[发明专利]一种基于高速数据交换的多源图像共享系统

权利要求书

1.一种基于高速数据交换的多源图像共享系统，其特征在于，包括采集器、处理器、SRIO交换板，所述采集器、处理器和SRIO交换板通过6UVPX背板连接；

所述采集器并发支持8路HD-SDI和4路PAL同时采集，根据应用需求，能够配置系统数据共享方式为主动或者被动；所述采集器采用FPGA加专用解码芯片的方式搭建，SRIO传输上采用底层FPGA封装完备的IPCore实现，对外接口为一套Avalon的Mast和Slave数据总线，数据传输过程中的数据时序需与Avalon接口时序相匹配；

采集器在采集数据时，先通过SDI解码芯片或PAL解码芯片将外部输入的信号解码为并行数字信号，由FPGA芯片将数字信号通过主动的方式送至SRIO交换板，SRIO交换板根据配置信息再将数据转发至指定的目的ID和地址空间；或者以被动的方式将视频数据存放在本地寄存器地址空间，再以门铃的方式通知对方；

根据系统需求配置单个或两个以上处理器，所述处理器采用FPGA加海思3559芯片的方式搭建，SRIO数据交换上以FPGA封装完备的IPCore进行收发，最终的数据处理在海思3559芯片中实现；处理器提供视频数据共享的传输机制，能够接收数据也能够对外发送数据；

所述SRIO交换板的连接方式设置为单播或组播；SRIO交换板以交换芯片CPS1848为核心构建SRIO互联体系，交换芯片CPS1848提供256个缓存可存储设备路由表，通过配置SRIO交换板的路由器来实现数据包分组交换的方式；

所述系统通过执行如下步骤完成多源图像共享：

步骤1，系统开机上电，SRIO交换板、采集器和处理器上电初始化；

步骤2，配置SRIO交换板路由器，配置采集器数据共享方式；

步骤3，控制采集器开启视频采集工作；

步骤4，采集器先发送一帧帧头数据，用来描述通道视频源信号的参数以及通道的状态，发送完一帧帧头数据后，发送一个门铃消息；

步骤5，采集器根据配置，结合事先商定的通信协议，将单帧视频切分为(Tw×Th)×2/256个数据包，其中Tw是图像的宽，Th是图像的高，每个数据包256字节，最后以包为单位存放在本地寄存器空间或者发送至指定的ID和端口号；寄存器地址的取值根据数据包数的增加逐步累加，直至一帧图像的结束；每发送完一帧图像数据，发送一个门铃消息；

步骤6，采集器不断以一帧帧头加一帧图像数据的方式循环传输数据；

步骤7，接收视频数据；处理器收到门铃信息后，先解析门铃的数据内容，再根据门铃的信息及视频传输方式去本地或者采集器指定的地址空间读取视频数据；

步骤8，当采集器接收到采集停止指令后，采集器停止发送数据，处理器停止接收数据；当采集器接收到新的发送指令后，采集器解析命令字的内容，回到步骤3，重新进行数据的采集和发送；数据共享过程中，采集器、交换板及处理器均时刻监视链路的状态，当链路终断或发生异常，采集器和处理器端启动自检和自复位功能；

步骤9，控制指令交互，采用与视频共享相同的方式进行控制指令的交互。