【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据通信，特别涉及一种基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块。
技术介绍
1、随着图像传感器升级，图像越来越清晰，单幅图像的分辨率越来越高。带来的问题是图像数据量越来越大。传统的使用cameralink和千兆网传输图像已经无法满足。
2、现有技术中使用cameralink和千兆网传输图像具有以下的缺点与不足：
3、⑴使用传统cameralink和千兆以太网传输图像，带宽不够，无法满足高清图像传输，该技术带宽能到10gbps，能满足高清图像的带宽需求。
4、⑵传统的万兆以太网技术使用tcp或者udp协议，由于协议附加了很多额外开销，带宽使用效率不高。
5、⑶使用1路光纤能保证多路图像同时传输，减少了系统中传输线路，提高了系统的稳定性。
技术实现思路
1、具体的，本专利技术提供一种基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块，所述基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块包括数据对齐模块、图像编码模块、图像解码模块和收发控制模块；
2、所述数据对齐模块用于寻找一帧图像数据的数据头，确保输入到图像编码模块为完整的一帧图像；
3、所述图像编码模块将多路图像按照优先级进行编码；
4、所述图像解码模块则能将接收到的光纤数据恢复成16bit的标准图像和图像控制行场信号；
5、所述收发控制模块则完成xilinx的gtx模块配置，同时控制gtx模块数据收发工作
6、更近一步地，所述数据对齐模块包括图像时钟信号、16bit的yuv或rgb格式图像数据、行有效信号以及场有效信号；
7、所述图像对齐单元在以图像时钟信号为模块时钟；先将输入的图像数据、行有效信号以及场有效信号均延时2个图像时钟信号的时钟周期，对齐后图像数据和场有效信号为延时后的数据；行有效信号为状态机单独产生，状态机一直抓取行有效信号的上升沿，在抓取到上升沿后将输出的对齐后的场有效信号置为高电平，然后进入下一个状态，一直到抓取到输入的行有效信号的下降沿，抓取到下降沿后将处理后输出的行有效信号置低，状态机进入到原抓取上升沿的状态，如此循环处理输入的行有效信号，场有效信号和图像数据则延时两个时钟周期后直接输出。
8、更近一步地，图像编码模块包括图像缓存单元、fifo轮询编码单元、图像数据读取单元和图像数据编码单元；
9、所述图像缓存单元将行有效信号和场有效信号相与作为图像缓存单元的写信号；图像数据为图像缓存单元的数据输入；
10、所述fifo轮询编码单元则实时监控多个图像缓存单元的数据个数，当任一通道图像缓存单元中缓存了一行图像数据，将该通道的发送标志置1；
11、所述图像数据读取单元的状态机则一直查询图像缓存单元各通道发送标志，如果查询到某一通道发送标志置1后则启动该通道发送数据：以收发控制模块的时钟为时钟将图像数据读取单元需要的读信号置高电平预设周期，读取缓存图像数据读取单元中的与预设周期数量相同的图像数据；
12、所述图像数据编码单元则先根据写有效信号有效时将一个64bit数据写入到收发控制模块，该数据包括图像的行计数、帧计数以及通道识别码；然后在将一行图像数据对应数量的64bit图像数据写入收发控制模块。
13、更近一步地，所述图像缓存单元设置为16bit输入64bit输出。
14、更近一步地，所述图像编码模块由图像通道识别轮询单元、图像数据提取单元、图像数据缓存单元、图像缓存数据轮询缓存单元、图像数据读取单元以及行场信号恢复单元；
15、所述通道码识别轮询缓存单元负责识别光纤数据中的通道识别码，在识别到光纤数据中存在某一个通道数据时，将行计数和场帧计数存入缓存buffer，同时将原始图像64bit数据存入该通道的64bit入16bit出的fifo中；当该通道的接收fifo接收到一行图像数据将接收完成标志位置1；
16、图像数据提取单元查询到接收完成标志位置1后，开始读取fifo中缓存的一行图像数据对应的16bit数据，在数据读取期间将行有效信号hs置1；场有效信号则在行计数为0时且行信号置高时开始置1，在行计数为图像数据行时在行信号的下降沿将vs置0。
17、更近一步地，所述收发控制控制模块包括复位控制单元、时钟管理单元、扰码编码单元、解扰码单元和gtx单元；
18、所述复位控制单元使用gtx单元输出的用户时钟作为时钟计数，计数值在1000范围内将复位信号置0，在1000～4000范围内将复位信号置1，大于4000则将复位信号置0；
19、所述时钟管理单元则将外部晶振输入的主时钟通过xilinx的clk_wiz ip核，产生程序中各个模块需要的运行时钟；
20、所述扰码编码单元和解扰码单元则实现aurora 64/66b编码和解码功能；
21、所述gtx单元能够自动实现10gbps带宽数据的串并转换以及时钟恢复功能。
22、本专利技术达到的有益效果是：
23、本专利技术提供的图像传输模块为verilog语言开发，整个程序中只使用了fifo(first in first out)和gtx两种ip。在移植到不同的xilinx的7系列的fpga平台时只需修改gtx例化程序，通用性高、移植简单。
24、本专利技术提供了一种万兆光纤图像传输技术，该方法基于aurora 64/66b编码，最大支持6路图像同时传输，传输带宽可达10gbps。该ip能将图像的行有效信号、场有效信号以及图像数据编码到光纤中，通过光纤传输出去。同时该ip能将接收到的光纤中经过编码后的数据解析成图像的行有效信号、场有效信号以及图像数据，从而实现万兆光纤图像传输。相对于传统的万兆以太网，该方案使用的传输协议更简洁，带宽利用率更高。
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1.一种基于Aurora 64/66B编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述基于Aurora64/66B编码的万兆图像传输模块包括数据对齐模块、图像编码模块、图像解码模块和收发控制模块；
2.根据权利要求1所述基于Aurora 64/66B编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述数据对齐模块包括图像时钟信号、16bit的YUV或RGB格式图像数据、行有效信号以及场有效信号；
3.根据权利要求2所述基于Aurora 64/66B编码的万兆图像传输模块，其特征在于，图像编码模块包括图像缓存单元、FIFO轮询编码单元、图像数据读取单元和图像数据编码单元；
4.根据权利要求3所述基于Aurora 64/66B编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述图像缓存单元设置为16bit输入64bit输出。
5.根据权利要求3所述基于Aurora 64/66B编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述图像编码模块由图像通道识别轮询单元、图像数据提取单元、图像数据缓存单元、图像缓存数据轮询缓存单元、图像数据读取单元以及行场信号恢复单元；
6.
...【技术特征摘要】
1.一种基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述基于aurora64/66b编码的万兆图像传输模块包括数据对齐模块、图像编码模块、图像解码模块和收发控制模块；
2.根据权利要求1所述基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块，其特征在于，所述数据对齐模块包括图像时钟信号、16bit的yuv或rgb格式图像数据、行有效信号以及场有效信号；
3.根据权利要求2所述基于aurora 64/66b编码的万兆图像传输模块，其特征在于，图像编码模块包括图像缓存单元、fifo轮询编码单元、图像数据读取单元和图像数据编码单元；
【专利技术属性】
技术研发人员：岑赛，项志杰，黎凡，但彬峰，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶集团有限公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：
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