專利名稱：高解像純平四畫面彩色監(jiān)視器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于安防用彩色監(jiān)視器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高解像純平四畫面彩色監(jiān)視器。
本實用新型的高解像純平四畫面彩色監(jiān)視器，包括顯像管(CRT)、行場掃描電路、視頻放大單元、視頻解碼單元、音頻單元、監(jiān)視器中央處理單元以及電源，其特征在于還包括一個內(nèi)置四畫面控制器，它將輸入的四路視頻信號變換成數(shù)字視頻信號，按一定的比率壓縮存儲，然后在同一時鐘驅(qū)動下順序讀出，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后合成為一路模擬視頻信號輸出，送視頻單元還原成圖像。
本實用新型典型的四畫面控制器包括微處理器，它通過I2C總線控制相關(guān)外圍電路的工作；與微處理器連接的時序電路；四個解碼器，掛接于微處理器的I2C總線，用于將輸入的視頻信號變換成數(shù)字視頻信號；四畫面分割器，包含圖像控制器、四個解碼器接口、存儲器接口、編碼器接口以及主界面接口，四個解碼器接口和存儲器接口分別接于圖像控制器的相應(yīng)端子，主界面接口與微處理器連接；根據(jù)其內(nèi)部圖像控制器指令，用于將四個解碼器送來的數(shù)字視頻信號，送入隨機(jī)存儲器存儲；隨機(jī)存儲器，連接于四畫面分割器的存儲器接口；以及，編碼器，掛接于微處理器的I2C總線，并接于四畫面分割器的編碼器接口，用來將微處理器控制指令下調(diào)出的需要顯示的數(shù)字圖像信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換合成為一路輸出信號，送視頻單元還原圖像。
本高解像純平內(nèi)置四畫面21″彩色監(jiān)視器將四畫面分割器和監(jiān)視器結(jié)合為一體，采用I2總線控制，通過一個微處理器集中控制，操控系統(tǒng)高度集成，安裝使用方便，實現(xiàn)了四畫面高解像彩色分割顯示，圖像清晰，彩色逼真；同時具有四路實時錄音錄像、報警對講、錄像同時監(jiān)看以及單畫面和四畫面的雙工性能，通過和現(xiàn)場的直接對話，實現(xiàn)了視頻互動，音頻互動，廣泛用于航天監(jiān)控、銀行金融、企業(yè)以及小區(qū)物業(yè)的安全防護(hù)及管理。
具體實施方式


圖1所示為高解像純平內(nèi)置四畫面21″彩色監(jiān)視器，本監(jiān)視器包括顯像管(CRT)、行場掃描電路、視頻放大單元、視頻解碼單元、音頻單元、監(jiān)視器中央處理單元以及電源；其還包括一個內(nèi)置四畫面控制器，它將輸入的四路視頻信號變換成數(shù)字視頻信號，按一定的比率壓縮存儲，然后在同一時鐘驅(qū)動下順序讀出，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后合成為一路模擬視頻信號輸出，通過數(shù)字信號處理部分送視頻單元還原成圖像。采用21″純平彩色顯像管，圖像清晰，分辨率為四畫面320線，Y/C 600線。圖像重顯率達(dá)98％。
本例中的監(jiān)視器部分是50Hz/60Hz隔行掃描模式的傳統(tǒng)監(jiān)視器。也可采用帶數(shù)字信號處理器(DSP)的逐行掃描監(jiān)視器，DSP用于對合成為一路的模擬視頻信號進(jìn)行A/D變換、彩色解碼、數(shù)字處理、幀行速率轉(zhuǎn)換、幀存儲及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，以實現(xiàn)視頻信號的高清晰度顯示。
其內(nèi)置四畫面控制器部分如圖2所示。四畫面控制器主要包括四個解碼器、四畫面分割器、存儲器、編碼器、時序電路、8位微處理器以及報警與對講電路等。它實現(xiàn)的功能是能適用于所有標(biāo)準(zhǔn)視頻制式信號，有四路攝像輸入同屏顯示、單畫面和多畫面顯示、通道凍結(jié)、任意位置的2倍圖像放大、報警時順序顯示，發(fā)出警鈴、控制錄像、四路對講輸入輸出、外部錄像回放。
在典型實施例中，四個解碼器采用KS0127B模擬全視頻解碼芯片。KS0127B是三星公司的解碼IC，它支持多路標(biāo)準(zhǔn)的模擬全視頻解碼，包括NTSC、PAL、SECAM視頻，S視頻、或數(shù)字視頻。除此之外還支持高質(zhì)量的8位YcbCr縮放輸入和其他處理。
四畫面分割器選用NVC1000芯片。NVC1000是三星公司的彩色視頻顯示控制器(即四畫面分割器)，它采用內(nèi)存映射技術(shù)來輸出視頻圖象，輸入輸出的視頻流是包括NTSC、PAL、和SECAM制式在內(nèi)的8位數(shù)據(jù)帶寬格式。它具有能直接與解碼器、編碼器、存儲器相連的接口電路，并可對其進(jìn)行可編程控制，通過內(nèi)部寄存器的編程對各種不同制式圖像進(jìn)行迭加和定位。它支持2倍的水平和垂直方向的放大，支持通道凍結(jié)、防滾動以及并串口的接入方式。具有畫中畫、畫外畫、通道圖像順序顯示等功能。
編碼器選用KS0123芯片。KS0123是三星公司產(chǎn)品，也是一個多標(biāo)準(zhǔn)的可以將包含視頻成份的8位數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)頻帶的模擬視頻信號的編碼器，它可以同時輸出全電視復(fù)合信號、S視頻信號(包括亮度和色度信號)。
隨機(jī)存儲器為KM4132G512Q芯片。KM4132G512Q是16M 32位同步高數(shù)字比率動態(tài)隨機(jī)存儲器，它使用了三星公司的高性能CMOS技術(shù)制造，同時設(shè)計成允許帶系統(tǒng)時鐘的精確控制，在每一時鐘周期都可進(jìn)行入/出處理。
微處理器可采用三星公司的單片8位微處理器KS88C4632，有大數(shù)量的可編程入出口，帶有8個輸入通道和10位分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；三種運(yùn)算模式的8位定時/計數(shù)器；一個8位過零檢測定時電路。四畫面分割器通過其內(nèi)部的主界面接口與微處理器連接，微處理器通過I2C總線控制編碼器、四個解碼器的工作。
時序電路為DS12887電路，自帶時間、日歷、報警；在無電情況下運(yùn)行10年以上不掉信息，帶有128字節(jié)RAM單元軟件接口，兼容的中斷信號，可編程的方波輸出，總線類型可選。
四畫面分割原理說明如下視頻信號進(jìn)入KS0127解碼器，被轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式的視頻信號，這個數(shù)字視頻信號經(jīng)低通濾波器后又作為了控制視頻增益和偏移的控制信號，這種結(jié)構(gòu)有效地把任何視頻偏移和失諧消除在模擬輸入器的前端。數(shù)字視頻經(jīng)亮度色度電路處理、可變低通濾波器、梳狀濾波器后通過行場計數(shù)電路仍以數(shù)字視頻的形式進(jìn)入四畫面處理電路中。
NVC1000是4∶3畫面的彩色視頻四畫面處理器，四個解碼器送來的數(shù)字視頻，經(jīng)圖像控制器控制全部進(jìn)入存儲器接口，由存儲器接口送入隨機(jī)存儲器存儲，再經(jīng)過控制指令調(diào)出需要的圖像信息進(jìn)入內(nèi)部編碼器接口，通過內(nèi)部編碼器接口將特定的視頻圖像信息送往編碼器作數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換編碼輸出。
在編碼器中，數(shù)字圖像信號又被分離成亮度信號和色度信號，為了減少因插值和低通濾波帶來的亮度色度的串?dāng)_，過濾的色度信號被調(diào)制在色副載波上加入處理了的亮度信號之中形成全視頻信號，色度信號、亮度信號和全視頻信號再經(jīng)三個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器后變成模擬視頻信號輸出。
如圖2所示，四畫面控制器還設(shè)有一個報警和對講電路，該報警和對講電路連接于微處理器的一可編程接口，以實現(xiàn)對講、報警、錄像功能。其報警和對講電路由控制輸入輸出接口、以及與控制輸入輸出接口連接的報警輸入電路、對講輸入電路、對講輸出電路和警鈴組成，所述控制輸入輸出接口與為微處理器的可編程報警和對講接口相接。報警和對講電路可以通過常規(guī)的電路來實現(xiàn)。
圖3為報警與對講電路的一實施例。外部音頻輸入是經(jīng)對講電路接口CON2通過中央處理器的設(shè)定打通開關(guān)電路U2、U3，由CON3第2腳輸出到監(jiān)視器的音頻放大電路或到外部錄相的音頻輸入，從而可監(jiān)聽、錄制外部對講的聲音。
內(nèi)部的對講輸出是由Q5、Q8放大進(jìn)入開關(guān)電路U1，同樣通過中央處理器選通，可分別選擇1～4的通道之一送往選定的外部音頻通道上去，輸出接口是CON3。
報警輸入是通過接口CON71～4腳引入的，信號被送往中央處理器，由中央處理器發(fā)出警報信息，通過J803-7腳發(fā)出警報，啟動Q2控制的振鈴電路，同時也通過繼電器RY-2P接通錄像開關(guān)。另一方面監(jiān)視器的相應(yīng)通道畫面閃爍，報警畫面與四畫面交替顯示。
外部錄相的視頻回放輸入也是通過解碼器之一的另一路視頻輸入(VIN1～4+)，由微處理器控制回放，與攝像輸入一樣，可單畫面顯示或四畫面顯示。其輸入接口是CON6、CON8。而外部錄相的音頻輸入是通過CON2、U3、CON3?；胤艜r由于有了錄像機(jī)的音頻輸入所以屏蔽了外部對講輸入。
輸出到外部錄相機(jī)的全視頻信號與視頻編碼電路輸出的模擬視頻信號一致，即監(jiān)視器所見的顯示信號。但它是通過接口CON8經(jīng)M2267緩沖由第3、4腳輸出再到接口CON63腳。
權(quán)利要求1.一種高解像純平四畫面彩色監(jiān)視器，包括顯像管(CRT)、行場掃描電路、視頻放大單元、視頻解碼單元、監(jiān)視器中央處理單元、音頻單元以及電源，其特征在于還包括一個內(nèi)置四畫面控制器，它將輸入的四路視頻信號變換成數(shù)字視頻信號，按一定的比率壓縮存儲，然后在同一時鐘驅(qū)動下順序讀出，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后合成為一路模擬視頻信號輸出，送視頻單元還原成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述四畫面彩色監(jiān)視器，其特征在于所述的四畫面控制器包括微處理器，它通過I2C總線控制相關(guān)外圍電路的工作；與微處理器連接的時序電路；四個解碼器，掛接于微處理器的I2C總線，用于將輸入的視頻信號變換成數(shù)字視頻信號；四畫面分割器，包含圖像控制器、四個解碼器接口、存儲器接口、編碼器接口以及主界面接口，四個解碼器接口和存儲器接口分別接于圖像控制器的相應(yīng)端口，主界面接口與微處理器連接；根據(jù)其內(nèi)部圖像控制器指令，用于將四個解碼器送來的數(shù)字視頻信號，送入隨機(jī)存儲器存儲；隨機(jī)存儲器，連接于四畫面分割器的存儲器接口；以及，編碼器，掛接于微處理器的I2C總線，并接于四畫面分割器的編碼器接口，用來將微處理器控制指令下調(diào)出的需要顯示的數(shù)字圖像信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換合成為一路輸出信號，送視頻單元還原成圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述四畫面彩色監(jiān)視器，其特征在于所述四畫面控制器之微處理器采用KS88C4632集成電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述四畫面彩色監(jiān)視器，其特征在于所述四畫面控制器之解碼器是KS0127B集成電路，四畫面分割器是NVC1000集成電路，編碼器是KS0123集成電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述四畫面彩色監(jiān)視器，其特征在于所述四畫面控制器還設(shè)有一個報警和對講電路，該報警和對講電路連接于微處理器的一可編程接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述四畫面彩色監(jiān)視器，其特征在于所述報警和對講電路由控制輸入輸出接口、以及與控制輸入輸出接口連接的報警輸入電路、對講輸入電路、對講輸出電路和警鈴組成。
專利摘要一種高解像純平四畫面彩色監(jiān)視器，包括顯像管、行場掃描電路、視頻放大、視頻解碼、音頻單元、監(jiān)視器中央處理單元以及內(nèi)置四畫面控制器；該控制器由微處理器、四個解碼器、四畫面分割器、存儲器、編碼器及時序電路組成；它將四路視頻信號變換成數(shù)字視頻信號，壓縮存儲，然后在同一時鐘驅(qū)動下順序讀出，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后合成為一路，送視頻單元還原成圖像。其采用I
文檔編號H04N7/18GK2558175SQ0227148
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)明者陳福明 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司