【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息与通信，更具体地说，本专利技术涉及一种芯片的自适应信号传输路径优化系统。
技术介绍
1、申请公开号为cn118509042a的专利公开了一种基于光纤传输的双路径冗余备份方法，涉及视频传输
，包括通过双fpga芯片架构进行视频信号的接收、编码及冗余处理；应用基于机器学习的自适应编码系统，根据网络条件自动调整编码参数；利用区块链技术对每个数据包进行完整性验证和顺序管理；采用智能故障预测系统实时监控和预测网络故障。本专利技术所述方法通过利用机器学习技术根据实时网络状况自动调整编码参数，优化数据包的处理和传输策略，以适应网络拥堵和其他动态变化，从而提高传输效率并减少数据丢失。
2、现有的信号传输路径优化系统，存在以下主要问题：
3、未考虑使用重采样公式，可能无法有效处理像素间的关系，进一步加剧图像质量的下降；缺少分辨率缩放因子限制，可能导致图像在放大或缩小时失真，出现模糊、锯齿或像素化现象；不合理的帧率调整可能会破坏视频内容的连贯性；缺少线性插值公式和插值因子调整模型，帧的插入可能不够平滑和均匀，导致视频播放时出现卡顿、跳跃或画面不连贯的现象；未统一视频帧的色彩深度，可能导致色彩信息的冗余，增加数据处理和存储的负担；缺少有效的数据压缩和优化手段，可能导致视频文件体积庞大，不利于传输和存储；
4、无法为视频清晰度的评估提供量化指标，导致视频质量问题的发现变得主观和难以衡量；没有量化指标的支持，视频中的模糊、失真等质量问题可能难以及时发现和处理；缺少对芯片带宽、芯片传输延迟、丢
5、时间序列数据往往具有动态变化的特性，固定的窗口长度可能无法有效捕捉，过长的窗口长度包含过多与当前分析无关的历史数据，从而稀释了重要信息的权重；而过短的窗口长度则忽略了数据的长期趋势和周期性特征；未通过调整平滑因子来平衡历史数据和当前数据的权重，可能导致在数据波动较大时平滑效果不理想，无法准确反映数据的真实趋势；未调整总线吞吐量的权重因子，系统可能无法准确评估不同时间段内传输路径的实际负载情况，从而影响资源分配决策的准确性。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，用于解决上述问题。
2、本专利技术提供如下技术方案：
3、一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，包括：
4、数据采集模块，用于采集监控视频数据、芯片内部参数数据和芯片传输环境数据；
5、数据处理模块，用于将获取的监控视频数据、芯片内部参数数据和芯片传输环境数据进行预处理，得到视频特征数据集、芯片内部参数特征数据集和芯片传输环境特征数据集；分析芯片传输环境特征数据集对视频特征数据集和芯片内部参数特征数据集产生的影响，得到传输影响特征数据集；
6、传输误差分析模块，用于根据传输影响特征数据集训练获取传输误差预测模型，基于传输误差预测模型获取监控视频信号在芯片内部传输过程中产生的误差；
7、传输优化评估模块，用于将预测的监控视频信号在芯片内部传输过程中产生的误差与预设的监控视频信号在芯片内部传输过程中产生的误差阈值进行对比，判断是否需要进行信号传输优化；
8、误差类型分析模块，若不需要进行信号传输优化，则芯片信号传输监控终端发出传输指令，继续传输监控视频信号；若需要进行信号传输优化，则芯片信号传输监控终端发出优化指令，并采集信号传输误差数据；
9、信号传输优化模块，用于根据信号传输误差数据训练获取传输误差诊断模型，基于传输误差诊断模型获取信号传输误差类型；芯片信号传输监控终端根据信号传输误差类型发出误差处理指令，生成对应的误差优化策略。
10、进一步地，所述监控视频数据包括视频分辨率、视频帧率、视频清晰度、色彩深度和视频时长；芯片内部参数数据包括芯片带宽、芯片传输延迟、丢包率、总线拥塞程度和总线吞吐量；芯片传输环境数据包括传输环境的温度、电磁干扰水平和传输路径负载率。
11、进一步地，所述将获取的监控视频数据、芯片内部参数数据和芯片传输环境数据进行预处理，得到视频特征数据集、芯片内部参数特征数据集和芯片传输环境特征数据集的方法包括：
12、s31、对于监控视频数据：通过重采样公式对视频分辨率进行像素级的调整，将每帧图像从原始分辨率转换为标准分辨率；所述重采样公式为：；其中，为调整后图像在位置的像素值；为原始图像在位置的像素值；为每帧图像从原始分辨率转换为标准分辨率的分辨率缩放因子；
13、通过缩放因子限制公式对每帧图像从原始分辨率转换为标准分辨率的分辨率缩放因子进行限制；
14、所述缩放因子限制公式为：；其中，为原始图像的宽度；为原始图像的高度；为标准图像的宽度；为标准图像的高度；为视频的帧数；
15、预设有两个相邻帧和，对于每一对相邻帧通过线性插值公式计算并插入一个位于和之间的新帧；
16、所述线性插值公式为：；其中，为第帧在位置的像素值；为第帧在位置的像素值；为插值因子；
17、通过插值因子调整模型对插值因子进行调整，所述插值因子调整模型为：；其中，为两个相邻帧和之间插入的新帧数；为新插入帧的序号；
18、通过调整，可以动态地定义各个插入帧的位置比例，使得帧的分布均匀且平滑；
19、对于一个具有帧率的视频，通过丢弃帧来降低视频的帧率，预设视频减小到帧率，计算所需帧保留间隔，计算公式为：；其中，为所需帧保留间隔；为向下取整函数；
20、使用opencv逐帧提取视频中的图像，对每一帧通过拉普拉斯算子公式计算视频图像的锐度，通过锐度反映视频清晰度；所述拉普拉斯算子公式为：；其中，为单个像素在位置处拉普拉斯算子的输出值，即视频图像的锐度；为图像在位置的像素值；为图像在轴方向上的二阶导数；为图像在轴方向上的二阶导数；
21、通过色彩量化公式将视频帧中不同的原始图像色彩深度，统一转换为标准色彩深度；所述色彩量化公式为：
22、；其中，为量化后图像在位置的像素值；为视频帧中原始图像的色彩深度；为标准色彩深度；
23、通过ffmpeg多媒体处理工具将整个安全监控视频分割成v个时间窗口，对于每个时间窗口，计算时间窗口内的各个时间点上的视频特征值，并通过时间窗口特征汇总公式对每个时间窗口的特征进行汇总；所述时间窗口特征汇总公式为：；其中，为整个安全监控视频的时间窗口特征汇总值；为时间点的特征值；为时间窗口的长度；为连续的时间点；
24、通过窗口长度调整模型对时间窗口的长度进行调整，所述窗口长度调整模型为：；其中，为与第种时间窗口特征相关的权重因子；为第种特征的数量；为时间点相关的特征函数；为特征的种类；为特征种类的索引；为窗口长度调整模型中对时间窗口的长度进行调整的调整系数；
25、时间点相关的特征函本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述监控视频数据包括视频分辨率、视频帧率、视频清晰度、色彩深度和视频时长；芯片内部参数数据包括芯片带宽、芯片传输延迟、丢包率、总线拥塞程度和总线吞吐量；芯片传输环境数据包括传输环境的温度、电磁干扰水平和传输路径负载率。
3.根据权利要求2所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述将获取的监控视频数据、芯片内部参数数据和芯片传输环境数据进行预处理，得到视频特征数据集、芯片内部参数特征数据集和芯片传输环境特征数据集的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述分析芯片传输环境特征数据集对视频特征数据集和芯片内部参数特征数据集产生的影响，得到传输影响特征数据集的方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述传输误差预测模型的训练方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种芯片的自适应信号传输
7.根据权利要求6所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述信号传输误差数据包括芯片传输过程中的信号丢包率、信号重传率、信号传输过程中的比特错误率、信号丢失率和数据包到达顺序错误率。
8.根据权利要求7所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述传输误差诊断模型的训练方法包括：
9.根据权利要求8所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述芯片信号传输监控终端根据信号传输误差类型发出误差处理指令，生成对应的误差优化策略的方法包括：
10.根据权利要求9所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述轻度误差优化策略包括调整信号缓冲区设置、优化信号编码设置和监测调整总线负载；所述中度误差优化策略包括增强信号重传机制、调整信号频率和实施错误更正码；所述高度误差优化策略包括增加信号数据包重传次数、增设信号缓冲区容量和切换信号传输路径。
...【技术特征摘要】
1.一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述监控视频数据包括视频分辨率、视频帧率、视频清晰度、色彩深度和视频时长；芯片内部参数数据包括芯片带宽、芯片传输延迟、丢包率、总线拥塞程度和总线吞吐量；芯片传输环境数据包括传输环境的温度、电磁干扰水平和传输路径负载率。
3.根据权利要求2所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述将获取的监控视频数据、芯片内部参数数据和芯片传输环境数据进行预处理，得到视频特征数据集、芯片内部参数特征数据集和芯片传输环境特征数据集的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述分析芯片传输环境特征数据集对视频特征数据集和芯片内部参数特征数据集产生的影响，得到传输影响特征数据集的方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征在于，所述传输误差预测模型的训练方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种芯片的自适应信号传输路径优化系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘光燃，黄凤明，杨彦峰，
申请(专利权)人：深圳市芯电元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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