高清视频拼接设计方案

上海凯视力成信息技术有限公司

1.设计要求

 8路高清视频图像拼接

2.设计思路

     高清视频拼接面临的最大挑战是:因为高清,因而数据量巨大,处理计算量也巨大,同时还要求低延迟的实时处理。另外,系统一般还要求具有存储及传输的能力。

 

从上图的界面我们可以看出,一般我们需要有一个低分辨率的全景拼接图像,以及一个或多个高分辨率局部图像。 分辨率的全景图像给我们提供全局态势感,而高分辨率的局部图像为我们提供局部感兴趣区域的清晰细节。基于这种“低分辨率的全景”和“高分辨率的局部”的思路,可以给我们的设计带来极大的方便,并大大降低系统成本和设计研发难度。

3.设计方案

    采用模块化的设计方法。系统分3种模块:预处理模块、显示模块、存储传输模块。下面逐一介绍。

3.1 预处理模块

    预处理模块框图如下。
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预处理模块以DM8168为核心,每个模块处理2路高清视频,实现:
    形成一个LVDS高分辨率的视频输出,这个高分辨率视频为2路输入的高清视频拼接形成的大视场的某一局部窗口图像,局部窗口在大视场中的位置可以由外部接口实时调整。往往由显示模块来调整,这个局部窗口一般就是显示界面中的"高分辨率的局部图像"
   形成一个LVDS低分辨率的视频输出,这个低分辨率视频为2路输入的高清视频拼接形成的,它是显示界面中的"低分辨率的全景拼接图像"的一部分。
   网络接口输出的是2路高清视频输入经过压缩后的码流,提供给存储传输模块。
3.2 显示模块

   显示模块框图如下。

   显示模块以DM8168为核心,最多可以处理来自4块预处理模块的4对"LVDS高分辨率的视频"和"LVDS低分辨率的视频"。高清视频输入,实现:
(1)形成一个2路最终的显示输出。
(2)实现人机交互。
(3)通讯及控制接口,用来管理系统中的预处理模块和存储传输模块
(4)网络接口输出的是高清视频经过压缩后的码流,提供给存储传输模块。显示模块不仅可以实时显示视频,还可以通过网络从存储传输模块中获取记录的历史视频流进行解码回放显示。
   显示模块中的使用FPGA对输入的4路LVDS高分辨率的视频和4路LVDS低分辨率的视频。获得2个视频流送给DM8168。
(1)高分辨率图像:这是4路LVDS高分辨率的视频流中某2路的复合。注意是"复合",而非"拼接",这主要是因为DM8168的视频输入口较少,所以需要进行复合成1路,以便于DM8168的接收。
(2)低分率图像:这是将4路LVDS低分辨率的视频流复合成1路。注意是"复合",而非"拼接",这主要是因为DM8168的视频输入口较少,所以需要进行复合成1路,以便于DM8168的接收。

3.3 存储传输模块

   存储传输模块框图如下。

存储模块以DM8168为核心,实现:
(1)接收来自预处理模块通过网络发过来的视频,并进行存储
(2)可将实时视频流或记录的历史视频流进行转发。
(3)向显示模块发送记录的历史视频流供其解码回放显示。
(4)也可本地回放记录的历史视频和实时传输过来的视频。

3.4系统结构图