[实用新型]带有多路视频监控的人机界面系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机界面系统，特别涉及带有视频监控的人机界面系统。

背景技术

目前市场上还未发现其它厂商将多路视频模块嵌入到嵌入式通用人机界面系统中的产品。目前市场上有使用带触控操作的工控计算机加视频采集卡的系统，该方案类似专用的监控系统，视频部分采用高速DSP(数字信号处理器)或ASIC(专用集成电路)，通过PCI或PCIE总线与工控计算机相连，高昂的成本、较大的体积以及发热量大等先天条件限制了其在工业现场的大量运用。

另外，也有一些系统配设了专门的视频合成模块来实现在人机界面上的多路视频监控，其基本原理仍然是靠自身配备高性能DSP或ASIC来实现。但这种以专用DSP芯片为视频模块的技术同样成本很高，参数更改也很麻烦，同时安装、使用都非常不便。现有技术的系统框如图1所示。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型设计一种带有视频监控的人机界面系统，成本低且安装、操作方便。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有视频监控的人机界面系统，包括系统处理单元(CPU)，用于运行操作系统和运用软件；图形处理单元(GPU)，用于对视频图像和组态画面进行合成处理；其不同之处在于，还包括与图形处理单元(GPU)连接的图像处理单元，用于完成多路视频数据的合成及个性化操作；图像处理单元与系统处理单元之间还以I2C方式连接，以接受系统处理单元(CPU)的指令完成各种功能。

为进一步实现上述技术目的，还包括与图形处理单元(GPU)相连的显示单元，即液晶显示模块。

作为对上述技术方案的改进，所述系统处理单元(CPU)使用主频400MHz、兼容ARM指令集的一个片上系统(SOC)。

作为对上述技术方案的改进，所述图像处理单元采用具有四通道高品质视频解码的芯片，其内部集成4路10位模数转换器(ADC)。

本实用新型通过将视频模块集成到系统主板上，无需专门的DSP或ASIC来控制调整，而由系统处理单元通过板级总线直接发送指令到视频模块，实时更改参数，以实现普通嵌入式人机界面产品具备多达4路的视频实时监控功能，并且用户能根据需要实时调整视频的显示状态。

附图说明

图1是现有技术的系统框图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是本实用新型优选实施例的方案布置图；

图4是本实用新型优选实施例的线路简图；

图5是本实用新型优选实施例的视频数据输入线路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型所述带有视频监控的人机界面系统，如图2所示，包括系统处理单元，用于运行操作系统和运用软件；图形处理单元(GPU)，用于对视频图像和组态画面进行合成处理；与图形处理单元(GPU)连接的图像处理单元，用于完成多路视频数据的合成及个性化操作；同时图像处理单元与系统处理单元以I2C方式连接，以接受系统处理单元的指令完成各种功能；以及与图形处理单元(GPU)的显示单元，即液晶显示模块。

如图3所示，是本实用新型优选实施例的方案布置图。该方案以U4、U5、U7、U8部分为核心，辅助以U1、U2、U3、U6部分来实现本实用新型的目的。

具体的，U4是本方案中的系统处理单元(CPU)，使用兼容ARM指令集的Xscale架构，主频400MHz，用于运行操作系统和运用软件。由于本系统采用开源Linux操作系统，使用自主开发的GUI软件，这对CPU性能有一定的要求。

U1是SRAM，主要用于存储用户配方数据，掉电后由后备电源供电，保证里面数据不丢失。

U2是SDRAM，平时主程序的运行均在这里。

U3系统存储器，主要用于存放着系统bootloader、Linux内核、GUI以及各种驱动程序。

U5是图形处理器，其主要作用是对显示图形作硬件上的加速变换，处理U8输入的视频信号，并将视频信号叠加到原始画面上，其本身的寄存器空间、显存空间映射到U4的存储空间上，同时也能作为协处理器工作。它与主CPU之间通过32位数据线，25位地址线连接，U4可以读写U5内部所有寄存器及存储空间。同时U5还自带一个LCD控制器。

U6是系统显存，主要用于存放显示数据，包括画面底层数据和视频数据。

U7视频图像存储器，主要用于存放处理过程中的视频图像。