[發明專利]一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統及方法

在審

• 申請號: 202210586639.7
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115037950A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 洪裔欣;嚴榮慧;艾天文;孫丹;宋興華
• 申請（專利權）人: 蘇州城市學院
• 主分類號: H04N19/85
• 分類號: H04N19/85;H04N19/42;G06F15/163
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 張田

1.一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統，其特征在于：包括多模式視頻編碼模塊以及多源視頻清晰化處理模塊，所述多模式視頻編碼模塊包括用戶控制信息和多模式視頻數據獲取功能模塊、視頻編碼功能模塊以及壓縮碼流輸出功能模塊，所述用戶控制信息和多模式視頻數據功能模塊獲取用戶命令，并根據用戶命令對不同模式的視頻進行采集和預處理，不同的視頻模式包括標清可見光視頻、高清數字視頻以及紅外視頻，視頻預處理將輸入的視頻數據重新組織，轉換為DSP上編碼算法需要的格式，所述視頻編碼功能模塊在DSP端運行編碼算法，對視頻處理之后的格式化數據進行編碼，并將壓縮碼流存儲在約定的緩沖區中，所述壓縮碼流輸出功能模塊將DSP端編碼后的壓縮碼流輸出到機載數傳設備，且DSP芯片與FPGA芯片的傳輸接口采用DSP芯片集成的EMIF接口，所述多源視頻清晰化處理模塊將外部攝像頭采集到的視頻數據進行增強，并將增強后的視頻數據輸出，以供屏幕顯示和視頻分析壓縮版使用，且所述多模式視頻編碼模塊以及多源視頻清晰化處理模塊的架構皆由NVIDIA提供支持。

2.根據權利要求1所述的一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統，其特征在于：DSP為主處理器，采用兩片DSP協同處理，FPGA為協處理器。

3.根據權利要求1所述的一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統，其特征在于：所述視頻編碼功能模塊的實現由FPGA與DSP及其外圍存儲器、視頻采集芯片、時鐘模塊、控制模塊共同完成，其處理流程包括以下步驟：

S1、系統接受外部接口傳入的控制命令進行解析，如果是數字視頻，則視頻數據通過CameraLink接口進入系統的FPPA芯片，如果是模擬視頻，則視頻數據通過SAA7115視頻模數轉換芯片進入FPGA；

S2、FPGA對視頻數據進行采集和預處理，并通過SRIO將預處理后的視頻通過SRIO傳入DSP；

S3、DSP為HEVC壓縮編碼提供硬件處理平臺，以實現機載視頻圖像的實時處理；

S4、經壓縮后的視頻碼流通過DSP的EMIF接口回傳給FPGA，并通過LVDS線纜輸出。

4.根據權利要求1所述的一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統，其特征在于：所述多源視頻清晰化處理系統包括視頻有效數據和控制信息獲取模塊、視頻數據清晰化處理模塊以及增強后視頻輸出模塊，所述視頻有效數據和控制信息獲取模塊包括對多源標清可見光視頻的采集和預處理以及控制信息的獲取，其中多源視頻的采集和預處理將從攝像頭采集到的多源模擬視頻通過SMA接口傳輸到視頻數轉換芯片，并將采集到的視頻數據進行預處理后實時為視頻增強算法提供格式化的視頻圖像，控制信息獲取需要解析用戶命令并按照用戶命令從多源視頻中選出一源視頻進行預處理，所述視頻數據數據清晰化處理模塊解析用戶命令，對選出的一源視頻根據用戶需求進行視頻區隔行、視頻穩定、視頻去霧、陰天雨天視頻增強以及夜間視頻增強處理，所述增強后視頻輸出模塊接收來自FPGA的多源數字視頻數據，每源視頻數模轉換后分配為一對相同視頻輸出。

5.根據權利要求4所述的一種面向NVIDIA架構的多源視頻解析系統，其特征在于：所述多源視頻清晰化處理系統的處理流程包括以下步驟：

S1、接收用戶命令，主機通過RS232串口將用戶命令傳輸到FPGA芯片，FPGA芯片接收命令，并對用戶命令進行解析，用戶命令包括控制視切芯片從多源視頻中選出一源視頻進行處理，同時還要控制視頻增強模式的選擇；

S2、根據用戶命令選出的一源視頻經過TVP5158模數轉換芯片，將其轉換成標準格式的數據傳入FPGA芯片，FPGA芯片對一源視頻進行預處理，并通過SRIO通路，將視頻傳入DSP芯片的DDR3存儲區；

S3、每個DSP芯片處理一源視頻，根據用戶需求，對視頻進行清晰化處理，包括視頻去隔行、視頻穩定、視頻去霧、陰天雨天視頻增強以及夜間視頻增強處理；

S4、DSP將處理后的視頻存入DDR3的約定存儲區，并通知FPGA讀取處理后視頻數據，FPGA芯片將讀取后的視頻數據取回后傳入其內部的數模轉換模塊；

S5、FPGA芯片內部的數模轉換模塊將處理后的視頻數據組織成標準格式并輸出到SAF7129芯片，該芯片將處理后的視頻數據最終轉換為模擬視頻并通過SMA接口輸出到顯示器。