[发明专利]一种传感器数据处理装置和方法

说明书

传感器数据处理系统和方法执行对来自一个或多个超高清(UHD)图像传感器的图像数据的分段和打包，以用于通过常规的高清图像数据处理系统和通路进行运输和处理。UHD图像帧被分段成多个较小帧并且被并行地引导在常规的HD通路上。元数据被生成并与较小帧一起引导。元数据包括足够的信息，以用于从较小帧无损重建UHD图像帧。

技术领域

本公开在图像处理架构的领域中，并且更特别地在超高清视频处理的领域中。

背景技术

具有大图像格式和小像素间距的超高清(UHD)图像传感器正变得普遍可用于许多新产品和应用的使用中。然而，常规的视频架构通常不支持UHD传感器的带宽和定时要求。已经开发出支持UHD传感器的带宽和定时要求的新视频架构；然而，在不利用先前可用的硬件的情况下，这些新的视频架构通常从头开始开发以用于特定用途。

现有的高清(HD)视频架构通常被配置用于处理例如符合一种或多种标准格式(诸如电影和电视工程师协会(SMPTE)标准SMPTE 292M和SMPTE 424M) 的视频数据流。这些标准包括720p高清(HDTV)格式，其中视频数据被格式化为具有720条水平线和16：9宽高比的帧。SMPTE 292M标准包括例如720p 格式，其具有1280x 720像素的分辨率。

HD视频数据的常见传输格式是720p60，其中720p格式的视频数据以每秒 60帧进行传输。SMPTE 424M标准包括1080p60传输格式，其中1080p格式的数据以每秒60帧进行传输。1080p格式的视频数据有时被称为“全HD”并且具有1920x 1080像素的分辨率。

大量当前部署的图像检测系统被按照HD视频标准(诸如常用的720p标准) 来构建。720p标准系统的1280x 720像素帧，每帧约1.5兆像素。相反，UHD 图像传感器通常以5kx 5k格式输出图像帧，其每帧具有约2500万像素。因此， 720p标准系统中使用的1280x 720像素远不足以运输由UHD图像传感器生成的更大数量的像素。

各种技术已经用于结合现有的HD视频架构来处理来自UHD图像传感器的图像数据。例如，为了与HD视频架构的兼容性，通常使用各种压缩算法将UHD 视频数据在空间上或时间上进行压缩，所述压缩算法被选择为允许将数据呈现为人类观看者可感知的视频显示和图像。这些压缩算法丢失或丢弃从图像传感器输出的可能不是生成视频显示和图像所必需的一些图像数据。

在一些图像处理应用中，期望提取、分析和/或存储人类观看者可能无法感知的原始图像传感器数据。例如，原始图像传感器数据中的该附加信息可以由计算机和处理电路提取和处理。丢失或丢弃从图像传感器输出的一些图像数据的压缩算法对这些应用不适合。

用于处理来自UHD传感器的数据的其他常规技术通常涉及使用已经针对 UHD传感器的特定应用而开发的新的或专有的视频架构。这些技术成本高且效率低，这是因为它们没有利用已经在全世界部署的广泛可用的HD视频架构。

发明内容

本公开的各方面包括用于高效和无损收集UHD数据的UHD传感器数据处理装置和方法。根据本公开的一方面的传感器数据处理装置包括被耦合到处理电路的原始UHD数据输入路径和被并联耦合到处理电路的多个图像数据输出路径。一个或多个元数据输出路径与图像数据输出路径并联耦合到处理电路。

根据本公开的一方面，处理电路被配置为接收来自UHD传感器的原始UHD 数据，将原始UHD数据划分为无损分段并且将无损分段并行地引导到图像数据输出路径上。处理器电路还被配置为：生成包括编码信息的元数据，该编码信息有助于从无损分段重建原始UHD数据；并且将元数据引导到元数据输出路径上。