[发明专利]一种多指针内存访问方法以及视频帧率转换装置

说明书

本发明公开了一种多指针内存访问方法及视频帧率转换装置，所述视频帧率转换装置包括视频采集模块、视频叠加模块、视频压缩模块、视频输出模块、仲裁模块和外部存储模块视频采集模块用于采集吊舱摄像头数据；视频叠加模块用于叠加显示字符，辅助显示与实时监测；视频压缩模块用于将完成字符叠加后的数据进行数据压缩；视频输出模块用于将完成字符叠加后的数据进行短距离有线输出；仲裁模块用于对视频采集模块、视频叠加模块、视频压缩模块和视频输出模块下达指令。本发明的优势在于不仅节省了内存空间，更保证了视频后端播放的实时性。

技术领域

本发明属于视频处理领域，尤其涉及一种多指针内存访问方法及视频帧率转换装置。

背景技术

随着世界科技的进步，计算机技术日新月异，信息化和自动化时代已经到来，无人机飞机就是新科技下的产儿。无人机由于其体积小，航程远以及无人驾驶等优势，被广泛应用于侦察，干扰，战场目标摧毁等。

光电吊舱技术及其吊舱是是无人机侦察的核心装备，它填补了专有有人驾驶飞机战术侦察角色。为此各个国家正在大力开发各种用途的广电吊舱。光电吊舱可广泛用于陆地，海上，空中，和空间的侦察中。

在光电吊舱设备中视频处理模块是设备的核心模块。它通常需要将吊舱搭载的多路传感器数据如，可见光成像设备、红外成像设备等探测到的数据经过吊舱核心处理模块(如FPGA)采集进行一系列处理然后编码输出。常见的处理包括传感器数据采集、字符叠加、自动跟踪处理、H264压缩无线图传、短距离调试显示终端。由于吊舱通常要求体积小重量轻所以处理单元通常采用FPGA搭载高速DDR3/DDR4内存完成数据的缓存和处理。内存共享与处理机制是完成图像稳定传输与处理的关键技术。

然而各种处理模块处理速度的不一致，如传感器输入数据有不同的分辨率(1920x1080,720x576i,1280x720等)以及不同的刷新率(25hz,30hz,50hz,60hz)。自动跟踪根据算法的复杂度存在不同的处理速度，显示设备以及无线图传的带宽限制导致输出也存在不同的刷新率。不同的刷新率不同的处理速度下如何保证每个模块访问数据的完整性是目前有待解决的关键问题。

目前常用的处理技术方法如下:

(1)处理不同刷新率通常采用帧率上下转换，上转换指即低帧率模式转高帧率模式算出帧率差之间的时间戳采用固定时间去重复不同的输入帧。下转换指高帧率模式转低帧率模式算出帧率差之间的时间戳采用固定时间去丢弃不同的输入帧。这种方法存在非灵活操作需要在处理前段判断输入输出的帧率各属于何种模式以便采用不同的方法。

(2)处理各个模块访问的内存单元的完整性可采取拷贝数据至私有空间的方法，但是拷贝数据需要消耗大量的处理器时间和内存带宽，同时带来额外的延时。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提出一种基于FPGA的多指针共享内存的仲裁方法与机制，同时提供了一种视频处理领域视频帧率转换的技术。

一种视频帧率转换装置，包括视频采集模块、视频叠加模块、视频压缩模块、视频输出模块、仲裁模块和外部存储模块；

视频采集模块用于采集吊舱摄像头数据，常见的为可见光摄像头、红外摄像头数据，采集的数据分辨率和帧率可变；

视频叠加模块用于叠加显示字符，辅助显示与实时监测，需要操作的内存空间为刚采集缓存的数据；

视频压缩模块用于将完成字符叠加后的数据进行数据压缩，数据压缩后进行无线数据图传；

视频输出模块用于将完成字符叠加后的数据进行短距离有线输出；由于显示器支持的刷新率往往比较固定且保证不了同前段视频采集模块采集的数据同频同步，所以视频采集模块和视频输出模块之间存在着帧率转换。