CN109104625A - 一种基于COM-Express标准的集成媒体模块 - Google Patents

一种基于COM-Express标准的集成媒体模块 Download PDF

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Abstract

一种基于COM‑Express标准的集成媒体模块，包括，流控制单元，其用于读取DCP文件，对MXF数据进行解码；所述输入控制单元，其接受所述系统控制单元的控制，接收来自所述流控制单元的DCP文件、J2c文件以及Wave文件；所述存储控制单元，其接收所述系统控制单元的指令，控制所述数据缓存单元的数据存储；所述数据缓存单元，其接受所述存储控制单元的控制，存储DCP文件、J2c文件、Wave文件，以及解码中间结果；所述解码单元，其用于完成JPEG2000的解码；所述输出控制单元，其组织帧数据输出格式，对集成媒体模块的接口信号进行控制和转化；所述系统控制单元，其用于协调、控制所述输入控制单元、所述存储控制单元、所述解码单元、所述输出控制单元的工作。

Description

一种基于COM-Express标准的集成媒体模块
技术领域
本发明涉及数字电影播映技术领域，特别是涉及一种数字放映机集成媒体模块。
背景技术
随着电影数字化的来临，电影院的胶片放映设备已经全部被数字电影放映设备所取代。经过近十年年的发展，数字电影放映设备也逐步开始升级换代，从最早的使用数字电影播放服务器和数字电影放映机构成的放映设备向一体化数字电影放映机开始转变。原来的数字电影解码服务器已经由最早的服务器开始向电影媒体播放器的方向发展，集成媒体模块(Integrated Media Block，IMB)，是嵌入数字放映机内部的媒体模块，可内置于独立的数字电影播放服务器中，也可内置于数字放映机中，是数字电影播映系统的核心部分，其基本功能是对数字电影数据包(DCP)进行解包解封装、解密和图像解压缩等处理，以产生无压缩的重建图像、声音和字幕，并安全输出至数字放映机以实现电影放映。
现有的集成媒体模块，其内嵌独立处理器采用ARM芯片，整个板卡也是基于ARM的系统设计，处理能力较弱，而且一旦流片后，硬件板卡上的芯片、内存等硬件不能升级。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于COM-Express标准的集成媒体模块，以COM-Express标准作为集成媒体模块架构，根据需求对硬件设备和系统做出正确的指令分发和控制从而能够稳定快速的完成集成媒体模块的各种控制。
为实现上述目的，本发明提供的基于COM-Express标准的集成媒体模块，包括，流控制单元、输入控制单元、存储控制单元、数据缓存单元、解码单元、输出控制单元，以及系统控制单元，其中，
所述流控制单元，其用于读取DCP文件，对MXF数据进行解码；
所述输入控制单元，其接受所述系统控制单元的控制，接收来自所述流控制单元的DCP文件、J2c文件以及Wave文件；
所述存储控制单元，其接收所述系统控制单元的指令，控制所述数据缓存单元的数据存储；
所述数据缓存单元，其接受所述存储控制单元的控制，存储DCP文件、J2c文件、Wave文件，以及解码中间结果；
所述解码单元，其用于完成JPEG2000的解码；
所述输出控制单元，其组织帧数据输出格式，对集成媒体模块的接口信号进行控制和转化；
所述系统控制单元，其用于协调、控制所述输入控制单元、所述存储控制单元、所述解码单元、所述输出控制单元的工作。
进一步地，所述系统控制单元，其采用COM-Express标准，协调、控制所述输入控制单元、所述存储控制单元103、所述解码单元、所述输出控制单元的工作。
更进一步地，所述输出控制单元，其将所述解码单元输出的图像转换为IMB接口协议图像通过IMB接口连接器输出到放映机进行播放。
本发明的基于COM-Express标准的集成媒体模块，采用COM-Express标准，对DCP文件进行解码并按照特定的格式进行编码后，通过与数字投影机的接口将内容输入到数字投影机中。
本发明的优点在于，采用高性能CPU，GPUs和高速内存的总线技术，同时对于传统总线技术也进行了预留，解决了新旧技术的过渡问题。可以让系统开发者将主要精力集中到其核心竞争力及系统的独特功能上，可以在更短的开发时间内开发出紧凑的，高性能的系统。这种方法可以大大提升生产力并缩短产品上市时间。在IMB板开发过程中，将IMB板系统控制等功能全部交由高度集成化的模块（Module）上去实现，在高度集成化的模块（Module）上采用成熟的开源系统，并设计实现了相关控制应用程序以及开发了使用JPEG2000进行解码的FPGA相关驱动。在IMB硬件板卡设计中采用了COM-Express标准，简化了系统控制相关设计，把主要精力投入到解码芯片相关电路设计上，从而减少了开发时间周期。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为根据本发明的基于COM-Express标准的集成媒体模块架构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为根据本发明的基于COM-Express标准的集成媒体模块架构图，如图1所示，本发明的基于COM-Express标准的集成媒体模块，包括：流控制单元101、输入控制单元102、存储控制单元103、数据缓存单元104、解码单元105、输出控制单元106，以及系统控制单元107，其中，
流控制单元101，其通过网络读取存储阵列上的DCP文件或直接通过硬盘接口读取硬盘上的DCP文件；读取缓存中的MXF数据并进行解码，如果为视频文件则解码成J2c文件，为声音文件则解码成Wave文件。
输入控制单元102，分别连接系统控制单元107、存储控制单元103，接受系统控制单元107的控制，接收来自流控制单元101的DCP文件、J2c文件以及Wave文件。
存储控制单元103，其分别连接系统控制单元107、数据缓存单元104，接受系统控制单元107的指令，控制存储单元104的数据存储。
存储控制单元103，主要用来实现临时数据的存储控制，存储的数据主要分为2部分。一部分是由于芯片解码速度远远大于数据读取和传输的速度，为了实现数据解码和传输的速度匹配，在输入控制单元102与解码单元105之间必须要加入数据缓存单元104，使用DRAM进行缓存。在解码开始之前，系统控制单元107会调用输入控制单元101读取DCP文件，存储到缓存中，然后解码单元105读取缓存中的数据开始解码。另外一部分是解码单元105需要把解码中间结果进行存储，也使用DRAM进行缓存。
数据缓存单元104，其接受存储控制单元103的控制，存储来自输入控制单元101的DCP文件、J2c文件、Wave文件，以及来自解码单元105的界面中间结果。
解码单元105，其完成JPEG2000的解码。使用JPEG2000解码IP核来实现JPEG2000格式的解码工作，包括为处理过程中暂存中间结果所使用的存储控制。
输出控制单元106，其组织帧数据输出格式，对集成媒体模块的接口信号进行控制和转化。输出控制单元106，其接收系统控制单元107指令，将解码单元105输出的图像转换为IMB接口协议（集成媒体模块接口协议）图像通过IMB接口连接器输出到放映机进行播放。
系统控制单元107，其采用COM-Express标准，协调、控制输入控制单元102，存储控制单元103，解码单元105，输出控制单元105的工作。
系统控制单元107在IMB系统控制中可采用Ubuntu、CentOS、Redhat等多版本Linux或者WindowsCE操作系统。同时系统控制单元107通过加载驱动程序根据需求对硬件设备和整个系统做出正确的指令分发和控制从而能够稳定快速的完成IMB各个单元的各种控制。除此之外，系统控制单元将能够完成以下操作：
• 检查解码核心IP核的工作状态；
• 对IMB板进行初始化设置；
• 通过输入控制单元完成IMB板的IO操作；
• 通过存储控制单元完成IMB板的Memory操作；
• 能够按要求快速读取并解析硬盘上的加密压缩MXF文件；
• 能够通过驱动下传加密压缩文件数据到解码单元中；
• 能够通过驱动对播放过程进行管理和控制；
• 能为操作人员提供一个有好、简洁、易用的人机交互界面。
COM-Express简介
谈到COM-Express，首先要需要说明一下什么是COM。“COM”英文全称为“Computer-On-Module”，即将一个具有很高性能的计算机处理芯片(Highly Integrated CPU)与其他相关芯片、操作系统缩小成一个模块，并把这个特定的模块设计成可以插入到一个用户根据自己的需求进行定制具有特殊功能的板卡(Customized Carrier Board)上，从而形成一个完整的产品或者定制系统。该定制板卡可以使用各种外部接口(例如：Power电源接口,PCIe总线接口, Audio声音接口, USB移动设备接口, Video视频接口，SATA硬盘接口等)。COM-Express其实就是COM的扩展，是COM的增强版本。这种架构具有如下两个特点：
<1>: 随着CPU的升级，只需要重新设计以新的CPU为核心的COM即可，而保留COMCarrier主板不变。
<2>: 如果外部系统的需求发生变化，此时只需要重新设计用户自行定义的载板（COM Carrier Board）就行。CPU、系统等保持不变，即保留COM设计不变。
COM-Express的优点
使用COM-Express技术设计嵌入式系统，目前已在业界形成共识。很好的理解COM-Express技术标准将使嵌入式设计更加的有效。COM-Express技术标准是一个扩展的已经广泛接受的概念，设计师只需要将高度集成的CPU模块插入到用户自己设计的载板上就行，而不用从头设计开发一个完整的自定义主板。使用COM-Express标准的好处包括：更快速的设计板卡，能够快速进入市场；更低的定制开发费用；更小的风险；降低产品生命周期成本。除了上述优点以外，虽然COM-Express标准主要是以串行差分信号为主要技术基础(SATA-1.5Gbps，PCIe-2.5Gbps)，但其5种类型的Connector定义，使得其不仅兼容以前的总线技术(像IDE，PCI等)，同时也同样适用于未来的总线技术，即SATA-3.0Gbps，PCIe-5Gbps。这样子大大扩展了COM-Express使用范围。
本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于COM-Express标准的集成媒体模块，包括：流控制单元、输入控制单元、存储控制单元、数据缓存单元、解码单元、输出控制单元，以及系统控制单元，其特征在于，
所述流控制单元，其用于读取DCP文件，对MXF数据进行解码；
所述输入控制单元，其接受所述系统控制单元的控制，接收来自所述流控制单元的DCP文件、J2c文件以及Wave文件；
所述存储控制单元，其接收所述系统控制单元的指令，控制所述数据缓存单元的数据存储；
所述数据缓存单元，其接受所述存储控制单元的控制，存储DCP文件、J2c文件、Wave文件，以及解码中间结果；
所述解码单元，其用于完成JPEG2000的解码；
所述输出控制单元，其组织帧数据输出格式，对集成媒体模块的接口信号进行控制和转化；
所述系统控制单元，其用于协调、控制所述输入控制单元、所述存储控制单元、所述解码单元、所述输出控制单元的工作。
2.根据权利要求1所述的基于COM-Express标准的集成媒体模块，其特征在于，所述系统控制单元，其采用COM-Express标准，协调、控制所述输入控制单元、所述存储控制单元103、所述解码单元、所述输出控制单元的工作。
3.根据权利要求1所述的基于COM-Express标准的集成媒体模块，其特征在于，所述输出控制单元，其将所述解码单元输出的图像转换为IMB接口协议图像通过IMB接口连接器输出到放映机进行播放。
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CN111308915A (zh) * 2020-03-05 2020-06-19 中影环球（北京）科技有限公司 一种用于tms系统的cue指令控制方法

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