[发明专利]动态切换多路输入/输出接口系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及多路输入/输出接口系统与方法，特别地，涉及能够对多路输入/输出进行动态切换的动态切换多路输入/输出接口系统与方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，作为信息载体的数据流的数据结构日益复杂，数据的处理和存储规模也日益提高，因此对系统的输入/输出接口的速度、切换能力、并行处理能力等提出了很高的要求。

传统的单路输入/单路输出接口只能接收一路输入数据，并按照数据原有的顺序输出一路数据，对于目前很多复杂的应用场合来说，这种接口的性能已经远远不能满足应用的需要。因此，提出了能够并行接收多路输入或提供多路输出的多路/输入输出接口。

现有的多路输入/输出接口普遍采用静态切换技术，即按照既定的顺序静态地切换多个输入路径或多个输出路径上的数据，从而实现分时复用的效果。然而对于目前很多应用场景，这种静态切换的多路输入/输出接口存在很多缺陷。

例如，作为当前视频编解码领域的前沿技术，视频数据分割的应用日益广泛。视频数据分割技术的原理是以宏块作为基本处理单元，对每个宏块的语法元素按照其重要性进行分类打包(分割)，并采用不同的容错和信道保护等级，以提高视频码流的容错性，改善波动网络环境下的视频质量。经过视频数据分割技术处理之后的视频数据流的结构特点是，将各个宏块中最重要的语法元素对应的数据放置于数据流前端，然后按重要性下降的顺序依次放置各个宏块的其他语法元素对应的数据，也就是说，该数据流已经不再按照各个宏块在原图像中的几何位置来自然地排列数据。在对这样的视频数据进行解码时，无法再按找宏块的几何位置对每个宏块进行解码并依次显示每个宏块的图像，而是需要对每一类语法元素的数据进行解码，经过对各类数据的多遍(multi-path)处理后，再合成所有的解码结果才能够得到整张图像，这就对视频解码系统和运算能力和存储能力提出了很高的要求，因此需要巨大的硬件资源来完成数据的运算和保存。并且在处理不同的数据分割时，系统需要由固件或软件开辟系统资源以保存和切换数据码流的上下文信息，而如果利用传统的静态多路输入/输出接口来接收或发送经过视频数据分割的数据流，则无法改变数据流的原有结构，因此无法解决上述问题。

再例如对于片上系统(SOC)来说，其各个模块可能同时需要各种外部指令和数据，如果采用传统的静态切换多路输入/输出接口，则无法根据各个模块的当前需要，动态地，灵活地从多路输入数据中为每个模块切换其当前所需的数据或命令。如果为每个模块单独分配输入/输出接口，则会造成巨大的硬件开销。

因此，如何提供一种能够适应于复杂的数据应用动态切换的多路输出/输出接口，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出了一种动态切换多路输入/输出接口方法和系统，该方法和系统能够根据切换指令动态地对多路输入数据进行切换，或动态地将输入数据切换至多路输出，使该接口系统与其外部的数据处理系统的需求相适应，以高速度、高并行度、动态灵活地按指令需求提供数据。

根据本发明的一方面，提出了一种动态切换多路输入接口系统，该系统包括：

多个输入路径，每个输入路径包括：

输入缓冲器，该输入缓冲器接收并缓冲输入数据，并将与该输入缓冲器相对应的状态数据保存至状态寄存器；

状态寄存器，保存所述状态数据；

切换控制器，接收当前切换指令，并将所述多个输入路径中的由该当前切换指令指定的输入缓冲器的输出切换至切换控制器的数据输出端，并将所述多个输入路径中的由该当前切换指令指定的状态寄存器的输出切换至切换控制器的状态输出端。

优选地，所述多个输入路径中的每一个具有与之唯一对应的路径ID，用于识别该输入路径以及该输入路径中的输入缓冲器和状态寄存器；以及所述当前切换指令包含当前需要切换的输入路径的当前路径ID，通过该当前路径ID来指定被切换的输入缓冲器和状态寄存器。

优选地，所述系统还包括路径ID存储器，该路径ID存储器用于保存前一次切换指令中的前次路径ID，以及当前切换指令中的当前路径ID。

优选地，所述切换控制器将该当前路径ID对应的输入缓冲器的输出切换至数据输出端，再将所述状态输出端的状态数据保存至前次路径ID对应的状态寄存器中，然后将当前路径ID对应的状态寄存器的输出切换至所述状态输出端。

根据本发明的另一方面，提出了一种动态切换多路输入接口方法，该方法包括：

1)在多个输入路径的每一个中，通过输入缓冲器接收并缓冲输入数据；

2)将与该输入缓冲器相对应的状态数据保存至相应的状态寄存器；