基于LVDS的高速圖像數據存儲器的設計與實(shí)現

　　3.2圖像數據分析

　　在飛行中該圖像存儲器需要在過(guò)載、噪聲等惡劣環(huán)境下工作，由于這些干擾很可能丟失一幀或者若干幀數據，為此本文經(jīng)分析接收圖像時(shí)序，為圖像數據編幀如圖7.這樣將圖像數據設定成固定的幀格式，不僅可以穩定地循環(huán)采集，便于數據處理;而且即使由于干擾丟掉了一幀或若干幀，也不會(huì )影響幀結構的完整性，對于整體數據分析沒(méi)有影響。這樣就保證了后續存儲轉發(fā)數據的正確性。接收一幀圖像數據的流程圖如圖8所示。

　　圖7圖像存儲數據幀結構

　　圖8接收一幀圖像數據流程圖

　　3.3圖像信息存儲設計

　　如圖9所示待存儲數據的數據流結構，1帶信息幀由1圖像幀和時(shí)標及其他信息組成，存入Flash的為帶信息幀，但后續轉發(fā)給圖像壓縮單元的數據只能含有圖像幀。為此本文將FIFO設計成9位緩存模式，低8位用來(lái)存儲圖像數據圖像幀或時(shí)暢汲其他信息，最高位通過(guò)“1”或“0”來(lái)區分是圖像數據還是幀標志。即將低8位是圖像數據的最高位置高，低8位是時(shí)標及其他輔助信息的最高位置低，轉發(fā)時(shí)只將最高位為1的數據流發(fā)送給圖像壓縮單元。

　　圖9待存儲數據的數據流結構

　　一片K9WBG08U1M的Flash內部有1048576頁(yè)，本文所接收的圖像數據：1圖像幀=307 200 byte，1頁(yè)容量為4 kbyte，需用75頁(yè)，所以1片Flash最多可存儲13981幀視頻圖像。接收圖像幀頻為100 f/s，25s接收2500幀視頻圖像，僅占Flash總容量的1%.采用上述interleavetwo-plane page program的頁(yè)編程方式，每75頁(yè)代表一幀視頻圖像數據，第76頁(yè)用來(lái)寫(xiě)入每一幀的狀態(tài)信息。寫(xiě)入的順序如圖10中箭頭所示。

　　圖10存儲區和圖像幀之間的映射關(guān)系

　　圖10顯示每一行有8個(gè)block，共有512頁(yè)，經(jīng)計算每一行可以完整地存儲6幀圖像數據。當圖像數據完整地寫(xiě)入75頁(yè)，第76頁(yè)也寫(xiě)入狀態(tài)信息時(shí)，一幀視頻圖像信息就存儲完畢了。然后Plane加1，繼續將圖像數據寫(xiě)滿(mǎn)前75頁(yè)，第76頁(yè)寫(xiě)入時(shí)標及附加信息，依次往下寫(xiě)，當第6幀圖像數據完全寫(xiě)入Flash后，直接將Flash的塊地址加2，跳到下一行，按照上述操作方式，繼續寫(xiě)入圖像數據，其流程圖如圖11所示。

　　圖11圖像存儲一幀數據流程圖

　　4實(shí)驗結果分析

　　如圖12為計算機終端顯示的部分圖像數據，把數據解密后用上位機還原圖像如圖13所示，顯示的是視頻圖像中第2194幀圖像。測試結果顯示，接收數據正確無(wú)誤，還原圖像清晰完整。

　　圖12部分圖像數據(截圖)

　　圖13視頻圖像還原后得到的第2194幀圖像(截圖)

　　5結論

　　本文所設計的數據存儲器能夠實(shí)現高速圖像數據的實(shí)時(shí)存儲及轉發(fā)，碼率可達40 Mbyte/s，具有高寫(xiě)入帶寬和工作穩定、可靠的特點(diǎn)。本設計已在相關(guān)項目中得到應用，工作性能良好，具有一定的參考價(jià)值。