CN105933620A - 视频信号切换方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频信号切换方法，包括：从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。本发明还公开了一种视频信号切换设备。本发明提高了视频信号进行切换的流畅性，及实现了视频信号进行切换时能够产生多样化的转场效果。

Description

视频信号切换方法及设备

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种视频信号切换方法及设备。

背景技术

在有多路视频信号输入的视频处理设备中，例如，大屏幕拼接显示、视频矩阵等，在不同视频信号间切换时，常存在转场效果的需求。转场效果是指两个场景间，采用一定的技巧实现场景情节间的平滑过渡，转场效果有很多，例如，淡入淡出、拉幕、翻页等，在演播室及电影中常能看到。

视频信号间切换时的转场效果具有数据量大、实时、分辨率多样等特点，往往两路不同的视频信号间差异很大。实现转场效果原理是对两路信号进行混合后输出，通常的做法为：利用能对多路输入信号进行混合输出的图像处理芯片，在视频信号间切换时只实现淡入淡出的功能，或者是利用图像处理中能对画面进行大小变化的功能，在视频信号间切换时实现一些矩形变化过程的转场效果。由于实时视频图像无压缩数据大及刷新率高，上述方法在不同视频信号之间的切换时实现复杂的转场效果的难度很高，视频信号间的切换不够流畅，视频信号之间的切换时实现的转场效果简单不能满足多样化的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种视频信号切换方法及设备，旨在提高视频信号进行切换的流畅性，及实现视频信号进行切换时能够产生多样化的转场效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种视频信号切换方法，包括：

从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

可选地，所述从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号包括：

接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

可选地，所述获取视频图像控制信号包括：

接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

可选地，所述将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式包括：

将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的分辨率、颜色空间、刷新率及位深分别设置为相同的分辨率、相同的颜色空间、相同的刷新率及相同的位深。

可选地，所述根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值包括：

根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

所述像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关；

当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种视频信号切换设备，包括：

获取模块，用于从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

设置模块，用于将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

调节模块，用于根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

切换模块，用于根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

可选地，所述获取模块还用于，接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

可选地，所述获取模块还用于，接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

可选地，所述设置模块还用于，将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的分辨率、颜色空间、刷新率及位深分别设置为相同的分辨率、相同的颜色空间、相同的刷新率及相同的位深。

可选地，所述调节模块还用于，根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

所述像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关；

当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。

本发明实施例提供的视频信号切换方法和设备，通过将待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及视频图像控制信号这三者信号的相关参数设置为统一格式，然后根据视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，根据调节后输出相应的像素值对第一视频输入信号和第二视频输入信号进行切换显示。从而通过视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，使得能在视频信号间切换时够实现复杂的转场效果，达到切换时流畅无突变的目的，提高了视频信号进行切换的流畅性，及实现了视频信号进行切换时能够产生多样化的转场效果。

附图说明

图1为本发明视频信号切换方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明从左到右渐黑或渐白进行作图得到的视频图像控制信号；

图3为本发明由全黑到全白或由全白到全黑渐变进行作图得到的视频图像控制信号；

图4为本发明设置渐大的黑圆或白圆向外扩展直到满屏进行作图得到的视频图像控制信号；

图5为本发明视频信号切换设备一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，示出了本发明一种视频信号切换方法第一实施例。该实施例的视频信号切换方法包括：

步骤S10、从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

本实施例中，视频信号的转场实现方法应用于视频播放的场合，输入视频信号切换设备的视频输入信号至少为两路，例如，在大屏幕拼接显示、视频矩阵等场合会产生很多路视频输入信号，产生的视频输入信号可以是机顶盒、DVD、摄像头、或板卡等，在多路视频输入信号中常常需要进行两两视频输入信号之间的切换。首先，视频信号切换设备接收视频输入信号，视频信号切换设备的视频输入接口包括：VGA、HDMI、DVI、CVBS、SDI、DisplayPort等，视频输入接口不一样，对应的视频输入信号采集的方案也不一样。例如，可以采用视频信号切换设备内预置的ADC转换芯片，将VGA、YPBPR等模拟输出信号转为数字信号，或者是采用预置的CVBS信号解码器将CVBS信号解码后转为数字信号，视频输入信号的采集还可以通过预置的HDMI接收芯片或SDI接收芯片来完成。可以理解的是，可以采用同一种视频输入接口接收多路视频输入信号，也可以采用不同的视频输入接口接收多路视频输入信号。

当视频信号切换设备接收到的视频输入信号为两路时，将这两路视频输入信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。当视频信号切换设备接收到的视频输入信号为至少三路时，需要从多路视频输入信号中选取其中的两路视频输入信号，作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。若待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号的视频输入接口不同，则需要将采集后的多路视频输入信号转为同一种接口产生的视频输入信号，例如，可统一转为差分信号，即TMDS差分对、Serdes差分对等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

同时，视频信号切换设备还需要获取视频图像控制信号，该视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。视频图像控制信号的产生可以是通过视频信号切换设备内预置的全志的A20芯片直接产生的作图信号，也可以是在PC机端进行作图产生各像素值由0到最大值或由最大值到0变化的信号，例如，产生黑白相间的各种变化，直至全屏输出全黑或全白得到该视频图像控制信号。例如，视频图像控制信号可以是以一个黑色的圆向外扩展直到满屏，或者是由黑白两张图片形成的拉幕图像，而图像的黑白变化过程受像素值渐变的输入量的控制，当输入量是为0时，输出全黑，输入量为图像像素的最大值时输出全白，输入量从0到最大值间以一定的步长进行变化，步长的大小可根据实际需要进行设置，变化过程被触发后可按步长完成，得到视频图像控制信号，以便通过视频图像控制信号能够实现丰富多样的转场效果，例如，翻页、立体转动等，该转场效果还可以根据实际需要进行设置。

步骤S20、将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

在上述确定待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及视频图像控制信号后，视频信号切换设备在对这三路信号进行处理前，需要将第一视频输入信号、第二视频输入信号及视频图像控制信号的相关参数分别设置为统一的参数，即将相关参数设置为统一格式。该相关参数包括分辨率、颜色空间、刷新率及位深等，即将这三路信号的分辨率设置为相同分辨率(即时钟相同、行场同步相同)，将这三路信号的颜色空间设置为相同的颜色空间，这三路信号的刷新率设置为相同的刷新率，这三路信号的位深设置为相同的位深(即用多少位来表示一个像素值)。视频信号切换设备可利用FPGA实现scaler或当前显示器中预置的scaler芯片均可完成对这三路信号的相关参数进行统一，统一后的分辨率、颜色空间、刷新率及位深的具体取值可根据实际需要进行设置。

步骤S30、根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

步骤S40、根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

视频信号切换设备将第一视频输入信号、第二视频输入信号及视频图像控制信号的相关参数各自设置为统一的参数值后，通过视频图像控制信号对视频输出信号进行逐点控制，即调节待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，根据调节后输出相应的像素值，对第一视频输入信号和第二视频输入信号进行切换显示。在通过视频图像调节待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值的过程中可实现转场效果。当视频图像控制信号按一定的规律变化时，就能达到调节输出在第一视频输入信号和第二视频输入信号的像素值进行变化的目的，实现转场多样化的效果。

调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，可采用FPGA来实现逐个像素点进行像素值的计算来决定输出，实现计算的过程还可用多个剩法器来形成流水线的作业，可对多路输入信号进行实时处理，以下实施例将进行详细说明。计算得到像素值后FPGA输出的是TTL信号，然后视频信号切换设备通过预置的TMDS芯片将TTL信号打包为TMDS信号进行输出，实现对分辨率高、刷新率高及数据量大的视频信号进行流畅转场。

本发明实施例通过将待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及视频图像控制信号这三者信号的相关参数设置为统一格式，然后根据视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，根据调节后输出相应的像素值对第一视频输入信号和第二视频输入信号进行切换显示。从而通过视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，使得能在视频信号间切换时够实现复杂的转场效果，达到切换时流畅无突变的目的。提高了视频信号进行切换的流畅性，及实现了视频信号进行切换时能够产生多样化的转场效果，使用户进行视频观看时感觉更舒服甚至赏心悦目。

进一步地，提出了本发明视频信号切换方法第二实施例，该实施例中上述从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号的步骤包括：接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

本实施例中，由于视频信号切换设备接收到的视频输入信号可能存在远不止两路的情况，视频输入信号也可能存在多种格式，例如，在大屏幕拼接显示、视频矩阵等场合会产生很多路视频输入信号，因而需要通过预置的视频交换矩阵从多路视频输入信号中，选取需要的两路信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。视频交换矩阵实际上是MxN的交叉开关，用于实现M路输入信号中的任一路信号能到N路输出中的任一路，该视频交换矩阵支持TMDS差分信号或Serdes信号(一种高速串行信号)，可设置为其内部每四对差分线完成一路TMDS信号的传输。

本实施例中，通过视频交换矩阵从多路视频输入信号中选取其中的两路信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，使得视频信号切换设备可便捷地选择待切换的视频信号，对视频信号进行流畅切换。

进一步地，提出了本发明视频信号切换方法第三实施例，该实施例中上述获取视频图像控制信号的步骤包括：接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

本实施例中，在一实施例中，视频图像控制信号可通过与视频信号切换设备进行有线或无线连接的终端产生，终端将产生的视频图像控制信号发送至视频信号切换设备，该终端可为PC机。例如，利用OpenGL开源库进行作图，产生各像素值由0到最大值或由最大值到0变化的信号，例如，产生黑白相间的各种变化，直至全屏输出全黑或全白得到视频图像控制信号。在另一实施例中，视频图像控制信号可通过视频信号切换设备预置的作图芯片直接产生，例如，作图芯片可为全志的A20芯片，该芯片为嵌入式带硬件加速的处理器。

以下将以终端产生视频图像控制信号为例进行详细说明，视频图像控制信号的各个像素值从0(例如全黑)到最大值(例如全白)变化，或从最大值到0变化的过程中，控制视频信号的输出，并决定了输出的视频信号中所包含第一视频输入信号和第二视频输入信号这两者信号的混合像素值。各个像素值的变化过程是可控的，可通过预留控制接口来实现。具体地，在完成整个视频图像的像素值的变化为由0渐变至最大值M，变化的步长为n，则完成整个变化过程需要作图M/n次，改变步长n的大小，可改变变化的速度。如图2所示为从左到右渐黑或渐白进行作图得到的视频图像控制信号，如图3所示为由全黑到全白或由全白到全黑渐变进行作图得到的视频图像控制信号，如图4所示为设置渐大的黑圆或白圆向外扩展直到满屏进行作图得到的视频图像控制信号。从图中可知，视频图像控制信号可理解为根据视频图像的各个像素值的变化进行作图，直至达到全黑或全白所形成的信号。需要说明的是，还可根据实际需要通过视频图像控制信号实现翻页、拉幕、立体转动等丰富多样的转场效果，并不限定本发明。

需要说明的是，各个像素值的变化过程可分为分触发式和步进式，假设像素值的最大值M为255，像素值的变化步长n为5，触发式为收到开始变化指令后，像素值的变化过程按默认的步长n为5，自动进行51次作图完成视频图像控制信号的产生。步进式为按照接收到的设定指令进行指定的第x步进行作图，例如，若当前视频图像是从全黑到全白的变化过程，接收到的设定指令为25，则作图为最大像素值的255*49％的图片。

本实施例视频图像控制信号的产生可由预置的作图芯片产生，或接收终端作图后发送过来的视频图像控制信号，使得视频信号切换设备在进行视频信号切换时能够通过多样化的视频图像控制信号实现丰富多样的转场效果，提升了用户体验。

进一步地，提出了本发明视频信号切换方法第四实施例，该实施例中上述步骤S30包括：根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值。

本实施例中，该像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关，例如，当位深为8位时，最大像素值M为255；当位深为10位时，最大像素值M为1024。该像素值输出算法可由FPGA来完成，为保证实时性，还可加入多组乘法器。当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。实现了由视频图像控制信号控制输出An还是输出Bn，以及输出An与Bn的比例，当视频图像控制信号Cn按一定的规律变化时，能够达到调节视频信号输出在An与Bn间进行变化的目的，得到丰富多样的转场效果。

本实施例根据视频图像控制信号结合像素值输出算法控制第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，实现了丰富多样的转场效果，达到视频信号切换时流畅无突变的目的，实现了视频信号进行切换时产生多样性的转场。

对应地，如图5所示，提出本发明一种视频信号切换设备第一实施例。该实施例的视频信号切换设备包括：

获取模块100，用于从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

本实施例中，视频信号的转场实现设备应用于视频播放的场合，输入视频信号切换设备的视频输入信号至少为两路，例如，在大屏幕拼接显示、视频矩阵等场合会产生很多路视频输入信号，产生的视频输入信号可以是机顶盒、DVD、摄像头、或板卡等，在多路视频输入信号中常常需要进行两两视频输入信号之间的切换。首先，视频信号切换设备接收视频输入信号，视频信号切换设备的视频输入接口包括：VGA、HDMI、DVI、CVBS、SDI、DisplayPort等，视频输入接口不一样，对应的视频输入信号采集的方案也不一样。例如，可以采用视频信号切换设备内预置的ADC转换芯片，将VGA、YPBPR等模拟输出信号转为数字信号，或者是采用预置的CVBS信号解码器将CVBS信号解码后转为数字信号，视频输入信号的采集还可以通过预置的HDMI接收芯片或SDI接收芯片来完成。可以理解的是，可以采用同一种视频输入接口接收多路视频输入信号，也可以采用不同的视频输入接口接收多路视频输入信号。

当视频信号切换设备接收到的视频输入信号为两路时，获取模块100将这两路视频输入信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。当视频信号切换设备接收到的视频输入信号为至少三路时，获取模块100需要从多路视频输入信号中选取其中的两路视频输入信号，作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。若待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号的视频输入接口不同，则需要将采集后的多路视频输入信号转为同一种接口产生的视频输入信号，例如，可统一转为差分信号，即TMDS差分对、Serdes差分对等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

同时，获取模块100还需要获取视频图像控制信号，该视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。视频图像控制信号的产生可以是通过视频信号切换设备内预置的全志的A20芯片直接产生的作图信号，也可以是在PC机端进行作图产生各像素值由0到最大值或由最大值到0变化的信号，例如，产生黑白相间的各种变化，直至全屏输出全黑或全白得到该视频图像控制信号。例如，视频图像控制信号可以是以一个黑色的圆向外扩展直到满屏，或者是由黑白两张图片形成的拉幕图像，而图像的黑白变化过程受像素值渐变的输入量的控制，当输入量是为0时，输出全黑，输入量为图像像素的最大值时输出全白，输入量从0到最大值间以一定的步长进行变化，步长的大小可根据实际需要进行设置，变化过程被触发后可按步长完成，得到视频图像控制信号，以便通过视频图像控制信号能够实现丰富多样的转场效果，例如，翻页、立体转动等，该转场效果还可以根据实际需要进行设置。

设置模块200，用于将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

在上述确定待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及视频图像控制信号后，视频信号切换设备在对这三路信号进行处理前，设置模块200需要将第一视频输入信号、第二视频输入信号及视频图像控制信号的相关参数分别设置为统一的参数，即将相关参数设置为统一格式。该相关参数包括分辨率、颜色空间、刷新率及位深等，即将这三路信号的分辨率设置为相同分辨率(即时钟相同、行场同步相同)，将这三路信号的颜色空间设置为相同的颜色空间，这三路信号的刷新率设置为相同的刷新率，这三路信号的位深设置为相同的位深(即用多少位来表示一个像素值)。视频信号切换设备可利用FPGA实现scaler或当前显示器中预置的scaler芯片均可完成对这三路信号的相关参数进行统一，统一后的分辨率、颜色空间、刷新率及位深的具体取值可根据实际需要进行设置。

调节模块300，用于根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

切换模块400，用于根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

视频信号切换设备将第一视频输入信号、第二视频输入信号及视频图像控制信号的相关参数各自设置为统一的参数值后，调节模块300通过视频图像控制信号对视频输出信号进行逐点控制，即调节待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，切换模块400根据调节后输出相应的像素值，对第一视频输入信号和第二视频输入信号进行切换显示。在通过视频图像调节待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值的过程中可实现转场效果。当视频图像控制信号按一定的规律变化时，就能达到调节输出在第一视频输入信号和第二视频输入信号的像素值进行变化的目的，实现转场多样化的效果。

调节模块300调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，可采用FPGA来实现逐个像素点进行像素值的计算来决定输出，实现计算的过程还可用多个剩法器来形成流水线的作业，可对多路输入信号进行实时处理，以下实施例将进行详细说明。计算得到像素值后FPGA输出的是TTL信号，然后视频信号切换设备通过预置的TMDS芯片将TTL信号打包为TMDS信号进行输出，实现对分辨率高、刷新率高及数据量大的视频信号进行流畅转场。

本发明实施例通过将待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及视频图像控制信号这三者信号的相关参数设置为统一格式，然后根据视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，根据调节后输出相应的像素值对第一视频输入信号和第二视频输入信号进行切换显示。从而通过视频图像控制信号调节第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，使得能在视频信号间切换时够实现复杂的转场效果，达到切换时流畅无突变的目的。提高了视频信号进行切换的流畅性，及实现了视频信号进行切换时能够产生多样化的转场效果，使用户进行视频观看时感觉更舒服甚至赏心悦目。

进一步地，提出了本发明视频信号切换设备第二实施例，该实施例中上述获取模块100还用于，接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

本实施例中，由于视频信号切换设备接收到的视频输入信号可能存在远不止两路的情况，视频输入信号也可能存在多种格式，例如，在大屏幕拼接显示、视频矩阵等场合会产生很多路视频输入信号，因而获取模块100需要通过预置的视频交换矩阵从多路视频输入信号中，选取需要的两路信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号。视频交换矩阵实际上是MxN的交叉开关，用于实现M路输入信号中的任一路信号能到N路输出中的任一路，该视频交换矩阵支持TMDS差分信号或Serdes信号(一种高速串行信号)，可设置为其内部每四对差分线完成一路TMDS信号的传输。

本实施例中，通过视频交换矩阵从多路视频输入信号中选取其中的两路信号作为待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，使得视频信号切换设备可便捷地选择待切换的视频信号，对视频信号进行流畅切换。

进一步地，提出了本发明视频信号切换设备第三实施例，该实施例中上述获取模块100还用于，接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

本实施例中，在一实施例中，获取模块100获取的视频图像控制信号可通过与视频信号切换设备进行有线或无线连接的终端产生，终端将产生的视频图像控制信号发送至视频信号切换设备，该终端可为PC机。例如，利用OpenGL开源库进行作图，产生各像素值由0到最大值或由最大值到0变化的信号，例如，产生黑白相间的各种变化，直至全屏输出全黑或全白得到视频图像控制信号。在另一实施例中，获取模块100获取的视频图像控制信号可通过视频信号切换设备预置的作图芯片直接产生，例如，作图芯片可为全志的A20芯片，该芯片为嵌入式带硬件加速的处理器。

以下将以终端产生视频图像控制信号为例进行详细说明，视频图像控制信号的各个像素值从0(例如全黑)到最大值(例如全白)变化，或从最大值到0变化的过程中，控制视频信号的输出，并决定了输出的视频信号中所包含第一视频输入信号和第二视频输入信号这两者信号的混合像素值。各个像素值的变化过程是可控的，可通过预留控制接口来实现。具体地，在完成整个视频图像的像素值的变化为由0渐变至最大值M，变化的步长为n，则完成整个变化过程需要作图M/n次，改变步长n的大小，可改变变化的速度。如图2所示为从左到右渐黑或渐白进行作图得到的视频图像控制信号，如图3所示为由全黑到全白或由全白到全黑渐变进行作图得到的视频图像控制信号，如图4所示为设置渐大的黑圆或白圆向外扩展直到满屏进行作图得到的视频图像控制信号。从图中可知，视频图像控制信号可理解为根据视频图像的各个像素值的变化进行作图，直至达到全黑或全白所形成的信号。需要说明的是，还可根据实际需要通过视频图像控制信号实现翻页、拉幕、立体转动等丰富多样的转场效果，并不限定本发明。

需要说明的是，各个像素值的变化过程可分为分触发式和步进式，假设像素值的最大值M为255，像素值的变化步长n为5，触发式为收到开始变化指令后，像素值的变化过程按默认的步长n为5，自动进行51次作图完成视频图像控制信号的产生。步进式为按照接收到的设定指令进行指定的第x步进行作图，例如，若当前视频图像是从全黑到全白的变化过程，接收到的设定指令为25，则作图为最大像素值的255*49％的图片。

本实施例视频图像控制信号的产生可由预置的作图芯片产生，或接收终端作图后发送过来的视频图像控制信号，使得视频信号切换设备在进行视频信号切换时能够通过多样化的视频图像控制信号实现丰富多样的转场效果，提升了用户体验。

进一步地，提出了本发明视频信号切换设备第五实施例，该实施例中上述控制模块300还用于，根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号的输出相应的像素值；

本实施例中，该像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关，例如，当位深为8位时，最大像素值M为255；当位深为10位时，最大像素值M为1024。该像素值输出算法可由FPGA来完成，为保证实时性，还可加入多组乘法器。当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。使得控制模块300实现了由视频图像控制信号控制输出An还是输出Bn，以及输出An与Bn的比例，当视频图像控制信号Cn按一定的规律变化时，能够达到调节视频信号输出在An与Bn间进行变化的目的，得到丰富多样的转场效果。

本实施例根据视频图像控制信号结合像素值输出算法控制第一视频输入信号和第二视频输入信号输出相应的像素值，实现了丰富多样的转场效果，达到视频信号切换时流畅无突变的目的，实现了视频信号进行切换时产生多样性的转场。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种视频信号切换方法，其特征在于，所述视频信号切换方法包括以下步骤：

从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

2.如权利要求1所述的视频信号切换方法，其特征在于，所述从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号包括：

接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

3.如权利要求1所述的视频信号切换方法，其特征在于，所述获取视频图像控制信号包括：

接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

4.如权利要求1所述的视频信号切换方法，其特征在于，所述将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式包括：

将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的分辨率、颜色空间、刷新率及位深分别设置为相同的分辨率、相同的颜色空间、相同的刷新率及相同的位深。

5.如权利要求1-4任一项所述的视频信号切换方法，其特征在于，所述根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值包括：

根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

所述像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关；

当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。

6.一种视频信号切换设备，其特征在于，所述视频信号切换设备包括：

获取模块，用于从多路视频输入信号中获取待切换的第一视频输入信号和第二视频输入信号，以及获取视频图像控制信号；

设置模块，用于将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的相关参数设置为统一格式；

调节模块，用于根据所述视频图像控制信号输出视频图像的像素值变化，调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

切换模块，用于根据调节后的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值，对所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号进行切换显示。

7.如权利要求6所述的视频信号切换设备，其特征在于，所述获取模块还用于，接收多路视频输入信号，从所述多路视频输入信号中通过视频交换矩阵选取待切换的所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号。

8.如权利要求6所述的视频信号切换设备，其特征在于，所述获取模块还用于，接收终端发送的所述视频图像控制信号，或者根据触发指令产生所述视频图像控制信号；所述视频图像控制信号为根据视频图像的各像素值由0到最大值或由最大值到0的变化进行作图所形成的信号。

9.如权利要求6所述的视频信号切换设备，其特征在于，所述设置模块还用于，将所述第一视频输入信号、所述第二视频输入信号及所述视频图像控制信号的分辨率、颜色空间、刷新率及位深分别设置为相同的分辨率、相同的颜色空间、相同的刷新率及相同的位深。

10.如权利要求6-9任一项所述的视频信号切换设备，其特征在于，所述调节模块还用于，根据所述视频图像控制信号，通过预设的像素值输出算法调节所述第一视频输入信号和所述第二视频输入信号输出相应的像素值；

所述像素值输出算法为：Pn＝An*(1-Cn/M)+Bn*Cn/M，其中，Pn为输出像素值，An为第一视频输入信号对应输出的像素值，Bn为第二视频输入信号对应输出的像素值，Cn为视频图像控制信号对应输出的像素值，M为视频图像信号的最大像素值，M与视频图像处理选择的位深有关；

当Cn＝0时，输出的像素值为Pn＝An；当Cn＝M时，输出的像素值为Pn＝Bn；当0<Cn<M时，混合输出为An与Bn的像素值。