一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种非标准格式3G‑SDI图像的检测方法，实现了对非标准格式3G‑SDI图像的全分辨率以及帧频的检测，从而实现了对发送端的数据源的正确性以及数据在传输过程是否存在丢帧等问题提供了有效的评价方法。该方法包括以下三种检测模式：模式一：图像的全分辨率检测；模式二：图像帧频检测；模式三：图像显示效果检测。

A detection method of 3g-sdi image in non-standard format

The invention discloses a non-standard format 3G \u2011 SDI image detection method, which realizes the detection of the full resolution and frame rate of the non-standard format 3G \u2011 SDI image, so as to provide an effective evaluation method for the correctness of the data source at the sending end and whether there is frame loss in the data transmission process. The method includes three detection modes: mode 1: full resolution detection of image; mode 2: frame rate detection; mode 3: image display effect detection.

【技术实现步骤摘要】
一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法
本专利技术属于信息数据传输
，具体涉及一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法。
技术介绍
串行数字接口(SerialDigitalInterface,SDI)用于传送串行数字视频信号(SerialDigitalInterfacevideosignal，SDI信号)，实现电影和广播电视的数字化。近年来，为了满足高清晰度、高分辨率的视频传输需求，SDI信号传输速率不断增加，由270Mbit/s，1.485Gbit/s，2.970Gbit/s等，对于标准SDI视频传输可以用采集卡输到显示器观看视频和视频相关参数(分辨率，帧频等)，但是对于非标准格式SDI信号传输显示，市场上采集卡就无法正确观看到视频和相关参数。中国专利，公告号为CN109495707A，公开了一种“一种高速视频采集传输系统及方法”，该系统包括发送端和接收端两部分，发送端将非标准格式高速图像通过映射规则从双3G-SDI接口输出，接收端通过双3G-SDI接口接收后通过解映射规则将非标准格式高速图像恢复出来，上述专利技术不足在于该方法无法实现对非标准格式3G-SDI图像的图像分辨率以及图像帧频进行检测，从而无法得知发送端的数据源的正确性，同时也无法得知数据在传输过程是否存在丢帧等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供了一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法，实现了对非标准格式3G-SDI图像的全分辨率以及帧频的检测，从而实现了对发送端的数据源的正确性以及数据在传输过程是否存在丢帧等问题提供了有效的评价方法。为了实现本专利技术的目的，本专利技术的具体技术方案是：本专利技术提供了一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法，包括以下检测模式：模式一：图像的全分辨率检测(1)建立非标准格式3G-SDI图像数据2048*2025*8bit*1fps与标准格式图像数据1920*A*16bit*Bfps的关系；具体关系式为：2048*2025*8bit*1fps＝1920*A*16bit*Bfps；其中，A和B均为正整数，且A*B＝1080，B≤50；(2)将两个接收端的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；(3)FPGA利用步骤(1)建立的非标准格式3G-SDI图像数据和标准格式图像数据之间的关系对初始图像数据进行处理并发送至上位机；(3.1)FPGA检测初始图像数据中的帧使能为上升沿时，FPGA中的帧计数器开始计数，每计数B-1帧后清零，再次从0计数；(3.2)FPGA检测初始图像数据中的行使能为上升沿时，FPGA中的行计数器开始计数，每计数1079行后清零，再次从0计数；(3.3)FPGA将初始图像数据第1帧的1～A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，第2帧A+1～2A行图像数据输出至千兆以太网发送模块，第3帧的2A+1～3A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，以此类图将第B帧(B-1)A+1～B*A行图像数据发送至千兆以太网发送模块；(3.4)千兆以太网发送模块将每一帧图像数据通过以太网UDP协议将每一帧的每一行图像数据以1920*16bit的图片格式包发送到上位机；(4)当上位机将B帧图像数据的图片格式包全部接收后，形成一幅完整的显示图片，通过上位机的图片属性功能观察显示图片是否为2048*2025分辨率，从而实现标准协议下的非标准格式图像数据的全分辨率检测；模式二：图像帧频检测(1)将两个接收端的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；(2)FPGA开辟一个新的寄存器mema，地址0～1023，位宽[15:0]；(3)FPGA检测到初始图像数据中的数据帧为高电平时，且行使能也为高电平时，FPGA中的行计数器从0开始计数；(4)FPGA中的行计数器计到该行的第1024像素后，行计数器清零，FPGA产生标志行使能信号flag_new_line置1，每计数1024个像素，flag_new_line翻转一次；(5)当flag_new_line为低时候将初始图像数据写入mema，flag_new_line为高时候，读出mema中的图像数据，同时每1024个像素恢复出图像行使能信号line_new；(6)FPGA在行使能信号line_new为高电平期间内计数，并提取行使能信号line_new中间的256个像素，同时FPGA对行使能信号line_new上升沿计数，对计数结果取中间506行；(7)读取步骤6中行使能信号line_new中间的256个像素对应的步骤5中mema的图像数据，从而得到一幅裁剪后的图像数据；(8)将裁剪后图像数据发送至千兆以太网发送模块；(9)千兆以太网发送模块对裁剪后图像数据每一帧的帧频计数，并将统计的帧频数以及裁剪后图像数据发送到上位机；(10)上位机接收裁剪后图像数据，并实时显示裁剪后图像，同时上位机将1秒内读取的帧频数进行显示，从而达到标准协议下的非标准格式图像数据帧频的检测。进一步地，上述方法还包括模式三：图像显示效果检测(1)将两个接收端的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；(2)FPGA开辟一个新的寄存器mema，地址0～1023，位宽[15:0]；(3)FPGA检测初始图像数据帧使能上升沿，FPGA中的帧计数器每计数49帧清零后，再次从0开始计数，随机选取5帧产生帧使能信号sdi_VS_flag，且帧使能信号sdi_VS_flag在高电平期间有效；(4)FPGA检测到初始图像数据中的数据帧为高电平时，且行使能也为高电平时，FPGA中的行计数器从0开始计数；(5)FPGA中的行计数器计到该行的第1024个像素后，行计数器清零，FPGA产生标志行使能信号flag_new_line置1，每计数1024个像素，flag_new_line翻转一次；(6)当flag_new_line为低时候将初始图像数据写入mema，flag_new_line为高时候，读出mema中的图像数据，同时每1024个像素恢复出图像行使能信号line_new；(7)FPGA在行使能信号line_new为高电平期间内计数，并提取行使能信号line_new中间的512个像素，同时FPGA对行使能信号line_new上升沿计数，对计数结果取中间1012行；(8)读取步骤7中行使能信号line_new中间的512个像素对应的步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法，其特征在于，包括以下检测模式：/n模式一：图像的全分辨率检测/n(1)建立非标准格式3G-SDI图像数据2048*2025*8bit*1fps与标准格式图像数据1920*A*16bit*Bfps的关系；/n具体关系式为：/n2048*2025*8bit*1fps＝1920*A*16bit*Bfps；/n其中，A和B均为正整数，且A*B＝1080，B≤50；/n(2)将两个SDI接收端接收到的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；/n(3)FPGA利用步骤(1)建立的非标准格式3G-SDI图像数据和标准格式图像数据之间的关系对初始图像数据进行处理并发送至上位机；/n(3.1)FPGA检测初始图像数据中的帧使能为上升沿时，FPGA中的帧计数器开始计数，每计数B-1帧后清零，再次从0计数；/n(3.2)FPGA检测初始图像数据中的行使能为上升沿时，FPGA中的行计数器开始计数，每计数1079行后清零，再次从0计数；/n(3.3)FPGA将初始图像数据第1帧的1～A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，第2帧A+1～2A行图像数据输出至千兆以太网发送模块，第3帧的2A+1～3A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，以此类图将第B帧(B-1)A+1～B*A行图像数据发送至千兆以太网发送模块；/n(3.4)千兆以太网发送模块将每一帧图像数据通过以太网UDP协议将每一帧的每一行图像数据以1920*16bit的图片格式包发送到上位机；/n(4)当上位机将B帧图像数据的图片格式包全部接收后，形成一幅完整的显示图片，通过上位机的图片属性功能观察显示图片是否为2048*2025分辨率，从而实现标准协议下的非标准格式图像数据的全分辨率检测；/n模式二：图像帧频检测/n(1)将两个接收端的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；/n(2)FPGA开辟一个新的寄存器mema，地址0～1023，位宽[15:0]；/n(3)FPGA检测到初始图像数据中的数据帧为高电平时，且行使能也为高电平时，FPGA中的行计数器从0开始计数；/n(4)FPGA中的行计数器计到该行的第1024像素后，行计数器清零，FPGA产生标志行使能信号flag_new_line置1，每计数1024个像素，flag_new_line翻转一次；/n(5)当flag_new_line为低时候将初始图像数据写入mema，flag_new_line为高时候，读出mema中的图像数据，同时每1024个像素恢复出图像行使能信号line_new；/n(6)FPGA在行使能信号line_new为高电平期间内计数，并提取行使能信号line_new中间的256个像素，同时FPGA对行使能信号line_new上升沿计数，对计数结果取中间506行；/n(7)读取步骤6中行使能信号line_new中间的256个像素对应的步骤5中mema的图像数据，从而得到一幅裁剪后的图像数据；/n(8)将裁剪后图像数据发送至千兆以太网发送模块；/n(9)千兆以太网发送模块对裁剪后图像数据每一帧的帧频计数，并将统计的帧频数以及裁剪后图像数据发送到上位机；/n(10)上位机接收裁剪后图像数据，并实时显示裁剪后图像，同时上位机将1秒内读取的帧频数进行显示，从而达到标准协议下的非标准格式图像数据帧频的检测。/n...

【技术特征摘要】
1.一种非标准格式3G-SDI图像的检测方法，其特征在于，包括以下检测模式：
模式一：图像的全分辨率检测
(1)建立非标准格式3G-SDI图像数据2048*2025*8bit*1fps与标准格式图像数据1920*A*16bit*Bfps的关系；
具体关系式为：
2048*2025*8bit*1fps＝1920*A*16bit*Bfps；
其中，A和B均为正整数，且A*B＝1080，B≤50；
(2)将两个SDI接收端接收到的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；
(3)FPGA利用步骤(1)建立的非标准格式3G-SDI图像数据和标准格式图像数据之间的关系对初始图像数据进行处理并发送至上位机；
(3.1)FPGA检测初始图像数据中的帧使能为上升沿时，FPGA中的帧计数器开始计数，每计数B-1帧后清零，再次从0计数；
(3.2)FPGA检测初始图像数据中的行使能为上升沿时，FPGA中的行计数器开始计数，每计数1079行后清零，再次从0计数；
(3.3)FPGA将初始图像数据第1帧的1～A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，第2帧A+1～2A行图像数据输出至千兆以太网发送模块，第3帧的2A+1～3A行图像数据发送至千兆以太网发送模块，以此类图将第B帧(B-1)A+1～B*A行图像数据发送至千兆以太网发送模块；
(3.4)千兆以太网发送模块将每一帧图像数据通过以太网UDP协议将每一帧的每一行图像数据以1920*16bit的图片格式包发送到上位机；
(4)当上位机将B帧图像数据的图片格式包全部接收后，形成一幅完整的显示图片，通过上位机的图片属性功能观察显示图片是否为2048*2025分辨率，从而实现标准协议下的非标准格式图像数据的全分辨率检测；
模式二：图像帧频检测
(1)将两个接收端的初始图像数据发送至FPGA；所述初始图像数据为标准协议下封装的非标准格式3G-SDI图像数据；所述标准协议为BT.1120协议；所述非标准格式3G-SDI图像数据为2048*2025的黑白图像；
(2)FPGA开辟一个新的寄存器mema，地址0～1023，位宽[15:0]；
(3)FPGA检测到初始图像数据中的数据帧为高电平时，且行使能也为高电平时，FPGA中的行计数器从0开始计数；
(4)FPGA中的行计数器计到该行的第1024像素后，行计数器清零，FPGA产生标志行使能信号flag_new_line置1，每计数1024个像素，flag_new_line翻转一次；
(5)当flag_new_line为低时候将初始图像数据写入mema，flag_new_line为高时候，读出mema中的图像数据，同时每1024个像素恢复出图像行使...

【专利技术属性】
技术研发人员：边河，张海峰，张德瑞，王华，方尧，谢庆胜，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61