CN113301313B - 一种图像数据处理和传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种图像数据处理和传输方法及系统，其方法包括：图像测试盒获取原始图像数据；图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；图像测试盒通过光纤将压缩图像数据传输给图像采集卡，图像采集卡对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据；图像采集卡通过PCIe总线接口将原始图像数据发送至主机。本申请降低了图像数据在传输过程中的数据带宽，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率。

Description

一种图像数据处理和传输方法及系统

技术领域

本申请涉及图像信号处理技术领域，尤其是涉及一种图像数据处理和传输方法及系统。

背景技术

目前基于光纤万兆网传输图像数据方案是，通过图像测试盒接收图像传感器采集的图像数据，再通过光纤万兆网将图像数据传输到主机上的光纤万兆网卡上，使得主机从光纤万兆网卡上获取到图像测试盒传输过来的图像数据。

针对上述中的相关技术，发明人认为随着手机等设备搭载的图像传感器往多摄、高帧率及高像素的趋势发展，图像传感器采集到的图像数据的数据带宽会越来越大，导致图像数据的传输带宽需求越来越高，而上述相关技术中图像数据传输链路的网络带宽是固定的，无法满足越来越高的传输带宽需求，带宽瓶颈影响了主机处理图像数据的效率。

发明内容

为了降低图像数据的传输带宽需求，提高图像数据的传输效率，本申请提供了一种图像数据处理和传输方法及系统。

第一方面，本申请提供一种图像数据处理和传输方法，采用如下的技术方案：

一种图像数据处理和传输方法，包括：

图像测试盒获取原始图像数据；

所述图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对所述原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；

图像测试盒通过光纤将压缩图像数据传输给图像采集卡，图像采集卡对所述压缩图像数据进行解压处理，得到所述原始图像数据；

所述图像采集卡通过PCIe总线接口将所述原始图像数据发送至主机。

通过采用上述技术方案，图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，图像测试盒通过光纤将压缩图像数据传输给图像采集卡，图像采集卡再对压缩图像数据进行解压处理得到原始图像数据后，通过PCIe总线接口发送到主机，对于图像数据的压缩和解压，使得图像数据在传输过程中的数据带宽降低，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率。

可选的，所述图像测试盒获取原始图像数据，包括：

所述图像测试盒接收图像传感器采集的图像信号数据，对所述图像信号数据进行解码，得到原始图像数据；

或，

所述图像测试盒接收外部存储设备发送的原始图像数据。

通过采用上述技术方案，图像测试盒获取原始图像数据的方式有两种，一种是接收图像传感器采集的图像信号数据，再解码得到原始图像数据，另一种是外部存储设备直接发送的，增加了图像数据处理和传输方法的具体应用场景。

可选的，所述图像测试盒接收图像传感器采集的图像信号数据之前，还包括：

当所述图像测试盒与图像传感器连接时，所述图像测试盒获取所述图像传感器采集的初始图像，将所述初始图像发送至所述主机；

所述主机根据所述初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小；

所述主机判断所述图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

当所述图像信号数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第一控制命令，并向所述图像采集卡发送第二控制命令，所述第一控制命令用于控制所述图像测试盒开启无损图像压缩功能，所述第二控制命令用于控制所述图像采集卡开启图像解压功能；

当所述图像信号数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第三控制命令，并向所述图像采集卡发送第四控制命令，所述第三控制命令用于控制所述图像测试盒关闭无损图像压缩功能，所述第四控制命令用于控制所述图像采集卡关闭图像解压功能。

通过采用上述技术方案，在图像测试盒与图像传感器连接时，图像测试盒获取图像传感器采集的初始图像，主机依据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启，如果不超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

可选的，所述图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对所述原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之前，还包括：

所述图像测试盒获得所述原始图像数据的数据带宽信息，通过所述图像采集卡将所述数据带宽信息发送至所述主机；

所述主机根据所述数据带宽信息判断所述原始图像数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

当所述原始图像数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第五控制命令，并向所述图像采集卡发送第六控制命令，所述第五控制命令用于控制所述图像测试盒开启无损图像压缩功能，所述第六控制命令用于控制所述图像采集卡开启图像解压功能；

当所述原始图像数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第七控制命令，并向所述图像采集卡发送第八控制命令，所述第七控制命令用于控制所述图像测试盒关闭无损图像压缩功能，所述第八控制命令用于控制所述图像采集卡关闭图像解压功能。

通过采用上述技术方案，在图像测试盒获取到原始图像数据后，图像测试盒获得原始图像数据的数据带宽信息，主机判断原始图像数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启，如果不超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

可选的，所述图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对所述原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之后，还包括：

所述图像测试盒对所述压缩图像数据进行缓存；

所述图像测试盒读取缓存后的所述压缩图像数据，并对所述压缩图像数据进行封包，得到传输数据包；

所述图像测试盒将所述传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块发送至第二光模块；

所述图像采集卡通过所述第二光模块接收所述高速串行数据，对所述高速串行数据进行解串组成所述传输数据包；

所述图像采集卡对所述传输数据包进行解析得到所述压缩图像数据。

通过采用上述技术方案，在图像测试盒对原始图像数据进行无损压缩得到压缩图像数据后，对压缩图像数据进行缓存，再读取缓存中的压缩图像数据进行封包，将传输数据包转换为高速串行数据，以便于进行光纤传输，图像采集卡通过光模块接收到高速串行数据，对高速串行数据进行解串组成传输数据包，对传输数据包进行解析得到压缩图像数据，以实现了利用光纤传输压缩图像数据，提高了图像数据的传输速度。

第二方面，本申请提供一种图像数据处理和传输系统，采用如下的技术方案：

一种图像数据处理和传输系统，包括：

图像测试盒、图像采集卡及主机；

所述图像测试盒与所述图像采集卡之间建立光纤传输链路，所述图像采集卡与所述主机通过PCIe总线连接；

所述图像测试盒包括图像数据接收模块及图像数据无损压缩模块，所述图像采集卡包括图像数据解压模块及图像数据发送模块；

所述图像数据接收模块，用于获取原始图像数据；

所述图像数据无损压缩模块，用于通过预设无损图像压缩算法，对所述原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；

所述图像数据解压模块，用于对所述压缩图像数据进行解压处理，得到所述原始图像数据；

所述图像数据发送模块，用于通过PCIe总线接口将所述原始图像数据发送至所述主机。

通过采用上述技术方案，图像数据无损压缩模块通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，通过光纤将压缩图像数据传输给图像数据解压模块，对压缩图像数据进行解压处理得到原始图像数据后，通过PCIe总线接口发送到主机，对于图像数据的压缩和解压，使得图像数据在传输过程中的数据带宽降低，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率。

可选的，所述图像数据接收模块，用于接收图像传感器采集的图像信号数据，对所述图像信号数据进行解码，得到原始图像数据；

或，

所述图像数据接收模块，用于接收外部存储设备发送的原始图像数据。

通过采用上述技术方案，图像数据接收模块获取原始图像数据的方式有两种，一种是接收图像传感器采集的图像信号数据，再解码得到原始图像数据，另一种是外部存储设备直接发送的，增加了图像数据处理和传输系统的具体应用场景。

可选的，所述图像数据接收模块，还用于当与图像传感器连接时，获取所述图像传感器采集的初始图像，将所述初始图像发送至所述主机；

所述主机，用于根据所述初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小；

所述主机，还用于判断所述图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

所述主机，还用于当所述图像信号数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第一控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第二控制命令，所述第一控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块开启无损图像压缩功能，所述第二控制命令用于控制所述图像数据解压模块开启图像解压功能；

所述主机，还用于当所述图像信号数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第三控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第四控制命令，所述第三控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块关闭无损图像压缩功能，所述第四控制命令用于控制所述图像数据解压模块关闭图像解压功能。

通过采用上述技术方案，在图像数据接收模块与电子终端连接时，获取图像传感器采集的初始图像，主机依据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像数据无损压缩模块和图像数据解压模块发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启；如果不超过压缩阈值，主机分别向图像数据无损压缩模块和图像数据解压模块发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

可选的，所述图像数据接收模块，还用于获得所述原始图像数据的数据带宽信息，将所述数据带宽信息发送至所述主机；

所述主机，还用于根据所述数据带宽信息判断所述原始图像数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

所述主机，还用于当所述原始图像数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第五控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第六控制命令，所述第五控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块开启无损图像压缩功能，所述第六控制命令用于控制所述图像数据解压模块开启图像解压功能；

所述主机，还用于当所述原始图像数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第七控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第八控制命令，所述第七控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块关闭无损图像压缩功能，所述第八控制命令用于控制所述图像数据解压模块关闭图像解压功能。

通过采用上述技术方案，在图像数据接收模块获取到原始图像数据后，获得原始图像数据的数据带宽信息，主机判断原始图像数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像数据无损压缩模块和图像数据解压模块发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启，如果不超过压缩阈值，主机分别向图像数据无损压缩模块和图像数据解压模块发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

可选的，所述图像测试盒还包括：图像数据缓存模块、传输数据包封包模块及测试盒网络接口模块；

所述图像采集卡还包括：采集卡网络接口模块及传输数据包解析模块；

所述图像数据缓存模块，用于对所述压缩图像数据进行缓存；

所述传输数据包封包模块，用于读取缓存后的所述压缩图像数据，并对所述压缩图像数据进行封包，得到传输数据包；

所述测试盒网络接口模块，将所述传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块发送至第二光模块；

所述采集卡网络接口模块，用于通过所述第二光模块接收所述高速串行数据，对所述高速串行数据进行解串组成所述传输数据包

所述传输数据包解析模块，用于对所述传输数据包进行解析得到所述压缩图像数据。

通过采用上述技术方案，在图像数据无损压缩模块对原始图像数据进行无损压缩得到压缩图像数据后，图像数据缓存模块对原始图像数据进行缓存，传输数据包封包模块读取缓存中的压缩图像数据进行封包，测试盒网络接口模块将传输数据包转换为高速串行数据，以便于进行光纤传输，采集卡网络接口模块通过光模块接收到高速串行数据，传输数据包解析模块对高速串行数据进行解串组成传输数据包，对传输数据包进行解析得到压缩图像数据，以实现了利用光纤传输压缩图像数据，提高了图像数据的传输速度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，图像采集卡再对压缩图像数据进行解压处理得到原始图像数据后，发送到主机，对于图像数据的压缩和解压，使得图像数据在传输过程中的数据带宽降低，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率；

2.主机可以依据初始图像预估图像传感器采集的图像数据的图像信号数据的数据带宽大小，或可以依据原始图像数据的数据带宽信息判断原始图像数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启，如果不超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

附图说明

图1是本申请其中一实施例的图像数据处理和传输方法的流程示意图。

图2是本申请其中一实施例的主机控制无损图像压缩和解压的第一流程示意图。

图3是本申请其中一实施例的主机控制无损图像压缩和解压的第二流程示意图。

图4是本申请其中一实施例的图像测试盒盒图像采集卡传输压缩图像数据的流程示意图。

图5是本申请其中一实施例的图像数据处理和传输系统的第一结构示意图。

图6是本申请其中一实施例的图像数据处理和传输系统的第二结构示意图。

附图标记说明：501、图像测试盒；502、图像采集卡；503、主机；5011、图像数据接收模块；5012、图像数据无损压缩模块；5021、图像数据解压模块；5022、图像数据发送模块；601、图像数据缓存模块；602、传输数据包封包模块；603、测试盒网络接口模块；604、采集卡网络接口模块；605、传输数据包解析模块；606、第一光模块；607、第二光模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-6及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种图像数据处理和传输方法。

实施例1

参照图1，该方法的执行步骤包括：

101，图像测试盒获取原始图像数据。

其中，由于主机对于图像测试的需求，图像测试盒获取的需要是原始图像数据，在实际应用中，图像测试盒及图像采集卡都可以采用现场可编程逻辑门阵列（FieldProgrammable Gate Array，FPGA）芯片，对于图像测试盒获取原始图像数据的方式具体包括以下两种：

（1），图像测试盒接收图像传感器采集的图像信号数据，对图像信号数据进行解码，得到原始图像数据。

具体的，图像测试盒与图像传感器连接，图像传感器可以是手机、平板电脑、智能手表、相机、无人机或汽车等产品上搭载的图像传感器，图像传感器采集到的图像信号数据为移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface，MIPI）协议的MIPI信号，可以是MIPI D-PHY或MIPI C-PHY 信号数据，MIPI D-PHY的协议版本的设计目标是2.5Gbps以内，MIPI C-PHY的协议版本的设计目标是2.0Gbps以内，图像测试盒具有MIPI信号解码功能，对MIPI信号的图像信号数据进行解码，得到原始图像数据。

（2），图像测试盒接收外部存储设备发送的原始图像数据。

具体的，图像传感器如果预先采集到了图像信号数据，再处理得到原始图像数据后，如果主机不需要原始图像数据来进行测试，那么可以预先存储在外部存储设备中，外部存储设备可以是U盘、移动硬盘或者虚拟网络存储服务器等。

102，图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据。

其中，预设无损图像压缩算法是预先从静态及动态霍夫曼（Huffman）编码算法、算术编码算法、LZW（Lanpel-ziv-velch）编码及其改进算法、行程编码及改进自适应游程编码算法、费诺-香农编码算法等无损图像压缩算法中选择出的任意一种或多种，对原始图像数据进行无损压缩处理之后，得到压缩图像数据，图像测试盒通过光纤将压缩图像数据传输给图像采集卡。

103，图像采集卡对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据。

其中，图像采集卡具有与图像测试盒的预设无损图像压缩算法对应的解压算法，从而图像采集卡能够对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据，实现了原始图像数据在图像测试盒和图像采集卡之间的传输。

104，图像采集卡通过PCIe总线接口将原始图像数据发送至主机。

其中，图像采集卡与主机的PCIe（Peripheral Component InterconnectExpress）总线连接，PCIe是一种高速串行计算机扩展总线标准，通过直接存储器访问（Direct Memory Access，DMA）技术将原始图像数据通过PCIe总线的物理层（PHY）传输到主机的内存中。

实施例1的实施原理为：由于主机对于图像测试的需求，图像测试盒获取的需要是原始图像数据，图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理之后，得到压缩图像数据，图像采集卡具有与图像测试盒的预设无损图像压缩算法对应的解压算法，从而图像采集卡能够对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据，实现了原始图像数据在图像测试盒和图像采集卡之间的传输，图像采集卡将原始图像数据发送至主机，对于图像数据的压缩和解压，使得图像数据在传输过程中的数据带宽降低，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率。

实施例2

参照图2，本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例中图像测试盒获取原始图像数据的方式采用实施例1的步骤101中的（1），并在图像测试盒获取原始图像数据之前，需要进行无损图像压缩和解压功能的开启或者关闭，具体的执行步骤包括：

201，当图像测试盒与图像传感器连接时，图像测试盒获取图像传感器采集的初始图像，将初始图像发送至主机。

其中，当图像测试盒与图像传感器连接时，图像测试盒获取图像传感器采集的初始图像，通过图像采集卡将初始图像发送至主机，初始图像可以表明图像传感器的性能参数等。

202，主机根据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小。

其中，主机在接收到初始图像后，可以根据初始图像得到图像传感器的性能参数等，待处理的图像信号数据就是该图像传感器在后续采集到的，按照该图像传感器的性能参数预估出待处理的图像信号数据的数据带宽大小，例如，分析初始图像确定的性能参数包括像素分辨率及帧率，那么按照像素分辨率及帧率就能预估出该图像传感器在后续采集的图像信号数据的数据带宽大小了。

203，主机判断图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值，若是，执行步骤204；若否，执行步骤205。

其中，主机判断预估出的图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值，压缩阈值是预先设置的需要进行无损图像压缩的数据带宽阈值，假设压缩阈值为100MB/s，图像信号数据的数据带宽大小超过100MB/s时，执行步骤204；图像信号数据的数据带宽大小不超过100MB/s时，执行步骤205。

204，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第一控制命令，并向图像采集卡发送第二控制命令，第一控制命令用于控制图像测试盒开启无损图像压缩功能，第二控制命令用于控制图像采集卡开启图像解压功能。

其中，主机在判断出图像信号数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，说明该图像传感器后续采集的图像数据在传输时，数据带宽较大，需要进行无损图像压缩，因此，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第一控制命令控制图像测试盒开启无损图像压缩功能，并向图像采集卡发送第二控制命令控制图像采集卡开启图像解压功能。

205，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第三控制命令，并向图像采集卡发送第四控制命令，第三控制命令用于控制图像测试盒关闭无损图像压缩功能，第四控制命令用于控制图像采集卡关闭图像解压功能。

其中，主机在判断出图像信号数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，说明该图像传感器后续采集的图像数据在传输时，数据带宽较小，不需要进行无损图像压缩，因此，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第三控制命令控制图像测试盒关闭无损图像压缩功能，并向图像采集卡发送第四控制命令控制图像采集卡关闭图像解压功能。

实施例2的实施原理为：当图像测试盒与图像传感器连接时，图像测试盒获取图像传感器采集的初始图像，通过图像采集卡将初始图像发送至主机，主机在接收到初始图像后，可以根据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小，主机判断出图像信号数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，控制图像测试盒开启无损图像压缩功能，并控制图像采集卡开启图像解压功能；主机判断出图像信号数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，控制图像测试盒关闭无损图像压缩功能，并控制图像采集卡关闭图像解压功能。有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

实施例3

参照图3，本实施例与实施例2的不同之处在于，不考虑图像测试盒是如何获取到原始图像数据的，只需要依据原始图像数据的数据带宽信息进行无损图像压缩和解压功能的开启或者关闭，具体的执行步骤包括：

301，图像测试盒获得原始图像数据的数据带宽信息，将数据带宽信息发送至主机。

其中，在图像测试盒获取到原始图像数据之后，图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之前，图像测试盒通过对原始图像数据的数据带宽进行统计，就能得到数据带宽信息，通过图像采集卡将数据带宽信息发送至主机。

302，主机根据数据带宽信息判断原始图像数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值，若是，执行步骤303；若否，执行步骤304。

其中，主机根据数据带宽信息判断原始图像数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值，压缩阈值是预先设置的需要进行无损图像压缩的数据带宽阈值，原始图像数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，执行步骤303；原始图像数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，执行步骤304。

303，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第五控制命令，并向图像采集卡发送第六控制命令，第五控制命令用于控制图像测试盒开启无损图像压缩功能，第六控制命令用于控制图像采集卡开启图像解压功能。

其中，主机在判断出原始图像数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，说明该原始图像数据在传输时，数据带宽较大，需要进行无损图像压缩，因此，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第五控制命令控制图像测试盒开启无损图像压缩功能，并向图像采集卡发送第六控制命令控制图像采集卡开启图像解压功能。

304，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第七控制命令，并向图像采集卡发送第八控制命令，第七控制命令用于控制图像测试盒关闭无损图像压缩功能，第八控制命令用于控制图像采集卡关闭图像解压功能。

其中，主机在判断出原始图像数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，说明该原始图像数据在传输时，数据带宽较小，不需要进行无损图像压缩，因此，主机通过图像采集卡向图像测试盒发送第七控制命令控制图像测试盒关闭无损图像压缩功能，并向图像采集卡发送第八控制命令控制图像采集卡关闭图像解压功能。

实施例3的实施原理为：在图像测试盒获取到原始图像数据后，图像测试盒获得原始图像数据的数据带宽信息，主机判断原始图像数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启，如果不超过压缩阈值，主机分别向图像采集卡和图像测试盒发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

实施例4

参照图4，本实施例与以上实施例1-3的不同之处在于，图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之后，需要对压缩图像数据进行相应的处理，才能传输到图像采集卡，具体的执行步骤包括：

401，图像测试盒对压缩图像数据进行缓存。

其中，图像测试盒得到压缩图像数据之后，需要通过一个缓存器（Buffer）对压缩图像数据进行缓存处理。

402，图像测试盒读取缓存后的压缩图像数据，并对压缩图像数据进行封包，得到传输数据包。

其中，图像测试盒读取出缓存后的压缩图像数据，并对压缩图像数据进行封包处理，封包过程采用介质访问控制（Medium Access Control，MAC）协议，可以将压缩图像数据封包为MAC包，MAC包即为传输数据包。

403，图像测试盒将传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块发送至第二光模块。

其中，由于传输数据使用的是光纤传输，需要将MAC包转换为高速串行数据，第一光模块与第二光模块之间是通过光纤连接的，通过第一光模块利用光传输信号将高速串行数据发送到第二光模块。

404，图像采集卡通过第二光模块接收高速串行数据，对高速串行数据进行解串组成传输数据包。

其中，图像采集卡通过第二光模块接收到第一光模块发送的高速串行数据，进行解串处理之后，能够组成MAC包。

405，图像采集卡对传输数据包进行解析得到压缩图像数据。

其中，已知了使用MAC协议封包的情况下，根据MAC协议就能对MAC包进行解析之后得到压缩图像数据。

实施例4的实施原理为：图像测试盒得到压缩图像数据之后，需要通过一个缓存器（Buffer）对压缩图像数据进行缓存处理，再读取缓存中的压缩图像数据进行MAC协议封包，将MAC包转换为高速串行数据，以便于通过第一光模块进行光纤传输，图像采集卡通过第二光模块接收到高速串行数据，对高速串行数据进行解串组成MAC包，对MAC包进行解析得到压缩图像数据，实现了利用光纤传输压缩图像数据，提高了压缩图像数据的传输速度。

本申请实施例还公开一种图像数据处理和传输系统。

实施例5

参照图5，该系统包括：

图像测试盒501、图像采集卡502及主机503；

图像测试盒501与图像采集卡502之间建立光纤传输链路，图像采集卡502与主机503通过PCIe总线连接；

图像测试盒501包括图像数据接收模块5011及图像数据无损压缩模块5012，图像采集卡502包括图像数据解压模块5021及图像数据发送模块5022；

图像数据接收模块5011，用于获取原始图像数据；

图像数据无损压缩模块5012，用于通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；

图像数据解压模块5021，用于对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据；

图像数据发送模块5022，用于通过PCIe总线接口将原始图像数据发送至主机503。

实施例5的实施原理为：由于主机503对于图像测试的需求，图像数据接收模块5011获取的是原始图像数据，图像数据无损压缩模块5012通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理之后，得到压缩图像数据，由于图像测试盒501与图像采集卡502之间建立光纤传输链路，那么图像数据无损压缩模块5012得到的压缩图像数据能够传输到图像数据解压模块5021，图像数据解压模块5021具有与预设无损图像压缩算法对应的解压算法，从而图像数据解压模块5021能够对压缩图像数据进行解压处理，得到原始图像数据，图像采集卡502与主机503可以通过PCIe总线连接，图像数据发送模块5022通过PCIe总线将原始图像数据发送至主机503，对于图像数据的压缩和解压，使得图像数据在传输过程中的数据带宽降低，降低了图像数据的传输带宽需求，提高了图像数据传输到主机的效率。

实施例6

本实施例与实施例5的不同之处在于，该系统的图像数据接收模块5011的功能具体包括：

图像数据接收模块5011，用于接收图像传感器采集的图像信号数据，对图像信号数据进行解码，得到原始图像数据；

或，

图像数据接收模块5011，用于接收外部存储设备发送的原始图像数据。

实施例6的实施原理为：图像传感器可以是手机、平板电脑、智能手表、相机、无人机或汽车等产品上搭载的图像传感器，图像传感器采集到的图像信号数据为MIPI协议的MIPI信号，可以是MIPI D-PHY或MIPI C-PHY 信号数据，MIPI D-PHY的协议版本的设计目标是2.5Gbps以内，MIPI C-PHY的协议版本的设计目标是2.0Gbps以内，图像数据接收模块501具有MIPI信号解码功能，对MIPI信号的图像信号数据进行解码，得到原始图像数据；或者，图像传感器如果预先采集到了图像信号数据，再处理得到原始图像数据后，如果主机503不需要原始图像数据来进行测试，那么可以预先存储在外部存储设备中，与图像数据接收模块5011连接的外部存储设备可以是U盘、移动硬盘或者虚拟网络存储服务器等。

实施例7

本实施例与实施例6的不同之处在于，在本实施例中图像数据接收模块5011获取原始图像数据的方式是图像传感器，并在获取原始图像数据之前，主机503需要控制无损图像压缩和解压功能的开启或者关闭，具体包括：

图像数据接收模块5011，还用于当与电子终端连接时，获取图像传感器采集的初始图像，将初始图像发送至主机503；

主机503，用于根据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小；

主机503，还用于判断图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

主机503，还用于当图像信号数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，向图像数据无损压缩模块5012发送第一控制命令，并向图像数据解压模块5021发送第二控制命令，第一控制命令用于控制图像数据无损压缩模块5012开启无损图像压缩功能，第二控制命令用于控制图像数据解压模块5021开启图像解压功能；

主机503，还用于当图像信号数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，向图像数据无损压缩模块5012发送第三控制命令，并向图像数据解压模块5021发送第四控制命令，第三控制命令用于控制图像数据无损压缩模块5012关闭无损图像压缩功能，第四控制命令用于控制图像数据解压模块5021关闭图像解压功能。

实施例7的实施原理为：主机503能够依据初始图像预估待处理的图像信号数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机503分别向图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启；如果不超过压缩阈值，主机503分别向图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

需要说明的是，在图像测试盒501和图像采集卡502还可以包括微控制单元（Micro-controller Unit，MCU），主机503发送的控制命令并非直接到图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021，而是图像测试盒501和图像采集卡502的MCU接收到主机503发送的控制命令，MCU再利用控制命令控制图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021的功能。

实施例8

本实施例与实施例7的不同之处在于，不考虑图像数据接收模块5011是如何获取到原始图像数据的，主机503需要依据原始图像数据的数据带宽信息进行无损图像压缩和解压功能的开启或者关闭，具体包括：

图像数据接收模块5011，还用于获得原始图像数据的数据带宽信息，将数据带宽信息发送至主机503；

主机503，还用于根据数据带宽信息判断原始图像数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

主机503，还用于当原始图像数据的数据带宽大小超过压缩阈值时，向图像数据无损压缩模块5012发送第五控制命令，并向图像数据解压模块5021发送第六控制命令，第五控制命令用于控制图像数据无损压缩模块5012开启无损图像压缩功能，第六控制命令用于控制图像数据解压模块5021开启图像解压功能；

主机503，还用于当原始图像数据的数据带宽大小不超过压缩阈值时，向图像数据无损压缩模块5012发送第七控制命令，并向图像数据解压模块5021发送第八控制命令，第七控制命令用于控制图像数据无损压缩模块5012关闭无损图像压缩功能，第八控制命令用于控制图像数据解压模块5021关闭图像解压功能。

实施例8的实施原理为：主机503能够依据原始图像数据的数据带宽信息判断原始图像数据的数据带宽大小，如果超过压缩阈值，主机503分别向图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能开启；如果不超过压缩阈值，主机503分别向图像数据无损压缩模块5012和图像数据解压模块5021发送控制命令，以控制无损压缩和解压的功能关闭，有助于根据图像数据的数据带宽大小选择性的执行无损压缩和解压，既考虑了在数据带宽过大时进行无损压缩，降低传输带宽需求，也考虑了在数据带宽过小时不执行无损压缩，减少处理步骤，降低图像数据传输到主机的时间。

实施例9

结合图5所示的实施例5的基础上，参考图6，本实施例与以上实施例5-8的不同之处在于，图像测试盒501通过预设无损图像压缩算法，对原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之后，需要对压缩图像数据进行相应的处理，才能传输到图像采集卡502，具体包括：

图像测试盒501还包括：图像数据缓存模块601、传输数据包封包模块602及测试盒网络接口模块603；

图像采集卡502还包括：采集卡网络接口模块604及传输数据包解析模块605；

图像数据缓存模块601，用于对压缩图像数据进行缓存；

传输数据包封包模块602，用于读取缓存后的压缩图像数据，并对压缩图像数据进行封包，得到传输数据包；

测试盒网络接口模块603，将传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块606发送至第二光模块607；

采集卡网络接口模块604，用于通过第二光模块607接收高速串行数据，对高速串行数据进行解串组成传输数据包；

传输数据包解析模块605，用于对传输数据包进行解析得到压缩图像数据。

实施例9的实施原理为：图像数据缓存模块601具体可以是缓存器（Buffer）对压缩图像数据进行缓存，传输数据包封包模块602封包过程采用MAC协议，可以将压缩图像数据封包为MAC包，MAC包即为传输数据包，测试盒网络接口模块603及采集卡网络接口模块604在实际应用中为10G Ethernet模块，将传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块606传输到第二光模块607，采集卡网络接口模块604通过第二光模块607接收高速串行数据，对高速串行数据进行解串组成传输数据包，传输数据包解析模块605根据MAC协议就能对MAC协议的传输数据包进行解析，得到压缩图像数据。实现了利用光纤传输压缩图像数据，提高了压缩图像数据的传输速度。

需要说明的是，图像测试盒501还包括DDR，DDR为双倍速率同步动态随机存储器，是内存的其中一种，DDR与图像数据缓存模块601（Buffer）之间可以进行数据传输，即Buffer中的压缩图像数据可以存储到DDR中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (4)

1.一种图像数据处理和传输方法，其特征在于，所述方法包括：

图像测试盒获取MIPI原始图像数据；

所述图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对所述MIPI原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；

图像采集卡对所述压缩图像数据进行解压处理，得到所述MIPI原始图像数据；

所述图像采集卡通过PCIe总线接口将所述MIPI原始图像数据发送至主机；

所述图像测试盒获取MIPI原始图像数据，包括：

所述图像测试盒接收图像传感器采集的MIPI图像信号数据，对所述MIPI图像信号数据进行解码，得到MIPI原始图像数据；

所述图像测试盒接收图像传感器采集的MIPI图像信号数据之前，还包括：

当所述图像测试盒与图像传感器连接时，所述图像测试盒获取所述图像传感器采集的MIPI初始图像，将所述MIPI初始图像发送至所述主机；

所述主机根据所述MIPI初始图像预估待处理的MIPI图像信号数据的数据带宽大小；

所述主机判断所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

当所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第一控制命令，并向所述图像采集卡发送第二控制命令，所述第一控制命令用于控制所述图像测试盒开启无损图像压缩功能，所述第二控制命令用于控制所述图像采集卡开启图像解压功能；

当所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，所述主机向所述图像测试盒发送第三控制命令，并向所述图像采集卡发送第四控制命令，所述第三控制命令用于控制所述图像测试盒关闭无损图像压缩功能，所述第四控制命令用于控制所述图像采集卡关闭图像解压功能。

2.根据权利要求1所述的图像数据处理和传输方法，其特征在于，所述图像测试盒通过预设无损图像压缩算法，对所述MIPI原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据之后，还包括：

所述图像测试盒对所述压缩图像数据进行缓存；

所述图像测试盒读取缓存后的所述压缩图像数据，并对所述压缩图像数据进行封包，得到传输数据包；

所述图像测试盒将所述传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块发送至第二光模块；

所述图像采集卡通过所述第二光模块接收所述高速串行数据，对所述高速串行数据进行解串组成所述传输数据包；

所述图像采集卡对所述传输数据包进行解析得到所述压缩图像数据。

3.一种图像数据处理和传输系统，其特征在于，所述系统包括：

图像测试盒、图像采集卡及主机；

所述图像测试盒与所述图像采集卡之间建立光纤传输链路，所述图像采集卡与所述主机通过PCIe总线连接；

所述图像测试盒包括图像数据接收模块及图像数据无损压缩模块，所述图像采集卡包括图像数据解压模块及图像数据发送模块；

所述图像数据接收模块，用于接收图像传感器采集的MIPI图像信号数据，对所述MIPI图像信号数据进行解码，得到MIPI原始图像数据；

所述图像数据无损压缩模块，用于通过预设无损图像压缩算法，对所述MIPI原始图像数据进行无损压缩处理，得到压缩图像数据；

所述图像数据解压模块，用于对所述压缩图像数据进行解压处理，得到所述MIPI原始图像数据；

所述图像数据发送模块，用于通过PCIe总线接口将所述MIPI原始图像数据发送至所述主机；

所述图像数据接收模块，还用于当与图像传感器连接时，获取所述图像传感器采集的MIPI初始图像，将所述MIPI初始图像发送至所述主机；

所述主机，用于根据所述MIPI初始图像预估待处理的MIPI图像信号数据的数据带宽大小；

所述主机，还用于判断所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小是否超过压缩阈值；

所述主机，还用于当所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第一控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第二控制命令，所述第一控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块开启无损图像压缩功能，所述第二控制命令用于控制所述图像数据解压模块开启图像解压功能；

所述主机，还用于当所述MIPI图像信号数据的数据带宽大小不超过所述压缩阈值时，向所述图像数据无损压缩模块发送第三控制命令，并向所述图像数据解压模块发送第四控制命令，所述第三控制命令用于控制所述图像数据无损压缩模块关闭无损图像压缩功能，所述第四控制命令用于控制所述图像数据解压模块关闭图像解压功能。

4.根据权利要求3所述的图像数据处理和传输系统，其特征在于，

所述图像测试盒还包括：图像数据缓存模块、传输数据包封包模块及测试盒网络接口模块；

所述图像采集卡还包括：采集卡网络接口模块及传输数据包解析模块；

所述图像数据缓存模块，用于对所述压缩图像数据进行缓存；

所述传输数据包封包模块，用于读取缓存后的所述压缩图像数据，并对所述压缩图像数据进行封包，得到传输数据包；

所述测试盒网络接口模块，将所述传输数据包转换为高速串行数据，通过第一光模块发送至第二光模块；

所述采集卡网络接口模块，用于通过所述第二光模块接收所述高速串行数据，对所述高速串行数据进行解串组成所述传输数据包；

所述传输数据包解析模块，用于对所述传输数据包进行解析得到所述压缩图像数据。

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