一种小型便携式视频图像实时增强控制器的制作方法

本技术涉及图像增强，尤其涉及一种小型便携式视频图像实时增强控制器。

背景技术：

1、图像增强是数字图像处理常用的技术之一，图像增强技术的目的是为了改进图像的质量,使得图像上所蕴含的信息更易于捕捉。图像增强的主要工作是除去图像中的噪声,使边缘清晰以及突出图像中的某些性质等，图像增强能够丰富图像细节、增加对比度。在多媒体视频播放、游戏、安防等应用中，都可以使用图像增强来进一步提升视频质量，修复过亮或过暗的画面，帮助肉眼更快、更清晰地看到图像灰度的细微变化。

2、关于图像增强算法技术，clahe(contrast limited adaptive hitogramequalization)限制对比度自适应直方图均衡化，是一种图像增强算法，其核心思想是将一副图像划分成若干个区域，对每个区域分别执行直方图运算。clahe算法相对于全局直方图均衡化he（hitogram equalization），具有更佳的局部对比度增强效果，且可显著抑制噪声。目前市面上针对视频实时增强的多媒体控制器，尤其是小型便携式，还没有相应的产品。

3、在中国专利文献上公开了“一种用于医用内窥镜的视频采集增强电路”，其授权公告号为cn 205071128u，涉及适用于医用内窥镜的视频采集增强电路，包括视频采集芯片和图像增强芯片，视频采集芯片将采集后的视频数据发送至图像增强芯片进行处理，视频采集芯片内部包括：控制器、驱动器、感光器、取样器和输出器；图像增强芯片包括 ：数据接收器、中心控制器、图像处理器、数据输出器，通过同时设置视频采集芯片和图像增强芯片，对内窥镜的采集的图像进行处理，使图像 输出更加清晰，但所采用的图像携带调控较不方便。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决目前图像实时增强控制调节较不灵活、成本较高、携带不方便等问题。

2、以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种小型便携式视频图像实时增强控制器，包括：

3、调制解调模块，包括视频解码单元和视频编码单元；

4、逻辑编程模块，包括可编程逻辑单元，视频解码单元与可编程逻辑单元连接，可编程逻辑单元与视频编码单元连接；

5、调控检测模块，包括嵌入式微控处理单元和检测单元， 可编程逻辑单元与嵌入式微控处理单元连接，检测单元设置有红外检测单元和按键检测单元，嵌入式微控处理单元分别与红外检测单元、按键检测单元连接。

6、调制解调模块负责采集视频加密与解密。其中视频解码单元负责对hdmi输入信号源进行解码，可编程逻辑单元将采集解码后的hdmi数据，而后执行图像增强算法对像素流进行处理，处理后的图像传送至视频编码单元转成hdmi信号进行输出；嵌入式微控处理单元根据视频输入分辨率以及红外检测单元或按键检测单元在线调节图像增强参数。控制器可作为中间设备连接在播放器与显示器之间，图像增强大小可通过控制器表面实体按键或红外遥控的方式进行在线调节。

7、作为优选，可编程逻辑单元设置有图像处理模块，图像处理模块包括视频采集装置和图像增强装置以及视频输出装置，视频解码单元与视频采集装置连接，视频采集装置与图像增强装置连接，图像增强装置与视频输出装置连接，视频输出装置与视频编码单元连接。视频采集装置负责统计输入信号源的分辨率，将解析的当前分辨率发送至嵌入式微控处理单元；图像增强装置采用图像增强算法是限制对比度自适应直方图均衡化，对视频执行实时画面增强；视频输出装置负责生成标准的i2s与lcd时序，最后传送至外部的视频编码单元。

8、作为优选，可编程逻辑单元设置有音频处理模块，音频处理模块包括音频采集装置和音频处理装置以及音频输出装置，视频解码单元与音频采集装置连接，音频采集装置与音频处理装置连接，音频处理装置与音频输出装置连接，音频输出装置与视频编码单元连接。音频采集装置进行数字音频采集；音频处理装置负责将音频数据缓存到外部易失性存储器中进行延时，确保音频输出能够同步于视频输出；音频输出装置负责生成标准的i2s与lcd时序，最后传送至外部的视频编码单元。

9、作为优选，图像处理模块设置有串行通讯控制器，视频采集装置与串行通讯控制器连接，串行通讯控制器分别与图像增强装置、嵌入式微控处理单元连接。spi外设初始化完成嵌入式微控处理单元与可编程逻辑单元、红外检测单元的串行通讯配置。视频采集装置经过spi通讯控制器将当前分辨率发送至外部嵌入式微控处理单元。

10、作为优选，视频解码单元设置有hdmi输入接口，视频解码单元包括视频解码芯片，视频解码芯片设置有解码复位引脚，视频编码单元设置有hdmi输出接口，视频编码单元包括视频编码芯片，视频编码芯片设置有编码复位引脚，解码复位引脚和编码复位引脚都与嵌入式微控处理单元连接。视频解码单元负责对hdmi高速信号进行音视频解码：将hdmi的有效视频数据转成ttl或lvds接口形式，供fpga进行画面采集；将hdmi的数据岛转成i2s接口形式，供fpga进行数字音频采集。

11、作为优选，可编程逻辑单元与嵌入式微控处理单元存在双向通讯，可编程逻辑单元检测视频输入分辨率传递给嵌入式微控处理单元，嵌入式微控处理单元计算直方图配置变量以及接收用户设置的图像增强参数传递给可编程逻辑单元。

12、作为优选，视频图像实时增强控制器还包括存储控制模块，存储控制模块设置有易失性存储器，易失性存储器与可编程逻辑单元连接。音频处理模块负责将音频数据缓存到外部易失性存储器中进行延时，确保音频输出能够同步于视频输出。

13、作为优选，可编程逻辑单元设置有内存管理模块，图像增强装置和音频处理装置都与内存管理模块连接，内存管理模块与易失性存储器连接。内存管理模块负责控制音频处理装置与图像增强装置访问外部易失性存储器的读写权限。

14、本实用新型的有益效果是：本实用新型作为中间设备连接在播放器与显示器之间，图像增强大小可通过控制器表面实体按键或红外遥控的方式进行在线调节，视频图像实时增强控制器的主控芯片采用fpga可编程逻辑器件，应用clahe算法，控制器接口设计单路视频输入输出，视频增强控制调节灵活，结构简单成本较低，易于携带。

技术特征：

1.一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述可编程逻辑单元设置有图像处理模块，图像处理模块包括视频采集装置和图像增强装置以及视频输出装置，视频解码单元与视频采集装置连接，视频采集装置与图像增强装置连接，图像增强装置与视频输出装置连接，视频输出装置与视频编码单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述可编程逻辑单元设置有音频处理模块，音频处理模块包括音频采集装置和音频处理装置以及音频输出装置，视频解码单元与音频采集装置连接，音频采集装置与音频处理装置连接，音频处理装置与音频输出装置连接，音频输出装置与视频编码单元连接。

4.根据权利要求2所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述图像处理模块设置有串行通讯控制器，视频采集装置与串行通讯控制器连接，串行通讯控制器分别与图像增强装置、嵌入式微控处理单元连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述视频解码单元设置有hdmi输入接口，视频解码单元包括视频解码芯片，视频解码芯片设置有解码复位引脚，所述视频编码单元设置有hdmi输出接口，视频编码单元包括视频编码芯片，视频编码芯片设置有编码复位引脚，解码复位引脚和编码复位引脚都与嵌入式微控处理单元连接。

6.根据权利要求1所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述可编程逻辑单元与嵌入式微控处理单元存在双向通讯，可编程逻辑单元检测视频输入分辨率传递给嵌入式微控处理单元，嵌入式微控处理单元计算直方图配置变量以及接收用户设置的图像增强参数传递给可编程逻辑单元。

7.根据权利要求2所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述视频图像实时增强控制器还包括存储控制模块，存储控制模块设置有易失性存储器，易失性存储器与可编程逻辑单元连接。

8.根据权利要求7所述的一种小型便携式视频图像实时增强控制器，其特征在于，所述可编程逻辑单元设置有内存管理模块，图像增强装置和音频处理装置都与内存管理模块连接，内存管理模块与易失性存储器连接。

技术总结本技术提供了一种小型便携式视频图像实时增强控制器，解决了目前图像实时增强控制调节较不灵活、成本较高、携带不方便等问题。包括；视频解码单元、视频编码单元、可编程逻辑单元、嵌入式微控处理单元和检测单元，视频解码单元对HDMI输入信号源进行解码，可编程逻辑单元执行图像增强算法对像素流进行处理，处理后的图像传送至视频编码单元转成HDMI信号进行输出，嵌入式微控处理单元根据视频输入分辨率以及红外检测单元或按键检测单元在线调节图像增强参数，控制器可作为中间设备连接在播放器与显示器之间，图像增强大小可通过控制器表面实体按键或红外遥控的方式进行在线调节，具有视频增强控制调节灵活，结构简单成本较低，易于携带等优点。技术研发人员：李应启,洪徐健,常飞,赵洪蕊受保护的技术使用者：浦江三思光电技术有限公司技术研发日：20231023技术公布日：2024/7/25