CN101710957A - Sdi输入信号转hdmi输出信号的转换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统及方法，系统主要由SDI信号采集模块、SDI信号解调模块、信号分离模块、数据转换模块和HDMI发送模块组成，实现SDI输入信号的均衡、解调处理，并将数据通过音视频分离，转换成YCbCr视频格式数据和IIS音频格式数据，通过HDMI发送模块转换成HDMI输出信号在显示设备上显示，达到HDMI接口显示设备显示SDI信号接口高清摄像机图像的目的；此外，本发明还具有音视频同步传输、无损转换、硬件简单、成本低的特点。

Description

SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统及方法

技术领域

本发明涉及一种视频和音频信号的转换方法，尤其涉及一种SDI输入信号转换成HDMI输出信号的系统及方法。

背景技术

目前，随着安防监控领域对高清图像的需求，传统的CVBS信号的模拟摄像机已不符合新的需求，使用SDI信号接口的高清摄像机开始在视频监控领域应用。目前主流的显示设备都具备HDMI接口，可以支持高清的显示，SDI信号接口无法直接在具备HDMI接口的显示设备上显示，而可以接入SDI信号的显示设备非常昂贵，无法普及使用。本发明将SDI输入信号转换成HDMI输出信号的方法则可以解决这一技术问题。

发明内容

针对现有HDMI接口的主流显示设备无法显示SDI信号接口的高清摄像机图像的技术问题，本发明提供一种SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统，它主要由SDI信号采集模块、SDI信号解调模块、信号分离模块、数据转换模块、HDMI发送模块依次相连组成。

一种应用上述SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统的转换方法，包括以下步骤：

(1)SDI信号采集模块接收SDI原始信号，产生SDI均衡后信号；

(2)SDI信号解调模块将SDI均衡后信号进行解调，生成SDI解调后数据；

(3)信号分离模块将SDI解调后数据进行数据处理，将有效数据片段分离成两个部分：分离后SDI音频数据信号和分离后SDI视频数据信号；

(4)数据转换模块将分离后SDI视频数据信号转成标准的YCbCr并行数据，即转换后YCbCr格式视频数据信号；将分离后SDI音频数据信号转成标准的IIS格式音频数据信号，即转换后IIS格式音频数据信号；

(5)HDMI发送模块将转换后YCbCr格式视频数据信号和转换后IIS格式音频数据信号转换成HDMI标准信号，并发送至HDMI显示设备。

本发明的有益效果是，本发明将SD工输入信号转HDMI输出信号的转换方法解决了HDMI接口显示设备无法显示SDI信号接口高清摄像机图像的技术问题；此外，本发明还具有音视频同步传输、无损转换、硬件简单、成本低的特点。

附图说明

图1是本发明的信号和数据流框架图；

图2是本发明的SDI有效数据的组成格式；

图3是本发明的电路图；

图中，1、SDI信号采集模块，2、SDI信号解调模块，3、信号分离模块，4、数据转换模块，5、HDMI发送模块，10、SDI原始信号，11、SDI均衡后信号，12、SDI解调后数据，13、分离后SDI视频数据信号，14、分离后SDI音频数据信号，15、转换后YCbCr格式视频数据信号，16、转换后IIS格式音频数据信号，17、HDMI标准信号，20、EAV头，21、SAV头。

具体实施方式

本发明主要由SDI信号采集模块，SDI信号解调模块，信号分离模块，数据转换模块，HDMI发送模块依次相连组成。其中，SDI信号采集模块负责接收SDI信号，并通过信号均衡器重建SDI信号，保证信号质量；SDI信号解调模块负责将重建后SDI信号进行解调；信号分离模块将解调后的SDI信号进行数据处理，首先进行时钟分离和数据同步，然后识别数据头字段，获取有效数据片段，然后根据音频数据信号和视频数据信号的识别码EAV头与SAV头将音频数据信号和视频数据信号分离成两个部分；数据转换模块将分离后的视频数据信号转成标准的YCbCr并行数据，即YCbCr格式视频数据信号，将分离后的音频数据信号转成标准的IIS格式音频数据信号，然后将YCbCr格式视频数据信号和IIS格式音频数据信号转换成电信号，发送至HDMI发送模块；由HDMI发送模块将YCbCr格式视频数据信号和IIS格式音频数据信号转换成差分信号，即HDMI标准信号发送至HDMI显示设备。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1所示，本发明SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统主要由SDI信号采集模块1、SDI信号解调模块2、信号分离模块3、数据转换模块4、HDMI发送模块5依次相连组成。其中，SDI信号采集模块1接收SDI原始信号10，通过其内的信号均衡器产生SDI均衡后信号11；SDI信号解调模块2将SDI均衡后信号11进行解调，生成SDI解调后数据12；信号分离模块3将SDI解调后数据12进行数据处理，将有效数据片段分离成两个部分：分离后SDI音频数据信号14和分离后SDI视频数据信号13；数据转换模块4将分离后SDI视频数据信号13转成标准的YCbCr并行数据，即转换后YCbCr格式视频数据信号15，将分离后SDI音频数据信号14转成标准的IIS格式音频数据信号，即转换后IIS格式音频数据信号16，发送至HDMI发送模块5；由HDMI发送模块5将转换后YCbCr格式视频数据信号15和转换后IIS格式音频数据信号16转换成HDMI标准信号17发送至HDMI显示设备。

如图2所示，本发明中SDI的有效数据片段包括EAV头20、分离后SDI音频数据信号14、SAV头21、分离后SDI视频数据信号13，其中EAV头20为分离后SDI音频数据信号14的识别码，SAV头21为分离后SDI视频数据信号13的识别码。

如图3所示，本发明的硬件电路涉及到电子元器件：由电阻R1～R21、电容C1～C6、电感L1、集成电路U1～U6、晶振X1、连接器J1～J2组成。电路组成为：连接器J2的1管脚接电感L1和电阻R1，连接器J2其余管脚接地，电感L1和电阻R1并联后接电阻R2和电容C2，电阻R2另一端接地，电容C2另一端接集成电路U1的2管脚，集成电路U1的3管脚接电容C 1，电容C1与电阻R3串联后接地，集成电路U1的5管脚和6管脚间串联电容C4，集成电路U1的1管脚、4管脚、7管脚、8管脚、9管脚、12管脚、17管脚接地，集成电路U1的13管脚、16管脚接电源+3.3V，集成电路U1的15管脚接集成电路U4的29管脚，集成电路U1的10管脚、11管脚依次和集成电路U3的17管脚、16管脚连接。集成电路U3的26管脚和27管脚间串联电容C5，集成电路U3的19管脚、20管脚、21管脚分别串联电阻R7、电阻R8、电阻R9接地，集成电路U3的2管脚、5管脚、32管脚、33管脚、34管脚分别串联电阻R10、电阻R12、电阻R14、电阻R13、电阻R11接电源+3.3V，其中集成电路U3的32管脚、33管脚依次和集成电路U4的50管脚、49管脚连接，集成电路U3的6管脚、9管脚、10管脚、23管脚、24管脚、29管脚、49管脚接地，集成电路U3的7管脚、25管脚、35管脚接电源+2.5V，集成电路U3的1管脚、15管脚、16管脚、28管脚、36管脚接电源+3.3V，集成电路U3的30管脚、31管脚、37管脚、38管脚、39管脚、40管脚、41管脚、42管脚、43管脚、44管脚、45管脚、46管脚、47管脚、48管脚依次和集成电路U4的28管脚、52管脚、9管脚、10管脚、19管脚、20管脚、15管脚、16管脚、12管脚、13管脚、5管脚、3管脚、4管脚连接。集成电路U6的6管脚接电源+3.3V，集成电路U6的7管脚接地，集成电路U6的3管脚、5管脚分别串连电阻R15、电阻R16接电源+3.3V，集成电路U6的1管脚、2管脚、4管脚、8管脚依次和集成电路U4的46管脚、53管脚、27管脚、51管脚连接。晶振X1的4管脚接电源+3.3V，并串连电容C6接地，晶振X1的2管脚接地，晶振X1的3管脚接集成电路U3的43管脚。集成电路U4的11管脚接电源+2.5V，集成电路U3的17管脚、38管脚、66管脚、81管脚接电源+1.2V，集成电路U4的22管脚、26管脚、45管脚、55管脚、92管脚接电源+3.3V，集成电路U4的67管脚、79管脚、96管脚接电源+3.3V，集成电路U4的8管脚、14管脚、18管脚、23管脚、42管脚、47管脚、58管脚、63管脚、69管脚、74管脚、80管脚、87管脚、91管脚、95管脚、99管脚接地，集成电路U4的31管脚、32管脚、33管脚、34管脚、35管脚、36管脚、37管脚、49管脚、50管脚、56管脚、57管脚、59管脚、60管脚、61管脚、62管脚、64管脚、65管脚、68管脚、70管脚、71管脚、72管脚、73管脚、84管脚、85管脚、86管脚、88管脚、89管脚、90管脚、93管脚依次连接集成电路U5的8管脚、13管脚、14管脚、12管脚、11管脚、10管脚、9管脚、46管脚、47管脚、71管脚、70管脚、69管脚、68管脚、67管脚、66管脚、65管脚、58管脚、57管脚、56管脚、55管脚、54管脚、53管脚、52管脚、51管脚、50管脚、5管脚、4管脚、3管脚、6管脚。集成电路U5的15管脚、17管脚、18管脚、22管脚、26管脚、32管脚、39管脚、42管脚、43管脚、59管脚、60管脚、79管脚、80管脚接地，集成电路U5的1管脚、16管脚、19管脚、20管脚、21管脚、61管脚、62管脚、63管脚、63管脚接电源+1.8V，集成电路U5的24管脚、29管脚、36管脚、41管脚接电源+1.8V，集成电路U5的48管脚、49管脚分别接上拉电阻R18和R17接电源+3.3V，集成电路U5的23管脚、33管脚分别接下拉电阻R21和R20接地，集成电路U5的33管脚接电阻R19至电源+1.8V，集成电路U5的27管脚、28管脚、30管脚、31管脚、34管脚、35管脚、37管脚、38管脚依次连接连接器J1的12管脚、10管脚、9管脚、7管脚、6管脚、4管脚、3管脚、1管脚，集成电路U5的25管脚、44管脚、45管脚依次连接集成电路U2的19管脚、17管脚、18管脚。集成电路U2的1管脚接电源+5V，集成电路U2的2管脚接电源+3.3V，集成电路U2的37管脚接电容C3至地，集成电路U2的3管脚、5管脚、8管脚、11管脚、14管脚、25管脚、28管脚、31管脚、34管脚、36管脚接地，集成电路U2的19管脚下拉电阻R6接地，集成电路U2的21管脚、22管脚依次上拉电阻R5、电阻R4接地，集成电路U2的20管脚、21管脚、22管脚依次接连接器J1的19管脚、16管脚、15管脚，集成电路U2的4管脚、35管脚短路后接连接器J1的1管脚，集成电路U2的6管脚、33管脚短路后接连接器J1的3管脚，集成电路U2的7管脚、32管脚短路后接连接器J1的4管脚，集成电路U2的9管脚、30管脚短路后接连接器J1的6管脚，集成电路U2的10管脚、29管脚短路后接连接器J1的7管脚，集成电路U2的12管脚、27管脚短路后接连接器J1的9管脚，集成电路U2的13管脚、26管脚短路后接连接器J1的10管脚，集成电路U2的15管脚、24管脚短路后接连接器J1的12管脚。连接器J1的18管脚接电源+5V，连接器J1的2管脚、5管脚、8管脚、11管脚、14管脚、17管脚、BO1管脚、BO2管脚、BO3管脚、BO4管脚接地。

其中，集成电路U1可以选用National Semiconductor公司的LM0044，集成电路U2可以选用NXP公司的IP4776CZ38，集成电路U3可以选用NationalSemiconductor公司的LM0041，集成电路U4可以选用Xilinx公司的XC3S200A-4VQG100C，集成电路U5可以选用ADI公司的AD9889B，集成电路U6可以选用Numonyx公司的M25P3240-VMW，连接器J1为普通HDMI连接器，连接器J2为普通BNC连接器。SDI信号采集模块1由集成电路U1及附属电路组成，SDI信号解调模块2由集成电路U3及附属电路组成，信号分离模块3和数据转换模块4由集成电路U4及附属电路组成，HDMI发送模块由集成电路U5及附属电路组成。

应用上述SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统的转换方法，包括以下步骤：

(1)SDI信号采集模块接收SDI原始信号，产生SDI均衡后信号；

(2)SDI信号解调模块将SDI均衡后信号进行解调，生成SDI解调后数据；

(3)信号分离模块将SDI解调后数据进行数据处理，将有效数据片段分离成两个部分：分离后SDI音频数据信号和分离后SDI视频数据信号；

(4)数据转换模块将分离后SDI视频数据信号转成标准的YCbCr并行数据，即转换后YCbCr格式视频数据信号；将分离后SDI音频数据信号转成标准的IIS格式音频数据信号，即转换后IIS格式音频数据信号；

(5)HDMI发送模块将转换后YCbCr格式视频数据信号和转换后IIS格式音频数据信号转换成HDMI标准信号，并发送至HDMI显示设备。

Claims (2)

1.一种SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统，其特征在于，它主要由SDI信号采集模块、SDI信号解调模块、信号分离模块、数据转换模块、HDMI发送模块依次相连组成。

2.一种应用权利要求1所述SDI输入信号转HDMI输出信号的转换系统的转换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)SDI信号采集模块接收SDI原始信号，产生SDI均衡后信号。

(2)SDI信号解调模块将SDI均衡后信号进行解调，生成SDI解调后数据。

(3)信号分离模块将SDI解调后数据进行数据处理，将有效数据片段分离成两个部分：分离后SDI音频数据信号和分离后SDI视频数据信号。

(4)数据转换模块将分离后SDI视频数据信号转成标准的YCbCr并行数据，即转换后YCbCr格式视频数据信号；将分离后SDI音频数据信号转成标准的IIS格式音频数据信号，即转换后IIS格式音频数据信号。

(5)HDMI发送模块将转换后YCbCr格式视频数据信号和转换后IIS格式音频数据信号转换成HDMI标准信号，并发送至HDMI显示设备。

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