超高清视频的视频数据存储控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超高清视频的视频数据存储控制装置，其特征在于，包括：输入缓冲模块、存储控制模块、存储芯片、输出缓冲模块；输入缓冲模块接收并缓存视频数据，并将视频数据存入存储控制模块；存储控制模块，用于接收视频数据，将视频数据存入存储芯片；输出缓冲模块通过存储控制模块，从存储芯片读取视频数据，缓存并输出视频数据。本发明专利技术实施例能够满足超高清视频存储与传输的高数据率需求。

【技术实现步骤摘要】
超高清视频的视频数据存储控制装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种超高清视频的视频数据存储控制装置。
技术介绍
数字电视已经走入寻常百姓家，一种正在发展的数字电视标准为超高清晰度电 视，即 UHDTV(Ultra High Definition Television)，图像格式包含 3840X2160 分辨率。 现今的超高清电视机能够对2K及以下分辨率的视频源进行解码，然后在显示前， 对低分辨率视频进行插值处理，将低分辨率视频，如标清（720*576)、半高清（1280X720)、 全高清（1920X1080)通过帧内插值处理将其转化为超高清（3840X2160)分辨率予以显 /_J、1 〇 相比全高清而言，超高清视频的在数据率上有了爆发性的增长，达到了全高清的4 倍之巨。以分辨率为3840 X 2160,帧率为30fps的视频为例，8bit颜色显示的屏幕，其解码 后用于显示的数据率达到了 5. 92Gbps，再考虑行场消隐期间的时间开销，显示时的数据速 率将更大。 因此如何提高数据率，以满足超高清视频需求是当前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种超高清视频的视频数据存储控制装置，能够满足超高清视 频存储与传输的高数据率需求。 本专利技术实施例采用如下技术方案： -种超高清视频的视频数据存储控制装置，包括：输入缓冲模块、存储控制模块、 存储芯片、输出缓冲模块； 输入缓冲模块接收并缓存视频数据，并将视频数据存入存储控制模块； 存储控制模块，用于接收视频数据，将视频数据存入存储芯片；以及从存储芯片读 出视频数据，将视频数据传输至输出缓冲模块；输出缓冲模块通过存储控制模块，从存储芯 片读取视频数据，并缓存并输出视频数据。 可选的，存储芯片中的存储格式为：亮度数据与色度数据分别存在不同的Bank 中，存储时的地址从高到低分别为[Row，Bank，Col]，写入与读出时进行连续的写与读，以行 为基本写入读出单位，且在写入与读出时优先切换不同Bank的相同Row。 可选的，存储控制模块对存储芯片的控制由状态机执行，分为四个状态：初始化、 判断输入输出请求、读出数据、写入数据。 可选的，初始化状态初始化存储芯片，等待初始化完成信号，接收到信号后发出存 储芯片可写入的信号至输入缓冲模块，且跳转至判断输入输出请求状态； 判断输入输出请求时，缓存若干帧到存储芯片，在完成若干帧数据缓存后，以读出 数据的请求为先，若接收到读出数据请求，给出收到该请求的应答信号，同时跳转至读出数 据状态；否则若接收到写入数据请求，给出收到该请求的应答信号，同时跳转至写入数据状 态； 读出数据状态根据输出缓冲模块提供的数据所在首地址，输出视频帧内某一行的 亮度数据或色度数据给输出缓冲模块，完成后跳转至判断输入输出请求状态； 写入数据状态根据输入缓冲模块提供的数据所在首地址，接收从输入缓冲模块输 入的视频帧内某一行的亮度数据或色度数据，完成后跳转至判断输入输出请求状态。 可选的，输入缓冲模块的控制由状态机执行，分为四个状态：初始化、判断写入数 据、写入亮度数据、写入色度数据。 可选的，在初始化状态，当接收到存储控制模块发出的可写入信号后进入判断写 入数据状态，否则仍返回初始化状态； 判断写入数据状态判断是否可以开始对存储芯片进行写入，若可以，则判断写入 的数据为亮度数据还是色度数据，若为一帧中的亮度数据，发送写入请求信号至存储控制 模块，收到应答后，跳转至写入亮度数据状态，若为一帧中的色度数据，发送写入请求信号 至存储控制模块，收到应答后，跳转至写入色度数据状态；否则仍返回判断写入数据状态； 写入亮度数据状态将一行亮度数据输出至存储控制模块，同时记录每个数据所在 的帧序号、帧内行序号以及行内像素序号，根据这些序号以及权利2所要求的视频帧数据 在存储芯片中的存储格式，产生写入存储芯片的地址，完成一行的亮度数据输出后，返回判 断写入数据状态状态； 写入色度数据状态将一行色度数据输出至存储控制模块，同时记录每个数据所在 的帧序号、帧内行序号以及行内像素序号，根据这些序号以及权利2所要求的视频帧数据 在存储芯片中的存储格式，产生写入存储芯片的地址，完成一行的色度数据输出后，返回判 断写入数据状态状态。 可选的，输出缓冲模块对每一帧的帧数据使用两个队列，一个队列存储亮度数据， 一个队列存储色度数据。 可选的，输出缓冲模块的控制由状态机执行，分为四个状态：初始化、判断读出请 求、读出亮度数据、读出色度数据。 可选的，初始化状态接收到存储控制模块发出的可输出信号后进入判断读出数据 状态，否则仍返回初始化状态； 在判断读出数据状态时，若存储亮度数据的队列数据量小于阈值时，发送数据读 出请求至存储控制模块，收到应答后，跳转至读出亮度数据状态，否则若存储色度数据的队 列数据量小于阈值时，发送写入请求信号至存储控制模块，收到应答后，跳转至读出色度数 据状态；否则仍返回判断读出数据状态； 读出亮度数据状态根据所需数据所在的帧序号、帧内行序号以及行内像素序号， 计算所需数据在存储芯片中的地址，发送读出请求至存储控制模块，存储控制模块从相应 地址读出一行亮度数据，输出至亮度队列，完成一行的亮度数据读出后，返回判断读出数据 状态； 读出色度数据状态根据所需数据所在的帧序号、帧内行序号以及行内像素序号， 计算所需数据在存储芯片中的地址，发送读出请求至存储控制模块，存储控制模块从相应 地址读出一行色度数据，输出至色度队列，完成一行的色度数据读出后，返回判断读出数据 状态。 可选的，设置一个循环队列对输出帧进行控制，队列头为存储芯片内所存的最新 的帧序号，队列尾为输出缓冲队列正从存储芯片读出的帧序号，若队列头与队列尾的差小 于某个阈值时，则原本的巾贞之间插入一巾贞，若队列头与队列尾的差大于某个阈值时，则跳过 存储在芯片内的一帧数据。 基于上述技术方案，本专利技术实施例的超高清视频的视频数据存储控制装置，输入 缓冲模块接收并缓存视频数据，并将视频数据存入存储控制模块，存储控制模块接收视频 数据，将视频数据存入存储芯片，输出缓冲模块通过存储控制模块，从存储芯片读取视频数 据，并缓存并输出视频数据。从而满足超高清视频存储与传输的高数据率需求。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，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为本专利技术实施例的系统模块框架图； 图2为本专利技术实施例存储芯片内亮度数据存储格式； 图3为本专利技术实施例存储芯片内色度数据存储格式； 图4为本专利技术实施例的存储控制器模块内的状态转移图； 图5为本专利技术实施例的输入缓冲模块内的状态转移图； 图6为本专利技术实施例的输出缓冲模块内的状态转移图。 【具体实施方式】 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例 中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高清视频的视频数据存储控制装置，其特征在于，包括：输入缓冲模块、存储控制模块、存储芯片、输出缓冲模块；输入缓冲模块接收并缓存视频数据，并将视频数据存入存储控制模块；存储控制模块，用于接收视频数据，将视频数据存入存储芯片；以及从存储芯片读出视频数据，将视频数据传输至输出缓冲模块；输出缓冲模块通过存储控制模块，从存储芯片读取视频数据，缓存并输出视频数据。

【技术特征摘要】
1. 一种超高清视频的视频数据存储控制装置，其特征在于，包括：输入缓冲模块、存储 控制模块、存储芯片、输出缓冲模块； 输入缓冲模块接收并缓存视频数据，并将视频数据存入存储控制模块； 存储控制模块，用于接收视频数据，将视频数据存入存储芯片；以及从存储芯片读出视 频数据，将视频数据传输至输出缓冲模块； 输出缓冲模块通过存储控制模块，从存储芯片读取视频数据，缓存并输出视频数据。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，存储芯片中的存储格式为：亮度数据与色 度数据分别存在不同的Bank中，存储时的地址从高到低分别为[Row，Bank，Col]，写入与读 出时进行连续的写与读，以行为基本写入读出单位，且在写入与读出时优先切换不同Bank 的相同Row。3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，存储控制模块对存储芯片的控制由状态 机执行，分为四个状态：初始化、判断输入输出请求、读出数据、写入数据。4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，初始化状态初始化存储芯片，等待初始化 完成信号，接收到信号后发出存储芯片可写入的信号至输入缓冲模块，且跳转至判断输入 输出请求状态； 判断输入输出请求时，缓存若干帧到存储芯片，在完成若干帧数据缓存后，以读出数据 的请求为先，若接收到读出数据请求，给出收到该请求的应答信号，同时跳转至读出数据状 态；否则若接收到写入数据请求，给出收到该请求的应答信号，同时跳转至写入数据状态； 读出数据状态根据输出缓冲模块提供的数据所在首地址，输出视频帧内某一行的亮度 数据或色度数据给输出缓冲模块，完成后跳转至判断输入输出请求状态； 写入数据状态根据输入缓冲模块提供的数据所在首地址，接收从输入缓冲模块输入的 视频帧内某一行的亮度数据或色度数据，完成后跳转至判断输入输出请求状态。5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，输入缓冲模块的控制由状态机执行，分为 四个状态：初始化、判断写入数据、写入亮度数据、写入色度数据。6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在初始化状态，当接收到存储控制模块发 出的可写入信号后进入判断写入数据状态，否则仍返回初始化状态； 判断写入数据状态判断是否可以开始对存储芯片进行写入，若可以，则判断写入的数 据为亮度数据还是色度数据，若为一帧中的亮度数据，发送写入请求信号至存储控制模块， 收到应答后，跳转至写入亮度数据状态，若为一帧中的色度数据，发送写入请求信号至存储 控制模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永林，邱卫华，孙乐民，
申请(专利权)人：清华大学，四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11