[发明专利]基于PCI-E采集卡的图像传输与存储系统及相关设备

说明书

本发明提供的基于PCI‑E采集卡的图像传输与存储系统及多媒体设备，通过自定义数据帧格式、采用FPGA硬件编程、兼有错误数据处理机制，而且不过多的涉及操作系统的介入，提高了实时性的同时还提高了整个系统的稳定性和系统的兼容性，并且通过使用光纤传输与以太网UDP传输协议相结合的方式实现图像数据的存储，在提高传输带宽的同时还有数据错误处理机制保证了数据存储的正确性，奠定了后续图像数据的播放和处理的基础。

技术领域

本发明涉及多媒体技术领域，特别涉及一种基于PCI-E采集卡的图像传输与存储系统及多媒体娱乐设备。

背景技术

科技日益发展，图像传输速率越发提高，医疗、军工以及娱乐等领域对于图像存储的实时性有了更高的要求：医疗和军工领域当中,图像源的数据存入硬盘的这一过程中通信距离增加，但是对于图像的正确存储以及系统运行的稳定性的要求丝毫没有降低，图像数据的处理都是基于数据正确存储基础之上但又要求传输带宽。同时几乎所有领域都要求系统快速搭建并且对于成本越发敏感。图像存储、图像读取到主机端用于播放和数据处理，这些过程以数据正确存储为基础，这更是对与图像存储时数据的正确性有更高要求“宁缺毋滥”：不能因为通信距离增加、数据传输中出现错误而使得硬盘存储错误的图像数据，更不能因为软件操作系统不稳定而使得整个系统的稳定性下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于PCI-E采集卡的图像传输与存储系统及多媒体娱乐设备，提高传输带宽的同时还有数据错误处理机制保证了数据存储的正确性，奠定了后续图像数据的播放和处理的基础。

第一方面，本发明提供一种基于PCI-E采集卡的图像传输与存储系统，所述系统包括图像数据源、数据转接板、PCI-E采集卡以及存储设备，所述PCI-E采集卡具有第一光纤接口、SATA接口、缓存器、FPGA以及PCI-E接口，所述数据转接板具有可与所述第一光纤接口连接的第二光纤接口、与所述图像数据源电连接的电接口，所述存储设备与所述SATA接口电连接，当系统处于图像存储模式时，所述图像数据源通过所述电接口将图像数据按照预设规则发送至所述数据转接板，所述数据转接板根据预设传输协议将所述图像数据进行打包生成数据包，所述数据包中具有CRC校验位，所述数据转接板通过所述第二光纤接口向所述第一光纤接口发送所述数据包，所述FPGA对所述数据包中的图像数据进行CRC校验，当校验通过则将所述图像数据存入所述缓存器，在所述缓存器中的图像数据形成一帧图像后，将所述一帧图像通过所述SATA接口写入所述存储设备。

作为一种可选的方案，当CRC校验不通过时，所述FPGA将所述图像数据存入所述缓存器，并在下帧图像数据到来时将所述图像数据覆盖，当下帧图像的每一个下帧图像数据均CRC校验通过则将下帧图像的图像数据存储至存储设备。

作为一种可选的方案，所述预设规则为所述图像数据源将图像数据按行进行发送。

作为一种可选的方案，所述预设传输协议采用以太网UDP传输协议，所述数据包采用UDP数据包。

作为一种可选的方案，所述UDP数据包的格式依次包括前导码、目标MAC地址、源MAC地址、IP类型、IP包包头、UDP图像数据段以及CRC校验位。

作为一种可选的方案，所述UDP图像数据段包括当前行图像数据、当前行图像数据的帧号以及当前行图像数据的行号。

作为一种可选的方案，还包括上位机，所述上位机通过所述PCI-E接口与所述PCI-E采集卡电连接，当进行图像播放时，所述FPGA通过所述SATA接口将图像数据从所述存储设备中的缓存到所述缓存器，在所述缓存器中图像数据构成一帧图像后将所述一帧图像经由所述PCI-E接口向所述上位机发送。

作为一种可选的方案，所述上位机具有所述PCI-E采集卡的驱动程序以及上位机软件。

作为一种可选的方案，所述存储设备为机械硬盘、固态硬盘或闪存卡。