多路图像采集卡的实时显示系统



2011-10-28 12:24　作者：九视电子　出处：www.360tsw.com

　　摘要：介绍了关于多路图像音频采集卡及实时显示处理系统的研制背景、系统特点，简单介绍了系统的体系结构、机载设备、地面软件等设计以及应用情况。

　　关键词：多路视频;实时采集;多路视频采集卡

　　1.系统特点：本系统是一套针对图像语音采集数字遥测实时显示处理的专用系统，具有如下特点：

　　①融入目前我们的A/GDAS系统体系，是A/GDAS配套的子系统。

　　②图像语音延迟时间短。

　　㈢图像语音数据帧与IRIGB同步，与ADAS其他参数时间同步性好。

　　④试飞监控图像质量清晰、实用性好。

　　⑤功能更强大、使用更方便。该项目取代了以前的仿真HUD系统和模拟图像遥测监控系统，可以同时监控真实的HUD、MFD、座舱告警板、飞行员的通话、座舱躁声以及其他图像和语音。多路图像语音采集卡采集处理图像、语音能力强，可以同时采集遥测处理多达6路的图像信号和4路语音信号。强大的图像语音处理能力是目前国内任何试飞测试设备所做不到的，包括我们进口的KAM500/770、DAMINV等设备。

　　⑥系统具有扩展性。若只需要PAL图信号时，可以将标准配置的两路VGA卡取掉，共可以配置3块PAL图象采集卡，采集PAL视频图像和语音最大通道数都为12通道;若只需要VGA信号，最多可以采集3路VGA视频图像。PAL视频输入可以通过软件设KB/s一-"置，转换成NTSC制式输入。PCM遥测带宽50010MB/s，遥测图像语音数据可以选择性输出。多路图像语音采集卡实时播放软件最多可以同时播放4路图像和4路语音，可以实时选择和剔除播放图像语音通道。

　　⑦数据使用了压缩算法和帧率控制，降低了冗余信息的数据量，便于图像语音的保存和回放。图像语音记录按照IRIGB时间索引，回放和数据分析都可以依据试飞事件的时间进行图像语音检索。

　　2多路图像语音采集卡系统总体介绍：该系统由机载多路视频采集卡和地面实时图像数据处理系统组成，地面实时图像数据处理系统包括前端服务器软件、视频流服务器软件和图像实时显示软件。机载多路视频采集卡采集图像、语音、IRIG时码等信号，将采集的模拟|{}|像语音转换成数字图像语音，并将这些数据进行压缩，压缩数据流分成两路，一路通过PCM模块遥测发送给地面(该路图像可以选择发送帧率);另一路直接交给记录盘进行记录。机载图像数据通过采集器的PCM输出端口和遥测发送设备发送给地面遥测接收机，遥测接收机将接收到的图像数据流传送给遥测前端服务器，遥测前端服务器将图像数据流进行处理，然后以确定的格式将图像数据通过以太网将图像数据包发给图像显示终端，图像显示终端运行图像实时显示软件，将机载图像实时显示出来，供试飞工程帅监控和数据分析使用。

　　3.机载多路视频采集卡将采集到的图像数据在本机保存，完成试飞后，可以将记录下来的数据提供给图像实时显示软件进行事后图像显示和分析。机载多路视频采集卡采集的IRIGB时码信号，并将采集到的图像打上时间标签，供地面图像显示软件使用，可以实现每帧图像与机载其他设备的时间统一，以方便数据分析。机载设备操作系统采用实时嵌入式操作系统VxWorks，硬件采用PCI04PLUS总线结构。地面实时图像处理系统包括前端服务器软件、视频流服务器软件和实时显示播放软件，运行环境都是Windows操作系统，硬件为微机。前端服务器软件的功能是为视频流服务器提供PCM原码。首先从遥测数据解调板上读出经过位同步、字同步、帧同步的数据。然后将读出的数据的格式修改成视频流服务器软件所需要的数据格式。最后将修改好的数据通过内存共享方式提供给视频流服务器软件。

　　4.视频流服务器软件接收前端服务器发送的数据后，合并成PCM伞帧，并对全帧数据进行分析处理，从中分解出正确的视频数据帧和VGA图像数据帧，最后通过以太网组播方式将数据发送给图像显示终端。多路视频采集卡遥测系统仍然采用目前我们使用的S波段PCM遥测系统。

　　九视电子推出的多款广播级高清VGA采集卡彻底解决图像视频流高清采集这一问题。九视电子VGA信号采集卡能支持高清无损采集，比如九视电子T200AE 高清VGA采集卡，支持逐行扫描1920×1440的VGA信号，并广泛兼容市面上各种视频直播、视频会议、P2P、视频监控等软件，支持标准的Directshow进行开发，提供完整的二次开发包SDK。目前推出的九视电子系列VGA采集卡有PCI-E接口、PCI接口。有多路VGA采集卡，也有VGA音视频采集卡等。

　　VGA高清采集卡工作原理是由RGB模拟信号经过A/D采样后转换为数字信号，通过FPGA写入SDRAM作为缓存，再经FPGA从SDRAM中将采集压缩的数据读出通过PCI总线传输到上位机，由上位机对数据进行传输等处理。VGA采集卡的基本功能是将本机或其他计算机屏幕显示的内容采集进本机，高清VGA采集卡的特点是数模转换损失非常少，画面异常清晰，既可保存在本地，也可以在网上直播，也可以在本机上实时显示。

　　九视电子T200AE 高清VGA采集卡是采集原始数据流直接DMA到PC机内存，提供高效率的Overlay功能，跟某些H264压缩卡不一样，本产品最大的特点是数据流完好无损，直接64位RGB888(输入为模拟RGB)或者YUV422(输入为YPbPr)的原始数据流供客户应用程序处理，64位高精度的AD转换后图像是非常清晰的