網(wǎng)視云通基于FPGA的多業(yè)務高清視頻光端機方案
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:杜鑫 2017-12-28 15:07:15 加入收藏
對于多業(yè)務光端機產(chǎn)品品質(zhì),最重要的環(huán)節(jié)在于方案的優(yōu)化和器件的選擇,好的產(chǎn)品基于好的設計,設計伊始的思路和方案就已經(jīng)決定了產(chǎn)品品質(zhì)的好壞。網(wǎng)視云通以 FPGA為核心設計的多業(yè)務光端機方案,具有非常強大的系統(tǒng)靈活性和擴展性,輕松實現(xiàn)對多種業(yè)務功能長距離傳輸。不僅可以傳輸高清視頻,更可支持立體聲音頻,以太網(wǎng),USB,RS232、RS485、RS422、紅外等多種信號,實現(xiàn)KVM鍵盤,鼠標及網(wǎng)口,串口的透傳功能。基于FPGA架構多業(yè)務光端機方案,更能靈活實現(xiàn)多種高清接口互轉輸出,支持圖像任意縮放分辨率,支持數(shù)據(jù)透傳,是高性價比的定制化高清視頻多業(yè)務光端機解決方案。
發(fā)送板:
發(fā)送板結構主要包括DVI、語音、電源等接頭,LED指示燈和功能按鍵。
發(fā)送板的左側可以安裝一塊USB-NET擴展板。
圖2所示的是發(fā)送板邏輯結構圖,由圖中可以看出,其核心是一片F(xiàn)PGA,F(xiàn)PGA連接一個2.5G的光模塊,光模塊有3種選擇:
1)2.5G單向光模塊
2)2.5G與155M非對稱雙向光模塊
3)2.5G對稱雙向光模塊
光模塊是采用SFP結構的,可以隨時插拔下來,因此,可以根據(jù)需要,隨時更換上述3中光模塊。
接收板:
接收板主要包括DVI、語音、電源等接頭,LED指示燈和功能按鍵。
接收板除了少一個DVI輸入接口外,其他基本相同,我們在設計PCB板時,可以將板子的尺寸與接頭位置設計相同,這樣可以采用相同的機箱設計。
圖4所示的是接收板邏輯功能結構設計圖。從圖4可以看出,除了DVI輸入輸出接口部分外,其他部分均與圖2,即發(fā)送板相同。
USB-NET擴展板:
從圖2或圖4中,可以看到,USB-NET擴展板上主要包括一個MCU芯片,用于擴展一路USB接口,一個10M/100M網(wǎng)絡PHY芯片,用于擴展一個10M/100M網(wǎng)絡接口。
USB-NET擴展板通過一個排針接頭連接到發(fā)送板或接收板上。
USB-NET擴展板可以擴展出2個USB接口、1個10M/100M網(wǎng)絡接口、1個紅外遙控輸入接口和1個紅外遙控輸出接口。
USB接口可以通過設定工作在主模式或從模式上,這樣可以連接USB鼠標或鍵盤,也可以連接主機上的USB接口,用于透傳USB鼠標或鍵盤,實現(xiàn)遠程KVM控制電腦。
10M/100M網(wǎng)絡接口也是透傳網(wǎng)絡信號,實現(xiàn)一個網(wǎng)橋的功能,將兩個網(wǎng)絡通過光纖連接起來。
紅外遙控接口也是透傳紅外控制信號,利用光纖,實現(xiàn)紅外遙控信號的透傳功能。
AV接口:
如果需要支持AV輸入或輸出接口,需要單獨增加AV輸入或輸出芯片,同時還需要增加FPGA資源,即需要更多管腳的FPGA芯片,如果必須支持AV接口,解決辦法有以下2個選擇:
1)更換更大的FPGA,更換大的FPGA成本會上升。
2)將網(wǎng)口去掉,節(jié)省出來的FPGA資源用于擴展AV輸入或輸出接口
DVI-I接口:
本方案中選用的DVI接口輸入芯片與輸出芯片均支持DVI輸入或輸出,同時支持VGA輸入與輸出。因此,DVI接頭可以選擇DVI-I接頭,這樣通過DVI-VGA轉換接頭來選擇VGA輸入或輸出。另外,也可以選擇一種DVI + VGA的雙層接頭,如圖5所示。
利用圖5所示的雙層接頭,可以方便連接DVI或VGA線,但是,圖像傳輸時DVI或VGA只能2選1,不能2個同時傳輸或處理。
分量YPbPr接口:
本方案中可以輸入YPbPr分量信號,可以將YPbPr接口轉換成VGA接口連接到發(fā)送板的VGA接頭上,實現(xiàn)YPbPr信號輸入。 但接收板不支持YPbPr分量輸出,只支持DVI和VGA輸出,DVI信號和VGA信號是同時有輸出的,故能接2個同屏輸出的顯示器。
HDMI接口:
本方案中發(fā)送板的DVI接頭可通過HDMI-DVI轉換接頭來連接HDMI信號,即支持帶有語音或HDCP加密的HDMI信號輸入。 但接收板的DVI輸出接口只支持DVI信號輸出,不支持HDMI信號輸出。
語音接口:
本方案中發(fā)送板和接收板上均有語音輸入和語音輸出接口,語音輸入與語音輸出接口均為雙聲道的立體聲語音接口。 通過語音接口可以實現(xiàn)電腦語音單獨傳輸,也可以實現(xiàn)雙向?qū)χv功能。
接收板輸出分辨率:
接收板的輸出分辨率可以通過面板上的按鍵與LED指示燈來手工設置,或通過串口設置,并將設置好的分辨率保存起來,每次開機后,接收板均會將接收到的圖像輸出分辨率轉換成設置的分辨率。
?支持高清信號在單芯光纖(單模/多模)無壓縮無損傷傳輸一路高清信號,傳輸距離可達80Km甚至120Km
?采用SFP結構的光模塊,可以單向,非對稱雙向及對稱雙向傳輸
?插卡式結構,可擴展USB及 NET網(wǎng)口接口
?支持多種信號接口HDMI/DVI-I/VGA/YPbPr/AV
?可實現(xiàn)多種高清接口互轉輸出
?支持圖像任意縮放分辨率
?支持獨立立體聲音頻 雙向傳輸,可實現(xiàn)HDMI音頻加嵌解嵌
?可實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)接入RS232、RS485、RS422等
?支持DVI 環(huán)出
?支持網(wǎng)口透傳,實現(xiàn)網(wǎng)橋的功能
?支持雙向KVM功能,實現(xiàn)遠程KVM控制電腦
?支持雙向串口透傳
?支持雙向語音對講
?支持雙向紅外控制
?先進的自適應技術,使用時無需進行電氣光學調(diào)節(jié)
?LED狀態(tài)指示燈對關鍵的參數(shù)進行監(jiān)視
?EDID自動適應,自動設別和配置顯示模式
?無需軟件設置,支持即插即用功能,支持熱插拔
?適用于極高溫和極低溫等工業(yè)嚴酷環(huán)境
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