專利名稱：音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種音頻信號的調(diào)制、疊加并與視頻信 號同步進行傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在大多數(shù)的攝像機以及電視系統(tǒng)中，模擬視頻或者模擬音 頻均為分離傳 輸，比如 S 端子 AV 輸出，CVBS (Composite Video Broadcast Signal 或 Composite Video Blanking and Sync，復(fù)合視頻廣播信號或復(fù)合視頻消隱和同步，下稱CVBS信號。)信號等 均為分離輸出?，F(xiàn)有技術(shù)中有模擬音頻信號的采集、處理、傳輸?shù)扰c模擬視頻信號的采集、 處理等過程都是獨立進行。在主流的音視頻產(chǎn)品中，采用將采集的視頻信號和音頻信號作 為獨立通道分別傳輸至一塊視音頻編解碼芯片進行AD轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法， 按照ITO656等數(shù)字信號標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給CPU處理。該種音頻信號的采集、處理 和傳輸獨立進行，分別需要獨立的音頻、視頻通道，占用了額外的傳輸通道，也需要增加額 外的音頻處理電路，造成浪費?，F(xiàn)有技術(shù)中也有采用調(diào)制解調(diào)的原理，將采集的已濾波等處 理的音頻信號調(diào)制在某一頻率的載波信號上，然后再疊加至CVBS的同步信號上，通過延時 電路實現(xiàn)與視頻信號同步后，再進行傳輸。采用該方案實現(xiàn)，對目前模擬監(jiān)視器等需要內(nèi)部 增加音頻解調(diào)與分離等電路；音頻調(diào)制信號對同步信號等會造成干擾，對CVBS信號造成影 響；CVBS信號中，會增加音頻載波同步信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能真正實現(xiàn)音視頻復(fù)合且同步輸出的音 視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒?，包括步驟S101，將音頻信號進行低通濾波處理；S102，選擇特定頻率的正弦載波；S103，對經(jīng)所述步驟SlOl處理的音頻信號和步驟S102中選擇的載波信號進行調(diào) 制；S104,將經(jīng)步驟S103調(diào)制后的音頻信號與CCD視頻輸出的復(fù)合同步信號進行疊加 后再分離；S105，將分離的復(fù)合同步信號與音頻信號再疊加，經(jīng)過視頻放大緩沖得到音視頻 復(fù)合信號，再將復(fù)合的音視頻信號進行分離。步驟S102中的所述正弦載波可經(jīng)由振蕩器產(chǎn)生或通過正弦振蕩電路來產(chǎn)生。可在步驟S103的音頻信號調(diào)制后，步驟S104的音頻信號疊加至復(fù)合同步信號之 前增加一可控延遲步驟，控制音視頻的同步傳輸。本發(fā)明還包括一種音視頻信號同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括低通濾波器、信號調(diào) 制器、信號疊加裝置及一視頻放大緩沖器，最初獲取的音頻信號經(jīng)低通濾波器低通濾波處理后與一正弦載波信號在信號調(diào)制器中進行調(diào)制，調(diào)制后的信號與一 CCD視頻輸出信號中 的復(fù)合同步信號在信號疊加裝置中進行疊加，疊加后的信號經(jīng)視頻放大緩沖器放大緩沖， 經(jīng)過視頻放大緩沖得到音視頻復(fù)合信號，復(fù)合的音視頻信號再進行分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果可以真正實現(xiàn)音視頻復(fù)合輸出、能較 好地實現(xiàn)視頻信號與音頻信號的同步。


圖1是本發(fā)明實施例方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實施例同步信號分離電路圖。
具體實施例方式本發(fā)明采用調(diào)制解調(diào)的原理，將采集的已濾波等處理的音頻信號調(diào)制在某一特 定頻率的載波信號上，然后再疊加至CVBS信號(Composite VideoBroadcast Signal或 Composite Video Blanking and Sync，復(fù)合視頻廣播信號或復(fù)合視頻消隱和同步，下稱 CVBS信號。)的同步信號上，通過延時電路實現(xiàn)與視頻信號同步后，再進行傳輸。該方法不 需增加額外的音頻處理電路，不占用額外的傳輸通道，容易實現(xiàn)音視頻的同步。如圖1所示為本發(fā)明實施例一種音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D，流程步驟 如下S101，將音頻信號進行濾波處理。通過低通濾波器，去除掉音頻信號中不符合要求的高頻信號，得到濾波后的音頻 信號。S102，選擇特定頻率的正弦載波。根據(jù)頻譜交錯原理，當(dāng)音頻調(diào)制信號與CVBS信號中的復(fù)合同步信號疊加后，頻譜 圖上顯示音頻調(diào)制信號與復(fù)合同步信號能分離，無互相疊加與重合部分，此時的載波頻率 的大小為最佳選擇，設(shè)此時的載波頻率為w，載波可以為振蕩器產(chǎn)生的一個正弦波，則載波 的大小為sin(wt)。用此載波進行音頻信號的調(diào)制，可使同步信號不失真，不影響到視頻信 號，避免串?dāng)_的現(xiàn)象發(fā)生。該載波可以為振蕩器產(chǎn)生的一個正弦波，也可以通過正弦振蕩電 路來產(chǎn)生。S103，進行音頻信號調(diào)制。音頻信號的頻率范圍大致為10hz-20khz，根據(jù)調(diào)制解調(diào)原理，設(shè)音頻信號為 f(t)，載波的大小為sin (wt)，其中w為所述特定的載波頻率，則調(diào)制音頻信號的表達(dá)式可 以記為f(t)*sin(wt)(1)在視音頻接收機中，增加音頻同步檢波器，根據(jù)同步檢波器的特點，對與解調(diào)副載 波(1)有90度相位差的已調(diào)信號分量無檢波輸出；而只對于解調(diào)副載波(1)同相的已調(diào)信 號分量有檢波輸出，輸出的信號正比于這一分量所反映的調(diào)制信號，于是檢波后的音頻信 號表達(dá)式可以記為f(t)*sin(wt)*sin(wt)(2)
對于上述的載波信號在視音頻接收機中經(jīng)過同步檢波器，將音頻信號和復(fù)合同步 信號分離出來；然后經(jīng)過一低通濾波器濾波，濾波的目的是將音頻信號和載波信號分離，得 到原始的那個音頻信號。至于幅度上衰減，完全可以通過電路增益進行補償。S104，將調(diào)制后的音頻信號(2)疊加至C⑶視頻輸出的復(fù)合同步信號上，并與其 它信號一起組成完整的 CVBS (Composite Video Broadcast Signal 或 Composite Video Blanking and Sync，復(fù)合視頻廣播信號或復(fù)合視頻消隱和同步)信號，再對該復(fù)合同步信 號進行分離。將在上述步驟S103調(diào)制后的音頻信號疊加至CCD視頻輸出的復(fù)合同步信號，該復(fù) 合同步信號與其他信號(如亮度信號、色度信號等)一起組成完整的CVBS信號。 其中，同步信號的作用是為了收、發(fā)同步的需要，在發(fā)送端每當(dāng)掃描完一行加入一 個同步脈沖，每當(dāng)掃描完一場加入場同步脈沖，分別在行場逆程期間傳送，因此只是在CVBS 信號傳輸中起到輔助的作用。為保證更好的同步效果，可在音頻信號調(diào)制后，疊加至同步信號之前增加適當(dāng)?shù)?可控延遲電路，控制音視頻的同步。在外部電路中采用同步分離電路對CVBS信號中的復(fù)合同步信號進行分離，本發(fā) 明復(fù)合同步信號分離電路如圖3所示。S105，將分離的復(fù)合同步信號與經(jīng)過耦合的音頻信號，通過疊加原理，即可將音頻 信號鉗位在復(fù)合同步信號上，再經(jīng)過必要的視頻放大緩沖器可以得到音視頻復(fù)合信號，再 將復(fù)合的音視頻信號進行分離。本發(fā)明實施例采用調(diào)制解調(diào)的原理，將采集的已濾波等處理的音頻信號調(diào)制在某 一特定頻率的載波信號上，然后再疊加至CVBS的同步信號上，通過延時電路實現(xiàn)與視頻信 號同步后，再進行傳輸。該方法不需增加額外的音頻處理電路，不占用額外的傳輸通道，容 易實現(xiàn)音視頻的同步。如圖2所示為本發(fā)明實施例一種音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ǖ南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括低通濾波器、信號調(diào)制器、信號疊加裝置及一視頻放大緩沖器。該系統(tǒng) 包括最初的音頻信號輸入、正弦載波輸入信號及CCD視頻輸出信號，CCD視頻輸出信號包括 復(fù)合同步信號，與其他信號如色度信號、亮度信號等一起形成CVBS信號。首先，音頻信號輸入至低通濾波器，低通濾波器用于將輸入的音頻信號通過低通 濾波處理，去掉音頻信號中不符合要求的高頻信號，得到濾波后的音頻信號。再輸入載波信號，該載波信號與經(jīng)過低通濾波的音頻信號經(jīng)信號調(diào)制器進行調(diào) 制。該載波信號為正弦載波信號，可以為振蕩器產(chǎn)生的一個正弦波，或者通過正弦振蕩電路 產(chǎn)生。根據(jù)頻譜交錯原理，當(dāng)音頻調(diào)制信號與同步信號疊加后，頻譜圖上顯示音頻調(diào)制信號 與同步信號能分離、無互相疊加與重合部分，此時的載波頻率的大小為最佳選擇，設(shè)此時的 載波頻率為《，則載波的大小為Sin(Wt)。用此載波進行音頻信號的調(diào)制，可使同步信號不 失真，不影響到視頻信號，避免串?dāng)_的現(xiàn)象發(fā)生。信號調(diào)制器用于將低通濾波后的音頻信號和載波信號進行調(diào)制，得到調(diào)制后的音 頻信號。該信號調(diào)制器采用的調(diào)制方式是正交平衡調(diào)幅調(diào)制方式。音頻信號的頻率范圍大致為10hz-20khz，根據(jù)調(diào)制解調(diào)原理，設(shè)音頻信號為 f(t)，載波的大小為Sin(Wt)，其中w為所述特定的載波頻率，則調(diào)制音頻信號的表達(dá)式可以記為f(t)*sin(wt)(1)在視音頻接收機中，增加音頻同步檢波器，根據(jù)同步檢波器的特點，對與解調(diào)副載 波(1)有90度相位差的已調(diào)信號分量無檢波輸出；而只對于解調(diào)副載波(1)同相的已調(diào)信 號分量有檢波輸出，輸出的信號正比于這一分量所反映的調(diào)制信號，于是此次輸出的音頻 信號表達(dá)式可以記為f(t)*sin (wt) *sin (wt)(2) 對于上述的載波信號在視音頻接收機中經(jīng)過同步檢波器，將音頻信號和復(fù)合同步 信號分離出來；然后經(jīng)過一低通濾波器濾波，濾波的目的是將音頻信號和載波信號分離，得 到原始的那個音頻信號。至于幅度上衰減，完全可以通過電路增益進行補償。調(diào)制后的音頻信號疊加至CCD輸出信號的復(fù)合同步信號上，與其他信號一起組成 完整的CVBS信號，可以在疊加至CVBS的同步信號之前增加適當(dāng)?shù)目煽匮舆t電路，以更好地 保證音視頻的同步問題。復(fù)合同步信號的作用是為了收、發(fā)同步的需要，在發(fā)送端每當(dāng)掃描 完一行加入一個同步脈沖，每當(dāng)掃描完一場加入場同步脈沖，分別在行場逆程期間傳送，因 此只是在CVBS信號傳輸中起到輔助的作用。再通過一同步分離電路(詳后述，請參見圖3) 對CVBS信號中的同步信號進行分離。將分離的復(fù)合同步信號通過一信號疊加裝置與經(jīng)過耦合的音頻信號進行疊加，即 可將音頻信號嵌位在復(fù)合同步信號上。該信號疊加裝置為一可實現(xiàn)信號疊加功能的電路裝 置。該復(fù)合同步信號再通過一視頻放大緩沖器，對視頻信號進行放大，從而得到符合需求的 音視頻符合信號，然后可再將音視頻信號進行分離。圖3為本發(fā)明的同步信號分離電路，包括晶體管V、電容Cl及電阻R1、電阻RC。 該電路的工作原理為晶體管V的基極為0偏置，在無信號時，晶體管V截止，集電極電位 為-E。當(dāng)同步信號到來時，晶體管V飽和導(dǎo)通，集電極電位上升到晶體管V的飽和管壓降 Uces，在晶體管V導(dǎo)通期間，電容器C經(jīng)信號源內(nèi)阻Rl和晶體管V的發(fā)射結(jié)正向電阻迅速 充電到同步信號的峰值電平，電容器C的右側(cè)電位接近0V。同步信號過去后，電容器C經(jīng) 高阻值R2緩慢的放電。在行正程期間，電容C上的電壓變化很小，并構(gòu)成晶體管V的反向 偏置，使其截止。于是，在晶體管V的基極，全電視信號中的同步信號電平已接近OV的固定 值。而由晶體管V的集電極輸出電平由-E到Uces的正極性復(fù)合同步脈沖。本發(fā)明實施例采用調(diào)制解調(diào)的原理，將采集的已濾波等處理的音頻信號調(diào)制在某 一特定頻率的載波信號上，然后再疊加至CVBS的同步信號上，通過延時電路實現(xiàn)與視頻信 號同步后，再進行傳輸。該方法不需增加額外的音頻處理電路，不占用額外的傳輸通道，容 易實現(xiàn)音視頻的同步。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括步驟S101，將音頻信號進行低通濾波處理；S102，選擇特定頻率的正弦載波；S103，對經(jīng)所述步驟S101處理的音頻信號和步驟S102中選擇的載波信號進行調(diào)制；S104，將經(jīng)步驟S103調(diào)制后的音頻信號與CCD視頻輸出的復(fù)合同步信號進行疊加后再分離；S105，將分離的復(fù)合同步信號與音頻信號再疊加，經(jīng)過視頻放大緩沖得到音視頻復(fù)合信號，再將復(fù)合的音視頻信號進行分離。
2.如權(quán)利要求1所述的音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，步驟S102中的所述 正弦載波可經(jīng)由振蕩器產(chǎn)生或通過正弦振蕩電路來產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1或2所述的音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，可在步驟S103 的音頻信號調(diào)制后，步驟S104的音頻信號疊加至復(fù)合同步信號之前增加一可控延遲步驟， 控制音視頻的同步傳輸。
4.一種音視頻信號同步傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括低通濾波器、信號調(diào)制 器、信號疊加裝置及一視頻放大緩沖器，最初獲取的音頻信號經(jīng)低通濾波器低通濾波處理 后與一正弦載波信號在信號調(diào)制器中進行調(diào)制，調(diào)制后的信號與一 CCD視頻輸出信號中的 復(fù)合同步信號在信號疊加裝置中進行疊加，疊加后的信號經(jīng)視頻放大緩沖器放大緩沖，經(jīng) 過視頻放大緩沖得到音視頻復(fù)合信號，復(fù)合的音視頻信號再進行分離。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能真正實現(xiàn)音視頻復(fù)合且同步輸出的音視頻信號同步傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。該系統(tǒng)包括低通濾波器、信號調(diào)制器、信號疊加裝置及一視頻放大緩沖器，該方法最初獲取的音頻信號經(jīng)低通濾波器低通濾波處理后與一正弦載波信號在信號調(diào)制器中進行調(diào)制，調(diào)制后的信號與一CCD視頻輸出信號中的復(fù)合同步信號在信號疊加裝置中進行疊加，疊加后的信號經(jīng)視頻放大緩沖器放大緩沖，經(jīng)過視頻放大緩沖得到音視頻復(fù)合信號，復(fù)合的音視頻信號再進行分離。本發(fā)明可以真正實現(xiàn)音視頻復(fù)合輸出、能較好地實現(xiàn)視頻信號與音頻信號的同步。
文檔編號H04N9/78GK101873505SQ201010183978
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者姚鈐文 申請人:深圳市同洲電子股份有限公司