一种图像处理设备及图像处理器的制作方法

本实用新型申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像处理设备及图像处理器。

背景技术：

随着互联网科技的快速发展，人们在日常的工作、学习以及生活中对视频传输的质量要求越来越高。目前传统的视频传输设备中在传输高清视频数据时需要多种芯片的组合使用。比如，现有的针对高清显示的视频传输的设备中，一般同时需要视频接收芯片(例如hdmi接口芯片)、编码芯片以及网络接口芯片等等，通过视频接收芯片将接收到的高清图像数据传输到编码芯片进行编码操作后，再将编码后的图像数据通过网络接口芯片进行网络传输。这种由多类芯片组合的设备不仅成本高，且多类芯片协同工作时会造成系统延时高从而导致系统稳定性差。

技术实现要素：

本公开提供了一种图像处理设备及图像处理器，可以解决视频在高清显示传输时的稳定性低且成本高的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种编解码设备，包括图像处理器、视频输入接口装置以及数据通信接口装置。其中，视频输入接口装置以及数据通信接口装置分别与图像处理器连接，图像处理器包括视频接收模块、编码模块、以及数据通信模块。并且其中视频接收模块与视频输入接口装置通信连接，用于从视频输入接口装置接收图像数据；编码模块用于对图像数据进行编码，生成编码图像数据；数据通信模块与数据通信接口装置连接，用于通过数据通信接口装置传输编码图像数据。

可选地，图像处理设备还包括与图像处理器连接的视频输出接口装置，并且图像处理器还包括解码模块以及视频输出模块。其中解码模块用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据；并且视频输出模块与视频输出接口装置连接，用于通过视频输出接口装置输出解码图像数据。

可选地，数据通信模块还配置用于通过数据通信接口装置接收编码生成的编码图像数据。

可选地，视频输入接口装置包括多个视频输入接口，并且视频接收模块包括多个视频接收单元，并且多个视频接收单元分别与对应的视频输入接口通信连接。

可选地，视频输出接口装置还包括视频输出接口，并且视频输出模块与视频输出接口通信连接。

可选地，图像处理设备还包括存储器，并且图像处理器还包括存储器模块，其中存储器与存储器模块通信连接。并且其中存储器模块分别与视频接收模块、编码模块、视频输出模块、解码模块以及数据通信模块通信连接。

可选地，存储器为双倍速率同步动态随机存储器或者动态随机存取存储器。

可选地，图像处理器还包括控制模块，并且控制模块分别与视频接收模块、编码模块、解码模块以及输出模块通信连接。

第二方面，本实用新型提供了一种图像处理器，包括视频接收模块、编码模块、以及数据通信模块。其中视频接收模块用于接收图像数据；编码模块用于对图像数据进行编码，生成编码图像数据；数据通信模块用于传输编码图像数据。

可选地，图像处理器还包括解码模块以及视频输出模块，其中解码模块用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据；并且视频输出模块用于输出解码图像数据。

可选地，数据通信模块还配置用于通过外设的数据通信接口装置接收编码生成的编码图像数据。

可选地，视频接收模块包括多个视频接收单元。

可选地，图像处理器还包括存储器模块，其中存储器模块分别与视频接收模块、编码模块、视频输出模块、解码模块以及数据通信模块通信连接。

可选地，图像处理器还包括控制模块，并且控制模块分别与视频接收模块、编码模块、解码模块以及输出模块通信连接。

第三方面，本实用新型提供了另一种图像处理设备，图像处理设备包括图像处理器、数据通信接口装置以及视频输出接口装置。其中，数据通信接口装置以及视频输出接口装置分别与图像处理器连接。图像处理器包括数据通信模块、解码模块以及视频输出模块。其中，数据通信模块与数据通信接口装置连接，用于通过数据通信接口装置接收编码生成的编码图像数据。解码模块用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据。并且视频输出模块与视频输出接口装置连接，用于通过视频输出接口装置输出解码图像数据。

可选地，视频输出接口装置还包括视频输出接口，并且视频输出模块与视频输出接口通信连接。

可选地，图像处理设备还包括存储器，并且图像处理器还包括存储器模块。其中所述存储器与存储器模块通信连接，并且存储器模块分别与视频输出模块、解码模块以及数据通信模块通信连接。

可选地，所述存储器为双倍速率同步动态随机存储器或者动态随机存取存储器。

可选地，图像处理器还包括控制模块，并且控制模块分别与解码模块以及视频输出模块通信连接。

第四方面，本实用新型提供了另一种图像处理器，图像处理器包括数据通信模块、解码模块以及视频输出模块。其中，数据通信模块用于接收编码生成的编码图像数据。解码模块用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据。并且视频输出模块用于输出解码图像数据。

综上，在本实用新型的实施例中，将用于实现视频接收芯片、编码芯片、解码芯片、视频输出芯片以及网络接口芯片的多个电路模块集成在一个图像处理器中。由于在一个图像处理器中实现图像数据的接收、编码和传输，因此能够在一个图像处理器中实现多个电路模块的协同工作，提高图像数据传输的稳定性，且同时大大降低了成本。从而解决了视频在高清显示传输时的稳定性低且成本高的问题。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本申请一实施例提供的一种图像处理设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种图像处理器的结构示意图。

附图标记：图像处理器10，视频输入接口装置20，视频输出接口装置30，存储器40，数据通信接口装置50，控制模块110，视频接收模块120，编码模块130，视频输出模块140，存储器模块150，解码模块160，数据通信模块170，视频输入接口201～20n，视频接收单元121～12n，视频输出接口301。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

根据本实施例提供的第一方面，图1为本申请一实施例提供的一种图像处理设备的结构示意图。如图1所示，图像处理设备包括图像处理器10、视频输入接口装置20以及数据通信接口装置50，其中，视频输入接口装置20以及数据通信接口装置50分别与图像处理器10连接，图像处理器10包括视频接收模块120、编码模块130、以及数据通信模块170。

其中，视频接收模块120与视频输入接口装置20通信连接，用于从视频输入接口装置20接收图像数据；编码模块130用于对图像数据进行编码，生成编码图像数据；数据通信模块170与数据通信接口装置50连接，用于通过数据通信接口装置50传输编码图像数据。

具体地，编码模块130用于对所接收的图像数据进行编码处理，即将图像数据进行压缩处理。比如，编码模块130将接收到的大小为10m的图像数据进行编码处理后得到大小为180k的图像数据。

本实施例提供的图像处理器10可以是基于fpga实现的处理器。具体地，例如可以是利用xilinx的zynqultrascale+mpsoc或intel的stratix10实现的处理器。并且，其中图像处理器10中的编码模块130，在一个具体的实施例中，可以为h264/h265编码模块，也可以是其他类型的编码模块，具体类型这里不做特殊限制。数据通信模块170例如可以是网络接口模块。

本申请实施例提供的图像处理设备中，通过图像处理器10中的视频接收模块120接收高清视频流中的图像数据，利用图像处理器10中的编码模块130对图像数据进行编码处理，再通过图像处理器10中的数据通信模块170将编码后的图像数据发送至远程设备。

从而，在本实施例中，整个图像处理的过程只需要在一个图像处理器10中的各个模块中进行。由于在一个图像处理器中实现图像数据的接收、编码和传输，因此能够在一个图像处理器中实现多个电路模块的协同工作，不需要多个处理器协同处理，可以提高高清显示传输时的稳定性。此外，通过基于fpga实现的图像处理器10，可以大大降低成本。综上，通过本实施例提供的图像处理设备，能够解决视频在高清显示传输时的稳定性低且成本高的问题。

可选地，如图1所示，图像处理设备还包括与图像处理器10连接的视频输出接口装置30，并且图像处理器10还包括解码模块160以及视频输出模块140。其中解码模块160用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据；并且视频输出模块140与视频输出接口装置30连接，用于通过视频输出接口装置30输出解码图像数据。

具体地，其中解码模块160例如可以是h264/h265解码模块，也可以是其他类型的解码模块，具体类型这里不做特殊限制。并且其中，视频输出模块140在通过视频输出接口装置30输出解码图像数据时，可以是将解码图像数据以hdmi格式、dp格式或sdi格式输出，也可以是以其他格式输出，具体格式这里不做特殊限定。

从而，本实施例中可以通过解码模块160对编码模块130编码生成的编码图像数据进行解码，然后通过视频输出模块140将解码后的图像经由视频输出接口装置30输出至连接的显示器。从而工作人员可以通过观看显示器显示的图像，对编码模块130的编码效果进行评估。并且解码模块160属于图像处理器10的一个模块组成，不需要额外添加解码设备就能直接完成编码图像数据的解码操作，同时也降低了成本。

此外，可选地，数据通信模块170还可以配置用于通过数据通信接口装置50接收编码生成的编码图像数据。其中数据通信模块170或数据通信接口装置50的数量可以是一个也可以是多个，这里的数量不做特殊限制。

从而，数据通信模块170通过数据通信接口装置50接收编码生成的编码图像数据，该编码图像数据来源例如可以是与数据通信接口装置50连接的远程设备发送的。同时，通过数据通信模块170接收的编码图像数据可以通过解码模块160进行解码操作得到解码图像数据，再通过视频输出模块140与视频输出接口装置30传输至连接的显示器。从而，用户可以利用该图像处理设备通过网络接收编码图像数据，并进行解码和播放，从而方便了用户观看网络视频资源，并提高了用户观看视频的体验。

可选地，如图1所示，视频输入接口装置20包括多个视频输入接口201～20n，并且视频接收模块120包括多个视频接收单元121～12n，并且多个视频接收单元121～12n分别与对应的视频输入接口201～20n通信连接。

具体地，视频输入接口201～20n用于将接收的hdmi格式、dp格式或sdi格式等格式的图像数据传输至视频接收单元121～12n。其中视频输入接口201～20n和视频接收单元121～12n的具体数量不做限制。一个优选的实施例中，视频输入接口201～20n与视频接收单元121～12n具有一一对应的连接关系，不同数量的视频输入接口201～20n和视频接收单元121～12n能够满足多种容量视频流的需求。

可选地，如图1所示，视频输出接口装置30还包括视频输出接口301，并且视频输出模块140与视频输出接口301通信连接。

具体地，视频输出模块140可以将解码图像数据通过视频输出接口301传输至显示设备，也即视频输出模块140实现hdmi格式、dp格式或sdi格式等格式的解码图像数据传输功能，而视频输出接口装置30中仅仅只是包括起连接作用的视频输出接口。从而本实施例将解码图像数据的传输功能也集成于图像处理器10中，从而在减小成本的同时，也避免了多个芯片协同工作时所导致的系统延时高的问题。

可选地，如图1所示，图像处理设备还包括存储器40，并且图像处理器10还包括存储器模块150。其中存储器40与存储器模块150通信连接，并且其中存储器模块150分别与视频接收模块120、编码模块130、视频输出模块140、解码模块160以及数据通信模块170通信连接。

具体地，存储器模块150分别与视频接收模块120、编码模块130、输出模块140、解码模块160以及数据通信模块170通信连接。从而，视频接收模块120、编码模块130、输出模块140、解码模块160以及数据通信模块170可以通过存储器模块150与存储器40进行交互，从而将图像数据写入存储器40或者从存储器40读取图像数据。从而，通过这种方式，可以提高图像处理器10对存储器40的使用效率。

本实施例中，视频接收模块120的视频接收单元121～12n例如可以通过存储器模块150将所接收的图像数据存储至存储器40。编码模块130通过存储器模块150从存储器40读取视频接收模块120所接收的图像数据，对图像数据进行编码，生成编码图像数据，再将编码图像数据通过存储器模块150写入存储器40。从而编码模块130可以利用存储器40作为媒介来获取视频接收模块120所接收的图像数据。从而在本实施例中可以利用存储器40作为图像数据的缓存，使得编码模块130在视频接收模块120高速接收图像数据的情况下，仍然能够对所接收的图像数据进行编码操作避免图像数据的丢失。

同样，解码模块160可以通过存储器模块150从存储器40读取编码图像数据，由解码模块160对编码图像数据进行解码，生成解码图像数据，再通过解码模块160通过存储器模块150将解码图像数据写入存储器40。解码模块160可以利用存储器40作为媒介来获取编码图像数据。从而在本实施例中可以利用存储器40作为编码图像数据的缓存，使得解码模块160能够对在获取编码图像数据进行解码操作避免编码图像数据的丢失。

数据通信模块170可以通过存储器模块150从存储器40读取编码模块130存储的编码图像数据，并且将编码图像数据通过数据通信接口装置50进行传输。此外，数据通信模块170也可以将通过数据通信接口装置50接收的编码图像数据通过存储器模块150存储于存储器40中，以供解码模块160进行解码。从而，数据通信模块170可以通过存储器40与图像处理器10中的其他模块实现数据的交互，避免了在高速处理图像情况下图像数据的丢失。

此外，视频输出模块140可以通过存储器模块150从存储器40读取解码模块160解码的解码图像，从而避免了在高速处理图像情况下图像数据的丢失。

本实施例中提供的存储器模块150，可以是dram存储器模块，也可以是其他存储器模块，这里不做特殊限定。

本实施例中提供的存储器40为双倍速率同步动态随机存储器或者动态随机存取存储器，也可以是其他类型的存储器，这里不做特殊限制。

可选地，参考图1中的图像处理设备编解码设备，图像处理器10还包括控制模块110，并且控制模块110与视频接收模块120、编码模块130、解码模块160以及输出模块140通信连接。

具体地，其中控制模块110可以是中央处理器，也可以是其他控制模块，用于控制与控制模块110连接的视频接收模块120、编码模块130、解码模块160以及输出模块140执行对应的指令。

根据本实施例提供的第二方面，图2为本申请一实施例提供的一种图像处理器10的结构示意图，如图2所示，图像处理器10包括视频接收模块120、编码模块130、以及数据通信模块170。其中视频接收模块120用于接收图像数据；编码模块130用于对图像数据进行编码，生成编码图像数据；数据通信模块170用于传输编码图像数据。

本申请实施例提供的图像处理设备中，通过图像处理器10中的视频接收模块120接收高清视频流中的图像数据，利用图像处理器10中的编码模块130对图像数据进行编码处理，再通过图像处理器10中的数据通信模块170将编码后的图像数据发送至远程设备。

从而，在本实施例中，整个图像处理的过程只需要在一个图像处理器10中的各个模块中进行。由于在一个图像处理器中实现图像数据的接收、编码和传输，因此能够在一个图像处理器中实现多个电路模块的协同工作，不需要多个处理器协同处理，可以提高高清显示传输时的稳定性。此外，通过基于fpga实现的图像处理器10，可以大大降低成本。综上，通过本实施例提供的图像处理设备，能够解决视频在高清显示传输时的稳定性低且成本高的问题。

可选地，图像处理器10还包括解码模块160以及视频输出模块140，其中解码模块160用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据；并且视频输出模块140用于输出解码图像数据。

可选地，数据通信模块170还配置用于通过外设的数据通信接口装置50接收编码生成的编码图像数据。

可选地，视频接收模块120包括多个视频接收单元121～12n。

可选地，图像处理器10还包括存储器模块150，其中存储器模块150分别与视频接收模块120、编码模块130、视频输出模块140、解码模块160以及数据通信模块170通信连接。

可选地，图像处理器10还包括控制模块110，并且控制模块110分别与视频接收模块120、编码模块130、解码模块160以及输出模块140通信连接。

本实施例第二方面提供的图像处理器10中，可以参考上述第一方面提到的一种图像处理设备中关于图像处理器10的所有描述，这里不再赘述。

本申请实施例提供的图像处理设备中，通过图像处理器10中的视频接收模块120接收高清视频流中的图像数据，利用图像处理器10中的编码模块130对图像数据进行编码处理，再通过图像处理器10中的数据通信模块170将编码后的图像数据发送至远程设备。

从而，在本实施例中，整个图像处理的过程只需要在一个图像处理器10中的各个模块中进行。由于在一个图像处理器中实现图像数据的接收、编码和传输，因此能够在一个图像处理器中实现多个电路模块的协同工作，不需要多个处理器协同处理，可以提高高清显示传输时的稳定性。此外，通过基于fpga实现的图像处理器10，可以大大降低成本。综上，通过本实施例提供的图像处理设备，能够解决视频在高清显示传输时的稳定性低且成本高的问题。

此外，参考图1所示，根据本实施例的第三个方面，提供了一种图像处理设备，图像处理设备包括图像处理器10、数据通信接口装置50以及视频输出接口装置30。其中，数据通信接口装置50以及视频输出接口装置30分别与图像处理器10连接。图像处理器10包括数据通信模块170、解码模块160以及视频输出模块140。

其中，数据通信模块170与数据通信接口装置50连接，用于通过数据通信接口装置50接收编码生成的编码图像数据。解码模块160用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据。并且视频输出模块140与视频输出接口装置30连接，用于通过视频输出接口装置30输出解码图像数据。

可选地，视频输出接口装置30还包括视频输出接口301，并且视频输出模块140与视频输出接口301通信连接。

可选地，图像处理设备还包括存储器40，并且图像处理器10还包括存储器模块150。其中所述存储器40与存储器模块150通信连接，并且存储器模块150分别与视频输出模块140、解码模块160以及数据通信模块170通信连接。

可选地，所述存储器40为双倍速率同步动态随机存储器或者动态随机存取存储器。

可选地，图像处理器10还包括控制模块110，并且控制模块110分别与解码模块160以及视频输出模块140通信连接。

此外，参考图2所示，根据本实施例的第四个方面，提供了一种图像处理器10，图像处理器10包括数据通信模块170、解码模块160以及视频输出模块140。其中，数据通信模块170用于接收编码生成的编码图像数据。解码模块160用于对编码生成的编码图像数据进行解码，生成解码图像数据。并且视频输出模块140用于输出解码图像数据。

此外，本实施例第四个方面所述的图像处理器10的进一步描述，可以参考本实施例之前第一至第三个方面所述的内容，此处不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。