一种基于低速通信总线的车灯投影系统及图像传输方法与流程

1.本发明涉及一种基于低速通信总线的车灯投影系统及图像传输方法，属于车载电子技术领域。


背景技术：

2.目前，作为辅助驾驶技术的车灯投影，在车辆正常行驶过程中需要保证视频传输的稳定性、流畅性。为了实时流畅地反应路况信息，视频传输帧率需要保证在每秒30帧以上。
3.因此车灯投影过程中需要很大的传输带宽，显然普通的低速总线如can或者canfd无法满足传输带宽要求，需要用到高速的视频传输总线，例如车载以太网，但这种高速视频总线成本高，开发难度大，不适用于现在的车载网络环境，同时也无法满足主机厂对投影车灯多样化的传输需求。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于低速通信总线的车灯投影系统及图像传输方法，可以在低速通信总线中进行视频传输，满足车灯投影技术对于实时流畅传输视频的需求。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
6.本发明一方面提供一种基于低速通信总线的车灯投影系统，它包括中控视频模块、mcu视频适配器和投影车灯；
7.所述中控视频模块用于为投影车灯提供视频源并且辅助驾驶员驾驶，根据mcu视频适配器提供的数据接口对传输的视频数据进行处理；
8.所述mcu视频适配器用于对来自中控视频模块的投影图像进行二次处理，转换成投影车灯能够识别的图像数据，同时为投影车灯提供电源参数配置和初始化参数配置；
9.所述投影车灯用于进行车辆照明和图像投影。
10.进一步，所述中控视频模块通过低速通信总线与mcu视频适配器相连。
11.进一步，所述低速通信总线为can总线或canfd总线，所述mcu视频适配器通过lvds总线与mcu视频适配器相连。
12.本发明另一方面提供一种基于低速通信总线的车灯投影系统的图像传输方法，它包括：
13.步骤s1、在保留投影图像的图像特征的基础上，通过中控视频模块对投影图像进行压缩编码，使投影图像一帧的数据量能够满足播放的带宽要求；
14.步骤s2、压缩编码后的投影图像通过低速通信总线输出至mcu视频适配器，由mcu视频适配器进行解码处理，生成投影车灯所能播放的图像数据；
15.步骤s3、mcu视频适配器将图像数据发送至投影车灯，通过投影车灯投影到路面上。
16.进一步，所述压缩编码包括压缩图像灰阶和/或压缩图像像素。
17.进一步，所述压缩图像灰阶包括：
18.一阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为1位，投影图像的灰度保留明暗两种变化，保持分辨率不变。
19.进一步，所述压缩图像灰阶包括：
20.二阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为2位，投影图像的灰度具有00b、01b、10b、11b四个灰度等级。
21.进一步，所述压缩图像灰阶包括：
22.三阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为3位，投影图像的灰度具有000b、001b、010b、011b、100b、101b、110b、111b八个灰度等级。
23.进一步，所述压缩图像灰阶包括：
24.四阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为4位，投影图像的灰度具有0000b、0001b、0010b、0011b、0100b、0101b、0110b、0111b、1000b、1001b、1010b、1011b、1100b、1101b、1110b、1111b十六个灰度等级。
25.进一步，所述压缩图像像素包括：
26.通过中控视频模块对投影图像像素进行缩小，所述投影图像为由四个像素点组成的正方形像素块，将所述正方形像素块压缩识别成一个像素点，压缩后的像素点的灰阶由最高灰度值的像素点决定。
27.采用了上述技术方案，本发明对传输的投影图像进行处理，通过中控视频模块对图像进行压缩编码，在保留其图像特征的基础上，对图像内容进行压缩，使其一帧的数据量能满足流畅播放的带宽要求，压缩后的图像在mcu端进行解压处理，生成可被车灯投影芯片所能接受的图像信息，然后通过车灯投影到路面上。本发明可以结合micro led技术在车灯上的应用，使得车灯可以投出复杂丰富的内容，即便在汽车车灯领域普遍使用带宽不大的低速通信总线的情况下，仍然可以传输完整的视频信息，能稳定流畅地播放投影视频或图。
附图说明
28.图1为本发明的基于低速通信总线的车灯投影系统的原理框图；
29.图2为本发明的投影车灯投影的基本过程；
30.图3为本发明中对灰阶深度进行压缩的一种方式。
31.图4为本发明中对像素进行压缩的一种方式。
32.图5为本发明的图像传输方法的流程图。
具体实施方式
33.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
34.实施例一
35.如图1、2所示，本实施例提供一种基于低速通信总线的车灯投影系统，它包括中控视频模块、mcu视频适配器和投影车灯，中控视频模块通过低速通信总线与mcu视频适配器相连，低速通信总线为can总线或canfd总线，mcu视频适配器通过lvds总线与mcu视频适配
器相连。
36.具体地，中控视频模块用于为投影车灯提供视频源并且辅助驾驶员驾驶，根据mcu视频适配器提供的数据接口对传输的视频数据进行处理，以满足不同场景下对画质和流畅度的要求；
37.mcu视频适配器用于对来自中控视频模块的投影图像进行二次处理，转换成投影车灯能够识别的图像数据，同时为投影车灯提供电源参数配置和初始化参数配置，投影图像为视频或图像；
38.投影车灯用dlp或者micro led技术实现，投影车灯用于进行车辆照明和图像投影，可以是近光灯或者自适应远光灯或者投射符号，实现汽车辅助自动驾驶。
39.实施例二
40.如图5所示，本实施例提供一种基于低速通信总线的车灯投影系统的图像传输方法，它包括：
41.步骤s1、在保留投影图像的图像特征的基础上，通过中控视频模块对投影图像进行压缩编码，使投影图像一帧的数据量能够满足流畅播放的带宽要求。压缩编码方式可以是压缩图像灰阶，也可以是压缩图像像素，还可以在满足数据最佳带宽的基础上，同时对图像灰阶和图像像素进行压缩。
42.步骤s2、压缩编码后的投影图像通过低速通信总线输出至mcu视频适配器，由mcu视频适配器进行解码处理，生成投影车灯所能播放的图像数据。
43.步骤s3、mcu视频适配器将图像数据发送至投影车灯，通过投影车灯投影到路面上。
44.具体地，压缩图像灰阶包括：
45.一阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为1位，投影图像的灰度保留明暗两种变化，保持分辨率不变。
46.二阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为2位，投影图像的灰度具有00b、01b、10b、11b四个灰度等级。
47.三阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为3位，投影图像的灰度具有000b、001b、010b、011b、100b、101b、110b、111b八个灰度等级。
48.四阶灰度压缩，将投影图像的灰度位数由8位压缩为4位，投影图像的灰度具有0000b、0001b、0010b、0011b、0100b、0101b、0110b、0111b、1000b、1001b、1010b、1011b、1100b、1101b、1110b、1111b十六个灰度等级。
49.因为投影车灯的基本功能是满足照明和投射辅助驾驶符号，如果场景对投影的图像没有灰度要求，可以使采用明暗两种灰度，即一个色深来表示，相应的传输一帧图像的数据量为：
50.320
×
80
×
1＝25600bit。
51.具体地，压缩图像像素包括：
52.通过中控视频模块对投影图像像素进行缩小，投影图像为由四个像素点组成的正方形像素块，将正方形像素块压缩识别成一个像素点，压缩后的像素点的灰阶由最高灰度值的像素点决定。
53.如果使用场景对于画质没有很高的要求，可以把几个像素点的符号信息用一个像
素来表示，例如在中控视频模块中，可以把x方向和y方向连在一起的4个像素点合成一个像素点，所传输的数据量为：
54.160
×
40
×
8＝51200bit。
55.上述两种图像压缩编码方式可以结合在一起使用，以满足不同场景下对视频传输画质以及帧率的要求。
56.本发明的工作原理如下：
57.中控视频模块根据应用场景以及和mcu视频适配器的视频接口判断出是否要对图像进行编码压缩，若对速率有要求，例如高于30fps，且传输接口是低速总线接口例如can或者canfd，则对图像的色深或者分辨率进行压缩，然后把压缩后的数据发送给mcu视频适配器，mcu视频适配器再通过can或者canfd接收到数据后开始解码成投影车灯的灯板芯片能识别的数据。
58.若中控视频模块对灰度来进行压缩，如图3所示，把8位灰度压缩成1位灰度，则只有明暗两种变化，mcu视频适配器接收到压缩的图像信息后，再次处理成投影芯片所能接收的数据格式，灯板的数据按照色深8位来解析的话，就变成00000000b或者11111111b。
59.若中控视频模块按照像素缩小来压缩数据，如图4所示，把4个像素压缩成1个像素，灰度值由4个像素点中灰度值最高的像素点决定，按照这种方法生成的图像信息发送给mcu视频适配器后，mcu视频适配器再按照缩小后的分辨率发送给投影车灯。
60.实际使用可以按照行车场景分别选择不同的编码方法，也可以两种都混合采用，调整到最佳的效果达到辅助驾驶的效果。
61.以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。