一种基于国产化海思平台的4K视频显示控制装置及方法与流程

一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置及方法
技术领域
1.本发明属于视频显示控制技术领域，尤其是一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置及方法。


背景技术：

2.目前，现代舰船所装备的传感器种类和数量随着排水量、功能性能而不断增加，特别是相控雷达阵、超高清视频传感器的应用，大大增加了视频实时传输的数据量。出于舰船快速反应的需要，显示终端对这类视频信息的综合显示效果要求越来越高，其分辨率也由标清(720p)、普清(1k)、高清(2k)向超高清(4k)迈进。
3.在2k显示时代，dvi显示接口的单通道最高带宽为1.65gbps；到了4k显示，dvi接口因带宽受限不能满足要求而被hdmi替代，其单通道带宽为6gbps，最高支持8k显示传输。当前，舰载设备对于显控计算机的显示效果、视频处理、数据运算的需求越来越多，许多项目要求采用4k高清显示，支持3840x2160分辨率。因此，如何实现基于国产化硬件平台的4k hdmi超高清视频的编解码及显示控制功能是目前迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置及方法，实现了适用于国产化硬件平台的4k hdmi超高清视频的编解码及显示控制功能。
5.本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置，包括海思图像处理芯片、hdmi视频信号接口转换芯片、显控计算机交换板及4k显示屏，所述hdmi接口转换芯片接收hdmi视频信号并将其转换为mipi视频信号，所述海思图像处理芯片内置有4k视频编解码及显示控制软件，接收mipi视频信号并将其转换为4k hdmi视频信号，所述4k显示屏通过hdmi接口接收海思图像处理芯片的4k hdmi视频数据并进行显示，所述显控计算机交换板通过千兆以太网与海思图像处理芯片相连接，实现显示控制及视频传输功能。
7.而且，所述hdmi视频信号接口转换芯片通过iic接口与海思图像处理芯片相连接。
8.而且，所述海思图像处理芯片采用hi3559av100芯片，所述hdmi视频信号接口转换芯片采用lt6911芯片。
9.一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制方法，应用于权利要求1或2或3所述的基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置，包括以下步骤：
10.步骤1、海思图像处理芯片读取配置文件，初始化变量，初始化lt6911uxc中断响应函数；
11.步骤2、进行视频输入输出、编解码及视频处理模块配置；
12.步骤3、启动鼠标控制线程、多窗口视频控制线程和编解码测试线程；
13.步骤4、海思图像处理芯片与hdmi视频信号接口转换芯片进行通信，当输入端有视
频输入时，触发lt6911uxc中断响应函数，读取其寄存器得到输入视频的分辨率，启用插入用户图片，通过调用h264codecvpssvo函数，对获取的hdmi转mipi输入参数进行处理，经vdec解码后，通过vpss对解码后的流进行处理并生成4k hdmi视频信号，最后通过vo配置输出到4k hdmi显示屏上。
14.而且，所述鼠标控制线程用于实现鼠标控制视频窗口显示的功能，包括将鼠标指针bmp图片叠加在视频显示界面的指定位置，鼠标点击后调整视频层优先级，鼠标双击窗口最大化操作中，暂存视频层显示位置、恢复视频层显示位置及设置视频层显示区域；鼠标拖动后调整视频层优先级和设置视频层显示区域。
15.而且，所述多窗口视频控制线程：接收显控计算机交换板指令并解析，实现不同视频显示窗口大小、位置控制的功能，包括启动rtsp服务线程，开启编码通道接收输入图像，关闭编码通道，结束rtsp服务进程，启动rtsp客户端线程，使能解码通道，接收用户发送的码流并设置显示通道，关闭解码通道，结束rtsp客户端线程；启动/结束视频文件播放线程；设置视频层显示区域、优先级和码率。
16.而且，所述编解码测试线程用于同时启动两路视频编解码及显示功能。
17.而且，所述lt6911uxc中断响应函数的处理流程为：
18.⑴
使能外部iic通信；
19.⑵
读取寄存器，获得输入视频的分辨率；
20.⑶
关闭外部iic通信；
21.⑷
启用插入用户图片hi_mpi_vi_enableuserpic；
22.⑸
调用视频编解码处理h264codecvpssvo函数；
23.⑹
禁用插入用户图片hi_mpi_vi_disableuserpic。
24.而且，视频编解码处理h264codecvpssvo函数的处理方法为：初始化vi；初始化himpp sys和通用vb缓冲；设置通用缓冲区的公共缓冲池属性；配置vi参数并启动vi；配置并启动解码器vdec；配置vpss参数并启动vpss；配置vo参数并启动vo；配置并启动编码器venc；将vi绑定编码器venc,将vi绑定vpss；将解码器vdec绑定vpss,将vpss绑定vo；推送视频流数据。
25.本发明的优点和积极效果是：
26.1、本发明通过海思图像处理芯片将接口转换芯片lt6911传来的mipi视频信号进行处理，对显控计算机交换板传来的h.264视频信号进行处理，将处理后得到的4k hdmi视频通过4k显示屏进行显示，实现了适用于国产化硬件平台的4k hdmi超高清视频的编解码及显示控制功能，为显控计算机提供更为强大的支持，符合未来技术发展的大趋势。
27.2、本发明通过视频编解码可将4k hdmi视频通过以太网传输至显控计算机交换板，由对4k hdmi视频进行存储或显示，实现了以太网4k hdmi视频传输功能。
28.3、本发明可以将接口转换芯片lt6911传来的mipi视频信号以及以太网传来的视频信号进行叠加，实现多通道视频叠加功能，解码后的视频图像能够在应用程序窗口中显示，并且支持大小位置调节功能，满足了不同用户的需要。
附图说明
29.图1为本发明的4k视频显示控制平台的结构图；
30.图2为本发明的4k视频显示控制方法的流程图；
31.图3为本发明的lt6911uxc中断响应函数流程图；
32.图4为本发明的h264codecvpssvo函数流程图。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
34.一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置，如图1所示，包括海思图像处理芯片hi3559av100、hdmi视频信号接口转换芯片lt6911、显控计算机交换板及4k显示屏，所述hdmi接口转换芯片lt6911接收hdmi视频信号并将其转换为mipi视频信号，海思图像处理芯片hi3559av100通过iic总线与hdmi接口转换芯片lt6911相连接并将mipi视频信号转换为hdmi信号，海思图像处理芯片hi3559av100通过千兆以太网与显控计算机交换板相连接，一方面将转换芯片lt6911传来的hdmi视频信号进行编码处理生成h.264格式的4k视频信号并传送给显控计算机交换板进行存储或显示，另外一方面将显控计算机交换板传送的h.264格式的4k视频进行解码处理生成hdmi视频信号，或者将两路信号进行叠加处理，海思图像处理芯片hi3559av100通过hdmi接口与4k显示屏相连接并通过4k显示屏将海思图像处理芯片hi3559av100生成的视频信号进行显示输出。海思图像处理芯片hi3559av100内置有4k视频编解码及显示控制软件，实现对视频信号进行编解码及显示控制功能。
35.所述hdmi视频信号接口转换芯片lt6911，能够将输入的4k hdmi视频信号进行转换为mipi视频信号，并输入到hi3559av100芯片中。
36.所述海思图像处理芯片hi3559av100作为控实现控制平台的核心，其运行在嵌入式linux操作系统下，并通过4k视频编解码及显示控制软件实现传输协议控制、4k hdmi视频输入输出、以太网传输以及多通道视频叠加功能。4k视频编解码及显示控制软件可对转换芯片lt6911输入的4k hdmi视频信号进行采集，并经视频处理后，按照指定位置和尺寸在4k显示屏上显示，或者经编码后按照指定协议转换为以太网数据，通过以太网传输给显控计算机交换板进行存储或由其他显示设备显示；还可以对经以太网传输的h.264格式的4k视频进行解码并通过4k显示屏实时显示；还可以根据需要实现多通道的视频叠加，解码后的视频图像能够在4k显示屏的窗口中显示，且支持大小位置调节。
37.所述显控计算机交换板通过千兆以太网实现对海思图像处理芯片的控制以及与海思图像处理芯片hi3559av100的视频传输功能。
38.本发明还提出一种基于国产化海思平台的4k视频显示控制装置的方法，该方法由海思图像处理芯片hi3559av100安装的4k视频编解码及显示控制软件实现的，其软件基于海思媒体处理平台(mpp，media process platform)，运行在嵌入式linux系统，如图2所示，包括以下步骤：
39.步骤1、海思图像处理芯片hi3559av100读取配置文件，初始化变量，初始化lt6911uxc中断；
40.步骤2、进行视频输入输出、编解码及视频处理模块配置；
41.步骤3、启动鼠标控制线程、多窗口视频控制线程和编解码测试线程，实现控制视频编解码及视频叠加显示功能。
42.所述鼠标控制线程主要用于实现鼠标控制视频窗口显示的功能，包括将鼠标指针
bmp图片叠加在视频显示界面的指定位置，鼠标点击后调整视频层优先级；鼠标双击窗口最大化操作中，暂存视频层显示位置、恢复视频层显示位置、设置视频层显示区域等；鼠标拖动后调整视频层优先级、设置视频层显示区域等。
43.所述多窗口视频控制线程主要通过接收上位机(显控计算机交换板)指令并解析，实现不同视频显示窗口大小、位置控制的功能，包括启动rtsp服务线程，开启编码通道接收输入图像；关闭编码通道，结束rtsp服务进程；启动rtsp客户端线程，使能解码通道，接收用户发送的码流，并设置显示通道；关闭解码通道，结束rtsp客户端线程；启动/结束视频文件播放线程；设置视频层显示区域、优先级、码率等。
44.所述编解码测试线程用于同时启动两路视频编解码及显示功能的测试程序。
45.步骤4、海思图像处理芯片hi3559av100与转换芯片lt6911进行通信，当输入端有视频输入时，触发lt6911uxc中断响应函数sigresolutionswitchhander，读取其寄存器得到输入视频的分辨率，启用插入用户图片(hi_mpi_vi_disableuserpic)，之后通过调用h264codecvpssvo函数，对获取的hdmi转mipi输入参数进行处理，经vdec解码后，通过vpss对解码后的流进行处理，如缩放、降噪等，最后通过vo配置输出显示信息，输出到4k hdmi显示屏上。
46.如图3所示，lt6911uxc中断响应函数的处理流程为：
47.⑴
使能外部iic通信；
48.⑵
读取寄存器，获得配置信息(读取其寄存器得到输入视频的分辨率)；
49.⑶
关闭外部iic通信；
50.⑷
启用插入用户图片hi_mpi_vi_enableuserpic；
51.⑸
调用视频编解码处理h264codecvpssvo函数；
52.⑹
禁用插入用户图片hi_mpi_vi_disableuserpic；
53.上述步骤
⑸
中的调用视频编解码处理h264codecvpssvo函数是对对视频输入输出、编解码通道等参数进行配置，如图4所示，其处理流程为：
54.1)初始化vi(hdmi input)
55.2)初始化himpp sys和通用vb缓冲；
56.3)设置通用缓冲区的公共缓冲池属性；
57.4)配置vi参数并启动vi；
58.5)配置并启动解码器vdec；
59.6)配置vpss参数并启动vpss；
60.7)配置vo参数并启动vo；
61.8)配置并启动编码器venc；
62.9)将vi绑定编码器venc,将vi绑定vpss；
63.10)将解码器vdec绑定vpss,将vpss绑定vo；
64.11)推送视频流数据。
65.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。