專利名稱：一種接口轉換裝置、視頻信號轉換方法及音視頻設備的制作方法
一種接口轉換裝置、視頻信號轉換方法及音視頻設備技術領域
本發(fā)明屬于音視頻領域，尤其涉及一種接口轉換裝置、視頻信號轉換方法及音視頻設備。
背景技術：
在電視臺的演播室中，各種演播設備之間傳遞音視頻信號往往是通過SDI (Serial Digital hterface，數(shù)字串行接口)總線實現(xiàn)的，而270M標清的SDI接口設備更是常用。 然而，在應用SDI接口設備時需要對輸入的視頻信號的采樣比和分辨率有固定的要求，當輸入視頻信號的采樣比和分辨率發(fā)生變化時，需要通過人為的設置演播設備來重置轉換芯片，使其能夠接收到新的采樣比和分辨率的視頻信號。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種接口轉換裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中當輸入視頻信號的采樣比和分辨率發(fā)生改變時需要通過人為的更改設置從而導致使用操作不方便的問題。
本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種接口轉換裝置，包括
視頻數(shù)據(jù)還原模塊，將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號輸出；
輔助數(shù)據(jù)插入模塊，將所述Mbit的視頻信號抽樣生成20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至所述20bit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；
SDI接口模塊，將所述輔助數(shù)據(jù)插入模塊輸出的20bit的視頻信號進行并串轉換， 將時鐘信息插入至所述20bit的視頻信號以供輸出。
更進一步地，所述輔助數(shù)據(jù)插入模塊包括
消隱期查找單元，查找所述Mbit的視頻信號的消隱期；
標記位生成單元，根據(jù)所述消隱期查找單元的輸出生成行場消隱期的標記位；
數(shù)據(jù)抽樣單元，將所述Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號；
輔助數(shù)據(jù)輸入單元，根據(jù)所述標記位生成單元輸出的所述標記位將外部的所述輔助數(shù)據(jù)插入至所述數(shù)據(jù)抽樣單元輸出的所述20bit的視頻信號中以供輸出。
更進一步地，所述不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號包括時鐘頻率為108MHZ的視頻信號、時鐘頻率為74. 25MHZ的視頻信號和時鐘頻率為27MHZ的視頻信號。
更進一步地，所述視頻信號包括:16bit Y:Cb:Cr = 4:4:4的信號、16bitY:Cb:(；= 4:2:2的信號或SbitYCbC； = 422的信號；所述Y表示亮度分量，所述Cb表示藍色色度分量，所述C；表示紅色色度分量。
本發(fā)明實施例的目的還在于提供一種視頻信號轉換方法，包括下述步驟
Sl 將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號以供下一級使用；
S2 將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至所述Mbit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助3數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；
S3 將所述20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至所述20bit的視頻信號以供輸出。
更進一步地，所述步驟S2進一步包括
查找所述Mbit的視頻信號的消隱期；
根據(jù)所述消隱期生成行場消隱期的標記位；
將所述Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號；
根據(jù)所述標記位將外部的所述輔助數(shù)據(jù)插入至所述20bit的視頻信號中以供輸出ο
更進一步地，所述不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號包括時鐘頻率為108MHZ的視頻信號、時鐘頻率為74. 25MHZ的視頻信號和時鐘頻率為27MHZ的視頻信號。
更進一步地，所述視頻信號包括:16bit Y:Cb:Cr = 4:4:4的信號、16bitY:Cb:(；= 4:2:2的信號或SbitYCbC； = 422的信號；所述Y表示亮度分量，所述Cb表示藍色色度分量，所述C；表示紅色色度分量。
本發(fā)明實施例的目的還在于提供一種包括上述的接口轉換裝置的音視頻設備。
在本發(fā)明實施例中，接口轉換裝置將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號，將Mbit的視頻信號抽樣生成20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至20bit的視頻信號中，同時將時鐘信息插入至20bit的視頻信號以供輸出；實現(xiàn)了在輸入的并行YCb(；視頻信號的采樣比和分辨率發(fā)生改變時自適應性的調(diào)整并進行SDI接口的轉換，無需重置轉換芯片，無需人為切換視頻信號的屬性；操作簡單方便。


圖1是本發(fā)明實施例提供的接口轉換裝置的模塊結構示意圖2是本發(fā)明實施例提供的接口轉換裝置中輔助數(shù)據(jù)插入模塊的結構框圖3是本發(fā)明實施例提供的接口轉換裝置中輸入信號的示意圖；
圖3A為8比特Y Cb Cr = 4 2 2的視頻信號示意圖;3B為16比特Y:Cb:Cr = 4:4:4的視頻信號示意圖3C為16比特Y:Cb:(； = 4:2:2的視頻信號示意圖3D為M比特的視頻信號示意其中，Y表示亮度分量，Cb表示藍色色度分量，Cr表示紅色色度分量。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供的接口轉換裝置可以應用于廣播電視、機頂盒等音視頻設備中，還可以應用于工程機等領域。圖1示出了該接口轉換裝置的模塊結構；為了便于說明， 僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，詳述如下
接口轉換裝置包括依次連接的視頻數(shù)據(jù)還原模塊1、輔助數(shù)據(jù)插入模塊2和SDI接口模塊3 ；其中視頻數(shù)據(jù)還原模塊1將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號輸出；輔助數(shù)據(jù)插入模塊2將將視頻數(shù)據(jù)還原模塊1輸出的Mbit的視頻信號抽樣生成 20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至20bit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit 的視頻信號；SDI接口模塊3將輔助數(shù)據(jù)插入模塊2輸出的20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至20bit的視頻信號以供輸出。
本發(fā)明實施例中，視頻數(shù)據(jù)還原模塊1將不同位寬的視頻數(shù)據(jù)還原成相同位寬 (24bit)的數(shù)據(jù)，再交到后一級處理；輔助數(shù)據(jù)插入模塊2把像音頻等數(shù)據(jù)插入到視頻的行場消隱期中，然后出來的就是行場消隱期有音頻等輔助數(shù)據(jù)的視頻信號，然后再把這個視頻信號放到SDI接口發(fā)送模塊上發(fā)送出去。原始的輸入信號可以為M比特的數(shù)據(jù)信息。當并行的YCbCr信號(比如YCb(； = 4:4:4, 720P)發(fā)生改變時(假設改變?yōu)閅CbCr = 4:2:2, 10801)，演播室工作人員無需去操作SDI轉換設備做輸入信號屬性切換，此設備自動發(fā)生屬性設置并進行切換。
在本發(fā)明實施例中，輔助數(shù)據(jù)插入模塊2進一步包括消隱期查找單元21、數(shù)據(jù)抽樣單元22、標記位生成單元23和輔助數(shù)據(jù)輸入單元M ；其中消隱期查找單元21查找Mbit 的視頻信號的消隱期；標記位生成單元23根據(jù)消隱期查找單元21的輸出生成行場消隱期的標記位；數(shù)據(jù)抽樣單元22將Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號；輔助數(shù)據(jù)輸入單元M根據(jù)標記位生成單元輸出的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至數(shù)據(jù)抽樣單元22 輸出的20bit的視頻信號中以供輸出。
本發(fā)明實施例還提供了一種視頻信號轉換方法，包括下述步驟
Sl 將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號輸出；具體地，根據(jù)上述多種數(shù)據(jù)格式發(fā)出的時鐘頻率不同，來判斷是那一種格式的視頻數(shù)據(jù)，知道了是哪一種視頻數(shù)據(jù)之后，就可以把這種數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻數(shù)據(jù)，以供下一級使用；
S2 將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至Mbit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；
S3:將20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至20bit的視頻信號以供輸出。
其中，步驟S2進一步包括
S21 查找Mbit的視頻信號的消隱期；
S22 根據(jù)消隱期生成行場消隱期的標記位；
S23 將Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號；
S24 根據(jù)標記位將外部的所述輔助數(shù)據(jù)插入至20bit的視頻信號中以供輸出。
本發(fā)明實施例提供的視頻信號轉換方法是一套能夠自適應并行輸入多種分辨率的YC1A信號將其抽樣并轉換成串行的標清270M SDI總線信號的芯片級算法；應用視頻信號轉換方法后，當輸入并行YC1A視頻信號的采樣比和分辨率改變時，無需重置轉換芯片， 可自動將該YCb(；視頻信號進行SDI接口的轉換，省去了在操作設備中人為切換視頻信號屬性的操作。
圖3示出了輸入的視頻信號中亮度分量、藍色色度分量以及紅色色度分量之間的采樣比；其中圖3A表示8比特Y:Cb:(； = 4:2:2的視頻信號；圖表示為16比特Y:Cb:C, =4:4:4的視頻信號；圖3C表示16比特Y:Cb:(； = 4:2:2的視頻信號；圖3D表示M比特的視頻信號；Y表示亮度分量，Cb表示藍色色度分量，C；表示紅色色度分量；而4:2:2表示抽樣4次Y信號時只抽樣2次Cb信號和2次C；信號，因此，Cb信號和C；信號的精度就比 Y信號要低一倍，但由于人眼對色度不敏感，對亮度較敏感，所以這種壓縮也是可以接受的。 當DVI (Digital Visual hterface，數(shù)字視頻接口)信號進入視頻數(shù)據(jù)還原模塊1時，輸入信號的位寬可以為8比特和16比特兩種，輸入信號的時鐘頻率可以為27MHZ、108MHZ或 74. 25MHZ 三種。
在本發(fā)明實施例中，根據(jù)探測到的信號時鐘頻率確定信號的屬性信息(包括位寬等)及配置抽樣方法，并將其還原成M位的原始數(shù)據(jù)，產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)時鐘，原始數(shù)據(jù)是標準的M比特的YCbCr視頻信號。其中YCbCr是在DVD、攝像機、數(shù)字電視等消費類視頻產(chǎn)品中比較常用的色彩編碼方案，Y是指亮度分量，Cb指藍色色度分量，C；指紅色色度分量；人的肉眼對視頻的Y分量更敏感，因此在通過對色度分量進行子采樣來減少色度分量后，肉眼將察覺不到的圖像質(zhì)量的變化；主要的子采樣格式有YCbCr = 4:2:0, YCbCr = 4:2:2和YCb(； =4:4:4 ；其中4:2:0表示每4個像素有4個亮度分量，2個色度分量，僅采樣奇數(shù)掃描線， 是便攜式視頻設備(MPEG-4)以及電視會議(HJ6;3)最常用格式；4:2:2表示每4個像素有 4個亮度分量，4個色度分量，是DVD、數(shù)字電視、HDTV以及其它消費類視頻設備的最常用格式；4:4:4表示全像素點陣，用于高質(zhì)量視頻應用、演播室以及專業(yè)視頻產(chǎn)品中。
在本發(fā)明實施例中，接口轉換裝置將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號，將Mbit的視頻信號抽樣生成20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至20bit的視頻信號中，同時將時鐘信息插入至20bit的視頻信號以供輸出；實現(xiàn)了在輸入的并行YCb(；視頻信號的采樣比和分辨率發(fā)生改變時自適應性的調(diào)整并進行SDI接口的轉換，無需重置轉換芯片，無需人為切換視頻信號的屬性；操作簡單方便。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種接口轉換裝置，其特征在于，包括視頻數(shù)據(jù)還原模塊，將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號輸出； 輔助數(shù)據(jù)插入模塊，將所述Mbit的視頻信號抽樣生成20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至所述20bit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；SDI接口模塊，將所述輔助數(shù)據(jù)插入模塊輸出的20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至所述20bit的視頻信號以供輸出。
2.如權利要求1所述的接口轉換裝置，其特征在于，所述輔助數(shù)據(jù)插入模塊包括 消隱期查找單元，查找所述Mbit的視頻信號的消隱期；標記位生成單元，根據(jù)所述消隱期查找單元的輸出生成行場消隱期的標記位； 數(shù)據(jù)抽樣單元，將所述Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號； 輔助數(shù)據(jù)輸入單元，根據(jù)所述標記位生成單元輸出的所述標記位將外部的所述輔助數(shù)據(jù)插入至所述數(shù)據(jù)抽樣單元輸出的所述20bit的視頻信號中以供輸出。
3.如權利要求1所述的接口轉換裝置，其特征在于，所述不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號包括時鐘頻率為108MHZ的視頻信號、時鐘頻率為74. 25MHZ的視頻信號和時鐘頻率為27MHZ 的視頻信號。
4.如權利要求3所述的接口轉換裝置，其特征在于，所述視頻信號包括16bitY:Cb:(； =4:4:4 的信號、16bitY:Cb:(； = 4:2:2 的信號或 8bitY:Cb:C； = 4:2:2 的信號；所述 Y 表示亮度分量，所述Cb表示藍色色度分量，所述C；表示紅色色度分量。
5.一種視頻信號轉換方法，其特征在于，包括下述步驟51將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成Mbit的視頻信號輸出；52將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至所述Mbit的視頻信號中，輸出行場消隱期有輔助數(shù)據(jù)的20bit的視頻信號；53將所述20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至所述20bit的視頻信號以供輸出。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S2進一步包括 查找所述Mbit的視頻信號的消隱期；根據(jù)所述消隱期生成行場消隱期的標記位；將所述Mbit的視頻信號抽樣并生成20bit的視頻信號；根據(jù)所述標記位將外部的所述輔助數(shù)據(jù)插入至所述20bit的視頻信號中以供輸出。
7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號包括 時鐘頻率為108MHZ的視頻信號、時鐘頻率為74. 25MHZ的視頻信號和時鐘頻率為27MHZ 的視頻信號。
8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述視頻信號包括16bitY:Cb:(；= 4:4:4 的信號、im3itY:Cb:(； = 4:2:2的信號或m3itY:Cb:(； = 4:2:2的信號；所述Y表示亮度分量，所述Cb表示藍色色度分量，所述C；表示紅色色度分量。
9.一種包括權利要求1-4任意一項所述的接口轉換裝置的音視頻設備。
全文摘要
本發(fā)明屬于音視頻領域，提供了一種接口轉換裝置、視頻信號轉換方法及音視頻設備；其中接口轉換裝置包括視頻數(shù)據(jù)還原模塊、輔助數(shù)據(jù)插入模塊和SDI接口模塊；視頻數(shù)據(jù)還原模塊將不同數(shù)據(jù)格式的視頻信號還原成24bit的視頻信號；輔助數(shù)據(jù)插入模塊將24bit的視頻信號抽樣生成20bit的視頻信號，根據(jù)行場消隱期的標記位將外部的輔助數(shù)據(jù)插入至20bit的視頻信號中；SDI接口模塊將20bit的視頻信號進行并串轉換，將時鐘信息插入至20bit的視頻信號以供輸出。在本發(fā)明實施例中，接口轉換裝置可以在輸入的并行視頻信號的采樣比和分辨率發(fā)生改變時自適應性的調(diào)整并進行SDI接口的轉換，無需重置轉換芯片，無需人為切換視頻信號的屬性；操作簡單方便。
文檔編號H04N5/765GK102523418SQ201110448468
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者陳政安 申請人:深圳市九洲電器有限公司