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　　3.2图像数据分析

　　在飞行中该图像存储器需要在过载、噪声等恶劣环境下工作，由于这些干扰很可能丢失一帧或者若干帧数据，为此本文经分析接收图像时序，为图像数据编帧如图7.这样将图像数据设定成固定的帧格式，不仅可以稳定地循环采集，便于数据处理;而且即使由于干扰丢掉了一帧或若干帧，也不会影响帧结构的完整性，对于整体数据分析没有影响。这样就保证了后续存储转发数据的正确性。接收一帧图像数据的流程图如图8所示。

　　图7图像存储数据帧结构

　　图8接收一帧图像数据流程图

　　3.3图像信息存储设计

　　如图9所示待存储数据的数据流结构，1带信息帧由1图像帧和时标及其他信息组成，存入Flash的为带信息帧，但后续转发给图像压缩单元的数据只能含有图像帧。为此本文将FIFO设计成9位缓存模式，低8位用来存储图像数据图像帧或时畅汲其他信息，最高位通过“1”或“0”来区分是图像数据还是帧标志。即将低8位是图像数据的最高位置高，低8位是时标及其他辅助信息的最高位置低，转发时只将最高位为1的数据流发送给图像压缩单元。

　　图9待存储数据的数据流结构

　　一片K9WBG08U1M的Flash内部有1048576页，本文所接收的图像数据：1图像帧=307 200 byte，1页容量为4 kbyte，需用75页，所以1片Flash最多可存储13981帧视频图像。接收图像帧频为100 f/s，25s接收2500帧视频图像，仅占Flash总容量的1%.采用上述interleavetwo-plane page program的页编程方式，每75页代表一帧视频图像数据，第76页用来写入每一帧的状态信息。写入的顺序如图10中箭头所示。

　　图10存储区和图像帧之间的映射关系

　　图10显示每一行有8个block，共有512页，经计算每一行可以完整地存储6帧图像数据。当图像数据完整地写入75页，第76页也写入状态信息时，一帧视频图像信息就存储完毕了。然后Plane加1，继续将图像数据写满前75页，第76页写入时标及附加信息，依次往下写，当第6帧图像数据完全写入Flash后，直接将Flash的块地址加2，跳到下一行，按照上述操作方式，继续写入图像数据，其流程图如图11所示。

　　图11图像存储一帧数据流程图

　　4实验结果分析

　　如图12为计算机终端显示的部分图像数据，把数据解密后用上位机还原图像如图13所示，显示的是视频图像中第2194帧图像。测试结果显示，接收数据正确无误，还原图像清晰完整。

　　图12部分图像数据(截图)

　　图13视频图像还原后得到的第2194帧图像(截图)

　　5结论

　　本文所设计的数据存储器能够实现高速图像数据的实时存储及转发，码率可达40 Mbyte/s，具有高写入带宽和工作稳定、可靠的特点。本设计已在相关项目中得到应用，工作性能良好，具有一定的参考价值。

关键词： LVDS 数据存储器 FPGA