一種視頻同步化的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種視頻同步化的方法及裝置，其方法包括：檢測輸入視頻信號的行、場時序參數(shù)，將有效的視頻像素數(shù)據(jù)保存到緩存BUFFER中；計算利用輸入和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系計算出新的時序參數(shù)；將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號；產(chǎn)生緩存BUFFER讀使能信號，用于將像素數(shù)據(jù)從緩存BUFFER中讀取出來；將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)對齊，輸出封裝后的視頻流。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)視頻同步化時無需外部存儲器，降低了成本；可支持任意分辨率視頻信號的同步化處理，輸出視頻的幀率與輸入視頻保持一致，還能保持VESA標(biāo)準(zhǔn)的行、場時序格式。
【專利說明】一種視頻同步化的方法及裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及視頻信號處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種視頻同步化的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]顯示視頻信號的格式由像素時鐘、行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)組成。時序格式如圖2所示。
不同的分辨率的視頻的像素時鐘不同，對于視頻信號采集芯片來講，內(nèi)部的處理都是在統(tǒng)一的時鐘下進(jìn)行，這就需要將輸入的視頻像素數(shù)據(jù)同步到內(nèi)部的處理時鐘上。通常的做法有以下方式:
一、采用外部存儲器做幀緩存，申請?zhí)枮?01010578864.3的專利申請公開的一種圖像信號的傳輸方法、裝置以及格式化方法、裝置。其公開的方法是將輸入的視頻像素數(shù)據(jù)全部存放在外部存儲器中，然后再使用內(nèi)部的處理時鐘將數(shù)據(jù)讀取出來，實(shí)現(xiàn)同步化。這種方法需要外部存儲器，占用了 PCB面積，同時也增加了成本。而且只能針對輸入分辨率小于2160x1250的視頻，超過了這個分辨率則無法支持。另外不管輸入的視頻流的幀率是多少，同步化以后的幀率為固定的幀率，不能真實(shí)的反映輸入視頻流的特性，在對于需要保持輸入視頻流原本的幀率的應(yīng)用場合將無法支持。
[0004]二、采用一個內(nèi)部BUFFER，將數(shù)據(jù)先緩存到這個BUFFER中，然后只要這個BUFFER非空，就把數(shù)據(jù)讀取出來，比如FPGA廠商Altera自定義的ST流總線格式。這種方式采用一個BUFFER就能實(shí)現(xiàn)將視頻像素數(shù)據(jù)同步到內(nèi)部的處理時鐘上，但是破壞了視頻信號原有的行、場時序。如果后端的處理模塊需要保留符合VESA標(biāo)準(zhǔn)的時序的話，這種方式則不可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明首先提出一種視頻同步化的方法，采用該方法無需外部存儲器，能減少PCB面積，從而降低成本。
[0006]本發(fā)明的又一目的是提出一種視頻同步化的裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種視頻同步化的方法，包括:
輸入視頻格式檢測，檢測輸入視頻信號的行、場時序參數(shù)，并將有效的視頻像素數(shù)據(jù)保存到緩存BUFFER中，其中所述行、場時序參數(shù)包括行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、行總時間、場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、場總時間、行分辨率、場分辨率和像素時鐘頻率；
輸出視頻格式計算，利用輸入視頻像素時鐘和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系計算出新的時序參數(shù)，其中輸出視頻行總時間=輸出視頻像素時鐘頻率*輸入視頻行總時間/輸入視頻像素時鐘頻率；其他參數(shù)保持與輸入的視頻信號相同；
場同步信號延遲，將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號，N≥I并由設(shè)置的緩存BUFFER的深度確定；
輸出視頻時序發(fā)生，產(chǎn)生輸出視頻的視頻時序信號，包括行同步信號、場同步信號和數(shù)據(jù)有效信號；同時產(chǎn)生緩存BUFFER讀使能信號，用于將像素數(shù)據(jù)從緩存BUFFER中讀取出來；
視頻幀格式封裝，將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)對齊，輸出封裝后的視頻流。
[0008]一種視頻同步化的裝置，包括
輸入視頻格式檢測模塊，用于檢測輸入視頻信號的行、場時序參數(shù)，并將有效的視頻像素數(shù)據(jù)保存到緩存BUFFER中，其中所述行、場時序參數(shù)包括行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、行總時間、場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、場總時間、行分辨率、場分辨率和像素時鐘頻率；
輸出視頻格式計算模塊，用于利用輸入視頻像素時鐘和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系計算出新的時序參數(shù)，其中輸出視頻行總時間=輸出視頻像素時鐘頻率*輸入視頻行總時間/輸入視頻像素時鐘頻率；其他參數(shù)保持與輸入的視頻信號相同；
場同步信號延遲模塊，用于將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號，N≥I并由設(shè)置的緩存BUFFER的深度確定；
輸出視頻時序發(fā)生器，用于產(chǎn)生輸出視頻的視頻時序信號，包括行同步信號、場同步信號和數(shù)據(jù)有效信號；同時產(chǎn)生緩存BUFFER讀使能信號，用于將像素數(shù)據(jù)從緩存BUFFER中讀取出來；
視頻幀格式封裝模塊，用于將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)對齊，輸出封裝后的視頻流。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
1)采用本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻同步化無需外部存儲器，只需要一個內(nèi)部容量很小的存儲BUFFER就能完成視頻流的跨時鐘域同步，減少了系統(tǒng)的器件成本，也降低了 PCB設(shè)計的難度和成本；
2)內(nèi)部工作時鐘可以根據(jù)實(shí)際使用過程中輸入的分辨率的范圍來配置一個合適的時鐘。本發(fā)明可以將內(nèi)部工作時鐘可支持的范圍內(nèi)的任意分辨率同步到內(nèi)部時鐘域，適用范圍廣；
3)本發(fā)明可以保證輸出的視頻符合VESA標(biāo)準(zhǔn)的行場同步格式，從外部接口看來，輸出的視頻流與輸入的視頻流在格式上一致，可以滿足通用視頻處理模塊的接口需求；
4)本發(fā)明輸出視頻的幀率與輸入視頻的幀率保持一致,能夠真實(shí)地反映輸入視頻的特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為視頻同步化的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為現(xiàn)有顯示視頻時序的格式示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0013]如圖1，輸入視頻格式檢測:由計數(shù)器I在每個輸入視頻時鐘節(jié)拍下累加1，每一行結(jié)束時清零，計數(shù)器I可以統(tǒng)計出行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、有效行分辨率等信息；由計數(shù)器II在每行結(jié)束后累加1，一幀結(jié)束時清零，計數(shù)器II可以統(tǒng)計出場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、有效場分辨率等信息。利用一個基準(zhǔn)時鐘，產(chǎn)生T毫秒的時鐘間隔，在各個時間間隔內(nèi)統(tǒng)計像素時鐘的脈沖個數(shù)N，即可得到輸入視頻的像素時鐘為N*1000/T (單位為 Hz)。
[0014]輸出視頻格式計算:利用輸入視頻像素時鐘和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系,根據(jù)輸入視頻的行總時間計算得到輸出視頻的行總時間，保證輸出視頻掃描一行的絕對時間與輸入視頻的掃描一行的絕對時間一致。具體計算公式如下:
輸出視頻行總時間=輸出視頻像素時鐘頻率*輸入視頻行總時間/輸入視頻像素時鐘頻率。
[0015]其他參數(shù)保持與輸入視頻相同。按照計算后的參數(shù)生成輸出視頻的同步時序，可以動態(tài)地調(diào)整輸出視頻的行消隱區(qū)寬度，以此保證緩存BUFFER進(jìn)入異常的空或者滿的狀態(tài)，也能保證輸入的幀率和輸出的幀率一致。
[0016]場同步信號延遲:通過將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號，N ^ I且是按設(shè)置的緩存BUFFER深度確定，在緩存BUFFER中至少已經(jīng)存放了 N行有效數(shù)據(jù)才開始讀取像素數(shù)據(jù)作為輸出視頻的像素數(shù)據(jù)，防止緩存BUFFER被異常地讀空，保證輸出視頻像素數(shù)據(jù)的正確性。
`[0017]輸出視頻時序發(fā)生器:利用兩個計數(shù)器，在經(jīng)過場同步信號延遲后輸出的場同步信號開始有效時開始計數(shù)，計數(shù)器I每行復(fù)位一次，每個輸出像素時鐘累加1，計數(shù)器2每幀復(fù)位一次，輸出視頻掃描完一行后累加I。根據(jù)輸出視頻格式計算獲取的參數(shù)，在計數(shù)器
1、計數(shù)器2到達(dá)對應(yīng)的計數(shù)值時，場同步信號、行同步信號、數(shù)據(jù)有效信號完成O到I或者I到O的翻轉(zhuǎn)。同時將數(shù)據(jù)有效信號作為讀使能將BUFFER中的數(shù)據(jù)讀取出來。
[0018]視頻幀格式封裝，是將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號延遲一拍，與像素數(shù)據(jù)對齊，然后輸出封裝后的視頻流。
[0019]以上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻同步化的方法，其特征在于，包括: 輸入視頻格式檢測，檢測輸入視頻信號的行、場時序參數(shù)，并將有效的視頻像素數(shù)據(jù)保存到緩存BUFFER中，其中所述行、場時序參數(shù)包括行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、行總時間、場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、場總時間、行分辨率、場分辨率和像素時鐘頻率； 輸出視頻格式計算，利用輸入視頻像素時鐘和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系計算出新的時序參數(shù)，其中輸出視頻行總時間=輸出視頻像素時鐘頻率*輸入視頻行總時間/輸入視頻像素時鐘頻率；其他參數(shù)保持與輸入的視頻信號相同； 場同步信號延遲，將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號，N≥1并由設(shè)置的緩存BUFFER的深度確定； 輸出視頻時序發(fā)生，產(chǎn)生輸出視頻的視頻時序信號，包括行同步信號、場同步信號和數(shù)據(jù)有效信號；同時產(chǎn)生緩存BUFFER讀使能信號，用于將像素數(shù)據(jù)從緩存BUFFER中讀取出來； 視頻幀格式封裝，將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)對齊，輸出封裝后的視頻流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻同步化的方法，其特征在于，在輸入視頻格式檢測中采用計數(shù)器I和計數(shù)器II， 其中由計數(shù)器I在每個輸入視頻時鐘節(jié)拍下累加1，每一行結(jié)束時清零，計數(shù)器I用于統(tǒng)計出行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、有效行分辨率； 由計數(shù)器II在每行結(jié)束后累加1，一幀結(jié)束時清零，計數(shù)器II用于統(tǒng)計出場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、有效場分辨率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻同步化的方法，其特征在于，在場同步信號延遲中，至少存放N行有效數(shù)據(jù)在緩存BUFFER中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻同步化的方法，其特征在于，所述緩存BUFFER的寫操作和輸入視頻格式檢測工作在輸入視頻時鐘域；所述輸出視頻格式計算、場同步信號延遲、輸出視頻時序發(fā)生和視頻幀格式封裝工作在輸出視頻時鐘域。
5.一種視頻同步化的裝置，其特征在于，包括 輸入視頻格式檢測模塊，用于檢測輸入視頻信號的行、場時序參數(shù)，并將有效的視頻像素數(shù)據(jù)保存到緩存BUFFER中，其中所述行、場時序參數(shù)包括行同步寬度、行同步前肩、行同步后肩、行總時間、場同步寬度、場同步前肩、場同步后肩、場總時間、行分辨率、場分辨率和像素時鐘頻率； 輸出視頻格式計算模塊，用于利用輸入視頻像素時鐘和輸出視頻像素時鐘的比例關(guān)系計算出新的時序參數(shù)，其中輸出視頻行總時間=輸出視頻像素時鐘頻率*輸入視頻行總時間/輸入視頻像素時鐘頻率；其他參數(shù)保持與輸入的視頻信號相同； 場同步信號延遲模塊，用于將輸入視頻的場同步信號延遲N行時間作為輸出信號的場同步信號，N≥1并由設(shè)置的緩存BUFFER的深度確定； 輸出視頻時序發(fā)生器，用于產(chǎn)生輸出視頻的視頻時序信號，包括行同步信號、場同步信號和數(shù)據(jù)有效信號；同時產(chǎn)生緩存BUFFER讀使能信號，用于將像素數(shù)據(jù)從緩存BUFFER中讀取出來；視頻幀格式封裝模塊，用于將行同步信號、場同步信號、數(shù)據(jù)有效信號和像素數(shù)據(jù)對齊，輸出封裝后的視頻流。
【文檔編號】H04N5/08GK103647918SQ201310707676
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】陳浩利, 吳鵬, 曹捷 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司