多攝像機(jī)同步系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在很多應(yīng)用中，在兩個(gè)方向上，與低速數(shù)據(jù)的傳輸基本同時(shí)地，從源(例如，一個(gè)攝像機(jī))向宿(例如，接收機(jī))傳輸高速數(shù)據(jù)。例如，在視頻應(yīng)用中，從視頻源(例如，攝像機(jī))向視頻宿(例如，顯示器)傳輸視頻數(shù)據(jù)(例如，相對(duì)高速的數(shù)據(jù))?？梢栽谝曨l源和視頻宿之間，在兩個(gè)方向上，與視頻數(shù)據(jù)的傳輸同時(shí)地傳輸控制數(shù)據(jù)(例如，相對(duì)低速的數(shù)據(jù))。例如，從視頻源到視頻宿的控制數(shù)據(jù)，可以指示如何顯示該視頻數(shù)據(jù)。同時(shí)，例如，從視頻宿到視頻源的控制數(shù)據(jù)，可以指示視角、曝光、攝像機(jī)的焦點(diǎn)或者視頻設(shè)備的狀態(tài)。通常，經(jīng)由物理電纜來發(fā)送該高速數(shù)據(jù)和低速數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本文描述了用于對(duì)與多個(gè)攝像機(jī)(例如，至少兩個(gè)準(zhǔn)同步操作的攝像機(jī))進(jìn)行通信的接收機(jī)，進(jìn)行至少基本準(zhǔn)同步地操作的多攝像機(jī)同步系統(tǒng)。在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，該系統(tǒng)包括多個(gè)攝像機(jī)。每一個(gè)攝像機(jī)被配置為生成用于經(jīng)由通信鏈路來傳輸?shù)男盘?hào)，來自每一個(gè)攝像機(jī)的信號(hào)包括在前向信道中編碼的數(shù)據(jù)分組。此外，該系統(tǒng)還包括通過通信鏈路，通信地耦合到所述多個(gè)攝像機(jī)的接收機(jī)。該接收機(jī)被配置為基于數(shù)據(jù)分組生成同步數(shù)據(jù)。此外，接收機(jī)還被配置為:對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以將同步數(shù)據(jù)編碼到反向信道中，使得該信號(hào)同時(shí)包括前向信道數(shù)據(jù)和反向信道數(shù)據(jù)。
[0003]該概括部分用于以簡(jiǎn)化形式來選擇介紹在下面的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的概念。該概括部分并不是旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的關(guān)鍵特征或者本質(zhì)特征，也不是旨在用作為幫助確定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【附圖說明】
[0004]參照附圖來描述【具體實(shí)施方式】。在說明書和附圖中的不同實(shí)例中使用相同的附圖標(biāo)記，指示類似的或者相同的項(xiàng)目。
[0005]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式，示出用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的框圖。
[0006]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的另一種示例性實(shí)施方式，示出用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的框圖。
[0007]圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一種示例性實(shí)施方式，示出用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的框圖。
[0008]圖2C和圖2D是根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式，示出用于同步數(shù)據(jù)鏈路的示例性波形圖。
[0009]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式，用于傳輸數(shù)據(jù)的方法圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]
[0011]一些類似機(jī)動(dòng)車中的環(huán)視的應(yīng)用，需要四(4)到六(6)個(gè)或者更多攝像機(jī)的同步，從而可以在無需過多內(nèi)存情況下，對(duì)各個(gè)視頻流進(jìn)行組合和處理。攝像機(jī)可以物理地處于單獨(dú)的位置，而系統(tǒng)可能需要進(jìn)行準(zhǔn)同步地操作。用于攜帶視頻和控制(同步)數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的變化、攝像機(jī)和接收機(jī)的變化、以及各個(gè)相機(jī)本地時(shí)鐘頻率中的偏差，都對(duì)于接收機(jī)一側(cè)的動(dòng)態(tài)歪斜具有貢獻(xiàn)，這需要處理器(例如，微控制器)和軟件進(jìn)行處理和補(bǔ)償。由于軟件開銷所造成的延遲進(jìn)一步增大了要被補(bǔ)償?shù)淖钚⊥嵝?，其?dǎo)致需要較大的存儲(chǔ)器來進(jìn)行視頻緩沖。如果攝像機(jī)不是同步的，則來自每一個(gè)攝像機(jī)的起始幀可能具有幾乎一個(gè)幀的差距，這可能需要一個(gè)完全幀的存儲(chǔ)器來進(jìn)行去歪斜，以實(shí)現(xiàn)同步。
[0012]因此，描述了用于對(duì)與多個(gè)準(zhǔn)同步操作的攝像機(jī)進(jìn)行通信的接收機(jī)，至少進(jìn)行基本準(zhǔn)同步地操作的系統(tǒng)。在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，該系統(tǒng)包括多個(gè)攝像機(jī)。每一個(gè)攝像機(jī)被配置為生成用于通過通信鏈路來傳輸?shù)男盘?hào)，該信號(hào)包括在前向信道中編碼的數(shù)據(jù)分組以及控制數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)還包括:通過該通信鏈路，通信地耦合到所述多個(gè)攝像機(jī)的接收機(jī)。所述接收機(jī)被配置為基于這些數(shù)據(jù)分組中的至少一個(gè)來生成同步數(shù)據(jù)。此外，所述接收機(jī)還被配置為對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以對(duì)反向信道中的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，使得所述信號(hào)同時(shí)地包括所述前向信道數(shù)據(jù)和所述反向信道數(shù)據(jù)。
[0013]如本文所更詳細(xì)描述的，該系統(tǒng)是可擴(kuò)展的。因此，在一些實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)接收機(jī)可以連接在一起。在這些實(shí)現(xiàn)中，這些接收機(jī)中的一個(gè)可以以第一操作模式(例如，主模式)進(jìn)行操作，而其它接收機(jī)則以第二操作模式(例如，從模式)進(jìn)行操作。在這一配置中，以第一操作模式進(jìn)行操作的接收機(jī)確定并生成同步數(shù)據(jù)，其中將該同步數(shù)據(jù)發(fā)送到處于第二操作模式的接收機(jī)。
[0014]該系統(tǒng)可以通過同步數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)較低的歪斜同步。該同步數(shù)據(jù)可以包括幀同步脈沖數(shù)據(jù)或者幀起始同步數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn):一個(gè)或多個(gè)固定的歪斜組件可以在接收機(jī)之內(nèi)被抵消和補(bǔ)償。
[0015]示例實(shí)施方式
[0016]圖1根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式，示出了用于傳輸數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)100的框圖?？傊到y(tǒng)100采用一種用于提供全雙工單端串行數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。特別地，該數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)意味著:在反向信道中傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)(例如，控制數(shù)據(jù))的同時(shí)，在前向信道中發(fā)送高速數(shù)據(jù)(例如，視頻數(shù)據(jù))和低速數(shù)據(jù)(例如，音頻和/或控制數(shù)據(jù))。另夕卜，可以在諸如單個(gè)同軸電纜、印刷電路板(PCB)跡線等等之類的廉價(jià)物理介質(zhì)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的全雙工傳輸。
[0017]如圖1中所示，系統(tǒng)100包括接收機(jī)102和通信地耦合到接收機(jī)102的攝像機(jī)104 (例如，攝像機(jī)104(1)到104(4))。為了便于說明目的，僅僅示出了四個(gè)(4)攝像機(jī)。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)系統(tǒng)100的配置，系統(tǒng)100可以使用更多或者更少的攝像機(jī)。在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，接收機(jī)102包括集成電路芯片設(shè)備。攝像機(jī)104(1)到104(4)中的每一個(gè)通過各自的全雙工串行數(shù)據(jù)鏈路106，通信地耦合到接收機(jī)102。在特定的實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)鏈路106可以是全雙工單端串行數(shù)據(jù)鏈路。在另一個(gè)特定實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)鏈路106可以是全雙工差分串行數(shù)據(jù)鏈路。在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，可以將攝像機(jī)104(1)到104(4)部署在車輛中的不同位置。例如，攝像機(jī)104可以被配置為從車輛的各種視角來捕捉視頻數(shù)據(jù)。攝像機(jī)104(1)到104(4)中的每一個(gè)，可以生成通過各個(gè)數(shù)據(jù)鏈路106來提供給接收機(jī)102的高速數(shù)據(jù)(例如，并行的高速數(shù)據(jù)、CS1-2數(shù)據(jù)等等)。此外，攝像機(jī)104還被配置為生成并行的、前向低速數(shù)據(jù)。在一種實(shí)現(xiàn)中，該前向低速數(shù)據(jù)可以包括與該高速數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的控制數(shù)據(jù)。如本申請(qǐng)所進(jìn)一步詳細(xì)描述的，攝像機(jī)104被配置為通過集成的通信接口(例如，集成的串行器)來接收反向信道低速數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，該反向信道低速數(shù)據(jù)包括同步數(shù)據(jù)，其中攝像機(jī)104使用該同步數(shù)據(jù)來發(fā)送視頻數(shù)據(jù)，使得該視頻數(shù)據(jù)至少與從其它攝像機(jī)104發(fā)送的相應(yīng)視頻數(shù)據(jù)基本同步。接收機(jī)102被配置為確定(例如，測(cè)量)各個(gè)攝像機(jī)104的視頻數(shù)據(jù)之間的時(shí)間偏移。例如，接收機(jī)102可以通過測(cè)量彼此之間相應(yīng)的VSYNCH信號(hào)，來確定時(shí)間偏移值。基于該時(shí)間偏移值，接收機(jī)102向攝像機(jī)104發(fā)送同步信號(hào)，使得該攝像機(jī)104基于該時(shí)間偏移值來發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。如本申請(qǐng)所使用的，數(shù)據(jù)分組的幀持續(xù)時(shí)間可以指:接收機(jī)102接收該數(shù)據(jù)分組要花費(fèi)多少的時(shí)鐘周期。
[0018]術(shù)語“高速數(shù)據(jù)”意味著:與“低速數(shù)據(jù)”相比，按照更高的速率(例如，更高的頻率)進(jìn)行發(fā)送。例如，高速數(shù)據(jù)可以是視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和/或前向控制數(shù)據(jù)(例如，同步數(shù)據(jù))。相比而言，低速數(shù)據(jù)可以是控制數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解的是，“高速數(shù)據(jù)”并不需要限制于視頻，其也可以涵蓋其它類型的數(shù)據(jù)。類似地，“低速數(shù)據(jù)”并不需要限制于控制數(shù)據(jù)，其也可以涵蓋其它類型的數(shù)據(jù)。
[0019]在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，全雙工串行數(shù)據(jù)鏈路106包括單一通信鏈路。例如，單一通信鏈路可以是單個(gè)同軸電纜、單個(gè)PCB跡線、單線等等。在一種或多種實(shí)現(xiàn)中，全雙工串行數(shù)據(jù)鏈