CN115988161B - 一种视频传输设备及传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频传输设备及传输方法，包括摄像头、主机和视频传输芯片，摄像头通过视频传输芯片向主机传输信息；视频传输芯片设置PCIE接口，主机设置PCIE接口，采用PCIE接口取代传统的MIPI C/DPHY接口作为主机适配的接口,可以随机访问主机每帧的图像帧缓冲区。每接受到一行的视频数据流，根据虚拟通道在超级帧的摆放位置直接计算该行需要写到主机内存的地址空间，不用等待虚拟通道的其他行都接收到后才发送主机，同时本发明也适用于普通帧，普通帧与超级帧的唯一不同是帧缓存区的地址计算。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种视频传输设备及传输方法。
背景技术
在视频数据传输过程中，视频数据流聚合的方式有两种，一种是并排聚合，将传入的视频数据流组合在一起，从而产生一个具有相同高度和最多四倍于单个传感器输出宽度的帧；另一种是行交错聚合，按用户指定的顺序在最多四个视频输入流中交替每一行；在两种情况下，聚合视频的数据速率都高达摄像头输入数据流的四倍。因为不同的数据流到达的时间略微有不同，通常会在视频流多路复用器后面放置一个很大的缓冲区VC0-3行缓冲区(LB)。
每个超级帧行只有等到各虚拟通道的图像行都接收到后才能发送到主机，这样每个虚拟通道需要至少两行的缓冲区，每行的数据量受摄像头的分辨率影响，缓冲区容量通常超过16KB，四个虚拟通道总共需要128KB容量的缓冲区，同时还存在其它不是超级帧的视频缓冲区，这也就导致桥片面积较大，成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种视频传输设备，包括摄像头、主机和视频传输芯片，所述摄像头通过所述视频传输芯片向所述主机传输信息；所述视频传输芯片设置PCIE接口和其他物理端口，所述主机设置PCIE接口，所述摄像头设置物理端口；所述视频传输设备的传输方法包括：
S1、PCIE应用层接收到一行视频数据流；
S2、PCIE应用层判断当前虚拟通道中传输的视频数据流是否为超级帧；
S3、在第一状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是超级帧，PCIE应用层根据虚拟通道中传输的视频数据流在超级帧的摆放位置计算该行需要写到主机内存的帧缓冲区地址空间；在第二状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是一般的视频数据流，PCIE应用层根据当前的帧缓冲区地址写入当前图像行的数据。。
优选的：所述摄像头物理端口和所述视频传输芯片物理端口连接，所述视频传输芯片PCIE接口和主机PCIE接口连接。
优选的：所述视频传输芯片物理端口连接内部视频数据链路层。
优选的：所述视频数据链路层连接缓冲区。
优选的：所述缓冲区设置两个。
优选的：所述缓冲区后设置PCIE应用层。
优选的：所述PCIE应用层连接所述视频传输芯片PCIE接口。
优选的：所述摄像头、所述视频传输芯片和所述主机之间通过物理介质连接。
优选的：所述物理介质是电缆或双绞线。
一种视频传输方法：
S1、PCIE应用层接收到一行视频数据流；
S2、PCIE应用层判断当前虚拟通道中传输的视频数据流是否为超级帧；
S3、在第一状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是超级帧，PCIE应用层根据虚拟通道中传输的视频数据流在超级帧的摆放位置计算该行需要写到主机内存的帧缓冲区地址空间；在第二状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是一般的视频数据流，PCIE应用层根据当前的帧缓冲区地址写入当前图像行的数据。
本发明的技术效果和优点：
及时把视频图像行数据从桥片写到主机帧缓冲区里，大大节省了桥片行缓冲区的硬件资源要求，减少了面积和成本；采用PCIE接口取代传统的MIPI C/DPHY接口作为主机适配的接口,可以随机访问主机每帧的图像帧缓冲区。
附图说明
图1是本申请实施例提供的数据传输示意图；
图2是本申请实施例提供的并排聚合和行交错聚合示意图；
图3是本申请实施例提供的传统的数据传输示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
请参阅图1，在本实施例中提供一种视频传输设备及传输方法，包括物理端口、视频数据链路层和缓冲区；摄像头的输出端连接视频传输芯片的输入物理端口，物理端口与视频数据链路层连接，视频数据链路层连接缓冲区，缓冲区后设置PCIE应用层，连接PCIE接口，视频传输芯片通过PCIE接口连接外部主机系统芯片。
传统的视频传输芯片采用C/DPHY接口与外部主机系统芯片连接，这种接口方式容易收到外部主机系统芯片C/DPHY接口数量和接口带宽的限制，本发明采用PICE接口作为外部主机系统芯片的适配接口，不仅不受外部主机系统芯片C/DPHY接口数量和接口带宽的限制，而且还可以随机访问主机每帧的图像帧缓冲区。
摄像头通过物理信道给主机传输图像，物理信道可以为电缆和双绞线；通常图像是按行来传输的，不同虚拟通道的图像行交错物理信道上传输；另外视频数据流在传输时，通常是以多路输入视频数据流进行数据流聚合，按照并排或行交错输出格式相对应的特定序列聚合为输出大数据流，大数据流是超帧结构组成的单个视频数据流，例如环绕视图AWM相机；数据流聚合需要所有输入的视频数据流使用相同的分辨率和虚拟通道分配，并且所有输入的视频数据流需要保持同步传输。
请参阅图2-图3，输入为四路视频数据流，输出是由一个超帧结构组成的单个视频数据流，这个超帧结构组成的单个视频数据流保存来自所有彼此同步的聚合流的视频数据；并排聚合将传入的视频数据流组合在一起，从而产生一个具有相同高度和最多四倍于单个传感器输出宽度的帧；行交错聚合按用户指定的顺序在最多四个视频输入流中交替每一行；在两种情况下，聚合视频的数据速率都高达摄像头输入数据流的四倍。
此外因为不同的数据流到达的时间略微有不同，通常会在视频流多路复用器后放置一个很大的缓冲区VC0-3行缓冲区LB，每个超级帧行只有等到各虚拟通道的图像行都接收到后才能发送到主机；这样每个虚拟通道需要至少两行的缓冲区，每行的数据量受摄像头的分辨率影响，摄像头的分辨率高则数据容量大，摄像头的分辨率低则所需要的数据容量小，通常为超过16KB，这样四个虚拟通道总共需要128KB容量的缓冲区，同时还存在其它不是超级帧的视频缓冲区，这也就导致桥片面积较大，成本较高。
对此，本发明进行了改进，方法流程为：
S1、PCIE应用层接收到一行视频数据流；
S2、PCIE应用层判断当前虚拟通道中传输的视频数据流是否为超级帧；
S3、在第一状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是超级帧，PCIE应用层根据虚拟通道中传输的视频数据流在超级帧的摆放位置计算该行需要写到主机内存的帧缓冲区地址空间；在第二状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是一般的视频数据流，PCIE应用层根据当前的帧缓冲区地址写入当前图像行的数据。
在本实施例中，主机包括记录地址空间的表单，PCIE应用层与主机建立连接，访问并查看表单中可存入的地址空间后，将超级帧和视频数据流写入该地址空间。
每接受到一行的视频数据流，根据虚拟通道在超级帧的摆放位置直接计算该行需要写到主机内存的地址空间，而不用等待虚拟通道的其他行都接收到后才发送主机，这样只需要两个行缓冲区，总共需要32KB容量来为所有的虚拟通道服务；同时本发明也适用于普通帧，普通帧与超级帧的唯一不同是帧缓存区的地址计算；通过这个方法可以将缓冲区容量从128KB减少到32KB容量，节省了桥片行缓冲区的硬件资源要求，同时减少视频传输芯片的面积和成本。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种视频传输设备，其特征在于，包括摄像头、主机和视频传输芯片，所述摄像头通过所述视频传输芯片向所述主机传输信息；
所述视频传输芯片设置PCIE接口和其他物理端口，所述主机设置PCIE接口，所述摄像头设置物理端口；所述视频传输设备的传输方法包括：
S1、PCIE应用层接收到一行视频数据流；
S2、PCIE应用层判断当前虚拟通道中传输的视频数据流是否为超级帧；
S3、在第一状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是超级帧，PCIE应用层根据虚拟通道中传输的视频数据流在超级帧的摆放位置计算该行需要写到主机内存的帧缓冲区地址空间；在第二状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是一般的视频数据流，PCIE应用层根据当前的帧缓冲区地址写入当前图像行的数据。
2.根据权利要求1所述的一种视频传输设备，其特征在于，摄像头物理端口和视频传输芯片物理端口连接，所述视频传输芯片PCIE接口和主机PCIE接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述视频传输芯片物理端口连接内部视频数据链路层。
4.根据权利要求3所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述视频数据链路层连接缓冲区。
5.根据权利要求4所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述缓冲区设置两个。
6.根据权利要求4所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述缓冲区后设置PCIE应用层。
7.根据权利要求5所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述PCIE应用层连接所述视频传输芯片PCIE接口。
8.根据权利要求1所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述摄像头、所述视频传输芯片和所述主机之间通过物理介质连接。
9.根据权利要求8所述的一种视频传输设备，其特征在于，所述物理介质是电缆或双绞线。
10.一种视频传输方法，其特征在于，该方法为：
S1、PCIE应用层接收到一行视频数据流；
S2、PCIE应用层判断当前虚拟通道中传输的视频数据流是否为超级帧；
S3、在第一状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是超级帧，PCIE应用层根据虚拟通道中传输的视频数据流在超级帧的摆放位置计算该行需要写到主机内存的帧缓冲区地址空间；在第二状态下，若当前虚拟通道中传输的视频数据流是一般的视频数据流，PCIE应用层根据当前的帧缓冲区地址写入当前图像行的数据。
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