[發(fā)明專(zhuān)利]一種多指針內(nèi)存訪問(wèn)方法以及視頻幀率轉(zhuǎn)換裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010317772.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111479166A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮮燚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都國(guó)翼電子技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N21/4402
• 分類(lèi)號(hào): H04N21/4402;H04N19/85;G06F12/0802
• 代理公司: 成都金英專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明公開(kāi)了一種多指針內(nèi)存訪問(wèn)方法及視頻幀率轉(zhuǎn)換裝置，所述視頻幀率轉(zhuǎn)換裝置包括視頻采集模塊、視頻疊加模塊、視頻壓縮模塊、視頻輸出模塊、仲裁模塊和外部存儲(chǔ)模塊視頻采集模塊用于采集吊艙攝像頭數(shù)據(jù)；視頻疊加模塊用于疊加顯示字符，輔助顯示與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；視頻壓縮模塊用于將完成字符疊加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮；視頻輸出模塊用于將完成字符疊加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行短距離有線輸出；仲裁模塊用于對(duì)視頻采集模塊、視頻疊加模塊、視頻壓縮模塊和視頻輸出模塊下達(dá)指令。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于不僅節(jié)省了內(nèi)存空間，更保證了視頻后端播放的實(shí)時(shí)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻處理領(lǐng)域，尤其涉及一種多指針內(nèi)存訪問(wèn)方法及視頻幀率轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

隨著世界科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異，信息化和自動(dòng)化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，無(wú)人機(jī)飛機(jī)就是新科技下的產(chǎn)兒。無(wú)人機(jī)由于其體積小，航程遠(yuǎn)以及無(wú)人駕駛等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于偵察，干擾，戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)摧毀等。

光電吊艙技術(shù)及其吊艙是是無(wú)人機(jī)偵察的核心裝備，它填補(bǔ)了專(zhuān)有有人駕駛飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)偵察角色。為此各個(gè)國(guó)家正在大力開(kāi)發(fā)各種用途的廣電吊艙。光電吊艙可廣泛用于陸地，海上，空中，和空間的偵察中。

在光電吊艙設(shè)備中視頻處理模塊是設(shè)備的核心模塊。它通常需要將吊艙搭載的多路傳感器數(shù)據(jù)如，可見(jiàn)光成像設(shè)備、紅外成像設(shè)備等探測(cè)到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)吊艙核心處理模塊(如FPGA)采集進(jìn)行一系列處理然后編碼輸出。常見(jiàn)的處理包括傳感器數(shù)據(jù)采集、字符疊加、自動(dòng)跟蹤處理、H264壓縮無(wú)線圖傳、短距離調(diào)試顯示終端。由于吊艙通常要求體積小重量輕所以處理單元通常采用FPGA搭載高速DDR3/DDR4內(nèi)存完成數(shù)據(jù)的緩存和處理。內(nèi)存共享與處理機(jī)制是完成圖像穩(wěn)定傳輸與處理的關(guān)鍵技術(shù)。

然而各種處理模塊處理速度的不一致，如傳感器輸入數(shù)據(jù)有不同的分辨率(1920x1080,720x576i,1280x720等)以及不同的刷新率(25hz,30hz,50hz,60hz)。自動(dòng)跟蹤根據(jù)算法的復(fù)雜度存在不同的處理速度，顯示設(shè)備以及無(wú)線圖傳的帶寬限制導(dǎo)致輸出也存在不同的刷新率。不同的刷新率不同的處理速度下如何保證每個(gè)模塊訪問(wèn)數(shù)據(jù)的完整性是目前有待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

目前常用的處理技術(shù)方法如下:

(1)處理不同刷新率通常采用幀率上下轉(zhuǎn)換，上轉(zhuǎn)換指即低幀率模式轉(zhuǎn)高幀率模式算出幀率差之間的時(shí)間戳采用固定時(shí)間去重復(fù)不同的輸入幀。下轉(zhuǎn)換指高幀率模式轉(zhuǎn)低幀率模式算出幀率差之間的時(shí)間戳采用固定時(shí)間去丟棄不同的輸入幀。這種方法存在非靈活操作需要在處理前段判斷輸入輸出的幀率各屬于何種模式以便采用不同的方法。

(2)處理各個(gè)模塊訪問(wèn)的內(nèi)存單元的完整性可采取拷貝數(shù)據(jù)至私有空間的方法，但是拷貝數(shù)據(jù)需要消耗大量的處理器時(shí)間和內(nèi)存帶寬，同時(shí)帶來(lái)額外的延時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于FPGA的多指針共享內(nèi)存的仲裁方法與機(jī)制，同時(shí)提供了一種視頻處理領(lǐng)域視頻幀率轉(zhuǎn)換的技術(shù)。

一種視頻幀率轉(zhuǎn)換裝置，包括視頻采集模塊、視頻疊加模塊、視頻壓縮模塊、視頻輸出模塊、仲裁模塊和外部存儲(chǔ)模塊；

視頻采集模塊用于采集吊艙攝像頭數(shù)據(jù)，常見(jiàn)的為可見(jiàn)光攝像頭、紅外攝像頭數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)分辨率和幀率可變；

視頻疊加模塊用于疊加顯示字符，輔助顯示與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需要操作的內(nèi)存空間為剛采集緩存的數(shù)據(jù)；

視頻壓縮模塊用于將完成字符疊加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)壓縮后進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)圖傳；

視頻輸出模塊用于將完成字符疊加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行短距離有線輸出；由于顯示器支持的刷新率往往比較固定且保證不了同前段視頻采集模塊采集的數(shù)據(jù)同頻同步，所以視頻采集模塊和視頻輸出模塊之間存在著幀率轉(zhuǎn)換。