[发明专利]基于芯片视频口的芯片间数据和消息同帧传输系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及多芯片方案的嵌入式多媒体系统，并且具体地，涉及一种基于芯片视频口的芯片间数据和消息同帧传输系统和方法。

背景技术

通常，在一个嵌入式的多媒体系统中，经常需要对多个视频图像同时进行处理。但是，由于系统功能比较复杂、图像数据量很大、并且实时性要求又很严格，所以往往不能在单个中芯片完成，而需要通过多片芯片的协同工作来实现。

在一个多芯片方案的多媒体系统中，在各芯片间进行图像的数据传输是非常常见的。当今所使用的多媒体系统通常存在以下几个问题：

(1)在芯片间实时传输大小等同于图像数据的数据流时，一般是通过总线传输、或者共享内存来实现的。其中，通过总线传输图像会占用大量总线带宽，而总线资源在多芯片系统中非常珍贵，此外，这还会影响到其他使用总线的模块的运行；而通过共享内存进行多芯片间的数据共享则需要软件提供一套共享内存的读写管理机制，这样会增加软件的复杂度，并且由于将发送端和接收端耦合在一起，会提高系统的成本；

(2)在嵌入式的视频通讯系统中，视频信号的采集和显示是必不可少的环节，所以现在的芯片厂商会在用于多媒体系统的媒体处理芯片上增加多个视频口外设；同时，因为视频口外设的大部分工作都是通过硬件完成，速度快，因此对CPU的消耗很小；

(3)芯片的视频口外设原本是用来接收CODEC的采集输入和向CODEC发送显示输出的，所以一般只支持4:2:2采样格式(水平方向的亮度Y采样率与色度Cb或Cr的采样率为2∶1，垂直方向的亮度Y采样率与色度Cb或Cr的采样率为1∶1)的图像，而实际片间传输的图像因为是编码前端或者解码后端的图像，其大多为4:2:0采样(水平方向的亮度Y采样率与色度Cb或Cr的采样率为2∶1，垂直方向的亮度Y采样率与色度Cb或Cr的采样率也为2∶1)，所以不能直接使用在视频口外设上；如果发送端将格式为4:2:0的图像转换成4:2:2格式图像输出，然后接收端再把4:2:2格式转换成4:2:0格式，这样无疑会造成无谓的浪费处理能力；

(4)芯片间传输的图像特性发生改变的时候，系统需要同时将变化通知给该图像的接收处理芯片，而这种与图像帧关联性很大的消息(例如，图像控制命令、帧描述信息、状态变化信息或标志等，以下将简称为消息)与图像帧的对应关系是很重要的；然而，一般系统会将消息的传输与图像数据的传输使用消息通道和数据通道分别进行传输，这种互不相关的传输机制使得接收端难以实现消息和数据的同步。

因此，在目前所采用的技术中，不可避免地存在着系统复杂度和成本高、需要牺牲系统处理能力来进行图像处理、以及难以在接收端实现消息和数据的同步的问题。然而，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明。为此，本发明旨在提供一种基于芯片视频口的芯片间数据和消息同帧传输方案，其能够充分利用嵌入式多媒体系统中芯片空余的视频口来完成芯片间数据和相关消息的同帧传输。

根据本发明的实施例，提供了一种基于芯片视频口的芯片间数据和消息同帧传输系统。

该系统包括：发送模块，位于需要发送芯片间数据的发送芯片上，用于产生通过视频输出口发送的携带有芯片间数据和同帧传输消息的传输帧，其中，芯片间数据为格式为4:2:0的视频图像数据，传输帧的格式为4:2:2；以及接收模块，位于需要接收芯片间数据的接收芯片上，用于解析通过视频输入口接收到的传输帧。

其中，发送模块将芯片间数据存放到待输出的传输帧中，将同帧传输消息以预定格式封装成消息包，放在芯片间数据后的空余带宽中，并通过视频输出口发送存放有芯片间数据和消息包的传输帧。

另外，接收模块从传输帧中提取芯片间数据，从空余带宽中提取消息包，并以预定格式来解析消息包。

根据本发明的另一实施例，提供了一种基于芯片视频口的芯片间数据和消息同帧传输方法。

该方法包括：步骤S202，发送芯片将待传输的芯片间数据存放到传输帧中；步骤S204，发送芯片将与芯片间数据同帧传输的消息以预定格式封装成消息包，并在传输帧的空余带宽中存放消息包；步骤S206；发送芯片将携带有芯片间数据和消息包的传输帧从视频输出口输出；步骤S208，接收芯片从视频输入口接收传输帧，从传输帧中提取芯片间数据，并从空余带宽中提取消息包。