CN104967895B - 一种视频行场同步信号产生方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明一种视频行场同步信号产生方法及系统，方法通过计算场同步频率倍数、场同步脉冲宽度倍数、行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，从而生成行同步信号和场同步信号。系统包括接收解析模块、频率倍数计算模块、脉冲宽度倍数计算模块和行场同步信号生成模块。本发明通过采用固定的时钟输入，并根据视频信号的参数进行计算从而生成行场同步信号，从而使得本发明能根据视频信号中变化的参数改变产生可调频率、分辨率和极性的任意行场同步信号，能适应任何标准以及非标准的行场信号生成。而且本发明不需要可变时钟的输入，节省了可变时钟芯片，大大减少实现的成本。本发明可广泛应用于视频信号传输产品中。

Description

一种视频行场同步信号产生方法及系统
技术领域
本发明涉及视频信号处理技术领域，尤其涉及一种视频行场同步信号产生方法及系统。
背景技术
视频信号发送端为了使接收端的行扫描与场扫描规律与其同步，在行（场）扫描正常结束后，向接收机发出一个脉冲信号，表示这一行（场）已经结束，这个脉冲信号就是行（场）同步信号。
在视频拼接处理器需要将多个视频信号显示在同一个拼接墙上（多块显示屏）。多个视频源是可以不同标准、不同格式、不同频率和不同分辨率的。视频拼接处理器会将视频信号做变换处理，并转换统一格式、频率、分辨率输出。为保证多个视频源的同步输出，避免不同显示屏间的视频不同步错位，需要将给所有输出到拼接墙上的视频提供统一的行场同步信号。该行场同步信号根据输出分辨率的不同、输出频率的不同，需要实时变化。
一般的行场信号都是通过视频输出芯片内部产生，产生的行场信号格式固定不可以调整。而现有技术要实现可调整的行场输出，需要外部输入一个可变的像素时钟，并基于该像素时钟根据望输出的行场信号的参数用计数器进行计数，从而模拟出相关视频的行场信号。而这个外部可变像素时钟一般是由专用的时钟芯片产生，价格比较昂贵。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可调节输出，且降低成本的视频行场同步信号产生方法及系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种视频行场同步信号产生方法，包括以下步骤：
A、对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
B、根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
C、根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
D、在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述行同步频率倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述场同步频率倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述行同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述场同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
本发明所采用的另一技术方案是：
一种视频行场同步信号产生系统，包括：
接收解析模块，用于对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
频率倍数计算模块，用于根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
脉冲宽度倍数计算模块，用于根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
行场同步信号生成模块，用于在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述频率倍数计算模块和脉冲宽度倍数计算模块均采用乘法器和除法器构成。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述行场同步信号生成模块采用加法计数器构成。
本发明的有益效果是：
本发明一种视频行场同步信号产生方法及系统通过采用固定的时钟输入，并根据视频信号的参数进行计算从而生成行场同步信号，从而使得本发明能根据视频信号中变化的参数改变产生可调频率、分辨率和极性的任意行场同步信号，能适应任何标准以及非标准的行场信号生成。而且本发明不需要可变时钟的输入，节省了可变时钟芯片，大大减少实现的成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种视频行场同步信号产生方法的步骤流程图；
图2是本发明一种视频行场同步信号产生系统的模块方框图；
图3是本发明具体实施例中生成的行场同步信号波形图。
具体实施方式
参考图1，本发明一种视频行场同步信号产生方法，包括以下步骤：
A、对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
B、根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
C、根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
D、在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述行同步频率倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述场同步频率倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述行同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
作为所述的一种视频行场同步信号产生方法的进一步改进，所述场同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
参考图2，本发明一种视频行场同步信号产生系统，包括：
接收解析模块，用于对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
频率倍数计算模块，用于根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
脉冲宽度倍数计算模块，用于根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
行场同步信号生成模块，用于在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述频率倍数计算模块和脉冲宽度倍数计算模块均采用乘法器和除法器构成。
作为所述的一种视频行场同步信号产生系统的进一步改进，所述行场同步信号生成模块采用加法计数器构成。
本发明中，计算单位都是基于所代表的分辨率的像素时钟，参数值是时钟周期数（也可以是相关时钟周期对应的时间长度）。行场同步信号有极性的区分，当其为正极性是，同步时间为高电平；当其为负极性是，同步时间为低电平。
进一步，基准时钟可根据系统对行场同步信号的精确度要求进行选择。基准时钟可以直接由外部电路产生，也可以是根据外部电路提供的时钟通过内部电路的锁相环电路降频或倍频产生。该基准时钟提供给行场同步信号生成模块产生所需要的行场同步信号。
本发明的具体实施例中，假设选择固定的基准时钟为8MHz，得到的计算参数为：
分辨率信息：800x600 60Hz；
像素时钟频率：40MHz；
行同步信号极性：正；
每行总像素数：1056个像素时钟；
行同步脉冲宽度像素数：128个像素时钟；
场同步信号极性：正；
每场总行数：628行；
场同步脉冲宽度行数：4行。
根据行同步频率倍数的计算公式，得出：
行同步频率倍数=(1/40)*1056*8=211.2，四舍五入取整数得211，则行同步频率倍数约为211个基准时钟周期。
根据场同步频率倍数的计算公式，得出：
场同步频率倍数=(1/40)*1056*628*8=132633.6，四舍五入取整数得132634，则场同步频率倍数约为132634个基准时钟周期。
根据行同步脉冲宽度倍数的计算公式，得出：
行同步脉冲宽度倍数=(1/40)*128*8=25.6，四舍五入取整数得26，则行同步脉冲宽度倍数约为26个基准时钟周期。
根据场同步脉冲宽度倍数的计算公式，得出：
场同步脉冲宽度倍数=(1/40)*1056*4*8=844.8，四舍五入取整数 得845，则场同步脉冲宽度倍数约为845个基准时钟周期。
参考图3，用基准时钟周期表示，在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号如图3所示，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号如图3所示。
进一步，本发明的误差范围可控在1/2基准时钟周期范围内，例如本具体实施例中采用的是8MHz的低速率时钟，误差范围可控制在±16MHz周期范围内。
根据本实施例中800x600分辨率60Hz行场信号的像素时钟为40MHz(25ns),误差±0.5%，可计算得到一帧可接受时间误差为：
(1/40)*1056*628*(±0.5%)=±82.896 ns；
而本发明可控误差能满足协议需要：
(1/16)=±62.5 ns
因此，若需要更小误差，可以选择频率更高的时钟作为基准时钟。
从上述内容可知，本发明一种视频行场同步信号产生方法及系统通过采用固定的时钟输入，并根据视频信号的参数进行计算从而生成行场同步信号，从而使得本发明能根据视频信号中变化的参数改变产生可调频率、分辨率和极性的任意行场同步信号，能适应任何标准以及非标准的行场信号生成。而且本发明不需要可变时钟的输入，节省了可变时钟芯片，大大减少实现的成本。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
B、根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
C、根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
D、在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
2.根据权利要求1所述的一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于：所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
3.根据权利要求2所述的一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于：所述行同步频率倍数的计算公式为：
。
4.根据权利要求2所述的一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于：所述场同步频率倍数的计算公式为：
。
5.根据权利要求2所述的一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于：所述行同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
6.根据权利要求2所述的一种视频行场同步信号产生方法，其特征在于：所述场同步脉冲宽度倍数的计算公式为：
。
7.一种视频行场同步信号产生系统，其特征在于，包括：
接收解析模块，用于对视频信号进行接收并解析，得出计算参数；
频率倍数计算模块，用于根据输入的基准时钟频率和得出的计算参数，计算行同步信号频率和场同步信号频率分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步频率倍数和场同步频率倍数；
脉冲宽度倍数计算模块，用于根据基准时钟频率和计算参数，计算行同步信号脉冲宽度和场同步信号脉冲宽度分别与基准时钟频率的倍数关系，得到行同步脉冲宽度倍数和场同步脉冲宽度倍数；
行场同步信号生成模块，用于在基准时钟下，根据场同步频率倍数和场同步脉冲宽度倍数，通过计数产生得到场同步信号，根据行同步脉冲宽度倍数和行同步频率倍数，通过计数产生得到行同步信号。
8.根据权利要求7所述的一种视频行场同步信号产生系统，其特征在于：所述计算参数包括分辨率信息、像素时钟频率、行同步信号极性、每行总像素数、行同步脉冲宽度像素数、场同步信号极性、每场总行数和场同步脉冲宽度行数。
9.根据权利要求7所述的一种视频行场同步信号产生系统，其特征在于：所述频率倍数计算模块和脉冲宽度倍数计算模块均采用乘法器和除法器构成。
10.根据权利要求7所述的一种视频行场同步信号产生系统，其特征在于：所述行场同步信号生成模块采用加法计数器构成。
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