高清数字混合光收发一体机制造技术

本实用新型专利技术公开一种高清数字混合光收发一体机，其包括相互独立的光发送装置和光接收装置，所述光发送装置和光接收装置分别通过单模光纤与远端的高清数字混合光收发一体机的光接收装置或光发送装置连接通信，远端的高清数字混合光收发一体机与所述高清数字混合光收发一体机配置有相同的私有通信协议。该高清数字混合光收发一体机采用一体化集成设计，采用用户自行定义的私有通信协议，通过单根光纤进行信号的发送和接收，实现对多路高清多媒体信号和音频信号的远距离双向传输，且传输距离远，信号传输无损失、无延时、可靠性非常高。

High definition digital hybrid optical transceiver

The utility model discloses a high definition digital hybrid optical transceiver, which includes an independent light transmitting device and an optical receiving device. The light transmitting device and the light receiving device are connected by a single mode optical fiber to a remote high-definition digital optical transceiver or an optical transmitting device to connect the communication to the far end. The HD digital hybrid optical transceiver and the HD digital hybrid transceiver have the same private communication protocol. The integrated integrated design of high definition digital hybrid optical transceiver adopts an integrated integrated design, using a private communication protocol defined by the user, sending and receiving signals through a single fiber, realizing two-way transmission of multi-channel high-definition multimedia signals and audio signals, and the transmission distance is far away, and the signal transmission has no loss and no delay. The time and reliability are very high.

【技术实现步骤摘要】
高清数字混合光收发一体机
本技术属于卫星通信地球站终端
，具体涉及一种高清数字混合光收发一体机。
技术介绍
在卫星通信技术日益发展的今天，通过卫星信道可传输高清视频信号。卫星地面站接收到远端机动站高清视频信号后，如何与会议高清视频系统对接就存在一个高清视频接入问题。上个世纪80年代末期，模拟光端机开始进入中国应用，2001年数字光端机开始出现，演绎了经济发展带动科学技术进步，科学技术推动经济发展的过程。随着科技进步，光纤生产成本降低，加之光纤通信技术较之其他的通信技术有着明显的优点，光纤通信技术得到了大量的应用。光端机作为传输光信号的终端设备也在卫星视频系统地面引接等领域得到大量的应用。但，现有的光端机接口单一，采用的光复合的方式，图像效果较差。公开的技术专利申请CN2014107197792公开了一种超高速数字信号无线收发器，由发送端子系统和接收端子系统构成，发送端子系统和接收端子系统通过无线通信连接；发送端子系统和接收端子系统均由光电转换模块、串并转换模块、FPGA数字信号处理模块和无线通信模块组成，以有效的实现具有相对运动设备的超高速数字信号无线传输，降低设备间相对运动连接部件所需的加工精度，增强系统可靠性同时可以有效的降低设备成本。该装置使用无线方式连接，可靠性低、抗干扰性差，且带宽低，不适合高清视频信号的传输。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术公开一种高性能的专业光电传输设备，即高清数字混合光收发一体机，采用私有通信协议，通过单根光纤进行发送和接收，实现对多路高清多媒体信号和音频信号的远距离传输。一种高清数字混合光收发一体机，包括相互独立的光发送装置和光接收装置，所述光发送装置和光接收装置分别通过单模光纤与远端的高清数字混合光收发一体机的光接收装置或光发送装置连接通信，远端的高清数字混合光收发一体机与所述高清数字混合光收发一体机配置有相同的私有通信协议；光发送装置包括第一接口转换模块、第一FPGA模块、光发送模块，其中：第一接口转换模块具有N个相互独立的第一接口转换单元，第一接口转换单元将输入的不同接口类型的串行视频及音频数字信号转换成统一格式的并行数字信号(并行数字视频信号和并行数字音频信号)，并输出至第一FPGA模块；第一FPGA模块配置有打包封装单元、serdes发送单元，以及N个第一缓存单元和N个第一音视频处理单元，且第一缓存单元和第一音视频处理单元与第一接口转换单元一一对应；第一缓存单元存储与其对应的第一接口转换单元输出的并行数字信号；第一音视频处理单元对第一缓存单元中存储的并行数字信号进行处理；打包封装单元按照私有通信协议将各第一音视频处理单元处理后的多路并行数字信号逐路打包，并封装成高速串行数据(即音频和视频数据包)输出至serdes发送单元；serdes发送单元将封装完成的高速串行数据输出至光发送模块；光发送模块将接收到的高速串行数据(电信号)转换为光信号，并发送至远端的高清数字混合光收发一体机中的光接收装置；光接收装置包括光接收模块、第二FPGA模块、第二接口转换模块，其中:光接收模块接收远端的高清数字混合光收发一体机中的光发送装置发送的光信号，并将光信号转换为高速串行数据(电信号)后输出至第二FPGA模块；第二FPGA模块配置有serdes接收单元、第二缓存单元、拆包分离单元，以及M个第二音视频处理单元；serdes接收单元接收光接收模块输出的高速串行数据并存储于第二缓存单元；拆包分离单元按照私有通信协议将封装的高速串行数据重新解封拆包并还原成多路并行数字信号(即并行数字视频信号和并行数字音频信号)，然后根据预设的分配机制(即根据用户命令提前设定的分配规则)将并行数字信号分配到相应的第二音视频处理单元；第二音视频处理单元对分配的并行数字信号进行处理，并在处理完后输出至第二接口转换模块；第二接口转换模块具有多个相互独立的第二接口转换单元，第二接口转换单元将第二音视频处理单元输出的并行数字信号转换成不同接口类型的串行视频及音频数字信号。作为一种优选方案，私有通信协议的内容包括前导、DATA(报文)、PCS(校验和)三个部分，报文包括私有头和音视频数据，私有头中包括用于区分各路并行数字信号的ID标识。作为一种优选方案，所述打包封装单元按照私有通信协议将各第一音视频处理单元处理后的多路并行数字信号逐路打包包括：打包封装单元在各路并行数字信号的包头标注不同ID标识以示区分；所述拆包分离单元按照私有通信协议将封装的高速串行数据重新解封拆包并还原成多路并行数字信号包括：拆包分离单元根据各路并行数字信号的包头的ID标识将高速串行数据解封并还原成多路并行数字信号。作为一种优选方案，所述统一格式的并行数字信号是指：BT1120格式的数字视频信号和I2S格式的数字音频信号。作为一种优选方案，接口类型包括DVI/HDMI接口，第一接口转换单元将TMDS信号输入转换成BT1120视频信号和I2S音频信号，第二接口转换单元将BT1120视频信号和I2S音频信号转换为TMDS信号输出；接口类型还包括SDI接口，第一接口转换单元将SDI信号输入转换成BT1120视频信号和I2S音频信号，第二接口转换单元将BT1120视频信号和I2S音频信号转换为SDI信号输出。作为一种优选方案，SDI接口输入支持HD/3G信号标准，自动识别输入格式；DVI接口输入支持多种分辨率，SDI接口和DVI接口输出支持多种不同输出分辨率。作为一种优选方案，第一FPGA模块中的第一音视频处理单元对并行数字信号进行处理包括对视频信号进行色域转换和对音频信号进行采样率转换；第二FPGA模块中的第二音视频处理单元对分配的并行数字信号进行处理包括对视频信号的scaler缩放和对音频信号的音量调整。作为一种优选方案，M和N均不大于8，且不要求相等。作为一种优选方案，所述单模光纤与不超过60Km。作为一种优选方案，该一体机还具有用于进行故障定位的LED状态指示功能，包括用于指示电源状态，光模块接收和发送状态，输入信号状态和输出信号状态。本技术所公开的高清数字混合光收发一体机相较于市场上常见的光端机具有以下有益效果：1)收、发设备采用一体化集成设计，通过单根光纤即可与远端的收、发设备连接通信，实际应用时，现场布线简单，方便设备控制及线缆连接，能实现多路高清视频及音频的双向传输，且传输距离远，信号传输无损失、无延时、可靠性非常高。2)采用私有通信协议传输音视频，并采用预先设定的分配机制分配输出。私有通信协议和分配机制均可根据用户需求进行灵活设计。3)可动态调整音频和视频的传输带宽，安全性高，传输延时小；可根据用户需求调整视频信号的色域和分辨率，调整音频信号的采样率和音量等。4)收发端口具有支持接口类型丰富、接口数量多，支持全高清、集成度高的特点；具体来说，每一个输入输出端口都可支持SDI，DVI，HDMI等视频接口类型，每种接口均可支持最高1080p60分辨率，并支持内嵌音频输入输出功能。5)该系列光端机性能稳定、画质清晰、稳定性高，带有LED状态指示，可直观的显示光端机工作状态。6)可为卫星地面站高清视频系统与会议高清视频系统的对接提供一种完美的解决方案。附图说明图1为实施例中数字混合光收发一体机系统组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高清数字混合光收发一体机，其特征在于，包括相互独立的光发送装置和光接收装置，所述光发送装置和光接收装置分别通过单模光纤与远端的高清数字混合光收发一体机的光接收装置或光发送装置连接通信，远端的高清数字混合光收发一体机与所述高清数字混合光收发一体机配置有相同的私有通信协议；光发送装置包括第一接口转换模块、第一FPGA模块、光发送模块，其中：第一接口转换模块具有N个相互独立的第一接口转换单元，第一接口转换单元将输入的不同接口类型的串行视频及音频数字信号转换成统一格式的并行数字信号，并输出至第一FPGA模块；第一FPGA模块配置有打包封装单元、serdes发送单元，以及N个第一缓存单元和N个第一音视频处理单元，且第一缓存单元和第一音视频处理单元与第一接口转换单元一一对应；第一缓存单元存储与其对应的第一接口转换单元输出的并行数字信号；第一音视频处理单元对第一缓存单元中存储的并行数字信号进行处理；打包封装单元按照私有通信协议将各第一音视频处理单元处理后的多路并行数字信号逐路打包，并封装成高速串行数据输出至serdes发送单元；serdes发送单元将封装完成的高速串行数据输出至光发送模块；光发送模块将接收到的高速串行数据转换为光信号，并发送至远端的高清数字混合光收发一体机中的光接收装置；光接收装置包括光接收模块、第二FPGA模块、第二接口转换模块，其中：光接收模块接收远端的高清数字混合光收发一体机中的光发送装置发送的光信号，并将光信号转换为高速串行数据后输出至第二FPGA模块；第二FPGA模块配置有serdes接收单元、第二缓存单元、拆包分离单元，以及M个第二音视频处理单元；serdes接收单元接收光接收模块输出的高速串行数据并存储于第二缓存单元；拆包分离单元按照私有通信协议将封装的高速串行数据重新解封拆包并还原成多路并行数字信号，然后根据预设的分配机制将并行数字信号分配到相应的第二音视频处理单元；第二音视频处理单元对分配的并行数字信号进行处理，并在处理完后输出至第二接口转换模块；第二接口转换模块具有多个相互独立的第二接口转换单元，第二接口转换单元将第二音视频处理单元输出的并行数字信号转换成不同接口类型的串行视频及音频数字信号。...

【技术特征摘要】
1.一种高清数字混合光收发一体机，其特征在于，包括相互独立的光发送装置和光接收装置，所述光发送装置和光接收装置分别通过单模光纤与远端的高清数字混合光收发一体机的光接收装置或光发送装置连接通信，远端的高清数字混合光收发一体机与所述高清数字混合光收发一体机配置有相同的私有通信协议；光发送装置包括第一接口转换模块、第一FPGA模块、光发送模块，其中：第一接口转换模块具有N个相互独立的第一接口转换单元，第一接口转换单元将输入的不同接口类型的串行视频及音频数字信号转换成统一格式的并行数字信号，并输出至第一FPGA模块；第一FPGA模块配置有打包封装单元、serdes发送单元，以及N个第一缓存单元和N个第一音视频处理单元，且第一缓存单元和第一音视频处理单元与第一接口转换单元一一对应；第一缓存单元存储与其对应的第一接口转换单元输出的并行数字信号；第一音视频处理单元对第一缓存单元中存储的并行数字信号进行处理；打包封装单元按照私有通信协议将各第一音视频处理单元处理后的多路并行数字信号逐路打包，并封装成高速串行数据输出至serdes发送单元；serdes发送单元将封装完成的高速串行数据输出至光发送模块；光发送模块将接收到的高速串行数据转换为光信号，并发送至远端的高清数字混合光收发一体机中的光接收装置；光接收装置包括光接收模块、第二FPGA模块、第二接口转换模块，其中：光接收模块接收远端的高清数字混合光收发一体机中的光发送装置发送的光信号，并将光信号转换为高速串行数据后输出至第二FPGA模块；第二FPGA模块配置有serdes接收单元、第二缓存单元、拆包分离单元，以及M个第二音视频处理单元；serdes接收单元接收光接收模块输出的高速串行数据并存储于第二缓存单元；拆包分离单元按照私有通信协议将封装的高速串行数据重新解封拆包并还原成多路并行数字信号，然后根据预设的分配机制将并行数字信号分配到相应的第二音视频处理单元；第二音视频处理单元对分配的并行数字信号进行处理，并在处理完后输出至第二接口转换模块；第二接口转换模块具有多个相互独立的第二接口转换单元，第二接口转换单元将第二音视频处理单元输出的并行数字信号转换成不同接口类型的串行视频及音频数字信号。2.如权利要求1所述的高清数字混合光收发一体机，其特征在于，所述私有通信协议的内容包括前导、DATA(报文)、PCS(校验...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，张嘉元，高晓辉，杨仁庆，
申请(专利权)人：熊猫电子集团有限公司，南京熊猫汉达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32