显示终端显示信息的切换和共享具有重要意义。

技术领域

本发明涉及图像处理与视频处理技术领域，是一种基于FC-AV协议并结合光纤通讯技术实现将多路高清1080P视频源信号转换为光纤视频并在远端显示终端上进行显示与快速实时切换的方法。

背景技术

随着科技的不断发展和不同领域信息化水平的进步，大型设施或系统显控平台需要的视频源种类越来越多，如雷达、红外、气象、模拟视频、高清数字视频等等。伴随显示内容的越来越复杂化，对高画质、高带宽、大流量、可交互视频信息的需求也更加迫切，传统的一对一的有线视频传输显示方式已经无法满足现实中多平台不同位置屏幕视频信息共享与视频按需及时分配、交互的需求，这就要求新一代的视频处理与显示设备具有集成化程度更高的视频综合显示与分配、切换能力。对于巨大而复杂的专用设施或系统，要实现视频信息的远距离传送，传统的视频线缆和视频通信协议已经远远无法满足要求，将视频信号转换成网络信号在千兆乃至万兆网上进行传输理论上可以解决高带宽视频信号传输距离的瓶颈，可将传输距离延长到上百米，但其传输成本非常高，信号抗干扰能力也不强。随着光纤技术的不断进步，光纤传输已经逐步走进了千家万户，逐步成为网络传输以及通信技术发展的新宠。新兴的光纤视频传输技术在光纤通信技术的基础上得到了发展，将视频信号转换成光纤通信协议在光缆上进行远程传输，为上述困难提供了很好的解决方案。光纤传输方式带宽高，受周围复杂环境影响小，传输距离可以很远而且不会出现视频信息衰减、失真、损失、丢帧等问题，因而在下一代通用视频显示领域获得了越来越多的重视。

将光纤视频传输与灵活的基于光纤交换机的视频切换技术相结合可以很好的实现视频信号在远端不同位置的多个显示器之间进行无缝切换，为新一代多用途多终端显示技术的发展提供技术支持和发展动力。在此背景下，可处理多种信号视频源并可对视频进行实时处理和光纤转换的集成化视频处理方法应运而生。该方法能够满足显控系统中对视频高速、无损、远程实时显示和对显示视频进行快速切换的要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种基于FC-AV协议的多路光纤视频切换系统。该系统能够实现多路高清1080P视频源经光纤进行远距离传输显示并可以对传输的视频信息进行实时切换的视频显示。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种基于FC-AV协议的多路光纤视频切换系统，该视频切换系统包括视频转光纤模块、光纤交换模块、光纤转视频模块，三个模块均采用FPGA作为核心运算处理单元。视频转光纤模块通过光纤与光纤交换模块连接，光纤交换模块通过光纤与光纤转视频模块连接，光纤转视频模块通过视频线缆与显控终端连接。

视频转光纤模块利用专业视频处理芯片将多路不同协议的视频源信号转换为相同的RGB格式的视频信号，视频信号经过FPGA处理根据FC-AV协议对视频进行封装形成光纤视频帧，视频帧经光模块的光电转换成为光信号并通过光纤链路传输给光纤交换模块。光纤交换模块对输入的多路光纤视频光信号进行光电转换，随后进行光纤解析，转换为视频帧信号并缓存到DDR存储器中，FPGA根据接收到视频信号的目的地址对视频帧进行再次封装，之后分发到相应的光纤链路中；从新分配之后的光纤视频信号通过光纤传输给下一级的光纤转视频模块。光纤转视频模块接收光纤视频光信号并通过光电转换成为电信号，之后由FPGA进行帧解析还原为RGB格式的视频信号，RGB视频信号再经过专用芯片转换为显示器能识别的相应视频格式，最后将转换好的视频通过专用视频线缆传送给显示器，还原视频源传送的视频信息。