專利名稱：一種視頻下游幀同步電路及視頻畫面無晃動處理方法
技術領域：
本發明涉及一種^見頻信號的處理電路，更具體地說，涉及一種^見頻畫面無 晃動切換的處理方法及電路單元。該電路單元可作為獨立的視頻下游幀同步器 產品使用。
背景技術：
矩陣就是實現多路音視頻WGA等信號的切換設備。 一般在多路輸入的情況 下有多路的輸出選擇，就形成了矩陣結構。既每一路輸出都可與不同的輸入信 號"短接"，每路輸出只能接通某一路輸入，但某一路輸入都可(同時)接通不同的 輸出。
在矩陣實現視頻信號的切換過程中，常常出現因為切換信號不同步而產生 的監視器畫面晃動的問題。因此需要配置幀同步器以消除晃動。問題在于由于 矩陣設備多通道切換，例如一臺128xl28的矩陣，為了消除晃動需要使用128 個幀同步器才能徹底解決上述問題，這樣不僅成本高而且占用了設備中大量的 空間資源。
發明內容
本發明針對上述問題，設計一種視頻下游幀同步電路及視頻畫面切換無晃 動的處理方法，其目的旨在解決現有技術中一見頻切換及一見頻播放過程中存在數 據傳輸不完整、視頻畫面存在晃動/抖動的問題。同時解決了矩陣設備為了消除視頻晃動問題而需要高成本、大空間的視頻下游幀同步設備的問題。
為了解決上述問題，本發明提供了 一種基于視頻下游幀同步技術實現視頻
畫面無晃動處理的方法，包括如下步驟1、輸入的模擬視頻信號經模數轉換后， 分解出并行的水平/垂直視頻信號、視頻奇偶場信號、時鐘信號及鎖定信號數據。 2、根據上述輸出數字視頻信號中的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷。如 果無間斷發生時，將連續幀的畫面數據存入先入先出存儲設備，并按先入先出 的順序將畫面數據經數模轉換后輸出。如果發生間斷時，則將前一幀完整無間 斷的畫面數據再次經數才莫轉換后輸出。
根據上述方法，本發明設計了一種視頻下游幀同步電路，包括模擬視頻信號 的輸入端和輸出端。輸入的模擬視頻信號經模數單元轉換后，數字視頻信號送 入時序處理單元及先入先出存儲設備，而后數字視頻信號經數模單元轉換由輸 出端輸出。其中，模數單元，用于將輸入的模擬信號分別解出并行的水平/垂直 視頻信號、視頻奇偶場信號、時鐘信號及鎖定信號數據；數模單元，用于將完 整無間斷的數據和時鐘數據轉換為模擬信號輸出。而時序處理單元的功能，通 過檢測模數單元輸出數字信號中的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷；當 無間斷發生時，將連續幀的畫面數據存入先入先出存儲設備，并按先入先出的 順序將畫面數據經數模單元和輸出端輸出；當發生間斷時，時序處理單元將前 一幀完整無間斷的畫面數據再次讀出傳送給數模單元和輸出端輸出，并且間斷 的畫面數據不再存入先入先出存儲設備。優選方式下，先入先出存儲設備僅需 按時間順序存儲前后兩幀完整的畫面數據。
本發明視頻下游幀同步電路及視頻畫面無晃動處理方法，可廣泛應用于才莫 擬視頻信號的傳輸、切換、播放設備中。其電路集成為獨立的幀同步板卡產品， 用在信號輸出端，將切換后的模擬信號接入板卡的模擬輸入然后將板卡的輸出直接連接到監視器上，即可使用。本發明不但解決了視頻切換及視頻播放過程
中數據傳輸不完整、視頻畫面晃動/抖動的問題；而且對于矩陣設備不再需要耗 費高成本、大空間的視頻下游幀同步設備。根據本發明制成的設備產品具有體 積小，成本低，斷電直通，可靠性高的特點；可以很好的解決不同步的視頻信 號之間進行切換時的抖晃問題。
圖l是本發明視頻下游幀同步電路的功能原理圖2-圖5為具體實現本發明視頻下游幀同步功能的電路圖；其中，圖2是 存儲設備部分；圖3是模數單元；圖4是數模單元；圖5是時序處理單元。
具體實施例方式
本發明 一種—見頻下游幀同步實現-見頻畫面無晃動處理的方法，包括如下步
驟
1) 輸入的模擬視頻信號經模數轉換后，分解出并行的水平/垂直視頻信號、 視頻奇偶場信號(F)、時鐘信號及鎖定信號數據。
2) 根據輸出數字視頻信號中的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷。如 果無間斷發生時，將連續幀的畫面數據存入先入先出存儲設備，并按先入先出 的順序將畫面數據經數模轉換后輸出。如果發生間斷時，則將前一幀完整無間 斷的畫面數據再次經數模轉換后輸出。
本發明方法的原理在于，通常，人眼的臨界閃爍頻率為46HZ。因此要求每 秒鐘攝取的畫面數約為25幀左右。現有技術中，視頻圖像一般1秒鐘超過25 幀畫面，即可讓觀看者感覺不出畫面的晃動。為此，當不完全同步的信號之間 切換時，某一幀畫面數據祐:破壞，不易視頻顯示，此時將前一幀畫面顯示，由于前后兩幀完整畫面的時間間隔非常短，并且數據信息變化不大，從而觀看者 不會感到畫面的晃動，大大提高了監視器設備的畫面質量。
為了實現上述方法，本發明提供的電路如圖1所示， 一種視頻下游幀同步 電路，包括模擬視頻信號的輸入端/輸出端、模數單元、數模單元、時序處理單 元及先入先出存儲設備。其中，輸入的模擬視頻信號經模數單元轉換后，數字 視頻信號送入時序處理單元及先入先出存儲設備，而后數字視頻信號經數模單 元轉換由輸出端輸出。
參考圖2-5—種實施例電路圖，具體說明各個單元的設置及功能，如下
1、 輸入端CVBS INPUT:現有技術用于實現一路模擬視頻信號輸入。
2、 模數單元，用于輸入模擬視頻信號的A/D轉換。此A/D部分，優選方式 下，可采用SAA7111 (ADV7188)完成，具體電路參考圖3。用此芯片將輸入的 模擬信號分別解出8bit (10bit)的并行數據H，V，F， CLOCK, LOCK,等同步信息傳 給時序處理單元。
3、 時序處理單元，如圖5所示選用FPGA(XC3S250E-4TQ144C)實現。此部分
的跳變來判別模擬視頻輸入的數據是否有間斷。沒有間斷時，將A/D模塊傳出 的并行數據按照其提供的時鐘和同步信號時序，按順序寫入存儲器A(FIF0 A) 和存儲器B(FIF0 B)，同時將存在存儲器中完整的數據按照同步時序讀出傳給 D/A模塊進行輸出。當檢測到鎖定信號有變化時，時序處理模塊不再按照先有的 順序將數據寫入存儲器，而是將前一幀完整無間斷的信號再次讀出傳送給D/A 模塊。從而保證了監視器上顯示的是無抖晃的模擬視頻信號。直到鎖定信號再 次鎖定時，
使其將無間斷的模擬信號圖像顯示在監視器上c4、 先入先出存儲設備，如圖2所示，優選方式下，由兩片FIF0(MX81V26000) 完成。根據需要可多采用其他實現先入先出的存儲設備，其目的保證視頻畫面 按時間順序播放。
5、 數模單元，用于輸出信號的D/A部分。此部分電路可以由ADV7171 (ADV7311)完成，具體電路如圖4所示。由FPGA提供的完整無間斷的數據和
時鐘通過D/A轉換使^t擬信號輸出在兩if各模擬輸出上。
6、 輸出端CVBS OUTPUT:可采用現有技術的輸出模塊。優選方式下，如圖 l所示，設有兩路沖莫擬一見頻信號輸出OUT 1和0UT 2。其中OUT l設有斷電環通 功能。如有意外掉電，它可將輸入的CVBS信號直接輸出到監視器上，更加提高 了可靠性。
本發明根據人眼的視覺特性，對于靜態圖像的空間分辨率高，但在圖像切換 時，視覺靈敏度降低。傳送幀畫面時，不必每幀都傳送，如發現由于不同步的 視頻信號之間進行切換引起的短時間內幀畫面被破壞和數據間斷，我們可以依 靠幀存儲器把前一個未被破壞的幀補充進去，既保證了畫面的完整性又將間斷 的幀畫面進行了替換。使得監視器上的抖晃現象消失。其實現的原理是，由檢 測電路檢測到不聯系有間斷的模擬視頻信號輸入時，用FIFO中存儲的前一副完 整的幀插入到模擬信號被破壞的幀中去，直到輸入的模擬信號恢復正常時再繼 續將連續不間斷的視頻信號傳輸到監視器中，從而使被破壞的間斷的模擬視頻 圖像被替換出來，抖晃現象也自然會消失。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本 發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護 范圍之內。
權利要求
1. 一種視頻下游幀同步電路，包括模擬視頻信號的輸入端和輸出端；其特征在于，輸入的模擬視頻信號經模數單元轉換后，數字視頻信號送入時序處理單元及先入先出存儲設備，而后數字視頻信號經數模單元轉換由所述輸出端輸出；其中，所述模數單元，用于將輸入的模擬信號分別解出并行的水平/垂直視頻信號、視頻奇偶場信號、時鐘信號及鎖定信號數據；所述數模單元，用于將完整無間斷的數據和時鐘數據轉換為模擬信號輸出；所述時序處理單元，通過檢測所述模數單元輸出數字信號中的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷；當無間斷發生時，將連續幀的畫面數據存入所述先入先出存儲設備，并按先入先出的順序將畫面數據經所述數模單元和所述輸出端輸出；當發生間斷時，所述時序處理單元將前一幀完整無間斷的畫面數據再次讀出傳送給所述數模單元和所述輸出端輸出，并且間斷的畫面數據不再存入所述先入先出存儲設備。
2、 根據權利要求1所述的視頻下游幀同步電路，其特征在于，所述先入先 出存儲設備用于按序存儲前后兩幀完整的畫面數據。
3、 一種視頻下游幀同步實現視頻畫面無晃動處理的方法，其特征在于，包 括如下步驟(51) 輸入的模擬視頻信號經模數轉換后，分解出并行的水平/垂直視頻信號、 視頻奇偶場信號、時鐘信號及鎖定信號數據；(52) 根據(Sl)輸出數字視頻信號中的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷；(521) 如果無間斷發生時，將連續幀的畫面數據存入先入先出存儲設備， 并按先入先出的順序將畫面數據經數^t轉換后輸出；(522) 如果發生間斷時，則將前一幀完整無間斷的畫面數據再次經數才莫 轉換后輸出。
全文摘要
本發明公開了一種基于視頻下游幀同步技術實現視頻畫面無晃動處理的方法，包括如下步驟(1)輸入的模擬視頻信號經模數轉換后，分解出并行的數字信號。(2)根據輸出的鎖定信號判斷視頻畫面是否會發生間斷；如果發生間斷時，則將前一幀完整無間斷的畫面數據再次經數模轉換后輸出。為此本發明提供了一種視頻下游幀同步電路，輸入的模擬視頻信號經模數單元轉換后，數字視頻信號送入時序處理單元及先入先出存儲設備，而后數字視頻信號經數模單元轉換由所述輸出端輸出。本發明的電路及方法，可以很好的解決不同步視頻信號間進行切換時的抖晃問題；據此制成的電路板卡具有體積小、成本低、斷電直通，以及可靠性高的優點。
文檔編號H04N5/04GK101291390SQ20081001107
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者劍 劉, 鵬 程, 陳丹丹 申請人:大連捷成實業發展有限公司