多通道实时高清图像传输系统及传输方法技术方案

本发明专利技术提出了一种多通道实时高清图像传输系统及传输方法。该系统包括N个相机单元和图像传输板，图像传输板包括输入接口电路、数据处理控制电路、实时时钟电路和输出接口电路，输入接口电路上设有P种M个图像信息输入端，P、N和M为正整数，且M>N；相机单元的图像信息输出端连接输入接口电路的图像信息输入端，输入接口电路输出端连接数据处理控制电路的图像信息输入端，实时时钟电路与数据处理控制电路连接，数据处理控制电路输出端连接输出接口电路，输出接口电路通过光纤通道连接至上位机。该多通道实时高清图像传输系统结构简单，可实现多个通道图像数据的串行传输，同时还可实现相机单元数量的灵活增减。

【技术实现步骤摘要】
多通道实时高清图像传输系统及传输方法
本专利技术涉及图像传输领域，具体涉及一种多通道实时高清图像传输系统及传输方法。
技术介绍
在有多个相机单元的摄像/照相系统中，需要将多台相机单元采集的数据回传至后端上位机平台再进行数据处理。在现有的系统中，采用如下一些技术解决相机采集单元与后端上位机平台的数据传输问题：相机单元分别采用一组数据电缆与上位机链接传输数据。在某些应用环境中相机单元数量众多，回传数据的电缆也相应很多，其缺点为安装调试不方便、传输距离有限、较严重的电磁辐射电磁兼容问题、成本高；相机单元为以太网接口，相机单元同时接入以太网交换机，再统一连接到上位机网络接口。受以太网交换机吞吐率以及以太网接口相机单元本身的限制，这种技术不能为高清摄像照相系统所采用，只能用于相机单元数量少，采集视频清晰度要求不高的应用环境；相机单元为USB接口，相机单元同时统一连接到PCIE-USB扩展主机，再通过PCIE有源线缆与上位机PCIE接口卡连接。其缺点为相机采集单元与PCIE-USB扩展主机电缆众多，安装调试不方便，PCIE-USB扩展主机体积大、功耗高、成本高，扩展不方便。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多通道实时高清图像传输系统及传输方法。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种多通道实时高清图像传输系统，，包括N个相机单元和图像传输板，所述图像传输板包括输入接口电路、数据处理控制电路、实时时钟电路和输出接口电路，所述输入接口电路上设有Q种M个图像信息输入端，所述Q、N和M为正整数，且M>N；所述相机单元的图像信息输出端连接所述输入接口电路的图像信息输入端，所述输入接口电路输出端连接所述数据处理控制电路的图像信息输入端，所述数据处理控制电路将N个并行相机单元的数据封装为串行数据，所述实时时钟电路与数据处理控制电路连接，为数据处理控制电路提供实时时间信息，所述数据处理控制电路输出端连接所述输出接口电路，所述输出接口电路通过光纤通道连接至上位机。该多通道实时高清图像传输系统结构简单，可实现多个通道图像数据的串行传输，同时还可实现相机单元数量的灵活增减。进一步的,所述数据处理控制电路的控制信号输出端连接所述相机单元,这实现了相机单元的集中控制。本专利技术还提出了一种基于上述多通道实时高清图像传输系统的传输方法，包括以下步骤：S1，所述图像传输板接收N个相机单元的数据流；S2，所述图像传输板逐帧解出每个相机的数据中的图像原始数据；S3，将每个相机单元的图像原始数据进行重新编码；S4，每个相机单元解码后的图像数据分别存入FIFO缓存，缓存深度为Z帧图像；S5，依次将各FIFO缓存中的对应的各相机单元的图像数据读出一帧图像的X行数据；S6，给读出的X行图像数据增加时间戳信息、标识信息、长度信息、TCP/IP帧头部信息和纠错码信息，形成数据包，其中，时间戳信息包括年月日时分秒毫秒，标识信息包括相机单元编号、行计数器，长度信息为X行图像数据字节数，每帧图像形成P个数据包，其中P＝每帧图像的总行数/X；S7，将每个相机通道的如步骤S6中所述的数据包交替间插存入FIFO缓存，缓存深度为Y个数据包；S8，用高速时钟读出FIFO缓存的数据包，并发送给上位机；S9，上位机通过光纤网卡接收数据包并将数据包中的数据恢复重组成完整的一帧图像。该传输方法采用光纤通道传输数据，传输距离显著增加，成本显著降低，电磁辐射发射以及电磁抗干扰能力显著增强，且本方法中每个相机单元的图像数据在被图像传输板接收后都会进行解码，得出每个相机的数据中的图像原始数据，这使得该方法不受接口类型的限制，且得到图像原始数据后又加入了特定标识并经过串行化等处理，相机单元的数量可以灵活增减而不影响传输系统结构。进一步的，该传输方法还包括步骤S10：将重组后的完整的一帧图像传送至后端软件处理。进一步的，所述步骤S9包括以下步骤：S9-1，上位机接收数据包，解出相机单元编号、行计数器、时间戳信息，根据相机单元编号；S9-2，确定数据包中的图像行数据归属的相机单元；S9-3，根据行计算器确定数据包中的图像行数据的顺序及起始位置；S9-4，根据时间戳确定数据包中的图像行数据的拍摄时间；S9-5，将数据包中的图像行数据组成完整的一帧图像。该方法能快速准确地将一帧图像进行还原，实现图像数据的完整准确的传输。进一步的，还包括相机控制的步骤：上位机按照指定格式通过光纤的下行通道发送控制数据包给所述图像传输板，控制数据包内容包含相机单元编号，相机寄存器地址，相机寄存器值，读写标识，方向标识之一或任意组合；所述图像传输板根据控制数据包信息，如为写操作，则将寄存器值写入相应相机单元的相应寄存器；如为读操作，则将相应相机单元的相应寄存器的值读出；所述图像传输板将读出的寄存器值加入相机单元编号、相机寄存器地址、寄存器值、TCP/IP帧头部信息、纠错码，然后通过光纤传回上位机。本方法实现了集中控制相机单元，延长了相机单元的可控制距离。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1和图2是该多通道实时高清图像传输系统的结构框图；图3是图像数据传输过程流程图；图4是上位机接收图像数据处理流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。如图1-2所示，本专利技术提供了一种多通道实时高清图像传输系统，包括N个相机单元和图像传输板，所述图像传输板包括输入接口电路、数据处理控制电路、实时时钟电路和输出接口电路，所述输入接口电路上设有Q种M个图像信息输入端，所述Q、N和M为正整数，且M>N。所述相机单元的图像信息输出端连接所述输入接口电路的图像信息输入端，所述输入接口电路输出端连接所述数据处理控制电路的图像信息输入端，所述数据处理控制电路将N个并行相机单元的数据封装为串行数据，所述实时时钟电路与数据处理控制电路连接，为数据处理控制电路提供实时时间信息，所述数据处理控制电路的控制信号输出端连接所述相机单元，所述数据处理控制电路输出端连接所述输出接口电路，所述输出接口电路通过光纤通道连接至上位机。输入接口电路为相机单元数据输入提供接口，根据相机单元的不同，可以有USB接口，以太网接口，CAMERALINK接口、LVDS接口之一或任意组合,本实施例中输入接口电路优选但不限于使用型号为DS90LV049TMT的接口芯片。实时时钟电路优选但不限于使用型号为DS12CR887-33+的芯片，为数据处理控制电路提供精确到毫秒的实时时间信息，该信息作为时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道实时高清图像传输系统，其特征在于，，包括N个相机单元和图像传输板，所述图像传输板包括输入接口电路、数据处理控制电路、实时时钟电路和输出接口电路，所述输入接口电路上设有Q种M个图像信息输入端，所述Q、N和M为正整数，且M>N；所述相机单元的图像信息输出端连接所述输入接口电路的图像信息输入端，所述输入接口电路输出端连接所述数据处理控制电路的图像信息输入端，所述数据处理控制电路将N个并行相机单元的数据封装为串行数据，所述实时时钟电路与数据处理控制电路连接，为数据处理控制电路提供实时时间信息，所述数据处理控制电路输出端连接所述输出接口电路，所述输出接口电路通过光纤通道连接至上位机。

【技术特征摘要】
1.一种多通道实时高清图像传输系统，其特征在于，，包括N个相机单元和图像传输板，所述图像传输板包括输入接口电路、数据处理控制电路、实时时钟电路和输出接口电路，所述输入接口电路上设有Q种M个图像信息输入端，所述Q、N和M为正整数，且M>N；所述相机单元的图像信息输出端连接所述输入接口电路的图像信息输入端，所述输入接口电路输出端连接所述数据处理控制电路的图像信息输入端，所述数据处理控制电路将N个并行相机单元的数据封装为串行数据，所述实时时钟电路与数据处理控制电路连接，为数据处理控制电路提供实时时间信息，所述数据处理控制电路输出端连接所述输出接口电路，所述输出接口电路通过光纤通道连接至上位机。2.根据权利要求1所述的多通道实时高清图像传输系统，其特征在于，所述数据处理控制电路的控制信号输出端连接所述相机单元。3.一种基于权利要求1或2所述多通道实时高清图像传输系统的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，所述图像传输板接收N个相机单元的数据流；S2，所述图像传输板逐帧解出每个相机的数据中的图像原始数据；S3，将每个相机单元的图像原始数据进行重新编码；S4，每个相机单元解码后的图像数据分别存入FIFO缓存，缓存深度为Z帧图像；S5，依次将各FIFO缓存中的对应的各相机单元的图像数据读出一帧图像的X行数据；S6，给读出的X行图像数据增加时间戳信息、标识信息、长度信息、TCP/IP帧头部信息和纠错码信息，形成数据包，其中，时间戳信息包括年月日时分秒毫秒，标识信息包括相机单元编号、行...

【专利技术属性】
技术研发人员：武同，苏力，李祥，赵波，邹泽亚，
申请(专利权)人：成都希格玛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51