专利名称：具有视频特技切换及静音切换功能的sdi数字切换系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电子信息领域中的视音频技术领域，特别涉及视音频切换技术 领域。
背景技术：
目前信号切换的常见方法主要有这样几种1)直接切换；2)先黑屏再切 换；3)先静止画面再切换。直接切换信号时，用户会看到一个不稳定的图像状 态，影响观看效果。先黑屏再切换的方法，往往会带来较大的视觉反差和冲击， 并且黑屏中没有任何的信息量，这在一定程度上影响了观看效果。先静止屏幕 再切换的方法，比起上述两种方法有了一定进步，该方法是先静止切换前最后 一帧图像，再切换图像内容，但如果切换信号前后画面反差较人，这种方法仍 会给人眼带来不适，并且由于动态图像静止后清晰度很有限，实际观看效果并 不佳。并且，以上三种方法都没有考虑切换信号后图像伴音可能带来的听觉冲 击，若切换信号前图像伴音较低，而切换后伴音较高，则会带来较大的声音冲 击，产生破音现象，影响观看效果。
发明内容
针对以上视音频切换方法的不足，本发明的目的是提供一种具有视频特技 切换及静音切换功能的SDI数字切换系统，实现视频淡入淡出等特技切换及嵌 入音频静音切换，兼容多种格式信号输出，并可通过预监输出观测到即将切换 至播出端口的信号内容，以及保证信号在特技切换时的稳定性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是具有视频特技切换及静音切 换功能的SDI数字切换系统，包括控制面板、主板和背板，所述主板的工作流 程是均衡芯片7对16路或32路SDI输入信号进行均衡放大处理后送入切换 芯片8;切换芯片8对SDI输入信号进行16路选2路或32路选2路的切换处 理，并将输出的2路信号送入串并转换芯片9;串并转换芯片9将串行信号转换 为并行信号后送入FPGA处理及图像存储单元10; FPGA处理及图像存储单元10
4从并行信号中解嵌出音频信号，对音频信号进行静音切换处理，对视频信号进 行无抖切换和淡入淡出或淡入或淡出或瞬时切换处理，并将处理后的音步IH言号 送入音频驱动放大芯片13进行驱动输出，将处理后的并行视频信号送入编^^芯 片12进行模拟输出，将处理后的并行视频信号转换成差分信号送入视频f^出驱 动芯片11进行驱动放大输出。
所述的主板包括16片或32片均衡芯片7、 l片切换芯片8、 2片串并转换 芯片9、 FPGA处理及图像存储单元10、 2片视频输出驱动芯片11、 l片编码芯 片12、2片音频驱动放大芯片13、控制CPU14和按键及显示芯片15;所述的FPGA 处理及图像存储单元10由FPGA芯片和图像存储芯片组成。
所述的均衡芯片7的型号是LMH0344、 LMH0034、 LMH0024、 CLC014、 GS9024、 GS9064(A)、GS1524(A)、M21214或M21204;所述的切换芯片8的型号是CLC018; 所述的串并转换芯片9的型号是LMH0031或GS9000;所述的视频输出驱动芯片U 的型号是CLC007、 LMH0001/2、 LMH0302、 GS9028 (A)、 GS1528、 GS9068、 M21218 或M21208;所述的编码芯片12是Analog Devices公司的ADV73xx系列芯片； 所述的音频驱动放大芯片13的型号是NE5532。
所述的FPGA芯片是Altera公司生产的Cyclone系列FPGA芯片或Xilinx 公司生产的Spartan系列FPGA芯片；所述的图像存储芯片是韩国现代公司生产 的HY57V系列芯片；所述的控制CPU14选用LPC932或89C5x系列芯片；所述的 按键及显示芯片15的型号是HD7279或HD8279。
所述的控制面板包括16个播出切换按键1和16个预监切换按键2或32个 播出切换按键1和32个预监切换按键2， 5个特技切换模式选择按键4，切换确 认按键5和特技切换使能按键6。
所述的控制面板还包括5个特技切换模式指示灯3。
所述的背板包括16路或32路SDI输入接口 16, 2路SDI播出接口17， 2 路SDI预监输出接口 18， l路模拟视频播出接口 19， l路模拟视频预监输出接 口20， l路模拟音频播出端子21， l路模拟音频预监端子22，串口通讯接口23 和电源接口 24。
5所述的SDI输入接口 (16)、 SDI播出接口 (17)、 SDI预监输出接口 (18〉、 模拟视频播出接口 (19)、模拟视频预监输出接口 (20)均为BNC接U。
本发明的有益效果是实现了视频的淡入淡出等多种模式的特技切 奂不口嵌 入音频静音切换，兼容多种格式信号输出，满足了用户的不同需求；改善了4专 统的枯燥的直接切换模式，有效的避免了切换的瞬间破音现象和切换前后由画 面反差带来的视觉冲击，保护了用户的听力和视力，并在一定程度上延长了/S 端设备的寿命；使用了高速的图像存储芯片和高速大容量的FGPA芯片，{吏系乡充 具有帧同步功能，保证了信号在特技切换时的稳定性；具有预监功能，〗吏用户 能够提前监看监听到即将切换至播出的信号内容，提高了播出的可靠性和安全 性。
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明
图l是本发明的控制面板结构图。
图2是本发明的主板结构图。
图3是本发明的背板结构图。
具体实施例方式
如图1所示，具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切换系统的，空 制面板，包括16个播出切换按键1、 16个预监切换按键2、 5个特技切换^莫式 指示灯3、 5个特技切换模式选择按键4、切换确认按键5和特技切换使能按键6 。 其中，16个播出切换按键1表示播出路对应的16路输入；16个预监切换按键2 表示预监输出对应的16路输入；特技切换模式选择按键4中的任一按键纟皮按下 表示选择该种切换模式，同时其对应的特技切换模式指示灯3点亮；切#奂确+人
按键5被按下表示执行切换操作；特技切换使能按键6被按下即选择特技切J奂，
未按卜一表示当前为正常切换。指示灯3与各按键均与图2所示的按键及显示^;、 片15连接。
如图2所示的主板部分，切换芯片8的输入端连接16片均衡芯片7、 ^!出 端连接2片串并转换芯片9、串并转换芯片9的输出端连接FPGA处理及图《象Y字
6储单元10、 FPGA处理及图像存储单元10分别与2片视频输出驱动芯片11、编 码芯片12、 2片音频驱动放大芯片13连接，控制CPU 14与切换芯片8、 FPGA 处理及图像存储单元IO及按键及显示芯片15连接。FPGA处理及图像存储单元10 由FPGA芯片和图像存储芯片组成。其中，均衡芯片7的型号是M21204;切换芯 片8的型号是CLC018;串并转换芯片9的型号是GS9000; FPGA芯片的型号是 EP1C6Q240;图像存储芯片的型号是HY57V643220;视频输出驱动芯片11的型号 是CLC007;编码芯片12的型号是ADV7391;音频驱动放大芯片13的型号是 NE5532;控制CPU14选用AT89S52芯片；按键及显示芯片15的型号是HD7279。 主板的工作流程是16路SDI信号首先进入均衡芯片7，均衡芯片7对信 号进行均衡放大处理后传送给切换芯片8，切换芯片8对其进行16路选2路切 换处理，并将输出的2路SDI信号送入串并转换芯片9转换为并行信号，并行 信号随后进入FPGA处理及图像存储单元10， FPGA处理及图像存储单元10从 并行信号中解嵌出音频信号，对其进行静音切换处理，对视频信号进行无抖切 换和淡入淡出切换、淡入切换、淡出切换或瞬时切换处理。FPGA处理及图像存 储单元10最终将处理后的音频信号送入音频驱动放大芯片13进行驱动输出， 将处理后的并行视频信号送入编码芯片12进行模拟输出，将处理后的并行视频 信号转换成差分信号送入视频输出驱动芯片11进行驱动放大输出。控制CPU14 通过程序控制切换芯片8、 FPGA处理及图像存储单元10和按键及显示芯片15 的操作。
如图3所示的背板，包括16路SDI输入BNC接口 16，其与主板的均衡芯片 7相连接；2路SDI播出BNC接口 17和2路SDI预监输出BNC接口 18与主板的 视频输出驱云力芯片11相连接；1路模拟视频播出BNC接口 19和1路模拟视频预 监输出BNC接口 20与主板的编码芯片12相连接；1路模拟音频播出端子21和l 路模拟音频预监端子22与主板的音频驱动放大芯片13相连接；串口通讯接口 23 与主板的控制CPU14相连接；还包括电源接口24。
本切换系统的使用方法是系统上电后，首先按下特技切换使能按键6选 择特技切换；然后按下5个特技切换模式选择按键4中的任一按键选择对应的
7特技切换模式；然后按下16个预监切换按键2中的任一按键对相应的输入路进 行预监；然后按下16个播出切换按键1中的同一输入路按键选择该输入路为播 出路；最后按F切换确认按键5完成切换。
权利要求
1、具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切换系统，包括控制面板、主板和背板，其特征是所述主板的工作流程是均衡芯片(7)对16路或32路SDI输入信号进行均衡放大处理后送入切换芯片(8)；切换芯片(8)对SDI输入信号进行16路选2路或32路选2路的切换处理，并将输出的2路信号送入串并转换芯片(9)；串并转换芯片(9)将串行信号转换为并行信号后送入FPGA处理及图像存储单元(10)；FPGA处理及图像存储单元(10)从并行信号中解嵌出音频信号，对音频信号进行静音切换处理，对视频信号进行无抖切换和淡入淡出切换、淡入切换、淡出切换或瞬时切换处理，并将处理后的音频信号送入音频驱动放大芯片(13)进行驱动输出，将处理后的并行视频信号送入编码芯片(12)进行模拟输出，将处理后的并行视频信号转换成差分信号送入视频输出驱动芯片(11)进行驱动放大输出。
2、 根据权利要求1所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切 换系统，其特征是所述的主板包括16片或32片均衡芯片(7)， l片切换芯片(8)， 2片串并转换芯片(9)， FPGA处理及图像存储单元(10)， 2片视频输出 驱动芯片(11)， l片编码芯片(12)， 2片音频驱动放大芯片(13)，控制CPU(14)和按键及显示芯片(15);所述的FPGA处理及图像存储单元(10)由FPGA 芯片和图像存储芯片组成。
3、 根据权利要求1或2所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数 字切换系统，其特征是所述的均衡芯片(7)的型号是LMH0344、 LMH0034、 LMH0024、 CLC014、 GS9024、 GS9064 (A)、 GS1524 (A)、 M21214或M21204;所 述的切换芯片(8)的型号是CLC018;所述的串并转换芯片(9)的型号是LMH0031 或GS9000;所述的视频输出驱动芯片(ll)的型号是aC007、LMH0001/2、LMH0302、 GS9028 (A)、 GS1528、 GS9068、 M21218或M21208;所述的编码芯片(12)是Analog Devices公司的ADV73xx系列芯片；所述的音频驱动放大芯片(13)的型号是 NE5532。
4、 根据权利要求2所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切 换系统，其特征是所述的FPGA芯片是Altera公司生产的Cyclone系列FPGA芯片或Xilinx公司生产的Spartan系列FPGA芯片；所述的图像存储芯片是韩 国现代公司生产的HY57V系列芯片；所述的控制CPU (14)选用LPC932或89C5x 系列芯片；所述的按键及显示芯片(15)的型号是HD7279或HD8279。
5、 根据权利要求1所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切 换系统，其特征是所述的控制面板包括16个播出切换按键(1)和16个预监 切换按键(2)或32个播出切换按键(1)和32个预监切换按键(2)， 5个特技 切换模式选择按键(4)，切换确认按键(5)和特技切换使能按键(6)。
6、 根据权利要求1或5所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数 字切换系统，其特征是所述的控制面板还包括5个特技切换模式指示灯(3)。
7、 根据权利要求1所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切 换系统，其特征是所述的背板包括16路或32路SDI输入接口 (16)， 2路SDI 播出接口 (17)， 2路SDI预监输出接口 (18)， l路模拟视频播出接口 (19)， 1 路模拟视频预监输出接口 (20)， l路模拟音频播出端子(21)， l路模拟音频预 监端子(22)，串口通讯接口 (23)和电源接口 (24)。
8、 根据权利要求7所述的具有视频特技切换及静音切换功能的SD1数字切 换系统，其特征是所述的SDI输入接口 (16)、 SDI播出接口 (17)、 SDI预 监输出接口 (18)、模拟视频播出接口 (19)、模拟视频预监输出接口 (20)均 为BNC接口。
全文摘要
本发明涉及一种具有视频特技切换及静音切换功能的SDI数字切换系统，该系统包括主板、背板和控制面板。主板的FPGA处理及图像存储单元采用了高速的图像存储芯片和高速大容量的FGPA芯片，使该切换系统具有帧同步功能，保证了信号在特技切换时的稳定性；并对视频信号进行了淡入淡出等多种格式的特技切换和静音切换，改善了传统的直接切换模式，有效避免了切换信号前后，由图像和声音带来的冲击，保护了用户的视力和听力。背板部分有模拟视频预监输出接口和模拟音频预监端子，使用户能够提前监看监听到即将切换至播出的信号内容，提高了播出的可靠性和安全性。
文档编号H04N5/268GK101582994SQ20091001214
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者刘兴华, 周春雷 申请人:大连科迪视频技术有限公司