CN113727117B

CN113727117B - 基于dp的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN113727117B
Application number: CN202111282143.2A
Authority: CN
Inventors: 肖哲靖
Original assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd; Wuhan Jingli Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd; Wuhan Jingli Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2041-11-01
Also published as: CN113727117A

Abstract

本申请涉及一种基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质，涉及数据传输技术领域，包括获取DSC压缩数据流，DSC压缩数据流包括多个块数据，每个块数据包括N个字节；将每个块数据中的N个字节按照字节顺序存入内存中，并在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号，形成待排列块数据；将待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供DP接口按照BPP等于8的raw模式将待排列块数据排列至DP接口的物理通道上。本申请不仅提高了DP接口的兼容性和数据处理的效率，还有效降低了软件设计的复杂度和实现难度。

Description

基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及数据传输技术领域，特别涉及一种基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着生活水平的日益提升，人们对显示设备的分辨率（分辨率指的是屏幕显示像素的个数，分辨率越高，显示的像素个数越多）和刷新率（刷新率指的是每秒钟屏幕刷新的次数，以赫兹为单位的，刷新率越高越好，即刷新率越高图像越稳定，显示会更加的自然清晰）的要求越来越高，例如电竞游戏玩家普遍要求显示设备最低要支持4K分辨率且刷新率达到144hz以上，而该要求无疑对接口的传输带宽提出了极大的要求。

不过，当前常见的数字式视频接口DP1.4和高清多媒体接口HDMI 2.0均无法满足分辨率为4k、刷新率为144hz的传输带宽的需求；因此，视频电子标准协会发布了一种显示流压缩标准（Display Stream Compression，DSC），该标准能够将要显示的图形进行无损压缩，压缩比可达到3比1，从而极大降低传输带宽的要求，使得用户通过现有的DP1.4接口和HDMI 2.0接口就能享受高分辨率和高刷新率带来的震撼体验。但是，图像素据一旦经过了压缩，对于传输层而言，就没有了像素的概念，而是变成一个个的字节，而未压缩前的图像素据流在DP（DisplayPort，数字式视频接口标准）接口的物理通道上是按照像素排列的，因此若要支持DSC压缩数据流的传输，就需要将其改为按字节排列。而如何实现DSC压缩数据流的按字节排列是目前的研发热点。

相关技术中，主要是通过将三个字节看作一个像素的方式将DSC压缩数据流存入内存中，然后对内存中的数据进行重排列，该方法虽然能够实现DSC压缩数据流的按字节排列；但是，将三个字节看作一个像素的方式会使得字节量变为压缩前的1/3，以致时序中的行数据有效指示需要缩短为原来的1/3，即需要改变时序信息，进而导致部分显示设备无法被点亮；且需要消耗较多的时间来对内存中的数据进行重排列，以致处理效率较低；此外，当DP接口的物理通道数量变化时，排列方式也会发生变化，从而增加了软件设计的复杂度和难度。

发明内容

本申请提供一种基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质，以解决相关技术中存在的兼容性差、效率低和软件设计难度高的问题。

第一方面，提供了一种基于DP的压缩数据流传输方法，包括以下步骤：

获取DSC压缩数据流，所述DSC压缩数据流包括多个块数据，每个所述块数据包括N个字节；

将每个块数据中的N个字节按照字节顺序存入内存中，并在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号，形成待排列块数据；

将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上。

一些实施例中，所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上，包括：

DP接口按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；

将读取到的数据排列至对应的物理通道上，并对所述物理通道上已排列的所述读取到的数据的字节数量进行计数，得到计数结果；

当计数结果大于阈值时，所述阈值基于块数据的字节数N和DP接口的物理通道数量确定，将所述EOC符号设置为K码指示。

一些实施例中，在所述在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号的步骤之前，还包括：

基于所述块数据的字节数N和DP接口的物理通道数量计算出块数据的块填充符号数量。

一些实施例中，所述EOC符号的数量等于DP接口的物理通道数量。

第二方面，提供了一种基于DP的压缩数据流传输装置，包括：

获取单元，其用于获取DSC压缩数据流，所述DSC压缩数据流包括多个块数据，每个所述块数据包括N个字节；

存储单元，其用于将每个块数据中的N个字节按照字节顺序存入内存中，并在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号，形成待排列块数据；

发送单元，其用于将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上。

一些实施例中，所述DP接口用于：

按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；

一些实施例中，所述存储单元还用于：

第三方面，提供了一种基于DP的压缩数据流传输设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现前述的基于DP的压缩数据流传输方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行前述的基于DP的压缩数据流传输方法。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：不仅提高了DP接口的兼容性、数据处理的效率，还有效降低了软件设计的复杂度和实现难度。

本申请提供了一种基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质，包括获取DSC压缩数据流，所述DSC压缩数据流包括多个块数据，每个所述块数据包括N个字节；将每个块数据中的N个字节按照字节顺序存入内存中，并在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号，形成待排列块数据；将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上。本申请通过字节形式将块数据存储进内存中，不会改变块数据的字节量，进而无需更改时序信息，提高了DP接口的兼容性；且由于本申请中的字节排列等同于像素排列，因此不需要额外的时间来对内存中的数据进行重排列，提高了数据处理的效率；此外，本申请中将每个块数据中的字节按照字节顺序存入内存中，其与DP接口的物理通道数量无关，因此，即使DP接口的物理通道数量发生变化，排列方式也不会发生变化，进而有效降低了软件设计的复杂度和实现难度。

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。

图1为现有技术中像素数据传输的时序示意图；

图2为现有技术中三个字节看作一个字节的数据传输的时序示意图；

图3为现有技术中内存数据重新排列的时序示意图；

图4为本申请实施例提供的基于DP的压缩数据流传输方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一个字节等效一个像素的数据传输的时序示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更方便的描述和理解本申请的技术要点，以下对DP接口标准中的相关知识点进行简要介绍：

现有技术中，未压缩前的图像中的某一行数据通常是以图1中的Timing形式送入DP接口，其中，Timing是显示行业定义的一种时序，每种显示设备都有特定的Timing信息，图1中的vid_clk是像素时钟，hactive是行数据有效指示，hsync是行同步信号，R、G、B是组成图像像素的元素，其中Rx、Gx和Bx组成了像素x。具体的，假设图像的一行有1024个像素，依次从内存中取出每个像素的元素R、G和B（即未压缩前的像素数据），并以Timing的形式输入到DP接口；其中，未压缩前的像素数据在内存中的排列方式和Timing中的传输顺序匹配，其在DP接口的物理通道中的排列方式参见表1所示。

表1 像素数据在DP物理通道上的排列示意

其中，表1中的Lane代表DP接口的物理通道；BE是链路层上用于指示行开始的控制码，又称为K码；BE之后，像素的R、G和B元素按照表1的样式在Lane上进行分布和排列，这种排列方式称为按像素排列，即某个像素的三个元素R、G和B是分布在同一个Lane上的。而由于像素数据的速率小于DP接口的链路速率，所以每隔一段时间需要进行无效数据的填充，以补偿两者的速率差，该填充以K码FS开始，并以FE结束，中间的数据全部是无效的填充数据；并在这一行数据传输的末尾处会有K码BS指示行结束；表1中的像素数据一共有1024×3个，即3072个字节。

而图像素据一旦经过了压缩，对于传输层而言，就没有了像素的概念，而是变成一个个的字节，即经过压缩后的像素数据转变为了DSC压缩数据流，其需根据表2所示的方式在DP接口的物理通道上进行排列。

表2 DSC压缩数据流在DP接口的物理通道上的排列示意

其中，压缩后的图像，在一行上会被分割成若干块，称为Chunk，每个Chunk含有n个字节，即表2中的Byte 0、Byte 1、……、Byte n-1，且在每个Chunk的末尾会有一个块结束K码指示，称为EOC（End Of Chunk）；由于每个块的n个字节不一定能够被DP接口的物理通道数整除，所以还需要额外的Chunk Dummy（块填充符号）填充，保证行对齐，而其他的符号和表1中的DP接口链路层符号相同。此外，由于DSC压缩的比例约为3比1，相比表1中的3072个字节，表2中所有Chunk块的有效字节的总数约为1024个字节。

根据DP标准协议规范，一般是以R、G和B元素看作一个像素的方式将图像素据传输至DP接口，因此，相关技术中通常是通过直接继承该DP标准协议规范的数据传输方式来传输DSC压缩数据流，即DSC压缩数据流存入内存的方法是通过将三个DSC字节（比如图2中的Byte 0、Byte 1和Byte 2）看作一个像素的方式实现，使得字节量变为了压缩前的三分之一，所以原图1的Timing中的hactive也需要缩短为原来的三分之一，变为如图2所示的时序。而若将DSC压缩数据流按照图2所示的时序直接送入DP接口，那么将导致DP接口的物理通道出现如表3所示的错误排列，其与表2的排列顺序完全不同。

表3 DSC压缩数据流在DP接口的物理通道上的错误排列示意

因此，为了使DSC压缩数据流能够正确的在DP接口的物理通道上进行排列，需要在内存中对数据进行完全的重新排列（参见图3所示），以致处理效率较低；此外，当DP接口的物理通道数量变化时，排列方式也会发生变化，从而增加了软件设计的复杂度和难度。

为了解决上述问题，本申请实施例突破常规的数据传输方式，提供了一种基于DP的压缩数据流传输方法、装置、设备及存储介质，其能解决相关技术中存在的兼容性差、效率低和软件设计难度高的问题。

图4为本申请实施例提供的一种基于DP的压缩数据流传输方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤S10：获取DSC压缩数据流，所述DSC压缩数据流包括多个块数据，每个所述块数据包括N个字节；

步骤S20：将每个块数据中的N个字节按照字节顺序存入内存中，并在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号，形成待排列块数据；

更进一步的，在所述在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号的步骤之前，还包括以下步骤：

更进一步的，所述EOC符号的数量等于DP接口的物理通道数量。

步骤S30：将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上。

更进一步的，所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上，具体包括以下步骤：

DP接口按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；

本申请通过字节形式将块数据存储进内存中，不会改变块数据的字节量，进而无需更改时序信息，提高了DP接口的兼容性；且由于本申请中的字节排列等同于像素排列，因此不需要额外的时间来对内存中的数据进行重排列，提高了数据处理的效率；此外，本申请中将每个块数据中的字节按照字节顺序存入内存中，其与DP接口的物理通道数量无关，因此，即使DP接口的物理通道数量发生变化，排列方式也不会发生变化，进而有效降低了软件设计的复杂度和实现难度。

以下结合图5对本申请实施例的实现过程进行具体阐述。

本实施例实现的核心思想是将每个字节当成一个像素，使得对字节的排列等同于对像素的排列，使用DP标准中定义的BPP=8的raw模式，即每像素为8bit来对DSC压缩数据流进行排列，实现起来简洁高效。首先将DSC压缩数据流中的每个Chunk的数据按Byte 0，Byte1，……，Byte n-1的字节顺序放置在内存中，并根据每个Chunk中字节数N的数值和DP接口的物理通道的数量lane_count计算出每个Chunk的Chunk Dummy数量，然后在每个Chunk的末尾填入EOC，形成待排列块数据（参见表4所示），以使得DSC压缩数据流的排列方式永远都是顺序排列，和其他因素无关。

表4 待排列块数据在内存中的排列示意

其中，当N与 lane_count的比值不为0时，Chunk Dummy的数量等于lane_count 减去 n 与 lane_count的比值，当n 与 lane_count的比值等于0时，Chunk Dummy的数量等于0。此外，EOC的数量和lane_count相等。

参见图5所示，将内存中的待排列块数据按照图5所示的时序送入DP接口。由于本实施例中的每个字节相当于一个像素，图4中时序的hactive不需要缩短为原来的三分之一，使得可利用原图1中时序进行数据传输的设备，也可使用图5中的时序进行数据传输，有效提高了DP接口的兼容性。

由于DP接口认为每个像素只有8bit，因此预先将DP接口配置为BPP=8的raw模式，即可将对像素的排列等效于对字节的排列，其无需增加额外的芯片资源占用。所以DP接口按照BPP等于8的raw模式将待排列块数据排列至DP接口上的各个物理通道上（参见表5所示）。

表5 待排列块数据在DP接口的各个物理通道的排列示意

通过表5可知，DP接口按照BPP等于8的raw模式进行待排列块数据的排列满足DSC压缩数据流的排列要求。

由于DP接口在对每个Chunk的待排列块数据进行排列之前，都会获悉每个Chunk在每个Lane上的字节数。因此，DP接口可依据此信息标记EOC符号为K码指示，即DP接口中的电路的计数器会对Lane上已排列的字节数量进行计数，当计数结果大于每个Chunk在每个Lane上的字节数时，就会将EOC符号设置为K码指示，其表示一个块数据完成在DP接口物理通道上的排列，而该排列和Lane数无关，降低了软件设计的复杂度和实现难度，且通过硬件计算EOC的位置并标记K码，可进一步提升数据处理的效率。

本申请实施例还提供了一种基于DP的压缩数据流传输装置，包括：

更进一步的，在本申请实施例中，所述DP接口用于：

按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；

更进一步的，在本申请实施例中，所述存储单元还用于：

更进一步的，在本申请实施例中，所述EOC符号的数量等于DP接口的物理通道数量。

需要说明的是，所属本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各单元的具体工作过程，可以参考前述基于DP的压缩数据流传输方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述实施例提供的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在基于DP的压缩数据流传输设备上运行。

本申请实施例还提供了一种基于DP的压缩数据流传输设备，包括：通过系统总线连接的存储器、处理器和网络接口，存储器中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器加载并执行，以实现前述的基于DP的压缩数据流传输方法的全部步骤或部分步骤。

其中，网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等；处理器可以是CPU，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路( Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器，或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如视频播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如视频数据、图像素据等)等。此外，存储器可以包括高速随存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字( Secure digital，SD)卡，闪存卡( Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件。

本申请施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述的基于DP的压缩数据流传输方法的全部步骤或部分步骤。

本申请实施例实现前述的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的仼何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only memory，ROM)、随机存取存储器（Random Accessmemory，RAM )、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种基于DP的压缩数据流传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上，所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上，包括：DP接口按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；将读取到的数据排列至对应的物理通道上，并对所述物理通道上已排列的所述读取到的数据的字节数量进行计数，得到计数结果；当计数结果大于阈值时，所述阈值基于块数据的字节数N和DP接口的物理通道数量确定，将所述EOC符号设置为K码指示。

2.如权利要求1所述的基于DP的压缩数据流传输方法，其特征在于，在所述在第N个字节之后填充块填充符号和EOC符号的步骤之前，还包括：

3.如权利要求1所述的基于DP的压缩数据流传输方法，其特征在于：所述EOC符号的数量等于DP接口的物理通道数量。

4.一种基于DP的压缩数据流传输装置，其特征在于，包括：

发送单元，其用于将所述待排列块数据按照预设时序发送至DP接口，以供所述DP接口按照BPP等于8的raw模式将所述待排列块数据排列至DP接口的物理通道上，所述DP接口用于：按照每次8bit的规则读取所述待排列块数据中的数据；将读取到的数据排列至对应的物理通道上，并对所述物理通道上已排列的所述读取到的数据的字节数量进行计数，得到计数结果；当计数结果大于阈值时，所述阈值基于块数据的字节数N和DP接口的物理通道数量确定，将所述EOC符号设置为K码指示。

5.如权利要求4所述的基于DP的压缩数据流传输装置，其特征在于，所述存储单元还用于：

6.如权利要求4所述的基于DP的压缩数据流传输装置，其特征在于：所述EOC符号的数量等于DP接口的物理通道数量。

7.一种基于DP的压缩数据流传输设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现权利要求1至3中任一项所述的基于DP的压缩数据流传输方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1至3中任一项所述的基于DP的压缩数据流传输方法。