一种车载以太网环视处理器及系统的制作方法

1.本实用新型涉及车载以太网环视领域，尤其涉及一种车载以太网环视处理器及系统。


背景技术：

2.近年来随着技术的发展进步，目前主流的车载摄像头方案基本都是视频信号经视频解码芯片后通过mipi或者平行接口的方式传送给处理芯片soc来处理。目前辅助驾驶的汽车中，普遍采用4个摄像头组成环视系统形成全景图像，能够对车身周围的环境进行实时监控，从而提醒驾驶员采取措施。由于轿车或suv本身车身长度较小，用4个摄像头完成可以采集车身周围的图像。但是商用车、大货车、卡车等由于车身太长，传统的四个摄像头方案无法构成环视系统，摄像头的个数需要增加至6个以上，而且传统采用lvds传统在线束距离增加时，则会使图像受到花屏、emc等问题。如图1所示，现有环视处理器的soc架构中，受限制供应商基于私有协议的限制，视频接口和处理器的video capture和isp处理器绑定，再通过指定的dma送给memory。这样若采用其它类型的接口输入的视频信号，没法通过isp处理，数据处理会大大消耗cpu的资源。如图2所示，需要增加多余的以太网摄像头，此时，由于isp与视频捕获与mipi接口进行绑定，以太网摄像头获取的图像无法采用车载以太网环视处理器进行处理。另外，目前soc的vpu处理单元，视频编解码支持的视频pipeline和最大分辨率能力有限，这样多路压缩过来的视频流输入输出数据无法并行处理，满足不了应用需求。


技术实现要素：

3.基于现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种车载以太网环视处理器，其特征在于，至少包括：显示控制芯片、第二isp图像处理器、视频解码器、视频编码器，其中，显示控制芯片、第二isp图像处理器、视频解码器、视频编码器相互独立，分别连接至axi bus总线并通过axi bus总线进行数据交换；第二isp处理器用于对经过视频解码后获得bayer格式的图像进行处理。
4.一种车载以太网环视处理器，进一步可选的，还包括：以太网mac芯片，以太网栈解包芯片，以太网mac芯片与以太网栈解码包芯片相连接，以太网栈解包芯片连接axi bus总线；
5.以太网mac芯片用于连接以太网phy接口芯片，接收车载以太网摄像头采集的数据；
6.以太网栈解包芯片用于对ieee 1722协议的图像数据进行解包。
7.一种车载以太网环视处理器，进一步可选的，还包括：交叉开关芯片、视频捕获芯片，视频捕获芯片分别与交叉开关芯片和axi bus总线相连接；
8.交叉开关芯片用于将m路输入的数据转化为n路输出数据；
9.交叉开关芯片连接于mipi接口的摄像头或adh接口的摄像头的接口芯片；
10.视频捕获芯片用于捕获交叉开关芯片输出的视频数据。
11.一种车载以太网环视处理器，进一步可选的，还包括：视频处理引擎芯片、gpu，其中，视频处理引擎芯片和gpu分别连接于axi bus总线；
12.视频处理引擎芯片用于对图像信号中的清晰度、色彩、对比度、动态清晰度、hdr进行处理；
13.gpu用于对视频进行编码或解码或根据内置运算进行图像运算。
14.一种车载以太网环视处理器系统，包括所述上述车载以太网环视处理器，多路摄像头、云服务器，其中，多路摄像头获取的图像数据输出至车载以太网环视处理器处理后输出至云服务器或外部设备。
15.一种车载以太网环视处理器系统，进一步可选的，多路摄像头至少包括车载以太网摄像头、mipi接口摄像头、ahd接口的摄像头中的一种或多种。
16.一种车载以太网环视处理器系统，进一步可选的，车载以太网摄像头通过车载以太网总线连接至soc处理器中；车载以太网摄像头对获取的图像进行压缩后通过车载以太网总线传输至车载以太网环视处理器中的以太网mac芯片；
17.或mipi接口摄像头通过gmsl总线连接解串器后接入车载以太网环视处理器中；
18.或ahd摄像头通过解码器后形成并行数据接入车载以太网环视处理器中。
19.一种车载以太网环视处理器系统，进一步可选的，多路摄像头的镜头包括鱼眼镜头和球形镜头中一种或多种。
20.一种车载以太网环视处理器系统，进一步可选的，mipi接口的摄像头至少包括：图像传感器、串行器；
21.车载以太网摄像头或ahd摄像头或mipi接口的摄像头选择配置isp图像处理器。
22.一种车载以太网环视处理器系统，进一步可选的，多路摄像头至少包括6个摄像头，分别安装车身前安装一个，车身后安装一个，车身左侧安装2个，车身右侧安装2个；
23.6个摄像头拍摄的图像输出至车载以太网环视处理器进行拼接处理后形成环视图像。
24.有益效果：
25.1.本实用新型提供的技术方案中，多路摄像头的图像处理系统能够支撑8路以上的摄像头，并且能够兼容不同协议和接口的摄像头。任意组成结构的摄像头都能够接入本实用新型提供的图像处理系统，打破传统不同厂商之间的摄像头协议以及接口不兼容的限制。
26.2.本实用新型提供处理器soc的各子处理模块分别独立，通过axi总线连接数据交互。以太网的数据流协议解包后，通过axi总线送给视频缓冲区，同步通过视频解码器进行解码成raw data，然后送给isp图像处理器进行处理。视频解码,编码和视频处理独立开来，可实时处理视频输入及输出的数据流，支持多路视频pipeline平行处理，满足应用需求。
附图说明
27.以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
28.图1为现有技术中处理器soc视频流处理架构示意图。
29.图2为本实用新型基于现有技术增加车载以太网摄像头的结构示意图。
30.图3为本实用新一实施例车载以太网环视处理器的组成结构示意图。
31.图4为本实用新一实施例车载以太网环视处理器系统的组成结构示意图。
具体实施方式
32.为了对本文的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
33.本实用新型中“连接”，既可包括直接连接、也可以包括间接连接、通信连接、电连接，特别说明除外。
34.本文中所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文中所使用地，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确地另作规定。还将理解的是，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”是指存在有所陈述的特征、数值、步骤、操作、元件和/或组分，但是并不排除存在有或额外增加一个或多个其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组分和/或其组成的群组。作为在本文中所使用的，术语“和/或”包括列举的相关项的一个或多个的任何和全部的组合
35.本实用新型提供一种车载以太网环视处理器，如图3所示，具体包括：显示控制芯片、第二isp图像处理器、视频解码器、视频编码器，显示控制芯片、第二isp图像处理器、视频解码器、视频编码器相互独立，分别连接至axi bus总线并通过axi bus总线进行数据交换；
36.第二isp处理器用于对经过视频解码后的图像的bayer格式的图像进行处理；
37.显示控制芯片用于对需要输出至显示屏进行显示的视频数据进行处理；
38.视频解码器用于对来自摄像头中压缩后的视频数据进行解码获取raw data格式的数据；
39.视频编码器用于对输出的图像按照预设的编码规则进行压缩后进行输出，将帧内数据压缩、帧间数据压缩和熵编码图像协同处理，删除数据中不必要的相关信息，减少数据之间的重叠。
40.车载以太网环视处理器至少设置有以太网mac芯片，mipi接口、adh接口，分别用于连接对应接口的摄像头；
41.具体地，车载以太网环视处理器设有多个子模块，每个子模块的功能相互独立，互补干扰；
42.车载以太网环视处理器还设置：以太网栈解包芯片、交叉开关芯片、视频捕获芯片、gpu芯片、图像处理引擎芯片；
43.其中，以太网栈解包芯片、视频捕获芯片、gpu芯片、视频处理引擎芯片、存储器通过axi bus总线相连接并进行数据交换；
44.交叉开关芯片与视频捕获芯片相连接；
45.以太网mac芯片与以太网栈解包相连接；
46.以太网栈解包芯片用于对来自以太网摄像头的图像数据根据预设协议将图像数
据解析出来；
47.通过设计专用的解包芯片，能够提高解码效率，让soc系统能够留出更多资源进行其它处理。
48.交叉开关芯片用于将m路输入的数据转化为n路输出；
49.例如：如果视频数据目前有4路输入，通过交叉开关芯片可以控制输出的数量，如目前只需要3路输出，则交叉开关芯片通过内置的晶体管进行矩阵运算，输出3路视频。或者输出需要5路，则通过矩阵运算，可以同时对一路的摄像头进行分路，将4路输入变成5路输出。
50.视频捕获模块用于捕获经过mipi协议传输过程中图像数据；由于mipi协议可以传输其它类型的数据，因此，视频捕获模块专门用于捕获视频数据。
51.视频处理引擎芯片用于对图像信号中的清晰度、色彩、对比度、动态清晰度、hdr进行处理；
52.具体地，车载以太网环视处理器的各个子模块相对独立，互不干扰，相同之间通过axi bus总线进行通信。相比现有技术中，如将视频解码、视频编码、视频处理引擎芯片集成到一起的技术，由于是集成的，无法直接调用其中某一个模块的功能。如在视频编码时，无法实现视频处理。但是本实施例提供的方案中，由于各个模块相对独立工作，互不影响，在视频解码时，可以同时进行视频解码和通过视频处理引擎芯片进行视频处理，这样能够提高效率。
53.本实施还提供一种车载以太网环视处理器系统，如图4所示，至少包括：车载以太网环视处理器，多路摄像头、云服务器，其中，多路摄像头获取的图像数据输出至车载以太网环视处理器处理后输出至云服务器或外部设备。
54.具体地，摄像头的种类较多，本实施例中，为了兼容不同接口的摄像头，在车载以太网环视处理器提供了多种不同的接口和图像处理方式，使得车载以太网环视处理器能够适配不同供应商生产的摄像头。
55.多路摄像头至少包括车载以太网摄像头、mipi接口摄像头、ahd接口的摄像头中的一种或多种。
56.多路摄像头至少包括6个摄像头，分别安装车身前安装一个，车身后安装一个，车身左侧安装2个，车身右侧安装2个；
57.6个摄像头拍摄的图像输出至车载以太网环视处理器进行拼接处理后形成环视图像。
58.6个摄像头能够满足大型开车的环视图像需求，传统的4个摄像头获取的图像无法获取车身一周的图像。
59.具体地，针对不同的类型摄像头，提供了相应的通信方式：
60.车载以太网摄像头通过车载以太网总线连接至车载以太网环视处理器中；车载以太网摄像头对获取的图像进行压缩后通过车载以太网总线传输至车载以太网环视处理器中的以太网mac芯片；
61.或mipi接口摄像头通过gmsl总线连接解串器后接入车载以太网环视处理器中；
62.或ahd摄像头通过解码器后形成并行数据接入车载以太网环视处理器中。
63.摄像头的镜头可以采用鱼眼镜头和球形镜头，增加可视角度，减少盲区。
64.mipi接口的摄像头至少包括：图像传感器、串行器；
65.根据需求，车载以太网摄像头或ahd摄像头或mipi接口的摄像头选择配置isp图像处理器。
66.具体地，由于摄像头来自不同的厂家，不同的厂家摄像头配置的芯片不一样，有的摄像头具备isp图像处理芯片，有的摄像头并没有搭配。因此，若摄像头设有isp图像处理芯片，在soc中就无需再经过soc中的图像处理器进行处理；
67.在mipi接口的摄像头中，由于mipi接口的摄像头采用是私有协议，需要用其图像处理器，而图像处理器与mipi接口进行绑定，因此在mipi接口的摄像头中一般未设置isp图像处理器，因此如果不采用专用处理器，则通过车载以太网环视处理器中第二isp图像处理器进行处理。
68.在车载以太网摄像头或adi摄像头，根据不同厂家生产需求，有些型号摄像头设有isp图像处理器，有些摄像头并未配置，因此根据实际情况对图像信号进行处理，避免资源浪费。
69.车载以太网摄像头的数据流协议经过车载以太网环视处理器的协议栈解包后将数据输出至视频存储缓存区，视频解码芯片从视频存储缓冲区提取数据进行解压后获取bayer data格式的图像数据后放入视频存储缓存区以供车载以太网环视处理器中的第二isp图像处理器进行调用。
70.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。本领域的技术人员可以清楚，该实施例中的形式不局限于此，同时可调整方式也不局限于此。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。