[发明专利]一种高清视频双核跟踪装置及其方法

说明书

本发明属于嵌入式计算机视频处理技术领域，特别是涉及一种高清视频双核跟踪装置及其方法，用于一路高清视频的目标跟踪。相对于传统标清视频来说，高清视频的高分辨率和高帧率带来了更大的数据量，导致视频处理复杂度大幅增加。针对高清视频跟踪中数据量大，视频跟踪处理难度大的困难，本发明提出的高清视频双核跟踪装置，其独有的双核处理机制，改善了高清视频跟踪效率，提高了高清视频跟踪的性能。

技术领域：

本发明属于嵌入式计算机视频处理技术领域，特别是涉及一种高清视频双核跟踪装置技术。

背景技术：

高清数字视频因为其分辨率高、帧率高等优点，近年来被广泛使用于视频监控、视频跟踪等领域。相对于标清视频来说，高清视频的高分辨率和高帧率带来了更大的数据量，导致视频处理复杂度大幅增加。

传统高清视频跟踪装置主要是基于单核DSP的视频处理器平台，然而由于其处理能力有限，跟踪效果不甚理想，因此限制其大规模应用。

针对高清视频跟踪中数据量大，视频跟踪处理难度大的困难，本发明提出的高清视频双核跟踪装置，其独有的双核处理机制，改善了高清视频跟踪效率，提高了高清视频跟踪的性能。

发明内容：

本发明提出一种高清视频双核跟踪装置，包括一个DVI视频解码器、一个FPGA、一个双核DSP以及一个DDR3存储器，其中，

一个DVI视频解码器，该DVI视频解码器用于将DVI高清视频转换为RGB数字视频；

一个FPGA，用于接收RGB数字视频，将该RGB数字视频转换为YUV数字视频，将YUV数字视频通过RapidIO接口打包发送给双核DSP；

一个双核DSP，用于接收YUV数字视频，在双核DSP中进行跟踪算法的处理，输出跟踪结果；

一个DDR3存储器，用于缓存待处理和正在处理的视频数据。

一种高清视频双核跟踪方法，包括以下步骤：

第1步，DVI高清视频送入DVI视频解码器，该DVI视频解码器将DVI高清视频转换为RGB数字视频，该视频送入FPGA中；

第2步，在FPGA中对RGB数字视频进行有效视频提取和格式转换，转换为4:2:0的YUV数字视频，将YUV数字视频通过RapidIO接口发送给双核DSP；

第3步，双核DSP将YUV数字视频存储至DDR3存储器中；

第4步，双核DSP从外部串口接收命令，从命令中提取出目标位置信息，根据目标位置信息提取对应目标模板A1，该目标模板大小为40×40像素，双核DSP将此模板A1存储至内部存储器L2SRAM中，并且同时记录目标位置信息在L2SRAM中；

第5步，新一帧视频通过上述1、2、3步骤存储至DDR3存储器中，双核DSP在目标位置周边80×80像素大小范围内搜索遍历。搜索遍历的方法为：

a)将(1，1)，(40，1)，(1，40)，(40，40)坐标位置所包含矩形区域B1提取至L2SRAM中；

b)将上述矩形区域B1与第4步中提取的目标模板A1进行归一化互相关运算，计算其归一化互相关系数，如果该系数大于90％，则存储该系数以及该矩形区域位置；

c)将a)中矩形区域B1向右平移一个像素，提取出矩形区域B2，计算目标模板A1和矩形区域B2的归一化互相关系数，如果该系数大于B1，则用区域B2和B2的位置信息替代B1和B1的位置信息；

d)按照从上到下，从左到右的顺序依次遍历所有像素，找出使归一化互相关系数最大的矩形区域，将其位置通过串口输出。