CN202696803U - 一种图像编码传输控制芯片及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像编码传输控制芯片及系统，其中图像编码传输控制芯片的图像捕获模块的图像数据输出端与图像接收端口的图像数据输入端连接，图像接收端口的图像数据输出端分别与至少两个编码控制模块的图像数据输入端连接，至少两个编码控制模块的图像数据输出端分别与至少一个图像传输模块的传输控制模块的图像数据输入端连接，传输控制模块的图像数据输出端与无线传输模块的图像数据输入端连接。本实用新型对图像进行编码可以有效压缩图像的大小，减低在传输时对带宽的要求；每个编码控制模块处理数据量也相应继续降低，解决了需要使用高复杂度大体积编码内核的问题，还能够降低整体产品的成本。

Description

一种图像编码传输控制芯片及系统

技术领域

本实用新型涉及一种图像编码传输控制芯片及系统，特别涉及通过无线传输技术进行图像传输的编码传输控制芯片及系统，属于图像处理技术领域。 

背景技术

随着视讯技术在消费类产品中越来越热门，远程无线图像传输也随之应用到各类产品中。例如监控产品、具有视觉功能的玩具和各类视频聊天应用等。 

现有技术中存在以下缺陷： 

以监控产品和视频聊天应用为例，用户对图像的质量要求越来越高，因此在此类产品中，图像捕获模块中包含的拍摄芯片分辨率越来越大，因此对图像进行处理和压缩的编码内核所需要的工作频率也越来越高，相应的对图像的处理难度，压缩难度和传输难度也就越来越大。现有技术通过使用大处理能力和高工作时钟频率的编码内核和高技术的传输模块来解决上述问题，但这就造成芯片复杂度较大，产品成本升高。 

发明内容

本实用新型为解决现有的手持移动通信终端的视频图像处理系统存在系统负载大，信道占用时间长和成本高的问题，提供一种低成本，负载低，并同时能提高手持移动通信终端图像视频处理能力的视频处理系统。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的： 

一种图像编码传输控制芯片，包括图像捕获模块、图像编码模块和至少一个图像传输模块，所述图像编码模块包括图像接收端口和至少两个编码控制模块，所述图像传输模块包括传输控制模块和无线传输模块，所述图像捕获模块的图像数据输出端与所述图像接收端口的图像数据输入端连接，所述图像接收端口的图像数据输出端分别与所述至少两个编码控制模块的图像数据输入端连接，所述至少两个编码控制模块的图像数据输出端分别与所述至少一个图像传输模块的传输控制模块的图像数据输入端连接，所述传输控制模块的图像数据输出端与所述无线传输模块的图像数据输入端连接。 

一种图像编码传输控制系统，包括图像编码传输控制芯片和至少一个无线接收模块，所述图像编码传输控制芯片通过所述至少一个图像传输模块与所述至少一个无线接收模块进行数据交换。 

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型的图像编码传输控制芯片及系统将图像捕获模块捕获的图像逐帧存储到图像接收端口中，该存储模块中的图像帧分别由第一编码控制模块和第二编码控制模块进行处理。对图像进行编码可以有效压缩图像的大小，减低在传输时对带宽的要求；两个编码控制模块同时工作，并可选择至少两个降低运算复杂度的编码方式，处理数据量也相应继续降低，解决了需要使用高复杂度大体积编码内核的问题，采用两个个或者两个个以上的相同的编码芯片易于进行片内控制，能够降低整体产品的成本。此外，通过增加多个处理模块以实现削减芯片复杂程度的技术方案，同样在数据传输部分得以体现。图像传输模块使用无线传输方式传输范围更广并不受有线传输的连接限制。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。 

图1为本实用新型的实施例1提供的图像编码传输控制芯片及系统的模块图； 

图2为本实用新型的实施例2提供的图像编码传输控制芯片及系统的模块图； 

图3为本实用新型的实施例2提供的图像编码传输控制系统的编码模块工作示意图； 

图4为本实用新型的实施例2提供的图像编码传输控制系统的编码模块工作示意图。 

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。 

下面将结合附图对具体实施方式作进一步地详细描述，本具体实施方式提供了三个个实施例，具体如下： 

实施例一 

本实施例提供的图像编码传输控制芯片及系统，如图1所示，图像编码传输控制芯片包括图像捕获模块1、图像编码模块2和一个图像传输模块3，图像编码模块2包括图像接收端口21和两个编码控制模块22，图像传输模块3包括传输控制模块31和无线传输模块32，图像捕获模块1的图像数据输出端与图像接收端口21的图像数据输入端连接，图像接收端口21的图像数据输出端分别与两个编码控制模块22的图像数据输入端连接，两个编码控制模块22的图像数据输出端都与唯一的图像传输模块3的传输控制模块31的图像数据输入端连接，传输控制模块31的图像数据输出端与无线传输模块32的图像数据输入端连接；图像编码传输控制系统包括图像编码传输控制芯片和一个无线接收模块4。其具体工作流程如下： 

步骤1、图像捕获模块1将捕获的图像数据实时逐帧传送到图像接收端口21中。 

步骤2、图像接收端口21将图像数据分别传送给两个编码控制模块22。 

步骤3、两个编码控制模块22同时从图像接收端口21中读取图像帧并进行处理： 

两个编码控制模块22同时工作，可以通过两种方式分别降低图像编码模块2的工作频率或者降低每个编码控制模块22的处理数据量。 

这种方式可以在图像捕获模块1捕获两帧图像的时间区间内只需要完成一帧图像的编码工作，每个编码控制模块22的工作时钟频率只需要单一编码模块工作时钟频率的一半即可完成全部工作，能够降低对编码控制模块22的效率要求，低功耗小成本低复杂度的现有芯片产品即可满足功能需求，不需要开发新的复杂芯片。两个编码控制模块22均可采用H.264编码方式，图像数据在编码处理完成后，其图像大小可显著的被压缩，降低对传输过程中带宽的要求。 

以VGA格式图像传感器拍摄的图像数据进行H.264编码为例，较为常见的的图像传感器拍摄帧速率为30帧/秒，则单个编码内核的工作频率计算公式为： 

2100周期x 640行有效像素数x 480列有效像素数x 30帧/256像素值=75.6MHz 

当采用两个编码控制模块22进行处理时，相当于每秒每个编码控制模块22仅需处理15帧图像数据，则每个编码控制模块22的工作频率计算公式为： 

2100周期x 640行有效像素数x 480列有效像素数x 15帧/256像素值=37.8MHz 

同理，当编码控制模块22数量增加时，工作频率也相应降低。 

第二种方式可以在图像捕获模块1捕获一帧图像的时间区间内只需要完成半帧的图像编码数据量，每个编码控制模块22只处理当前图像帧中的一半图像，每个编码控制模块22的处理数据量只需要单一编码控制模块22工作处理数据量的一半即可完成全部工作。 通过降低处理数据量的方式，实现降低对编码控制模块22的高性能要求，低功耗小成本低复杂度的现有芯片产品即可满足功能需求，不需要开发新的复杂芯片。两个编码控制模块22可均采用H.264编码方式，图像数据在编码处理完成后，其图像大小可显著的被压缩，降低对传输过程中带宽的要求。 

以VGA格式图像传感器拍摄的图像数据进行H.264编码为例，每帧图像包含的有效像素数为： 

640行有效像素数x 480列有效像素数=307200像素 

当采用2个编码内核进行处理时，每个编码控制模块22只处理当前帧中一半有效像素包含的数据信息，即： 

640行有效像素数x 480列有效像素数/2=153600像素 

同理，当编码内核数量增加时，工作频率也相应降低。 

编码控制模块22的数量可以根据需处理的图像大小和帧速率以及对图像编码传输控制芯片的芯片面积的要求进行调整，一般可以为2-4个。这种方式通过拼接多个图像编码芯片的图像数据处理结果，可以实现超高清图像显示，而不增加每个芯片的处理数据量。 

步骤4、两个编码控制模块22将处理完成的图像数据发送给传输控制模块31，由其对图像的对外传递进行控制。 

步骤5、无线传输模块32根据传输控制模块31的指令，将处理完成的图像数据向外送出。 

步骤6、无线接收模块4接收来自无线传输模块32的图像数据。无线接收模块4可以被集成于移动通讯终端，如手机，可视电话等，或者电脑类设备，如台式机，笔记本，平板电脑等。通过将无线接收模块4集成到各类设备中，图像编码传输控制系统可以将一定范围内的图像编码传输控制芯片拍摄到的图像数据实时传输给这些设备，并在上面显示或进行其他操作。 

本实施例的图像编码传输控制系统首先在图像编码传输控制芯片内对图像进行编码压缩操作，即保证图像质量又降低高分辨率图像对传输带宽的压力，并且通过使用多个编码控制模块降低对编码工作速率的要求，无需使用高成本的编码内核，使得整个芯片保持不变的工作效果且降低成本。使用相同的多个编码控制模块使得他们在协同工作过程中更加易于控制，只需要令第一编码控制模块和第二编码控制模块分别读取奇数帧和偶数帧再进行处理，无需增加复杂的控制单元，降低芯片集成难度。这种方式解决了需 要使用高成本大体积编码内核的问题，能够降低整体产品的成本。且使用相同的两个编码控制模块，集成度高，协同工作能力强，控制简便。图像传输模块使用无线传输方式传输范围广并不受有线传输的连接限制。 

编码图像传输模块通过无线传输方式将图像数据传输给集成了无线接收模块的各类设备，使得这些设备能够在一定距离范围内不受限的接收图像数据。 

实施例二 

本施例提供的图像编码传输控制芯片及系统，如图2所示，包括图像捕获模块1、图像编码模块2和两个图像传输模块3，其中图像编码模块2包括图像接收端口21和两个编码控制模块22，两个图像传输模块3分别包括传输控制模块31和无线传输模块32，图像捕获模块1的图像数据输出端与图像接收端口21的图像数据输入端连接，图像接收端口21的图像数据输出端分别与两个编码控制模块22的图像数据输入端连接，每个编码控制模块22的图像数据输出端分别与一个图像传输模块3的传输控制模块31的图像数据输入端连接，传输控制模块31的图像数据输出端与无线传输模块32的图像数据输入端连接；图像编码传输控制系统包括图像编码传输控制芯片和两个无线接收模块4。在此实施例中，图像传输模块3的数量与编码控制模块22的数量相等，每个编码控制模块22的图像数据输出端分别与一个传输控制模块3的图像数据输入端连接。 

在图像捕获模块和图像编码模块中本实施例的高帧速率图像编码芯片工作方式采用降低每个编码控制模块22工作频率的方式。在图像传输模块部分将现有技术中单一的图像传输模块和对应的单一无线接收模块数量增加为两个，即分别有两个图像传输模块3和两个无线接收模块4。多个无线传输模块和接收模块协同工作，可以降低对每一组无线传输装置带宽的要求。图像编码传输控制芯片工作流程示意图如图3所示： 

步骤1、当前时刻第一个编码控制模块22读取奇数帧F1，第二个编码控制模块22读取偶数帧F2，两个编码控制模块22同时对读取帧进行处理和H.264编码操作。 

步骤2、第一个编码控制模块22将编码结束的图像帧F1传送给第一个图像传输模块3，并在传输结束后读取下一帧奇数图像帧F3； 

第二个编码控制模块22将编码结束的图像帧F2传送给第二个图像传输模块3，并在传输结束后读取下一帧偶数图像帧F4。 

步骤3、第一个图像传输模块3通过无线传输方式将处理后的奇数图像帧F1传送给第一个无线接收模块4，第二个图像传输模块3通过无线传输方式将处理后的偶数图像帧F2传送给第二个无线接收模块4； 

无线传输方式可以包括红外数据传输、蓝牙无线数据传输或WiFi（wireless Fidelity）数据传输方式中的至少一种。 

整个图像编码传输控制系统重复步骤1至3，直到图像编码传输控制芯片中的图像捕获模块停止拍摄，图像接收端口中的所有图像帧均被处理传输完毕，系统停止工作。 

在本实施例中，图像编码传输控制芯片及系统通过增加多个蓝牙控制芯片，实现无线数据传输信道容量扩充。这种扩充方式，优选的，选择2个或者2个以上完全相同的蓝牙芯片，能够保证多个蓝牙芯片在控制中的兼容性。而这种增加数量的方式，相较于扩充单一蓝牙芯片承载能力的方式，优选的，可选用2个或者2个以上，性价比高的普通2.4G蓝牙芯片，成本较低，对最终产品的成本压力较小，在现有产品上进行装备或者更新也更加简单。 

在本实施例的高帧速率图像编码芯片工作方式还可以采用降低每个编码控制模块22处理数据量的方式，如图4所示，其工作流程包括： 

步骤1、当前时刻第一个编码控制模块22读取当前图像帧的A半帧，第二个编码控制模块22读取当前图像帧的B半帧，两个编码控制模块22同时对读取到的半帧图像数据进行处理和H.264编码操作。 

步骤2、第一个编码控制模块22将编码结束的A半帧图像传送给第一个图像传输模块3，并在传输结束后读取下一帧图像的A半帧； 

第二个编码控制模块22将编码结束的B半帧图像传送给第二个图像传输模块3，并在传输结束后读取下一帧图像的B半帧。 

步骤3、第一个图像传输模块3通过无线传输方式将处理后的A半帧图像传送给第一个无线接收模块4，第二个图像传输模块3通过无线传输方式将处理后的B半帧图像传送给第二个无线接收模块4； 

无线传输方式可以包括红外数据传输，蓝牙无线数据传输和WiFi（wireless Fidelity）数据传输方式中的至少一种。 

半帧图像的组合和处理由图像编码传输控制系统进行后续的解码及合并。 

实施例三 

本实施例提供的图像编码传输控制芯片及系统，包括图像捕获模块、图像编码模块和图像传输模块，其中图像编码模块包括图像接收端口和四个编码控制模块，图像传输模块包括传输控制模块和两个无线传输模块；图像编码传输控制系统包括图像编码传输控制芯片和两个无线接收模块。在本实施例中，无线接收模块数量与图像传输模块的数 量相等，每个图像传输模块都分别与一个无线接收模块进行数据交换。 

使用四个编码控制模块能够综合实现即降低每个编码控制模块的处理数据量又降低每个编码控制模块的工作频率。以VGA格式图像传感器拍摄的图像数据进行H.264编码为例，每帧图像包含的有效像素数为： 

640行有效像素数x 480列有效像素数=307200像素 

若使用单一图像编码模块的工作频率为： 

2100周期x 640行有效像素数x 480列有效像素数x 30帧/256像素值=75.6MHz 

而使用4个编码控制模块后，每个编码模块仅需处理15个半帧图像数据，即以37.8MHz的工作频率处理153600像素中包含的图像数据量： 

640行有效像素数x 480列有效像素数/2=153600像素 

2100周期x 640行有效像素数x 480列有效像素数x 15帧/256像素值=37.8MHz 

这种2种工作方式综合使用的多图像编码模块进一步降低了每个编码内核的复杂程度，能够以低端小成本低复杂度的芯片实现高端高清晰的图像处理功能，能够广泛应用于各类高清设备。 

由上述三个实施例可以看出，本实用新型的图像编码传输控制芯片及系统将图像捕获模块捕获的图像逐帧存储到图像接收端口中，该存储模块中的图像帧分别由第一编码控制模块和第二编码控制模块进行处理，对图像进行编码可以有效压缩图像的大小，减低在传输时对带宽的要求。两个编码控制模块同时工作，并可选择两个降低运算复杂度的编码方式：第一种方式，两个编码模块中的每个只处理全部图像帧的一半，每个编码控制模块的工作时钟频率只需要单一编码模块工作时钟频率的一半即可完成全部工作，同理，当编码内核数量持续增加时，工作频率也相应继续降低；第二种方式，两个编码模块中的每个只处理当前图像帧中的一半图像，每个编码控制模块的处理数据量只需要单一编码模块工作处理数据量的一半即可完成全部工作，同理，当编码内核数量持续增加时，处理数据量也相应继续降低。以上两种方式解决了需要使用高复杂度大体积编码内核的问题，采用两个或者两个以上的相同的编码芯片易于进行片内控制，能够降低整体产品的成本。此外，通过增加多个处理模块以实现削减芯片复杂程度的技术方案，同样在数据传输部分得以体现。本实用新型采用价格非常低廉的两个或者两个以上的无线传输模块实现图像编码传输控制芯片和系统的交互。图像传输模块使用无线传输方式传输范围更广并不受有线传输的连接限制。使用相同的两个无线传输模块，集成度高，协同工作能力强，控制简便，与开发更高带宽和更强处理能力的技术方案比较，本实用新型提供的图像编码传输控制芯片更简单易控，并且成本低廉。 

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种图像编码传输控制芯片，包括图像捕获模块、图像编码模块和至少一个图像传输模块，其特征在于，所述图像编码模块包括图像接收端口和至少两个编码控制模块，所述图像传输模块包括传输控制模块和无线传输模块，所述图像捕获模块的图像数据输出端与所述图像接收端口的图像数据输入端连接，所述图像接收端口的图像数据输出端分别与所述至少两个编码控制模块的图像数据输入端连接，所述至少两个编码控制模块的图像数据输出端分别与所述至少一个图像传输模块的传输控制模块的图像数据输入端连接，所述传输控制模块的图像数据输出端与所述无线传输模块的图像数据输入端连接。

2.根据权利要求1所述的图像编码传输控制芯片，其特征在于，所述无线传输模块的无线传输方式包括红外数据传输、蓝牙数据传输或wifi数据传输中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的图像编码传输控制芯片，其特征在于，所述图像传输模块的数量为一个，所述至少两个编码控制模块的图像数据输出端都与传输控制模块的图像数据输入端连接。

4.根据权利要求1或2所述的图像编码传输控制芯片，其特征在于，所述图像传输模块的数量与所述编码控制模块的数量相等，所述每个编码控制模块的图像数据输出端分别与一个传输控制模块的图像数据输入端连接。

5.一种图像编码传输控制系统，其特征在于，包括权利要求1-4所述的图像编码传输控制芯片和至少一个无线接收模块，所述图像编码传输控制芯片通过所述至少一个图像传输模块与所述至少一个无线接收模块进行数据交换。

6.根据权利要求5所述的图像编码传输控制系统，其特征在于，所述无线接收模块数量与所述图像传输模块的数量相等，所述每个图像传输模块都分别与一个无线接收模块进行数据交换。 

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