[发明专利]一种基于FPGA的全景高清视频采集处理设备

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的全景视频采集处理设备，该设备包括：高清全景视频采集模块、FPGA处理器模块、DDR4存储模块、视频编码模块、万兆以太网视频传输模块、5G物联网通信模块、视频显示驱动模块及电源模块。本发明解决了全景图像获取设备带宽受限和分辨率受限的问题。本发明包括视频采集、视频拼接、视频编码、本地回放和视频传输功能，高清全景视频采集模块实现任意角度的4K分辨率视频采集，给用户带来沉浸式视觉体验；视频显示驱动模块中灵活的本地显示窗口能够实时捕捉任意角度视频界面；万兆以太网高速数据接口和5G物联网通信模块支撑多路4K数据流的高清视频实时传输。

技术领域

本发明涉及视频采集、实时视频编码传输技术领域，适用于高分辨率需求下的实时场景视频采集系统，尤其是一种基于FPGA的全景视频采集处理设备。

背景技术

随着5G协议的普遍推进，万物互联的时代使得更高清更大数据量的直播设备实现成为可能。用户对于视频的需求向着更高分辨率、更高帧率、更低的延迟率推进，利用高速接口和5G接口，高分辨率的视频采集系统减小了数据传输带宽的限制，可以带给用户崭新的高清视觉体验。然而，市面上现有的全景视频拼接设备受限于以往的视频传输带宽，往往采用两个鱼眼镜头，以牺牲图像保真度和视频分辨率的代价达到全景视频的获取。现有的设备具有品类少、价格高、接口兼容性差、推广度不高的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有全景视频获取设备存在的分辨率低、图像失真度高、传输速率低、接口灵活性差的问题而提供的一种基于FPGA的全景视频采集处理设备，该设备可以同时获取多路图像视频传感器的高分辨率视频流，从而减小全角度图像的失真，给用户带来沉浸式视觉体验；具有灵活的本地显示功能，实时显示全角度视频流；包括万兆以太网高速数据接口和5G物联网通信模块，支撑多路4K数据流的高清视频实时传输。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种基于FPGA的全景视频采集处理设备，特点是：该设备包括高清全景视频采集模块、FPGA处理器模块、DDR4存储模块、视频编码模块、视频显示驱动模块、万兆以太网视频传输模块、5G物联网通信模块及电源模块。所述高清全景视频采集模块分别与FPGA处理器模块及电源模块连接，用于获取6路4K超高清视频。所述FPGA处理器模块分别与高清全景视频采集模块、DDR4存储模块、视频编码模块、视频显示驱动模块、万兆以太网视频传输模块、5G物联网通信模块及电源模块连接，接收来自高清全景视频采集模块的视频流，对视频流进行格式转换、全景拼接和视频处理等操作，并将处理后的视频流发送至本地显示模块、5G物联网通信模块或万兆以太网模块；所述DDR4存储模块分别与FPGA处理器模块及电源模块连接，用于视频处理过程中的数据缓存和本地回放功能的视频存储；所述视频编码模块分别与FPGA处理器模块及电源模块连接，用于原始视频流的压缩编码；所述视频显示驱动模块分别与FPGA处理器模块、及电源模块连接，用于本地显示；所述万兆以太网视频传输模块分别与FPGA处理器模块及电源模块连接，用于视频流的有线传输；所述5G物联网通信模块分别与FPGA处理器模块及电源模块连接，用于视频流的无线传输；所述电源模块分别与高清全景视频采集模块、FPGA处理器模块、DDR4存储模块、视频编码模块、视频显示驱动模块、万兆以太网视频传输模块及5G物联网通信模块连接，用于为各模块供电；

所述高清全景视频采集模块包括数路4K分辨率图像视频传感器，数路图像视频传感器的联合获取有利于减小拼接后的图像形变；