CN1984303A - 视频信号转换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频信号转换器，包括：可以接收第一视频信号输入的第一视频信号接口、第二视频信号接口以及转换单元，第二视频信号接口接收输入的第一视频信号经过转换单元处理而由信号产生单元输出的第二视频信号。利用本发明视频信号转换器可将不特定视频信号进行分析，进而组合编码，或再将分析后信号进行并/串转换，进一步将原视频信号转换成为所使用的电子产品能够接收、处理、播放的特定的视频信号。

Description

视频信号转换器

技术领域

本发明涉及一种视频信号转换技术，特别涉及一种利用视频信号转换技术进行多种信号转换的视频信号转换器。

背景技术

显示器相关产业发展至今，从显像管技术、电浆显示技术到液晶显示技术，在良性相互竞争下带动整个产业向前发展，使市场需求量倍增，已成为国内最主要的电子产业。在该产业成熟之际，开始发展整合外围及提供便捷使用的阶段。为了提供高品质产品并符合新规范，在各种应用技术上都以简易的操作环境及低廉的成本为考量重点。

其中重点之一在于，整合不同规格的视频信号。以下针对现今普遍使用视频信号作初步简介。

家用的影音系统用以传输图像信号的信号线，最早期且最基本的就是以RCA端子(俗称莲花端子)相连的单线式，即将彩色图像信号中的亮度信号与彩度信号混合在一起，以单线传输。后来为避免亮度与彩度信号在传输过程中的互相干扰的问题，以达到较高画质的图像，而将这两个信号分离，即为S端子或Y/C端子。之后，为了精益求精，在彩度信号中再分离出两种不同的颜色信号各以单线传输，共分为Y、Pb、Pr或Y、Cb、Cr等三组信号，即为色差端子。这三类图像传输线为家用影音系统中最常见的，其它的还有D端子及HDMI(高分辨率多媒体接口)等多种数字化的图像传输系统尚在发展中。而在计算机中所使用的图像传输接口主要是传统的模拟式VGA及数字式的DVI等两种接口。传统色差端子的彩色的图像信号基本上是由R、G、B三种原色信号组合而成的，这些原色信号再以不同的比例搭配组合成为各种颜色。在色度信号之外，彩色图像信号还包括了亮度信号，也就是黑白图像中的灰度细节。一般情况下，我们看到的视频图像，通常需要三个信号组成(Y、Pb、Pr，一个亮度信号与两个色差信号)。在计算机和视频设备的连接中，可以通过亮度信号和色度信号分离的方式有效减弱对亮度信号的干扰，提高视频的清晰度。而色差端子，甚至是发展已久的S端子或是AV端子应用在视频设备时，经常因为使用的信号接口不同，而无法将模拟信号或数字信号互相转换，或无法将图像及计算机格式信号互相转换，或者无法使信号通过接口相互转换。

以上所述各种图像传输在使用上常会遇到一个基本问题，即不同信号格式间的转换，如VGA转DVI，S端子转色差端子，或VGA转色差端子等。目前市面上并未见到多种图像格式的转换器，从而使得图像信号在遇到规格不同的端子时无法连接，造成使用上的不便。

有鉴于上述各式视频信号在现阶段都有其各自的应用场合，使得在产品应用上各据一方。为提高各输出信号彼此的通用性、兼容性，本发明人经过潜心研究并配合学理的运用，提出以下视频信号转换器，以解决各种信号之间无法共同使用的缺陷。

发明内容

本发明的一个目的在于，可将多种视频信号转换成另一视频信号，如：可向传统显像管屏幕、投影机、电浆显示器增加输入接口功能，以新的信号输入接口(如：DVI接口或者是色差端子接口)接收原本可以接收的信号之外的视频信号，扩大其应用范围，或者使影音设备通过S端子转成色差端子，然后传输至显示器，以减少传输的损耗及失真。

本发明另一目的在于，延长原有设备的使用寿命，将原有的旧型信号输出设备以及接收旧型信号输入设备的接口连接至本转换器，即可将例如现有计算机设备的VGA格式转换成为DVI格式而可直接连接至新型的DVI接口显示器，或者是将旧型KVM(键盘(Keyboard)、显示器(Video)及鼠标(Mouse)的整合装置)和新型KVM相互连接，拓展连接不同接口的硬件设备。

本发明能够但不限制地将下列各式视频接口进行整合，使任一输入信号作为第一视频信号，经过转换成为输出的第二视频信号，其中包括有：DVI、VGA、色差端子信号。另外，可进一步利用图像信号处理器以及微处理器来处理输入的视频信号，其功能有：输入视频信号判别功能、图像压缩或扩散功能、OSD(On-Screen Display，屏幕显示)功能以及处理器功能，从而使得各种输入视频信号可经由本发明而被选择为特定的输出视频信号。

为了使本领域技术人员进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明用，并非用来限制本发明。

附图说明

图1为本发明的视频信号转换器的基本架构图；

图2为本发明的视频信号转换器所提供的应用范例图；

图3为本发明的视频信号转换器的第一实施例示意图；

图3A为图3的第一实施例的改进应用示意图；

图4为本发明的视频信号转换器的第二实施例示意图；

图4A为图4的第二实施例的改进应用示意图；

图5为本发明的视频信号转换器的第三实施例示意图；

图5A为图5的第三实施例的改进应用示意图；

图6为图3的第一实施例的反向应用，也为另一视频信号转换示意图；以及

图7为本发明的视频信号转换器的第四实施例示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-视频信号转换器      1a-第一视频信号接口

1b-转换单元           1c-第二视频信号接口

11-第一视频信号       12-第二视频信号

20-VGA视频信号        201-信号

21-模拟/数字转换器    21a-数字/模拟转换器

211-数字信号          22-TMDS

221-信号              23微处理器

24-图像信号处理器     241-信号

30-DVI视频信号        301-信号

31-TMDS               311-信号

32-数字/模拟转换器    321-信号

33-微处理器           34-图像信号处理器

341-信号              40-色差视频信号

401-信号              41-模拟/数字转换器

411-数字信号          42-TMDS

421-信号              43-微处理器

44-图像信号处理器     441-信号

50-图像信号处理器     60-集成电路单元

70-微处理器           91-液晶显示器

92-显像管显示器       93-视听设备

94-投影机             95-KVM装置

具体实施方式

为了使本领域技术人员进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明用，并非用来限制本发明。

请参阅图1所示，为视频信号转换器1输入/输出的视频信号传输基本架构图。第一视频信号接口1a可以接收第一视频信号11的输入，输入的第一视频信号11经过转换单元1b的处理而到达第二视频信号接口1c，第二视频信号接口1c产生并输出第二视频信号12。其中，主要的信号转换过程是通过转换单元1b来执行的。转换单元1b分辨输入信号格式，利用其中的数字/模拟、模拟/数字转换，分解信号组合编码，或者通过并/串接转换等来实现该处理过程。

以图2说明本发明主要的应用模式。视频信号转换器1可以设置在各种具有图像显示或处理功能的设备上，例如配备DVI端口的液晶显示器91，或配备有传统VGA端口的显像管显示器92，可以通过视频信号转换器1而将视频信号11转换成可接收的信号。另外，例如视听设备93、投影机94是利用色差端子为接收接口，KVM装置95以VGA/DVI为接收接口，它们都可通过本发明相互转换视频信号，使接收设备能够广泛扩大接收信号的来源。

本发明也可具有独立运行模式，以图3所示的方框图来加以说明。图3表示可将由VGA接口输出的视频信号转为输入DVI接口的视频信号。其中，VGA视频信号20从外部输入至本发明的第一视频信号接口，第一视频信号接口将VGA视频信号20的R、G、B、行同步(Hsync)、帧同步(Vsync)信号201通过模拟/数字转换器21转换成为数字信号211，将经过处理的待显示的数字信号与行同步、帧同步信号进行组合编码，再将数字信号进行并/串转换而得到信号221，按照TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)方式由TMDS22进行传输，由第二视频信号接口提供编码后的数字(ch0～ch2)与相位时钟等4个信号221输出至DVI接口成为DVI视频信号30。这是其中一种信号转换的方式。当然，如果具有由DVI视频信号30转为输入VGA视频信号20需求时，只要将图3的信号转换的过程倒转，再以数字/模拟转换器21a反向转换后，即构成另外一种形式的视频信号转换，其示意图可参阅图6。

我们还可在模拟/数字转换器后部加入图像信号处理器24，如图3A所示。图像信号处理器24具有输入视频信号的判别功能、图像压缩或扩散功能、OSD功能，并与微处理器23配合，输出经过处理的信号241。微处理器23分别与模拟/数字转换器21和TMDS22传输同步配合，从而使得VGA规格的输入视频信号20可经由本发明而成为DVI规格的输出视频信号30。

请参阅图4所示，示出了可由DVI接口输出的视频信号转为输入色差接口的视频信号。这种视频转换的过程是，DVI视频信号30从外部输入至本发明的第一视频信号接口，第一视频信号接口将DVI视频信号分解成为数字(ch0～ch2)与相位时钟四个信号301，按照TMDS方式，将经过处理的待显示的数字信号与行同步、帧同步信号进行组合编码，再将数字信号进行并/串转换，最后将前述由TMDS31传来的信号311通过数字/模拟转换器32形成一个亮度信号与两个色差信号321，也就是所谓的色差视频信号40输出。

与图3A相似，可在TMDS31后部加入图像信号处理器34，如图4A所示。图像信号处理器34具有输入视频信号的判别功能、图像压缩或扩散功能、OSD功能，并与微处理器33相结合。微处理器33分别与TMDS31传输端及数字/模拟转换器32同步配合，输出经过处理的信号341，从而使得DVI视频信号可经由本发明成为色差视频信号40而输出。

反之，如果来源信号为色差视频信号40，其由外部输入至本发明的第一视频信号接口(即与图3的运行方式恰巧相反)，则请参阅图5所示。图5说明的是可由色差视频信号转为输入DVI视频信号。简言之，即先将色差视频信号40通过一个亮度信号与两个色差信号401经由模拟/数字转换器41成为TMDS42所能够接收的数字信号411，与行同步、帧同步信号进行组合编码，再将数字信号进行并/串转换，最后由TMDS42产生出数字(ch0～ch2)与相位时钟等4个信号421，输出DVI视频信号30。

与图3A、图4A相似，可在模拟/数字转换器41输出端加入图像信号处理器44，如图5A所示。图像信号处理器44具有输入视频信号的判别功能、图像压缩或扩散功能、OSD功能，并与微处理器43相结合，输出经过处理的信号441。微处理器43分别与模拟/数字转换器41及TMDS42同步配合，从而使得色差信号规格的输入视频信号40可经由本发明成为DVI规格的输出视频信号30。

以上所有实施例都是第一视频信号的输出经过转换而成为第二视频信号输出。请继续参阅图7所示，为避免逐一转换时更换接口，本发明可将输入视频信号20、30、40以图像信号处理器50作为接收端的第一视频信号接口，搭配具有TMDS、数字/模拟转换器功能的集成电路单元60，使输入的视频信号20、30、40能够由微处理器70进行判别、选择，从而输出另一视频信号20、30、40。这可应用在图3～图6的所有的实施例方式中，根据微处理器70的指令，即可使图像信号处理器50和集成电路单元60进行通信，确定输入/输出的格式，从而快速完成视频信号的转换。

Claims (7)

1.一种视频信号转换器，用于将一种格式的视频信号输入转换成为另一种格式的视频信号格式而输出，其中，所述视频信号转换器包括：

第一视频信号接口，用于接收输入的第一视频信号；

转换单元，电连接于所述第一视频信号接口，用以将所述第一视频信号转换为第二视频信号；

第二视频信号接口，电连接于所述转换单元，以输出所述第二视频信号。

2.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中，所述第一视频信号为VGA视频信号时，将R、G、B、行同步、帧同步通过模拟/数字转换器转换为数字信号。

3.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中，所述第一视频信号为DVI视频信号时，将以数字与相位时钟等4个信号按照TMDS方式处理。

4.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中，所述第一视频信号为色差视频信号时，使用模拟/数字转换方式进行处理。

5.如权利要求1所述的视频信号转换器，进一步包括图像信号处理器，分别与所述转换单元以及信号产生单元相接。

6.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中，所述第二视频信号为DVI信号、VGA信号、色差信号中的任意一种。

7.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中，所述第一视频信号至少包括DVI信号、VGA信号、S端子和色差信号。

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