一种可实现多种视频接口切换器及其测量方法技术

本发明专利技术公开了一种可实现多种视频接口切换器及其测量方法，该接口切换器包括串口收发模块、串口数据解析模块、ADN4605控制模块、3G_SDI采集模块、数据同步模块、切换数据处理模块、分屏融合数据缓存模块、切换数据FIFO缓存模块、分屏融合数据处理模块、4路数据采集模块、DDR3写控制模块、切换控制模块、分屏融合模块、DDR3读控制模块、数据组合模块、字符生成添加模块、视频输出模块、3G_SDI时序生成模块。本发明专利技术能够以简单的电路结构实现40路的VGA、HDMI、LVDS、3G_SDI、DVI、MIPI、Displayport等视频接口的输入源间任意无缝切换成VGA、HDMI、LVDS、3G_SDI、DVI、MIPI、Displayport等视频接口输出显示，同时能对输入源进行视频处理和融合操作。合操作。合操作。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现多种视频接口切换器及其测量方法


[0001]本专利技术涉及高速串行视频信号采集处理技术、各种视频接口协议转换技术和高速串行信号交换
，尤其是涉及一种可实现多种视频接口切换器及其测量方法。

技术介绍

[0002]视频是视觉信息的重要载体，人们对视觉效果的要求越来越高，某些领域对视频切换设备要求也越来越高。能够实现多路、多种接口的高清视频快速切换和处理的设备的需求越来越强烈。现在的视频切换器只能实现单一或者二种视频接口的视频间的切换，没有能够同时满足任意视频接口、支持多路、能对输入视频进行一些视频图像处理的操作，而且电路结构简单的切换器。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一个目的在于提供一种可实现多种视频接口切换器，它能够以简单的电路结构实现40路的VGA、HDMI、LVDS、3G_SDI、DVI、MIPI、Displayport等视频接口的输入源间任意无缝切换成VGA、HDMI、LVDS、3G_SDI、DVI、MIPI、Displayport等视频接口的输出显示，同时能对输入源进行视频融合处理。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提供一种可实现多种视频接口切换器的测量方法。
[0005]本专利技术的第一个目的是这样实现的：一种可实现多种视频接口切换器，特征是：包括：串口收发模块：所述串口收发模块用于实现串口数据的发送和接收；串口数据解析模块：所述串口数据解析模块用于提取接收的串口数据中有用的数据；ADN4605控制模块：所述ADN4605控制模块用于控制ADN4605的操作；3G_SDI采集模块：所述3G_SDI采集模块用于采集3G_SDI协议的高速串行数据，转换成并行数据；数据同步模块：所述数据同步模块用于同步化高速串行收发器获取的并行数据；切换数据处理模块：所述切换数据处理模块用于将要切换的2路视频流数据进行切换处理操作；分屏融合数据缓存模块：所述分屏融合数据缓存模块用于缓存进行分屏融合操作的4路视频流操作；切换数据FIFO缓存模块：所述切换数据FIFO缓存模块用于缓存进行切换的2路视频流数据；分屏融合数据处理模块：所述分屏融合数据处理模块用于将4路视频流数据进行分屏融合处理操作；4路数据采集模块：所述4路数据采集模块用于同时采集4路并行视频流数据，经FIFO进行位宽变换的缓存操作；
DDR3写控制模块：所述DDR3写控制模块用于将需要缓存在DDR3中的数据按照DDR3时序要求写入DDR3中缓存；切换控制模块：所述切换控制模块用于控制DDR3读控制模块对2路视频流数据读取的操作；分屏、融合模块：所述分屏融合模块用于控制DDR3读控制模块对4路视频流数据读取的操作；DDR3读控制模块：所述DDR3读控制模块用于读取缓存在DDR3中的视频流数据；数据组合模块：所述数据组合模块用于将从DDR3中读取数据进行数据的整合操作；字符生成添加模块：所述字符生成添加模块用于实现在视频流的任何位置进行字符数据的添加操作；视频输出模块：所述视频输出模块用于将有效视频流数据按照视频协议产生可以输出的视频流数据；3G_SDI时序生成模块：所述3G_SDI时序生成模块用于将需输出显示的并行视频流数据转换成3G_SDI协议的高速串行视频流数据；多种视频接口切换器工作流程为：40路高速串行差分视频流输入到ADN4605控制模块中，ADN4605控制模块的40路输出通道中36路输出通道直接输出显示；剩下4路输出视频流被3G_SDI采集模块采集转换，将高速串行数据流转换成低速并行数据流；数据同步模块将低速并行数据流进行FIFO写入读取缓存操作，实现4路视频流数据的同步化操作；串口收发模块接收外部设备串口发送的数据；串口解析模块将功能选择信息、输入通道信息和输出通道信息解析出来；解析出的输入、输出通道信息传输给ADN4605控制模块，进而改变ADN4605控制模块的输入、输出通道的状态；在切换数据处理模块、切换数据FIFO缓存模块、分屏融合数据处理模块以及分屏融合数据缓存模块的作用下，同步化后的4路视频流数据进行有效数据提取和缓存操作；4路数据采集模块对4路有效数据流进行FIFO缓存、位宽变换操作；DDR3写控制模块将4路数据采集模块输出的4路视频流数据同时写入DDR3中进行多帧图像数据的缓存；在分屏融合模块和切换控制模块作用下，读取DDR3中缓存各通道的数据进行相关处理操作，将经过视频处理操作后的视频流数据传输给字符生成添加模块；字符生成添加模块添加字符信息到视频流数据中；最后在视频输出模块和3G_SDI时序生成模块共同操作下，将添加字符信息后的并行数据转换成高速串行数据流进行输出显示。
[0006]进一步地，所述串口收发模块用于：根据设置串口的波特率、数据有效位数、起始位数、停止位数、奇偶校验位参数，接收外部输入的串口数据，将接收到的有效数据传输给串口数据解析模块使用。
[0007]进一步地，所述串口数据解析模块用于：捕捉串口收发模块输出的数据准备好指示信号的上升沿时，按照通信协议采集串口收发模块获取的数据，对一帧数据进行校验，将校验的信息回传给串口收发模块进行应答操作；从一帧数据中解析出功能选择信息、输入通道选择信息和输出通道选择信息，将解析出数据进行位宽、数值变换后传输给后续相应的模块进行操作。
[0008]进一步地，所述ADN4605控制模块用于：配置芯片ADN4605的参数，对芯片ADN4605进行初始化操作，获取串口数据解析模块输出的输入通道数据和输出通道数据，根据获取
的输入通道信息和输出通道信息控制芯片ADN4605的40路输出通道的选通状态。
[0009]进一步地，所述3G_SDI采集模块用于：芯片ADN4605输出信号中，其中4路传输视频流数据的高速串行差分信号，经过差分转单端后，利用高速串行收发器进行单根数据线高速串行数据的采集，按照3G_SDI协议的提取有效的视频流数据。
[0010]进一步地，所述数据同步模块用于：通过FIFO缓存作用，将4路并行数据进行时钟域的转换，实现4路视频流数据的同步化操作。
[0011]进一步地，所述切换数据处理模块用于：串口数据解析模块解析出功能选择信息、输入通道信息、输出通道信息；采集切换功能信息，获取输入通道和输出通道信息，将经过数据同步模块同步的4路视频流数据，按照要求操作相应的2路数据，1路数据流作为当前正在显示的视频流，另一路数据流作为需要切换显示的视频流，将视频数据流的20bit数据位扩展成32bit数据位，并且将数据进行FIFO缓存操作。
[0012]进一步地，所述切换数据FIFO缓存模块用于：从切换数据处理模块中读取2路视频流数据，用大容量FIFO分别缓存2路视频流数据中的一行数据，缓存的一行数据供后续4路数据采集模块读取使用。
[0013]进一步地，所述分屏融合数据处理模块用于：串口数据解析模块解析出功能选择信息、输入通道信息、输出通道信息；采集切换功能信息，根据功能操作不同，操作通道选择是同时处理2路视频流数据还是4路视频流数据，将数据位宽从20bit转换成32bit，然后将变换后的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现多种视频接口切换器，包括串口收发模块、串口数据解析模块、数据同步模块、切换数据处理模块、切换数据FIFO缓存模块、4路数据采集模块、字符生成添加模块、视频输出模块，其中：串口收发模块：所述串口收发模块用于实现串口数据的发送和接收；串口数据解析模块：所述串口数据解析模块用于提取接收的串口数据中有用的数据；数据同步模块：所述数据同步模块用于同步化高速串行收发器获取的并行数据；切换数据处理模块：所述切换数据处理模块用于将要切换的2路视频流数据进行切换处理操作；切换数据FIFO缓存模块：所述切换数据FIFO缓存模块用于缓存进行切换的2路视频流数据；4路数据采集模块：所述4路数据采集模块用于同时采集4路并行视频流数据，经FIFO进行位宽变换的缓存操作；字符生成添加模块：所述字符生成添加模块用于实现在视频流的任何位置进行字符数据的添加操作；视频输出模块：所述视频输出模块用于将有效视频流数据按照视频协议产生可以输出的视频流数据；其特征在于：还包括：ADN4605控制模块：所述ADN4605控制模块用于控制ADN4605的操作；3G_SDI采集模块：所述3G_SDI采集模块用于采集3G_SDI协议的高速串行数据，转换成并行数据；分屏融合数据缓存模块：所述分屏融合数据缓存模块用于缓存进行分屏融合操作的4路视频流操作；分屏融合数据处理模块：所述分屏融合数据处理模块用于将4路视频流数据进行分屏融合处理操作；DDR3写控制模块：所述DDR3写控制模块用于将需要缓存在DDR3中的数据按照DDR3时序要求写入DDR3中缓存；切换控制模块：所述切换控制模块用于控制DDR3读控制模块对2路视频流数据读取的操作；分屏融合模块：所述分屏融合模块用于控制DDR3读控制模块对4路视频流数据读取的操作；DDR3读控制模块：所述DDR3读控制模块用于读取缓存在DDR3中的视频流数据；数据组合模块：所述数据组合模块用于将从DDR3中读取数据进行数据的整合操作；3G_SDI时序生成模块：所述3G_SDI时序生成模块用于将需输出显示的并行视频流数据转换成3G_SDI协议的高速串行视频流数据；多种视频接口切换器工作流程为：40路高速串行差分视频流输入到ADN4605控制模块中，ADN4605控制模块的40路输出通道中36路输出通道直接输出显示；剩下4路输出视频流被3G_SDI采集模块采集转换，将高速串行数据流转换成低速并行数据流；数据同步模块将低速并行数据流进行FIFO写入读取缓存操作，实现4路视频流数据的同步化操作；串口收发模块接收外部设备串口发送的数据；串口解析模块将功能选择信息、输入通道信息和输出通道信息解析出来；解析出的输入、输出通道信息传输给ADN4605控制模块，进而改变ADN4605控制模块的输入、输出通道的状态；在切换数据处理模块、切换数据FIFO缓存模块、分屏融合数据处理模块以及分屏融合数据缓存模块的作用下，同步化后的4路视频流数据进行有效数据提取和缓存操作；4路数据采集模块对4路有效数据流进行FIFO缓存、位宽变换操作；DDR3写控制模块将4路数据采集模块输出的4路视频流数据同时写入DDR3中进行多帧图像数据的缓存；在分屏融合模块和切换控制模块作用下，读取DDR3中缓存各通道的数
据进行相关处理操作，将经过视频处理操作后的视频流数据传输给字符生成添加模块；字符生成添加模块添加字符信息到视频流数据中；最后在视频输出模块和3G_SDI时序生成模块共同操作下，将添加字符信息后的并行数据转换成高速串行数据流进行输出显示。2.根据权利要求1所述的一种可实现多种视频接口切换器，其特征在于：所述ADN4605控制模块其用于：配置芯片ADN4605的参数，对其进行初始化操作，获取串口解析模块输出的输入通道数据和输出通道数据，根据获取的输入通道信息和输出通道信息控制芯片ADN4605的40路输出通道的选通状态。3.根据权利要求1所述的一种可实现多种视频接口切换器，其特征在于：所述3G_SDI采集模块其用于：芯片ADN4605输出信号中，其中4路传输视频流数据的高速串行差分信号，经过差分转单端后...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁振华，
申请(专利权)人：江西省智成测控技术研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：