一种实时高带宽视频交换系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实时高带宽视频交换系统及方法，采用交换理论中最为简洁有效的共享存储方法，对16路视频数据串行统筹处理；结合监控视频高清晰、低延时、无阻塞路由的要求对系统进行存储、路由控制、交换输出工作从而实现系统要求；本交换系统采用全数字解决方案，采用可编程逻辑器件实现数据的交换，保证信号传输交换的正确性，数据无损处理，可以提供客户完全无损伤的系统交换方法；系统总延时约为固定0.167us，满足低延时处理要求；视频处理采用共享存储方案，输入系统的所有视频信号全部分区分片存入双口存储器RAM中，每个输出通道单独缓存、独立输出，保证系统数据多端口复制存储，保证交换的效率和独立性，形成无阻塞系统。

【技术实现步骤摘要】
一种实时高带宽视频交换系统及方法
本专利技术涉及视频监控领域的非压缩实时视频传输交换矩阵领域，尤其涉及一种实时高带宽视频交换系统及方法。
技术介绍
实时视频交换是为了满足监控人员掌控所辖区域监控点的图像信息，实时发现异常、特殊事件，对事件进行预警、报警，避免国家及个人财产受到损害；或者对监控点紧急事件进行远程指挥、综合战斗，具有高实时性、高清晰度要求；并能任意切换辖区的任意一个监控点，这就需要实时交换方法；为保证得到尽量多的信息，一个监控平台包含任意多个监控屏，同事可关注多个视频监控点；综合以上需求，需要有一套实时高带宽视频图像交换的解决方案，满足客户的系统需求；由于实时视频图像多采用非压缩视频采样方法，国内通用的视频制式为PAL格式，其视频带宽为8M以内，有效视频带宽为5.8M带宽，无损采样频率至少为5.8M*2.5=14.5M，采样精度为8到10bit，综合视频质量及系统容量，本系统采用15M采样，那么总视频带宽为120Mbps数字视频信号；根据单视频矩阵256路输入96路输出计算，视频矩阵输入、输出数字信号带宽分别为30.72Gbps、11.52Gbps；交换系统需要实现信号同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时高带宽视频交换系统，其特征在于，包括串并转换模块、数据同步处理模块、时钟数据同步控制模块、数据交换单元模块、并串转换模块；单通道视频数据帧格式选用标准串行传输编码方式，并附加特征码key字节：tx_key=1，tx_data = x“BC”；该数据帧由20个时分复用时隙组成；其中，1‑16个时隙为16路模拟视频采样数据，R1~R3为视频数据帧保留字节，用于传输视频数据对应的辅助数据；所述串并转换模块负责将视频数据进行串并转换；所述数据同步处理模块通过设置的片内双口RAM，根据接收来自经过串并转换后的数据，检测序列帧同步头tx_key=1，tx_data = x“BC”，形成帧序列并写入...

【技术特征摘要】
1.一种实时高带宽视频交换系统，其特征在于，包括串并转换模块、数据同步处理模块、时钟数据同步控制模块、数据交换单元模块、并串转换模块；单通道视频数据帧格式选用标准串行传输编码方式，并附加特征码key字节：tx_key＝1，tx_data＝x“BC”；该视频数据帧由20个时分复用时隙组成；其中，1-16个时隙为16路模拟视频采样数据，R1～R3为视频数据帧保留字节，用于传输视频数据对应的辅助数据；所述串并转换模块负责将视频数据进行串并转换；所述数据同步处理模块通过设置的片内双口RAM，根据接收来自经过串并转换后的数据，检测序列帧同步头tx_key＝1，tx_data＝x“BC”，形成帧序列并写入片内存储器；并根据时钟数据同步控制模块的本地同步时钟读出视频数据符合流，传送给实时视频交换模块；所述时钟数据同步控制模块采用同源时钟处理方式，提供本地同步时钟独立运行，产生帧同步时序、读地址信号分别传送给交换模块，实现视频信号同步；由时钟数据同步控制模块产生对16通道接收并行数据进行调度处理，并由路由控制模块产生数据交换单元模块所需要的路由表，即目的通道和源通道信息，所述数据交换单元模块使用双口RAM实现，写端口位宽128bit，为16路视频数据的并置信号，每路位宽5bit，其中：低四位是视频序列计数器，最高位为片地址采用两片地址，写地址深度32，地址位宽5位；读端口数据位宽8bit，为交换系统输出的交换视频数据，读地址深度512，地址位宽9位,最高位为片地址，低位为交换输出视频的源通道地址；所述数据交换单元模块中RAM写端口中帧同步头对视频信号计数器进行清零，否则执行递增计数，片地址加1，根据视频同步信号并置以及片地址对帧序列的1至16个时隙的数据顺序写入片内存储RAM，其他字段R1、R2、R3、key字节通过使能控制不写入，单位位宽128位，其中低位为第一链路的视频数据，高位为第十六链路的视频数据，从而实现写操作；所述数据交换单元模块中RAM读端口中根据路由控制模块分离出的源通道信息和目的通道信息，根据写入地址空间和片地址进行视频数据读出；并在输出端对信号进行帧同步处理，增加帧头字节，从而实现读操作；所述数据交换单元模块完成的单通道16路视频的交换输出功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：石旭刚，史故臣，
申请(专利权)人：杭州中威电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33