CN101291390A - 一种视频下游帧同步电路及视频画面无晃动处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于视频下游帧同步技术实现视频画面无晃动处理的方法，包括如下步骤：(1)输入的模拟视频信号经模数转换后，分解出并行的数字信号。(2)根据输出的锁定信号判断视频画面是否会发生间断；如果发生间断时，则将前一帧完整无间断的画面数据再次经数模转换后输出。为此本发明提供了一种视频下游帧同步电路，输入的模拟视频信号经模数单元转换后，数字视频信号送入时序处理单元及先入先出存储设备，而后数字视频信号经数模单元转换由所述输出端输出。本发明的电路及方法，可以很好的解决不同步视频信号间进行切换时的抖晃问题；据此制成的电路板卡具有体积小、成本低、断电直通，以及可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种视频信号的处理电路，更具体地说，涉及一种视频画面无晃动切换的处理方法及电路单元。该电路单元可作为独立的视频下游帧同步器产品使用。
背景技术
矩阵就是实现多路音视频\VGA等信号的切换设备。一般在多路输入的情况下有多路的输出选择，就形成了矩阵结构。既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出。
在矩阵实现视频信号的切换过程中，常常出现因为切换信号不同步而产生的监视器画面晃动的问题。因此需要配置帧同步器以消除晃动。问题在于由于矩阵设备多通道切换，例如一台128×128的矩阵，为了消除晃动需要使用128个帧同步器才能彻底解决上述问题，这样不仅成本高而且占用了设备中大量的空间资源。
发明内容
本发明针对上述问题，设计一种视频下游帧同步电路及视频画面切换无晃动的处理方法，其目的旨在解决现有技术中视频切换及视频播放过程中存在数据传输不完整、视频画面存在晃动/抖动的问题。同时解决了矩阵设备为了消除视频晃动问题而需要高成本、大空间的视频下游帧同步设备的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于视频下游帧同步技术实现视频画面无晃动处理的方法，包括如下步骤：1、输入的模拟视频信号经模数转换后，分解出并行的水平/垂直视频信号、视频奇偶场信号、时钟信号及锁定信号数据。2、根据上述输出数字视频信号中的锁定信号判断视频画面是否会发生间断。如果无间断发生时，将连续帧的画面数据存入先入先出存储设备，并按先入先出的顺序将画面数据经数模转换后输出。如果发生间断时，则将前一帧完整无间断的画面数据再次经数模转换后输出。
根据上述方法，本发明设计了一种视频下游帧同步电路，包括模拟视频信号的输入端和输出端。输入的模拟视频信号经模数单元转换后，数字视频信号送入时序处理单元及先入先出存储设备，而后数字视频信号经数模单元转换由输出端输出。其中，模数单元，用于将输入的模拟信号分别解出并行的水平/垂直视频信号、视频奇偶场信号、时钟信号及锁定信号数据；数模单元，用于将完整无间断的数据和时钟数据转换为模拟信号输出。而时序处理单元的功能，通过检测模数单元输出数字信号中的锁定信号判断视频画面是否会发生间断；当无间断发生时，将连续帧的画面数据存入先入先出存储设备，并按先入先出的顺序将画面数据经数模单元和输出端输出；当发生间断时，时序处理单元将前一帧完整无间断的画面数据再次读出传送给数模单元和输出端输出，并且间断的画面数据不再存入先入先出存储设备。优选方式下，先入先出存储设备仅需按时间顺序存储前后两帧完整的画面数据。
本发明视频下游帧同步电路及视频画面无晃动处理方法，可广泛应用于模拟视频信号的传输、切换、播放设备中。其电路集成为独立的帧同步板卡产品，用在信号输出端，将切换后的模拟信号接入板卡的模拟输入然后将板卡的输出直接连接到监视器上，即可使用。本发明不但解决了视频切换及视频播放过程中数据传输不完整、视频画面晃动/抖动的问题；而且对于矩阵设备不再需要耗费高成本、大空间的视频下游帧同步设备。根据本发明制成的设备产品具有体积小，成本低，断电直通，可靠性高的特点；可以很好的解决不同步的视频信号之间进行切换时的抖晃问题。
附图说明
图1是本发明视频下游帧同步电路的功能原理图；
图2-图5为具体实现本发明视频下游帧同步功能的电路图；其中，图2是存储设备部分；图3是模数单元；图4是数模单元；图5是时序处理单元。
具体实施方式
本发明一种视频下游帧同步实现视频画面无晃动处理的方法，包括如下步骤：
1)输入的模拟视频信号经模数转换后，分解出并行的水平/垂直视频信号、视频奇偶场信号(F)、时钟信号及锁定信号数据。
2)根据输出数字视频信号中的锁定信号判断视频画面是否会发生间断。如果无间断发生时，将连续帧的画面数据存入先入先出存储设备，并按先入先出的顺序将画面数据经数模转换后输出。如果发生间断时，则将前一帧完整无间断的画面数据再次经数模转换后输出。
本发明方法的原理在于，通常，人眼的临界闪烁频率为46HZ。因此要求每秒钟摄取的画面数约为25帧左右。现有技术中，视频图像一般1秒钟超过25帧画面，即可让观看者感觉不出画面的晃动。为此，当不完全同步的信号之间切换时，某一帧画面数据被破坏，不易视频显示，此时将前一帧画面显示，由于前后两帧完整画面的时间间隔非常短，并且数据信息变化不大，从而观看者不会感到画面的晃动，大大提高了监视器设备的画面质量。
为了实现上述方法，本发明提供的电路如图1所示，一种视频下游帧同步电路，包括模拟视频信号的输入端/输出端、模数单元、数模单元、时序处理单元及先入先出存储设备。其中，输入的模拟视频信号经模数单元转换后，数字视频信号送入时序处理单元及先入先出存储设备，而后数字视频信号经数模单元转换由输出端输出。
参考图2-5一种实施例电路图，具体说明各个单元的设置及功能，如下：
1、输入端CVBS INPUT：现有技术用于实现一路模拟视频信号输入。
2、模数单元，用于输入模拟视频信号的A/D转换。此A/D部分，优选方式下，可采用SAA7111(ADV7188)完成，具体电路参考图3。用此芯片将输入的模拟信号分别解出8bit(10bit)的并行数据H，V，F，CLOCK，LOCK，等同步信息传给时序处理单元。
3、时序处理单元，如图5所示选用FPGA(XC3S250E-4TQ144C)实现。此部分由时序处理单元FPGA通过实时检测SAA7111(ADV7188)提供的锁定信号(AV LOCK)的跳变来判别模拟视频输入的数据是否有间断。没有间断时，将A/D模块传出的并行数据按照其提供的时钟和同步信号时序，按顺序写入存储器A(FIFO A)和存储器B(FIFO B)，同时将存在存储器中完整的数据按照同步时序读出传给D/A模块进行输出。当检测到锁定信号有变化时，时序处理模块不再按照先有的顺序将数据写入存储器，而是将前一帧完整无间断的信号再次读出传送给D/A模块。从而保证了监视器上显示的是无抖晃的模拟视频信号。直到锁定信号再次锁定时，再按照先前的执行时序继续将无间断的数据存储后再传给D/A模块，使其将无间断的模拟信号图像显示在监视器上。
4、先入先出存储设备，如图2所示，优选方式下，由两片FIFO(MX81V26000)完成。根据需要可多采用其他实现先入先出的存储设备，其目的保证视频画面按时间顺序播放。
5、数模单元，用于输出信号的D/A部分。此部分电路可以由ADV7171(ADV7311)完成，具体电路如图4所示。由FPGA提供的完整无间断的数据和时钟通过D/A转换使模拟信号输出在两路模拟输出上。
6、输出端CVBS OUTPUT：可采用现有技术的输出模块。优选方式下，如图1所示，设有两路模拟视频信号输出OUT 1和OUT 2。其中OUT 1设有断电环通功能。如有意外掉电，它可将输入的CVBS信号直接输出到监视器上，更加提高了可靠性。
本发明根据人眼的视觉特性，对于静态图像的空间分辨率高，但在图像切换时，视觉灵敏度降低。传送帧画面时，不必每帧都传送，如发现由于不同步的视频信号之间进行切换引起的短时间内帧画面被破坏和数据间断，我们可以依靠帧存储器把前一个未被破坏的帧补充进去，既保证了画面的完整性又将间断的帧画面进行了替换。使得监视器上的抖晃现象消失。其实现的原理是，由检测电路检测到不联系有间断的模拟视频信号输入时，用FIFO中存储的前一副完整的帧插入到模拟信号被破坏的帧中去，直到输入的模拟信号恢复正常时再继续将连续不间断的视频信号传输到监视器中，从而使被破坏的间断的模拟视频图像被替换出来，抖晃现象也自然会消失。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1、一种视频下游帧同步电路，包括模拟视频信号的输入端和输出端；其特征在于，输入的模拟视频信号经模数单元转换后，数字视频信号送入时序处理单元及先入先出存储设备，而后数字视频信号经数模单元转换由所述输出端输出；其中，
所述模数单元，用于将输入的模拟信号分别解出并行的水平/垂直视频信号、视频奇偶场信号、时钟信号及锁定信号数据；
所述数模单元，用于将完整无间断的数据和时钟数据转换为模拟信号输出；
所述时序处理单元，通过检测所述模数单元输出数字信号中的锁定信号判断视频画面是否会发生间断；当无间断发生时，将连续帧的画面数据存入所述先入先出存储设备，并按先入先出的顺序将画面数据经所述数模单元和所述输出端输出；当发生间断时，所述时序处理单元将前一帧完整无间断的画面数据再次读出传送给所述数模单元和所述输出端输出，并且间断的画面数据不再存入所述先入先出存储设备。
2、根据权利要求1所述的视频下游帧同步电路，其特征在于，所述先入先出存储设备用于按序存储前后两帧完整的画面数据。
3、一种视频下游帧同步实现视频画面无晃动处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(S1)输入的模拟视频信号经模数转换后，分解出并行的水平/垂直视频信号、视频奇偶场信号、时钟信号及锁定信号数据；
(S2)根据(S1)输出数字视频信号中的锁定信号判断视频画面是否会发生间断；
(S21)如果无间断发生时，将连续帧的画面数据存入先入先出存储设备，并按先入先出的顺序将画面数据经数模转换后输出；
(S22)如果发生间断时，则将前一帧完整无间断的画面数据再次经数模转换后输出。
Priority Applications (1)
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| CNA200810011074XA CN101291390A (zh) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | 一种视频下游帧同步电路及视频画面无晃动处理方法 |
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2008
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