專利名稱：29英寸純平彩色監(jiān)視器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于彩色監(jiān)視器技術(shù)領域，具體是一種安防用29英寸純平彩色監(jiān)視器。
目前，安防用彩色監(jiān)視器仍采用傳統(tǒng)的50Hz/60Hz隔行掃描方式，隨著顯示屏幕大型化，行間閃爍和50Hz/60Hz更新產(chǎn)生的場間大面積閃爍導致畫面不穩(wěn)定，細部圖像不清晰，已影響到人們的身體健康。尤其是對于大屏幕的監(jiān)視器來說，由于它的應用環(huán)境及使用目的，更容易造成監(jiān)視人員的眼睛和大腦疲勞，不但影響其健康，還會影響監(jiān)視的誤漏等。
電視系統(tǒng)的逐行掃描技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已顯示了其許多優(yōu)點，消除了行間閃爍，圖像特別細膩。但采用逐行掃描和倍速掃描技術(shù)的安防用的彩色監(jiān)視器，特別是大屏幕純平彩色監(jiān)視器，還未見有關(guān)文獻披露。
本實用新型提出的29英寸純平彩色監(jiān)視器，包括顯像管(CRT)、場驅(qū)動電路、行驅(qū)動電路、視頻放大以及電源，其特征在于還包括中央處理器(MCU)，它通過I2C總線控制下列各電路部分完成相應的工作；數(shù)字信號處理單元(DSP)，掛接于中央處理器I2C總線，用于對輸入的視頻信號進行A/D變換、彩色解碼、數(shù)字處理、幀行速率轉(zhuǎn)換、幀存儲、D/A變換，轉(zhuǎn)換成逐行掃描或或100Hz場頻的R-G-B(紅-綠-藍)視頻信號；視頻前置放大器(IC703)，它掛接于中央處理器的I2C總線，輸出端連接視頻部分，用于將數(shù)字信號處理單元輸出的R-G-B視頻信號或外接的VGA信號放大；以及，偏轉(zhuǎn)處理電路(IC801)，它通過I2C總線與中央處理器連接，響應轉(zhuǎn)換后的信號格式的行、場同步信號，控制行、場驅(qū)動電路實現(xiàn)輸入視頻信號的高清晰度顯示。
本彩色監(jiān)視器還設有視頻選擇電路和VGA接口，VGA接口與視頻選擇電路和DSP部分連接，視頻選擇電路用于完成VGA信號和新格式的R-G-B視頻信號的切換。
與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比較，本彩色監(jiān)視器具有如下的優(yōu)點采用29英寸純平CRT，60Hz逐行掃描技術(shù)和100Hz場更新技術(shù)，通過數(shù)字信號處理單元將輸入的視頻信號轉(zhuǎn)換成逐行掃描或倍速掃描模式的R-G-B視頻信號，每秒掃描速度提高到100場圖像，掃描線達到1250線，圖像交替速度提高一倍，不閃爍、畫質(zhì)細膩、流暢，消除了人眼長時間觀看所產(chǎn)生的視覺疲勞，達到超清晰度的標準，且技術(shù)穩(wěn)定可靠。
其面框采用鋁合金型材料表面拉絲、氧化處理面殼與電解板金屬框，能有效防止電磁干擾。


圖1、2表示其系統(tǒng)框圖和實施例電路圖。主要包括顯像管(CRT)、場驅(qū)動電路、行驅(qū)動電路、視頻放大、數(shù)字信號處理單元(DSP)、視頻前置放大器(IC703)、偏轉(zhuǎn)處理電路(IC801)、中央處理器(MCU)、視頻選擇電路(IC702)、VGA接口、AV輸入板、音頻放大部分、時鐘以及電源等。
DSP組件輸出與視頻前置放大器之間連接有視頻選擇電路，VGA接口的R、G、B端子接視頻選擇電路，VGA接口的H、V端子和DSP單元連接，視頻選擇電路用于完成VGA信號和轉(zhuǎn)換后的R-G-B視頻信號的切換，視頻選擇電路的控制信號來自DSP組件輸出的相應輸出端子。
中央處理器(MCU)通過I2C總線控制周邊電路部分完成相應的工作。通過AV輸入板可以向數(shù)字信號處理單元選擇輸入復合視頻信號，或S-VHS亮色分離信號，或YUV數(shù)字系統(tǒng)Cr、Cb、Y色差信號(包括PAL和NTSC制式)。
這些信號經(jīng)過MCU的選擇，控制、送到DSP組件進行ADC、DSP、幀行速率轉(zhuǎn)換、幀存儲、DAC等一系列處理后，形成新的顯示格式信號，經(jīng)過視頻選擇電路IC702開關(guān)選擇(視頻RGB和VGA的選擇)，抗飽和增益變化寬帶放大器放大后，送到高清晰度R-G-B視頻前置放大器(IC703)進行進一步處理，通過I2C總線，對信號進行對比度、亮度、背景亮平衡控制等，之后送到視頻放大級放大到所需幅度，被CRT顯示出來。對VGA信號，它的圖像信息則直接送到高清晰度R-G-B視頻前置放大器IC703。
視頻前置放大器(IC703)是I2C總線控制的非常高頻率視頻放大器，其3db帶寬為150MHz，適應VGA信號的顯示，它有3個匹配RGB視頻放大器。在I2C總線控制下，完成如下功能對比度控制，副對比度控制，亮度控制，OSD對比度控制，截止亮度控制，各通道截止控制，抗OSD下垂的鉗位門，視頻輸入鉗位及ABL等。
偏轉(zhuǎn)處理電路(IC801)是多模式、多頻率的水平和垂直偏轉(zhuǎn)電路，它通過I2C總線與中央處理器連接，內(nèi)部有同步處理器，多功能幾何圖形校正電路，使它特別適應高性能監(jiān)視器，其水平抖動電平非常低，更適合大屏幕顯示偏轉(zhuǎn)，在水平偏轉(zhuǎn)方面，有自適應性，雙重鎖相環(huán)，最高頻率至150KHz，具有X射線保護，可控制水平占空比，行位置、行幅等。在垂直方面，有垂直斜波發(fā)生器，適應頻率50到185Hz，AGC回路，場位置、幅度調(diào)節(jié)，具有良好的S校正，線性校正。通過I2C總線控制，可校正圖象的枕形失真，梯形失真和角失真，平行四邊形失真，水平動態(tài)相位，水平和垂直動態(tài)聚焦，這樣，可以獲得最小失真的優(yōu)良圖象。偏轉(zhuǎn)處理電路根據(jù)轉(zhuǎn)換后的信號格式，產(chǎn)生相應的行場頻顯示控制信號，控制場驅(qū)動電路IC303和行驅(qū)動電路Q307輸出，控制CRT顯示的行場偏轉(zhuǎn)信號，完成整個信號的輸入顯示流程。
中央處理器MCU是整個系統(tǒng)的控制中心，通過其控制軟件，用I2C總線把系統(tǒng)全部協(xié)調(diào)、控制起來，可以靈活地控制DSP組件、視頻前置放大器IC703和偏轉(zhuǎn)處理電路IC801等，使系統(tǒng)適應多制式，兼容電腦VGA顯示，多頻、多格式監(jiān)視，拓寬了監(jiān)視器的使用范圍，提供更逼真的圖象顯示。
電源部分提供了整個系統(tǒng)所需的各種直流電源，時鐘IC為屏幕顯示提供實時時鐘。
數(shù)字信號處理單元如圖3所示。DSP組件是實現(xiàn)逐行掃描等的核心部分，它由數(shù)字掃描變換單元U1、多制式彩色解碼單元U4，幀存儲器U2、U3，鎖相環(huán)U5A及反相器U6組成；多制式彩色解碼單元U4輸出的數(shù)碼流輸入數(shù)字掃變換單元U1，幀存儲器U2、U3連接于數(shù)字掃描變換單元U1地址、數(shù)據(jù)總線，U1的同步控制信號經(jīng)反相器U6、鎖相環(huán)U5A形成鎖相環(huán)路，實現(xiàn)數(shù)字處理過程的信號同步。用來將AV輸入板送來的各種視頻信號開關(guān)選擇后，進行轉(zhuǎn)換，量色分離，轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻模式，并處理OSD信號，混合后由DAC電路輸出R-G-B視頻信號。數(shù)字信號處理單元輸出的R-G-B視頻信號是60Hz逐行掃描、或50Hz倍行掃描、或100Hz隔行掃描的R-G-B視頻信號。
復合視頻信號(CVBS)送到U4，U4是高性能多制式彩色解碼、A/D轉(zhuǎn)換集成電路，支持制式有NTSC-M，NTSC-443，PAL-BDGHI，PAL-60等。它具有如下功能1)8bit視頻A/D變換，具有鉗位和自動增益控制(AGC)；2)高性能自適應4行梳狀濾波器，進行Y/C分離；3)亮度、對比度、飽和度及色調(diào)控制。
4)YCbCr4∶2∶2格式輸出接口。
其內(nèi)部過程介紹如下輸入的信號在取樣級執(zhí)行8bitA/D變換，同時鉗位和AGC，之后進入四行梳狀濾波器，四行梳狀濾波器用來高質(zhì)量地分離亮度和色度，改善了亮度信號的分辯率，壓縮了內(nèi)部的亮度串擾和色度串擾，自適應算法消除了上述大部分錯誤而不會引入新的噪聲。彩色解碼器解調(diào)了彩色信號，對亮度信號進行濾波，同步限幅器檢測同步信號的下降沿，根據(jù)取樣時鐘計算出時滯，并把同步信號分離出來，視頻處理級重調(diào)整YCbCr的取樣，調(diào)整對比度，亮度和內(nèi)插色度，解碼處理后的數(shù)字信號發(fā)送到視頻接口，由控制從A口輸出亮度信號和從B口輸出彩色信號。
數(shù)字掃描變換單元U1是DSP部分的中心。由I2C總線控制支持MPEG-2數(shù)字視頻輸入，YUV分量視頻輸入、S-video輸入及復合視頻輸入。典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示，包含解碼器及梳狀濾波器，CPU和OSD接口，幀存儲器控制器和幀速率控制器，定標器，自動彩色和VM控制器，數(shù)模變換器DAC，數(shù)字鎖相CRT控制電路以及時鐘震蕩器等。
復合視頻信號S-VHS信號和分量視頻信號，被送到NTSC/PAL解碼器，進行ADC變換，經(jīng)可編程5行自適應梳狀濾波器和解碼，送到定標器處理，提供由顯示模式?jīng)Q定的所需格式，再送到幀存儲器，由幀存儲控制器控制幀速率。而對于數(shù)字信號則經(jīng)定標器直接送到幀存儲器。然后，再進行圖像的逐行及非線性定標處理和其他必要的處理，由DAC電路輸出RGB信號，OSD電路提供在屏顯示的各種控制功能，經(jīng)過混合器一并輸出。
為了獲得高質(zhì)量的圖像，本單元有14種動態(tài)圖象增強電路，它們是1)動態(tài)亮度瞬態(tài)檢索；2)動態(tài)色度瞬態(tài)檢索；3)動態(tài)掃描速度調(diào)制(VM)；4)動態(tài)數(shù)字梳狀濾波器；5)動態(tài)自適應靜象檢測非隔行掃描；6)動態(tài)現(xiàn)時幀濾波噪聲消去；7)動態(tài)伽碼控制；8)動態(tài)黑電平延伸；
9)動態(tài)亮度對比度調(diào)整；10)動態(tài)自適應平滑濾波器；12)動態(tài)幀掃描率轉(zhuǎn)換器；12)動態(tài)白峰電平限定；13)動態(tài)常溫修正；14)動態(tài)數(shù)字SVGA重疊。
在典型實施例MP29-100監(jiān)視器中，顯像管(CRT)使用29″純平彩色顯像管。其面框采用鋁合金型材料表面拉絲、氧化處理面殼與電解板金屬框，能有效防止電磁干擾。
MP29-100監(jiān)視器具有下屬輔助功能1、實時時鐘顯示，關(guān)電后時鐘可保持10年以上；2、可以隨時靜止當前畫面，以便仔細觀看；3、可以定時自動瀏覽各路輸入信號；4、視窗2000動感菜單，在線幫助提示，操作簡便，調(diào)節(jié)直觀；5、丟失信號后會出現(xiàn)蘭屏提示。
其主要技術(shù)指標為(1)分辨率CVBS(500線)，Y/C(600線)；VGA格式(640×480)；(2)制式視頻PAL NTSC(3.587)，NTSC(4.43)制式兼容；電腦標準VGA(640×480)，(3)掃描頻率行頻31.250KHz，場頻，60Hz/100Hz；(4)電源AC 110V-250V 50Hz/60Hz；(5)功耗180W(29″)；(6)色溫9300°K；(7)視頻輸入/輸出CVBS輸入BNCX2(1VP-P-75Ω)帶高低阻抗轉(zhuǎn)換；
CVBS輸出BNCX2(1VP-P-75Ω)；S-VHS輸入四芯微型DIN插座(S-VHS)輸入，輸出環(huán)通；Y 1VP-P-75Ω帶高/低阻抗轉(zhuǎn)換；C(PAL) 0.3VP-P75Ω)帶高/低阻抗轉(zhuǎn)換；C(NTSC) 0.288VP-P75Ω帶高/低阻抗轉(zhuǎn)換。
(8)音頻輸入/輸出音頻輸入390MV rms(RCAX2)高阻；音頻輸出通道對應環(huán)通輸出(RCAX2)；(9)內(nèi)置8Ω/3W揚聲器最大不失真功率1W；(10)工作環(huán)境工作溫度 0°-+40℃，，相對溫度40-90％；存儲溫度-25°-+55℃，相對溫度20-90％。
權(quán)利要求1.一種29英寸純平彩色監(jiān)視器，包括顯像管(CRT)、場驅(qū)動電路、行驅(qū)動電路、視頻放大以及電源，其特征在于還包括中央處理器(MCU)，它通過I2C總線控制下列各電路部分完成相應的工作；數(shù)字信號處理單元(DSP)，掛接于中央處理器I2C總線，用于對輸入的視頻信號進行A/D變換、彩色解碼、數(shù)字處理、幀行速率轉(zhuǎn)換、幀存儲、D/A變換，轉(zhuǎn)換成逐行掃描或倍速掃描的R-G-B視頻信號；視頻前置放大器，它掛接于中央處理器的I2C總線，輸出端連接視頻部分，用于將數(shù)字信號處理單元輸出的R-G-B視頻信號放大；以及，偏轉(zhuǎn)處理電路，它通過I2C總線與中央處理器連接，響應轉(zhuǎn)換后信號格式的行、場同步信號，控制行、場驅(qū)動電路實現(xiàn)輸入視頻信號的高清晰度顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于還設有視頻選擇電路和VGA接口，VGA接口與視頻選擇電路和DSP部分連接，視頻選擇電路用于完成VGA信號和新格式的R-G-B視頻信號的切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于還設有AV輸入板，通過AV輸入板可以向數(shù)字信號處理單元選擇輸入復合視頻信號，或S-VHS亮色分離信號，或YUV數(shù)字系統(tǒng)Cr、Cb、Y色差信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于數(shù)字信號處理單元輸出的R-G-B視頻信號是60Hz逐行掃描、或50Hz倍行掃描、或100Hz隔行掃描的R-G-B視頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于所述數(shù)字信號處理單元由數(shù)字掃描變換單元U1、多制式彩色解碼單元U4，幀存儲器U2、U3，鎖相環(huán)U5A及反相器U6組成；多制式彩色解碼單元U4輸出的數(shù)碼流輸入數(shù)字掃描變換單元U1，幀存儲器U2、U3連接于數(shù)字掃描變換單元U1地址、數(shù)據(jù)總線，U1的同步控制信號經(jīng)反相器U6、鎖相環(huán)U5A形成鎖相環(huán)路，實現(xiàn)數(shù)字處理過程的信號同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于所述顯像管(CRT)采用29英寸100Hz純平彩色顯像管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述彩色監(jiān)視器，其特征在于它的面框由表面拉絲的鋁合金型材和電解板金屬框構(gòu)成。
專利摘要一種安防用29英寸純平彩色監(jiān)視器，包括顯像管、場行驅(qū)動、視頻放大及電源，其還包括中央處理器，通過I
文檔編號H04N3/16GK2558172SQ0227148
公開日2003年6月25日 申請日期2002年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者冼少琴 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司