专利名称：多格式转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字视音频处理技术，尤其涉及一种多格式转换器。
背景技术：
近年来，国家大力推行“三网融合”方案，所谓三网融合是指电信网、计算机网和 有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业 务，实现VGA( —种视频传输标准，具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显 示器领域得到了广泛的应用)、DVI-D (是Digital Visual Interface的缩写，其造型是一 个24针的接插件。是专为IXD显示器这样的数字显示设备设计的)、CVBS (模拟复合信号)、 SDI (串行数字信号)、HD-SDI、3G-SDI (高清数字信号)等格式的转换。因此，一种能够支 持多种视频格式输入及输出的视频格式转换器成为需要。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种多格式转换器，它能够支持VGA/HDMI/ CVBS/3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI视频格式的输入与输出。为了达到上述目的，本实用新型多格式转换器采用以下技术方案一种多格式转换器，其中，包括VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模块、 SDI (高清、标清)输入模块、AD解码芯片、图像处理模块、DSP模块、FPGA模块、音频输入模 块，所述VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模块分别输入视频信号至AD解码芯片，所 述AD解码芯片将输入的模拟信号转化为数字信号后传输至图像处理模块，所述SDI输入模 块输入SDI信号至FPGA模块，将从信号中分离出来的音频信号传输至FPGA模块，所述图像 处理模块将接收的视频信号进行图像处理后传输至FPGA模块，所述音频输入模块将音频 信号传输至FPGA模块，所述FPGA均衡输入的SDI信号并将均衡后的SDI信号传输至图像 处理模块处理，所述FPGA模块将接收到的音频信号转换格式后输出，将接收到的SDI视频 信号中的音频解嵌，并将解嵌后的视频信号传输至图像处理模块处理，将图像处理模块处 理后的视频信号与音频信号加嵌后输出，将参数需要修改的视频数据流及指令发送至DSP 模块视频输入端，所述DSP模块将接收的FPGA模块的视频数据流及指令发送至图像处理模 块并对所述图像处理模块进行通信控制。上述的多格式转换器，其中，所述VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模块的 视频数据线复用，并通过串行总线与AD解码芯片的输入端相连。上述的多格式转换器，其中，所述图像处理模块包括锁相模块、视频切换模块及图 像参数控制模块，所述锁相模块将输入端接收到的视频信号锁相控制，所述图像参数控制 模块将相位调整后的视频信号进行图像参数调节，所述视频切换模块将所述图像参数控制 模块输出的视频信号根据DSP发出的指令进行切换后输出至FPGA模块。上述的多格式转换器，其中，所述音频输入模块包括模拟音频输入模块与数字音 频输入模块，所述FPGA模块输出的音频包括模拟音频和数字音频。
4[0009]上述的多格式转换器，其中，所述FPGA模块包括音频解码模块、均衡器、时钟模 块、逐隔转换模块、时基信号模块，音频编码模块，解嵌模块，加嵌模块、视频信号编码模块、 音频输出模块、指令模块，所述音频解码模块将输入的模拟音频信号解码为数字音频信号， 所述均衡器将输入的SDI信号进行均衡，所述时钟模块连对均衡后的视频信号进行时钟恢 复，所述解嵌模块将时钟恢复后的SDI信号中的音频信号解嵌，并将解嵌后的视频信号发 送至图像处理模块；所述逐行道隔行转换模块将所述图像处理模块输出的视频信号进行逐 行转隔行，所述时基信号模块将时基信号加入逐隔转换后的视频信号，所述加嵌模块接收 时基信号模块输出的视频信号、外部输入的数字音频信号，解码后的模拟音频信号及解嵌 后的音频信号，并根据指令模块发出的指令选择解嵌后的音频或者外部输入的音频加嵌至 视频信号，所述视频编码模块接收加嵌后的视频信号进行编码后输出，所述音频编码模块 将数字音频信号编码为模拟音频信号后输出，所述音频输出模块将数字音频信号输出，所 述指令模块发送控制指令至FPGA内部所有功能模块及DSP模块。该指令模块的输入端可以为键盘、按键等输入设备。上述的多格式转换器，还可以包括抗闪烁模块，所述抗闪烁模块接收图像处理模 块输出的视频数据进行抗闪烁处理后传输至逐隔转换模块。上述的多格式转换器，其中，还可以包括串并转换模块及并串转换模块所述串并 转换模块接收均衡后SDI信号的进行串行转并行，并将转换后的并行信号经时钟恢复后传 输至解嵌模块；所述并串转换模块接收加嵌模块输出的视频信号进行并行转串行，并将转 换后的视频信号传输至视频编码模块。上述的多格式转换器，其中，所述DSP模块内嵌webserver模块，所述webserver 模块接收远程的网络指令。所述webserver模块能够根据远程接收的指令对FPGA模块及图像处理模块的功 能进行控制。上述的多格式转换器，其中，还包括外同步输入模块，所述外同步输入模块发送时 钟信号至FPGA模块。上述的多格式转换器，其中，还可以包括区域选择模块，所述区域选择模块根据指 令选择需要操作的区域视频信号，再将其传输至DSP模块，DSP模块将选中的视频信号及指 令传输至图像处理模块，图像处理模块对视频信号进行缩放。由于具有上述结构，本实用新型相比现有技术具有以下优点本实用新型多格式转换器，能够支持VGA/HDMI/CVBS/3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI格 式的输入与输出，很好地适应了三网融合下各视频格式的兼容。
图1为本实用新型多格式转换器的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的多格式转换器包括VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS 输入模块、SDI输入模块、AD解码芯片、图像处理模块、DSP模块、FPGA模块、音频输入模块，所述VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模块分别输入视频信号至AD解码芯片，所述 AD解码芯片将输入的模拟信号转化为数字信号后传输至图像处理模块，将模拟信号中分离 出来的音频信号传输至FPGA模块，所述SDI输入模块输入SDI信号至FPGA模块，所述图像 处理模块将接收的视频信号进行图像处理后传输至FPGA模块，所述音频输入模块将音频 信号传输至FPGA模块，所述FPGA均衡输入的SDI信号并将均衡后的SDI信号传输至图像 处理模块处理，所述FPGA模块将接收到的音频信号转换格式后输出，将接收到的SDI视频 信号中的音频解嵌，并将解嵌后的视频信号传输至图像处理模块处理，将图像处理模块处 理后的视频信号与音频信号加嵌后输出，将参数需要修改的视频数据流及指令发送至DSP 模块视频输入端，所述DSP模块将接收的FPGA模块的视频数据流及指令发送至图像处理模 块并对所述图像处理模块进行通信控制。其中，所述音频输入模块较佳包括模拟音频左声道输入模块、模拟音频右声道输 入模块，数字音频左声道输入模块、数字音频右声道输入模块；所述图像处理模块较佳包括 锁相模块、视频切换模块及图像参数控制模块，所述锁相模块将输入端接收到的视频信号 锁相控制，所述图像参数控制模块将相位调整后的视频信号进行图像参数调节，所述视频 切换模块将所述图像参数控制模块输出的视频信号根据DSP发出的指令进行切换后输出 至FPGA模块；所述FPGA模块较佳包括音频解码模块、均衡器、时钟模块、逐隔转换模块、 时基信号模块，音频编码模块，解嵌模块，加嵌模块、视频信号编码模块、音频输出模块、指 令模块，所述音频解码模块将输入的模拟音频信号解码为数字音频信号，所述均衡器将输 入的SDI信号进行均衡，所述时钟模块连对均衡后的视频信号进行时钟回复，所述解嵌模 块将时钟回复后的SDI信号中的音频信号解嵌，并将解嵌后的视频信号发送至图像处理模 块；所述逐隔转换模块将所述图像处理模块输出的视频信号进行逐行转隔行，所述时基信 号模块将时基信号加入逐隔转换后的视频信号，所述加嵌模块接收时基信号模块输出的视 频信号、外部输入的数字音频信号，解码后的模拟音频信号及解嵌后的音频信号，并根据指 令模块发出的指令选择解嵌后的音频或者外部输入的音频加嵌至视频信号，所述视频编码 模块接收加嵌后的视频信号进行编码后输出，所述音频编码模块将数字音频信号编码为模 拟音频信号后输出，所述音频输出模块将数字音频信号输出，所述指令模块发送控制指令 至FPGA内部所有功能模块及DSP模块。该指令模块较佳采用niosll功能模块，该指令模 块可以外接键盘、按键等输入设备，实现指令输入操作。上述结构的本实用新型多格式转换器进行工作时，将VGA输入转换为3G-SDI/ SD-SDI/HD-SDI等格式输出，大致经过以下过程VGA输入模块输入VGA模拟信号至AD解码芯片，AD解码芯片将输入的VGA信号解 码为数字视频信号，再将数字视频信号传输至图像处理模块输入端A 口，图像处理模块将 数字视频信号锁相，之后传输至图像参数控制模块，图像参数控制模块根据指令调节分辨 率等图像参数，之后输出至视频切换模块，该视频切换模块将其切换为符合输出标准的视 频信号输送至FPGA模块，所述FPGA模块内的逐隔转换模块将该数字图像信号由逐行信号 转换为隔行信号，之后再将时基信号加入视频信号中，音频输入模块输入音频，若输入的音 频为模拟音频信号，FPGA模块内部的音频解码将其解码为数字音频信号，后加嵌模块根据 指令将加入时基信号的视频信号与解码后的数字音频信号加嵌为复合视频信号，后经视频 编码模块将其编码为相应的3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI等格式后输出；若输入的音频为数字音频信号，则直接将其加嵌入视频信号再经编码后输出。将HDMI输入转换为3G-SDI、SD-SDI、HD-SDI等格式输出，其与上述过程的不同之 处在于，HDMI输入模块输入HDMI模拟信号至AD解码芯片，AD解码芯片将输入的HDMI信号 解码并解嵌为数字视频信号及数字音频信号，解码后的数字视频信号传输至图像处理模块 进行处理，解码后的数字音频信号传输至FPGA模块，FPGA模块内的加嵌模块根据指令将符 合输出标准的视频信号及解嵌后的原HDMI信号的内嵌音频加嵌，之后经过视频编码模块 编码为相应的3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI等格式后输出；也可以根据指令将音频输入模块输 入的音频与符合输出标准的视频信号加嵌后编码输出。将3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI格式互相切换，其与上述过程的不同之处在于，SDI信 号进入FPGA模块后，先经均衡器均衡，之后时钟模块进行时钟恢复，再由解嵌模块进行解 嵌处理，处理后的视频信号传输至图像处理模块的B 口，解嵌出来的音频信号传输至FPGA 模块，所述FPGA模块内的加嵌模块根据指令可以将符合输出标准的视频信号与解嵌后的 音频信号加嵌后编码输出，也可以根据指令将音频输入模块输入的音频信号与符合输出标 准的视频信号加嵌后编码输出。还可以在FPGA模块内设置辅助加嵌模块，将EDH，CRC, Line number, AFD等辅助数据加嵌入视频信号，之后再经编码输出。将3G-SDI/SD-SDI/HD-SDI输入转换为VGA/HDMI输出，其与上述过程的不同之处 在于，SDI信号进入FPGA模块后，均衡、时钟恢复后，进行解嵌，解嵌后的视频信号输出至图 像处理模块的B 口，图像处理模块处理后输出至FPGA模块，FPGA模块根据指令将符合输出 标准的视频信号编码后输出，音频输出则输出解嵌后的音频。将VGA输入转换为HDMI输出，其与上述过程的不同之处在于，VGA信号被AD解码 芯片解码后进入图像处理模块处理，图像处理模块将处理后的视频信号传输至FPGA模块， FPGA模块内的加嵌模块将视频信号及音频输入模块输入的音频信号加嵌后，经编码输出。HDMI输入转换为VGA输出，与上述过程类似。CVBS格式的各种转换过程与HDMI 格式类似，在此不再赘述。上述结构的多格式转换器，VGA/HDMI/CVBS输入模块的数据线可以复用，后经串行 总线如I2C输入AD解码芯片，通过I2C对芯片的不同配置对输入端进行切换。其中，HDMI/ CVBS格式只需要配置一次，当分辨率变化时，芯片可以做到自适应；而VGA格式的分辨率变 化时，芯片不能做到自适应，这时较佳在AD解码芯片内设置寄存器，通过读取寄存器来检 测到输入的分辨率，再由程序根据检测到的分辨率对芯片进行不同的配置。上述结构的多格式转换器，较佳在FPGA模块内设置抗闪烁模块，该抗闪烁模块将 处理后的视频信号进行抗闪烁处理，再输出至逐隔转换模块进行逐行转隔行处理。能够有 效地提高视频信号的抗闪烁能力，图像的清晰度损失不大。上述结构的多格式转换器，较佳在FPGA模块内设置串并转换模块与并串转换模 块，所述串并转换模块将均衡后的SDI信号进行串行信号转换为并行信号的处理，之后经 处理后输入至图像处理模块，提高视频信号的处理速度；处理好的视频信号经并串转换模 块将并行信号转换为串行信号再经编码后输出，保证输出信号的稳定性。上述结构的多格式转换器，可以设置一个外同步输入模块，该同步输入模块较佳 采用BB输入，对FPGA模块进行外锁相处理，能够灵活的调节相位。上述结构的多格式转换器，较佳在DSP模块内嵌webserver，再配合远端的输入设备对多格式转换器进行远程控制、网络控制，还可以进行在线升级。 上述结构的多格式转换器，较佳在FPGA模块内设置区域选择模块，该区域选择模
块能对视频信号进行区域选择，并将该选择好的视频信号传输至DSP模块，内嵌webserver
的DSP模块较佳对该操作进行网页回显，再将选中的视频信号及指令传输至图像处理模
块，由图像处理模块对其进行缩放处理。传输给DSP模块的视频信号较佳经过串并转换处理。
权利要求1.一种多格式转换器，其特征在于包括VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模 块、SDI输入模块、AD解码芯片、图像处理模块、DSP模块、FPGA模块、音频输入模块，所述 VGA输入模块、HDMI输入模块、CVBS输入模块分别输入视频信号至AD解码芯片，所述AD解 码芯片将输入的模拟信号转化为数字信号后传输至图像处理模块，将模拟信号中分离出来 的音频信号传输至FPGA模块，所述SDI输入模块输入SDI信号至FPGA模块，所述图像处理 模块将接收的视频信号进行图像处理后传输至FPGA模块，所述音频输入模块将音频信号 传输至FPGA模块，所述FPGA均衡输入的SDI信号并将均衡后的SDI信号传输至图像处理 模块处理，所述FPGA模块将接收到的音频信号转换格式后输出，将接收到的SDI视频信号 中的音频解嵌，并将解嵌后的视频信号传输至图像处理模块处理，将图像处理模块处理后 的视频信号与音频信号加嵌后输出，将参数需要修改的视频数据流及指令发送至DSP模块 视频输入端，所述DSP模块将接收的FPGA模块的视频数据流及指令发送至图像处理模块并 对所述图像处理模块进行通信控制。
2.根据权利要求1所述的多格式转换器，其特征在于所述VGA输入模块、HDMI输入模 块、CVBS输入模块的视频数据线复用，并通过串行总线与AD解码芯片的输入端相连。
3.根据权利要求2所述的多格式转换器，其特征在于所述AD解码芯片上设有寄存器。
4.根据权利要求1所述的多格式转换器，其特征在于所述图像处理模块包括锁相模 块、视频切换模块及图像参数控制模块，所述锁相模块将输入端接收到的视频信号锁相控 制，所述图像参数控制模块将相位调整后的视频信号进行图像参数调节，所述视频切换模 块将所述图像参数控制模块输出的视频信号根据DSP发出的指令进行切换后输出至FPGA 模块。
5.根据权利要求1所述的多格式转换器，其特征在于所述音频输入模块包括模拟音 频输入模块与数字音频输入模块，所述FPGA模块输出的音频包括模拟音频和数字音频。
6.根据权利要求5所述的多格式转换器，其特征在于所述FPGA模块包括音频解码模 块、均衡器、时钟模块、逐隔转换模块、时基信号模块，音频编码模块，解嵌模块，加嵌模块、 视频信号编码模块、音频输出模块、指令模块，所述音频解码模块将输入的模拟音频信号解 码为数字音频信号，所述均衡器将输入的SDI信号进行均衡，所述时钟模块连对均衡后的 视频信号进行时钟回复，所述解嵌模块将时钟回复后的SDI信号中的音频信号解嵌，并将 解嵌后的视频信号发送至图像处理模块；所述逐隔转换模块将所述图像处理模块输出的视 频信号进行逐行转隔行，所述时基信号模块将时基信号加入逐隔转换后的视频信号，所述 加嵌模块接收时基信号模块输出的视频信号、外部输入的数字音频信号，解码后的模拟音 频信号及解嵌后的音频信号，并根据指令模块发出的指令选择解嵌后的音频或者外部输入 的音频加嵌至视频信号，所述视频编码模块接收加嵌后的视频信号进行编码后输出，所述 音频编码模块将数字音频信号编码为模拟音频信号后输出，所述音频输出模块将数字音频 信号输出，所述指令模块发送控制指令至FPGA内部所有功能模块及DSP模块。
7.根据权利要求6所述的多格式转换器，其特征在于还包括抗闪烁模块，所述抗闪烁 模块接收图像处理模块输出的视频数据进行抗闪烁处理后传输至逐隔转换模块。
8.根据权利要求6或7所述的多格式转换器，其特征在于还包括串并转换模块及并 串转换模块，所述串并转换模块接收均衡后SDI信号的进行串行转并行，并将转换后的并行信号经时钟回复后传输至解嵌模块；所述并串转换模块接收加嵌模块输出的视频信号进 行并行转串行，并将转换后的视频信号传输至视频编码模块。
9.根据权利要求1所述的多格式转换器，其特征在于所述DSP模块内嵌webserver模 块，所述webserver模块接收远程的网络指令。
10.根据权利要求1所述的多格式转换器，其特征在于还包括外同步输入模块，所述 外同步输入模块发送时钟信号至FPGA模块。
专利摘要本实用新型公开一种多格式转换器，其特征在于包括模拟视频输入模块、SDI输入模块、AD解码芯片、图像处理模块、DSP模块、FPGA模块、音频输入模块，所述模拟视频输入模块的视频信号经AD解码芯片解码后传输至图像处理模块，将模拟信号中分离出来的音频信号传输至FPGA模块，SDI输入模块、音频输入模块、图像处理模块输入信号至FPGA模块，FPGA将均衡后的SDI信号解嵌，视频信号传输至图像处理模块处理，将音频信号转换格式后输出，将图像处理后的视频信号与音频信号加嵌后输出，将视频数据流及指令发送至DSP模块，所述DSP模块对所述图像处理模块进行通信控制，该结构的多格式转换器能够转换多种视频格式。
文档编号H04N7/26GK201878274SQ20102062178
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者侯山峰, 孙波, 崔彬彬 申请人:北京格非科技发展有限公司