CN108924477A - 一种远距离视频处理方法和系统、视频处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远距离视频处理系统和方法、视频处理设备。该系统包括：总线接口、与总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个可编程逻辑器件相连的至少一个解串器、与解串器连接的串行器和与串行器连接的图像传感器；可编程逻辑器件可与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路；图像传感器采集视频数据，以选定的数据格式提供给串行器；串行器对视频数据进行编码后发送给解串器；解串器对接收到的视频数据进行解码处理；可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过总线接口发送给后台服务器。能够适应不同车辆的视频采集和处理需求，对多个图像传感器采集的视频数据进行处理，可扩展性好。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，特别涉及一种远距离视频处理方法和系统、视频处理设备。
背景技术
在汽车产业不断提高安全性的趋势下，车辆需要整合越来越多的外围传感器和智能图像处理技术，以便实现先进的驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System，ADAS)，如车道偏离警告、碰撞避免、盲点监视、倒车影像以及具有物体识别功能的周边环境观察系统等。
由于一般的汽车车身都有4～5米长度，卡车的车身尺寸甚至达到10米以上。一般ADAS会用到多个摄像头(camera)，对于自动驾驶的车辆，摄像头的需求量会增加到十几个，甚至更多。如果针对每种车辆的需求，单独开发相应的ADAS系统，比如针对一般汽车，开发一套包括十几个摄像头的ADAS系统，针对卡车开发一套包括更多摄像头的ADAS系统等等，这样不仅导致开发工作量增大，而且开发出的ADAS系统可扩展性差，后期的维护成本也相对较高。所以在辅助驾驶领域，对于多个摄像头的海量视频数据与服务器组成的视频数据处理系统，为了适应不同车辆的不通过需求，提高其可扩展性成为亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种远距离视频处理方法和系统、视频处理设备。
本发明实施例提供一种远距离视频处理系统，包括：总线接口、与所述总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个所述可编程逻辑器件相连的至少一个解串器、与解串器连接的串行器和与串行器连接的图像传感器；所述可编程逻辑器件可与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路；
所述图像传感器，采集视频数据，以选定的数据格式提供给串行器；
所述串行器，对视频数据进行编码后发送给解串器；
所述解串器，对接收到的视频数据进行解码处理；
所述可编程逻辑器件，对解码后的视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件建立通信链路时，具体用于：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件，还用于：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；
通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；相应的，
所述图像传感器，还用于以选定的数据格式提供给串行器之前，采用选定的图像处理算法对视频数据进行处理；
所述可编程逻辑器件，接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件，具体用于加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
在一些可选的实施例中，图像传感器通过移动产业处理器接口MIPI总线向串行器发送视频数据，串行器通过集成电路总线IIC总线向图像传感器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；
串行器和解串器之间通过同轴Coax线缆传输数据；
解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据，可编程逻辑器件通过IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；
所述可编程逻辑器件之间通过总线进行通信；
所述可编程逻辑器件与总线接口之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信。
本发明实施例还提供一种视频处理设备，包括：总线接口、与所述总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个所述可编程逻辑器件相连的至少一个解串器；
所述可编程逻辑器件与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路后，通过所述通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据；对视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器；
所述解串器，对视频数据进行解码处理。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件建立通信链路时，具体用于：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件，还用于：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；
通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；相应的，
所述可编程逻辑器件，接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件，具体用于加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件之间通过总线进行通信，所述可编程逻辑器件与总线接口之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信；
可编程逻辑器件通过集成电路总线IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息，解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据；
解串器和串行器之间通过同轴Coax线缆传输数据。
本发明实施例还提供一种远距离视频处理方法，包括：
可编程逻辑器件与所连接的至少一个解串器、与解串器连接的串行器、与串行器连接的图像传感器建立通信链路；
通过所述通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据；
将视频数据对视频数据进行图像处理；
将图像处理后的视频数据通过总线接口发送给后台服务器；其中所述总线接口连接至少一个可编程逻辑器件。
在一些可选的实施例中，建立通信链路的步骤，包括：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
在一些可选的实施例中，上述方法还包括：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；
通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；
接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
在一些可选的实施例中，所述加载选定的图像处理算法，包括加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
在一些可选的实施例中，所述对视频数据进行图像处理，包括：
所述可编程逻辑器件对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
在一些可选的实施例中，所述对视频数据进行图像处理，包括对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：
拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
在一些可选的实施例中，所述可编程逻辑器件之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信；
可编程逻辑器件通过集成电路总线IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息，解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据；
解串器和串行器之间通过同轴Coax线缆传输数据。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
通过与总线接口连接的一个或多个可编程逻辑器件进行图形数据的获取和处理，与总线连接的可编程器件可以根据需求进行扩展，每个可编程逻辑器件可以连接一个或多个解串器，比如一个可编程逻辑器件可以连接一个到四个解串器，通过解串器连接串行器与图像传感器，从而使得与可编程逻辑器件所连接的图像传感器的数量是可开展的，图像传感器的数量可以根据不同车辆的视频采集需求进行布置，从而能够适应不同车辆的视频采集和处理需求，对多个图像传感器采集的视频数据进行处理，可扩展性好，且不需要针对不同的车辆进行单独的有针对性的开发，减少了开发工作量，降低了系统维护成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中远距离视频处理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中视频处理设备的结构示意图；
图3为本发明实施例中图像传感器与串行器之间的电路连接示意图；
图4为本发明实施例中解串方案的一种实现方式示意图；
图5为本发明实施例中解串方案的另一种实现方式示意图；
图6为可编程逻辑器件的连接原理示意图；
图7为本发明实施例中远距离视频处理方法的流程图；
图8为配置图像处理算法的流程图；
图9为图7中远距离视频处理方法的具体实现流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的自动驾驶车辆需要根据需求布设不同数量的图像传感器，且需要对多个图像传感器传回的海量数据时，视频处理系统根据不同车辆进行有针对性的开发，系统可扩展性差的问题，本发明实施例提供一种远距离视频处理系统和方法，其能够满足不同车辆的视频采集和处理需求，能够根据需要进行扩展布置，可扩展性高，兼容性强，且实时处理能力好。
下面通过具体的实施例进行详细描述。
本发明实施例提供一种远距离视频处理系统，其结构如图1所示，包括：总线接口、与总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个可编程逻辑器件相连的至少一个解串器、与解串器连接的串行器和与串行器连接的图像传感器；可编程逻辑器件可与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路；其中：
图像传感器，采集视频数据，以选定的数据格式提供给串行器；
串行器，对视频数据进行编码后发送给解串器；
解串器，对接收到的视频数据进行解码处理；
可编程逻辑器件，对解码后的视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器。
在一些可选的实施例中，每个可编程逻辑器件可以连接至少一个存储器，可编程逻辑器件接收到解串器解码后的视频数据后，可以将视频数据存储到存储器中。可选的，可编程逻辑器件处理之后的视频数据也可以暂存在存储器中，与后续处理好的视频数据一起向后台服务器发送。
在一些可选的实施例中，每个可编程逻辑器件中设置有存储器，可编程逻辑器件接收到解串器解码后的视频数据后，可以将视频数据存储到存储器中。可选的，可编程逻辑器件处理之后的视频数据也可以暂存在存储器中，与后续处理好的视频数据一起向后台服务器发送。
本发明实施例还提供视频处理设备，其结构如图2所示，包括：总线接口、与总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个可编程逻辑器件相连的和至少一个解串器；
可编程逻辑器件与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路后，通过建立的通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据；对视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器；
解串器，对视频数据进行解码处理。
每个可编程逻辑器件可以连接至少一个存储器，可编程逻辑器件接收到解串器解码后的视频数据后，可以将视频数据存储到存储器中。可选的，可编程逻辑器件处理之后的视频数据也可以暂存在存储器中，与后续处理好的视频数据一起向后台服务器发送。
如图1所示的，图像传感器和串行器可以分开设置，也可以设置在一个视频采集设备中，比如摄像头，与视频处理设备相连接，实现视频数据采集和处理。
如图1和图2所示的，图像传感器可以采用互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，CMOS)传感器，即CMOS Sensor，可编程逻辑器件可以采用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)，存储器可以采用双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate，DDR)，总线接口可以采用接口外设部件互连(Peripheral Component Interconnect Express，PCI-E)接口，比如PCI-E(x4/x8/x16)，图1和图2中仅示例性的给出了FPGA1和FPGA2，实际应用中FPGA的数量可以根据需求进行扩展。
图像传感器与串行器之间设置有移动产业处理器接口(Mobile IndustryProcessor Interface，MIPI)总线进行通信据，还设置有集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit，IIC)总线进行通信；串行器和解串器之间通过同轴(Coax)线缆进行通信；解串器与可编程逻辑器件之间可以通过MIPI总线进行通信，也可以通过IIC总线进行通信；可编程逻辑器件之间通过总线进行通信；可编程逻辑器件与PCI-E总线接口之间通过PCI-E总线进行通信。
可编程逻辑器件建立通信链路的过程可以是：对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。可编程逻辑器件可以通过IIC总线对解串器进行配置。
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；通过解串器、串行器将图像处理算法配置信息发送给图像传感器；相应的，图像传感器，还用于以选定的数据格式提供给串行器之前，采用选定的图像处理算法对视频数据进行处理。
可编程逻辑器件，可以加载下列图像处理算法中的至少一个：自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
可编程逻辑器件对视频数据进行处理，可以是对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
可编程逻辑器件对视频数据进行处理，可以是对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
图像传感器通过移动产业处理器接口MIPI总线向串行器发送视频数据，串行器通过IIC总线向图像传感器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；串行器和解串器之间通过同轴(Coax)线缆传输数据；解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据，可编程逻辑器件通过IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；所述可编程逻辑器件之间通过PCI-E总线进行通信。
上述系统可以根据需要选用不同的摄像头、摄像机等作为图像传感器，选用不同的串行器、解串器作为编解码设备来构建系统为例说明。例如可以采用千兆位多媒体串行链路(Gigabit Multimedia Serial Link，GSML)编解码方案或者平板显示屏连接(FlatPanel Display Link，FPD-LINK)编解码技术实现的车载系统的多路远距离视频采集。
参照图1和图2上述系统工作原理是：图像传感器(CMOS sensor)是感光元器件，感光器件成像后把图像进行编码器(Serializer)进行串行化编码，之后通过同轴线缆传输给服务器端的解码器(DeSerializer)，串行化解码器把视频数据和控制信号的数据解串行化后传送给FPGA做控制处理和图像算法处理。FPGA接收到原始的视频数据后会进行一些图像处理算法。同时FPGA也可以对CMOS sensor进行一些控制操作。同轴线缆可以选用50欧姆的RG-174(一种线缆型号)同轴线缆，FPGA之间可以通过bus总线来实现相互通信，比如如果需要各视频采集设备进行数据同步等，同时CMOS sensor的供电是经过同轴线上的同轴线上传输电源(POWER ON COAX，POC)技术实现。
上述系统实现了一种车载领域实现的高扩展性多功能远距离视频处理方案。使用同轴线单导线可以实现信号与电源的双向传输，采集距离可达到15米，尤其适合车载应用。
上述系统实现了模块化的多路视频采集，扩展性强，适用与目前大部分服务器主板。比如，可以使用PCI-E3.0接口，理论上可以扩展的路数只受限于CMOS Sensor的像素和PCI-E的带宽限制。按照1080p/30fps的视频流计算，可以扩展到约30个摄像头(camera)。
上述系统实现了多功能视频处理。在服务器前端依靠FPGA实现了图像的很多算法，可以包括曝光(AE)，白平衡(AF)，对焦(AB)等，同时也可以实现一些简单的智能驾驶的算法，比如行人监测，车距识别，交通标志识别等。减轻了后端服务器的处理任务，同时也提高了系统的实时处理能力。
图像传感器与串行器之间的电路连接实现如图3所示，图像传感器与串行器之间布置有MIPI总线和IIC总线，通过MIPI总线实现视频数据的传输，通过IIC总线实现控制信令的传输，比如传输图像处理算法的配置信息，实现可编程逻辑器件对图像传感器的算法配置，以便图像传感器能够根据配置的图像处理算法对采集到的视频数据中的视频和/或图像进行处理，并输出相应数据格式的视频数据。
以图像传感器采用IMX390型号的CMOS sensor，串行器采用MAX9295型号的串行器，解串器采用MAX9296型号的解串器为例，图像传感器通过MIPI接口把视频信号传输给串行器，串行器可以通过IIC总线控制CMOS sensor的输出格式以及其他图像参数。假设视频流按照1080p 30fps来计算，则输出的图像大小为1920*1080，帧率为30fps，按照RAW8(一种数据格式，表示8位的原始数据格式)的数据格式输出，则视频所需带宽为：
1920*1080*30*8＝474.6Mbit/s；
输出的视频信号是MIPI接口也可以是设计验证计划(Design VerificationPlan，DVP)，选择对应接口的串行器即可。
在MAX9295接收到视频信号后会把MIPI信号编码成串行数据GSML信号，通过同轴线发送给解串器MAX9296。
解串器与串行器之间解串实现方式可以有多种方式，可以是一对一，也可以是一对多。比如图4所示的解串器和串行器一对一的连接方式，又比如图5所示的解串器和串行器一对四的连接方式。具体是采用哪种连接方式可以根据系统需求进行选择。比如在图像传感器的数量是4的倍数是可以选择一对四的连接方式，否则选择一对一的连接方式。
串行器和解串器之间可以通过同轴线缆进行通信，解串器通过同轴线缆从串行器接收到GSML信号，经过MAX9296解码处理，转换为MIPI信号送给FPGA。
FPGA之间的互联实现原理如图6所示，FPGA与解串器之间可以通过MIPI总线和IIC总线进行通信，FPGA之间可以通过总线进行通信，例如可以预留IIC总线，用于进行时钟同步的等简单通信时使用。各FPGA与总线接口之间可以通过PCI-E总线进行通信。如图6中所示的，设置有n个可编程逻辑器件：FPGA1、FPGA2、……、FPGAn等，且是以每个FPGA连接两个DDR为例，实际应用中可以根据需要选择连接几个DDR，
比如：FPGA通过MIPI总线接收视频数据，通过IIC总线更改串行器/解串器和CMOS的寄存器设置，从而实现对串行器/解串器和CMOS的控制。
FPGA的作用主要分两部分，一部分是实现对串行器/解串器和图像传感器的控制，另一部分主要工作是对接收到的图像进行图像处理，包括自动曝光，自动白平衡，自动对焦等图像处理算法，同时也可以实现一些简单的智能驾驶的算法实现比如行人监测，车距识别，交通标志识别等。
PCI-E一种高速串行计算机扩展总线标准，PCI-E属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，可以应用与海量的数据、可扩展性更强的系统。当前主流服务器主板都能支持PCI-E总线。
PCI-E不同版本的带宽可以如下表1所示：
表1
以PCI-E 3.0版本的X16为例来计算，理论上可以满足30个CMOS sensor同时传输的带宽要求。
本发明实施例还提供远距离视频处理方法，其流程如图7所示，包括如下步骤：
步骤S101：可编程逻辑器件与所连接的至少一个解串器、与解串器连接的串行器、与串行器连接的图像传感器建立通信链路。
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
步骤S102：通过建立的通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据。
可编程逻辑器件与解串器、串行器、图像传感器建立起通信链路后，可以对解串器、串行器、图像传感器进行配置，也可以接收图像传感器经串行器、解串器发送的视频数据。图像传感器发送视频数据前可以使用配置的图像处理算法对采集到的视频数据进行处理，并将视频数据封装成相应的数据格式，提供给串行器，串行器对视频数据进行编码后发送给解串器，解串器对视频数据进行解码后，提供给可编程逻辑器件。
图像处理算法可以由可编程逻辑器件在通信链路建立后进行配置，也可以预先进行配置。
步骤S103：对视频数据进行图像处理。
可编程逻辑器件对视频数据进行图像处理，可以是对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。比如通过IIC总线对接收到的视频数据进行时钟同步处理，以便能够将采集或产生时间相同的视频数据的时间进行统一。
在进行存储时，可以按照时间顺序进行存储，并按照时间顺序提取存储的视频数据进行处理，也可以按照类别进行存储，并按照时间顺序一次提取进行处理等等。
对视频数据进行图像处理，还可以包括对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：
拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
也就是说，可编程逻辑器件对视频数据进行处理，可以进行拼接、裁剪等后续处理，也可以在图像传感器的曝光、白平衡、对焦等处理不满足要求时进行进一步的曝光、白平衡、对焦等处理。
将视频数据存储到所连接的存储器中，可编程逻辑器件接收到解串器解码后的视频数据后，可以将视频数据存储到存储器中。可选的，可编程逻辑器件处理之后的视频数据也可以暂存在存储器中，与后续处理好的视频数据一起向后台服务器发送。
步骤S104：将图像处理后的视频数据通过总线接口发送给后台服务器；其中总线接口连接至少一个可编程逻辑器件。
上述方法还包括加载配置图像处理算法的过程，如图8所示，包括如下步骤：
步骤S201：通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息。
加载选定的图像处理算法，包括加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
步骤S202：通过解串器、串行器将图像处理算法配置信息发送给图像传感器。
可编程逻辑器件对图像传感器进行图像处理算法配置时，可以通过对图像传感器寄存器中的功能列表进行配置和更新来实现，例如，在功能列表中，配置曝光或者不曝光、曝光的算法、曝光时间、处理次数等项目中的至少一项实现曝光处理的算法配置，又例如配置是否进行白平衡处理、白平衡处理的算法、处理次数、处理时的亮度参数等项目中的至少一项实现白平衡处理的算法配置，又例如：配置是否进行对焦处理、对焦处理的算法、处理次数、对焦时的增益参数等项目中的至少一项实现对焦处理的算法配置等。
可编程逻辑器件还可以对串行器和/或解串器进行配置时，可以配置其速率、电平高低、输出的数据格式等参数。
步骤S203：接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后，将处理后的视频数据封装成选定数据格式，数据格式可以根据图像处理算法确定或选择，视频数据的格式可以是8位、16位、32位等数据格式，也可以是其他数据格式。
本发明实施例提供的远距离视频处理方法的一种具体实现流程如图9所示，包括如下步骤：
步骤S301：可编程逻辑器件对解串器进行配置。
步骤S302：判断解串器是否配置成功。若配置成功，执行步骤S303；若配置不成功，返回继续执行步骤S301。
步骤S303：可编程逻辑器件与串行器建立通信连接。
步骤S304：判断通信连接是否建立成功。若建立成功，执行步骤S305；若配置不成功，返回继续执行步骤S303。
步骤S305：可编程逻辑器件与图像传感器之间建立通信链路。
步骤S301至步骤S305实现了通信链路的建立。
步骤S306：可编程逻辑器件加载图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息。
可以加载自动曝光、自动摆平衡、自动对焦或其他算法。
步骤S307：将得到的图像处理算法配置信息通过解串器、串行器发送给图像传感器。
步骤S308：图像传感器根据接收到的图像处理算法配置信息进行图像处理算法配置。
步骤S309：图像传感器采集视频数据，并根据配置的图像处理算法进行图像处理，生成相应数据格式的视频数据。
步骤S310：可编程逻辑器件之间以及可编程逻辑器件与CMOS之间进行时间同步。
步骤S311：可编程逻辑器件将视频数据通过总线接口发送给后台服务器。
关于上述方法，其中各个单元和/或器件执行操作的具体方式已经在系统或设备中有关该单元和/或器件的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (21)
1.一种远距离视频处理系统，其特征在于，包括：总线接口、与所述总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个所述可编程逻辑器件相连的至少一个解串器、与解串器连接的串行器和与串行器连接的图像传感器；所述可编程逻辑器件可与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路；
所述图像传感器，采集视频数据，以选定的数据格式提供给串行器；
所述串行器，对视频数据进行编码后发送给解串器；
所述解串器，对接收到的视频数据进行解码处理；
所述可编程逻辑器件，对解码后的视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件建立通信链路时，具体用于：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件，还用于：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；
相应的，所述图像传感器，还用于以选定的数据格式提供给串行器之前，采用选定的图像处理算法对视频数据进行处理。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件，具体用于加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
7.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，
图像传感器通过移动产业处理器接口MIPI总线向串行器发送视频数据，串行器通过集成电路总线IIC总线向图像传感器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；
串行器和解串器之间通过同轴Coax线缆传输数据；
解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据，可编程逻辑器件通过IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息；
所述可编程逻辑器件之间通过总线进行通信；
所述可编程逻辑器件与总线接口之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信。
8.一种视频处理设备，其特征在于，包括：总线接口、与所述总线接口连接的至少一个可编程逻辑器件、与每个所述可编程逻辑器件相连的至少一个解串器；
所述可编程逻辑器件与解串器、串行器、图像传感器建立通信链路后，通过所述通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据；对视频数据进行图像处理，将图像处理后的视频数据通过所述总线接口发送给后台服务器；
所述解串器，对视频数据进行解码处理。
9.如权利要求8所述的视频处理设备，其特征在于，所述可编程逻辑器件建立通信链路时，具体用于：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
10.如权利要求8所述的视频处理设备，其特征在于，所述可编程逻辑器件，还用于：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；
通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；相应的，
所述可编程逻辑器件，接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
11.如权利要求10所述的视频处理设备，其特征在于，所述可编程逻辑器件，具体用于加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
12.如权利要求8所述的视频处理设备，其特征在于，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
13.如权利要求8所述的视频处理设备，其特征在于，所述可编程逻辑器件对解码后的视频数据进行图像处理时，具体用于：
对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
14.如权利要求8-13任一所述的视频处理设备，其特征在于，
所述可编程逻辑器件之间通过总线进行通信，所述可编程逻辑器件与总线接口之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信；
可编程逻辑器件通过集成电路总线IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息，解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据；
解串器和串行器之间通过同轴Coax线缆传输数据。
15.一种远距离视频处理方法，其特征在于，包括：
可编程逻辑器件与所连接的至少一个解串器、与解串器连接的串行器、与串行器连接的图像传感器建立通信链路；
通过所述通信链路，接收图像传感器发送的选定数据格式的视频数据；
将视频数据对视频数据进行图像处理；
将图像处理后的视频数据通过总线接口发送给后台服务器；其中所述总线接口连接至少一个可编程逻辑器件。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，建立通信链路的步骤，包括：
对所连接的一个或多个解串器进行配置，配置成功后，与每个解串器所连接的所述串行器分别建立通信连接，通信连接建立成功后，与每个串行器所连接的所述图像传感器分别建立通信链路。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
通信链路建立成功后，加载选定的图像处理算法并配置算法参数，得到图像处理算法配置信息；
通过所述解串器、串行器将所述图像处理算法配置信息发送给图像传感器；
接收图像传感器采用选定的图像处理算法进行处理后发送的选定数据格式的视频数据。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述加载选定的图像处理算法，包括加载下列图像处理算法中的至少一个：
自动曝光算法、自动白平衡算法、自动对焦算法、行人监测算法、车距识别算法、交通标志识别算法、拼接算法和裁剪算法。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述对视频数据进行图像处理，包括：
所述可编程逻辑器件对接收到的视频数据与其他可编程逻辑器件接收到视频数据进行时间同步处理。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述对视频数据进行图像处理，包括对接收到的视频数据进行下列处理中的至少一个：
拼接处理、裁剪处理、磨皮处理、曝光处理、白平衡处理、对焦处理、行人监测处理、车距识别处理和交通标志识别处理。
21.如权利要求15-20任一所述的方法，其特征在于，所述可编程逻辑器件之间通过外设部件互连PCI-E总线进行通信；
可编程逻辑器件通过集成电路总线IIC总线向解串器发送图像处理算法配置信息和输出格式控制信息，解串器通过MIPI总线向可编程逻辑器件发送视频数据；
解串器和串行器之间通过同轴Coax线缆传输数据。
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