專利名稱：一種數(shù)字視頻信號切換電路及切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻信號的處理方法，更具體的說，涉及一種數(shù)字視頻信號 切換電路及切換方法。
背景技術(shù)：
隨著廣播電視的數(shù)字化進程逐步加深，數(shù)字視頻信號有了越來越多的應(yīng)用，與之 相關(guān)的產(chǎn)品也越來越多，對產(chǎn)品的要求也越來越高。因此，關(guān)于數(shù)字視頻信號的處理、實現(xiàn) 就成為了產(chǎn)品研發(fā)的重點問題?，F(xiàn)階段數(shù)字視頻信號處理的產(chǎn)品很多樣，其中涉及到信號切換的有很多種，例如 數(shù)字視頻信號矩陣、切換器、特技處理模塊、播出控制設(shè)備以及一些信號監(jiān)看設(shè)備等。這些 產(chǎn)品在設(shè)計時都會遇到一個問題就是如何使切換的信號無抖動、無閃爍。常規(guī)的處理電路 包括SDI信號的均衡處理、切換模塊、MCU控制器和驅(qū)動模塊，處理方式是為設(shè)備提供一個 外參考信號，以此信號為參考，確保數(shù)字視頻信號是在切換點實現(xiàn)切換，即根據(jù)RP-168的 規(guī)定，在切換行SAV后的565 835個脈沖內(nèi)實現(xiàn)切換。但是這存在一個問題，就是設(shè)備的 輸入信號并不是都同步的，也不一定和外參考信號是同步的，所以即使以外參考信號為基 準在切換點切換，那只是在外參考信號的切換點，并不是具體要切換的信號的切換點，因此 這種處理方式并不能保證信號切換時不出現(xiàn)抖動、閃爍的現(xiàn)象。還有一種處理方式就是在 切換設(shè)備的前端另加一個信號同步設(shè)備，將所有的輸入信號及外參考信號進行同步，這樣 可以完全實現(xiàn)切換無抖動、無閃爍的現(xiàn)象。但這種方式不是最佳的解決辦法，它增加了成 本，加大了施工、布線的難度，操作更復(fù)雜了。由此可見，如果按照常規(guī)的方式進行數(shù)字視頻信號的切換處理，不是不能保證信 號切換的完整、無抖動、無閃爍，就是會增加用戶的成本、加大施工難度和操作復(fù)雜性。從 而人們提出了一個概念，數(shù)字視頻信號的凈切換，即實現(xiàn)數(shù)字視頻信號的無抖動、無閃爍切 換，保證切換信號的完整性。而怎樣實現(xiàn)數(shù)字視頻信號的凈切換則成為數(shù)字視頻信號研發(fā) 中的關(guān)鍵性問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種既可以保證信號切換完整、 無抖動、無閃爍，又不會增加成本、加大施工難度和操作復(fù)雜性的一種數(shù)字視頻信號切換電 路及切換方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種數(shù)字視頻信號切換電路，包括外參考信號處理模塊、同步處理及切換模塊、 SDI解串信號模塊A、SDI解串信號模塊B、INPUTl存儲器、INPUT2存儲器、MCU控制器、SDI 信號串并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊，所述的同步處理及切換模塊與外參考信號處理模塊、SDI解串信 號模塊A、SDI解串信號模塊B、INPUTl存儲器、INPUT2存儲器、MCU控制器、SDI信號串并轉(zhuǎn) 換及驅(qū)動模塊集成在一塊電路板上，所述的外參考信號處理模塊的輸入端接外參考信號、
4輸出端接同步處理及切換模塊，所述的SDI解串信號模塊A的輸入端接第一路數(shù)字視頻信 號、輸出端接同步處理及切換模塊，所述的SDI解串信號模塊B的輸入端接第二路數(shù)字視頻 信號、輸出端接同步處理及切換模塊，所述的MCU控制器與同步處理及切換模塊連接，所述 的INPUTl存儲器、INPUT2存儲器分別與同步處理及切換模塊雙向連接，所述的SDI信號串 并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊輸入端與同步處理及切換模塊連接、輸出端與驅(qū)動電路連接。本發(fā)明所述的同步處理及切換模塊包括同步處理模塊和切換模塊，采用FPGA處 理芯片。一種數(shù)字視頻信號切換方法，包括以下步驟A、數(shù)字視頻信號的同步Al、外參考信號處理模塊對外參考信號進行解析，提取出所需的行、場信號及時鐘 信號傳送到同步處理及切換模塊；SDI解串信號模塊A將輸入的第一路數(shù)字視頻信號解串 后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊；SDI解串信號模塊B將輸入的第二路數(shù)字 視頻信號解串后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊；A2、同步處理及切換模塊將解串后的數(shù)字視頻信號按照各信號解串的時鐘將其數(shù) 據(jù)分別寫到INPUTl存儲器、INPUT2存儲器中，然后根據(jù)外參考信號處理模塊提取出的行/ 場信號對存儲器中的數(shù)據(jù)按照外參考信號提取出的時鐘信號CLK進行讀?。籅、數(shù)字視頻信號凈切換Bi、同步處理及切換模塊根據(jù)MCU控制器所發(fā)送的指令來進行相應(yīng)的切換處理或 者是進行相應(yīng)的特技切換處理；B2、將切換后的信號輸出到SDI串并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊進行串并轉(zhuǎn)換，然后輸出到 驅(qū)動電路。本發(fā)明所述的數(shù)字視頻信號的同步分為兩種，一種是幀同步，一種是行同步，可以 根據(jù)具體的需求進行選擇。本發(fā)明所述的數(shù)字視頻信號的同步可以是所切換信號與外參考信號的同步，也可 以是兩個切換信號之間的同步。本發(fā)明所述的數(shù)字視頻信號的凈切換根據(jù)RP-168的規(guī)定，在切換行SAV后的 565 835個脈沖內(nèi)實現(xiàn)切換或者直接根據(jù)同步后信號的切換點進行切換。本發(fā)明所述的特技切換處理是可選擇步驟，包括劃像、淡入淡出、淡入快出、快入 淡出、漸變過渡、快切等，其中速度可以選擇ls、2s、4s。本發(fā)明所述的同步處理及切換模塊對輸入信號進行解嵌和再加嵌的音頻的特效 處理，包括左拷貝右，右拷貝左，左右互換、左右相加、左右相加除二、左右靜音，左右平衡調(diào) 節(jié)，左右音量調(diào)節(jié)，左右響度調(diào)節(jié)。同時可對切換時的聲音進行淡入淡出、淡入快出、快入淡 出、漸變過渡、快切的處理，其中速度可以選擇1 s、2s、4s。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、由于本發(fā)明同步處理及切換模塊根據(jù)產(chǎn)品所需的同步類型以H/V/F信號為基 準，根據(jù)外參考信號處理模塊提取出的行/場信號對存儲器中的數(shù)據(jù)按照外參考信號的時 鐘信號CLK進行讀取，這樣在同步處理及切換模塊中存儲的從各個信號存儲器中讀取回來 的信號就是完全同步的；該模塊再根據(jù)控制器MCU發(fā)送的命令對信號進行切換操作，保證 了信號切換完整、無抖動、無閃爍。
5
2、本發(fā)明所需的各個模塊都是常用的數(shù)字視頻信號處理芯片，成本較低，而且設(shè) 計簡練，便于集成到系統(tǒng)中去實現(xiàn)在此基礎(chǔ)上的數(shù)字視頻信號的后續(xù)處理工作，同時也降 低了后續(xù)處理的復(fù)雜程度，縮短了研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。因此，本發(fā)明既可以獨自成為 一個數(shù)字視頻處理產(chǎn)品，也可以集成為一個系統(tǒng)中的處理模塊，作為系統(tǒng)的備選模塊，在實 際應(yīng)用中非常便利。


本發(fā)明共有附圖3張，其中圖1是數(shù)字視頻信號切換電路的功能示意圖。圖2是數(shù)字視頻信號切換方法的算法框圖。圖3是625行系統(tǒng)的切換點位置示意圖。圖中1、外參考信號處理模塊，2、同步處理及切換模塊，3、SDI解串信號模塊A，4、 SDI解串信號模塊B，5、INPUTl存儲器，6、INPUT2存儲器，7、MCU控制器，8、SDI信號串并轉(zhuǎn) 換及驅(qū)動模塊，9、切換點。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1所示，一種數(shù)字視頻信號切換電路，包括外參考信號處理模塊1、SDI解串信 號模塊A3、SDI解串信號模塊B4、INPUTl存儲器5、INPUT2存儲器6、MCU控制器7、SDI信 號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊8，還包括同步處理及切換模塊2，所述的同步處理及切換模塊2與外參 考信號處理模塊1、SDI解串信號模塊A3、SDI解串信號模塊B4、INPUT1存儲器5、INPUT2存 儲器6、MCU控制器7、SDI信號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊8集成在一塊電路板上，所述的外參考信號 處理模塊1的輸入端接外參考信號、輸出端接同步處理及切換模塊2，所述的SDI解串信號 模塊A3的輸入端接第一路數(shù)字視頻信號、輸出端接同步處理及切換模塊2，所述的SDI解串 信號模塊B4的輸入端接第二路數(shù)字視頻信號、輸出端接同步處理及切換模塊2，所述的MCU 控制器7與同步處理及切換模塊2連接，所述的INPUTl存儲器5、INPUT2存儲器6分別與 同步處理及切換模塊2雙向連接，所述的SDI信號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊8輸入端與同步處理及 切換模塊2連接、輸出端與驅(qū)動電路連接。所述的同步處理及切換模塊2包括同步處理模 塊和切換模塊，采用FPGA處理芯片。如圖2-3所示，一種數(shù)字視頻信號切換方法，包括以下步驟A、數(shù)字視頻信號的同步Al、外參考信號處理模塊1對外參考信號進行解析，提取出所需的行、場信號及時 鐘信號傳送到同步處理及切換模塊2 ；SDI解串信號模塊A3將輸入的第一路數(shù)字視頻信號 解串后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊2 ;SDI解串信號模塊B4將輸入的第二 路數(shù)字視頻信號解串后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊2 ；A2、同步處理及切換模塊2將解串后的數(shù)字視頻信號按照各信號解串的時鐘將其 數(shù)據(jù)分別寫到INPUTl存儲器5、INPUT2存儲器6中，然后根據(jù)外參考信號處理模塊1提取 出的行/場信號對存儲器中的數(shù)據(jù)按照外參考信號提取出的時鐘信號CLK進行讀取；B、數(shù)字視頻信號凈切換
6
B 1、同步處理及切換模塊2根據(jù)MCU控制器7所發(fā)送的指令來進行相應(yīng)的切換處 理或者是進行相應(yīng)的特技切換處理；B2、將切換后的信號輸出到SDI串并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊進行串并轉(zhuǎn)換，然后輸出到 驅(qū)動電路。本發(fā)明所述的數(shù)字視頻信號的同步分為兩種，一種是幀同步，一種是行同步，可以 根據(jù)具體的需求進行選擇。所述的數(shù)字視頻信號的同步可以是所切換信號與外參考信號的 同步，也可以是兩個切換信號之間的同步。所述的數(shù)字視頻信號的凈切換根據(jù)RP-168的規(guī) 定，在切換行SAV后的565 835個脈沖內(nèi)實現(xiàn)切換或者直接根據(jù)同步后信號的切換點9 進行切換。所述的特技切換處理是可選擇步驟，包括劃像、淡入淡出、淡入快出、快入淡出、 漸變過渡、快切等，其中速度可以選擇ls、2s、4s。所述的同步處理及切換模塊2對輸入信號 進行解嵌和再加嵌的音頻的特效處理，包括左拷貝右，右拷貝左，左右互換、左右相加、左右 相加除二、左右靜音，左右平衡調(diào)節(jié)，左右音量調(diào)節(jié)，左右響度調(diào)節(jié)。同時可對切換時的聲音 進行淡入淡出、淡入快出、快入淡出、漸變過渡、快切的處理，其中速度可以選擇ls、2s、4s。在圖1所示的實現(xiàn)凈切換的功能框圖中，外參考信號處理模塊1可以使用常用的 提取行、場信號及時鐘信號的視頻處理芯片，如LMH1981、LMH1982等，數(shù)字視頻解串模塊使 用GS9090芯片，串并轉(zhuǎn)換模塊使用GS9092芯片、驅(qū)動模塊使用LMH0002、LMH0302等芯片， 存儲芯片使用DS26000芯片。同步處理及切換模塊2可以采用多種方式來實現(xiàn)，可以用FPGA 實現(xiàn)，也可以通過各種相應(yīng)的處理芯片進行設(shè)計。圖2-3所示的同步處理及切換模塊2的工作過程如下外參考信號Ref經(jīng)過處理 后將解析出的H、V、F和時鐘CLK信號給同步處理及切換模塊2。同步處理及切換模塊2接收 從數(shù)字視頻解串芯片來的視頻信號的數(shù)據(jù)及時鐘，并且以各自信號的時鐘存儲到相應(yīng)的存 儲芯片中；同步處理及切換模塊2根據(jù)產(chǎn)品所需的同步類型以H/V/F信號為基準按照CLK 信號的時序從存儲器中讀取各個信號的數(shù)據(jù)DATA，以此完成信號的同步工作；同步處理及 切換模塊2根據(jù)MCU控制器7發(fā)送的命令對信號進行切換操作，這些命令有可能存在需要 特技處理或是別的視頻處理指令。需要注意的是，為了實現(xiàn)數(shù)字信號的凈切換，必須在信號 同步之后在切換點9進行切換。這需要同步處理及切換模塊2根據(jù)Ref提取的信息找到同 步后信號的切換點9進行精確的切換。這就完成了數(shù)字視頻信號基于同步的凈切換。由此可見，同步之后的數(shù)字視頻信號在精確的切換點位置進行切換，這樣就可以 確保切換信號無抖動、無閃爍，保證信號的完整性，極大的改善了本級設(shè)備輸出的數(shù)字視頻 信號的質(zhì)量，并且為實現(xiàn)了凈切換之后的數(shù)字視頻信號的后續(xù)處理提供了極大的便利。這 必然會降低后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)的復(fù)雜度和難度系數(shù)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種數(shù)字視頻信號切換電路，包括MCU控制器(7)，其特征在于還包括外參考信號處理模塊(1)、同步處理及切換模塊(2)、SDI解串信號模塊A(3)、SDI解串信號模塊B(4)、INPUT1存儲器(5)、INPUT2存儲器(6)、SDI信號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊(8)，所述的同步處理及切換模塊(2)與外參考信號處理模塊(1)、SDI解串信號模塊A(3)、SDI解串信號模塊B(4)、INPUT1存儲器(5)、INPUT2存儲器(6)、MCU控制器(7)、SDI信號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊(8)集成在一塊電路板上，所述的外參考信號處理模塊(1)的輸入端接外參考信號、輸出端接同步處理及切換模塊(2)，所述的SDI解串信號模塊A(3)的輸入端接第一路數(shù)字視頻信號、輸出端接同步處理及切換模塊(2)，所述的SDI解串信號模塊B(4)的輸入端接第二路數(shù)字視頻信號、輸出端接同步處理及切換模塊(2)，所述的MCU控制器(7)與同步處理及切換模塊(2)連接，所述的INPUT1存儲器(5)、INPUT2存儲器(6)分別與同步處理及切換模塊(2)雙向連接，所述的SDI信號轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊(8)輸入端與同步處理及切換模塊(2)連接、輸出端與驅(qū)動電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字視頻信號切換電路，其特征在于所述的同步處理 及切換模塊(2)包括同步處理模塊和切換模塊，采用FPGA處理芯片。
3.一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于包括以下步驟A、數(shù)字視頻信號的同步Al、外參考信號處理模塊(1)對外參考信號進行解析，提取出所需的行、場信號及時鐘 信號傳送到同步處理及切換模塊⑵；SDI解串信號模塊A(3)將輸入的第一路數(shù)字視頻信 號解串后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊(2) ；SDI解串信號模塊B (4)將輸入 的第二路數(shù)字視頻信號解串后與時鐘信號一起傳送到同步處理及切換模塊(2)；A2、同步處理及切換模塊(2)將解串后的數(shù)字視頻信號按照各信號解串的時鐘將其數(shù) 據(jù)分別寫到INPUTl存儲器(5)、INPUT2存儲器(6)中，然后根據(jù)外參考信號處理模塊(1) 提取出的行/場信號對存儲器中的數(shù)據(jù)按照外參考信號提取出的時鐘信號CLK進行讀??；B、數(shù)字視頻信號凈切換Bi、同步處理及切換模塊(2)根據(jù)MCU控制器(7)所發(fā)送的指令來進行相應(yīng)的切換處 理或者是進行相應(yīng)的特技切換處理；B2、將切換后的信號輸出到SDI串并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊進行串并轉(zhuǎn)換，然后輸出到驅(qū)動 電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于所述的數(shù)字視頻 信號的同步分為兩種，一種是幀同步，一種是行同步，可以根據(jù)具體的需求進行選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于所述的數(shù)字視頻 信號的同步可以是所切換信號與外參考信號的同步，也可以是兩個切換信號之間的同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于所述的數(shù)字視頻 信號的凈切換根據(jù)RP-168的規(guī)定，在切換行SAV后的565 835個脈沖內(nèi)實現(xiàn)切換或者直 接根據(jù)同步后信號的切換點(9)進行切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于所述的特技切換 處理是可選擇步驟，包括劃像、淡入淡出、淡入快出、快入淡出、漸變過渡、快切等，其中速度 可以選擇ls、2s、4s。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字視頻信號切換方法，其特征在于所述的同步處理及切換模塊(2)對輸入信號進行解嵌和再加嵌的音頻的特效處理，包括左拷貝右，右拷貝 左,左右互換、左右相加、左右相加除二、左右靜音，左右平衡調(diào)節(jié)，左右音量調(diào)節(jié)，左右響度 調(diào)節(jié)；同時可對切換時的聲音進行淡入淡出、淡入快出、快入淡出、漸變過渡、快切的處理， 其中速度可以選擇ls、2s、4s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字視頻信號切換電路及切換方法，所述的電路包括外參考信號處理模塊、同步處理及切換模塊、SDI解串信號模塊A、SDI解串信號模塊B、INPUT1存儲器、INPUT2存儲器、MCU控制器、SDI信號串并轉(zhuǎn)換及驅(qū)動模塊，并集成在一塊電路板上。所述的方法包括數(shù)字視頻信號的同步和數(shù)字視頻信號凈切換。本發(fā)明的同步處理及切換模塊根據(jù)產(chǎn)品所需的同步類型以H/V/F信號為基準，根據(jù)外參考信號處理模塊提取出的行/場信號對存儲器中的數(shù)據(jù)按照外參考信號的時鐘信號CLK進行讀取，這樣讀取回來的信號就是完全同步的；該模塊再根據(jù)控制器MCU發(fā)送的命令對信號進行切換操作，保證了信號切換完整、無抖動、無閃爍。
文檔編號H04N5/268GK101924884SQ20101021067
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月26日
發(fā)明者程鵬, 趙云云 申請人:大連捷成實業(yè)發(fā)展有限公司