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CN105550976A - 用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法 - Google Patents

用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法 Download PDF

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CN105550976A
CN105550976A CN201510943389.8A CN201510943389A CN105550976A CN 105550976 A CN105550976 A CN 105550976A CN 201510943389 A CN201510943389 A CN 201510943389A CN 105550976 A CN105550976 A CN 105550976A
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邝旭
仲亚东
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Beijing Huali Zhixin Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其包括：1)异步FIFO将图像数据从图像接收时钟域转换至总线时钟域，并存储转换后的所述图像数据；2)当缓存FIFO处于可写状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将所述图像数据写入所述缓存FIFO；当异步FIFO和缓存FIFO均处于写满状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将读取的所述图像数据丢弃；3)当总线带宽正常时，总线写入控制器从所述缓存FIFO中读图像数据，并将读取的所述图像数据写入总线。丢弃少量来不及接收的数据和该数据对应地址，避免了接收图像帧率过低和系统频繁复位的缺点。

Description

用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法
技术领域
本发明涉及计算机硬件领域，尤指一种用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法。
背景技术
在图像系统中，通常包括多个产生图像数据的设备，多个产生图像数据的设备通常挂载至一条总线。产生图像数据的设备通过总线将图像数据传输至存储器或者是处理器。在同一时刻只能有一个设备占有总线。当一个图像系统中总线设备较多或者总线时钟频率低下时，总线可提供的的带宽就会捉襟见肘。当带宽不足时，就会引起设备来不及将数据写到DRAM等存储设备中。若是简单丢弃图像数据，重新接收下一帧数据，则会造成图像帧率下降，而直接复位系统更会造成系统的频繁复位影响系统不稳定。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法可以解决现有技术中存在的问题。
本发明的技术方案提供一种用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其包括以下步骤:
1)异步FIFO将图像数据从图像接收时钟域转换至总线时钟域，并存储转换后的所述图像数据；
2)当缓存FIFO处于可写状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将所述图像数据写入所述缓存FIFO；当异步FIFO和缓存FIFO均处于写满状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将读取的所述图像数据丢弃；
3)当总线带宽正常时，总线写入控制器从所述缓存FIFO中读图像数据，并将读取的所述图像数据写入总线。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：所述容错处理控制模块包括一错误计数器，当所述容错处理控制模块丢弃所述图像数据时，所述错误计数器进行累加；当所述所述容错处理控制模块停止丢弃所述图像数据时，所述错误计数器清零。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：当所述错误计数器的数值大于错误阈值时，所述容错处理控制模块发出错误中断。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：所述错误阈值小于一帧图像中图像数据的总数。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：所述容错处理控制模块包括一地址计数器，所述容错处理控制模块利用所述地址计数器生成和图像数据一一对应的数据地址；当所述缓存FIFO处于可写状态时，容错处理控制模块将所述图像数据连同所述数据地址一起写入所述缓存FIFO。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：所述缓存FIFO包括用于缓存图像数据的数据FIFO以及用于缓存地址数据的地址FIFO。
本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法的进一步改进在于：当总线带宽正常时，所述总线写入控制器从所述数据FIFO以及地址FIFO中分别读取图数据以及数据地址，并根所述据数据地址将所述图像数据写入总线。
本发明的技术方案的有益技术效果为：由于带宽不足是偶发性的，带宽会在短时间内又恢复正常，丢弃少量来不及接收的数据和该数据对应地址，待总线带宽正常后直接跳到丢弃数据后正确的地址并继续接收数据既保证了绝大部分图像的正确性，又保证了接收图像的较高帧率，还保证了系统稳定性。避免了接收图像帧率过低和系统频繁复位的缺点。
附图说明
图1为本发明涉及的系统的结构；
图2为本发明的数据流程图；
图3为正常的图像帧的示意图；以及
图4为图像帧中部分图像数据经过容错处理后的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
下面结合附图介绍本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法。
如图1所示的图像系统中，包括多个产生图像数据的设备10，多个产生图像数据的设备10挂载至一条总线11。产生图像数据的设备10通过总线11将图像数据传输至存储器或者是处理器。在同一时刻只能有一个设备10占有总线11。
如图2所示，本发明的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法包括如步骤：
1)异步FIFO20(AsynFIFO，异步先入先出队列)将图像数据从图像接收时钟域转换至总线时钟域，并存储转换后的图像数据。
2)缓存FIFO40内部有可用的存储空间时，缓存FIFO40处于可写状态。当缓存FIFO40处于可写状态时，容错处理控制模块30从异步FIFO20中读取图像数据，并将图像数据写入缓存FIFO40。
但是当总线带宽持续不足时，图像数据滞留于缓存FIFO40内部，随着设备不断发送图像数据，异步FIFO20和缓存FIFO40都会进入写满状态。当异步FIFO20和缓存FIFO40均处于写满状态时，容错处理控制模块30从异步FIFO20中读取图像数据，并将读取的图像数据丢弃。
具体的，在容错处理控制模块30内部包括一错误计数器，当容错处理控制模块30每次丢弃图像数据时，错误计数器进行累加。当总线带宽恢复时，缓存FIFO40中的图像数据可以输出至总线，此时容错处理控制模块30停止丢弃图像数据，错误计数器清零。
当错误计数器的数值大于错误阈值时，容错处理控制模块30发出错误中断。系统响应错误中断后会对系统进行复位和重新工作。错误阈值定义了一帧图像在传输过程中可丢弃图像数据的最大数量。错误阈值需要小于一帧图像中图像数据的总数，否则错误阈值会失去意义。
容错处理控制模块30还包括一地址计数器。容错处理控制模块30利用地址计数器生成和图像数据一一对应的数据地址。不论容错处理控制模块30读取到的图像数据是否写入缓存FIFO40中，每次读取到新的图像数据容错处理控制模块30都会对地址计数器进行累加，以便产生和图像数据对应的数据地址。缓存FIFO40包括用于缓存图像数据的数据FIFO41以及用于缓存地址数据的地址FIFO42。当缓存FIFO40处于可写状态时，容错处理控制模块30将图像数据连同数据地址一起配对写入缓存FIFO40。
3)当总线带宽正常时，总线写入控制器50从缓存FIFO40中读图像数据以及数据地址。数据地址和图像数据一一对应。总线写入控制器50根据数据地址将读取的图像数据写入总线。总线根据数据地址将图像数据传输至指定设备或主机。
如图3为总线宽带持续正常时主机收到的图像数据，从图3可知图像数据的地址连续，没有图像数据被丢弃。而图4所示为图像帧中部分图像数据经过容错处理后的示意图。在图4中地址为32至36的图像数据被丢弃，其他图像数据根据数据地址写入正确的地址。虽然被丢去的图像数据会导致图像质量的瑕疵，但是在某些对图像质量要求不高的应用场景例如安防监控、视频通信等领域这种偶发的瑕疵完全是可以接受的。
本发明的技术方案的有益技术效果为：由于带宽不足是偶发性的，带宽会在短时间内又恢复正常，丢弃少量来不及接收的数据和该数据对应地址，待总线带宽正常后直接跳到丢弃数据后正确的地址并继续接收数据既保证了绝大部分图像的正确性，又保证了接收图像的较高帧率，还保证了系统稳定性。避免了接收图像帧率过低和系统频繁复位的缺点。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于包括以下步骤：
1)异步FIFO将图像数据从图像接收时钟域转换至总线时钟域，并存储转换后的所述图像数据；
2)当缓存FIFO处于可写状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将所述图像数据写入所述缓存FIFO；当异步FIFO和缓存FIFO均处于写满状态时，容错处理控制模块从异步FIFO中读取所述图像数据，并将读取的所述图像数据丢弃；
3)当总线带宽正常时，总线写入控制器从所述缓存FIFO中读图像数据，并将读取的所述图像数据写入总线。
2.如权利要求1所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：所述容错处理控制模块包括一错误计数器，当所述容错处理控制模块丢弃所述图像数据时，所述错误计数器进行累加；当所述所述容错处理控制模块停止丢弃所述图像数据时，所述错误计数器清零。
3.如权利要求2所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：当所述错误计数器的数值大于错误阈值时，所述容错处理控制模块发出错误中断。
4.如权利要求3所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：所述错误阈值小于一帧图像中图像数据的总数。
5.如权利要求1所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：所述容错处理控制模块包括一地址计数器，所述容错处理控制模块利用所述地址计数器生成和图像数据一一对应的数据地址；当所述缓存FIFO处于可写状态时，容错处理控制模块将所述图像数据连同所述数据地址一起写入所述缓存FIFO。
6.如权利要求5所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：所述缓存FIFO包括用于缓存图像数据的数据FIFO以及用于缓存地址数据的地址FIFO。
7.如权利要求6所述的用于总线带宽偶发性不足的图像数据实时接收容错方法，其特征在于：当总线带宽正常时，所述总线写入控制器从所述数据FIFO以及地址FIFO中分别读取图数据以及数据地址，并根所述据数据地址将所述图像数据写入总线。
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