專利名稱：視頻信號轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種視頻信號轉換裝置，特別涉及一種將非標準單色模擬視頻信號轉換為標準模擬視頻信號的裝置。
背景技術：
目前在視頻顯示相關設備中使用標準模擬視頻信號和非標準模擬視頻信號兩類模擬視頻信號。前者應用于通用視頻顯示設備，可分為采用隔行掃描模式的標準電視視頻信號與采用逐行掃描模式的標準SVGA視頻信號。其中標準電視視頻信號又分為PAL、NTSC和SECAM三種制式，這三種視頻信號采用了不同的掃描行頻、場頻及消隱時間等參數(shù)。在許多專業(yè)的應用場合，如醫(yī)學視頻應用或軍事視頻應用，由于標準視頻信號存在本身固有局限，如大面積閃爍、垂直分辨率線數(shù)太少(通用隔行顯示設備一般在300線~600線)而導致清晰度不夠等，不能滿足這些特定場合的應用要求，因此產(chǎn)生了許多非標準的視頻信號，如醫(yī)學DSA系統(tǒng)產(chǎn)生的視頻信號就是大多在1000線以上。這些非標準的視頻信號無法在通用視頻顯示設備上正常顯示，必須用專門的顯示設備才能正常顯示，當其要在通用視頻顯示設備上正常顯示時(如教學、演示或傳輸需要)，需要有能把非標準單色模擬視頻信號轉換為標準模擬視頻信號的裝置。
目前國內廠家對于非標準視頻信號轉換的解決方案只有一種以視頻采集卡的形式結合計算機實現(xiàn)對非標準單色模擬視頻信號的標準SVGA顯示。其實現(xiàn)方案是在視頻采集卡上，通過視頻解碼電路把非標準單色模擬視頻信號轉換為非標準數(shù)字視頻信號，通過視頻采集卡與計算機的接口，把非標準數(shù)字視頻碼流輸入計算機中，其后通過計算機上的軟件實現(xiàn)非標準數(shù)字視頻碼流轉換為標準SVGA顯示數(shù)據(jù)，最后通過計算機顯示卡輸出SVGA信號。該方案的問題在于必須結合計算機才能實現(xiàn)非標準單色模擬視頻信號轉換為標準SVGA視頻信號。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種視頻信號轉換裝置，將只能在專用顯示設備上播放的非標準單色模擬視頻信號轉換為標準電視視頻信號(PAL或NTSC制)、標準SVGA視頻信號，使其能夠在通用隔行或逐行顯示設備(如普通監(jiān)視器、電視機與VGA顯示器等)上顯示，或直接輸出數(shù)字視頻信號到數(shù)字視頻顯示設備。
為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的視頻信號轉換裝置，包括核心電路、輸入端口及輸出端口。所述核心電路包括視頻解碼電路1，實現(xiàn)非標準單色模擬視頻輸入信號轉換為非標準的數(shù)字視頻碼流；可編程芯片2，把解碼電路1送來的非標準數(shù)字視頻碼流數(shù)據(jù)寫入幀存儲器4中；幀存儲器4，用于儲存采樣的幀數(shù)據(jù)視頻編碼電路，實現(xiàn)非標準的數(shù)字視頻碼流轉換為標準模擬視頻信號。
其中，視頻信號解碼電路包括預處理電路11、直流箝位電路12、模/數(shù)轉換芯片13、同步分離電路14、同步鎖相環(huán)電路15。所述預處理電路由限幅電路、緩沖電路、低通濾波器組成，實現(xiàn)非標準單色視頻信號的電平目動調整、緩沖、低通濾波。隨后，經(jīng)預處理的非標準單色視頻信號分成兩路，一路進入直流箝位電路12消除非標準模擬視頻信號的交流電源信號干擾，然后通過模/數(shù)轉換芯片13實現(xiàn)模擬視頻信號轉換為數(shù)字信號數(shù)據(jù)。另一路進入同步分離電路14，實現(xiàn)非標準復合視頻信號的同步信息、分離。所述同步鎖相環(huán)電路15連接模/數(shù)轉換芯片13及可編程芯片2中的控制模塊21，實現(xiàn)視頻信號像素點采樣時鐘的產(chǎn)生。
所述核心電路還包括功能控制電路3，實現(xiàn)轉換功能的選擇控制，包括視頻輸出通道選擇和SVGA分辨率選擇。其中，所述功能控制電路3包括單片機31及功能按鍵32。
所述可編程芯片2包括控制模塊21，實現(xiàn)系統(tǒng)外圍芯片的各種邏輯控制；幀存儲器讀寫控制模塊22，實現(xiàn)圖象數(shù)字信號的存放和讀出控制；配置模塊23，實現(xiàn)相應模塊的功能配置；數(shù)字編碼模塊24，把數(shù)字視頻信號編碼成標準數(shù)字視頻；SVGA同步發(fā)生器25，產(chǎn)生SVGA圖像分辨率的相應行場同步信號。
所述視頻編碼電路包括電視視頻編碼器5，連接可編程芯片2中的數(shù)字編碼模塊24的輸出端，把數(shù)字視頻流編碼成電視視頻信號。所述視頻編碼電路還包括SVGA編碼器6，連接可編程芯片2中的讀寫控制模塊22的輸出端，實現(xiàn)SVGA逐行信號的轉換。
所述視頻信號轉換裝置的輸出端口包括數(shù)字視頻輸出端口，還包括電視視頻輸出端口及SVGA視頻輸出端口。


圖1是本實用新型的結構框圖；圖2是可編程芯片功能模塊結構圖；圖3是本實用新型的電路方框圖。
具體實施方式
非標準單色模擬視頻信號通過BNC端子輸入進入解碼電路1，經(jīng)過預處理電路11，由限幅電路、緩沖電路和低通濾波器實現(xiàn)非標準單色視頻信號的自動電平調整、高速緩沖和低通濾波。低通濾波器的截止頻率為取樣頻率的一半。其后，經(jīng)預處理的非標準模擬視頻信號分成兩路，一路進入同步分離電路分解出同步信號，作為可編程芯片2圖像采集的控制信號；另一路通過直流箝位電路12，恢復圖像直流背景信號并消除交流電流信號的干擾后進入高速AD轉換電路13，實現(xiàn)非標準單色模擬視頻信號轉換為非標準數(shù)字視頻碼流，并送往可編程芯片2。其中，箝位電路使用Elantec Semiconductor公司的EL4093箝位芯片。箝位直流電壓為1.5V。同步分離電路14亦采用該公司的EL4583作為同步分離芯片，通過調節(jié)RSET腳到地間電阻值，可以分離出非標準復合視頻信號的同步信息。當電阻值為260KΩ時，可分離出行頻為31.22KHz，場頻為50Hz的非標準視頻信號。同步鎖相環(huán)電路采用ICS公司生產(chǎn)的鎖相環(huán)芯片AV9173-15，用于產(chǎn)生視頻信號像素點采樣時鐘。AV9173-15輸入的時鐘為同步分離的行頻。
可編程芯片2選用ATERA公司的EPF10K50EQC240-2。芯片內部構建了控制模塊21、幀存儲器讀寫控制模塊22、配置模塊23、SVGA同步發(fā)生器25及SDRIP/ITU656編碼模功24等功能模功。其中，控制模塊21主要完成系統(tǒng)外圍芯片的各種邏輯控制包括采樣、箝位、各種芯片的硬件設置控制、與控制模塊的通訊管理及各種控制、時鐘和數(shù)據(jù)信號的管理。開機上電后，配置模塊23即計算出信號源的行場頻，然后將結果輸入單片機31。單片機根據(jù)實際的行場頻數(shù)據(jù)，計算出適合信號源的配置參數(shù)，并輸入到配置模塊23，通過配置模塊23對各個模塊和外圍芯片進行配置，使其適應視頻信號源。數(shù)字視頻編碼模塊24把存放在FIFO的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)按照ITU656標準時序控制讀出，即可編碼成ITU656標準數(shù)字視頻信號，作為數(shù)字視頻顯示設備顯示輸入信號?？删幊绦酒?根據(jù)不同的視頻信號源的行頻和場頻和功能設置(如SVGA的分辨率)，計算出視頻采樣時鐘，并以此控制解碼電路1中的鎖相環(huán)，進而控制AD轉換的實現(xiàn)；同時，可編程芯片在行場同步信號的控制下，把解碼電路1送來的非標準數(shù)字視頻碼流數(shù)據(jù)寫入幀存儲器4中；然后通過相應的控制邏輯把儲存在幀存儲器4內的數(shù)據(jù)，讀出為標準電視(PAL制或NTSC制)數(shù)字碼流或標準SVGA數(shù)字碼流，輸出到視頻編碼器5及SVGA編碼芯片6。
幀存儲器4采用AverLogic公司512KB的FIFO芯片AL440B，用于儲存采樣的幀數(shù)據(jù)，以待進一步處理。
視頻編碼器5把可編程芯片2送來的標準數(shù)字視頻數(shù)據(jù)編碼成PAL制式或NTSC制式的電視視頻信號。標準視頻編碼器采用Conexant公司的BT865A。在本實施例中，把BT865A設置為主模式，同時根據(jù)我國的電視制式，選擇PAL/D制式視頻標準。
SVGA編碼芯片選用Analog Devices公司的ADV7128-80。在可編程芯片的控制下，存放在FIFO的幀圖像數(shù)據(jù)，按一定的邏輯讀出并輸入DA轉換器，通過相應的控制邏輯，可實現(xiàn)符合單色圖像標準的SVGA逐行信號的轉換。
顯示像素時鐘根據(jù)SVGA的分辨率和刷新率改變。如顯示器顯示分辨率為800×600，刷新頻率為70Hz的圖像，則顯示像素時鐘為900(采樣點數(shù))×624(采樣行數(shù))×70Hz＝39375000Hz＝39.375MHz。
像素時鐘發(fā)生器8的輸入時鐘為500KHz，根據(jù)像素時鐘發(fā)生器8的數(shù)據(jù)表可以計算出，只要選擇分頻比N＝39.375MHz÷0.5MHz＝78.75即可產(chǎn)生符合要求的顯示像素時鐘信號。
模擬開關7可控制四路信號的選通。每個通道有一個控制腳控制。
單片機31及功能按鍵32構成人機交互控制電路，實現(xiàn)高速FIFO、NTSC/PAL視頻編碼器(BTSC/PAL Digital Video Encoder)和SVGA視頻編碼器的工作配置，并控制視頻模擬開關以實現(xiàn)控制視頻輸出，從而產(chǎn)生符合人要求的輸出控制。
經(jīng)過本實用新型的視頻轉換后，視頻信號轉換裝置可輸出三類標準視頻信號一類是標準電視(PAL制或NTSC制)視頻信號。裝置提供BNC端子連按及S端子連接，可直接接到通用隔行顯示設備，如普通監(jiān)視器或電視機，也可通過射頻調制器調制后通過同軸電纜進行遠程傳輸；一類是標準逐行SVGA視頻信號，該裝置提供SVGA端子連接，可直接接到通用逐行顯示設備(如普通電腦顯示器)，此時也可通過SVGA延長器與SVGA電纜輸送到200米內的遠程端的通用逐行顯示設備；一類是標準數(shù)字視頻信號(ITU656)，可連接到ITU656數(shù)字視頻顯示器上。
權利要求1.一種視頻信號轉換裝置，包括核心電路、輸入端口及輸出端口，上述核心電路包括視頻解碼電路(1)，實現(xiàn)非標準單色模擬視頻輸入信號轉換為非標準數(shù)字視頻碼流；可編程芯片(2)，把解碼電路(1)送來的非標準數(shù)字視頻碼流數(shù)據(jù)寫入幀存儲器(4)中；幀存儲器(4)，用于儲存采樣的幀數(shù)據(jù)；視頻編碼電路，實現(xiàn)非標準的數(shù)字視頻碼流轉換為標準模擬視步頻信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述視頻解碼電路(1)包括下述電路預處理電路(11)，由限幅電路、緩沖電路、低通濾波器組成，實現(xiàn)非標準單色視頻信號的電平自動調整、緩沖、低通濾波；直流箝位電路(12)，連接預處理電路的輸出端，消除非標準模擬視頻信號的交流電源信號干擾；模數(shù)轉換芯片(13)，連接直流箝位電路的輸出端，實現(xiàn)模擬視頻信號轉換為數(shù)字信號數(shù)據(jù)；同步分離電路(14)，連接預處理電路的輸出端，實現(xiàn)非標準復合視頻信號的同步信息分離；同步鎖相環(huán)電路(15)，連接模/數(shù)轉換芯片(13)及可編程芯片(2)，實現(xiàn)視頻信號像素點采樣時鐘的產(chǎn)生。
3.限據(jù)權利要求1所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述核心電路還包括功能控制電路(3)，實現(xiàn)轉換功能的選擇控制；其中，所述功能控制電路(3)包括單片機(31)及功能按鍵(32)。
4.根據(jù)權利要求1所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述可編程芯片包括控制模塊(21)，實現(xiàn)系統(tǒng)外圍芯片的各種邏輯控制；幀存儲器讀寫控制模塊(22)，實現(xiàn)圖象數(shù)字信號的存放和讀出控制；配置模塊(23)，實現(xiàn)相應模塊的功能配置；數(shù)字視頻編碼模塊(24)，把數(shù)字圖像信號編碼成標準數(shù)字視頻；SVGA同步發(fā)生器(25)，產(chǎn)生SVGA圖像分辨率的相應行場同步信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述視頻編碼電路包括TV視頻編碼器(5)，連接可編程芯片(2)中的數(shù)字編碼模塊(24)的輸出端，實現(xiàn)把數(shù)字視頻流編碼成視頻信號。
6.根據(jù)權利要求1至5任一權利要求所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述視頻編碼電路包括SVGA編碼器(6)，連接可編程芯片(2)中的讀寫控制模塊(22)的輸出端，實現(xiàn)SVGA逐行信號的轉換。
7.根據(jù)權利要求4所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述輸出端口包括數(shù)字視頻輸出端口。
8.根據(jù)權利要求5所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述輸出端口包括TV視頻輸出端口。
9.根據(jù)權利要求6所述的視頻信號轉換裝置，其特征在于所述輸出端口包括SVGA視頻輸出端口。
專利摘要本實用新型公開了一種視頻信號轉換裝置，旨在將只能在專用顯示設備上播放的非標準單色模擬視頻信號轉換為標準電視視頻信號、標準SVGA視頻信號。本實用新型也可直接輸出轉換控制后得到的標準數(shù)字視頻信號。本實用新型包括核心電路及其輸入端口及輸出端口。上述核心電路包括視頻解碼電路(1)、可編程芯片(2)、幀存儲器(4)、視頻編碼器。所述視頻解碼電路(1)實現(xiàn)非標準單色模擬視頻輸入信號轉換為非標準數(shù)字視頻碼流；可編程芯片(2)把非標準數(shù)字視頻碼流數(shù)據(jù)寫入幀存儲器(4)中；幀存儲器(4)用于儲存采樣的幀數(shù)據(jù)；視頻編碼電路實現(xiàn)非標準的數(shù)字視頻碼流轉換為標準模擬視頻信號。
文檔編號H04N5/14GK2626156SQ0323697
公開日2004年7月14日 申請日期2003年1月30日 優(yōu)先權日2003年1月30日
發(fā)明者曾憲鋒, 徐向民, 林展 申請人:廣州市三洲數(shù)碼科技有限公司