CN103391406B - 一种视频切换电路及其切换方法 - Google Patents

Abstract

一种视频切换电路及其切换方法。该视频切换电路包括多个图像传感器和一个DSP处理器，多个图像传感器的I2C总线引脚并联后与DSP处理器的I2C总线端口连接，多个图像传感器的数据总线引脚并联后与DSP处理器的数据总线端口连接，多个图像传感器的高阻引脚与DSP处理器的多个第一控制IO端口一一对应连接，多个图像传感器的复位引脚与DSP处理器的多个第二控制IO端口一一对应连接；所述DSP处理器，用于向其中一个图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入低电平，向其余的图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入高电平。本发明能够获得更高解析度、更可控的高清图像，弥补经过DSP处理器输出后而进行后期的处理和调整导致的失真。

Description

一种视频切换电路及其切换方法

技术领域

本发明涉及视频切换电路及其切换方法。

背景技术

目前的图像成像和切换原理：1、由图像传感器感应到光(即光信号)产生电(即电信号)，经过AD转换后，把原始数据传输给DSP处理器，DSP处理器对电信号进行处理后输出视频信号至输出设备(如显示器)。输出单个视频信号时，采用单个图像传感器+单个DSP处理器的组合结构。涉及多个视频信号的转换，则需要切换DSP处理器处理过后输出的模拟视频信号，从而使视频总线分时获得多路不同的视频信号。目前视频总线分时获得多路不同的视频信号，有2种方式：1、模拟视频信号，通过模拟开关直接转换，从而让总线获得其中一个视频信号；2，高速总线开关，对双路或多路的数字或模拟信号(如HDMI、DVI、VGA、CVBS等图像信号)，进行高速切换。

模拟切换的方式存在的不足:图像传输容易被干扰，图像解析度不够高(通常是640*480)，失真严重，噪点大等、视频总线获得的图像还需要进行模数转换后，才能进行图像处理，图像再处理难度加大。

高速总线开关切换的方式存在的不足：只简单的对图像进行切换，无法通过设置和改变信号源发生装置的物理特性，从而改变成像的图像特性；在固定的视频或者图片下只能做后期的图像处理。

发明内容

本发明的目的在于提出一种视频切换电路，其能解决图像传输容器被干扰、图像不清晰的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种视频切换电路，其包括多个图像传感器和一个DSP处理器，多个图像传感器的I2C总线引脚并联后与DSP处理器的I2C总线端口连接，多个图像传感器的数据总线引脚并联后与DSP处理器的数据总线端口连接，多个图像传感器的高阻引脚与所述DSP处理器的多个第一控制IO端口一一对应连接，多个图像传感器的复位引脚与所述DSP处理器的多个第二控制IO端口一一对应连接；所述DSP处理器，用于向其中一个图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入低电平，向其余的图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入高电平所述DSP处理器，还用于向所述其中一个图像传感器的寄存器写入曝光参数，所述图像传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

本发明还提出了一种实现如上所述的视频切换电路的切换方法，其包括以下步骤：

A、DSP处理器上电启动；

B、DSP处理器向其中一个图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入低电平，向其余的图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入高电平，所述其中一个图像传感器处于工作状态，其余的图像传感器处于高阻抗状态；

C、DSP处理器向所述其中一个图像传感器的寄存器写入曝光参数；

D、所述其中一个图像传感器将获得的电信号传输给所述DSP处理器。

本发明具有如下有益效果：

(1)对多个图像传感器进行数字切换，可以动态的根据图像和图形要求来设置图像传感器的曝光参数，改变图像传感器的物理成像信号源，获得更高解析度、更可控的高清图像，弥补经过DSP处理器输出后而进行后期的处理和调整导致的失真；(2)数字切换干扰小；(3)可以捕捉到不同图像传感器的成像进行图像合成分解增减运算等图像处理；(4)无需光学变焦镜头，即可通过不同图像传感器上不同焦距的定焦镜头、各种滤光玻璃进行物理变焦和成像控制，获得可靠性更高、图像清晰度更高、更宽光谱图像和图片。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的视频切换电路的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种视频切换电路，其包括一个图像传感器1、一个图像传感器2和一个DSP处理器3。图像传感器1具有高阻引脚OE_1、复位引脚R_1、I2C总线引脚I2C_1和数据总线引脚SN_1。图像传感器2具有高阻引脚OE_2、复位引脚R_2、I2C总线引脚I2C_2和数据总线引脚SN_2。DSP处理器具有第一控制IO端口OE_D1、第一控制IO端口OE_D2、第二控制IO端口R_D1、第二控制IO端口R_D2、数据总线端口SN_D、I2C总线端口I2C_D。当然，根据本领域公知常识，I2C总线引脚I2C_1、I2C总线引脚I2C_2和I2C总线端口I2C_D的数量均为二个，数据总线引脚SN_1、数据总线引脚SN_2和数据总线端口SN_D的数量均为多个且三者数量相等。

图像传感器1的I2C总线引脚I2C_1和图像传感2的I2C总线引脚I2C_2均与DSP处理器3的I2C总线端口I2C_D连接，也就是说，图像传感器1的I2C总线引脚I2C_1和图像传感2的I2C总线引脚I2C_2是并联的。

图像传感器1的数据总线引脚SN_1和图像传感器2的数据总线引脚SN_2均与DSP处理器3的数据总线端口SN_D连接，也就是说，图像传感器1的数据总线引脚SN_1和图像传感器2的数据总线引脚SN_2是并联的。

图像传感1的高阻引脚OE_1与DSP处理器3的第一控制IO端口OE_D1连接，图像传感器1的复位引脚R_1与DSP处理器3的第二控制IO端口R_D1连接，图像传感2的高阻引脚OE_2与DSP处理器3的第一控制IO端口OE_D2连接，图像传感器2的复位引脚R_2与DSP处理器3的第二控制IO端口R_D2连接。

在切换控制时，若DSP处理器3上电启动后，默认设置是图像传感器1工作，那么，所述DSP处理器3在上电启动后，向图像传感器1的高阻引脚OE_1和复位引脚R_1输入低电平，以使图像传感器1处于工作状态，向图像传感器2的高阻引脚OE_2和复位引脚R_2输入高电平，以使图像传感器2处于高阻抗状态，即图像传感器2的所有引脚的阻抗无穷大，实现完全的物理开路。需要说明的是，目前的图像传感器采用断电模式实现切换，但并且所有图像传感器的引脚的阻抗都是无穷大，甚至该图像传感器的内部逻辑电路仍然会直接干扰其他图像传感器的工作，也就是说，断电模式并不能实现物理开路的功能。所述DSP处理器，还向图像传感器1的寄存器写入曝光参数，如感光度、像素等，从而获得各种效果图像和图片，实现从信号源改变图像和成像，通过转换不同的图像传感器来获得不同特性，甚至不同波长成像的光谱图像。

本实施例的图像传感器1、图像传感器2均可采用CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

本实施例还提出了一种实现如上所述的视频切换电路的切换方法，其包括以下步骤：

A、DSP处理器3上电启动，工作模式预设为默认图像传感器1启动；

B、DSP处理器3通过第一控制IO端口OE_D2向图像传感器2的高阻引脚OE_2输入高电平，通过第二控制IO端口R_D2向图像传感器2的复位引脚R_2输入高电平，此时，图像传感器2处于高阻抗状态，所有引脚的电阻无穷大，相当于离线状态；

C、DSP处理器3通过第一控制IO端口OE_D1向图像传感器1的高阻引脚OE_1输入低电平，图像传感器1启动，DSP处理器3通过第二控制IO端口R_D1向图像传感器1的复位引脚R_1输入低电平，触发图像触感器1复位，DSP处理器3再通过I2C总线端口I2C_D向图像传感器1的寄存器写入曝光参数，图像传感器1初始化完成并进入工作状态；

D、图像传感器1将获得的电信号传输给DSP处理器3进行处理，DSP处理器3向输出设备输出图像；

E、当需要切换视频源时，DSP处理器3通过第一控制IO端口OE_D1向图像传感器1的高阻引脚OE_1输入高电平，图像传感器1进入高阻抗状态，图像传感器1离线；

F、DSP处理器3通过第一控制IO端口OE_D2向图像传感器2的高阻引脚OE_2输入低电平，图像传感器2启动，并通过第二控制IO端口R_D2向图像传感器2的复位引脚R_2输入低电平，图像传感器2复位，DSP处理器3再通过I2C总线端口I2C_D向图像传感器2的寄存器写入曝光参数，图像传感器2初始化完成并进入工作状态。

本实施例仅仅以两个图像传感器作为示例进行说明。实际上，图像传感器的数量可以不作限制，遵循以下关系进行接线即可：多个图像传感器的I2C总线引脚并联后与DSP处理器的I2C总线端口连接，多个图像传感器的数据总线引脚并联后与DSP处理器的数据总线端口连接，多个图像传感器的高阻引脚与所述DSP处理器的多个第一控制IO端口一一对应连接，多个图像传感器的复位引脚与所述DSP处理器的多个第二控制IO端口一一对应连接。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种视频切换电路，其特征在于，包括多个图像传感器和一个DSP处理器，多个图像传感器的I2C总线引脚并联后与DSP处理器的I2C总线端口连接，多个图像传感器的数据总线引脚并联后与DSP处理器的数据总线端口连接，多个图像传感器的高阻引脚与所述DSP处理器的多个第一控制IO端口一一对应连接，多个图像传感器的复位引脚与所述DSP处理器的多个第二控制IO端口一一对应连接；所述DSP处理器，用于向其中一个图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入低电平，向其余的图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入高电平，所述DSP处理器，还用于向所述其中一个图像传感器的寄存器写入曝光参数。

2.如权利要求1所述的视频切换电路，其特征在于，所述图像传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

3.一种实现如权利要求1所述的视频切换电路的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、DSP处理器上电启动；

B、DSP处理器向其中一个图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入低电平，向其余的图像传感器的高阻引脚和复位引脚输入高电平，所述其中一个图像传感器处于工作状态，其余的图像传感器处于高阻抗状态；

C、DSP处理器向所述其中一个图像传感器的寄存器写入曝光参数；

D、所述其中一个图像传感器将获得的电信号传输给所述DSP处理器。

4.如权利要求3所述的切换方法，其特征在于，所述图像传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。