[发明专利]一种基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相机数据传输转换技术领域，特别涉及一种基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法。

背景技术

目前SD/HD-SDI相关视频设备都是按照国际标准生产，只能输出、采集满足固定标准的视频，SDI采集卡、监视器只能采集或显示标准格式的视频，包括满足PAL、NTSC、SMPTE125M、SMPTE259M、SMPTE274M、SMPTE292M、SMPTE296M等标准的视频，主要包括分辨率为720×480、720×576、1280×720、1920×1080等标准格式分辨率的视频。Camera Link相机是目前工程中应用较多的一种相机，然而由于接口的特殊性，对相机输出图像的采集、显示比较麻烦，并且视频信号传输距离有限，而且Camera Link接口的相机输出的图像的标准及分辨率和SD/HD-SDI相关视频设备的标准并不相符，SD/HD-SDI视频都有固定的像素时钟、行频、场频和文件头等，从而Camera Link相机的图像不能直接转换成SDI图像，必须对图像的像素时钟、行场同步、文件头等信息按照SD/HD-SDI相关标准进行处理。

现有的Camera Link转SDI装置采用DSP+FPGA处理系统，FPGA用来对图像数据做预处理、时序调整等工作，将FPGA处理后的图像数据输入到DSP中，由DSP实现对数据的编码操作，编码完成的数据输出到SDI模块。由于该装置采用的DSP是TI公司的TMS320CDM642只能输出8/10bit的BT.656数据而不能输出满足SMPTE标准的16/20bit数据，以及SDI芯片采用NS公司的CLC021只能支持标清格式的SDI视频转换，该装置只能实现Camera Link到SD-SDI的转换，而不能实 现Camera Link到HD-SDI的转换。

发明内容

本发明要解决现有技术中的Camera Link接口相机无法在监视器上显示以及传输距离有限的技术问题，提供一种可根据Camera Link相机的行场参数、视频分辨率的不同，将视频转换成不同的SD/HD-SDI格式视频输出，确保不丢失视频原有信息，并且转换完的视频能够用SDI采集卡或者监视器采集到图像，基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法，包括以下步骤：

步骤i：Camera Link图像采集

将Camera Link输出的图像数据采集到硬件系统中，以便后续的处理操作；

步骤ii：图像帧缓存

将图像整帧缓存在存储模块中，用于后面改变图像行场同步需要；

步骤iii：颜色空间转换

将Camera Link相机输出的RGB数据转换成YCbCr格式的数据；

步骤iv：图像行缓存

将颜色空间变换完成的数据用两个缓存模块进行行缓存；

步骤v：图像编码

在每行数据的前部加上符合SMPTE标准的数据头；

步骤vi：SD/HD-SDI输出

将上面编码完成的每行数据按照SMPTE标准像素时钟输出到SD/HD-SDI转模块。

上述技术方案中，在所述步骤ii中：

如果相机场周期绝对等于相应SMPTE标准所规定的图像的场周期，则通过2个存储模块实现转换；

如果相机场周期小于相应SMPTE标准所规定的图像的场周期，则通过3个存储模块进行帧缓存。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法，可根据Camera Link相机的行场参数、视频分辨率的不同，将视频转换成不同的SD/HD-SDI格式视频输出，确保不丢失视频原有信息，并且转换完的视频能够用SDI采集卡或者监视器采集到图像。本发明适用于Camera Link相机的分辨率小于1920×1080、视频场周期绝对等于或略小于向应SMPTE标准的情况。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为每行编码顺序示意图。

图2为输出图像示意图。

具体实施方式

本发明的基于FPGA的Camera Link转SD/HD-SDI的方法主要分以下6个步骤：