基于FPGA的CameraLink转HD-SDI接口转换系统

陈东成; 朱明; 郝志成; 刘剑

doi:10.3788/YJYXS20142906.1065

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于FPGA的CameraLink转HD-SDI接口转换系统

成像技术与图像处理 | 更新时间：2020-08-12

- 基于FPGA的CameraLink转HD-SDI接口转换系统
- Camera link to HD-SDI interface converting system using FPGA
- 液晶与显示 2014年29卷第6期页码：1065-1070
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林长春 130033
  2. 中国科学院大学, 北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "陈东成（1987-），男，江苏赣榆人，博士研究生，主要从事图像处理、目标跟踪及DSP、FPGA应用方面的研究。E-mail：chendongcheng8710@163.com" ]
  [ "朱明（1964-），男，江西南昌人，研究员，博士生导师，主要从数字图像处理、电视跟踪、自动目标识别等技术的研究。E-mail：zhu_mingca@163.com" ]
  [ "郝志成（1978-），男，辽宁大石桥人，副研究员，主要从事数字图像处理、DSP、FPGA应用等方面研究。" ]
  [ "刘剑（1973-），男，吉林长春人，高级工程师，从事图像处理研究。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目（No.61203242）()
- DOI：10.3788/YJYXS20142906.1065
  中图分类号： TN941.1
- 收稿日期：2014-04-11，
  
  修回日期：2014-05-20，
  
  纸质出版日期：2014-12-05
- 稿件说明：
移动端阅览
陈东成, 朱明, 郝志成, 刘剑. 基于FPGA的CameraLink转HD-SDI接口转换系统[J]. 液晶与显示, 2014,29(6): 1065-1070

CHEN Dong-cheng, ZHU Ming, HAO Zhi-cheng, LIU Jian. Camera link to HD-SDI interface converting system using FPGA[J]. , 2014,29(6): 1065-1070
陈东成, 朱明, 郝志成, 刘剑. 基于FPGA的CameraLink转HD-SDI接口转换系统[J]. 液晶与显示, 2014,29(6): 1065-1070 DOI： 10.3788/YJYXS20142906.1065.

CHEN Dong-cheng, ZHU Ming, HAO Zhi-cheng, LIU Jian. Camera link to HD-SDI interface converting system using FPGA[J]. , 2014,29(6): 1065-1070 DOI： 10.3788/YJYXS20142906.1065.

摘要

由于Camera Link相机具有接口复杂、传输距离近等局限性，设计并实现了一种基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统。该系统采用Altera公司的EP2S60F1020高性能FPGA完成图像数据的采集并按SMPTE 274M标准编码；为解决Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像行、场时间不同的问题，采用3片SDRAM作为帧缓存模块，延迟1帧输出；编码完成的数据输出到并串转换芯片LMH0030，从而得到HD-SDI格式的视频输出。由于Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像的帧频并不绝对相同，每隔708帧必须丢去一帧数据，从而导致输出时固定丢帧，但FPGA对图像的处理并不会丢帧。实验结果表明，本系统能够将Camera Link相机输出的图像数据转换成HD-SDI输出，并用采集卡采集到图像数据。

Abstract

Aiming at the shortcoming that Camera Link has complex interface and can only transfer in short distance

an interface converting system converting Camer Link to HD-SDI is designed. A high performance FPGA EP2S60F1020 of Altera Company is used to acquire the image data and code the data based on SMPTE 274M standard. To solve the problem that the horizontal and vertical time are different between Camera Link and HD-SDI

3 pieces of SDRAM are used as frame buffer. And the output frame of HD-SDI is delayed for a frame. The coded data is output to a serializer LMH0030

and the HD-SDI data is the output. As the vertical time of Camera Link and HD-SDI is not accurate the same

a frame must be dropped after every 708 frames. But the images being processed by the FPGA are not dropped. The result shows that the system can convert images coming from Camera Link to HD-SDI. And the data output can be acquired by a SDI acquiring card.

关键词

Keywords

references

National Semiconductor.Specifications of thecamera link interface standard for digital cameras and frame grabbers[G]. 2000.[2] 张超,李洪文,贾建禄,等. 高帧频多通道图像采集与显示[J]. 液晶与显示, 2013,28(4):593-597. Zhang C, Li H W, Jia J L, et al.High frame rate and multiple channels digital image acquisition and display[J].Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(4): 593-597.(in Chinese)[3] 李进,吕增明,陶宏江,等. 适于高速CCD图像数据光线传输的纠错技术[J]. 光学精密工程, 2012,20(11):2549-2558. Li J,Lv Z M,Tao H J,et al.Error correction technology for CCD image using high speed optical fiber transmission[J].Opt. Precision Eng. ,2012,20(11) :2549-2558.[4] 刘霖,王平,刘秀娟,等. 解决大幅面CCD相机三色分离的方法[J]. 光学精密工程, 2012,20(10):2260-2267. Liu L,Wang P,Liu X J,et al.Improved method to solve color separation for large format CCD camera[J].Opt. Precision Eng. , 2012,20(10) :2260-2267.(in Chinese)[5] 杨振永,王延杰,孙海江,等. 基于TMS320DM8168的SOC高清视频处理系统的设计与实现[J]. 液晶与显示, 2013,28(5):765-769. Yang Z Y, Wang Y J, Sun H J, et al.Design and implementation of SOC high definition video processing system based on TMS320DM8168[J].Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(5): 765-769.(in Chinese)[6] 杨帆. 基于FPGA的SDI接口的研究与开发[D]. 天津:天津理工大学,2008. Yang F. The research and development of SDI based on FPGA[D]. Tianjin: Tianjin University of Technology,2008.(in Chinese)[7] 魏江力,赵保军,韩月秋. 基于DSP的多支式数字电视字幕卡硬件设计[J]. 电视技术, 2004(9):47-52. Wei J L, Zhao B J, Han Y Q. DSP-based hardware design for multi-system DTV character generator PC card[J].Video Engineering, 2004(9):47-52.(in Chinese)[8] Society of Motion Picture and Television Engineers. Proposed SMPTE Standard for television 19201080 image sample structure, digital representation and digital timing reference sequences for multiple picture rates[G]. 2003.[9] 朱超. 基于FPGA的SDI视频格式转换系统设计[D].北京:中国科学院研究生院,2010. Zhu C. Design of SDI video format convertion system based on FPGA[D]. Beijing:Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, 2010.(in Chinese)[10] Texas Instrument. LMH0030 SMPTE 292M/259M digital video serializer with video and ancillary data FIFOs and integrated cable driver[G]. 2008.[11] 姜忠兵. 基于SMPTE 274M标准的高清视频发生器设计与实现[J]. 电子设计工程, 2012,20(17): 150-152. Jiang Z B. Design and implement of high-definition video generator based on SMPTE 274M[J].Electric Design Engineering, 2012,20(17): 150-152.(in Chinese)[12] 封岸松,战仕成,汪莹. 基于FPGA的RGB到YCbCr颜色空间转换[J]. 现代电子技术, 2010,10:122-124. Feng A S, Zhan S C, Wang Y. Color space conversion from RGB to YcrCb based on FPGA[J].Modern Electric Technology, 2010,10:122-124.(in Chinese)[13] 刘云川,龚向东. BT.656数字视频流的处理及其硬件实现[J]. 液晶与显示, 2013,28(2):238-243. Liu Y C, Gong X D. Processing and hardware implement of BT.656 digital video stream[J].Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays,2013, 28(2): 238-243.(in Chinese)

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

Camera Link Full至HD-SDI接口的高清传输显示系统

基于FPGA的CameraLink输出编码设计

基于CNN的异构FPGA硬件加速器设计

基于FPGA的分段近似双边滤波算法设计与实现

LED显示串行总线数据分发芯片的设计