專利名稱：一種無縫切換各輸入視頻圖像的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子工程視頻圖像處理技術(shù)，特別是一種無縫切換各輸入視頻圖 像的裝置，屬于視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，通常的視頻處理器(或切換器)可以把不同類型或格式的視頻圖像經(jīng)實(shí)時(shí) 圖像處理后變成DVI或者其它視頻信號(hào)以固定的格式進(jìn)行輸出，通常該視頻輸出被接到 IXD、DLP顯示器或投影機(jī)，或LED顯示屏上顯示。現(xiàn)有技術(shù)中，通常的視頻處理器在通道切 換的時(shí)候使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存刷新技術(shù)，所以輸出圖像一般會(huì)出現(xiàn)短暫的黑屏或者其它不穩(wěn)定現(xiàn) 象，從而影響顯示效果。而目前，也有較專業(yè)的視頻處理器(或切換器)能實(shí)現(xiàn)特定輸入視 頻間的無縫或淡入淡出的切換，但需預(yù)先設(shè)定參與無縫或淡入淡出切換的輸入視頻源，使 得操作使用很受局限。也有視頻處理器(或切換器)能實(shí)現(xiàn)任意兩輸入視頻間的無縫或 淡入淡出的切換，但其要求各輸入視頻為外同步模式，或僅支持少有的2-3種視頻種類，如 CVBS視頻、VGA等。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述視頻處理器(或切換器)的不足，本實(shí)用新型提出一種無縫切換各輸入 視頻圖像的裝置，其不僅能夠支持多路不同種類和格式的視頻輸入，而且能夠?qū)崿F(xiàn)任意2 路輸入視頻源之間的無縫或淡入淡出切換效果。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種無縫切換各輸入視頻圖像的 裝置，裝置包括機(jī)箱和設(shè)置在機(jī)箱的處理電路，所述的處理電路包括視頻選擇模塊、視頻 處理模塊、同步輸出模塊、系統(tǒng)控制模塊及電源模塊，所述的視頻處理模塊設(shè)有兩個(gè)，分別 是視頻處理模塊A和視頻處理模塊B，視頻信號(hào)輸入視頻選擇模塊，由視頻選擇模塊進(jìn)行選 擇或分配后，分別輸出給視頻處理模塊A和視頻處理模塊B ；同步輸出模塊包括主同步輸出 模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊，視頻處理模塊A分別輸出視頻信號(hào)給主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同 步輸出模塊，視頻處理模塊B分別輸出視頻信號(hào)給主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊， 系統(tǒng)控制模塊控制其他模塊工作，電源模塊給系統(tǒng)中的各個(gè)模塊供電。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的視頻選擇模塊包括CVBS選擇部分、VGA選擇部分、HDMI選擇部分和SDI選 擇部分，所述的CVBS選擇部分和VGA選擇部分采用N入二出的視頻矩陣，CVBS選擇部分 和VGA選擇部分的輸出端分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的HDMI選擇部分的數(shù)據(jù)采用 HDMI DeMux分成兩路，分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的HDMI選擇部分的SCL和SDA 采用繼電器或者雙向電子開關(guān)分成兩路，分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的SDI選擇 部分采用SDI分配芯片將一路信號(hào)分配成二路信號(hào)，分別輸出至兩路視頻處理模塊。所述的視頻處理模塊，支持不同種類多種格式的視頻輸入；所述視頻處理模塊對(duì) 輸入信號(hào)進(jìn)行處理后，輸出兩路內(nèi)容相同的TTL視頻信號(hào)或者其它類型的視頻信號(hào)。[0008]所述的系統(tǒng)控制模塊采用一個(gè)或多個(gè)相互連接的MCU，系統(tǒng)控制模塊可整合在任 何一個(gè)其它模塊中，也可獨(dú)立控制。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)視頻切 換時(shí)的無縫切換，顯示效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)任意兩個(gè)不同通道畫面之間平滑地切換，以及淡 入淡出的功能。下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。圖2為本實(shí)用新型的視頻通道切換示意圖切換前狀態(tài)。圖3為本實(shí)用新型的視頻通道切換示意圖預(yù)監(jiān)切換。圖4為本實(shí)用新型的視頻通道切換示意圖主切換。圖5為本實(shí)用新型的視頻通道切換示意圖切換后狀態(tài)。圖6為本實(shí)用新型的視頻選擇模塊CVBS框圖。圖7為本實(shí)用新型的視頻選擇模塊VGA框圖。圖8為本實(shí)用新型的視頻選擇模塊HDMI 1/HDMI 2框圖。圖9為本實(shí)用新型的視頻選擇模塊SDI框圖。圖10為本實(shí)用新型的視頻處理模塊硬件架構(gòu)圖。圖11為本實(shí)用新型同步輸出模塊硬件架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或 近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型主要包括機(jī)箱和設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的處理電路，請(qǐng)參看附圖1，處理電路包 括視頻選擇模塊、視頻處理模塊、同步輸出模塊、系統(tǒng)控制模塊及電源模塊，視頻處理模塊 有兩個(gè)，分別是視頻處理模塊A和視頻處理模塊B，視頻信號(hào)由輸入視頻選擇模塊進(jìn)行選擇 或分配后，分別輸出給兩個(gè)視頻處理模塊；系統(tǒng)切換通道前(如圖2)，視頻處理模塊A作為 主視頻處理模塊，負(fù)責(zé)主輸出，視頻處理模塊B作為預(yù)監(jiān)切換處理模塊，負(fù)責(zé)預(yù)監(jiān)切換，主 輸出為主視頻處理模塊(視頻處理模塊A)輸出的DATA_A_主，預(yù)監(jiān)輸出為主視頻處理模塊 (視頻處理模塊A)輸出的DATA_A_預(yù)監(jiān)，主輸出和預(yù)監(jiān)輸出輸出同樣的圖像；預(yù)監(jiān)切換時(shí) (如圖3)，預(yù)監(jiān)同步輸出模塊先將預(yù)監(jiān)輸出設(shè)定為視頻處理模塊B輸出的DATA_B_預(yù)監(jiān)，預(yù) 監(jiān)切換處理模塊(即視頻處理模塊B)進(jìn)行通道切換，可在預(yù)監(jiān)同步輸出模塊連接的顯示設(shè) 備上看到預(yù)監(jiān)切換處理模塊(即視頻處理模塊B)動(dòng)態(tài)內(nèi)存刷新過程中的黑屏或其它非正 常圖像，預(yù)監(jiān)切換處理模塊(即視頻處理模塊B)視頻識(shí)別和處理完成后，在預(yù)監(jiān)輸出連接 的顯示設(shè)備上能看到穩(wěn)定的圖像；主切換時(shí)(如圖4)，由同步輸出模塊對(duì)兩個(gè)視頻處理模 塊的輸出視頻圖像信號(hào)進(jìn)行同步處理，設(shè)定主輸出為預(yù)監(jiān)切換處理模塊(即視頻處理模塊 B)輸出的DATA_B_主；系統(tǒng)切換通道后(如圖5)，視頻處理模塊B作為主視頻處理模塊，視 頻處理模塊A作為預(yù)監(jiān)切換處理模塊，準(zhǔn)備做下一次的切換。主輸出輸出的始終是主視頻 處理模塊的圖像，而利用預(yù)監(jiān)切換處理模塊進(jìn)行通道切換，并且兩個(gè)視頻處理模塊均支持多路不同種類和格式的視頻輸入，運(yùn)用這種兩個(gè)視頻處理模塊交替通道切換的方式以及強(qiáng) 大的視頻處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任意視頻源之間的無縫或淡入淡出切換效果。系統(tǒng)控制模塊控制 其他模塊工作，電源模塊給系統(tǒng)中的各個(gè)模塊供電。(1)視頻選擇模塊該模塊具有視頻選擇器功能，主要用于選擇各路視頻信號(hào)，并 將視頻信號(hào)提供給視頻處理模塊做視頻處理。請(qǐng)參看附圖6、附圖7、附圖8、附圖9，視頻 選擇模塊包括CVBS選擇部分、VGA選擇部分、HDMI選擇部分和SDI選擇部分，本實(shí)施例中， CVBS選擇部分(如圖6)采用2 的視頻矩陣芯片(即二進(jìn)二出的視頻矩陣芯片)完成， 可將任意一路CVBS視頻信號(hào)選通至任意一路視頻處理模塊。本實(shí)施例中，VGA選擇部分 (如圖7)采用8*8的視頻矩陣芯片(即八進(jìn)八出的視頻矩陣芯片)完成，CVBS選擇部分和 VGA選擇部分的輸出端分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接。HDMI選擇部分(如圖8)采用HDMI 分配芯片，本實(shí)施例中，HDMI分配芯片選用PERIC0M公司的PI3HDMI412AD，將數(shù)據(jù)分成兩 路，HDMI的SCL和SDA引腳采用繼電器或者雙向電子開關(guān)分成兩路，分別與兩個(gè)視頻處理模 塊連接，由于HDMI的SCL和SDA引腳是雙向通信，故用繼電器或者電子雙向開關(guān)實(shí)現(xiàn)。SDI 選擇部分(如圖9)直接用SDI分配器芯片，將1個(gè)SDI分為兩個(gè)分別供給2個(gè)視頻處理模 塊，本實(shí)施例中，SDI分配器芯片使用GENNUM公司的GS^74。(2)視頻處理模塊主要用于將各種視頻信號(hào)經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)化為特定的輸出信號(hào)， 并將該輸出信號(hào)提供給同步輸出模塊。請(qǐng)參看附圖10，本實(shí)施例中，視頻處理模塊采用視 頻處理芯片進(jìn)行處理，將各種視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為TTL視頻信號(hào)或者其它類型的視頻信號(hào)，視 頻處理模塊也負(fù)責(zé)亮度、對(duì)比度、色飽和度以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)葓D像處理。本實(shí)施例中，視頻處 理芯片采用ST公司生產(chǎn)的專用視頻圖像處理集成電路作為視頻輸入處理芯 片。型號(hào)的處理芯片可直接接收HDMI/DVI、VGA、CVBS(PAL/NTSC)等高清或 標(biāo)清視頻信號(hào)，而HDSDI/SDI數(shù)字高清視頻信號(hào)則需要先經(jīng)過GENNUM公司生產(chǎn)的型號(hào)為 GS^70的芯片解碼后再傳輸至型號(hào)的處理芯片的DIGITAL INPUT接口。本 實(shí)施例中，型號(hào)的處理芯片以自同步方式工作，F(xiàn)LI32626H-BG型號(hào)的處理芯 片以19. 6608MHz晶體合成不同格式所需的圖像像素時(shí)鐘，以及對(duì)應(yīng)該格式的行、場同步信 號(hào)。FLI32626H-BG型號(hào)的處理芯片輸出圖像數(shù)據(jù)以特定輸出信號(hào)的方式供給給同步輸出模 塊進(jìn)行處理和選擇。(3)系統(tǒng)控制模塊主要用于控制視頻選擇模塊的視頻選擇，視頻處理模塊的通 道選擇，以及同步模塊的輸出選擇。本實(shí)施例中，系統(tǒng)控制模塊的核心為MCU，也可采用多 MCU,通過一種特定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的通信和控制，主要目的在于減少單個(gè)MCU 的處理負(fù)荷，簡化控制邏輯。本實(shí)施例中，MCU選用NXP公司生產(chǎn)的型號(hào)為P89V51的單片 機(jī)，輸入通道選擇控制、按鍵解碼以及按鍵面板上的液晶屏顯等均由它處理。系統(tǒng)控制模塊 運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的某種協(xié)議對(duì)視頻處理模塊進(jìn)行控制，以及數(shù)據(jù)回饋。系統(tǒng)控制模塊 也對(duì)視頻選擇模塊，同步輸出模塊進(jìn)行控制，如輸入選擇，輸出選擇，淡入淡出處理等。(4)同步輸出模塊主要用于對(duì)視頻處理模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行同步和選擇，并轉(zhuǎn) 換為DVI或者其它類型的視頻信號(hào)。本實(shí)施例中，同步輸出模塊采用一個(gè)專用的視頻處理 芯片對(duì)預(yù)切換通道和主通道輸出的信號(hào)進(jìn)行選擇、淡入淡出處理，并將其轉(zhuǎn)化為DVI或者 其它類型的視頻信號(hào)輸出。本實(shí)施例中，每個(gè)同步輸出模塊支持兩路視頻輸入，一路作為 MAIN輸入，另一路作為PIP輸入，運(yùn)用MAIN/PIP窗口可設(shè)置同樣大小、可疊加、支持半透明/全透明的處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)無縫切換和淡入淡出。設(shè)同步輸出模塊的輸出為C，MAIN為A， PIP為B，透明系數(shù)為β，貝iJC = A· β+Β· (1-β)，β從0變化為1，或者從1變化為0，最 終停留在1或者0;當(dāng)β為0時(shí)，當(dāng)前輸出為PIP的圖像，當(dāng)β為1時(shí)，當(dāng)前輸出為MAIN的 圖像；當(dāng)β從0 1漸變時(shí)，當(dāng)前輸出從MAIN淡入，從PIP淡出，反之，當(dāng)β從1 0漸變 時(shí)，當(dāng)前輸入從PIP淡入，從MAIN淡出；若β變化速度很快(跳變)時(shí)，則是無縫切換。本實(shí)用新型在使用時(shí)，視頻信號(hào)由視頻選擇模塊選擇輸入，經(jīng)過兩個(gè)視頻處理模 塊的視頻識(shí)別和處理，分別輸出兩路不同的視頻信號(hào)后，由同步輸出模塊選擇主輸出為哪 一路視頻處理模塊的視頻信號(hào)；切換通道時(shí)，主輸出輸出的始終是主視頻處理模塊的圖像， 利用預(yù)監(jiān)切換處理模塊進(jìn)行通道切換，等待預(yù)監(jiān)切換處理模塊識(shí)別并處理信號(hào)后，通過同 步輸出模塊對(duì)兩路經(jīng)過處理的視頻信號(hào)進(jìn)行同步后，將主輸出選通至該路視頻處理模塊的 視頻通道。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)視頻切換時(shí)的無縫切換，顯示效果 好，能夠?qū)崿F(xiàn)任意兩個(gè)不同通道畫面之間平滑地切換，以及淡入淡出的功能。
權(quán)利要求1.一種無縫切換各輸入視頻圖像的裝置，其特征是所述的裝置包括機(jī)箱和設(shè)置在機(jī) 箱的處理電路，所述的處理電路包括視頻選擇模塊、視頻處理模塊、同步輸出模塊、系統(tǒng)控 制模塊及電源模塊，所述的視頻處理模塊設(shè)有兩個(gè)，分別是視頻處理模塊A和視頻處理模 塊B，視頻信號(hào)輸入視頻選擇模塊，由視頻選擇模塊進(jìn)行選擇或分配后，分別輸出給視頻處 理模塊A和視頻處理模塊B ；同步輸出模塊包括主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊，視 頻處理模塊A分別輸出視頻信號(hào)給主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊，視頻處理模塊B 分別輸出視頻信號(hào)給主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊，系統(tǒng)控制模塊控制其他模塊工 作，電源模塊給系統(tǒng)中的各個(gè)模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫切換各輸入視頻圖像的裝置，其特征是所述的視頻選 擇模塊包括CVBS選擇部分、VGA選擇部分、HDMI選擇部分和SDI選擇部分，所述的CVBS選 擇部分和VGA選擇部分采用N入二出的視頻矩陣，CVBS選擇部分和VGA選擇部分的輸出端 分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的HDMI選擇部分的數(shù)據(jù)采用HDMI DeMux分成兩路，分 別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的HDMI選擇部分的SCL和SDA采用繼電器或者雙向電子 開關(guān)分成兩路，分別與兩個(gè)視頻處理模塊連接，所述的SDI選擇部分采用SDI分配芯片將一 路信號(hào)分配成二路信號(hào)，分別輸出至兩路視頻處理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫切換各輸入視頻圖像的裝置，其特征是所述的視頻處 理模塊，支持不同種類多種格式的視頻輸入；所述視頻處理模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理后，輸 出兩路內(nèi)容相同的TTL視頻信號(hào)或者其它類型的視頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫切換各輸入視頻圖像的裝置，其特征是所述的系統(tǒng)控 制模塊采用一個(gè)或多個(gè)相互連接的MCU，系統(tǒng)控制模塊可整合在任何一個(gè)其它模塊中，也可 獨(dú)立控制。
專利摘要一種無縫切換各通道圖像畫面的裝置，包括機(jī)箱和設(shè)置在機(jī)箱的處理電路，視頻信號(hào)輸入視頻選擇模塊后，由視頻選擇模塊分別輸出給視頻處理模塊A和視頻處理模塊B，經(jīng)過視頻處理模塊A和視頻處理模塊B的視頻識(shí)別和處理后，視頻處理模塊A和視頻處理模塊B分別輸出兩路相同的視頻信號(hào)給主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊，由主同步輸出模塊和預(yù)監(jiān)同步輸出模塊輸出視頻信號(hào)，系統(tǒng)控制模塊控制其他模塊工作，電源模塊給系統(tǒng)中的各個(gè)模塊供電。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)視頻切換時(shí)的無縫切換，顯示效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)不同通道畫面之間平滑地切換，以及淡入淡出的功能。
文檔編號(hào)H04N5/268GK201928372SQ20102060699
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者周鷺飛, 曾建軍 申請(qǐng)人:深圳市唯奧視訊技術(shù)有限公司