超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，其特征在于，包括：輸入緩沖模塊、存儲(chǔ)控制模塊、存儲(chǔ)芯片、輸出緩沖模塊；輸入緩沖模塊接收并緩存視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊；存儲(chǔ)控制模塊，用于接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片；輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，緩存并輸出視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例能夠滿足超高清視頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。
【專利說明】超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字電視已經(jīng)走入尋常百姓家，一種正在發(fā)展的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)為超高清晰度電 視，即 UHDTV(Ultra High Definition Television)，圖像格式包含 3840X2160 分辨率。
[0003] 現(xiàn)今的超高清電視機(jī)能夠?qū)?K及以下分辨率的視頻源進(jìn)行解碼，然后在顯示前， 對(duì)低分辨率視頻進(jìn)行插值處理，將低分辨率視頻，如標(biāo)清（720*576)、半高清（1280X720)、 全高清（1920X1080)通過幀內(nèi)插值處理將其轉(zhuǎn)化為超高清（3840X2160)分辨率予以顯 /_J、1 〇
[0004] 相比全高清而言，超高清視頻的在數(shù)據(jù)率上有了爆發(fā)性的增長(zhǎng)，達(dá)到了全高清的4 倍之巨。以分辨率為3840 X 2160,幀率為30fps的視頻為例，8bit顏色顯示的屏幕，其解碼 后用于顯示的數(shù)據(jù)率達(dá)到了 5. 92Gbps，再考慮行場(chǎng)消隱期間的時(shí)間開銷，顯示時(shí)的數(shù)據(jù)速 率將更大。
[0005] 因此如何提高數(shù)據(jù)率，以滿足超高清視頻需求是當(dāng)前需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，能夠滿足超高清視 頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，包括：輸入緩沖模塊、存儲(chǔ)控制模塊、 存儲(chǔ)芯片、輸出緩沖模塊；
[0009] 輸入緩沖模塊接收并緩存視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊；
[0010] 存儲(chǔ)控制模塊，用于接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片；以及從存儲(chǔ)芯片讀 出視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)傳輸至輸出緩沖模塊；輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯 片讀取視頻數(shù)據(jù)，并緩存并輸出視頻數(shù)據(jù)。
[0011] 可選的，存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式為：亮度數(shù)據(jù)與色度數(shù)據(jù)分別存在不同的Bank 中，存儲(chǔ)時(shí)的地址從高到低分別為[Row，Bank，Col]，寫入與讀出時(shí)進(jìn)行連續(xù)的寫與讀，以行 為基本寫入讀出單位，且在寫入與讀出時(shí)優(yōu)先切換不同Bank的相同Row。
[0012] 可選的，存儲(chǔ)控制模塊對(duì)存儲(chǔ)芯片的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、 判斷輸入輸出請(qǐng)求、讀出數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)。
[0013] 可選的，初始化狀態(tài)初始化存儲(chǔ)芯片，等待初始化完成信號(hào)，接收到信號(hào)后發(fā)出存 儲(chǔ)芯片可寫入的信號(hào)至輸入緩沖模塊，且跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)；
[0014] 判斷輸入輸出請(qǐng)求時(shí)，緩存若干幀到存儲(chǔ)芯片，在完成若干幀數(shù)據(jù)緩存后，以讀出 數(shù)據(jù)的請(qǐng)求為先，若接收到讀出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至讀出數(shù) 據(jù)狀態(tài)；否則若接收到寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至寫入數(shù)據(jù)狀 態(tài)；
[0015] 讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸出緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，輸出視頻幀內(nèi)某一行的 亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)給輸出緩沖模塊，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)；
[0016] 寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸入緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，接收從輸入緩沖模塊輸 入的視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)。
[0017] 可選的，輸入緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷寫入數(shù) 據(jù)、寫入亮度數(shù)據(jù)、寫入色度數(shù)據(jù)。
[0018] 可選的，在初始化狀態(tài)，當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可寫入信號(hào)后進(jìn)入判斷寫 入數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)；
[0019] 判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)判斷是否可以開始對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行寫入，若可以，則判斷寫入 的數(shù)據(jù)為亮度數(shù)據(jù)還是色度數(shù)據(jù)，若為一幀中的亮度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制 模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，若為一幀中的色度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào) 至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)；否則仍返回判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)；
[0020] 寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行亮度數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所在 的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù)據(jù) 在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的亮度數(shù)據(jù)輸出后，返回判 斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)；
[0021] 寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行色度數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所在 的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù)據(jù) 在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的色度數(shù)據(jù)輸出后，返回判 斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)。
[0022] 可選的，輸出緩沖模塊對(duì)每一幀的幀數(shù)據(jù)使用兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)， 一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)。
[0023] 可選的，輸出緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷讀出請(qǐng) 求、讀出亮度數(shù)據(jù)、讀出色度數(shù)據(jù)。
[0024] 可選的，初始化狀態(tài)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可輸出信號(hào)后進(jìn)入判斷讀出數(shù)據(jù) 狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)；
[0025] 在判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，若存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)讀 出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則若存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)的隊(duì) 列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出色度數(shù) 據(jù)狀態(tài)；否則仍返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)；
[0026] 讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)， 計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，發(fā)送讀出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng) 地址讀出一行亮度數(shù)據(jù)，輸出至亮度隊(duì)列，完成一行的亮度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù) 狀態(tài)；
[0027] 讀出色度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)， 計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，發(fā)送讀出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng) 地址讀出一行色度數(shù)據(jù)，輸出至色度隊(duì)列，完成一行的色度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù) 狀態(tài)。
[0028] 可選的，設(shè)置一個(gè)循環(huán)隊(duì)列對(duì)輸出幀進(jìn)行控制，隊(duì)列頭為存儲(chǔ)芯片內(nèi)所存的最新 的幀序號(hào)，隊(duì)列尾為輸出緩沖隊(duì)列正從存儲(chǔ)芯片讀出的幀序號(hào)，若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差小 于某個(gè)閾值時(shí)，則原本的巾貞之間插入一巾貞，若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差大于某個(gè)閾值時(shí)，則跳過 存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)。
[0029] 基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例的超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，輸入 緩沖模塊接收并緩存視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊接收視頻 數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片，輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù) 據(jù)，并緩存并輸出視頻數(shù)據(jù)。從而滿足超高清視頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)模塊框架圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例存儲(chǔ)芯片內(nèi)亮度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式；
[0033] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例存儲(chǔ)芯片內(nèi)色度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式；
[0034] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的存儲(chǔ)控制器模塊內(nèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；
[0035] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的輸入緩沖模塊內(nèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；
[0036] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的輸出緩沖模塊內(nèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有 做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，包括：輸入緩沖模 塊、存儲(chǔ)控制模塊、存儲(chǔ)芯片、輸出緩沖模塊；
[0040] 輸入緩沖模塊接收并緩存視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊；
[0041] 存儲(chǔ)控制模塊，用于接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片，以及將存儲(chǔ)芯片中 的視頻數(shù)據(jù)輸出至輸出緩沖模塊；
[0042] 輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，并緩存并輸出視頻 數(shù)據(jù)。
[0043] 可選的，存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式為：亮度數(shù)據(jù)與色度數(shù)據(jù)分別存在不同的Bank 中，存儲(chǔ)時(shí)的地址從高到低分別為[Row，Bank，Col]，寫入與讀出時(shí)進(jìn)行連續(xù)的寫與讀，以行 為基本寫入讀出單位，且在寫入與讀出時(shí)優(yōu)先切換不同Bank的相同Row。
[0044] 可選的，存儲(chǔ)控制模塊對(duì)存儲(chǔ)芯片的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、 判斷輸入輸出請(qǐng)求、讀出數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)。
[0045] 可選的，初始化狀態(tài)初始化存儲(chǔ)芯片，等待初始化完成信號(hào)，接收到信號(hào)后發(fā)出存 儲(chǔ)芯片可寫入的信號(hào)至輸入緩沖模塊，且跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)；
[0046] 判斷輸入輸出請(qǐng)求時(shí)，緩存若干幀到存儲(chǔ)芯片，在完成若干幀數(shù)據(jù)緩存后，以讀出 數(shù)據(jù)的請(qǐng)求為先，若接收到讀出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至讀出數(shù) 據(jù)狀態(tài)；否則若接收到寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至寫入數(shù)據(jù)狀 態(tài)；否則仍返回判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)；
[0047] 讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸出緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，輸出視頻幀內(nèi)某一行的 亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)給輸出緩沖模塊，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)；
[0048] 寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸入緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，接收從輸入緩沖模塊輸 入的視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)。
[0049] 可選的，輸入緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷寫入數(shù) 據(jù)、寫入亮度數(shù)據(jù)、寫入色度數(shù)據(jù)。
[0050] 可選的，在初始化狀態(tài)，當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可寫入信號(hào)后進(jìn)入判斷寫 入數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)；
[0051] 判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)判斷是否可以開始對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行寫入，若可以，則判斷寫入 的數(shù)據(jù)為亮度數(shù)據(jù)還是色度數(shù)據(jù)，若為一幀中的亮度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制 模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，若為一幀中的色度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào) 至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)；否則仍返回判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)；
[0052] 寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行亮度數(shù)據(jù)的輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所 在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù) 據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的亮度數(shù)據(jù)輸出后，返回 判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)；
[0053] 寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行色度數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所在 的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù)據(jù) 在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的色度數(shù)據(jù)輸出后，返回判 斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)。
[0054] 可選的，輸出緩沖模塊對(duì)每一幀的幀數(shù)據(jù)使用兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)， 一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)。
[0055] 可選的，輸出緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷讀出請(qǐng) 求、讀出亮度數(shù)據(jù)、讀出色度數(shù)據(jù)。
[0056] 可選的，初始化狀態(tài)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可輸出信號(hào)后進(jìn)入判斷讀出數(shù)據(jù) 狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)；
[0057] 在判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，若存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)讀 出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則若存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)的隊(duì) 列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出色度數(shù) 據(jù)狀態(tài)，否則仍返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)；
[0058] 讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)， 計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，發(fā)送讀出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng) 地址讀出一行亮度數(shù)據(jù)，輸出至亮度隊(duì)列，完成一行的亮度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù) 狀態(tài)；
[0059] 讀出色度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)， 計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng)地址讀出一行色度數(shù)據(jù)，輸出至 亮度隊(duì)列，完成一行的色度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)。
[0060] 可選的，設(shè)置一個(gè)循環(huán)隊(duì)列對(duì)輸出幀進(jìn)行控制，隊(duì)列頭為存儲(chǔ)芯片內(nèi)所存的最新 的幀序號(hào)，隊(duì)列尾為輸出緩沖隊(duì)列正從存儲(chǔ)芯片讀出的幀序號(hào)，若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差小 于某個(gè)閾值時(shí)，則原本的巾貞之間插入一巾貞，若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差大于某個(gè)閾值時(shí)，則跳過 存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)。
[0061] 本發(fā)明實(shí)施例的超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，輸入緩沖模塊接收并緩存 視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入 存儲(chǔ)芯片，輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，并緩存并輸出視頻 數(shù)據(jù)。從而提高數(shù)據(jù)率，滿足超高清視頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。
[0062] 實(shí)施例2
[0063] 本實(shí)施例以超1?清視頻為4K超1?清視頻為例進(jìn)行說明。
[0064] 本發(fā)明實(shí)施例的超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，由以下四個(gè)部分組成：輸 入緩沖模塊、存儲(chǔ)控制模塊、存儲(chǔ)芯片、輸出緩沖模塊。
[0065] 其中，4K視頻幀數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式如下所述：亮度數(shù)據(jù)與色度數(shù)據(jù)分 別存在不同的Bank中，存儲(chǔ)時(shí)的地址從高到低分別為[Row，Bank，Col]，寫入與讀出時(shí)進(jìn) 行連續(xù)的寫與讀，以行為基本寫入讀出單位，且在寫入與讀出時(shí)優(yōu)先切換不同Bank的相同 Row。
[0066] 其中，存儲(chǔ)控制模塊對(duì)存儲(chǔ)芯片的控制分為以下四個(gè)狀態(tài)：
[0067] 狀態(tài)1 :初始化。初始化存儲(chǔ)芯片，等待初始化完成信號(hào)，接收到信號(hào)后發(fā)出存儲(chǔ) 芯片可寫入的信號(hào)至輸入緩沖模塊，且跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0068] 狀態(tài)2:判斷輸入輸出請(qǐng)求。最開始時(shí)，由于存儲(chǔ)芯片內(nèi)無(wú)數(shù)據(jù)緩存，此時(shí)僅對(duì)寫 入數(shù)據(jù)請(qǐng)求做出響應(yīng)，直到芯片內(nèi)部緩存若干幀后。每次給出寫入數(shù)據(jù)應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài) 4。在完成若干幀數(shù)據(jù)緩存后，以讀出數(shù)據(jù)的請(qǐng)求為先，若接收到讀出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該 請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3,否則若接收到寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答 信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)4;
[0069] 狀態(tài)3 :讀出數(shù)據(jù)。根據(jù)輸出緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，輸出一行數(shù)據(jù)給輸 出緩沖模塊，即輸出視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0070] 狀態(tài)4 :寫入數(shù)據(jù)。根據(jù)輸入緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，接收從輸入緩沖模 塊輸入的一行數(shù)據(jù)，即視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0071] 其中，對(duì)輸入緩沖模塊，每一幀的幀數(shù)據(jù)使用同一個(gè)隊(duì)列。對(duì)于每一幀數(shù)據(jù)，在輸 入緩沖模塊時(shí)，都是先輸入一幀的亮度數(shù)據(jù)，再輸入一幀的色度數(shù)據(jù)。
[0072] 其中，輸入緩沖模塊的控制狀態(tài)如下所述：
[0073] 狀態(tài)1 :初始化。當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可寫入信號(hào)后進(jìn)入狀態(tài)2 ;
[0074] 狀態(tài)2 :判斷寫入數(shù)據(jù)。判斷是否可以開始對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行寫入，若可以，則判斷 寫入的數(shù)據(jù)為亮度數(shù)據(jù)還是色度數(shù)據(jù)，若為一幀中的亮度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ) 控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3,否則仍返回狀態(tài)2。若為一幀中的色度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫 入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)4,否則仍返回狀態(tài)2 ;
[0075] 狀態(tài)3 :寫入亮度數(shù)據(jù)。開始將一行亮度數(shù)據(jù)的輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每 個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及前述視頻幀數(shù)據(jù) 在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址。完成一行的亮度數(shù)據(jù)輸出后，返回狀 態(tài)2 ;
[0076] 狀態(tài)4 :寫入色度數(shù)據(jù)。開始將一行色度數(shù)據(jù)的輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每 個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及前述視頻幀數(shù)據(jù) 在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址。完成一行的色度數(shù)據(jù)輸出后，返回狀 態(tài)2 ;
[0077] 其中，對(duì)輸出緩沖模塊，每一幀的幀數(shù)據(jù)使用兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)， 一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)。
[0078] 其中，輸出緩沖模塊的控制狀態(tài)如下所述：
[0079] 狀態(tài)1 :初始化。當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的可輸出信號(hào)后進(jìn)入狀態(tài)2 ;
[0080] 狀態(tài)2 :判斷讀出數(shù)據(jù)。若存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)讀出 請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3，否則仍返回狀態(tài)2。若存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)的隊(duì) 列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)4,否則 仍返回狀態(tài)2 ;
[0081] 狀態(tài)3 :讀出亮度數(shù)據(jù)。根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序 號(hào)，計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng)地址讀出一行亮度數(shù)據(jù)，輸出 至亮度隊(duì)列。完成一行的亮度數(shù)據(jù)讀出后，返回狀態(tài)2;
[0082] 狀態(tài)4 :讀出色度數(shù)據(jù)。根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序 號(hào)，計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng)地址讀出一行色度數(shù)據(jù)，輸出 至亮度隊(duì)列。完成一行的色度數(shù)據(jù)讀出后，返回狀態(tài)2;
[0083] 其中，為避免輸出所需要的數(shù)據(jù)還未寫入，設(shè)置一個(gè)循環(huán)隊(duì)列對(duì)輸出幀進(jìn)行控制。 隊(duì)列頭為存儲(chǔ)芯片內(nèi)所存的最新的幀序號(hào)，隊(duì)列尾為輸出緩沖隊(duì)列正從存儲(chǔ)芯片讀出的幀 序號(hào)。若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差小于某個(gè)閾值時(shí)，則原本的巾貞之間插入一巾貞，若隊(duì)列頭與隊(duì)列 尾的差大于某個(gè)閾值時(shí)，則跳過存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)。
[0084] 本發(fā)明實(shí)施例通過前后輸入輸出緩沖模塊，切換前后不同模塊的時(shí)鐘域，同時(shí)使 得數(shù)據(jù)的輸出不受數(shù)據(jù)輸入的瞬時(shí)速率以及存儲(chǔ)模塊的瞬時(shí)工作狀態(tài)影響，滿足視頻數(shù)據(jù) 的連續(xù)輸出；本發(fā)明實(shí)施例采用的幀數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)格式，可以保證在寫入和 讀出時(shí)存儲(chǔ)芯片的高效率，花較少的時(shí)間在輸入輸出轉(zhuǎn)換以及不同Row的切換上；本發(fā)明 實(shí)施例采用循環(huán)隊(duì)列記錄輸入幀序號(hào)與輸出幀序號(hào)，通過插入幀或跳過幀的方式解決短時(shí) 輸入幀速率不穩(wěn)定的情況。
[0085] 本發(fā)明實(shí)施例的超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，輸入緩沖模塊接收并緩存 視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入 存儲(chǔ)芯片，輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，并緩存并輸出視頻 數(shù)據(jù)。從而滿足超高清視頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。
[0086] 實(shí)施例3
[0087] 本發(fā)明實(shí)施例使用FPGA平臺(tái)，型號(hào)為Altera的Arria5AGXFA5H4F35C5。外置存 儲(chǔ)芯片為鎂光的DDR3存儲(chǔ)芯片，兩片位寬為16bits的芯片并聯(lián)為32bits芯片使用，Bank、 Row、Col的地址位數(shù)分別為3、13、10。亮度與色度數(shù)據(jù)采用4:2:0、每個(gè)數(shù)據(jù)8bit的方式 進(jìn)行編碼。具體實(shí)施例中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
[0088] 4K分辨率的幀數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式如圖2所示。其中，亮度數(shù)據(jù)Y存儲(chǔ) 于第0、l、2、3Bank中，色度數(shù)據(jù)CbCr存儲(chǔ)于第4、5、6、7Bank中。在一幀數(shù)據(jù)內(nèi)，一行色度 Y的大小為30kbits，與一行色度CbCr大小相同。而在DDR3芯片內(nèi)任意一個(gè)Bank中，每一 個(gè)Row所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量為32kbits，大于一行亮度或一行色度的大小。故在存儲(chǔ)芯片的一 個(gè)Row內(nèi)，可以存儲(chǔ)下一行色度數(shù)據(jù)或一行亮度數(shù)據(jù)。對(duì)于一幀數(shù)據(jù)，亮度Y有2160行，每 個(gè)Bank中存540行，色度CbCr有1080行，每個(gè)Bank中270行。芯片內(nèi)部總共緩存14幀 數(shù)據(jù)，序號(hào)為〇?13,當(dāng)緩存完第13幀數(shù)據(jù)后，下一幀數(shù)據(jù)將從頭開始，覆蓋第0幀數(shù)據(jù)。
[0089] 對(duì)于每一巾貞中每一行的序號(hào)到芯片內(nèi)存儲(chǔ)地址的映射關(guān)系為：設(shè)對(duì)于第i巾貞中的 第k行亮度數(shù)據(jù)，令num = i*2160+k，為二進(jìn)制格式，共15位。設(shè)該行其在存儲(chǔ)芯片內(nèi)的 地址為[Row, Bank]，Bank為{0, num[l:0]}，即第一位為0,后兩位為num的后兩位；Row為 num[14:3]，即num右移兩位后的值。同理，對(duì)于第p巾貞中的第q行的色度數(shù)據(jù)，令num = p*2160+q，為二進(jìn)制格式，共15位。設(shè)該行其在存儲(chǔ)芯片內(nèi)的地址為[Row, Bank]，Bank為 {1，num[l :0]}，即第一位為1，后兩位為num的后兩位；Row為num[14:3]，即num右移兩位 后的值。
[0090] 存儲(chǔ)控制器模塊對(duì)存儲(chǔ)芯片的讀寫工作由Altera公司提供的IP核負(fù)責(zé)，而控制 部分主要是有一個(gè)狀態(tài)機(jī)。該狀態(tài)機(jī)分為四個(gè)狀態(tài)，如圖3所示。
[0091] 狀態(tài)1 :初始化。初始化存儲(chǔ)芯片，等待DDR3存儲(chǔ)芯片的初始化完成信號(hào)local_ init_done，接收到信號(hào)后發(fā)出存儲(chǔ)芯片可寫入的信號(hào)ddr_can_input至輸入緩沖模塊，且 跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0092] 狀態(tài)2:判斷輸入輸出請(qǐng)求。最開始時(shí)，由于存儲(chǔ)芯片內(nèi)無(wú)數(shù)據(jù)緩存，此時(shí)僅對(duì)寫 入數(shù)據(jù)請(qǐng)求作出響應(yīng)，直到芯片內(nèi)部緩存7幀后。每次給出寫入數(shù)據(jù)應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài) 4。在完成7幀數(shù)據(jù)緩存后，以讀出數(shù)據(jù)的請(qǐng)求為先，若接收到讀出數(shù)據(jù)請(qǐng)求data_output_ req，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)output_req_received，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3,否則若接收到 寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求data_input_req，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)input_req_received，同時(shí)跳 轉(zhuǎn)至狀態(tài)4 ;
[0093] 狀態(tài)3 :讀出數(shù)據(jù)。根據(jù)輸出緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，輸出一行數(shù)據(jù)給輸 出緩沖模塊，即輸出視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0094] 狀態(tài)4 :寫入數(shù)據(jù)。根據(jù)輸入緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，接收從輸入緩沖模 塊輸入的一行數(shù)據(jù)，即視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)2 ;
[0095] 在輸入緩沖模塊內(nèi)，對(duì)單獨(dú)一幀的幀數(shù)據(jù)，包括連續(xù)的亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)，使用 同一個(gè)隊(duì)列。對(duì)于每一幀數(shù)據(jù)，在輸入緩沖模塊時(shí)，都是先輸入一幀的亮度數(shù)據(jù)，再輸入一 幀的色度數(shù)據(jù)。
[0096] 其中，輸入緩沖模塊的控制狀態(tài)見圖4,如下所述：
[0097] 狀態(tài)1 :初始化。當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制器模塊發(fā)出的可寫入信號(hào)ddr_can_input后 進(jìn)入狀態(tài)2 ;
[0098] 狀態(tài)2 :判斷寫入數(shù)據(jù)。若緩沖隊(duì)列的數(shù)據(jù)量大于60kbits，則判斷寫入的數(shù)據(jù)為 亮度數(shù)據(jù)還是色度數(shù)據(jù)，若為一巾貞中的亮度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)data_input_req至存 儲(chǔ)控制器模塊，收到應(yīng)答信號(hào)input_req_received后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3,否則仍返回狀態(tài)2。若 為一幀中的色度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)data_input_ req至存儲(chǔ)控制器模塊，收到應(yīng)答信 號(hào)input_req_received后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)4,否則仍返回狀態(tài)2 ;
[0099] 狀態(tài)3 :寫入亮度數(shù)據(jù)。開始將一行亮度數(shù)據(jù)的輸出至存儲(chǔ)控制器模塊，同時(shí)記錄 每個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)映射產(chǎn)生寫入存儲(chǔ) 芯片的地址。完成一行的亮度數(shù)據(jù)輸出后，返回狀態(tài)2;
[0100] 狀態(tài)4 :寫入色度數(shù)據(jù)。開始將一行色度數(shù)據(jù)的輸出至存儲(chǔ)控制器模塊，同時(shí)記錄 每個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)映射產(chǎn)生寫入存儲(chǔ) 芯片的地址。完成一行的色度數(shù)據(jù)輸出后，返回狀態(tài)2;
[0101] 其中，對(duì)輸出緩沖模塊，對(duì)單獨(dú)一幀的幀數(shù)據(jù)使用兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)亮度數(shù) 據(jù)，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)，以方便后續(xù)計(jì)算每個(gè)像素的RGB值。
[0102] 其中，輸出緩沖模塊的控制狀態(tài)見圖5,如下所述：
[0103] 狀態(tài)1 :初始化。當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制器模塊發(fā)出的可輸出信號(hào)ddr_can_output后 進(jìn)入狀態(tài)2 ;
[0104] 狀態(tài)2 :判斷讀出數(shù)據(jù)。若存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于6行時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)讀出 請(qǐng)求Y_req至存儲(chǔ)控制器模塊，收到應(yīng)答output_req_received后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)3,否則仍返 回狀態(tài)2。否則若存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于3行時(shí)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)CbCr_ req至 存儲(chǔ)控制器模塊，收到應(yīng)答〇utput_req_received后，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)4,否則仍返回狀態(tài)2 ;
[0105] 狀態(tài)3 :讀出亮度數(shù)據(jù)。根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序 號(hào)，根據(jù)前面所述的映射關(guān)系，計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，存儲(chǔ)控制器模塊從相應(yīng) 地址讀出一行亮度數(shù)據(jù)，輸出至亮度隊(duì)列。完成一行的亮度數(shù)據(jù)讀出后，返回狀態(tài)2 ;
[0106] 狀態(tài)4 :讀出色度數(shù)據(jù)。根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序 號(hào)，根據(jù)前面所述的映射關(guān)系，計(jì)算所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，存儲(chǔ)控制器模塊從相應(yīng) 地址讀出一行色度數(shù)據(jù)，輸出至色度隊(duì)列。完成一行的亮額度數(shù)據(jù)讀出后，返回狀態(tài)2 ;
[0107] 其中，為避免輸出所需要的數(shù)據(jù)還未寫入，設(shè)置一個(gè)循環(huán)隊(duì)列對(duì)輸出幀進(jìn)行控制。 循環(huán)隊(duì)列大小為14,隊(duì)列頭為存儲(chǔ)芯片內(nèi)所存的最新的幀序號(hào)，隊(duì)列尾為輸出緩沖隊(duì)列正 從存儲(chǔ)芯片讀出的巾貞序號(hào)。若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差小于3時(shí)，則原本的巾貞之間插入一巾貞，若 隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差大于11時(shí)，則跳過存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)。通過插入幀或跳過幀的 方式解決短時(shí)輸入幀速率不穩(wěn)定的情況。
[0108] 本發(fā)明實(shí)施例的超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，輸入緩沖模塊接收并緩存 視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入 存儲(chǔ)芯片，輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，并緩存并輸出視頻 數(shù)據(jù)。從而滿足超高清視頻存儲(chǔ)與傳輸?shù)母邤?shù)據(jù)率需求。
[0109] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和 范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)， 則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種超高清視頻的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制裝置，其特征在于，包括：輸入緩沖模塊、存儲(chǔ) 控制模塊、存儲(chǔ)芯片、輸出緩沖模塊； 輸入緩沖模塊接收并緩存視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)控制模塊； 存儲(chǔ)控制模塊，用于接收視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片；以及從存儲(chǔ)芯片讀出視 頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)傳輸至輸出緩沖模塊； 輸出緩沖模塊通過存儲(chǔ)控制模塊，從存儲(chǔ)芯片讀取視頻數(shù)據(jù)，緩存并輸出視頻數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，存儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式為：亮度數(shù)據(jù)與色 度數(shù)據(jù)分別存在不同的Bank中，存儲(chǔ)時(shí)的地址從高到低分別為[Row，Bank，Col]，寫入與讀 出時(shí)進(jìn)行連續(xù)的寫與讀，以行為基本寫入讀出單位，且在寫入與讀出時(shí)優(yōu)先切換不同Bank 的相同Row。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，存儲(chǔ)控制模塊對(duì)存儲(chǔ)芯片的控制由狀態(tài) 機(jī)執(zhí)行，分為四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷輸入輸出請(qǐng)求、讀出數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，初始化狀態(tài)初始化存儲(chǔ)芯片，等待初始化 完成信號(hào)，接收到信號(hào)后發(fā)出存儲(chǔ)芯片可寫入的信號(hào)至輸入緩沖模塊，且跳轉(zhuǎn)至判斷輸入 輸出請(qǐng)求狀態(tài)； 判斷輸入輸出請(qǐng)求時(shí)，緩存若干幀到存儲(chǔ)芯片，在完成若干幀數(shù)據(jù)緩存后，以讀出數(shù)據(jù) 的請(qǐng)求為先，若接收到讀出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至讀出數(shù)據(jù)狀 態(tài)；否則若接收到寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給出收到該請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)跳轉(zhuǎn)至寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)； 讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸出緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，輸出視頻幀內(nèi)某一行的亮度 數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)給輸出緩沖模塊，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)； 寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)輸入緩沖模塊提供的數(shù)據(jù)所在首地址，接收從輸入緩沖模塊輸入的 視頻幀內(nèi)某一行的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，完成后跳轉(zhuǎn)至判斷輸入輸出請(qǐng)求狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，輸入緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為 四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷寫入數(shù)據(jù)、寫入亮度數(shù)據(jù)、寫入色度數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在初始化狀態(tài)，當(dāng)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā) 出的可寫入信號(hào)后進(jìn)入判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)； 判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)判斷是否可以開始對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行寫入，若可以，則判斷寫入的數(shù) 據(jù)為亮度數(shù)據(jù)還是色度數(shù)據(jù)，若為一幀中的亮度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊， 收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，若為一幀中的色度數(shù)據(jù)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ) 控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)；否則仍返回判斷寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)； 寫入亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行亮度數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀 序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù)據(jù)在存 儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的亮度數(shù)據(jù)輸出后，返回判斷寫 入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)； 寫入色度數(shù)據(jù)狀態(tài)將一行色度數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)控制模塊，同時(shí)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)所在的幀 序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，根據(jù)這些序號(hào)以及權(quán)利2所要求的視頻幀數(shù)據(jù)在存 儲(chǔ)芯片中的存儲(chǔ)格式，產(chǎn)生寫入存儲(chǔ)芯片的地址，完成一行的色度數(shù)據(jù)輸出后，返回判斷寫 入數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，輸出緩沖模塊對(duì)每一幀的幀數(shù)據(jù)使用兩 個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)，一個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，輸出緩沖模塊的控制由狀態(tài)機(jī)執(zhí)行，分為 四個(gè)狀態(tài)：初始化、判斷讀出請(qǐng)求、讀出亮度數(shù)據(jù)、讀出色度數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，初始化狀態(tài)接收到存儲(chǔ)控制模塊發(fā)出的 可輸出信號(hào)后進(jìn)入判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則仍返回初始化狀態(tài)； 在判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，若存儲(chǔ)亮度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)讀出請(qǐng) 求至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)，否則若存儲(chǔ)色度數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù) 據(jù)量小于閾值時(shí)，發(fā)送寫入請(qǐng)求信號(hào)至存儲(chǔ)控制模塊，收到應(yīng)答后，跳轉(zhuǎn)至讀出色度數(shù)據(jù)狀 態(tài)，否則仍返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)； 讀出亮度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，計(jì)算 所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，發(fā)送讀出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng)地址 讀出一行亮度數(shù)據(jù)，輸出至亮度隊(duì)列，完成一行的亮度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀 態(tài)； 讀出色度數(shù)據(jù)狀態(tài)根據(jù)所需數(shù)據(jù)所在的幀序號(hào)、幀內(nèi)行序號(hào)以及行內(nèi)像素序號(hào)，計(jì)算 所需數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片中的地址，發(fā)送讀出請(qǐng)求至存儲(chǔ)控制模塊，存儲(chǔ)控制模塊從相應(yīng)地址 讀出一行色度數(shù)據(jù)，輸出至色度隊(duì)列，完成一行的色度數(shù)據(jù)讀出后，返回判斷讀出數(shù)據(jù)狀 態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個(gè)循環(huán)隊(duì)列對(duì)輸出幀進(jìn)行控制， 隊(duì)列頭為存儲(chǔ)芯片內(nèi)所存的最新的幀序號(hào)，隊(duì)列尾為輸出緩沖隊(duì)列正從存儲(chǔ)芯片讀出的幀 序號(hào)，若隊(duì)列頭與隊(duì)列尾的差小于某個(gè)閾值時(shí)，則在當(dāng)前相鄰的幀之間插入一幀，若隊(duì)列頭 與隊(duì)列尾的差大于某個(gè)閾值時(shí)，則跳過存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04N5/76GK104092968SQ201410263854
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】薛永林, 邱衛(wèi)華, 孫樂民 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司