[发明专利]一种多格式数字视频信号切换检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频处理技术，更具体地说，涉及一种基于现有数字视频信号切换电路的多格式数字视频信号切换检测方法。

背景技术

在广播电视领域中，为保证播出节目的安全稳定、视音频信号处理的正确和流畅，要在多个环节对待处理的视频信号进行切换检测，以保障在发生异常切换时及时采取应对措施，确保播出的安全性。

为此，国际ITU组织对标清的数字视频格式做出如下规定：如图2所示，根据ITUR BT601/605标准，标准的625 50 PAL制/525 60 NTSC制数字视频经10BITS串并转换后，每行会有1728个27MHz的采样点，其中，视频有效区的视频像素点数是720个，而每个像素点分成亮度Y和色度CB/CY两个采样点，因此，视频有效区的采样点数是1440个。

如图3所示，图中由上至下的原信号、切入信号和切换后的信号依次为第1、2、3路信号。当两路同步但相位不对齐的信号发生切换时，从图3中可以看到，第2路和第1路信号的行同步没有对齐，第2路信号要滞后第1路信号。当第2路信号比第1路信号滞后2个时钟时，如果发生从第2路信号到第1路信号的切换，输出信号即第3路信号在切换行会比正常的行多出2个采样点。由此可见，因为原信号与切入信号的相位不对齐，即切入信号后延2个时钟，导致信号在该行发生切换时，该行的数据长度大于正常值，多出了两个27MHz时钟的周期。因此，用参考同步的时钟对上述信号切换后的切换行计数如下：

1440+2＝1442

在数字视频规范ITU656中，明确地规定信号切换要在场消隐期的第7行的正程进行，如果信号发生切换时有错误数据出现，会引起图像的抖动和闪烁，因此要求发生切换的两路信号必须同步，并且相位逐点对齐。而在实际的应用中，因为不同的信号通过的路由不同，所以很难满足上述条件。

目前的视频图像切换检测多采用芯片锁相法，即通过专用的数字视频时钟恢复或串并转换芯片，如LMH0031、GS9090等，这些芯片都带有数字视频锁定输出指示，当数字视频发生错误或丢失时，指示信号会发生跳变。其原理是输入的数字视频发生异常时，芯片内部的数据时钟锁相器会失锁，直到信号数据正常，且芯片内部重新锁定后，锁定信号才会指示信号正常。而目前数字视频的切换多采用专门的切换芯片，信号间切换的速度也越来越快，目前常用切换芯片的切换速度已达到1ns内，而标清数字信号SD或SDI的速率是270Mbps，即每个数据点的持续时间为3ns以上，因此，专用的视频时钟恢复或串并转换芯片还没有检测到信号失锁，切换就已经完成，造成切换动作未被检测到。

这样，对于通过不同路由到达切换矩阵的数字视频信号间发生切换时，因无法及时准确地检测切换的发生，而导致经切换后的输出数字视频信号会在切换所在的行发生数据错误，引起后级图像处理的异常情况出现，为避免这种情况的出现，现有的广电播出的切换系统多会采用在切换矩阵前端给每路信号加一个同步对齐设备，用以实现数字视频信号间的净切换。但这种方法会大量增加系统的成本，还会给系统引入多个硬件故障点。同时系统的连接布线也会大量增加。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种不依靠专用的硬件设备、占用资源小的多格式数字视频信号的切换检测方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种数字视频信号的切换检测方法，利用设备中已有的同步输入电路构建数字视频信号的切换检测电路进行切换检测，所述的切换检测电路包括同步信号输入驱动单元、同步信号输入放大单元、A/D转换单元、视频输入均衡单元、串并转换单元、缓存和逻辑处理单元，所述的同步信号输入驱动单元、同步信号输入放大单元、A/D转换单元依次串联到缓存和逻辑处理单元中的参考同步信号提取单元，视频输入均衡单元、串并转换单元依次串联到缓存和逻辑处理单元中的数字视频同步提取单元；所述的缓存和逻辑处理单元包括参考同步信号提取单元、数字视频同步提取单元、行存储单元、行映像存储单元、输出判别单元，所述的参考同步信号提取单元与行存储单元连接，所述的数字视频同步提取单元分别与行存储单元和行映像存储单元连接，行映像存储单元的输出端与输出判别单元连接；

所述的切换检测方法包括以下步骤：