第40卷一第11期一Vol.40一No.11一计算机工程
Computer Engineering
一一
2014年11月November 2014
四专栏四
文章编号:1000-3428(2014)111-0001-05一一一文献标识码:A一一一中图分类号:TP391
基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金资助项目;浙江省重点科技创新团队基金资助项目(2011R 09021-06)三作者简介:何一灿(1990-),男,硕士研究生,主研方向:嵌入式系统;陈耀武,教授二博士生导师三收稿日期:2013-11-29一一修回日期:2013-12-24一一E-mail :canhe 890@https://www.doczj.com/doc/d113477122.html,
基于多核处理器的高清内窥镜视频处理系统
何一灿1,2,陈耀武1,2
(1.浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,杭州310027;2.浙江省网络多媒体技术研究重点实验室,杭州310027)
摘一要:设计一个基于TILE-Gx 多核处理器的高清医用电子内窥镜视频处理系统三该系统支持2路1080p 60高清视频输入输出,以及1路YCbCr 422格式高清视频的实时H.264编解码,利用现场可编程门阵列为高清视频数据提供输入输出接口,采用4片TILE-Gx 多核处理器进行H.264编码解码运算,并使用1片TILE-Gx 多核处理器完成系统控制二视频拼接和数据存储转发功能三实验结果表明,该系统的编解码性能满足医用内窥镜的高分辨率和实时性需求,图像质量达到了H.264的High Profile 级别三
关键词:内窥镜;TILE-Gx 处理器;多核处理器;高清视频处理;现场可编程门阵列;H.264编解码
中文引用格式:何一灿,陈耀武.基于多核处理器的高清内窥镜视频处理系统[J ].计算机工程,2014,40(11):1-5.英文引用格式:He Can ,Chen Yaowu.High Definition Endoscope Video Processing System Based on Multi-core Processor [J ].Computer Engineering ,2014,40(11):1-5.
High Definition Endoscope Video Processing System
Based on Multi-core Processor
HE Can 1,2,CHEN Yaowu 1,2
(1.College of Biomedical Engineering and Instrument Science ,Zhejiang University ,Hangzhou 310027,China ;2.Zhejiang Provincial Key Laboratory for Network Multimedia Technologies ,Hangzhou 310027,China )
?Abstract ?A solution of embedded endoscope video processing system based on TILE-Gx multicore processor is designed.The system supports 2-channel input and output port for 1080p 60HD video data and real-time H.264encoding /decoding of YCbCr 422format video.FPGA is applied to realize the input /output port of video data.4pieces of TILE-Gx processors are applied to encode /decode ,another TILE-Gx processor is applied to the system management ,video mixing ,and hard disk storage.Experimental results show that ,the performance of encoding and decoding fulfills the requirement of high definition and real-time of endoscope ,and the image quality reaches H.264High Profile level.
?Key words ?endoscope ;TILE-Gx processor ;multicore processor ;High Definition (HD )video processing ;Field Programmable Gate Array (FPGA );H.264encoding and decoding DOI :10.3969/j.issn.1000-3428.2014.11.001
1一概述
随着计算机技术二网络技术和芯片制造技术等的不断发展,医用电子内窥镜领域对视频处理系统的要求越来越高,目前最先进的医用电子内窥镜视频处理系统之一是FUJIFILM 公司的VP-4450HD [1],其分辨率可以达到1080i (即1920?1080隔行扫描)三本文提出的系统在分辨率上可以达到1080p 60(即1920?1080逐行扫描,场频60Hz ),并支持YCbCr 422格式实时H.264编解码[2],支持画中画和画外画显示三
传统的电子内窥镜视频处理系统使用PC 配合视频采集卡[3]或者使用专门的DSP 芯片(如TI 公
司的DaVinci 系列)实现视频编解码[4],无法满足医用内窥镜对于分辨率和实时性越来越高的要求,本文系统使用Tilera 公司的36核处理器对YCbCr 422格式的1080p 60高清视频进行实时的H.264编解码,系统具有视频处理性能高二图像质量好二延时短等特点三
2一系统总体架构和工作原理
系统的总体结构如图1所示三系统输入源为两路1080p 60视频,一路为医用电子内窥镜,另一路为其他辅助医疗视频设备或者高清摄像机;输出为两路1080p 60视频,可以选择为实时视频输出或者解