遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于通信領(lǐng)域，提供了一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法及裝置，所述方法包括如下步驟：采集數(shù)字視頻信號；將所述采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號；將所述USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。本發(fā)明提出的方法及裝置可實現(xiàn)工業(yè)內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)距離視頻信號傳輸。
【專利說明】遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法及 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)內(nèi)窺鏡，其功能用于觀察肉眼不能觀察到的部位，可在不需拆卸或破壞組裝 及設(shè)備停止運行的情況下，實現(xiàn)無損檢測，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、船舶、電氣、化學(xué)、電力、 煤氣、土木建筑等現(xiàn)代核心工業(yè)的各個部門。其基本原理是通過(XD/CM0S圖像傳感器接受 到所觀察物體反射來的光，轉(zhuǎn)換成電信號，再通過導(dǎo)線將電信號輸送到視頻信息處理中心， 對這些電信號進(jìn)行貯存和處理，最后傳輸?shù)诫娨暠O(jiān)視器中并在屏幕上顯示出觀察物體的圖 像，因此圖像質(zhì)量的好壞直接影響著內(nèi)窺鏡的使用效果。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的長距離傳輸工業(yè)內(nèi)窺鏡，通過CVBS(Composite Video Broadcast Signal，復(fù)合視頻廣播信號）來傳輸CCD/CM0S圖像傳感器的數(shù)據(jù)，該方法是以模擬傳輸視 頻信號，傳輸速度慢，帶寬低，而且容易受外界環(huán)境干擾而使圖像有條紋和噪點。還需要專 門的CVBS解碼芯片，才能送到MCU處理，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。數(shù)字式工業(yè)內(nèi)窺鏡使用通 用傳輸技術(shù)一般使用USB傳輸，或者使用專用的協(xié)議。目前，USB以接口體積小，支持熱插 拔，即插即用，兼容性好，節(jié)省系統(tǒng)資源和成本低。Usb2. 0的傳輸速率達(dá)到480Mbit/s，適合 傳輸視頻數(shù)據(jù)。但其缺陷在于USB2. 0傳輸距離只有5米，不能達(dá)到遠(yuǎn)距離(XD/CM0S圖像 的傳輸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法及裝置，旨在 解決現(xiàn)有的工業(yè)內(nèi)窺鏡使用USB信號傳輸時無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}。
[0005] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法，所述方法包 括如下步驟：
[0006] 采集數(shù)字視頻信號；
[0007] 將所述采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號；
[0008] 將所述USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0009] 進(jìn)一步地，所述方法還包括：
[0010] 將所述主控制器接收的USB信號還原為所述數(shù)字視頻信號，并顯示。
[0011] 進(jìn)一步地，所述將USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器包括：
[0012] 將所述USB信號轉(zhuǎn)換為差分信號，并對差分信號進(jìn)行放大，放大過程包括對電源 電壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器以適應(yīng)不同的線 材和線材長度；并在差分信號中加入交流耦合信號，在差分信號的傳輸中加入出錯重傳協(xié) 議；
[0013] 將所述放大后的USB信號通過同軸電纜、UTP電纜、電話線或USB線發(fā)送至所述工 業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0014] 進(jìn)一步地，所述采集數(shù)字視頻信號具體為：
[0015] 通過USB攝像頭采集所述數(shù)字視頻信號。
[0016] 本發(fā)明還提出一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的裝置，所述裝置包括：
[0017] 采集模塊，用于采集數(shù)字視頻信號；
[0018] 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號；
[0019] 增強模塊，用于將所述USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0020] 進(jìn)一步地，所述裝置還包括：
[0021] 還原模塊，用于將所述主控制器接收的USB信號還原為所述數(shù)字視頻信號，并顯 /_J、i 〇
[0022] 進(jìn)一步地，所述增強模塊包括：
[0023] 放大單元，用于將所述USB信號轉(zhuǎn)換為差分信號并對差分信號進(jìn)行放大，并對電 源電壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器以適應(yīng)不同的線 材和線材長度；并在差分信號中加入交流耦合信號，在差分信號的傳輸中加入出錯重傳協(xié) 議；
[0024] 傳輸單元，用于將所述放大后的USB信號通過同軸電纜、UTP電纜、電話線或USB線 發(fā)送至所述工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0025] 進(jìn)一步地，所述采集模塊具體用于通過USB攝像頭采集所述數(shù)字視頻信號。
[0026] 本發(fā)明實施例將CCD/CM0S采集的數(shù)字視頻信號通過數(shù)字差分信號總線傳輸?shù)街?機端進(jìn)行圖像處理，其傳輸距離最長可達(dá)70m，且數(shù)字視頻信號的傳輸速度快，不易受干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明實施例一提供的遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法的流程圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明實施例一提供的遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法中工業(yè)內(nèi)窺鏡的 結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明實施例一提供的遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法中USB控制與接口 單元與USB攝像頭的連接示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明實施例二提供的遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明實施例二提供的遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的裝置中增強模塊的結(jié) 構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0033] 實施例一
[0034] 本發(fā)明實施例一提出一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法。如圖1所示，本發(fā)明 實施例一的方法包括如下步驟：
[0035] S1、采集數(shù)字視頻信號。如圖2所示，本發(fā)明實施例一的工業(yè)內(nèi)窺鏡包括主控制器 10和分別與主控制器10連接的非易失性存儲器20、顯示器30、內(nèi)存40和USB控制與接口 單元50, USB攝像頭60與USB控制與接口單元50連接。工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測USB攝像頭60是 否插入，如果沒有檢測到則處于等待狀態(tài)。當(dāng)工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測到USB攝像頭60插入，則調(diào) 用對應(yīng)函數(shù)進(jìn)行設(shè)備的枚舉，主控制器10需要知道工業(yè)內(nèi)窺鏡支持哪些傳輸類型和終端。 主控制器10分配一個地址給USB攝像頭60,從USB攝像頭60讀取描述數(shù)據(jù)，分配和載入一 個設(shè)備驅(qū)動程序以及從在接受到的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的選項中選擇一個配置。當(dāng)工業(yè)內(nèi)窺鏡被配 置好后，可使用它的配置中支持的任何終端來傳輸數(shù)據(jù)。枚舉完成后，根據(jù)工業(yè)內(nèi)窺鏡上層 應(yīng)用軟件的請求，執(zhí)行對應(yīng)操作，如是否打開視頻接口，設(shè)置像素分辨率，設(shè)置顏色對比度 和飽和度等。USB攝像頭60根據(jù)不同的請求，執(zhí)行對應(yīng)的操作。
[0036] 當(dāng)USB攝像頭60執(zhí)行視頻信號采集操作時，通過內(nèi)置的(XD/CM0S傳感器采集原 始的數(shù)字視頻信號。
[0037] S2、USB攝像頭60將采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號。如圖3所示，USB攝 像頭60和USB控制與接口單元15之間通過信號放大器17連接，信號放大器17可放置在 USB控制與接口單元15 -端，也可放置在USB攝像頭60 -端，或者USB攝像頭60和USB控 制與接口單元15兩端分別設(shè)置一信號放大器17。以后者為例，兩個信號放大器17之間通 過同軸電纜、UTP電纜（CAT5/CAT 5E/CAT6以太網(wǎng)線或電話線）、USB線等連接。USB攝像頭 60將轉(zhuǎn)換后的USB信號發(fā)送至信號放大器17。
[0038] S3、將USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。信號放大器17將所述USB 信號轉(zhuǎn)換為差分信號，并對電源電壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng) 線纜補償器來適應(yīng)不同的線材和線材長度；在差分信號中加入交流耦合信號增加傳輸距 離；在差分信號的傳輸過程中加入出錯重傳協(xié)議保證數(shù)據(jù)正確和長距離傳輸?shù)姆€(wěn)定性，使 USB信號可以在不同傳輸線上傳輸信號，并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的正確傳輸。
[0039] USB控制與接口單元15將接收到的USB信號傳輸?shù)絻?nèi)存14中，由主控制器10完 成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，還原成原始的數(shù)字視頻信號，并發(fā)送到顯示器13完成顯示。非易失性存儲 器12可保存圖像數(shù)據(jù)（可為SD卡），也可作為程序的儲存空間（Nandflash或eeprom等）。
[0040] 本發(fā)明實施例一提供了一種利用USB遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字圖像的實現(xiàn)方式，其傳輸距 離可達(dá)70米。且成本低，能使用多種線材進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸數(shù)據(jù)量大（USB2.0的傳輸速 度為 480Mb/s)。
[0041] 實施例二
[0042] 本發(fā)明實施例二提出一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的裝置。如圖4所示，本發(fā)明 實施例二提出的裝置包括：
[0043] 采集模塊21，用于采集數(shù)字視頻信號；
[0044] 轉(zhuǎn)換模塊22,用于將采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號；
[0045] 增強模塊23,用于將USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0046] 還原模塊24,用于將主控制器接收的USB信號還原為數(shù)字視頻信號，并顯示。
[0047] 如圖5所示，增強模塊23包括：
[0048] 放大單元231，將上述USB信號轉(zhuǎn)換為差分信號并對差分信號進(jìn)行放大，并對電 源電壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器以適應(yīng)不同的線 材和線材長度；并在差分信號中加入交流耦合信號，在差分信號的傳輸中加入出錯重傳協(xié) 議；
[0049] 傳輸單元232,用于將放大后的USB信號通過同軸電纜、UTP電纜、電話線或USB線 發(fā)送至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
[0050] 本發(fā)明實施例二的裝置可以是工業(yè)內(nèi)窺鏡本身，也可以是工業(yè)內(nèi)窺鏡內(nèi)置或外接 的一裝置。采集模塊21設(shè)置于USB攝像頭一端，通過USB攝像頭的(XD/CM0S傳感器采集原 始的數(shù)字視頻信號。設(shè)置于USB攝像頭一端的轉(zhuǎn)換模塊22將采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成 USB信號后發(fā)送給增強模塊23。增強模塊23可以由信號放大器17完成，增強模塊23的放 大單元231對電源電壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器 來適應(yīng)不圖的線材和長度；加入交流耦合信號增加傳輸距離；將USB信號以再差分模式，力口 入出錯重傳協(xié)議保證數(shù)據(jù)正確和長距離傳輸?shù)姆€(wěn)定性后，由傳輸單元232通過同軸電纜、 UTP電纜（CAT5/CAT 5E/CAT6以太網(wǎng)線或電話線）、USB線等發(fā)送至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器， 使USB信號可以在不同傳輸線上傳輸信號，并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的正確傳輸。
[0051] 設(shè)置于主控制器一端的還原模塊24(還原模塊24也可以由主控制器完成）將接 收到的USB信號傳輸?shù)街骺刂破鞯膬?nèi)存中，對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，還原成原始的數(shù)字視 頻信號，并發(fā)送到顯示器上完成顯示。
[0052] 本發(fā)明實施例二提供了一種利用USB遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字圖像的裝置，其數(shù)字視頻的 傳輸距離可達(dá)70米。且成本低，能使用多種線材進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸數(shù)據(jù)量大。
[0053] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 采集數(shù)字視頻信號； 將所述采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號； 將所述USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 將所述主控制器接收的USB信號還原為所述數(shù)字視頻信號，并顯示。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi) 窺鏡的主控制器包括： 將所述USB信號轉(zhuǎn)換為差分信號，并對差分信號進(jìn)行放大，放大過程包括對電源電壓 或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器以適應(yīng)不同的線材和線 材長度；并在差分信號中加入交流耦合信號，在差分信號的傳輸中加入出錯重傳協(xié)議； 將所述放大后的USB信號通過同軸電纜、UTP電纜、電話線或USB線發(fā)送至所述工業(yè)內(nèi) 窺鏡的主控制器。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采集數(shù)字視頻信號具體為： 通過USB攝像頭采集所述數(shù)字視頻信號。
5. -種遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字視頻信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括： 采集模塊，用于采集數(shù)字視頻信號； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述采集的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成USB信號； 增強模塊，用于將所述USB信號增強，并傳輸至工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 還原模塊，用于將所述主控制器接收的USB信號還原為所述數(shù)字視頻信號，并顯示。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述增強模塊包括： 放大單元，用于將所述USB信號轉(zhuǎn)換為差分信號并對差分信號進(jìn)行放大，并對電源電 壓或電流干擾進(jìn)行處理，降低電路噪音；通過集成自適應(yīng)線纜補償器以適應(yīng)不同的線材和 線材長度；并在差分信號中加入交流耦合信號，在差分信號的傳輸中加入出錯重傳協(xié)議； 傳輸單元，用于將所述放大后的USB信號通過同軸電纜、UTP電纜、電話線或USB線發(fā) 送至所述工業(yè)內(nèi)窺鏡的主控制器。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊具體用于通過USB攝像頭 采集所述數(shù)字視頻信號。
【文檔編號】H04N7/18GK104065919SQ201410189398
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】劉洋, 潘相熙 申請人:深圳市道通科技有限公司