[发明专利]一种动态图像处理系统

权利要求书

1.一种动态图像处理系统，包括：2个图像采集模块、1个图像选路及模数转换模块、1个图像压缩模块、1个图像网络输出模块、1个图像缓存RS485输出模块、电源转换单元；其中：图像选路及模数转换模块包括图像选路单元和模/数转换单元，由高速视频选路芯片和8bit的模拟图像采样转换器组成，自动检测NTSC、PAL和SECAM制式的模拟电视信号，将视频数据转换为与8位ITU-R.656接口标准兼容的YUV422格式；图像压缩模块包括基于Unix嵌入式的H.265高清视频编解码芯片和低功耗高效能的DDR3L芯片，由系统控制模块、媒体处理平台编程接口MPI、视频输入模块VI、视频前处理模块VPSS、视频编码软件模块VENC、信号输入输出IO口组成；图像采集模块包括高信噪比的700线CCD传感器组件，图像网络输出模块包括支持IEEE802.3标准的千兆网络芯片，图像缓存RS485输出模块包括程序并行运行的可编程逻辑器件FPGA芯片；

图像采集模块通过cvbs总线与图像选路及模/数转换模块联系，图像选路及模/数转换模块通过并行数据总线与图像压缩模块联系；图像采集模块实时采集图像，并把采集的模拟图像通过cvbs接口方式传输至图像选路及模/数转换模块，经过选路及模/数转换后，将其中一路模拟图像转换为数字图像，并通过并行数据总线方式将数字图像传输至图像压缩模块，在图像压缩模块中实现图像压缩编码，图像压缩模块经由图像网络输出模块通过RPST协议方式实时输出数据并经由图像缓存RS485输出模块缓存后通过RS485总线方式和上位机进行数据交互；

电源转换单元的输入端与外部电源连接，电源转换单元的输出端分别与图像采集模块、图像选路及模/数转换模块、图像压缩模块、图像网络输出模块以及图像缓存RS485输出模块连接，外部电源通过电源转换单元与各单元进行供电；

基于Unix嵌入式的H.265高清视频编解码芯片和低功耗高效能DDR3L芯片的图像处理流程如下：

步骤一：调用系统控制模块的媒体处理平台编程接口MPI完成硬件初始化，分配视频缓存池；

步骤二：调用VI模块创建视频输入设备和视频物理通道并设置参数；

步骤三：调用VPSS模块创建组和通道，并设置组和通道参数，输出期望分辨率的视频数据；

步骤四：调用VENC模块对YUV原始图像进行H.265压缩编码，得到H.265格式码流；

步骤五：根据H.265格式码流得到每一帧图像的信息，包括一帧图像的大小不超过65535、关键帧标识1或0；

步骤六：根据帧信息将该图像帧拆包，并规定每包的大小不超过61、每帧图像里包的个数不超过255、每个包的序号不超过255以及压缩图像数据，确保每包发送的压缩图像数据量恒定；

步骤七：拆包完成后，将关键帧的包和普通帧的包组包后放入缓存中，等待输出；

图像缓存RS485输出模块工作流程如下：

步骤一：可编程逻辑器件FPGA在收到上位机请求指令后检查缓存中是否有视频压缩数据并判断处理：如果缓存中有视频压缩数据，则通过RS485将视频压缩数据发送至上位机，如果缓存中没有视频压缩数据，则将有效数据位补零后通过RS485发送至上位机；

步骤二：待数据发送完成后，根据上位机请求指令解析出选路信息，并通过FPGA芯片IO口向图像压缩模块输出图像采集模块的选路信息；

步骤三：图像压缩模块在收到图像采集模块的选路信息后，对其中一路图像采集模块输出的图像进行图像压缩；

步骤四：图像压缩模块通过SPI总线方式将缓存中的视频压缩数据发送至图像缓存RS485输出模块中；

步骤五：图像缓存RS485输出模块通过SPI总线方式接收到视频压缩数据后，将其存储至缓存中，等待上位机请求指令后通过RS485总线输出至上位机；

如此循环步骤一至步骤五，将压缩图像数据通过图像缓存RS485输出模块输出至上位机。