[发明专利]一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法

权利要求书

1.一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、建立视频输入系统、视频处理系统和视频输出显示系统；

S2、输入视频流数据，并在视频处理系统中建立SDI_RX接收模块、SDI解嵌模块、音频数据处理模块、视频数据同步模块、SDI加嵌模块和SDI_TX发送模块；

S3、通过GTP高速收发器对视频流数据进行数据处理，且通过管脚和布线资源引入，以提取时钟和并行数据；

S4、通过所述SDI解嵌模块进行解嵌处理；

S5、所述视频数据同步模块利用DDR做帧缓存，将视频数据存储到DDR2芯片；将视频数据同步与同步信号进行输出，保障系统同步播出；

S6、所述音频数据处理模块通过AGC算法对音频数据的响度进行自动控制，按广电标准将音频输出响度控制在-24LKFS输出；

S7、通过所述SDI加嵌模块进行加嵌处理；

S8、通过所述SDI_TX发送模块，将视频数据和同步时钟串化成的HD-SDI/3G-SDI视频流输出到视频输出显示系统；

S9、所述视频输出显示系统接受所述SDI_TX发送模块发送过来的数据，并显示图像；

所述SDI解嵌模块解嵌处理过程如下：首先20bit并行SDI数据输入到SDI解嵌模块；然后通过EAV检测找到SDI信号中的音频数据包所在的区域提取出音频数据，将解嵌出来的数字音频数据写入自定义的音频FIFO中准备等待处理；而剩下的20位并行视频数据输入到所述视频数据同步模块进行处理；

在步骤S6中，用n表示一个选通块包含的帧的数量，那么在响度AGC算法中，第j个选通块的响度定义如下：

其中，Gi代表音频信号增益因子，Zij代表过零率；

在音频AGC处理中，用yi(n)代表经过AGC处理的第i帧数字音频信号，xi(n)代表这一帧原始的数字音频信号，Gi表示这一帧的音频信号增益因子，整个音频AGC处理过程用如下公式表示：

y_i(n)＝x_i(n)*G_i

在步骤S7中，所述SDI加嵌模块通过同步信号提取的音频的时钟读出自定义音频缓存FIFO中的音频数据，即AGC处理后的音频数据；同时通过EAV检测找到20位并行视频数据的音频数据包所在的区域，将AGC处理后数字音频信号加嵌到相应的音频数据包中。

2.根据权利要求1所述的一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法，其特征在于：所述视频输入系统包括用于提供信号源且带有HD-SDI、3G-SDI接口的视频播出卡；

视频处理系统包括FPGA处理器、DDR存储芯片及其外围电路；

视频输出显示系统包括3G-SDI监视器；

所述视频播出卡的HD-SDI、3G-SDI接口分别与所述FPGA处理器通信连接，所述FPGA处理器输出端与所述3G-SDI监视器输入端连接，以通过所述3G-SDI监视器显示处理效果。

3.根据权利要求2所述的一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法，其特征在于：在步骤S2中，所述视频播出卡将视频流数据分别通过HD-SDI接口和3G-SDI接口输入到FPGA处理器中；在FPGA处理器中建立数据输入模块SDI_RX、SDI解嵌模块、音频数据处理模块、视频数据同步模块、SDI加嵌模块和数据输出模块SDI_TX。

4.根据权利要求2所述的一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法，其特征在于：在步骤S3中，所述GTP高速收发器为XILINX FPGA高速收发器GTP；所述GTP高速收发器对HD-SDI/3G-SDI视频流进行数据处理，且通过专用的管脚和布线资源引入到所述FPGA处理器的高速收发口提取时钟和并行数据。

5.根据权利要求1所述的一种音频嵌入处理及视音频同步输出处理方法，其特征在于：所述SDI_RX接收模块包括RX串行数据输入、GTPOUTCLK并行时钟、RXDATA[19:0]并行数据。