自动切换设备和自动切换方法

专利名称：自动切换设备和自动切换方法
技术领域：
本发明涉及用于自动切换的设备和方法，具体而言，涉及输出包括图 像和声音的信号或者其备份信号的设备和方法。
背景技术：
电视(TV)广播台中的设备采用数字接口 (串行数字接口)信号(下
文中称为SDI信号)作为用于视频设备之间的连接的接口 (标准标题
SMPTE259M/292M)。
在SDI信号中，音频信号被复用到视频信号的空白区域中。因此，可 以利用SDI信号同时发送视频信号和音频信号。
日本专利申请早期公开No. 2003-209712和日本专利申请早期公开No. 2007-81948公开了一种发送系统，该系统包括活动发送系统(下文中称为 活动系统)、备份发送系统(下文中称为备份系统)和切换单元。当音频/ 视频复用信号被发送到其他广播台时，切换单元在来自活动系统的音频/视 频复用信号和来自备份系统的音频/视频复用信号之间进行切换，并输出所 选的音频/视频复用信号。
在日本专利申请早期公开No. 2003-209712或日本专利申请早期公开 No. 2007-81948公开的发送系统中，当在活动系统中发生视频信号的错误 时，切换单元将输出信号从活动系统的音频/视频复用信号切换到备份系统 的音频/视频复用信号。发送系统利用该切换可以执行高可靠性的发送。
另外，关于发送系统的切换条件，除了检测视频信号的错误以外，还 需要检测音频信号的状态，来切换视频信号。
图7A是根据相关技术的切换音频/视频复用信号的自动切换设备的框图。
活动系统(下文中称为SYS1)包括音频检测单元41。音频检测单元41将SYS1中模拟音频信号的输入电平45与用于判断的参考值46相比 较，并生成指示比较结果的检测信息。
备份系统(下文中称为SYS2)包括音频检测单元42。音频检测单元 42将SYS2中模拟音频信号的输入电平45与用于判断的参考值46相比 较，并生成指示比较结果的检测信息。
如果模拟音频信号的输入电平45不小于用于判断的参考值46,则音 频检测单元41和42分别生成表明"有音频信号"的检测信息。如果模拟 音频信号的输入电平45小于用于判断的参考值46，则音频检测单元41和 42分别生成表明"无音频信号"的检测信息。
音频检测单元41所用的用于判断的参考值46等于音频检测单元42所 用的用于判断的参考值46。
从音频检测单元41和42输出的检测信息被提供给切换控制单元43。
切换控制单元43基于从音频检测单元41和42输出的检测信息来生成 切换控制信号。
例如，当从音频检测单元41输出的检测信息表明"无音频信号"， 并且从音频检测单元42输出的检测信息表明"有音频信号"时，切换控 制单元43生成指示输出从SYS2输出的信号的切换控制信号。
当从音频检测单元41输出的检测信息表明"有音频信号"，并且从 音频检测单元42输出的检测信息表明"无音频信号"时，切换控制单元 43生成指示输出从SYS1输出的信号的切换控制信号。
2xl切换单元44从SYS1和SYS2接收音频/视频复用信号，并且基于 从切换控制单元43提供来的切换控制信号在来自SYS1的音频/视频复用 信号和来自SYS2的音频/视频复用信号之间进行切换。
根据相关技术，当由于音频噪声等的污染而导致SYS1的音频信号电 平不同于SYS2的音频信号电平时，音频检测单元41或42可能执行错误 的检测。结果，可能执行SYS1的音频/视频复用信号和SYS2的音频/视频 复用信号之间的错误切换。
参考图7B，下面描述当模拟音频信号45被音频噪声污染时的错误检 测。假定只有SYS1被污染。当处于图中从左数第二个峰处的模拟音频信号45 (由"A"表示)被污染时，第二个峰的峰值变得大于正常值。当正 常值略小于用于判断的参考值时，音频噪声污染的影响被添加到模拟音频 信号45的峰值，并且该峰值变得大于用于判断的参考值。结果，该峰被 错误地判断为显示了 "有音频信号"，而实际上如果没有污染音频噪声的 话该峰将被判断为显示"无音频信号"。此外，如果音频噪声与处于图中 从左数第四个峰处的模拟音频信号45 (由"B"表示)发生干扰，则第四 个峰的峰值变得小于正常值。当正常值略大于用于判断的参考值时，音频 噪声电平的影响被从模拟音频信号45的峰值中减去，并且相减的峰值变 得小于用于判断的参考值。结果，该峰被错误地判断为显示了 "无音频信 号"，而实际上如果没有污染音频噪声的话该峰将被判断为显示"有音频 信号"。SYS1中信号的状态从左到右顺序地转变存在、存在、存在、 不存在和存在，而SYS2中信号的状态从左到右顺序地转变存在、不存 在、存在、存在和存在。
参考图7C中所示的定时图，下面将描述当音频噪声被污染时用于切 换音频/视频信号的操作。在该描述中，假定仅有SYS2的音频信号被污染 了音频噪声。当SYS2的信号被污染了音频噪声达一很短的时间段时，向 切换控制单元43提供表明"无音频信号"的检测信息的音频检测单元42 生成表明"有音频信号"的新的检测信息。接收到新检测信息的切换控制 单元43将输出从SYS1的信号切换到SYS2的信号。然后，在SYS1显示 "有音频信号"而SYS2显示"无音频信号"的间隔中，输出信号被从 SYS2的信号切换到SYS1的信号。另外，由于另一次音频噪声污染，输出 信号被从SYS1的信号切换到SYS2的信号。上述由于音频噪声的污染对 输出信号的切换操作是不必要的。在图7C所示的示例中，如果没有污染 音频噪声的话，则输出信号将不会被切换到SYS2的信号。

发明内容
本发明的示例性目的是提供一种用于自动切换信号的设备和方法，其 解决了基于声音信号检测单元的错误检测、音频噪声污染引起了音频/视频 复用信号的错误切换的问题。根据本发明一示例性方面的自动切换设备在代表声音和图像的第一信 号与代表声音和图像的第二信号之间自动切换，第二信号可用作第一信号 的备份信号，该自动切换设备包括切换装置，用于接收第一信号和第二 信号，并基于控制信号输出第一信号和第二信号中的任何一个；检测装
置，用于检测第一声音电平低于第二声音电平达不小于判断电平的一电平 的状态，其中第一信号和第二信号中第一声音电平的信号被切换装置输
出；以及切换控制装置，用于输出控制信号以指示将切换装置的输出切换 到第二声音电平的信号。
根据本发明一示例性方面的自动切换方法用于在代表声音和图像的第 一信号与代表声音和图像的第二信号之间自动切换，第二信号可用作第一 信号的备份信号，该自动切换方法包括接收步骤，用于接收第一信号和 第二信号；检测步骤，用于检测第一声音电平低于第二声音电平达不小于 判断电平的一电平的状态，其中第一信号和第二信号中第一声音电平的信 号被输出；切换控制步骤，用于输出控制信号以指示将输出切换到第二声 音电平的信号；以及输出步骤，用于基于控制信号输出第一信号和第二信 号中的任何一个。


当结合附图阅读以下具体实施方式
时，本发明的示例性特征和优点将 变得清楚，在附图中
图1是示出根据第一示例性实施例的自动切换设备的示例的框图2是示出根据第一示例性实施例的声音不存在检测电路的示例的框
图3是示出根据第一示例性实施例的操作示例的流程图； 图4A和4B是示出根据第二示例性实施例的声音不存在检测电路的示 例的框图5是示出根据第二示例性实施例的自动切换设备的操作示例的流程
图6是示出根据第三示例性实施例的自动切换设备的示例的框图；以
9及
图7A至7C是示出根据相关技术的自动切换设备的框图。
具体实施例方式
下文中，将参考附图描述根据本发明实施例的自动切换设备。 (第一示例性实施例)
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的自动切换设备的框图。自 动切换设备一般可以被称为自动切换机。
根据图1，自动切换设备包括MPX-A (复用器)11、 MPX-A 12、 2xl 切换单元13、检测单元14和切换控制单元15。检测单元14包括DMPX-A (解复用器)16、 DMPX-A17和声音不存在检测电路18。
MPX-A 11 —般可以被称为第一复用装置。MPX-A 11是具有用于声音 信号的A/D转换单元的复用器。
在从SYS1 (活动系统)接收到数字图像信号VI和模拟声音信号Al 后，MPX-A 11将模拟声音信号Al转换为数字声音信号。接下来，MPX-A 11将数字声音信号添加到数字图像信号VI，并生成声音-图像复用信 号。MPX-A 11将声音-图像复用信号提供给2xl切换单元13和DMPX-A 16。另外，由MPX-A ll生成的声音-图像复用信号一般可以被称为代表图
像和声音的第一信号。
MPX-A 12—般可以被称为第二复用装置。MPX-A 12是具有用于声音
信号的A/D转换单元的复用器。
在从SYS2 (备份系统)接收到数字图像信号VI和模拟声音信号Al 后，MPX-A 12将模拟声音信号Al转换为数字声音信号。接下来，MPX-A 12将数字声音信号添加到数字图像信号VI以生成声音-图像复用信号。 MPX-A 12将声音-图像复用信号提供给2xl切换单元13和DMPX-A 17。 另外，由MPX-A 12生成的声音-图像复用信号一般可以被称为第二信号， 第二信号是由MPX-A 11生成的声音-图像复用信号的备份信号。
2xl切换单元13 —般可以被称为切换装置。
2xl切换单元13接收由MPX-A 11生成的声音-图像复用信号(下文
10中称为第一信号)以及由MPX-A 12生成的声音-图像复用信号(下文中称 为第二信号)，并输出第一信号和第二信号中的任何一个。 检测单元14一般可以被称为检测装置。
检测单元14检测一种状态，在该状态中，第一信号和第二信号中被 2xl切换单元13输出的信号的声音电平低于第一信号和第二信号中未被 2xl切换单元13输出的信号的声音电平达等于或大于判断电平的一电平。
检测单元14检测错误状态，在错误状态中，当2xl切换单元13输出 第一信号时，第一信号的声音电平低于第二信号的声音电平达等于或大于 判断电平(例如3dB)的一电平。
检测单元14检测异常状态，在异常状态中，当2xl切换单元13输出 第二信号时，第二信号的声音电平低于第一信号的声音电平达等于或大于 判断电平的一电平。
切换控制单元15—般可以被称为切换控制装置。
当检测单元14检测到第一信号和第二信号中被2xl切换单元13输出 的信号的声音电平低于第一信号和第二信号中未被2xl切换单元13输出 的信号的声音电平达等于或大于判断电平的一电平的状态时，切换控制单 元15将2xl切换单元13的输出信号切换到此时2xl切换单元13未输出的 信号。
当检测到错误状态时，切换控制单元15将2xl切换单元13的输出从 第一信号切换到第二信号。同时，当检测到异常状态时，切换控制单元15 将2xl切换单元13的输出从第二信号切换到第一信号。
例如，当检测到异常状态时，切换控制单元15向2xl切换单元13和 检测单元14输出第一切换信号。而且，当检测到错误状态时，切换控制 单元15向2xl切换单元13和检测单元14输出第二切换信号。
在接收到第一切换信号后，2xl切换单元13输出第一信号来取代第二 信号。而且，在接收到第二切换信号后，2xl切换单元13输出第二信号来 取代第一信号。
另外，第一切换信号和第二切换信号在图1中被示为包括这两个信号 的1/2选择信息3。DMPX-A 16—般可以被称为第一解复用装置。
DMPX-A 16从MPX-A 11提供的声音-图像复用信号(第一信号)中解复用出数字声音信号，并将数字声音信号转换为模拟声音信号1。DMPX-A 16将模拟声音信号1提供给声音不存在检测电路18。
DMPX-A 17—般可以被称为第二解复用装置。
DMPX-A 17从MPX-A 12提供的声音-图像复用信号(第二信号)中解复用出数字声音信号，并将数字声音信号转换为模拟声音信号2。DMPX-A 17将模拟声音信号2提供给声音不存在检测电路18。
声音不存在检测电路18 —般可以被称为声音不存在检测装置。
声音不存在检测电路18基于模拟声音信号1 (第一信号中的声音信号)、模拟声音信号2 (第二信号中的声音信号)和1/2选择信息3 (第一切换信号和第二切换信号)来检测错误状态和异常状态。
图2是示出声音不存在检测电路18的示例的框图。图2中与图l的部分相对应的部分分别具有与图1相同的标号。
根据图2，声音不存在检测电路18包括比较电路18A和状态检测电路18B。比较电路18A包括整流电路2K整流电路22、峰检测电路23和24以及声音不存在检测电平设置电路30。状态检测电路18B包括计数器25和26、逻辑电路27、计数器28和29。
比较电路18A—般可以被称为比较装置。
在接收到第一切换信号(1/2选择信息3)后，比较电路18A将第一信号的声音电平(模拟声音信号1的声音电平)与第一阈值相比较，并同时将第二信号的声音电平(模拟声音信号2的声音电平)与第二阈值相比较。另外，第二阈值大于第一阈值达判断电平。而且，第一阈值和第二阈值用于判断声音不存在。
在接收到第二切换信号(1/2选择信息3)后，比较电路18A将第一信号的声音电平与第二阈值相比较，并同时将第二信号的声音电平与第一阈值相比较。
比较电路18A将比较结果提供给状态检测电路18B。状态检测电路18B —般可以被称为状态检测装置。状态检测电路18B将这样一种状态检测为错误状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第一信号的声音电平低于第一阈值并且第二信号的声音电平高于第二阈值。
例如，状态检测电路18B将这样一种状态检测为错误状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第一信号的声音电平低于第一阈值并且第二信号的声音电平高于第二阈值的状态持续了一预定的时间段。
而且，状态检测电路18B将这样一种状态检测为异常状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第二信号的声音电平低于第一阈值并且第一信号的声音电平高于第二阈值。
例如，状态检测电路18B将这样一种状态检测为错误状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第二信号的声音电平低于第一阈值并且第一信号的声音电平高于第二阈值的状态持续了一预定的时间段。
整流电路21 —般可以被称为整流装置。整流电路21对模拟声音信号1整流，并将整流后的模拟声音信号提供给峰检测电路23。
整流电路22 —般可以被称为整流装置。整流电路22对模拟声音信号2整流，并将整流后的模拟声音信号提供给峰检测电路24。
声音不存在检测电平设置电路30 —般可以被称为声音不存在检测电平设置装置。
声音不存在检测电平设置电路30基于1/2选择信息3 (第一切换信号和第二切换信号)分别在峰检测电路23和峰检测电路24中设置第一阈值(例如-56dB)和第二阈值(例如-53dB)。
例如，在接收到第一切换信号后，声音不存在检测电平设置电路30在峰检测电路23中设置第一阈值，并在峰检测电路24中设置第二阈值。
而且，在接收到第二切换信号后，声音不存在检测电平设置电路30在峰检测电路23中设置第二阈值，并在峰检测电路24中设置第一阈值。
峰检测电路23 —般可以被称为峰检测装置。
峰检测电路23将模拟声音信号1的电平(第一信号的声音电平)与声音不存在检测电平设置电路30设置的阈值相比较。峰检测电路23将比较结果输出到计数器25。另外，当模拟声音信号1的电平高于阈值(即，声音存在)时，峰检测电路23输出"1"。而且，当模拟声音信号1的电平低于阈值(即，声音不存在)时，峰检测电路23输出"0"。峰检测电路24—般可以被称为峰检测装置。
峰检测电路24将模拟声音信号2的电平(第二信号的声音电平)与声音不存在检测电平设置电路30设置的阈值相比较。峰检测电路24将比较结果输出到计数器26。另外，当模拟声音信号2的电平高于阈值(即，声音存在)时，峰检测电路24输出"1"。而且，当模拟声音信号2的电平低于阈值(即，声音不存在)时，峰检测电路24输出"0"。
计数器25 —般可以被称为计数装置。在从峰检测电路23接收到"1"(即，声音存在)后，计数器25保持"1"(即，声音存在)达一预定的时间段。
计数器26 —般可以被称为计数装置。在从峰检测电路24接收到"1"(即，声音存在)后，计数器26保持"1"(即，声音存在)达一预定的时间段。
例如，每接收到"1"(即，声音存在) 一次，计数器25和26就保持"1"达10秒。
逻辑电路27 —般可以被称为判断装置。
逻辑电路27分别基于来自计数器25和26的输出(IN1和IN2)来输出SYS1中声音存在和声音不存在之间的差值以及SYS2中声音存在和声音不存在之间的差值(0UT1和OUT2) 。 IN1、 IN2、 OUTl、 OUT2之间的关系如图2所示。
在这种情况下，OUT2= "0"对应于检测到异常状态(只有SYS2系统无声音)，并且OUTl= "0"对应于检测到错误状态(只有SYS1系统无声音)。
计数器28 —般可以被称为计数装置。在接收到OUTl= "0"(只有SYS1系统无声音)后，计数器28保持"0"(只有SYS1系统无声音)达一预定的时间段。
计数器29 —般可以被称为计数装置。在接收到OUT2= "0"(只有SYS2系统无声音)后，计数器29保持"0"(只有SYS2系统无声音)
14达一预定的时间段。
每接收到"0" —次，计数器28和29就保持"0"达60秒。
另外，计数器28的输出被提供给切换控制单元15作为Sl。而且，计数器29的输出被提供给切换控制单元15作为S2。
接下来，将参考图2和图3中所示的流程图描述根据本发明示例性实施例的系统切换设备的操作示例。
SYS1中的数字图像信号和模拟声音信号被MPX-A 11接收，并且被作为声音-图像复用信号输出。声音-图像复用信号例如经由光缆被2xl切换单元13接收。而且，声音-图像复用信号被DMPX-A 16接收，并且模拟声音信号1被解复用。模拟声音信号1被声音不存在检测电路18接收(S101)。
而且，SYS2中的数字图像信号和模拟声音信号被MPX-A 12接收，并且被作为声音-图像复用信号输出。声音-图像复用信号例如经由光缆被2xl切换单元13接收。而且，声音-图像复用信号被DMPX-A 17接收，并且模拟声音信号2被解复用。模拟声音信号2被声音不存在检测电路18接收(S102)。
声音不存在检测电路18基于模拟声音信号1和2以及1/2选择信息3来输出指示一个系统没有声音的信息Sl和S2。信息Sl和S2被切换控制单元15接收。
切换控制单元15基于信息Sl和S2来生成1/2选择信息3 (第一切换信号或第二切换信号)。1/2选择信息3被2xl切换单元13接收，然后执行系统切换。
而且，1/2选择信息3被反馈回声音不存在检测电路18。
参考图2，模拟声音信号1和2分别被声音不存在检测电路18中的整
流电路21和22整流。之后，整流后的模拟声音信号1和2分别被峰检测
电路23和24接收。
峰检测电路23的输出被计数器25接收。峰检测电路24的输出被计数
器26接收。
计数器25和26中的每一个具有当检测到声音一次时例如保持声音达10秒的功能。计数器25和26的输出中的每一个被逻辑电路27接收。
逻辑电路27分别基于计数器25和26的输出来输出SYS1中声音存在和声音不存在之间的差值以及SYS2中声音存在和声音不存在之间的差值。
逻辑电路27的输出被计数器28和29接收，计数器28和29保持该差值达一预定的时间段。例如，计数器28和29保持该差值(声音不存在)达60秒。另外，输出S1包括只有SYS1无声音的结果，并且输出S2包括只有SYS2无声音的结果。
参考图1，切换控制单元15基于输出Sl和输出S2来切换2xl切换单元13的输出。
参考图2，切换控制单元15的输出信号3 (1/2选择信息)还被声音不存在检测电路18接收。具体而言，1/2选择信息3被声音不存在检测电平设置电路30接收。
在接收到对应于第一切换信号的1/2选择信息3后，声音不存在检测电平设置电路30在峰检测电路23中设置第一阈值，并在峰检测电路24中设置第二阈值(S102)。
而且，在接收到对应于第二切换信号的1/2选择信息3后，声音不存在检测电平设置电路30在峰检测电路23中设置第二阈值，并在峰检测电路24中设置第一阈值(S102)。
根据本发明的示例性实施例，第一阈值和第二阈值(声音不存在检测电平)分别被设置为-56dB和-53dB。其间的差值是3dB。
例如，当2xl切换单元13输出SYS1的声音-图像复用信号时，在对应于SYS1的峰检测电路23中设置-56dB，并在对应于SYS2的峰检测电路24中设置-53dB。结果，SYS1的参考电平低于SYS2的参考电平。因此，只要SYS1和SYS2的电平之间的差值不大于上述差值，就不会判断只有SYS1无声音。
只有当输出Sl表明只有SYS1无声音(只有SYS2有声音)时，才执行系统切换。同时，1/2选择信息也被声音不存在检测电平设置电路30接收，然后，根据1/2选择信息相反地设置上述阈值。也就是说，在对应于
16SYS1的峰检测电路23中设置-53dB，并在对应于SYS2的峰检测电路24中设置-56dB。
根据示例性实施例，检测单元14检测一种状态，其中第一信号和第二信号中被2xl切换单元13输出的信号的声音电平低于第一信号和第二信号中未被2xl切换单元13输出的声音信号的声音电平达不小于判断电平的一电平。当检测到该状态时，切换控制单元15将2xl切换单元13的输出切换到2xl切换单元13未输出的信号。
也就是说，关于彼此不同的参考电平的切换条件根据2xl切换单元13的输出状态进行切换。因此，即使由于噪音的污染而产生了细微的声音电平差值，也可以减少系统切换的不必要的切换操作。
根据示例性实施例，检测单元14检测错误状态，其中第一信号的声音电平低于第二信号的声音电平达不小于判断电平的一电平，并且同时2xl切换单元13输出第一信号(S103)。
而且，检测单元14检测异常状态，其中第二信号的声音电平低于第一信号的声音电平达不小于判断电平的一电平，并且同时2xl切换单元13输出第二信号(S104)。
当检测到错误状态时，切换控制单元15将2xl切换单元13的输出从第一信号切换到第二信号(S105)。当检测到异常状态时，切换控制单元15将2xl切换单元13的输出从第二信号切换到第一信号(S107)。
也就是说，切换条件根据2xl切换单元13的输出状态进行切换。当输出第一信号时，如果不发生第一信号的声音电平低于第二信号的声音电平达不小于判断电平的一电平的状态，则不执行信号切换(S106)。类似地，当输出第二信号时，如果不发生第二信号的声音电平低于第一信号的声音电平达不小于判断电平的一电平的状态，则不执行信号切换(S108)。
因此，即使由于噪音的污染发生了细微的声音电平差值，也可以减少系统切换的不必要的切换操作。
根据示例性实施例，在接收到第一切换信号后，比较电路18A将第一信号的声音电平与第一阈值相比较，并同时将第二信号的声音电平与第二阈值相比较。在比较电路18A接收到第二切换信号(1/2选择信息3)的情况下，比较电路18A将第一信号的声音信号电平与第二阈值相比较，并同时将第二信号的声音信号电平与第一阈值相比较。
在这种情况下，如果切换控制单元15的输出被反馈，则可以改变切换条件。
根据示例性实施例，用于检测声音不存在的阈值被用作第一阈值和第二阈值。在这种情况下，如果切换控制单元15的输出被反馈，则可以改变用于检测声音不存在的阈值。
根据示例性实施例，状态检测电路18B将这样一种状态检测为错误状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第一信号的声音电平低于第一阈值并且第二信号的声音电平高于第二阈值的状态持续了一预定的时间段。
而且，状态检测电路18B将这样一种状态检测为异常状态，在该状态中，由比较电路18A发布的比较结果表明第二信号的声音电平低于第一阈值并且第一信号的声音电平高于第二阈值的状态持续了一预定的时间段。
一般而言，噪音很少持续很长的时间。因此，可以减少由于噪音的污染而引起的系统切换的不必要的切换操作。(第二示例性实施例)
接下来，将在下面描述本发明的第二示例性实施例。
参考图4A，第二示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处在于以下几点。作为图1中所示的声音不存在检测电路18，采用了图4B中所示的声音不存在检测电路18C。 1/2选择信息3 (第一切换信号或第二切换信号)不被从切换控制单元15反馈回声音不存在检测电路18C。
如图4B所示，声音不存在检测电路18C包括计算电路18C1和比较判断电路18C2。计算电路18C1包括整流电路31和32、 LPF (低通滤波器)33和34以及除法电路35。比较判断电路18C2包括比较器36以及LPF 37禾口 38。
计算电路18C1 —般可以被称为计算装置。
计算电路18C1计算第一信号的声音电平和第二信号的声音电平之间
18的比率。例如，计算电路18C1计算第一信号的声音电平对第二信号的声 音电平的比率。
比较判断电路18C2—般可以被称为比较判断装置。
比较判断电路18C2基于第一比较值(例如0.5)和该比率(第一信号 的声音电平对第二信号的声音电平的比率)之间的比较结果来检测错误状 态，第一比较值意味着第一信号的声音电平低于第二信号的声音电平达不 小于判断电平(例如6dB)的一电平。也就是说，小于0.5的第一信号的 声音电平对第二信号的声音电平的比率表明第一信号的声音电平低于第二 信号的声音电平达超过6dB。
比较判断电路18C2基于第二比较值(例如2)和该比率(第一信号的
声音电平对第二信号的声音电平的比率)之间的比较结果来检测异常状 态，第二比较值表明第二信号的声音电平低于第一信号的声音电平达不小 于判断电平(例如6dB)的一电平。也就是说，大于2的第一信号的声音 电平对第二信号的声音电平的比率意味着第二信号的声音电平低于第一信 号的声音电平达超过6dB。
整流电路31具有与图2中的整流电路21相同的功能。整流电路32具 有与图2中的整流电路22相同的功能。
LPF 33和34 —般可以被称为滤波装置。LPF 33和34去除整流电路 31和32的输出中包括的高频分量，并且只让直流(DC)分量通过。
另外，可以向LPF 33和34的输出加上预定电平(a)。之所以向 LPF 33和34的输出加上预定电平(a)的原因是为了防止当无声音存在时 由于噪声引起的错误检测。例如，希望估计要添加的预定电平(a)比噪 声电平高大约2倍。
除法电路35 —般可以被称为除法装置。除法电路35提供被第二信号 的声音电平(输入IN2)除的第一信号的声音电平(输入IN1)。
比较器36 —般可以被称为比较判断装置。
当第一信号的声音电平除以第二信号的声音电平的结果小于第一比较 值(例如0.5)时，比较器36输出代表错误状态的Sh "0"。
当第一信号的声音电平除以第二信号的声音电平的结果大于第二比较值(例如2)时，比较器36输出代表异常状态的32= "0"。
LPF 37 —般可以被称为滤波装置。LPF 37去除关于Sl的短时噪声。 LPF 38 —般可以被称为滤波装置。LPF 38去除关于S2的短时噪声。 基于来自声音不存在检测电路18C的Sl，切换控制单元15确定
SYS1中声音电平的减小，也就是说，SYS1与SYS2相比下降了 6dB，并
且SYS2具有声音。
而且，基于来自声音不存在检测电路18C的S2，切换控制单元15确
定SYS2中声音电平的减小，也就是说，SYS2与SYS1相比下降了 6dB，
并且SYS1具有声音。
接下来，下面将参考图5中所示的流程图描述根据示例性实施例的系
统切换设备的操作示例。
SYS1中的数字图像信号和模拟声音信号被MPX-A 11接收，并且被
作为声音-图像复用信号输出。声音-图像复用信号例如经由光缆被2xl切
换单元13接收。而且，声音-图像复用信号被DMPX-A 16接收，并且模
拟声音信号1被解复用。模拟声音信号1被声音不存在检测电路18C接收 (S201)。
SYS2中的数字图像信号和模拟声音信号被MPX-A 12接收，并且被 作为声音-图像复用信号输出。声音-图像复用信号例如经由光缆被2xl切 换单元13接收。而且，声音-图像复用信号被DMPX-A 17接收，并且模 拟声音信号2被解复用。模拟声音信号2被声音不存在检测电路18C接收 (S201)。
模拟声音信号l被声音不存在检测电路18C接收。具体而言，模拟声 音信号1被整流电路31接收。LPF 33从整流电路31的输出中去除高频分 量，并且生成作为第一信号的声音电平的DC分量。
模拟声音信号2被声音不存在检测电路18C接收。具体而言，模拟声 音信号2被整流电路32接收。LPF 34从整流电路32的输出中去除高频分 量，并且生成作为第二信号的声音电平的DC分量。
第一信号的声音电平和第二信号的声音电平进入除法电路35，并且第 一信号的声音电平对第二信号的声音电平的比率被计算(S202)。
20比较判断电路18C2基于计算出的比率和第一比较值之间的比较结果 来检测错误状态，第一比较值表明第一信号的声音电平低于第二信号的声 音电平达不小于判断电平的一电平(S203)。
而且，比较判断电路18C2基于计算出的比率和第二比较值之间的比 较结果来检测异常状态，第二比较值表明第二信号的声音电平低于第一信 号的声音电平达不小于判断电平的一电平。
当检测到错误状态时，切换控制单元15将2xl切换单元13的输出从 第一信号切换到第二信号(S205)。而且，当检测到异常状态时，切换控 制单元15将2xl切换单元13的输出从第二信号切换到第一信号 (S206)。
除了上述两种情况以外，并不执行信号切换(S207)。 根据示例性实施例，比较判断电路18C2基于计算电路18C1的计算结
果和第一比较值与第二比较值之间的比较结果来检测错误状态和异常状态。
因此，即使由于噪音的污染发生了细微的声音电平差值，也可以减少 系统切换的不必要的切换操作。 (第三示例性实施例)
另外，可以从根据上述示例性实施例中的每一个的自动切换设备中省 略MPX-A 11和MPX-A 12。
图6是示出根据第三示例性实施例的自动切换设备的示例的框图。在 根据该示例性实施例的自动切换设备中未包括在第一示例性实施例中描述 的MPX-A 11和MPX-A 12。另外，图6中与图1中的部分相对应的部分 分别具有与图l相同的标号。
图6中所示的自动切换设备接收SYS1和SYS2的声音-图像复用信 号。根据示例性实施例，即使由于噪音的污染发生了细微的声音电平差 值，也可以减少系统切换的不必要的切换操作，这是因为自动切换设备包 括2xl切换单元13、检测单元14和切换控制单元15。
上述示例性实施例中的每一个具有以下效果。
根据相关技术，声音检测单元是单独安装的，并且通过检测声音电平页
达一预定的时间段来执行系统切换。但是相关技术有一个问题，即不必要 地执行了系统切换。另一方面，根据本发明，即使由于噪音污染的发生而 产生了细微的声音电平差值，也可以减少系统切换的不必要的切换操作。
尽管刚刚例示了上述本发明示例性实施例的每一个中的所示配置，但 是本发明并不限于该配置。例如，除了以上描述以外，还可以适当地改变 阈值、判断电平等等。
相关技术导致了一个问题，即由于噪音的影响执行了 SYS1和SYS2 之间的错误系统切换。因此，相关技术导致了频繁的系统切换的切换操作 的问题，例如当在短时间内发生多次错误检测信息时。
根据本发明，可以防止信号切换的频繁切换操作。
术语"声音"可以被描述为"音频"、"语音"等等。术语"图像" 可以被描述为"视频"等等。
示例性实施例的前述描述是为了使本领域技术人员能够实现并使用本 发明。而且，对这些示例性实施例的各种修改对于本领域技术人员将是很 清楚的，并且这里定义的通用原理和特定示例可以在无需使用创造性能力 的情况下应用于其他示例性实施例。因此，本发明并不限于这里描述的示 例性实施例，而是符合由权利要求和等同物的限制限定的最宽的范围。
另外，注意发明人的意图是要保留所要求保护的本发明的所有等同 物，即使在申请过程期间修改了权利要求。
本申请基于并要求2008年1月31日提交的日本专利申请No. 2008-020823的优先权，该申请的公开通过引用全部结合于此。
2权利要求
1. 一种自动切换设备，其在代表声音和图像的第一信号与代表声音和图像的第二信号之间自动切换，所述第二信号用作所述第一信号的备份信号，所述自动切换设备包括切换装置，用于接收所述第一信号和所述第二信号，并基于控制信号输出所述第一信号和所述第二信号中的任一个；检测装置，用于检测第一声音电平低于第二声音电平达不小于判断电平的一电平的状态，其中所述第一信号和所述第二信号中所述第一声音电平的信号被所述切换装置输出；以及切换控制装置，用于输出所述控制信号以指示将所述切换装置的输出切换到所述第二声音电平的信号。
2. 如权利要求1所述的自动切换设备，其中所述检测装置包括比较检测装置，用于检测所述第一信号的声音电平 和所述第二信号的声音电平之间的差值至少为所述判断电平，当所述控制信号指示切换到所述第一信号并且所述第一信号的声音电 平低于所述第二信号的声音电平达至少所述判断电平时，所述检测装置检 测为处于将所述输出切换到所述第二信号的状态中，并且当所述控制信号指示切换到所述第二信号并且所述第二信号的声音电 平低于所述第一信号的声音电平达至少所述判断电平时，所述检测装置检 测为处于将所述输出切换到所述第一信号的状态中。
3. 如权利要求1所述的自动切换设备，其中 所述检测装置包括比较装置，包括第一比较部分，用于将所述第一信号的声音电平与第一阈值相比较；以及第二比较部分，用于将所述第二信号的声音电平与第二阈值相比 较，所述第一阈值和所述第二阈值之间的差值对应于所述判断电平； 以及状态检测装置，用于检测所述第一比较部分的比较结果或者所述第二比较部分的比较结果显示声音电平低于阈值，当所述控制信号指示切换到所述第一信号、所述第一阈值低于所述第 二阈值、并且所述状态检测装置检测到所述第一比较部分的比较结果显示 所述第一信号的声音电平低于所述第一阈值时，检测为处于将所述输出切 换到所述第二信号的状态中，并且当所述控制信号指示切换到所述第二信号、所述第二阈值低于所述第 一阈值、并且所述状态检测装置检测到所述第二比较部分的比较结果显示 所述第二信号的声音电平低于所述第二阈值时，检测为处于将所述输出切 换到所述第一信号的状态中。
4. 如权利要求3所述的自动切换设备，其中所述检测装置还包括阈值设置装置，用于从所述切换控制装置接收所 述控制信号，当所述控制信号指示切换到所述第一信号时设置所述第一阈 值低于所述第二阈值，并且当所述控制信号指示切换到所述第二信号时设 置所述第二阈值低于所述第一阈值。
5. 如权利要求1所述的自动切换设备，其中 所述检测装置包括比率计算部分，用于基于所述第一信号的声音电平或者所述第二信号 的声音电平来检测所述第一信号的声音电平和所述第二信号的声音电平的比率；以及比较判断部分，用于将所述比率与第一比较值和第二比较值中的至少一个相比较，所 述第一比较值表明所述第一信号的声音电平低于所述第二信号的声音电平 达不小于所述判断电平的一电平，并且所述第二比较值表明所述第二信号 的声音电平低于所述第一信号的声音电平达不小于所述判断电平的所述电 平，当基于所述第二信号的声音电平计算出的比率小于所述第一比较值 时，检测为处于将所述输出切换到所述第二信号的状态中，以及当基于所述第二信号的声音电平计算出的比率大于所述第二比较值 时，检测为处于将所述输出切换到所述第一信号的状态中。
6. 如权利要求5所述的自动切换设备，其中所述比率计算部分向所述第一信号的声音电平和所述第二信号的声音 电平中的至少一个加上具有预定值的一电平，以计算所述比率。
7. 如权利要求6所述的自动切换设备，其中要加上的具有所述预定值的所述电平比估计要污染的噪声的电平高两倍。
8. —种自动切换方法，用于在代表声音和图像的第一信号与代表声音 和图像的第二信号之间自动切换，所述第二信号用作所述第一信号的备份信号，所述自动切换方法包括接收步骤，用于接收所述第一信号和所述第二信号；检测步骤，用于检测所述第一声音电平低于第二声音电平达不小于判 断电平的一电平的状态，其中，所述第一信号和所述第二信号中第一声音 电平的信号被输出；切换控制步骤，用于输出控制信号以指示将输出切换到所述第二声音 电平的信号；以及输出步骤，用于基于所述控制信号输出所述第一信号和所述第二信号 中的任一个。
9. 如权利要求8所述的自动切换方法，还包括比较检测步骤，用于检测所述第一信号的声音电平和所述第二信号的 声音电平之间的差值至少为所述判断电平；以及状态检测步骤，用于当所述控制信号指示切换到所述第一信号并且所 述第一信号的声音电平低于所述第二信号的声音电平达至少所述判断电平 时，检测为处于将所述输出切换到所述第二信号的状态中，并且当所述控 制信号指示切换到所述第二信号并且所述第二信号的声音电平低于所述第 一信号的声音电平达至少所述判断电平时，检测为处于将所述输出切换到 所述第一信号的状态中。
10. 如权利要求8所述的自动切换方法，还包括比较检测步骤，用于检测将所述第一信号的声音电平与第一阈值相比 较的第一比较结果或者将所述第二信号的声音电平与第二阈值相比较的第 二比较结果显示声音电平低于阈值，所述第一阈值和所述第二阈值之间的 差值对应于所述判断电平；以及4状态检测步骤，用于当所述控制信号指示切换到所述第一信号、所述 第一阈值低于所述第二阈值、并且所述第一比较结果显示所述第一信号的 声音电平低于所述第一阈值时，检测为处于将所述输出切换到所述第二信 号的状态中，并且当所述控制信号指示切换到所述第二信号、所述第二阈 值低于所述第一阈值、并且所述第二比较结果显示所述第二信号的声音电 平低于所述第二阈值时，检测为处于将所述输出切换到所述第一信号的状 态中。
11. 如权利要求IO所述的自动切换方法，还包括阈值设置步骤，用于接收所述控制信号，当所述控制信号指示切换到 所述第一信号时设置所述第一阈值低于所述第二阈值，并且当所述控制信 号指示切换到所述第二信号时设置所述第二阈值低于所述第一阈值。
12. 如权利要求8所述的自动切换方法，还包括比率计算步骤，用于基于所述第一信号的声音电平或者所述第二信号 的声音电平来检测所述第一信号的声音电平和所述第二信号的声音电平的 比率；比较步骤，用于将所述比率与第一比较值和第二比较值中的至少一个 相比较，所述第一比较值表明所述第一信号的声音电平低于所述第二信号 的声音电平达不小于所述判断电平的一电平，并且所述第二比较值表明所 述第二信号的声音电平低于所述第一信号的声音电平达不小于所述判断电平的所述电平；以及状态检测步骤，用于当基于所述第二信号的声音电平计算出的比率小 于所述第一比较值时，检测为处于将所述输出切换到所述第二信号的状态 中，并且当基于所述第二信号的声音电平计算出的比率大于所述第二比较 值时，检测为处于将所述输出切换到所述第一信号的状态中。
13. 如权利要求12所述的自动切换方法，还包括添加步骤，用于向所述第一信号的声音电平和所述第二信号的声音电 平中的至少一个加上具有预定值的一电平，以计算所述比率。
14. 如权利要求13所述的自动切换方法，其中要加上的具有所述预定值的所述电平比估计要污染的噪声的电平高两倍。
全文摘要
本发明公开了一种自动切换设备和自动切换方法，其在代表声音和图像的第一信号与代表声音和图像的第二信号之间自动切换，第二信号可用作第一信号的备份信号，该自动切换设备包括切换装置，用于接收第一信号和第二信号，并基于控制信号输出第一信号和第二信号中的任何一个；检测装置，用于检测一种状态，在该状态中，第一声音电平低于第二声音电平达不小于判断电平的一电平，切换装置输出第一信号和第二信号中第一声音电平的信号；以及切换控制装置，用于输出控制信号以指示将切换装置的输出切换到第二声音电平的信号。
文档编号H04H20/12GK101500112SQ200910008548
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月23日 优先权日2008年1月31日
发明者新井宏昭 申请人:日本电气株式会社