CN1677376B - 一种数据发生装置、数据接收装置以及图像数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像数据处理装置，包括图像传感器、图像处理器，还包括图像数据串行传输器，由数据发生模块和数据接收模块构成，数据发生模块包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器、串行数据发生器，所述数据接收模块包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器、帧行识别码分离器。数据发生模块接收图像传感器的图像数据，并经增加帧行识别码和校验码的操作后，串行发送给数据接收模块，使其对串行接收到的图像数据进行分离操作，获得校验码及原始的图像数据，并验证校验码，从而确定正确接收的原始图像数据供图像处理器使用。相对现有技术，本发明具有硬件结构简单、数据传输速度快、传输质量好、便于设计/生产/使用的特点。

Description

一种数据发生装置、数据接收装置以及图像数据处理装置

技术领域

本发明涉及一种图像数据传输过程中的数据发生装置、数据接收装置，并同时涉及一种图像数据处理装置。

技术背景

公知的，数据传输方式主要有两种，即串行传输和并行传输。其中，并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用的就是将构成一个字符代码的几位二进制码，分别在几个并行信道上进行传输。例如，采用8单位代码的字符，可以用8个信道并行传输。一次传送一个字符，因此收、发双方不存在字符的同步问题，不需要另加“起”、“止”信号或其他同步信号来实现收、发双方的字符同步，这是并行传输的一个主要优点。但是，并行传输必须有并行信道，这往往带来了设备上或实施条件上的限制。

串行传输指的是数据流以串行方式，在一条信道上传输。一个字符的8个二进制代码，由高位到低位顺序排列，再接下一个字符的8位二进制码，这样串接起来形成串行数据流传输。因此，串行传输具有只需要一条传输信道，易于实现的优点。但是，串行传输相对并行传输而言，为了达到同样的传输效果，其传输速率必须非常高，常常为并行传输的8倍，甚至更高。因此，在传输过程中数据容易出错。

而在目前图像数据的传输过程中，图像传感器输出数据的方式如果采用的并行传输方式，则导致占用了图像数据传输处理芯片上较多的数据管脚。而如果采用串行传输方式，其高出错率则会引起图像数据的损坏。因此，人们往往为了保证获得优质的图像效果，而以放弃高速的图像传输速率，并忍受由于繁杂的芯片管脚结构带来的设计、加工和使用复杂性为代价，在图像数据的传输过程中广泛的采用并行传输方式。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种采用串行传输方式的用于图像数据传输的数据发生装置。

本发明的另一目的是，同时提供一种采用串行传输方式的用于图像数据传输的数据接收装置。

本发明的再一目的是，提供一种采用串行传输方式的图像处理装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种图像数据处理装置，包括用于产生图像数据的图像传感器、用于对图像数据进行处理的图像处理器，还包括图像数据串行传输器，所述图像数据传输器由数据发生模块和数据接收模块构成，其中，

所述数据发生模块包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，

所述数据接收模块包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器以及帧行识别码分离器，

所述帧行识别码合成器自图像传感器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合成器，所述校验码发生与合成器对该图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输至所述串行数据接收器，所述校验码提取器接收来自串行数据接收器的带有校验码的图像数据，并顺序提取其中的图像数据和对应的校验码，所述帧行识别码分离器将校验码提取器分离所得的图像数据进行帧行识别码的分离，从而获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据，所述校验码分析与比较器对所述校验码提取器分离所得的图像数据以及校验码进行分析校验，并产生校验码分析结果信息，一方面输出至串行数据接收器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码错误时，重新发送图像数据，另一方面输出至图像处理器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码正确时，自帧行识别码分离器获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据。

一种用于图像数据传输的数据发生装置，包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，所述帧行识别码合成器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合成器，所述校验码发生与合成器对该图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输出去。

一种用于图像数据传输的数据接收装置，包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器，所述串行数据接收器串行接收带有校验码的图像数据，所述校验码提取器接收来自串行数据接收器的带有校验码的图像数据，顺序提取其中的图像数据和对应的校验码，所述校验码分析与比较器校验该接收数据的校验码是否正确，并输出校验码分析结果信息。

在上述技术方案中，本发明由于采用较为简单的结构，在图像数据传输过程中实现了串行传输方式，并在数据发送前将原始的图像数据增加了校验码，而在数据接收后利用校验码进行数据接收的正确性的判断，从而既具有了串行传输方式的数据传输速度快的特点，又可以有效保证高速传输状态下，数据发送和接收的准确性，更大大减少了数据线或芯片管脚的占用，因此相对现有技术，本发明具有硬件结构简单、数据传输速度快、传输质量好、便于设计/生产/使用的特点，并克服了传统技术的偏见，使串行传输方式可以有效的实施于图像数据传输过程中。

附图说明

附图1为本发明用于图像数据传输的数据发生装置的电路原理方框图；

附图2为帧行识别码合成器的电路原理方框图；

附图3为经帧行识别码合成器处理后的一帧图像数据格式示意图；

附图4为校验码发生与合成器的电路原理方框图；

附图5为图像数据在数据发生装置中的格式变化图；

附图6为带校验码的图像数据中某一帧的数据格式示意图；

附图7为本发明用于图像数据传输的数据接收装置的电路原理方框图；

附图8为校验码提取器的电路原理方框图；

附图9为校验码分析与比较器的电路原理方框图；

附图10为本发明图像数据处理器的电路原理方框图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的实质是在图像数据传输过程中改变传统的并行传输方式，而采用传输速度更快、需要占用的数据线或者芯片管脚数量更少、硬件结构设计更简单的串行传输方式。

参考附图1，本实施例提供的一种用于图像数据传输的数据发生装置，包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，所述帧行识别码合成器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合成器，所述校验码发生与合成器对该图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输出去。本实施例中，串行数据发生器可以采用目前数据通讯技术中常用的串行数据发生器，为本领域内普通技术人员所公知的技术，为简便起见，不再详细说明。

如图2所示，所述帧行识别码合成器由图像数据读取接口、数据合成器、帧头识别码寄存器、行头识别码寄存器、行尾识别码寄存器、帧尾识别码寄存器构成，所述数据合成器分别自帧头识别码寄存器读取帧头识别码，自行头识别码寄存器读取行头识别码，自行尾识别码寄存器读取行尾识别码，自帧尾识别码寄存器读取帧尾识别码，并通过图像数据读取接口读取图像数据，从而分别将各个识别码增加到每一帧图像数据或每一行图像数据的相应位置，再将该合成了帧行识别码的图像数据通过所述图像数据读取接口输出。

经过所述的帧行识别码合成器处理后的图像数据格式如图3所示，可知所述帧行识别码合成器是将每一帧图像数据的第一行数据的行头增加帧头识别码，并对其最后一行的行尾增加帧尾识别码，对每一帧图像数据内的除第一行外的每一行行头增加行头识别码，对除最后一行外的每一行行尾增加行尾识别码。

为了检查传输错误，将在图像数据中增加校验码。

参考图4，所述校验码发生与合成器由参数寄存器、运算单元以及数据合成器构成，其中，所述参数寄存器用于存储计算校验码的算法参数，所述运算单元读取来自所述帧行识别码合成器输出的合成了帧行识别码的图像数据，以及来自参数寄存器的算法参数，并根据预先约定的校验码算法(如奇偶校验码、海明校验码、循环冗余校验码等公知算法，本发明可根据需要任意选择其中一种。)，计算产生所述图像数据每一行的校验码，所述数据合成器将该校验码对应增加到所述图像数据的每一行的行尾识别码或帧尾识别码的后面。

帧行识别码合成器和校验码发生与合成器中采用的数据合成器由于其工作原理的实质是在数据流中***数据，该电路结构对于本领域技术人员而言实现相当简单，如可采用本领域内公知的状态机即可实现，因此这里不再祥述。

从图6中可以看出，所述校验码发生与合成器是将每一行图像数据上增加校验码。

至此，原始的图像数据发生了较大的变化，这种变化可以从图5中看出。图5中第一行数据流所示为原始图像数据；第二行数据流所示为帧行识别码合成器输出的图像数据，增加了帧头、帧尾、行头、行尾识别码；第三行数据流所示为校验码发生与合成器输出的图像数据，增加了校验码。

所述串行数据发生器最后将增加了校验码，并带有帧行识别码的图像数据以串行传输的方式发送出去。并且所述串行数据发生器还可接收来自对应的图像数据接收方的校验码分析结果信息，并在该校验码分析结果信息表示接收方收到的图像数据校验码错误时，重新发送图像数据。也就起到勘误的作用，提高图像数据接收的正确性。

参考附图7，本发明提供的一种用于图像数据传输的数据接收装置，包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器。

所述串行数据接收器串行接收来自图像数据发送方串行发送的带有校验码的图像数据后，可以进行串并行转换，从而并行输出每一行图像数据及具有的校验码和识别码。同串行数据发生器一样，这里串行数据接收器亦可采用本领域内公知技术实现。

参考图8，所述校验码提取器由筛选单元、图像数据存储器和校验码存储器构成，所述筛选单元接收来自串行数据接收器的并行数据，将其中的校验码分离出来并存入校验码存储器，分离后的图像数据存入图像数据存储器。

参考图9，所述校验码分析与比较器由参数寄存器、运算单元以及比较器构成，所述参数寄存器用于存储校验码计算的算法参数，所述运算单元自校验码提取器获得分离后的图像数据，并根据来自参数寄存器的算法参数，按照预先约定的校验码算法(应当与图像数据串行发送方的校验码算法相同)，计算产生所述图像数据每一行的校验码预知值，所述比较器将来自校验码提取器分离所得的校验码与所述运算单元计算所得的校验码预知值进行对比，从而产生校验码分析结果信息，并输出。

本发明的用于图像数据传输的数据接收装置还可以包括帧行识别码分离器，由筛选单元和存储器构成，所述筛选单元接收来自所述校验码提取器分离校验码后所得的图像数据，从中分离帧头识别码、帧尾识别码、行头识别码和行尾识别码，获得不具有帧行识别码的图像数据，并存储到所述存储器中，以供图像处理的使用。

这里，所述校验码分析与比较器以及所述帧行识别码分离器中分别采用的筛选单元的工作原理的实质是从数据流中提取特定位置的数据，其实现的电路结构对于本领域内的技术人员而言为公知的技术，如采用本领域内公知的比较判断电路即可实现，因此不再祥述。

上述本发明所提供的用于图像数据传输的数据发生装置和数据接收装置可以分别集成到两块芯片或集成电路上，它们之间进行数据传输的数据线(管脚)的数量非常少，可以简化物理结构。

参考图10，本发明还提供一种图像数据处理装置，包括用于产生图像数据的图像传感器、用于对图像数据进行处理的图像处理器，还包括图像数据串行传输器，所述图像数据传输器由数据发生模块和数据接收模块构成，其中，

所述数据发生模块包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，

所述数据接收模块包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器以及帧行识别码分离器，

所述帧行识别码合成器自图像传感器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合成器，所述校验码发生与合成器对该图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输至所述串行数据接收器，所述校验码提取器接收来自串行数据接收器的带有校验码的图像数据，并顺序提取其中的图像数据和对应的校验码，所述帧行识别码分离器将校验码提取器分离所得的图像数据进行帧行识别码的分离，从而获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据，所述校验码分析与比较器对所述校验码提取器分离所得的图像数据以及校验码进行分析校验，并产生校验码分析结果信息，一方面输出至串行数据接收器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码错误时，重新发送图像数据，另一方面输出至图像处理器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码正确时，自帧行识别码分离器获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据。

其中数据接收模块的具体结构与本发明提供的用于图像数据传输的数据接收装置的结构相同，数据发送模块的具体结构与本发明提供的用于图像数据传输的数据发生装置的结构相同。而本图像数据处理装置可以集成到一块图像数据处理芯片中，其内部所需的数据传输线非常少。

Claims (12)

1.一种图像数据处理装置，包括用于产生图像数据的图像传感器、用于对图像数据进行处理的图像处理器，其特征在于：还包括图像数据串行传输器，所述图像数据传输器由数据发生模块和数据接收模块构成，其中，

所述数据发生模块包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，

所述数据接收模块包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器以及帧行识别码分离器，

所述帧行识别码合成器自图像传感器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合成器，所述校验码发生与合成器对来自帧行识别码合成器的图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输至所述串行数据接收器，所述校验码提取器接收来自串行数据接收器的带有校验码的图像数据，并顺序提取其中的图像数据和对应的校验码，所述帧行识别码分离器将校验码提取器分离所得的图像数据进行帧行识别码的分离，从而获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据，所述校验码分析与比较器对所述校验码提取器分离所得的图像数据以及校验码进行分析校验，并产生校验码分析结果信息，一方面输出至串行数据接收器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码错误时，重新发送图像数据，另一方面输出至图像处理器，使其在校验码分析结果信息表示接收数据的校验码正确时，自帧行识别码分离器获得不带有帧行识别码和校验码的图像数据。

2.一种用于图像数据传输的数据发生装置，包括帧行识别码合成器、校验码发生与合成器以及串行数据发生器，所述帧行识别码合成器接收图像数据，并对该图像数据进行分帧和分行操作，后传输给所述校验码发生与合 成器，所述校验码发生与合成器对来自帧行识别码合成器的图像数据进一步进行设置校验码的操作，从而将此带有校验码的图像数据通过所述串行数据发生器串行传输出去。

3.如权利要求1或2所述装置，其特征在于：所述帧行识别码合成器将每一帧图像数据的第一行数据的行头增加帧头识别码，并对其最后一行的行尾增加帧尾识别码，对每一帧图像数据内的除第一行外的每一行行头增加行头识别码，对除最后一行外的每一行行尾增加行尾识别码。

4.如权利要求3所述装置，其特征在于：所述校验码发生与合成器将每一行图像数据上增加校验码。

5.如权利要求4所述装置，其特征在于：所述帧行识别码合成器由图像数据读取接口、数据合成器、帧头识别码寄存器、行头识别码寄存器、行尾识别码寄存器、帧尾识别码寄存器构成，所述数据合成器分别自帧头识别码寄存器读取帧头识别码，自行头识别码寄存器读取行头识别码，自行尾识别码寄存器读取行尾识别码，自帧尾识别码寄存器读取帧尾识别码，并通过图像数据读取接口读取图像数据，从而分别将各个识别码增加到每一帧图像数据或每一行图像数据的相应位置，再将该合成了帧行识别码的图像数据通过所述图像数据读取接口输出。

6.如权利要求5所述装置，其特征在于：所述校验码发生与合成器由参数寄存器、运算单元以及数据合成器构成，其中，所述参数寄存器用于存储计算校验码的算法参数，所述运算单元读取来自所述帧行识别码合成器输出的合成了帧行识别码的图像数据，以及来自参数寄存器的算法参数，并根据预先约定的校验码算法，计算产生所述图像数据每一行的校验码，所述数据合成器将该校验码对应增加到所述图像数据的每一行的行尾识别码或帧尾识别码的后面。

7.如权利要求6所述装置，其特征在于：所述串行数据发生器接收来自对应的图像数据接收方的校验码分析结果信息，并在该校验码分析结果信息表示接收方收到的图像数据校验码错误时，重新发送图像数据。 

8.一种用于图像数据传输的数据接收装置，包括串行数据接收器、校验码提取器、校验码分析与比较器，所述串行数据接收器串行接收带有校验码的图像数据，所述校验码提取器接收来自串行数据接收器的带有校验码的图像数据，顺序提取其中的图像数据和对应的校验码，所述校验码分析与比较器校验该接收数据的校验码是否正确，并输出校验码分析结果信息。 

9.如权利要求1或8所述装置，其特征在于：所述串行数据接收器接收带有校验码的图像数据后，进行串并行转换，从而并行输出每一行图像数据及具有的校验码和识别码。 

10.如权利要求9所述装置，其特征在于：所述校验码提取器由筛选单元、图像数据存储器和校验码存储器构成，所述筛选单元接收来自串行数据接收器的并行数据，将其中的校验码分离出来并存入校验码存储器，分离后的图像数据存入图像数据存储器。 

11.如权利要求10所述装置，其特征在于：所述校验码分析与比较器由参数寄存器、运算单元以及比较器构成，所述参数寄存器用于存储校验码计算的算法参数，所述运算单元自校验码提取器获得分离后的图像数据，并根据来自参数寄存器的算法参数，按照预先约定的校验码算法，计算产生所述图像数据每一行的校验码预知值，所述比较器将来自校验码提取器分离所得的校验码与所述运算单元计算所得的校验码预知值进行对比，从而产生校验码分析结果信息，并输出。 

12.如权利要求11所述装置，其特征在于：还包括帧行识别码分离器，由筛选单元和存储器构成，所述筛选单元接收来自所述校验码提取器分离校验码后所得的图像数据，从中分离帧头识别码、帧尾识别码、行头识别码和行尾识别码，获得不具有帧行识别码的图像数据，并存储到所述存储器中。 

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