[发明专利]基于SoPC的VGA图像采集与压缩存储装置

说明书

技术领域

本申请涉及图像采集和图像压缩技术领域，具体地说，是涉及一种分辨率自适应的基于SoPC的VGA图像采集与压缩存储装置。

背景技术

视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)是当前计算机显示设备普遍支持的一种模拟信号传输标准。随着计算机显卡性能的不断增强，VGA信号的分辨率不断提高，对图像处理设备的采集能力提出了更高的要求。

目前，大量的VGA图像采集设备使用的是PCI/PCI-E图像采集卡形式，通过PCI总线将图像内容传输至计算机内存。实际应用中，采用PCI/PCI-E图像采集卡的形式处理VGA信号时，必须接入计算机并操作专业软件处理后得出结果。这对系统的便携性、二次开发十分不利。而采用可编程片上系统(System on a Programmable Chip，SoPC)技术，能解决这个问题。

近年来，随着半导体技术的不断发展，传统的芯片设计方法从“集成电路”级设计向“集成系统”转变，其突出标志是片上系统(System on Chip，SoC)被业界广泛接受，成为了研究和开发的热点。为了应对SoC技术在开发阶段试制风险大的缺点，SoPC技术应运而生。SoPC技术是使用大规模现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)，来实现SoC的功能，具有灵活的设计方式，可裁剪，可扩充，可升级，同时具备软硬件在系统中的可编程功能，是当今SoC芯片设计的一个重要技术。使用SoPC技术的系统，具有设计灵活，功能扩展性强，集成度高的特点，同时降低了系统总功耗，是当今应用电子系统的最佳选择之一。

发明内容

本发明针对传统的VGA视频采集卡存在系统便携性差，二次开发困难的缺点，结合SoPC技术和图像压缩技术，提供一种基于SoPC的VGA图像采集与压缩存储装置。该装置在可编程软核上，结合定制的数字逻辑模块，实现了VGA图像的采集、压缩和存储功能。该装置可以用在VGA视频信息的采集和分析领域。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于SoPC的VGA图像采集与压缩存储装置，其特征在于，包括：视频模数转换器、图像编码模块、控制模块、按键与LED显示模块和外部存储器，其中，

所述视频模数转换器，与所述图像编码模块相耦接，用于将VGA模拟信号转换成VGA数字信号，发送至所述图像编码模块；

所述图像编码模块，包括：图像采集单元和图像压缩单元，该图像编码模块，分别与所述视频模数转换器和控制模块相耦接，用于接收VGA数字信号并进行采集和压缩处理后发送至所述控制模块，其中，

所述图像采集单元，分别与所述图像压缩单元和视频模数转换器相耦接，用于接收并采集视频模数转换器发送的VGA数字信号，检测出VGA数字信号的分辨率且提取出有效像素后发送至所述图像压缩单元；

所述图像压缩单元，分别与所述图像采集单元和控制模块相耦接，用于接收所述图像采集单元发送的提取出有效像素的VGA数字信号，进行压缩后得到压缩图像数据发送至所述控制模块，

所述控制模块，包括：处理器单元和图像存储单元，分别与所述图像编码模块中的图像压缩单元、按键与LED显示模块和外部存储器相耦接，用于控制图像数据传输流向、控制所述外部存储器的图像数据读写以及通过所述处理器单元中设置的文件子单元对所述图像存储单元进行读写控制，还用于对所述图像压缩单元发送的压缩图像数据进行处理并存储，与所述按键与LED显示模块进行数据交互，其中，

所述处理器单元，分别与所述图像压缩单元和图像存储单元相耦接，用于控制图像数据传输流向、控制所述外部存储器的图像数据读写以及通过其中设置的文件子单元对所述图像存储单元进行读写控制，接收所述图像压缩单元发送的压缩图像数据，并处理后发送至所述图像存储单元；

所述图像存储单元，分别与所述处理器单元、外部存储器和按键与LED显示模块相耦接，用于接收所述处理器单元发送的图像数据进行存储，分别与所述按键与LED显示模块和外部存储器进行数据交互，

所述外部存储器，与所述图像存储单元相耦接，用于与图像存储单元进行数据交互，

所述按键与LED显示模块，与所述控制模块相耦接，用于与所述控制模块进行数据交互，处理用户的需求，显示不同的工作状态。

优选地，其中，所述图像采集单元，进一步包括：分辨率检测子单元和有效像素提取子单元，其中，