Genlock同步鎖相系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Genlock同步鎖相系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]幀同步是一種使顯示像素的掃描與同步源實(shí)現(xiàn)同步的過程，幀同步相能夠借助硬件使每個(gè)顯示屏上的幀實(shí)現(xiàn)同步，同時(shí)還能在多個(gè)顯示屏上刷新畫面，如果應(yīng)用在多臺(tái)顯示器上顯示，幀同步系統(tǒng)有助于保持畫面的連貫性。
[0003]Genlock同步鎖相是一種幀同步技術(shù)，通常用于視頻后期處理、非線性編輯(NLE)和演播室。該技術(shù)可以使工作站圖形系統(tǒng)的輸出信號(hào)與外部生成的(GEN)信號(hào)進(jìn)行同步(LOCK)，從而確保演播室中的所有設(shè)備(攝像機(jī)、錄像機(jī)、動(dòng)畫或字幕機(jī)等等)之間的有效協(xié)作。可以使一套或多套系統(tǒng)與同一同步源實(shí)現(xiàn)同步，能夠使視頻的刷新和外部視頻源保持一致，當(dāng)提供了一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)后，系統(tǒng)就會(huì)把它的顯示刷新率和這個(gè)信號(hào)進(jìn)行鎖定。例如，現(xiàn)有的部分電視墻畫面的同步化中就應(yīng)用了 Genlock同步技術(shù)，使得所有畫面的閃爍跳動(dòng)都一致。
[0004]但是，在數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域中，常規(guī)廣電系統(tǒng)各前端設(shè)備信號(hào)輸出同步時(shí)需要針對(duì)Genlock同步信號(hào)采用專用的同步器，其價(jià)格高昂，且其能夠接入的設(shè)備數(shù)目非常有限，系統(tǒng)的運(yùn)行能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種，用于Genlock同步鎖相技術(shù)方案，使得可接入的視頻設(shè)備數(shù)量不受限制，提高系統(tǒng)的運(yùn)行能力和降低系統(tǒng)成本。
[0006]為解決以上技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種Genlock同步鎖相系統(tǒng)，包括:
[0007]同步分離器，用于接入外部Genlock信號(hào)，并對(duì)所述Genlock信號(hào)進(jìn)行解析，分離出多相位輸入同步信號(hào);所述多相位輸入同步信號(hào)包括水平相位同步信號(hào)、垂直相位信號(hào)和場(chǎng)相位同步信號(hào)；
[0008]時(shí)序發(fā)生器，用于在所述多相位輸入同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生用于同步鎖相的視頻像素時(shí)鐘和時(shí)序信號(hào)；
[0009]可編程數(shù)字邏輯電路，用于接入和緩存視頻數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息，并根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與所述Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，確定是否同步鎖定Genlock信號(hào)。
[0010]在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，所述可編程數(shù)字邏輯電路包括:視頻輸入FIFO單元、視頻緩存器、Genlock延遲計(jì)算器和視頻輸出FIFO單元；
[0011]所述視頻輸入FIFO單元，用于接入視頻數(shù)據(jù)，將所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘隔離，產(chǎn)生視頻輸入時(shí)鐘，并且提取出所述視頻數(shù)據(jù)的起始視頻幀、像素點(diǎn)數(shù)量和行數(shù)量，以視頻幀為單位將所述視頻數(shù)據(jù)寫入所述視頻緩存器；
[0012]所述視頻緩存器為多端口存儲(chǔ)器，用于將所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；
[0013]所述Genlock延遲計(jì)算器，用于實(shí)現(xiàn)所述Genlock信號(hào)的輸入與所述視頻數(shù)據(jù)的輸出的同步，并將與所述視頻數(shù)據(jù)的輸出同步的Genlock信號(hào)進(jìn)行鎖定，產(chǎn)生輸出緩存延遲信號(hào)；
[0014]所述視頻輸出FIFO單元，用于根據(jù)所述Genlock延遲計(jì)算器產(chǎn)生的輸出緩存延遲信號(hào)，調(diào)整視頻數(shù)據(jù)的輸出延時(shí)。
[0015]進(jìn)一步地，所述Genlock延遲計(jì)算器，還用于在Genlock信號(hào)鎖定失敗時(shí)產(chǎn)生緩存重啟信號(hào);所述視頻緩存器為多端口存儲(chǔ)器，還用于根據(jù)所述緩存重啟信號(hào)，重新讀出所述視頻數(shù)據(jù)至所述視頻輸出FIFO單元。
[0016]優(yōu)選地，所述視頻緩存器包括:DDR存儲(chǔ)器、多端口存儲(chǔ)控制器和存儲(chǔ)讀寫邏輯單元；
[0017]所述DDR存儲(chǔ)器，用于根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的幀大小對(duì)緩存空間進(jìn)行劃分和存儲(chǔ)；
[0018]所述多端口存儲(chǔ)控制器，用于根據(jù)輸入的視頻數(shù)據(jù)，以及所述視頻輸入FIFO單元提取出的起始視頻幀、像素點(diǎn)數(shù)量和行數(shù)量，控制所述視頻數(shù)據(jù)在所述DDR存儲(chǔ)器上的寫入地址；
[0019]所述多端口存儲(chǔ)控制器，還用于根據(jù)所述Genlock延遲計(jì)算器產(chǎn)生的緩存重啟信號(hào)，控制所述DDR存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀出地址；
[0020]所述存儲(chǔ)讀寫邏輯單元，用于基于所述視頻輸入時(shí)鐘，將所述視頻數(shù)據(jù)寫入所述DDR存儲(chǔ)器中的與所述寫入地址相對(duì)應(yīng)的緩存空間上，和/或者，基于所述視頻像素時(shí)鐘，將所述DDR存儲(chǔ)器中的與所述讀出地址相對(duì)應(yīng)的緩存空間上的數(shù)據(jù)讀出。
[0021]優(yōu)選地，所述Genlock延遲計(jì)算器中包括:有限狀態(tài)機(jī)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控Genlock信號(hào)在與所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行同步鎖相過程中的各個(gè)狀態(tài)，根據(jù)同步鎖相過程中產(chǎn)生的多個(gè)信號(hào)控制各個(gè)狀態(tài)之間的跳轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述Genlock信號(hào)進(jìn)行同步鎖定或者重新啟動(dòng)同步鎖相過程。
[0022]進(jìn)一步地，所述同步分離器，還用于自動(dòng)檢測(cè)輸入視頻參考信號(hào)格式，并在輸入視頻參考信號(hào)發(fā)生切換時(shí)，自動(dòng)重新鎖定分離輸出的多相位輸入同步信號(hào)。
[0023]再進(jìn)一步地，所述時(shí)序發(fā)生器，還用于根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與所述Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，基于視頻像素時(shí)鐘并通過軟件進(jìn)行配置，修正所述時(shí)序信號(hào)相對(duì)于所述多相位輸入同步信號(hào)的偏移。
[0024]另一方面，本發(fā)明還提供了一種Genlock同步鎖相方法，包括:
[0025]接入外部Genlock信號(hào)，并對(duì)所述Genlock信號(hào)進(jìn)行解析，分離出多相位輸入同步信號(hào);所述多相位輸入同步信號(hào)包括水平相位同步信號(hào)、垂直相位信號(hào)和場(chǎng)相位同步信號(hào)；
[0026]在所述多相位輸入同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生用于同步鎖相的視頻像素時(shí)鐘和時(shí)序信號(hào)；
[0027]接入和緩存視頻數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息，并根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與所述Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，確定是否同步鎖定Genlock信號(hào)。
[0028]進(jìn)一步地，所述接入和緩存視頻數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息，并根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與所述Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，確定是否同步鎖定Genlock信號(hào)，包括:
[0029]接入視頻數(shù)據(jù)，將所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘隔離，產(chǎn)生視頻輸入時(shí)鐘，并且提取出所述視頻數(shù)據(jù)的起始視頻幀、像素點(diǎn)數(shù)量和行數(shù)量，以視頻幀為單位寫入所述視頻數(shù)據(jù)；
[0030]將所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；
[0031]實(shí)現(xiàn)所述Genlock信號(hào)的輸入與所述視頻數(shù)據(jù)的輸出的同步，并將與所述視頻數(shù)據(jù)的輸出同步的Genlock信號(hào)進(jìn)行鎖定，產(chǎn)生輸出緩存延遲信號(hào)；
[0032]根據(jù)所述Genlock延遲計(jì)算器產(chǎn)生的輸出緩存延遲信號(hào)，調(diào)整視頻數(shù)據(jù)的輸出延時(shí)。
[0033]優(yōu)選地，所述Genlock同步鎖相方法還包括:根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與所述Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，基于視頻像素時(shí)鐘并通過軟件進(jìn)行配置，修正所述時(shí)序信號(hào)相對(duì)于所述多相位輸入同步信號(hào)的偏移。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供的Genlock同步鎖相技術(shù)方案，通過對(duì)外部Genlock信號(hào)的解析和分離，獲得多相位輸入同步信號(hào)，以產(chǎn)生用于同步鎖相的視頻像素時(shí)鐘和時(shí)序信號(hào);利用可編程數(shù)字邏輯電路的便捷性，計(jì)算出視頻數(shù)據(jù)中的同步信息，并根據(jù)視頻數(shù)據(jù)中的同步信息與Genlock信號(hào)的同步信息之間的傳輸延遲時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整時(shí)序信號(hào)的偏移，以同步鎖定Genlock信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在數(shù)字電視視頻處理領(lǐng)域中多個(gè)系統(tǒng)之間信號(hào)同步，無需采用價(jià)格高昂的專用同步器，使得接入的視頻設(shè)備數(shù)目不受限制，大大降低系統(tǒng)成本和提高系統(tǒng)的運(yùn)行能力。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明提供的Genlock同步鎖相系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0036]圖2是本發(fā)明提供的視頻緩存器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3是本發(fā)明提供的有限狀態(tài)機(jī)的一種工作流程圖。
[0038]圖4是本發(fā)明提供的Genlock同步鎖相方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟流程圖。
[0039]圖5是本發(fā)明提供的根據(jù)同步信息鎖定Genlock信號(hào)的一個(gè)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。