一种基于SPI通讯的视频信号传输方法、设备和存储介质与流程

本发明涉及视频信号传输，具体涉及一种基于spi通讯的视频信号传输方法、设备和存储介质。

背景技术：

1、目前存在主流的几种视频信号传输接口，包括hdmi、lvds、mipi等，其中大部分接口具有完整、复杂的协议规则来保证大带宽视频信号的无损传输，但编解码过程复杂，面积、功耗都较大，对硬件要求较高，不适用于只需要传输小分辨率视频画面的小型携带性设备。

2、spi (serial peripheral interface，串行外设接口)不需要依靠复杂的协议内容和电路结构，通过非常简单的硬件和软件配置，就能够实现灵活的数据传输，同时保持较高的数据传输速率，其缺点在于由于没有应答信号，可能会产生从机断开连接后主机无法发送数据的问题。

3、为了增加数据传送的稳定性，适应小分辨率画面的传输需求，需要一种低功耗、协议规则简单、画面稳定的传输方式。

技术实现思路

1、技术目的：针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于spi通讯的视频信号传输方法、设备和存储介质，能够通过数据缓存区域作为主机与从机的中间传输介质，即使在主机无法发送最新图像数据的情况下，从机仍然可以显示当前帧缓存中存储的图像，实现以一种互连方式简单、协议规则简单、传输画面稳定的视频信号传输的技术方案。

2、技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于spi通讯的视频信号传输方法，具体包括以下步骤：

4、s1、主机基于spi通讯发送传输使能信号打开数据传输使能，向从机发送两种控制字和图像数据；

5、s2、从机根据两种控制字确定图像数据的解码模式和图像数据写入数据缓存区域中的位置；

6、s3、从机根据步骤s2中确定的图像数据的解码模式和图像数据写入数据缓存区域中的位置，将图像数据写入数据缓存区域；

7、s4、从机生成时序信号，将在数据缓存区域中的图像数据转化为视频信号。

8、优选地，所述两种控制字包括水平子像素序列（horizontal sub-pixelsequence，hss）和控制字与词频统计和基数（word count and base，wcb）控制字，所述hss控制字用于确定图像数据的解码模式，从而与当前显示屏的像素排列模式对应；所述wcb控制字用于确定图像数据写入数据缓存区域中的位置。

9、优选地，所述解码模式包括单色模式和彩色模式，所述单色模式下图像数据包含单个色彩的灰度信息，每一个灰度值映射至一个像素，所述彩色模式下的图像数据包含三个色彩的灰度信息，每三个灰度值映射至一个像素。

10、优选地，所述wcb控制字对确定图像数据写入数据缓存区域的位置的处理方式有两种，包括指定下一个图像数据所对应像素的行列地址，图像数据自该行列地址连续缓存，或指定下一个图像数据相对于上一次图像数据的缓存地址，从上一次图像数据缓存地址的上一行或下一行写入或者从上一次图像数据缓存结束的位置开始写入。

11、优选地，所述时序信号包括能够根据分辨率周期性生成的行同步信号或帧同步信号以及图像数据，根据显示分辨率和解码模式，每输出一行所述数据缓存区域中的图像数据，产生一次行同步信号，每输出一帧所述数据缓存区域中的图像数据，产生一次帧同步信号。

12、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任一所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法。

13、本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上任一所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法。

14、有益效果：本发明的所提供的一种具有如下有益效果：

15、本发明的主机和从机之间依靠spi通讯协议作为一个同步的数据总线，并通过两种控制字控制图像数据在主机和从机之间的传输，互联方式和协议规则简单，两种控制字分别控制图像数据的解码模式和在数据缓存区域的写入位置，使得视频信号传输画面稳定。

16、本发明两种控制字仅通过一根si0线传输，而数据通过si0~si3共4根数据线传输，从而可以与图像数据进行区分；当传输使能有效后的第1~8个sclk传输hss控制字，第9~16个sclk传输wcb控制字，在图像数据传输开始之前先事先约定好特定8位图像数据输入后的控制字功能，然后再开始传输图像数据，若对应时间内未收到与事先约定的形式相对应的控制字，则传输方式仍遵循上一次有效控制字，且两种控制字在信号传输使能期间有效，上一控制字在下一同类控制字输入后失效，图像数据的传输方法遵循最新的控制字指示，且存储介质在通电期间可以保持存储数据，信号传输使能中断后仅影响传输的数据，已缓存的图像数据不会丢失，根据下一个wcb控制字可以选择是否从中断处继续传输，该方式能够使得图像数据传输更加稳定，减少传输时发生传输错误。

17、本发明的解码模式包括单色模式和彩色模式，时序信号包括能够根据分辨率周期性生成的行同步信号或帧同步信号以及图像数据，在图像数据传输时，能够根据图像数据的类型选择合适的数据传输使能模式、解码模式和时序信号，解码过程简单、功耗小，使得图像数据传输更加准确稳定。

技术特征：

1.一种基于spi通讯的视频信号传输方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法，其特征在于，所述两种控制字包括hss控制字与wcb控制字，所述hss控制字用于确定图像数据的解码模式，所述wcb控制字用于确定图像数据写入数据缓存区域中的位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法，其特征在于，所述解码模式包括单色模式和彩色模式，所述单色模式下图像数据包含单个色彩的灰度信息，每一个灰度值映射至一个像素，所述彩色模式下的图像数据包含三个色彩的灰度信息，每三个灰度值映射至一个像素。

4.根据权利要求2所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法，其特征在于，所述wcb控制字对确定图像数据写入数据缓存区域的位置的处理方式有两种，包括指定下一个图像数据所对应像素的行列地址，图像数据自该行列地址连续缓存，或指定下一个图像数据相对于上一次图像数据的缓存地址，从上一次图像数据缓存地址的上一行或下一行写入或者从上一次图像数据缓存结束的位置开始写入。

5.根据权利要求1所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法，其特征在于，所述时序信号包括能够根据分辨率周期性生成的行同步信号或帧同步信号以及图像数据，根据显示分辨率和解码模式，每输出一行所述数据缓存区域中的图像数据，产生一次行同步信号，每输出一帧所述数据缓存区域中的图像数据，产生一次帧同步信号。

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1-5任一所述的一种基于spi通讯的视频信号传输方法。

技术总结
本发明公开了一种基于SPI通讯的视频信号传输方法、设备和存储介质，所述传输方法包括步骤：主机基于SPI通讯发送传输使能信号打开数据传输使能，向从机发送两种控制字和图像数据；从机根据两种控制字确定图像数据的解码模式和图像数据写入数据缓存区域中的位置；从机根据确定的图像数据的解码模式和图像数据写入数据缓存区域中的位置，将图像数据写入数据缓存区域；从机生成时序信号，将在数据缓存区域中的图像数据转化为视频信号，本发明的主机和从机之间依靠SPI通讯协议作为一个同步的数据总线，互联方式和协议规则简单，两种控制字分别控制图像数据的解码模式和在数据缓存区域的写入位置，使得视频信号传输画面稳定。

技术研发人员：裘天慧,徐亭亭,秦昌兵,张白雪,杨建兵
受保护的技术使用者：南京国兆光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11