一种基于FCAV协议的帧接收控制电路及方法.pdf

本发明提供一种基于FC-AV协议的帧接收控制电路及方法，解决了符合FC-AV协议数据帧的接收控制问题。该电路包括MAC单元、接收逻辑单元、寄存器单元、数据缓存单元、视频输出单元；MAC单元和接收逻辑单元相连，寄存器单元与接收逻辑单元和视频输出单元均相连，接收逻辑单元通过数据缓存单元和视频输出单元相连。该方法通过对接收帧中的容器头帧进行识别和解析获得视频分辨率以及视频数据如何分帧的信息，来进行接收帧的控制。本发明可自动完成FC-AV数据帧的接收，并根据帧内部携带的信息自动完成多种分辨率图像数据的还原和输出，可完成FC-AV协议到视频数据的映射。

权利要求书1.  一种基于FC-AV协议的帧接收控制电路，其特征在于：包括MAC单 元、接收逻辑单元、寄存器单元、数据缓存单元以及视频输出单元；MAC单 元的输出端接入接收逻辑单元的输入端，寄存器单元与接收逻辑单元相连， 寄存器单元的输出与视频输出单元的输入连接，接收逻辑单元的输出经过数 据缓存单元连接至视频输出单元。 2.  根据权利要求1所述的基于FC-AV协议的帧接收控制电路，其特征在 于：数据缓存单元包括第一数据缓存单元和第二数据缓存单元，接收逻辑单 元的输出接入第一数据缓存单元和第二数据缓存单元的输入端，第一数据缓 存单元和第二数据缓存单元的输出接入视频输出单元。 3.  一种基于FC-AV协议的帧接收控制方法，其特征在于：包括以下步骤： 1】MAC单元等待一个FC帧的接收，如果没有新的FC帧，继续等待， 否则将接收到的FC帧送接收逻辑单元处理，转到步骤2】； 2】接收逻辑单元检测收的FC帧是否AV帧，如果非AV帧，则丢弃，如 果是AV帧，则根据SOF判断该帧是否为容器头帧，如果为容器头帧转步骤3】， 否则转步骤4】； 3】将容器头帧中的视频数据状态信息发送到寄存器单元进行存储，转步 骤1】； 4】根据寄存器单元中的视频信息，以及FC数据帧中编号计算数据帧 SEQ_CNT计算数据帧在数据缓存单元中地址，并将数据按照计算好的地址写 入数据缓存单元中，根据视频帧编号以及F_CTL状态位信息判断是否为一幅 图像最后一帧，如果是，转步骤5】，否则转步骤1】； 5】根据所收到的编号计算数据帧SEQ_CNT是否连续判断整幅视频帧否 完整，如果存在错误或者序列不完整，转步骤6】；如果完整并且无错误，则 切换写入的数据缓存单元，同时通知视频输出单元开始控制视频输出，转步 骤1】； 6】丢弃收到的视频帧，并转步骤1】。

说明书一种基于FC-AV协议的帧接收控制电路及方法
技术领域
本发明属于计算机硬件技术领域，具体涉及一种基于FC-AV协议的帧接 收控制电路及方法。
背景技术
FC-AV协议定义了音视频数据到FC（光纤通道）的映射办法，但要实现 该协议，需要解决符合FC-AV协议的FC帧接收解析及控制输出的电路及方 法。然而国内尚未见到基于该协议的帧接收控制电路相关技术资料，国外由 于技术封锁也没有详细可实施的资料可以借鉴。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于FC-AV协议的帧接收控制电路及方法，解 决了符合FC-AV协议数据帧的接收控制问题。
本发明的解决方案是：
一种基于FC-AV协议的帧接收控制电路，其特殊之处在于：包括MAC 单元、接收逻辑单元、寄存器单元、数据缓存单元以及视频输出单元；MAC 单元的输出端接入接收逻辑单元的输入端，寄存器单元与接收逻辑单元相连， 寄存器单元的输出与视频输出单元的输入连接，接收逻辑单元的输出经过数 据缓存单元连接至视频输出单元。
上述数据缓存单元包括第一数据缓存单元和第二数据缓存单元，接收逻 辑单元的输出接入第一数据缓存单元和第二数据缓存单元的输入端，第一数 据缓存单元和第二数据缓存单元的输出接入视频输出单元。
一种基于FC-AV协议的帧接收控制方法，其特殊之处在于：包括以下步 骤：
1】MAC单元等待一个FC帧的接收，如果没有新的FC帧，继续等待， 否则将接收到的FC帧送接收逻辑单元处理，转到步骤2】；
2】接收逻辑单元检测收的FC帧是否AV帧，如果非AV帧，则丢弃，如 果是AV帧，则根据SOF判断该帧是否为容器头帧，如果为容器头帧转步骤3】， 否则转步骤4】；
3】将容器头帧中的视频数据状态信息发送到寄存器单元进行存储，转步 骤1】；
4】根据寄存器单元中的视频信息，以及FC数据帧中编号计算数据帧 SEQ_CNT计算数据帧在数据缓存单元中地址，并将数据按照计算好的地址写 入数据缓存单元中，根据视频帧编号以及F_CTL状态位信息判断是否为一幅 图像最后一帧，如果是，转步骤5】，否则转步骤1】；
5】根据所收到的编号计算数据帧SEQ_CNT是否连续判断整幅视频帧否 完整，如果存在错误或者序列不完整，转步骤6】；如果完整并且无错误，则 切换写入的数据缓存单元，同时通知视频输出单元开始控制视频输出，转步 骤1】；
6】丢弃收到的视频帧，并转步骤1】。
本发明优点在于：通过对接收帧中的容器头帧进行识别和解析获得视频 分辨率以及视频数据如何分帧的信息，通过解析接收帧中的SOF，TYPE， SEQ_CNT，F_CTL字段来进行接收帧的控制，通过设置两个图像缓存来存储 图像信息，并根据解析得到的视频信息将视频数据输出。本发明可自动完成 FC-AV数据帧的接收，并根据帧内部携带的信息自动完成多种分辨率图像数 据的还原和输出，可完成FC-AV协议到视频数据的映射。
附图说明
图1为本发明的帧接收控制电路的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的技术方案做进一步详细描述。
该电路，包括MAC单元1、接收逻辑单元2、寄存器单元3、第一数据 缓存单元4、第二数据缓存单元5、视频输出单元6。MAC单元1和接收逻辑 单元2相连，寄存器单元3与接收逻辑单元2、视频输出单元6相连，第一数 据缓存单元4和第二数据缓存单元5和接收逻辑单元2相连，第一数据缓存 单元4、第二数据缓存单元5和视频输出单元6相连。
MAC单元1，用于接收FC帧。具体为，MAC单元1将FC链路上的串 行数据转换为并行数据并完成FC-2层协议解析之后将数据按照FC帧提交到 接收逻辑单元2。
接收逻辑单元2，用来完成接收到FC帧的重组以及接收数据缓存单元的 控制，接收逻辑单元2根据技术方案中所述的控制流程，可使用Mealy型有 限状态机描述实现。具体的，根据接收到的FC帧帧头Type字段判断是否为 AV帧，并根据SOF判断是否为容器头帧，如果为容器头帧，解析容器头帧中 的容器头信息并存放到寄存器单元3，如果是数据帧，则按照数据帧帧头 SEQ_CNT字段的编号计算出该数据在缓存中的地址，并按照地址将其写入第 一数据缓存单元4或者第二数据缓存单元5中。
地址计算方法如下，其中该地址为字地址（1个字长度32bit）：
地址=数据缓存单元基地址+FC帧头SEQ_CNT*FC帧数据负载长度；
其中，FC帧数据负载长度可按照下述公式计算：
FC帧长度=视频列数*每个像素所占字节数/4/视频分帧因子（单位为 32bit）；
寄存器单元3，主要完成接收FC-AV容器头帧中视频信息的获取。实际 中，这些视频信息包括容器头帧中的视频分辨率信息，包括视频行数、视频 列数、视频的帧频率以及每行视频数据的分帧因子。收到第一个容器头帧， 寄存器单元将上述信息寄存起来，并根据后续收到的容器头帧，更新寄存器 单元的值。
第一数据缓存单元4和第二数据缓存单元5，每个缓冲区用来存放一幅完 整视频图像数据，第一数据缓存单元4和第二数据缓存单元5交替乒乓操作。 具体为，通过视频分辨率信息计算出视频最后一行在数据缓存单元中的对应 地址（地址A），通过目前数据的写入地址和地址A相比较，可以判断是否已 经收到一幅完整的视频信息，如果已经收到完整的一幅视频信息，数据缓冲 区的写指针切换到另一个数据缓存单元区，同时输出满信号通知视频输出单 元6输出视频。
视频输出单元6，用于从数据缓存单元中读取视频数据，并根据寄存器单 元3中的视频信息，并完成视频输出功能，视频输出具体格式可根据接收到 的视频分辨率，帧频率等信息依据VESA标准实现。具体的，视频输出单元6 在收到数据缓存单元输出的满信号后，开始从对应的缓存中读出视频信息并 按照VESA格式输出。在将一个缓存中的数据输出完成后，首先判断另一个 缓存满信号是否有效，如果有效则切换读指针到另一个缓存，否则继续输出 此数据缓存单元的图像。这样可以保证不会出现一幅不连续的图像被输出。
本发明提供一种基于FC-AV协议的帧接收控制方法，利用上述的控制电 路，包括以下步骤：
首先，MAC单元1完成FC帧的接收，并将接收到的FC帧发送给接收 逻辑单元2处理；接收逻辑单元2检测收到的FC帧是否AV帧，如果非AV 帧，则丢弃，如果是AV帧，则根据SOF判断该帧是否为容器头帧，如果为 容器头帧，将容器头帧中的视频数据状态信息发送到寄存器单元3进行寄存； 如果不是容器头帧，根据寄存器单元3中的视频信息，以及FC数据帧中编号 计算数据帧SEQ_CNT计算数据帧在数据缓存单元中地址，并将数据按照计算 好的地址写入第一数据缓存单元4或第二数据缓存单元5中。然后，根据数 据帧中编号计算数据帧SEQ_CNT以及F_CTL状态位信息判断是否为一幅图 像最后一帧，如果是最后一帧，根据所收到的编号计算数据帧SEQ_CNT是否 连续判断整幅视频帧否完整，如果存在错误或者序列不完整，丢弃收到的视 频帧；如果完整并且无错误，则切换数据缓存单元。同时通知视频输出单元6 开始控制视频输出。
本发明提供的基于FC-AV协议的帧接收控制电路及方法，通过对接收帧 中的容器头帧进行识别和解析获得视频分辨率以及分帧信息进行解析后的视 频的各种信息，通过接收帧中的SOF，TYPE，SEQ_CNT，F_CTL字段进行 接收帧的控制，通过设置两个图像缓存来存储图像信息，并根据解析得到的 视频信息将视频数据输出。本发明可自动完成FC-AV数据帧的接收，并根据 帧内部携带的信息自动完成多种分辨率图像数据的还原和输出，可完成 FC-AV协议到视频的映射。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。