CN101572823A - 视频信号自适应输入接口及采用其的监视器和多画面显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种视频信号自适应输入接口，包括(1)视频信号输入电路；(2)模拟视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的模拟复合信号进行模数转换和解码处理；(3)数字视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的数字串行视频信号进行串并转换；(4)控制模块；(5)数字视频信号选择电路：由控制模块控制，对接收到的数字视频信号进行选择输出。本发明的自适应输入接口能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格式。本发明还提供一种采用该自适应输入接口的监视器和多画面显示设备，该监视器和多画面显示设备可在无需知道输入信号格式的情况下正确地显示输入视频信号。
Description
技术领域
本发明涉及视频信号输入接口、监视器和多画面显示设备，属于视频通信领域。
背景技术
现在广播电视系统中经常采用各种不同格式的视频信号用于电视图像的制作和传输，为了保证在电视图像制作和传输过程中的图像质量，需要对这些视频信号进行显示和监测。在这些不同格式的视频信号中，应用最广泛的视频信号格式是模拟复合视频和数字串行视频(SDI)信号。这些信号通常使用各种LCD视频显示器来进行显示。
目前这些视频显示器为了适应各种不同格式信号的显示，必须使用物理上分开的不同输入接口，如模拟复合视频需要从模拟复合视频接口输入；数字串行视频(SDI)需要从数字串行视频(SDI)接口输入。为了保证视频信号的正确显示，使用者必须明确输入给显示器的是什么格式的信号，确认这个信号是否被连接到显示器正确的输入接口上。如果输入的是模拟复合视频，而连接到显示器的数字串行视频(SDI)输入接口上，则会造成信号无法显示，同时显示器经常会提示没有输入信号，引起使用者误解。同时，当输入显示器的视频信号的格式发生变化，使用者必须重新更换显示器的输入接口，才能保证视频信号的正常显示。
这些限制增加了视频显示器使用的复杂程度，限制了视频显示器的使用灵活性。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种视频信号自适应输入接口，该输入接口能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格式；本发明还提供一种采用该自适应输入接口的监视器，以及一种采用该自适应输入接口的多画面显示设备，该监视器和多画面显示设备可在无需知道输入信号格式的情况下正确地显示输入视频信号。
本实用新型的技术解决方案是：视频信号自适应输入接口包括
视频信号输入电路：用于接收视频输入信号，对该视频输入信号进行处理后分别送入模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路；
模拟视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成数字视频信号后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的模拟复合视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；
数字视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的数字串行视频信号进行解码处理后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的数字串行视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；
控制模块：接收模拟视频信号检测/解码电路送来的模拟复合视频信号是否正常的状态信息和数字视频信号检测/解码电路送来的数字串行视频信号是否正常的状态信息，确定某一时刻正常的状态信息来自于模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路两者中的哪一个，然后输出控制信号到数字视频信号选择电路；以及
数字视频信号选择电路：由控制模块控制，对模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路送来的数字视频信号进行选择输出。
进一步地，所述视频信号输入电路包括
视频信号连接器：用于接收视频输入信号；
视频信号分配电路：对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送入缓冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路；
缓冲放大电路：对视频信号分配电路送来的模拟复合视频信号进行缓冲放大，然后输出到模拟视频信号检测/解码电路；
均衡电路：对视频信号分配电路送来的数字串行视频信号进行自动均衡处理，然后输出到数字视频信号检测/解码电路。
所述模拟视频信号检测/解码电路将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。
所述数字视频信号检测/解码电路将检测到的数字串行视频信号进行串并转换，转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。
作为本发明的一种优选实施方式，所述视频信号连接器采用BNC连接器；视频信号输入电路的具体连接形式是：电感L1和电阻R1并联，电阻R2和电阻R3并联，由电感L1和电阻R1构成的并联电路一端与视频信号连接器连接，另一端与由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端A连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端B与缓冲放大电路连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的两端还与均衡电路连接。
所述模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路集成在FLI8538芯片上，所述数字视频信号检测/解码电路选用GS1559芯片。
本发明还提供一种监视器，该监视器的输入接口采用上述视频信号自适应输入接口。优选地，该监视器为LCD显示器。
本发明还提供一种多画面显示设备，该多画面显示设备的输入接口采用上述视频信号自适应输入接口。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明的视频信号输入电路包括视频信号分配电路、缓冲放大电路和均衡电路，视频信号分配电路对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送入缓冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路，缓冲放大电路对模拟复合视频信号进行缓冲放大，均衡电路对数字串行视频信号进行自动均衡处理。这一结构使得该输入接口能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格式。
(2)本发明的视频信号输入电路采用由L1、R1、R2和R3组成的阻抗匹配和分配电路，能够良好地校正电路高频部分阻抗的变化，隔离由缓冲放大电路AD8055输入电容引起的高频部分输入阻抗的变化，彻底解决了电路无法同时满足高低频阻抗特性的问题。
(3)本发明的模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路集成在FLI8538芯片上，采用由FLI8538内部的模拟视频解码器和输入信号选择电路，无需使用外部的模拟视频检测/解码和并行数字视频信号选择电路，既降低了实现成本，又降低了电路的功耗、PCB布线的复杂程度，同时可改善电路的EMI(Electro Magnetic Interference电磁干扰)。
(4)采用本发明视频信号自适应输入接口的监视器或多画面显示设备，可在无需知道输入信号格式的情况下正确地显示输入视频信号，在输入信号格式发生变化时，也可正确显示输入视频信号，使视频显示器或多画面显示设备使用更方便、更灵活。
附图说明
图1为本发明的视频信号自适应输入接口的结构框图；
图2为本发明的视频信号自适应输入接口的电路内部框图；
图3为本发明实施例的视频信号输入电路连接图；
图4为本发明实施例的数字视频信号检测/解码电路连接图；
图5为本发明实施例的模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路的集成电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，视频信号自适应输入接口实现如下功能：实时检测出输入信号是模拟复合信号或是数字串行视频(SDI)信号；对输入模拟复合信号或数字串行视频(SDI)信号进行解码并同时得到输入视频格式；根据检测结果控制并行数字视频信号选择电路；将解码后的并行数字视频信号和输入视频格式信息送入LCD视频显示器。
如图2所示，视频信号连接器一般采用BNC连接器，从连接器接收到的任意格式的视频信号进入视频信号分配电路，视频信号分配电路根据输入视频信号格式，将输入视频信号分配成两路，分别连接到模拟复合信号检测/解码电路和数字串行视频信号(SDI)检测/解码电路。
模拟复合信号检测/解码电路将输入的模拟复合视频信号经过数模转换、数字解码，转换成并行数字视频信号。SDI信号经过均衡，数字串行视频信号(SDI)检测/解码电路将串行SDI信号转换成并行数字视频信号。
模拟复合信号解码电路用于将输入模拟复合视频信号解码成数字并行视频信号，它可以是一个独立的芯片，也可以采用现在LCD信号处理芯片中集成的解码电路；数字串行视频信号(SDI)解码电路用于将数字串行视频信号解码成数字并行视频信号，可使用专用的SDI芯片，也可使用FPGA来实现。
模拟复合信号检测电路在电路实现上与模拟复合信号解码电路结合在一起，数字串行视频信号(SDI)检测电路在电路实现上与数字串行视频信号(SDI)解码电路结合在一起。检测电路的主要作用是得到模拟复合信号有无、数字串行信号有无、模拟复合信号格式、数字串行信号格式等信息。检测输入信号是模拟复合视频、数字串行视频信号(SDI)还是不存在，判别模拟复合视频格式是否为PAL、NSTC-M、NTSC-4.43、PAL-M或SECAM等，判别数字串行视频信号格式是否为270Mbit/S标清SDI信号、1.485Gbit/S高清SDI信号或2.97Gbit/S高清SDI信号，并判别出具体图像扫描格式如1080i50、720p60等。
上述信息由控制模块读取，控制模块控制并行数字视频信号选择电路输出视频信号，它可以采用独立的微处理器，也可采用现在LCD信号处理芯片中集成的微处理器。
具体地，如图3所示，视频信号输入电路的具体连接形式是：J5为视频信号连接器，视频信号输入由L1、R1、R2和R3组成的阻抗匹配和分配电路，阻抗匹配和分配电路的输出分别连接至由GS1574等组成的输入均衡电路和由AD8055等组成的缓冲放大电路，电容C6和C7的另一端(图中未连接的那端)连接到数字视频信号检测/解码电路，电阻R8的另一端(图中未连接的那端)连接到模拟视频信号检测/解码电路。由L1、R1和R2组成了数字串行视频信号的输入阻抗匹配电路，其中R2提供基本的75欧输入阻抗的设定，L1和R1用于补偿电路高频部分的阻抗变化，R3用于隔离AD8055的输入电容对输入阻抗的影响，通过选择合适的R3(500欧以上，图中R3的阻值是1KΩ)，可以保证AD8055在模拟视频的有效频率范围(0到6MHz)内的频率响应的同时，隔离AD8055输入电容对输入阻抗的影响。C9用于补偿由于增加R3造成的AD8055的输出频率响应的轻微下降。阻抗匹配和分配电路的输出分别连接至由GS1574等组成的输入均衡电路和有AD8055等组成的缓冲放大电路。
如图4所示，数字视频信号检测/解码电路的具体连接形式是：均衡电路的输出送入由GS1559和GO1555构成的数字视频信号检测/解码电路，图中箭头JT1表示接均衡电路，箭头JT2表示接控制模块，箭头JT3表示接并行数字视频信号选择电路。数字视频信号检测/解码电路的输出是16bit带嵌入TRS同步的并行数字信号，检测到的状态通过GS1559的GSPI接口输出。
如图5所示，模拟视频信号检测/解码电路的具体连接形式是：从缓冲放大电路输出的视频信号送入FLI8538的模拟复合视频输入接口，在FLI8538内部完成模拟视频信号的检测/解码。
如图5所示，控制模块的具体电路形式是：控制模块由FLI8538内部的MCU来实现。模拟视频信号检测到的状态直接通过FLI8538内部寄存器得到，数字视频信号检测到的状态由FLI8538通过GPSI接口从GS1559读取。
如图5所示，数字视频信号选择电路的具体连接形式是：数字视频信号的检测/解码电路输出的16bit并行数字视频信号输入到FLI8358的数字视频输入接口，并与FLI8538内部模拟视频解码得到的对应与模拟复合视频输入的并行数字视频信号利用在FLI8538内部的输入信号选择电路进行切换。
实施例中芯片的生产厂家为：
FLI8538芯片：Genesis Microchip Inc.
GS1559芯片：Gennum Corporation
G01555芯片：Gennum Corporation
GS1574A芯片：Gennum Corporation
AD8055芯片：Analog Device Inc.
上述芯片也可以由具有相应功能的其它芯片代替。
本发明还提供一种监视器，包括视频信号输入接口、数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路、视频信号去隔行和缩放处理电路、LCD面板，该监视器的输入接口采用上述视频信号自适应输入接口。视频信号输入接口的输出直接连接至视频信号去隔行和缩放处理电路，或通过数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路连接至视频信号去隔行和缩放处理电路。优选地，该监视器为LCD显示器。
本发明还提供一种多画面显示设备，包括视频信号输入接口、数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路、视频信号去隔行和缩放处理电路、输出信号合成电路，该多画面显示设备的输入接口采用上述视频信号自适应输入接口。视频信号输入接口的输出直接连接至视频信号去隔行和缩放处理电路，或通过数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路连接至视频信号去隔行和缩放处理电路。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.视频信号自适应输入接口，其特征在于：包括
视频信号输入电路：用于接收视频输入信号，对该视频输入信号进行处理后送入模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路；
模拟视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成数字视频信号后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的模拟复合视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；
数字视频信号检测/解码电路：对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的数字串行视频信号进行解码处理后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的数字串行视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；
控制模块：接收模拟视频信号检测/解码电路送来的模拟复合视频信号是否正常的状态信息和数字视频信号检测/解码电路送来的数字串行视频信号是否正常的状态信息，确定某一时刻正常的状态信息来自于模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路两者中的哪一个，然后输出控制信号到数字视频信号选择电路；以及
数字视频信号选择电路：由控制模块控制，对模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路送来的数字视频信号进行选择输出。
2.根据权利要求1所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述视频信号输入电路包括
视频信号连接器：用于接收视频输入信号；
视频信号分配电路：对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送入缓冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路；
缓冲放大电路：对视频信号分配电路送来的模拟复合视频信号进行缓冲放大，然后输出到模拟视频信号检测/解码电路；
均衡电路：对视频信号分配电路送来的数字串行视频信号进行自动均衡处理，然后输出到数字视频信号检测/解码电路。
3.根据权利要求2所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述视频信号输入电路的具体连接形式是：电感L1和电阻R1并联，电阻R2和电阻R3并联，由电感L1和电阻R1构成的并联电路一端与视频信号连接器连接，另一端与由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端A连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端B与缓冲放大电路连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的两端还与均衡电路连接。
4.根据权利要求2或3所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述模拟视频信号检测/解码电路将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。
5.根据权利要求4所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述数字视频信号检测/解码电路将检测到的数字串行视频信号进行串并转换，转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。
6.根据权利要求5所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述视频信号连接器采用BNC连接器。
7.根据权利要求6所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于：所述模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路集成在FLI8538芯片上，所述数字视频信号检测/解码电路选用GS1559芯片。
8.一种监视器，包括视频信号输入接口，其特征在于：该监视器的输入接口为权利要求1所述的视频信号自适应输入接口。
9.根据权利要求8所述的监视器，其特征在于：该监视器为LCD显示器。
10.一种多画面显示设备，其特征在于：该多画面显示设备的输入接口为权利要求1所述的视频信号自适应输入接口。
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