CN109728894A - 差分数据的处理方法、数据处理设备以及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种差分数据的处理方法、数据处理设备以及计算机存储介质，该差分数据的处理方法包括：接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。通过上述方式，能够通过减小差分数据之间的偏移量，在进行数据恢复时，能够减小数据恢复时错误的可能性，提高数据恢复的效率。

Description

差分数据的处理方法、数据处理设备以及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种差分数据的处理方法、数据处理设备以及计算机存储介质。

背景技术

在特定系统中，数据流可以在数据源设备和接收设备之间传输。例如，视频系统可以在不同的端口上接收多个数据流。

然而，由于在设备、距离以及传输协议方面的差异，视频流可能并非正确地彼此对准或同步。在使用这些视频流时，这种时序上的不对准可能带来困难或误差，并且这种不对准会随着时间变化。多个源设备的彼此同步可能通常需要在这些源设备之间进行通信、并且可能需要针对这些源设备的相当大量的计算开销。

发明内容

本申请提供一种差分数据的处理方法、数据处理设备以及计算机存储介质，能够减小两组差分数据信号之间的时钟偏移，有利于对数据进行恢复。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种差分数据的处理方法，该处理方法包括：接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种数据处理设备，该数据处理设备包括数据接口、处理器以及存储器；其中，数据接口用于接收差分数据，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现如上述的差分数据的处理方法。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机存储介质，其特征在于，计算机存储介质用于存储程序数据，程序数据在被处理器执行时用以实现如上述的差分数据的处理方法。

本申请提供的差分数据的处理方法包括：接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。通过上述方式，能够通过减小差分数据之间的偏移量，在进行数据恢复时，能够减小数据恢复时错误的可能性，提高数据恢复的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的差分数据的处理方法一实施例的流程示意图；

图2是图1中第一差分数据和第二差分数据的时钟偏移示意图；

图3是图1中CHPI协议下lane 0与lane 1之间时钟偏移示意图；

图4是图1中CHPI协议下lane 0、lane 1和lane 2之间时钟偏移示意图；

图5是本申请提供的差分数据的处理方法另一实施例的流程示意图；

图6是lane 0数据的标识查找示意图；

图7是lane 1数据的标识查找示意图；

图8是lane 2数据的标识查找示意图；

图9是lane 3数据的标识查找示意图；

图10是本申请提供的数据处理设备一实施例的结构示意图；

图11是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。

具体实施方式

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1是本申请提供的差分数据的处理方法一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤11：接收第一差分数据和第二差分数据。

差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相同，相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。

可选的，在本实施例中，以CHPI(China High-speed Point-to-point Interface，一种点对点的高速视频数据传输接口)协议的视频数据为例。

在使用CHPI视频接口2lane(双通道)模式时，lane与lane之间总会存在着或大或小的时钟偏移(skew)。根据CHPI协议，2lane模式时，lane与lane之间最大的skew不能超过1个UI。

如图2所示，图2是图1中第一差分数据和第二差分数据的时钟偏移示意图。在图2中，差分数据至少包括标识数据、控制数据和视频数据。其中，表示数据一般位于数据头位置。

如图3所示，图3是图1中CHPI协议下lane 0与lane 1之间时钟偏移示意图。在图3中，差分数据可以包括多个表示数据，如图3中的M、N，这些表示数据可以位于数据段中的不同位置，用于对数据信号进行识别。

可以理解的，视频数据发送端在使用2lane模式传输数据时，如果skew大小超过协议规定的最大值，就会引起视频数据接收端数据恢复错误。

步骤12：分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识。

如图2和图3所示，在视频数据中，比较容易查找标识数据，只要令两对差分数据中的标识数据对齐，两者之间不存在偏移，就可以认为两对差分数据之间不存在偏移，能够正确的恢复数据。

当然，以图3为例，可以将其中的M标识作为第一标识和第二标识，也可以将其中的N标识作为第一标识和第二标识，这里不作限定。

可选的，在一实施例中，M标识或N标识还可以包括多个标识，例如，在一实施例中，M标识包括依次的K1标识、G1标识、G1标识和K1标识，这里可以将K1标识、G1标识、G1标识和K1标识中的任何一个作为第一标识和第二标识。例如，将lane 0中的第一个K1标识作为第一标识，将lane 1中的第一个K1标识作为第二标识。值得注意的是，只有在两对差分数据中选择相同类型的标识分别作为第一标识和第二标识，才能准确的判断两对差分数据是否存在偏移。

步骤13：判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期。

在步骤13的判断结果为是时，则确定第一差分数据和第二差分数据之间不存在时钟偏移，或者时钟偏移量较小，满足要求，此时，不需要对差分数据的时钟周期进行调整。在步骤13的判断结果为否时，执行步骤14。

其中，可以根据接收差分信号的时间来划分周期，例如，在第一时钟周期内，接收到了第一差分数据的第一标识，在第一时钟周期之后的第二时钟周期内，接收到了第二差分数据的第二标识，则可以确定第一标识和第二标识没有位于同一时钟周期。

另外，在另一实施例中，差分数据可以具体包括相互对应的时钟信号和差分信号，差分信号中的每一个数据都对应时钟信号中的某一时钟周期，这样可以就可以确定需要查找的数据段所对应的时钟周期。

步骤14：对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。

具体地，对差分数据进行调整主要是通过将差分数据进行移动，使其时钟信号和数据信号的对应关系发生变化。

如图4所示，图4是图1中CHPI协议下lane 0、lane 1和lane 2之间时钟偏移示意图。其中S1和S2表示两个相邻的时钟周期。在本实施例中，以表示M包括K1标识、G1标识、G1标识和K1标识为例，且在本实施例中，将K1作为第一标识和第二标识。

假设lane 0和lane 1为两对差分数据，lane 0和lane 1时间的偏移量为skew1，那么经过确认，lane 0中的K1标识位于第一时钟周期S1，而lane 1中的K1标识位于第二时钟周期S2，两者的K1位于不同的时钟周期，这样就可以确定lane 0和lane 1两对差分数据的第一标识和第二标识不位于同一时钟周期，需要对其中一个进行调整。具体地，可以将lane1向前移动，以使lane 1中的K1位于第一时钟周期S1，具体移动到S1中的什么位置可以不作限定。

假设lane 0和lane 2为两对差分数据，lane 0和lane 2时间的偏移量为skew2，那么经过确认，lane 0中的K1标识位于第一时钟周期S1，而lane 2中的K1标识也位于第一时钟周期S1，两者的K1位于相同的时钟周期，这样就可以确定lane 0和lane 2两对差分数据的第一标识和第二标识位于同一时钟周期，不需要进行调整。

区别于现有技术，本实施例提供的差分数据的处理方法包括：接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。通过上述方式，能够通过减小差分数据之间的偏移量，在进行数据恢复时，能够减小数据恢复时错误的可能性，提高数据恢复的效率。

参阅图5，图5是本申请提供的差分数据的处理方法另一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤51：接收第一差分数据和第二差分数据。

步骤52：从第一差分数据中恢复出第一时钟数据和第一信号数据，从第二差分数据中恢复出第二时钟数据和第二信号数据。

可选的，这里可以采用时钟数据恢复技术(CDR，clock data recovery)来实现，CDR技术是高性能系统的一个关键性能。除了FPGA的快速逻辑性能，高性能系统还要求设备之间具有可靠的高速数据传输性能。数据恢复是远程和密集波分多路光网络的基本功能块，也是高速芯片间和背板连接，以及光纤信道、无线、和存储区域网络的基本功能块。

步骤53：将第一信号数据和第二信号数据转化为并行数据。

步骤54：分别确定第一信号数据的第一标识、以及第二信号数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识。

步骤55：判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期。

在步骤13的判断结果为是时，则确定第一差分数据和第二差分数据之间不存在时钟偏移，或者时钟偏移量较小，满足要求，此时，不需要对差分数据的时钟周期进行调整。在步骤13的判断结果为否时，执行步骤14。

步骤56：对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。

同时参阅图6和图7，图6是lane 0数据的标识查找示意图，图7是lane 1数据的标识查找示意图，lane 0和lane 1是一对差分数据。

如图6所示，在数据处理过程中，从第一信号数据的多个数据段中查找第一标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第一标识的数据头所在数据段中，将第一标识的数据头之前的数据删除；将第一信号数据进行移动，以使第一标识的数据头移动至所在数据段的段首；

其中，数据标识包括K1标识、G1标识、G1标识和K1标识，图6中仅标示了第一个K1(即第一标识)，在第一个K1标识之后，依次为G1标识、G1标识和K1标识。

图6的左侧表示数据处理前，可以看出，K1标识位于第一时钟周期S1，在第一时钟周期S1的20bit中，位于[3:12]。在数据处理过程中，将K1标识之前的数据删除，将K1标识移动至第一时钟周期S1中20bit的[0:9]位置，之后的G1、G1、K1顺次移动，形成图6右侧。这样，通过数据处理之后，确定K1位于第一时钟周期S1。

如图7所示，在数据处理过程中，从第二信号数据的多个数据段中查找第二标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第二标识的数据头所在数据段中，将第二标识的数据头之前的数据删除；将第二信号数据进行移动，以使第二标识的数据头移动至所在数据段的段首。

其中，数据标识包括K1标识、G1标识、G1标识和K1标识，图7中仅标示了第一个K1(即第一标识)，在第一个K1标识之后，依次为G1标识、G1标识和K1标识。

图7的左侧表示数据处理前，可以看出，K1标识部分位于第一时钟周期S1，部分位于第二时钟周期S2，在第一时钟周期S1的20bit中，位于[19]，在第二时钟周期S2的20bit中，位于[0:8]。在数据处理过程中，将K1标识之前的数据删除，将K1标识移动至第一时钟周期S1(K1数据头所在的周期)中20bit的[0:9]位置，之后的G1、G1、K1顺次移动，形成图7右侧。这样，通过数据处理之后，确定K1位于第一时钟周期S1。

通过上述对lane 0和lane 1的处理，经过对比，lane 0的K1标识位于第一时钟周期S1，lane 1的K1标识也位于第一时钟周期S1，那么可以确定第一标识和第二标识位于同一时钟周期，无需对差分数据的时钟周期进行调整。

再同时参阅图8和图9，图8是lane 2数据的标识查找示意图，图9是lane 3数据的标识查找示意图，lane 2和lane 3是一对差分数据。

如图8所示，在数据处理过程中，从第一信号数据的多个数据段中查找第一标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第一标识的数据头所在数据段中，将第一标识的数据头之前的数据删除；将第一信号数据进行移动，以使第一标识的数据头移动至所在数据段的段首；

其中，数据标识包括K1标识、G1标识、G1标识和K1标识，图8中仅标示了第一个K1(即第一标识)，在第一个K1标识之后，依次为G1标识、G1标识和K1标识。

图8的左侧表示数据处理前，可以看出，K1标识位于第一时钟周期S1，在第一时钟周期S1的20bit中，位于[3:12]。在数据处理过程中，将K1标识之前的数据删除，将K1标识移动至第一时钟周期S1中20bit的[0:9]位置，之后的G1、G1、K1顺次移动，形成图8右侧。这样，通过数据处理之后，确定K1位于第一时钟周期S1。

如图9所示，在数据处理过程中，从第二信号数据的多个数据段中查找第二标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第二标识的数据头所在数据段中，将第二标识的数据头之前的数据删除；将第二信号数据进行移动，以使第二标识的数据头移动至所在数据段的段首。

其中，数据标识包括K1标识、G1标识、G1标识和K1标识，图9中仅标示了第一个K1(即第一标识)，在第一个K1标识之后，依次为G1标识、G1标识和K1标识。

图9的左侧表示数据处理前，可以看出，K1标识部分位于第二时钟周期S2，部分位于第三时钟周期S3，在第二时钟周期S2的20bit中，位于[19]，在第三时钟周期S3的20bit中，位于[0:8]。在数据处理过程中，将K1标识之前的数据删除，将K1标识移动至第二时钟周期S2(K1数据头所在的周期)中20bit的[0:9]位置，之后的G1、G1、K1顺次移动，形成图9右侧。这样，通过数据处理之后，确定K1位于第二时钟周期S2。

通过上述对lane 2和lane 3的处理，经过对比，lane 2的K1标识位于第一时钟周期S1，lane 3的K1标识也位于第二时钟周期S2，那么可以确定第一标识和第二标识不位于同一时钟周期，需要对差分数据的时钟周期进行调整。

具体地，可以将第二差分数据(lane 3)前移一个时钟周期，以使第一标识(lane 2的K1)和第二标识(lane 3的K1)位于同一时钟周期；其中，第二差分数据的第二标识落后于第一差分数据的第一标识。

或者，将第一差分数据后移至少一个时钟周期，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期；其中，第二差分数据的第二标识落后于第一差分数据的第一标识。

参阅图10，图10是本申请提供的数据处理设备一实施例的结构示意图，该数据处理设备100包括数据接口101、处理器102以及存储器103。其中，处理器102耦接数据接口101和存储器103。

其中，数据接口101用于接收差分数据，可选的，该数据接口101可以是CHPI接口，其采用2lane模式进行差分数据的接收。

其中，存储器103用于存储程序数据，处理器102用于执行程序数据以实现如下的差分数据的处理方法：

接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。

可选的，处理器102执行程序数据时还用于实现如下的差分数据的处理方法：从第一差分数据中恢复出第一时钟数据和第一信号数据，从第二差分数据中恢复出第二时钟数据和第二信号数据；将第一信号数据和第二信号数据转化为并行数据；分别确定第一信号数据的第一标识、以及第二信号数据的第二标识所在的时钟周期。

可选的，处理器102执行程序数据时还用于实现如下的差分数据的处理方法：从第一信号数据的多个数据段中查找第一标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第一标识的数据头所在数据段中，将第一标识的数据头之前的数据删除；将第一信号数据进行移动，以使第一标识的数据头移动至所在数据段的段首；以及从第二信号数据的多个数据段中查找第二标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；在第二标识的数据头所在数据段中，将第二标识的数据头之前的数据删除；将第二信号数据进行移动，以使第二标识的数据头移动至所在数据段的段首。

可选的，处理器102执行程序数据时还用于实现如下的差分数据的处理方法：将第二差分数据前移至少一个时钟周期，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期；其中，第二差分数据的第二标识落后于第一差分数据的第一标识。

可选的，处理器102执行程序数据时还用于实现如下的差分数据的处理方法：将第一差分数据后移至少一个时钟周期，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期；其中，第二差分数据的第二标识落后于第一差分数据的第一标识。

参阅图11，图11是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图，该计算机存储介质110存储有程序数据111，该程序数据111在被处理器执行时，用于实现以下的方法：

接收第一差分数据和第二差分数据；分别确定第一差分数据的第一标识，以及第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，第一标识和第二标识为同一类型标识；判断第一标识和第二标识是否位于同一时钟周期；若否，对第一差分数据和第二差分数据中的至少一个进行调整，以使第一标识和第二标识位于同一时钟周期。

可以理解的，本实施例中的存储介质和上述实施例中的存储器，其中的程序数据在被处理器执行以实现相应的方法步骤时，其原理和流程可以参考上述实施例，这里不再赘述。

本申请的实施例以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种差分数据的处理方法，其特征在于，包括：

接收第一差分数据和第二差分数据；

分别确定第一差分数据的第一标识，以及所述第二差分数据的第二标识所在的时钟周期；其中，所述第一标识和所述第二标识为同一类型标识；

判断所述第一标识和所述第二标识是否位于同一时钟周期；

若否，对所述第一差分数据和所述第二差分数据中的至少一个进行调整，以使所述所述第一标识和所述第二标识位于同一时钟周期。

2.根据权利要求1所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述分别确定第一差分数据的第一标识，以及所述第二差分数据的第二标识所在的时钟周期的步骤，包括：

从第一差分数据中恢复出第一时钟数据和第一信号数据，从第二差分数据中恢复出第二时钟数据和第二信号数据；

将所述第一信号数据和所述第二信号数据转化为并行数据；

分别确定所述第一信号数据的第一标识、以及所述第二信号数据的第二标识所在的时钟周期。

3.根据权利要求2所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述分别确定所述第一信号数据的第一标识、以及所述第二信号数据的第二标识所在的时钟周期的步骤，包括：

从所述第一信号数据的多个数据段中查找第一标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；

在所述第一标识的数据头所在数据段中，将所述第一标识的数据头之前的数据删除；

将所述第一信号数据进行移动，以使所述第一标识的数据头移动至所在数据段的段首；

以及

从所述第二信号数据的多个数据段中查找第二标识；其中，每个数据段与时钟周期一一对应；

在所述第二标识的数据头所在数据段中，将所述第二标识的数据头之前的数据删除；

将所述第二信号数据进行移动，以使所述第二标识的数据头移动至所在数据段的段首。

4.根据权利要求1-3任一项所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述差分数据为采用CHPI协议的视频数据。

5.根据权利要求4所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述差分数据至少包括标识数据、控制数据和视频数据。

6.根据权利要求5所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

每个时钟周期包含的数据大小为20bit；

所述标识数据包括依次的K1标识、G1标识、G1标识和K1标识；

其中，K1标识、G1标识、G1标识和K1标识中每个标识的数据大小均为10bit。

7.根据权利要求1所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述对所述第一差分数据和所述第二差分数据中的至少一个进行调整，以使所述所述第一标识和所述第二标识位于同一时钟周期的步骤，包括：

将所述第二差分数据前移至少一个时钟周期，以使所述所述第一标识和所述第二标识位于同一时钟周期；

其中，所述第二差分数据的第二标识落后于所述第一差分数据的第一标识。

8.根据权利要求1所述的差分数据的处理方法，其特征在于，

所述对所述第一差分数据和所述第二差分数据中的至少一个进行调整，以使所述所述第一标识和所述第二标识位于同一时钟周期的步骤，包括：

将所述第一差分数据后移至少一个时钟周期，以使所述所述第一标识和所述第二标识位于同一时钟周期；

其中，所述第二差分数据的第二标识落后于所述第一差分数据的第一标识。

9.一种数据处理设备，其特征在于，该数据处理设备包括数据接口、处理器以及存储器；

其中，所述数据接口用于接收差分数据，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1-8任一项所述的差分数据的处理方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储程序数据，所述程序数据在被处理器执行时用以实现如权利要求1-8任一项所述的差分数据的处理方法。