同步数字声频与数字视频制造技术

一种声频／视频输入／输出（Ｉ／Ｏ）装置，用于从一条或多条输入声道中得到数字声频样本并且另一方面将数字声频样本合成进一条或多条输出声道，该装置包括： 一个视频Ｉ／Ｏ端口电路，生成一个视频速率时钟，所述视频Ｉ／Ｏ端口电路包括一个配置成将输入模拟视频信号转换成数字视频信号的视频输入端口，及一个配置成从数字视频信号中合成输出模拟视频信号的视频输出端口；以及 一个声频Ｉ／Ｏ端口电路包括一个配置成根据所述视频速率时钟导出一个声频采样时钟的频率合成器，一个配置成按照所述采样时钟采样与转换输入模拟声频信号成数字声频样本的声频输入端口，以及一个配置成按照所述采样时钟将数字声频样本合成进输出模拟声频中的声频输出端口。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
交叉参照相关申请通过参照将与本申请同时提交的标题分别为“在计算机显示器上显示二次采样的视频图象”、“自适应视频压缩”、“自适应视频解压缩”及“计算机的视频外围设备”的专利申请结合在此。本专利技术的背景本专利技术涉及视频与声频数据的数字处理，更具体地涉及保持视频与声频通道之间同步的声频/视频输入/输出端口装置。随着高分辨率彩色计算机显示器及处理能力的成本的降低，正在崛起的一种计算机视频后制作的应用-在编辑过程中利用作为监视器的计算机显示器显示与编辑视频图象。在计算机视频编辑系统中，读取一个视频/声频源，通常是视频磁带录象机，并将数据以数字形式存储在计算机的磁盘上。视频/声频数据可以回放、编辑及写回到一个视频装置。用于视频/声频数据的数字处理的先有方法允许节目的声频部分从视频部分中漂移，导致同步损失。本专利技术的概述本专利技术提供同步两个或两个以上数据流的装置，一个流表示视频信息而其它的流则表示声频信息。该装置保证视频与声频数据一致，无论在从外部源输入信息还是在输出分离的或混合的声频/视频数据流时。本技术在视频编辑中特别有用，其中建立与保持一个讲话人的视频信号与表示讲话材料的声频信号之间的同步是关键性的。一般地说，在一个方面中，本专利技术的特征在于从一条或多条输入声频声道获取数字声频样本并将数字声频样本合成进一条或多条输出声频声道的声频/视频输入/输出(I/O)端口装置。该装置包括一个视频I/O端口、一个频率合成器及一个声频I/O端口。视频I/O端口生成一个视频速率时钟，并配置成将输入模拟视频信号数字化成数字视频信号，并从数字视频信号中合成输出模拟视频信号。频率合成器配置成根据视频速率时钟导出一个声频采样时钟。声频I/O端口配置成按照采样时钟将输入声频信号采样成数字声频样本，并按照采样时钟将数字声频样本合成为输出声频信号。在第二个方面中，本专利技术的特征在于用于获得一条或多条数字声频样本的声道的声频/视频输入端口装置。该装置包括一个视频输入端口、一个频率合成器及一个声频输入端口。视频输入端口配置成将输入视频信号数字化成数字视频信号并生成一个视频速率时钟。频率合成器配置成根据视频速率时钟导出一个声频采样时钟。声频输入端口配置成按照采样时钟将输入声频信号采样为数字声频样本。第三个方面，本专利技术的特征在于将数字声频样本合成为输出声频/视频的声频/视频输出端口装置。该装置包括一个视频输出端口、一个频率合成器及一个声频输出端口。视频输出端口配置成从数字视频信号合成输出视频信号并生成一个视频速率时钟。频率合成器配置成根据视频速率时钟导出一个声频采样时钟。声频输出端口配置成按照采样时钟从数字声频样本合成输出声频信号。本专利技术的较佳实施例可包含下述特征。声频/视频I/O端口装置可以是安装在通用主计算机的外围设备槽中的一块视频外设板的一个视频前端。可用先进先出缓冲器(FIFO)将计算机的异步操作耦合到视频与声频输入与输出端口的同步操作上。外设板可具有一个CODEC用于在计算机的存储设备上存储与检索视频数据时压缩与解压缩它们。视频输入端口还可包含一个配置成检测输入视频信号的同步信号的检测器、用于生成视频速率时钟并定时视频输出端口的一个频率发生器、以及一个配置成提供为输入视频信号的各帧根据检测到的同步信号生成一个输入同步脉冲的脉冲发生器、及一个配置成向声频输出端口提供同步脉冲的脉冲发生器。视频I/O端口可独立于输入与输出视频信号而生成视频速率时钟。频率合成器可包含一个m/n锁相环路来以视频速率时钟的一个比例生成声频采样时钟。频率合成器的电子实现可允许声频采样时钟对视频速率时钟之比按照视频速率时钟的定时快速地变化。频率合成器还可包含一个过度采样时钟合成器，它所生成的过度采样时钟的频率至少为声频采样时钟频率的两倍，以及一个分频器，对过度采样时钟进行分频以生成声频采样时钟。声频/视频I/O端口装置还可进一步包括一个为达到数字声频样本的数目对相关视频帧的数目的一个精确比值而编程为将可变数目的数字声频样本与数字视频信号的各对应帧有选择地相关联的数字信号处理器(DSP)。声频/视频I/O端口装置包括一个模数转换器与/或数模转换器，这些转换器是由声频采样时钟定时的。DSP控制FIFO之间的流。与本专利技术相结合的数字视频处理器的优点如下。在录制声频与视频道并在以后播放时，声频与视频将准确地同步-声频不会超前于视频，反之亦然。视频的声频道可以与视频道分开存储；这方便了对声频和视频道的编辑。本技术是独立于进入的视频与声频信号制式的；即本技术能在不同的视频制式(诸如NTSC与PAL)及不同的声频采样与/或播放速率下工作。从下面的一个较佳实施例的描述及权利要求书中，本专利技术的其它优点与特征将是显然的。较佳实施例的描述下面描述较佳实施例。附图说明图1为用在按照本专利技术操作的视频编辑系统中的部分的示意性透视图。图2为用在图1的系统中的一台主计算机及一块视频外设板的方框图。图3为在主计算机的一种替代组织的方框图。图4为详细示出视频编辑系统的声道的部件及提供声频对视频同步的部件的方框图。图5为图4中的部件m/n锁相环路的方框图。图6为展示存储一段视频剪辑部分的视频与声频道的文件的图。参见图1与2，视频编辑系统11包含插入主计算机12的外设板10。其它部件包括带式录象机(VTR)16、监视器18、键盘20、鼠标器22及大容量存储盘24。提供视频编辑功能的软件分成两部分，在计算机的中央处理单元(CPU)28上执行的一部分26，它通常提供一个用户接口与管理，和在外设板上执行的一部分14，它通常控制该外设板、外设板内部的数据传送及主计算机与外设之间的数据传送。在视频编辑系统11中，视频信号是通过视频输入端口30读入的，而声频则是通过声频输入端口32读入的。在它们读入时，视频信号被数字化并压缩，而声频信号则被数字化。视频与声频信号是存储在盘24上的。可以解压缩受到压缩的视频/声频数据，并在显示器18及扬声器(未示出)上播放。视频编辑软件26允许用户将压缩的视频与声频信号的各部分剪辑进一个视频/声频节目中。用户在编辑节目时能播放它并以小的增量(小到单个的帧)或以剪辑的组合将其重新编排。一旦用户对得出的节目感到满意，便能通过视频输出端口34与声频输出端口36将它以全帧速率输出到一个视频记录设备，诸如VTR 16或一个广播设备。参见图2，外设板具有视频与声频端口30-36，(连接VTR16或其它视频设备)、总线控制电路42(与主机12接口)、各种信号处理链路及管理微处理器48。链路中包括通过压缩/解压缩编码器/解码器(CODEC)60向或自主计算机盘24传送数字化视频信号的一条双向路径，及在主计算机显示器18上显示数字化视频数字的一条单向色彩空间转换(CSC)与二次采样链路。视频输入/输出(I/O)电路35将视频数据从诸如NTSC或PAL等VTR的模拟制式转换到诸如YUV 4∶2∶2制式等数字制式，并将数字视频信号放在视频总线38上。(在视频解压缩期间，视频总线38也能由CODEC60写入。)一个微处理器48控制外设板的部件。在输入视频时，CODEC60从视频总线38上取YUV制式的视频信号、将其压缩成压缩形式并将压缩的视频信号存储在压缩FIFO92中。总线控制电路42从压缩FIFO92中取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·霍尔姆斯，J·W·莫尔纳，M·H·塔尔，
申请(专利权)人：传播一零零公司，
类型：发明
国别省市：