CN201928372U - 一种无缝切换各输入视频图像的装置 - Google Patents

Abstract

一种无缝切换各通道图像画面的装置，包括机箱和设置在机箱的处理电路，视频信号输入视频选择模块后，由视频选择模块分别输出给视频处理模块A和视频处理模块B，经过视频处理模块A和视频处理模块B的视频识别和处理后，视频处理模块A和视频处理模块B分别输出两路相同的视频信号给主同步输出模块和预监同步输出模块，由主同步输出模块和预监同步输出模块输出视频信号，系统控制模块控制其他模块工作，电源模块给系统中的各个模块供电。本实用新型结构简单，可通过本实用新型实现视频切换时的无缝切换，显示效果好，能够实现不同通道画面之间平滑地切换，以及淡入淡出的功能。

Description

一种无缝切换各输入视频图像的装置

技术领域

本实用新型涉及电子工程视频图像处理技术，特别是一种无缝切换各输入视频图像的装置，属于视频图像处理技术领域。

背景技术

目前，通常的视频处理器(或切换器)可以把不同类型或格式的视频图像经实时图像处理后变成DVI或者其它视频信号以固定的格式进行输出，通常该视频输出被接到LCD、DLP显示器或投影机，或LED显示屏上显示。现有技术中，通常的视频处理器在通道切换的时候使用动态内存刷新技术，所以输出图像一般会出现短暂的黑屏或者其它不稳定现象，从而影响显示效果。而目前，也有较专业的视频处理器(或切换器)能实现特定输入视频间的无缝或淡入淡出的切换，但需预先设定参与无缝或淡入淡出切换的输入视频源，使得操作使用很受局限。也有视频处理器(或切换器)能实现任意两输入视频间的无缝或淡入淡出的切换，但其要求各输入视频为外同步模式，或仅支持少有的2-3种视频种类，如CVBS视频、VGA等。

发明内容

针对上述视频处理器(或切换器)的不足，本实用新型提出一种无缝切换各输入视频图像的装置，其不仅能够支持多路不同种类和格式的视频输入，而且能够实现任意2路输入视频源之间的无缝或淡入淡出切换效果。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种无缝切换各输入视频图像的装置，装置包括机箱和设置在机箱的处理电路，所述的处理电路包括视 频选择模块、视频处理模块、同步输出模块、系统控制模块及电源模块，所述的视频处理模块设有两个，分别是视频处理模块A和视频处理模块B，视频信号输入视频选择模块，由视频选择模块进行选择或分配后，分别输出给视频处理模块A和视频处理模块B；同步输出模块包括主同步输出模块和预监同步输出模块，视频处理模块A分别输出视频信号给主同步输出模块和预监同步输出模块，视频处理模块B分别输出视频信号给主同步输出模块和预监同步输出模块，系统控制模块控制其他模块工作，电源模块给系统中的各个模块供电。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的视频选择模块包括CVBS选择部分、VGA选择部分、HDMI选择部分和SDI选择部分，所述的CVBS选择部分和VGA选择部分采用N入二出的视频矩阵，CVBS选择部分和VGA选择部分的输出端分别与两个视频处理模块连接，所述的HDMI选择部分的数据采用HDMI DeMux分成两路，分别与两个视频处理模块连接，所述的HDMI选择部分的SCL和SDA采用继电器或者双向电子开关分成两路，分别与两个视频处理模块连接，所述的SDI选择部分采用SDI分配芯片将一路信号分配成二路信号，分别输出至两路视频处理模块。

所述的视频处理模块，支持不同种类多种格式的视频输入；所述视频处理模块对输入信号进行处理后，输出两路内容相同的TTL视频信号或者其它类型的视频信号。

所述的系统控制模块采用一个或多个相互连接的MCU，系统控制模块可整合在任何一个其它模块中，也可独立控制。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，可通过本实用新型实现视频切换时的无缝切换，显示效果好，能够实现任意两个不同通道画面之间平 滑地切换，以及淡入淡出的功能。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

图2为本实用新型的视频通道切换示意图：切换前状态。

图3为本实用新型的视频通道切换示意图：预监切换。

图4为本实用新型的视频通道切换示意图：主切换。

图5为本实用新型的视频通道切换示意图：切换后状态。

图6为本实用新型的视频选择模块CVBS框图。

图7为本实用新型的视频选择模块VGA框图。

图8为本实用新型的视频选择模块HDMI 1/HDMI 2框图。

图9为本实用新型的视频选择模块SDI框图。

图10为本实用新型的视频处理模块硬件架构图。

图11为本实用新型同步输出模块硬件架构图。

具体实施方式

本实施为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。

本实用新型主要包括机箱和设置在机箱内的处理电路，请参看附图1，处理电路包括视频选择模块、视频处理模块、同步输出模块、系统控制模块及电源模块，视频处理模块有两个，分别是视频处理模块A和视频处理模块B，视频信号由输入视频选择模块进行选择或分配后，分别输出给两个视频处理模块；系统切换通道前(如图2)，视频处理模块A作为主视频处理模块，负责主输出， 视频处理模块B作为预监切换处理模块，负责预监切换，主输出为主视频处理模块(视频处理模块A)输出的DATA_A_主，预监输出为主视频处理模块(视频处理模块A)输出的DATA_A_预监，主输出和预监输出输出同样的图像；预监切换时(如图3)，预监同步输出模块先将预监输出设定为视频处理模块B输出的DATA_B_预监，预监切换处理模块(即视频处理模块B)进行通道切换，可在预监同步输出模块连接的显示设备上看到预监切换处理模块(即视频处理模块B)动态内存刷新过程中的黑屏或其它非正常图像，预监切换处理模块(即视频处理模块B)视频识别和处理完成后，在预监输出连接的显示设备上能看到稳定的图像；主切换时(如图4)，由同步输出模块对两个视频处理模块的输出视频图像信号进行同步处理，设定主输出为预监切换处理模块(即视频处理模块B)输出的DATA_B_主；系统切换通道后(如图5)，视频处理模块B作为主视频处理模块，视频处理模块A作为预监切换处理模块，准备做下一次的切换。主输出输出的始终是主视频处理模块的图像，而利用预监切换处理模块进行通道切换，并且两个视频处理模块均支持多路不同种类和格式的视频输入，运用这种两个视频处理模块交替通道切换的方式以及强大的视频处理技术，实现任意视频源之间的无缝或淡入淡出切换效果。系统控制模块控制其他模块工作，电源模块给系统中的各个模块供电。

(1)视频选择模块：该模块具有视频选择器功能，主要用于选择各路视频信号，并将视频信号提供给视频处理模块做视频处理。请参看附图6、附图7、附图8、附图9，视频选择模块包括CVBS选择部分、VGA选择部分、HDMI选择部分和SDI选择部分，本实施例中，CVBS选择部分(如图6)采用2*2的视频矩阵芯片(即二进二出的视频矩阵芯片)完成，可将任意一路CVBS视频信号选 通至任意一路视频处理模块。本实施例中，VGA选择部分(如图7)采用8*8的视频矩阵芯片(即八进八出的视频矩阵芯片)完成，CVBS选择部分和VGA选择部分的输出端分别与两个视频处理模块连接。HDMI选择部分(如图8)采用HDMI分配芯片，本实施例中，HDMI分配芯片选用PERICOM公司的PI3HDMI412AD，将数据分成两路，HDMI的SCL和SDA引脚采用继电器或者双向电子开关分成两路，分别与两个视频处理模块连接，由于HDMI的SCL和SDA引脚是双向通信，故用继电器或者电子双向开关实现。SDI选择部分(如图9)直接用SDI分配器芯片，将1个SDI分为两个分别供给2个视频处理模块，本实施例中，SDI分配器芯片使用GENNUM公司的GS2974。

(2)视频处理模块：主要用于将各种视频信号经过处理，转化为特定的输出信号，并将该输出信号提供给同步输出模块。请参看附图10，本实施例中，视频处理模块采用视频处理芯片进行处理，将各种视频信号转化为TTL视频信号或者其它类型的视频信号，视频处理模块也负责亮度、对比度、色饱和度以及运动补偿等图像处理。本实施例中，视频处理芯片采用ST公司生产的专用视频图像处理集成电路FLI32626H-BG作为视频输入处理芯片。FLI32626H-BG型号的处理芯片可直接接收HDMI/DVI、VGA、CVBS(PAL/NTSC)等高清或标清视频信号，而HDSDI/SDI数字高清视频信号则需要先经过GENNUM公司生产的型号为GS2970的芯片解码后再传输至FLI32626H-BG型号的处理芯片的DIGITAL INPUT接口。本实施例中，FLI32626H-BG型号的处理芯片以自同步方式工作，FLI32626H-BG型号的处理芯片以19.6608MHz晶体合成不同格式所需的图像像素时钟，以及对应该格式的行、场同步信号。FLI32626H-BG型号的处理芯片输出图像数据以特定输出信号的方式供给给同步输出模块进行处理和选择。

(3)系统控制模块：主要用于控制视频选择模块的视频选择，视频处理模块的通道选择，以及同步模块的输出选择。本实施例中，系统控制模块的核心为MCU，也可采用多MCU，通过一种特定的协议，实现各个模块之间的通信和控制，主要目的在于减少单个MCU的处理负荷，简化控制逻辑。本实施例中，MCU选用NXP公司生产的型号为P89V51的单片机，输入通道选择控制、按键解码以及按键面板上的液晶屏显等均由它处理。系统控制模块运用现有技术中现有的某种协议对视频处理模块进行控制，以及数据回馈。系统控制模块也对视频选择模块，同步输出模块进行控制，如输入选择，输出选择，淡入淡出处理等。

(4)同步输出模块：主要用于对视频处理模块的输出信号进行同步和选择，并转换为DVI或者其它类型的视频信号。本实施例中，同步输出模块采用一个专用的视频处理芯片对预切换通道和主通道输出的信号进行选择、淡入淡出处理，并将其转化为DVI或者其它类型的视频信号输出。本实施例中，每个同步输出模块支持两路视频输入，一路作为MAIN输入，另一路作为PIP输入，运用MAIN/PIP窗口可设置同样大小、可叠加、支持半透明/全透明的处理机制，实现无缝切换和淡入淡出。设同步输出模块的输出为C，MAIN为A，PIP为B，透明系数为β，则C＝A·β+B·(1-β)，β从0变化为1，或者从1变化为0，最终停留在1或者0；当β为0时，当前输出为PIP的图像，当β为1时，当前输出为MAIN的图像；当β从0～1渐变时，当前输出从MAIN淡入，从PIP淡出，反之，当β从1～0渐变时，当前输入从PIP淡入，从MAIN淡出；若β变化速度很快(跳变)时，则是无缝切换。

本实用新型在使用时，视频信号由视频选择模块选择输入，经过两个视频 处理模块的视频识别和处理，分别输出两路不同的视频信号后，由同步输出模块选择主输出为哪一路视频处理模块的视频信号；切换通道时，主输出输出的始终是主视频处理模块的图像，利用预监切换处理模块进行通道切换，等待预监切换处理模块识别并处理信号后，通过同步输出模块对两路经过处理的视频信号进行同步后，将主输出选通至该路视频处理模块的视频通道。

本实用新型结构简单，可通过本实用新型实现视频切换时的无缝切换，显示效果好，能够实现任意两个不同通道画面之间平滑地切换，以及淡入淡出的功能。

Claims (4)

1.一种无缝切换各输入视频图像的装置，其特征是：所述的装置包括机箱和设置在机箱的处理电路，所述的处理电路包括视频选择模块、视频处理模块、同步输出模块、系统控制模块及电源模块，所述的视频处理模块设有两个，分别是视频处理模块A和视频处理模块B，视频信号输入视频选择模块，由视频选择模块进行选择或分配后，分别输出给视频处理模块A和视频处理模块B；同步输出模块包括主同步输出模块和预监同步输出模块，视频处理模块A分别输出视频信号给主同步输出模块和预监同步输出模块，视频处理模块B分别输出视频信号给主同步输出模块和预监同步输出模块，系统控制模块控制其他模块工作，电源模块给系统中的各个模块供电。

2.根据权利要求1所述的无缝切换各输入视频图像的装置，其特征是：所述的视频选择模块包括CVBS选择部分、VGA选择部分、HDMI选择部分和SDI选择部分，所述的CVBS选择部分和VGA选择部分采用N入二出的视频矩阵，CVBS选择部分和VGA选择部分的输出端分别与两个视频处理模块连接，所述的HDMI选择部分的数据采用HDMI DeMux分成两路，分别与两个视频处理模块连接，所述的HDMI选择部分的SCL和SDA采用继电器或者双向电子开关分成两路，分别与两个视频处理模块连接，所述的SDI选择部分采用SDI分配芯片将一路信号分配成二路信号，分别输出至两路视频处理模块。

3.根据权利要求1所述的无缝切换各输入视频图像的装置，其特征是：所述的视频处理模块，支持不同种类多种格式的视频输入；所述视频处理模块对输入信号进行处理后，输出两路内容相同的TTL视频信号或者其它类型 的视频信号。

4.根据权利要求1所述的无缝切换各输入视频图像的装置，其特征是：所述的系统控制模块采用一个或多个相互连接的MCU，系统控制模块可整合在任何一个其它模块中，也可独立控制。 

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