具有传送非压缩数字数据功能的数字接口装置

摘要

一种具有发送非压缩数字数据功能的数字接口装置允许在数字图像装置和计算机之间进行数据接口。在该数字接口装置中,发送定时控制器产生时钟选择信号和定时信号。发送存储器记录待发送的数据并输出记录的数据。控制器产生一同步时钟、把附加信息加到发送存储器输出的数据上、接收发送的数据、及从接收数据的附加信息中恢复帧信号。接收定时控制器产生时钟选择信号和定时信号。接收存储器记录从控制器输出的数据并输出记录的数据。

说明书

本发明涉及数字接口装置，更具体地说，涉及具有传送非压缩数字数据功能的数字接口装置。

根据在信息通信领域中值得注意的进展，在图像装置之间的数据接口的研究变得很活跃。根据标准分辨力(SD)数字录像机(VCR)的规格，数字VCR必需经过IEEE 1394串行总线传送压缩的图像数据、音频数据和子码数据。参考图1将描述例如数字VCR和数字便携式摄录机的图像装置1和2之间的数据接口。如图1所示，数字图像装置1和2具有互相相同的结构。首先，当第一数字图像装置1用作第二数字图像装置2的图像输入装置时，数据传送操作如下。在第一数字图像装置1中，用摄像机11或用经过输入端19输入的图像信号拾取的图像信号输入到源数据处理器12。源数据处理器12根据SD规格经过压缩方法压缩输入图像信号。由源数据处理器12压缩的数据加到数字接口电路17，以便把该数据传送到第二数字图像装置2。

图2是传统的数字接口电路的电路图。分别包含在数字图像装置1和2中的数字接口装置17和27互相具有相同的结构。此后，在数字图像装置1中的数字接口电路17将作为例子描述如下。

在图2中，输入/输出控制器101接收从源数据处理器12提供的数据作为待发送的数据。发送定时控制器102接收与待发送数据同步的外帧信号。发送定时控制器102使用接收的帧信号以产生写定时信号。写定时信号用作在发送先进先出(FIFO)存储器103中写数据的控制信号。当从发送定时控制器102提供写定时信号时，从输入/输出控制器101发送的数据接着与外部提供的发送系统时钟T_SYS CLK同步地存入发送FIFO存储器103中。存储在发送FIFO存储器103中的发送数据，在控制器104要求的时刻输出到控制器104。为此，发送定时控制器102用帧信号产生读定时信号。控制器104产生时钟CLK并把产生的时钟提供到发送FIFO存储器103。当从发送定时控制器102提供读定时信号时，存储在发送FIFO存储器103中的发送数据与从控制器104供给的时钟CLK同步地读出。发送定时控制器102把接收的帧信号供给到控制器104。控制器104把循环冗余码和标头加到从发送FIFO存储器103读出的发送数据。与由发送定时控制器102供给的帧信号有关的信息和发送通道号被装到标头中，以便在接收端恢复帧信号。控制器104把加上附加信息的发送数据输出到数据发送/接收部分105。数据发送/接收部分105把从控制器104输出的发送数据变换成待经由发送通道输出的电信号。此外，数据发送/接收部分105把电信号经过在IEEE 1394串行总线中的发送通道发送到第二数字图像装置2。

发送从第一数字图像装置1中记录介质14重放的信号以便在第二数字图像装置2的监视器26上显示的操作如下。从记录介质14读出的数据输入到通道数据处理器13并以预定的放大系数放大。通道数据处理器13检测从放大的数据来的信息数据并在记录期间用所加的纠错码校正信息数据的错误。在通道数据处理器13中的纠错数据加到数字接口电路17并以上述的同样方式发送到第二数字图像装置2。

当由第二数字图像装置2数字接口电路27发送数据时，数字接口电路17经过上述数据传送操作的相反方法接收发送的数据。在这种情况下，当接收数据存贮在接收FIFO存储器107中时，使用从控制器104供给的时钟CLK，而当接收数据从接收FIFO存储器107读出时，使用接收系统时钟R_SYS CLK。接收系统时钟R_SYS CLK由用于接收帧信号的锁相环(PLL)18产生。在由数字接口电路17接收的数据是从第二数字图像装置2的摄像机21或输入端29输出的信号的情况时，接收的数据加到通道数据处理器13。通道数据处理器13把纠错码加到接收数据并执行24/25调制。已调制信号记录在记录介质14中。另一方面，在接收数据是从第二数字图像装置2的记录介质24读出的信号的情况下，接收数据加到源数据处理器12。源数据处理器12扩展(或去压缩)接收的数据。扩展的数据在数字到模拟(D/A)变换器15中进行数字到模拟的变换。已模拟变换的信号在监视器16上显示。

这种数字接口装置直接应用于数字VCR之间的数据接口。然而，在由于多媒体的出现数字VCR接到计算机的情况下，经压缩后发送的数据就不能用在计算机中。于是，为了使计算机能使用压缩的数据，用于扩展压缩数据的电路就加到计算机中或者压缩数据必须用软件扩展。前一种情况使得成本增加，而后一种情况就使得数据不能按实时处理。

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种通过经由IEEE 1394串行总线发送非压缩的数字数据而使数字VCR和计算机互相兼容的数字接口装置。

为完成本发明的上述目的，提供一种经由IEEE 1394串行总线发送/接收数字数据的数字接口装置，该数字接口装置包括：

发送定时控制器，用于根据外部提供的方式信号产生从具有各自不同频率的第一和第二时钟中选择其中之一的时钟选择信号，并使用外部提供的帧信号来产生定时信号；发送存储器，在其上根据从发送定时控制器供给的各定时信号与由时钟选择信号指定的时钟同步地记录待发送的数据，且从该发送存储器与第三时钟同步地输出已记录数据；控制装置，用于产生第三时钟、把附加信息加到从发送存储器输出的数据以便然后经IEEE 1394串行总线发送、接收经IEEE 1394串行总线发送的数据，以及根据加到接收数据中的信息恢复帧信号；接收定时控制器，用于根据外部提供的方式信号产生选择第一和第二时钟之一的时钟选择信号，并通过使用由控制装置恢复的帧信号而产生各定时信号；以及接收存储器，在其上根据从接收定时控制器供给的各定时信号与由控制装置提供的第三时钟同步地记录从控制装置输出的数据，且从该接收存储器与由接收定时控制器产生的时钟选择信号所指定的时钟同步地输出已记录的数据。

参考附图说明本发明的最佳实施例，其中：

图1表示使用传统的数字接口电路的在数字图像设备之间的连接状态；

图2表示传统的数字接口电路的详细电路图；

图3表示使用根据本发明的实施例的数字接口电路的在数字图像设备和计算机之间的连接状态；和

图4表示根据本发明的数字接口电路的详细电路图；

参考附图3和4说明本发明的最佳实施例。

图3表示经过根据本发明的最佳实施例所述的数字接口电路在数字图像装置3和计算机4之间的连接状态。数字图像装置3包括了图1的传统的数字图像装置1和2中的所有部件。数字图像装置3还包括用于在源数据处理器32和通道数据处理器33之间传送的压缩数据MODEO、经过摄像机31或输入端39输入的非压缩数据MODE1，以及从源数据处理器32输出的非压缩数据MODE2，这三种数据中选择其一的、并把选择结果传送到数字接口电路37的开关SW。

开关SW的连接状态由连接和使用数字图像装置3和计算机4的用户来指定。例如，当数字图像设备3是数字便携摄录机时，它就能用作计算机4的图像输入单元。在这种情况下，开关SW的活动触头连接到根据用户的决定的数据MODE1的固定触头，由此把由摄像机31拾取的图像信号或经输入端39输入的图像信号传送到数字接口电路37。当数字图像装置3是数字VCR时，计算机4能用作图像输出单元。在这种情况下，开关SW的活动触头连接到根据用户决定的数据MODE2的固定触头，由此把从源数据处理器32输出的数据传送到数字接口电路37。在上述两情况下，由摄像机31拾取的图像信号、经过输入端39输入的图像信号和从源数据处理器32输出的信号用采样频率13.5MHz进行数据采样，这些信号是具有采样的CCIR 601格式的非压缩数据。参考图4将说明非压缩数据的发送操作。

在具有图4结构的数字接口电路37中的输入/输出控制器201接收作为发送数据的非压缩数据，发送定时控制器202接收与发送数据、发送系统时钟T_SYS CLK和具有13.5MHz频率的时钟同步的帧信号。发送定时控制器202根据外部供给的方式信号产生用于选择13.5MHz的时钟的时钟选择信号，并把产生的时钟选择信号供到发送FIFO存储器203。此外，发送定时控制器202用接收的帧信号产生写定时信号。根据写定时信号，从输入/输出控制器201输出的发送数据与13.5MHz时钟同步地存储在发送FIFO存储器203中。存储在发送FIFO存储器203中的非压缩数据的总量大于压缩数据的总量。这样，发送FIFO存储器203具有大于图2中所示的发送FIFO存储器103的总容量。当从发送定时控制器202加来读定时信号时，存储在发送FIFO存储器203中的发送数据与从控制器204提供的时钟CLK同步地读出。同时，发送定时控制器202把帧信号提供到控制器204。控制器204把循环冗余码和标头加到从发送FIFO存储器203读出的数据，并把结果输出到数据发送/接收部分205。数据发送/接收部分205经过IEEE 1394串行总线发送从控制器204输出的发送数据。根据IEEE 1394推荐书，压缩数据以100 Mbit/sec的速率经过IEEE 1394串行总线发送。然而，为发送具有比较大的数据量的非压缩数据，发送速率必须快于压缩数据的速率。因此，根据CCIR 601格式，非压缩数据可在大约200 Mbit/sec的速率上经过发送通道发送。

如上所述，如果从数字图像设备3发送非压缩数据，那么，在计算机4中具有图4中所示结构的数字接口电路47接收从在数字图像设备3中的数字接口电路37发送的数据。在数字接口电路中的数据发送/接收部分205接收发送的数据并把接收的数据输出到控制器204。控制器204从数据发送/接收部分205输出的接收分离出在发送数据期间所加的附加信息、恢复帧信号、并把恢复的帧信号加到接收定时控制器206。根据从接收定时控制器206来的写定时信号，从已经被控制器204从中分离出附加信息的接收数据与从控制器204供给的时钟CLK同步地存入接收FIFO存储器207中。存入接收FIFO存储器207中的数据在接收定时控制器206的控制下，与13.5MHz的时钟同步地读出，用于根据方式信号产生时钟选择信号。PLL48根据帧信号产生系统时钟或13.5MHz时钟，并把结果供到数字接口电路47。

经过数字接口电路47接收的数据加到在计算机4中的数字彩色变换器43。数字彩色变换器43把接收的数据变换成在计算机中能使用的彩色信号R、G和B。DMA控制器42根据数字接口电路47供给的帧信号产生同步信号。DMA控制器42把同步信号供到数字彩色变换器43并把具有CCIR601格式的接收数据与彩色信号同步。DMA控制器42产生用于把从数字彩色变换器43输出的彩色信号值记录在视频RAM44中的地址值，并把结果供给到视频RAM44。从数字彩色变换器43输出的彩色信号记录在视频RAM44中的由在DMA控制器42中产生的地址值指定的位置上。记录在视频RAM44中的信号经过图形卡45在监视器46上显示。

同时，当图3中所示的开关SW的活动触头连接到数据MODEO的固定触头时，数据接口电路37发送压缩数据。在这种情况下，发送系统时钟被选择作为用于记录发送FIFO存储器203中的发送数据的时钟，同时接收系统时钟被选择作为用于从接收FIFO存储器207读出接收数据的时钟。

计算机4捕获从数字图像设备3发送的数据的几个帧，并把捕获的结果作为文件存储。

能够使用在计算机中的视频RAM和图形卡的包括在计算机中的数字接口电路、数字彩色变换器、和DMA控制器以扩充卡形式具体实现，以待加到扩充槽上。

在上述的实施例中，发送到计算机的数据是用CCIR 601格式采样的数据。然而，可以把非压缩数据发送到计算机。在此情况下，如果在计算机中的数字彩色变换器把接收的数据变换成CCIR 601格式的彩色信号，就在该数字彩色变换器输入处提供用于把接收的信号变换成CCIR 601格式的彩色信号的电路。

如上所述，根据本发明的具有非压缩数字数据的发送功能的数字接口装置能允许在数字VCR或数字便携摄录机和计算机之间的数字接口。

尽管在此仅具体说明了本发明的某一实施例，本发明可以作出许多不离开本发明的精神和范围的改进，这是显而易见的。