[发明专利]一种基于FPGA的多格式视频接口转换装置及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的多格式视频接口转换方法，其特征在于用于航天运载器，将Cameralink视频、LVDS视频以及光纤通道遥测信息合成为一路DVI视频混合传输，通过FPGA片内FIFO缓存后叠加光纤通道的遥测信息，具体包括：

基于FPGA的多格式视频接口转换装置，所述装置包括

依次连接的Camera link接口和Camera link视频解码器；

依次连接的LVDS接口和LVDS视频解码器；

依次连接的DVI接口和DVI视频编码器；

依次连接的通讯接口及通讯模块；

FPGA数字处理电路以及SRAM存储器、FPGA配置电路、晶振电路、电源电路；

所述Camera link视频解码电路、LVDS视频解码电路、DVI视频编码电路、SRAM存储器以及通讯电路同时与FPGA数字信号处理电路连接；

所述晶振电路输出端接入FPGA的全局时钟引脚；在FPGA的控制下生成或输出各时钟信号；

所述FPGA数字处理电路通过串行接口将程序固化在FPGA配置电路中；

所述电源电路为各电路供电；

所述通讯接口为光纤接口，所述通讯模块为光模块，所述光纤接口通过光模块与所述FPGA数字处理电路的GTP IP核的物理引脚连接；

基于FPGA的多格式视频接口转换装置的多格式视频接口转换方法，包括以下步骤：

S1、通过通讯接口及通讯模块接收运载器飞行时序指令；

S2、当运载器飞行时序指令要求将可见光视频转换成DVI接口数据时，可见光视频经Camera link解码电路解码后生成包括视频行信号hs1，视频场信号vs1，时钟clk1和可见光图像数据data1的TTL信号输出给FPGA；

先通过异步先入先出队列Wr_Fifo1缓存，对可见光视频图像进行电子变倍算法，再通过对静态存储器SRAM进行读写控制，用异步先入先出队列Rd_Fifo3把SRAM中数据缓存读出，实现可见光视频图像变帧频算法；

按照VESA标准中DVI发生时序，FPGA输出的视频行信号hs3，视频场信号vs3，时钟clk3，图像数据data3通过DVI视频编码器编码后生成DVI接口视频；

S3、当运载器飞行时序指令要求将红外视频转换成DVI接口数据时，红外视频经LVDS解码电路后生成包括视频行信号hs2，视频场信号vs2，时钟clk2和图像数据data2的TTL信号输出给FPGA；

先通过两个异步先入先出队列Wr_Fifo2.1和Wr_Fifo2.2缓存，对红外视频进行电子变倍算法，再对SRAM进行读写控制，用异步Rd_Fifo3把SRAM中数据缓存读出，实现红外视频图像变帧频算法；

按照VESA标准中DVI发生时序，FPGA输出的视频行信号hs3，视频场信号vs3，时钟clk3，图像数据data3通过DVI视频编码器编码后生成DVI接口视频；

其中，步骤S2和步骤S3顺序根据实际情况可以互换；

步骤S1中的通讯接口及通讯模块具体为光纤接口及光模块，所述光纤接口通过光模块与所述FPGA数字处理电路的GTP IP核的物理引脚连接，所述通讯接口接收的运载器飞行时序指令通过GTP模块解码生成时钟clk4和data4给FPGA，完成指令数据的解析；

所述步骤S2还包括

步骤S21、生成DVI接口视频的同时，将通讯接口接收的遥测信息，通过GTP模块解码生成遥测数据data4，先通过异步先入先出队列Fifo4缓存，当DVI视频场信号vs3有效，且视频行信号hs3有效，并且行计数r1cnt_row3r2，将Fifo4的输出数据Fifo_q4叠加在DVI图像前或后（r2-r1-1）行，完成遥测数据与图像数据的叠加，输出混合后的DVI视频图像；

所述步骤S3还包括

步骤S31、生成DVI接口视频的同时，将通讯接口接收的遥测信息，通过GTP模块解码后生成遥测数据data4，先通过异步先入先出队列Fifo4缓存，当DVI视频场信号vs3有效，且视频行信号hs3有效，并且行计数r1cnt_row3r2，将Fifo4输出Fifo_q4叠加在DVI图像前或后（r2-r1-1）行，完成遥测数据与图像数据的叠加，输出混合后的DVI视频图像。