專利名稱：一種多格式視頻信號采集分析卡的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種信號采集分析設備，具體地說涉及一種帶有分析 功能的多格式視頻信號采集分析卡。
技術背景視頻采集設備即攝像機己經廣泛應用在工業控制以及消費類電子產品中間。從早期的黑白攝像機到現階段支持1080i的高清晰度攝像機。如何精確測量以及標定攝像機輸出信號的特征也成為一個問 題。對于傳統標準清晰度攝像機，由于歷史悠久，有很多的專用設備 能夠對其輸出信號的特征參數進行精確測定。在攝像機研發、生產、 制造領域，均需要對攝像機的性能參數進行測量。在應用攝像機的領 域也需要使用此類設備對攝像機進行測量。但是這些專用設備一般使用專用處理器，專用采集芯片，采用數字信號處理器(DSP)，硬件復 雜程度較高，總體設備成本較高。不利于推廣。由于現階段高清視頻廣泛應用，原有舊設備不能應用到高清視頻 上。目前，采集分析標準清晰度SD或高清晰度HD的視頻圖像的設備 的有關文獻可見專利號200610165279.4，但該專利側重圖像傳輸， 并無圖像參數分析功能，同時也不具備VGA/YPbPr接口。同時專利 200710119329. X所敘述比較側重分辨率調整與顯示，也無圖像參數 分析功能。 發明內容本發明的目的是提供一種能夠采集分析標準清晰度SD或高清 晰度HD的視頻圖像信號的多格式視頻信號采集分析卡。本發明的目的是這樣實現的，采用專用ADC和視頻信號解碼 器，先將輸入的模擬信號變換成數字信號，在設備內部完成信號的分 析，然后通過前面板上的顯示器顯示出分析結果。也可以通過接口電 路傳遞至PC機。通過借助普通臺式電腦的較高的運算速度和運算能 力的處理能力，進行更精確的分析與運算。它是由視頻信號輸入連接器，電源接口，顯示器和外殼組成，其 特征在于外殼上裝有高清YPbPr視頻信號輸入連接器，高清VGA視頻 信號輸入連接器，標清S-Video視頻信號輸入連接器，標清Video視頻信號輸入連接器，用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器；外 殼正面裝有用來顯示結果的顯示器，用來選擇測試條目的按鍵；在外 殼內的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉換芯片，標清視頻信號解 碼芯片，數據格式處理轉換芯片，信號處理與接口芯片。高清YPbPr視頻信號輸入連接器和高清VGA視頻信號輸入連接器 通過電路板上導線連接至高清視頻信號AD轉換芯片，用來將輸入的 高清YPbPr視頻信號和高清VGA視頻信號傳遞至高清視頻信號AD轉 換芯片，標清S-Video視頻信號輸入連接器和標清Video視頻信號輸 入連接器通過電路板上導線連接至標清視頻信號解碼芯片，用來將輸 入的標清S-Video和Video視頻信號傳遞至標清視頻信號解碼芯片， 高清視頻信號AD轉換芯片和標清視頻信號解碼芯片通過電路板上導 線連接至數據格式處理轉換芯片，高清視頻信號AD轉換芯片和標清 視頻信號解碼芯片在接收到輸入的視頻信號之后將其進行模擬/數字 變換，再將變換后的數字視頻信號傳遞至數據格式處理轉換芯片，數 據格式處理轉換芯片通過電路板上導線連接至信號接口與處理芯片， 數據格式處理轉換芯片為數字信號時序調整芯片，將數字信號重新組 織成信號處理與接口芯片的接口能夠接受的時序，信號接口與處理芯 片是用來和電腦接口的芯片，同時也具備信號分析的功能。信號處理 與接口芯片收到數據格式處理轉換芯片傳遞來的數字化視頻后，通過 自己內部進行分析，將結果顯示在外殼上的顯示器上。也可以通過用 于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器連接至電腦，完成圖像信息 的傳遞。顯示器通過柔性電纜連接至電路板再連接至信號處理與接口 芯片中。按鍵通過電路板上導線直接與信號處理與接口芯片連接。電 源采用用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器所提供的電源。如上所述的高清視頻信號AD轉換芯片可以采用AD9880、AD9380、 AD9396、 AD9980、 AD9883或AD9983。如上所述的標清視頻信號解碼芯片可以采用SAA7114、 SAA7113、 SAA7117、 SAA7118、 SAA7119、 ADV7180、 ADV7181、 ADV7184、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。如上所述的數據格式處理轉換芯片可以采用XC3S250、 XC3S200、 XC3S400、 XC3S100E、 XC3S200E或XC3S400E。如上所述的信號處理與接口芯片可以采用CY7C68013 、 CY7C68014、 CY7C68015、 CY7C68016、 CY7C68033或CY7C68034。如上所述顯示器可以采用JDL12232A、 JDL12232B、 JDL12232C、 JDL12232D、 JDL12864A、 JDL12864B或JDL12864C。如上所述的按鍵采用3個按鈕組成按鍵鍵盤，3個按鍵功能分配 如下選擇信號輸入通道，選擇測試項目，確定開始測試。如上所述的高清YPbPr視頻信號輸入連接器，標清Video視頻信 號輸入連接器采用RCA型連接器。如上所述的高清VGA視頻信號輸入連接器采用標準VGA連接器。如上所述的標清S-Video視頻信號輸入連接器采用標準S-Video 連接器。如上所述的用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器采用USB 連接器。如上所述的信號處理與接口芯片通過電路板與顯示器連接，還可 以通過用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器連接至電腦，完成 圖像信息的傳遞。當采集分析視頻圖像的信號時，首先插入USB電纜以獲得電源， 根據待測試信號的分類將待檢測信號接入信號輸入連接器。如果要測 試標清S-Video視頻信號，將其接入標準S-Video連接器；如果要測 試標清Video視頻信號，將其接入標有標清Video視頻信號輸入的 RCA型連接器；如果要測試高清YPbPr視頻信號，將其接入標有高清 YPbPr視頻信號輸入的RCA型連接器；如果要測試高清VGA視頻信號， 將其接入標準VGA連接器。然后按下選擇信號輸入通道鍵，選擇待測 試信號。外殼上的顯示器上會顯示被選中的待測試信號類別。多次按 下選擇信號輸入通道鍵，可以循環地選取標清S-Video視頻信號、標 清Video視頻信號、高清YPbPr視頻信號、高清VGA視頻信號中選擇 待測試的信號，并從顯示器上看到被選定的待測試信號類別。然后按 下選擇測試項目鍵，選擇待測試項目。外殼上的顯示器上會顯示被選 中的測試項目類別。多次按下選擇測試項目鍵，可以循環地在清晰度、 水平分解力、垂直分解力、色純度、色彩還原度、色飽和度、白平衡 度、亮度不均勻性中選擇待測試的項目類別，并從顯示器上看到被選 定的測試項目類別。以上兩項都選定好后，按下開始檢測按鈕。此時 信號處理與接口芯片在接受到指令后會與高清視頻信號AD轉換芯 片、標清視頻信號解碼芯片、數據格式處理轉換芯片進行通訊，將初 始信息裝載進入以上各個芯片。然后判斷用戶所選擇的輸入通道，根據輸入通道的不同通過讀取高清視頻信號AD轉換芯片、標清視頻信號解碼芯片的狀態來檢測輸入信號的狀態。在檢測到信號的狀態后，對高清視頻信號AD轉換芯片、標清視頻信號解碼芯片寫入最佳的配 置信息。此時高清視頻信號AD轉換芯片、標清視頻信號解碼芯片即 可以輸出正常信號至數據格式處理轉換芯片。數據格式處理轉換芯片 初始化后正常工作將高清視頻信號AD轉換芯片、標清視頻信號解碼 芯片傳遞來的數據整理組織時序邏輯后傳遞給信號處理與接口芯片。 信號處理與接口芯片將數據傳遞到自身內的緩沖區域。然后根據用戶 選定的測試條目進行數據分析，并且將分析后的結果通過顯示器顯示 出來。如果用戶需要連接電腦進行存儲于顯示，則需要額外安裝專用 驅動程序與軟件將結果傳遞至電腦分析與保存。 本發明的優點如下1. 便捷性，本產品接口靈活，體積小，重量輕，可以便捷地在 不同場合使用。2. 可以同時采集分析標清Video視頻信號、標清S-Video視頻 信號、高清VGA視頻信號，高清YPbPr視頻信號。3. 本產品主要分析為軟件分析，除了能夠分析標準信號的特征 參數，還能夠通過軟件升級來支持更多的測試項目。
圖1是本發明的內部結構示意圖。圖2是本發明的外部結構示意3是本發明的數據格式處理轉換電路4是本發明的標清視頻信號解碼與信號處理與接口電路5是本發明的高清視頻信號AD轉換電路圖如圖所示，1是高清視頻信號AD轉換芯片，2是標清視頻信號解 碼芯片，3是數據格式處理轉換芯片，4是信號處理與接口芯片，5 是高清YPbPr視頻信號輸入連接器，6是高清VGA視頻信號輸入連接 器，7是標清S-Video視頻信號輸入連接器，8是標清Video視頻信 號輸入連接器，9是用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器，10 是外殼，ll是顯示器，12是按鍵。
具體實施方式
實施例1外殼10上裝有采用RCA連接器的高清YPbPr視頻信號輸入連接器5，采用標準VGA接頭的高清VGA視頻信號輸入連接器6，采用標 準S-Video接口的標清S-Video視頻信號輸入連接器7，采用RCA連 接器的標清Video視頻信號輸入連接器8，采用USB連接器的用于與 電腦交換數據以及輸入電源的連接器9，安裝有采用JDL12232A的用 來顯示分析結果以及選擇輸入信號的顯示器11，采用普通按鈕開關 12用來輸入與選擇。在外殼10內的電路板上安裝采用AD9880的高 清視頻信號AD轉換芯片l，采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2， 采用XC3S250的數據格式處理轉換芯片3，采用CY7C68013的信號處 理與接口芯片4。采用RCA連接器的高清YPbPr視頻信號輸入連接器5和采用標準 VGA接頭的高清VGA視頻信號輸入連接器6通過電路板上導線連接至 采用AD9880的高清視頻信號AD轉換芯片1，用來將輸入的高清YPbPr 視頻信號和高清VGA視頻信號傳遞至采用AD9880的高清視頻信號AD 轉換芯片1，采用S-Video接頭的標清S-Video視頻信號輸入連接器 7和采用RCA連接器的標清Video視頻信號輸入連接器8通過電路板 上導線連接至采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2，用來將輸入 的標清S-Video和Video視頻信號傳遞至采用SAA7114的標清視頻信 號解碼芯片2，采用AD9880的高清視頻信號AD轉換芯片1和采用 SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2在接收到輸入的視頻信號之后將 其進行模擬/數字變換，再將變換后的數字視頻信號傳遞至采用 XC3S250的數據格式處理轉換芯片3，采用XC3S250的數據格式處理 轉換芯片3為數字信號時序調整芯片，將數字信號重新組織成符合采 用CY7C68013的信號處理與接口芯片4的接口能夠接受的時序，采用 CY7C68013的信號處理與接口芯片4是用來和電腦接口并且能夠分析 數據的芯片。收到數據格式處理轉換芯片3傳遞來的數字化視頻后， CY7C68013的信號處理與接口芯片4內部對收到的圖像數據進行分 析，將結果顯示在外殼10上的采用JDL12232A的顯示器11上。也可 以通過用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器9連接至電腦，完 成圖像信息的傳遞。采用JDL12232A的顯示器11通過柔性電纜連接 至電路板再連接至采用CY7C68013的信號處理與接口芯片4中。按鍵 12通過電路板上導線直接與采用CY7C68013的信號處理與接口芯片4 連接。當采集分析視頻圖像的信號時，首先在插入USB電纜以獲得電源，根據待測試信號的分類將待檢測信號接入信號輸入連接器。如果要測試標清S-Video視頻信號，將其接入采用S-Video接頭的標清 S-Video視頻信號輸入連接器7;如果要測試標清Video視頻信號， 將其接入標有標清Video視頻信號輸入的采用RCA連接器的標清 Video視頻信號輸入連接器8;如果要測試高清YPbPr視頻信號，將 其接入標有高清YPbPr視頻信號輸入的采用RCA連接器的高清YPbPr 視頻信號輸入連接器5;如果要測試高清VGA視頻信號，將其接入采 用標準VGA接頭的高清VGA視頻信號輸入連接器6。然后按下采用普 通按鈕開關的按鍵12中的選擇信號輸入通道鍵，選擇待測試信號。 外殼10上的采用JDL12232A的顯示器11上會顯示被選中的待測試信 號類別。多次按下采用普通按鈕開關的按鍵12中的選擇信號輸入通 道鍵，可以循環地選取標清S-Video視頻信號、標清Video視頻信號、 高清YPbPr視頻信號、高清VGA視頻信號中選擇待測試的信號，并從 采用JDL12232A的顯示器11上看到被選定的待測試信號類別。然后 按下采用普通按鈕開關的按鍵12中的選擇測試項目鍵，選擇待測試 項目。外殼10上的采用JDL12232A的顯示器11上會顯示被選中的測 試項目類別。多次按下采用普通按鈕開關的按鍵12中的選擇測試項 目鍵，可以循環地在清晰度、水平分解力、垂直分解力、色純度、色 彩還原度、色飽和度、白平衡度、亮度不均勻性中選擇待測試的項目 類別，并從采用JDL12232A的顯示器11上看到被選定的測試項目類 別。以上兩項都選定好后，按下采用普通按鈕開關的按鍵12中的開 始檢測按鈕。此時采用CY7C68013的信號處理與接口芯片4在接受到 指令后會與采用AD9880的高清視頻信號AD轉換芯片1、采用SAA7114 的標清視頻信號解碼芯片2、采用XC3S250的數據格式處理轉換芯片 3進行通訊，將初始信息裝載進入以上各個芯片。然后判斷用戶所選 擇的輸入通道，根據輸入通道的不同通過讀取采用AD9880的高清視 頻信號AD轉換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2的 狀態來檢測輸入信號的狀態。在檢測到信號的狀態后，對采用AD9880 的高清視頻信號AD轉換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼 芯片2寫入最佳的配置信息。此時采用AD9880的高清視頻信號AD轉 換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2即可以輸出正常 信號至采用XC3S250的數據格式處理轉換芯片3。采用XC3S250的數 據格式處理轉換芯片3初始化后正常工作將采用AD9880的高清視頻信號AD轉換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2傳遞 來的數據整理組織時序邏輯后傳遞給采用CY7C68013的信號處理與 接口芯片4。采用CY7C68013的信號處理與接口芯片4將數據傳遞到 自身內的緩沖區域。然后根據用戶選定的測試條目進行數據分析，并 且將分析后的結果通過采用JDL12232A的顯示器11顯示出來。如果 用戶需要連接電腦進行存儲于顯示，則需要額外安裝專用驅動程序與 軟件將結果傳遞至電腦分析與保存。 實施例2只有以下與實施例1不同，高清視頻信號AD轉換芯片1采用 AD9380，標清視頻信號解碼芯片2采用ADV7180，數據格式處理轉換 芯片3采用XC3S200。其它同實施例1。實施例3只有以下與實施例1不同，數據格式處理轉換芯片3采用 XC3S400。信號處理與接口芯片4采用CY7C68014、，液晶顯示器11 采用JDL12864C。其它同實施例1。實施例4只有以下與實施例3不同，高清視頻信號AD轉換芯片1采用 AD9396，標清視頻信號解碼芯片2采用TW9919，信號處理與接口芯 片4采用CY7C68016。其它同實施例3。實施例5只有以下與實施例3不同，數據格式處理轉換芯片3采用 XC3S400E。信號處理與接口芯片4采用CY7C68033、，液晶顯示器11 采用JDL12864A。其它同實施例3。實施例6只有以下與實施例4不同，高清視頻信號AD轉換芯片1采用 AD9983，標清視頻信號解碼芯片2采用TW9910，其它同實施例4。
權利要求
1、一種多格式視頻信號采集分析卡是由視頻信號輸入連接器，電源接口(9)，顯示器(11)和外殼(10)組成，其特征在于外殼(10)上裝有高清YPbPr視頻信號輸入連接器(5)，高清VGA視頻信號輸入連接器(6)，標清S-Video視頻信號輸入連接器(7)，標清Video視頻信號輸入連接器(8)，用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器(9)；外殼(10)正面裝有顯示器(11)，按鍵(12)；在外殼(10)內的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉換芯片(1)，標清視頻信號解碼芯片(2)，數據格式處理轉換芯片(3)，信號處理與接口芯片(4)。
2、 如權利要求1所述的一種多格式視頻信號采集分析卡，其特征在 于所述的高清YPbPr視頻信號輸入連接器(5)和高清VGA視頻信號 輸入連接器(6)通過電路板上導線連接至高清視頻信號AD轉換芯片(1) ，標清S-Video視頻信號輸入連接器(7)和標清Video視頻信 號輸入連接器(8)通過電路板上導線連接至標清視頻信號解碼芯片(2) ，高清視頻信號AD轉換芯片(1)和標清視頻信號解碼芯片(2) 通過電路板上導線連接至數據格式處理轉換芯片(3)，數據格式處理 轉換芯片(3)通過電路板上導線連接至信號接口與處理芯片(4)， 顯示器(11)連接至屯路板再連接至信號處理與接口芯片(4)中。 按鍵(12)通過電路板上導線直接與信號處理與接口芯片(4)連接。
3、 如權利要求1所述的一種多格式視頻信號采集分析卡，其特征在 于所述的信號處理與接口芯片(4)通過用于與電腦交換數據以及輸 入電源的連接器(9)連接至電腦。
4、 如權利要求1所述的一種多格式視頻信號采集分析卡，其特征在 于所述的按鍵采用3個按鈕組成按鍵鍵盤，3個按鍵功能分配如下 選擇信號輸入通道，選擇測試項目，確定開始測試。
5、 如權利要求l一4任一項所述的一種多格式視頻信號釆集分析卡， 其特征在于所述的高清視頻信號AD轉換芯片(1)為AD9880、 AD9380、 AD9396、 AD9980、 AD9883或AD9983。
6、 如權利要求1—4任一項所述的一種多格式視頻信號采集分析卡， 其特征在于所述的標清視頻信號解碼芯片(2)為SAA7114、 SAA7113、 SAA7117、 SAA7118、 SAA7119、 ADV7180、 ADV7181、 ADV7184、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。
7、 如權利要求l一4任一項所述的一種多格式視頻信號采集分析卡， 其特征在于所述的數據格式處理轉換芯片(3)為XC3S250、 XC3S200、 XC3S400、 XC3S100E、 XC3S200E或XC3S400E。
8、 如權利要求1—4任一項所述的一種多格式視頻信號采集分析卡， 其特征在于所述的信號處理與接口芯片(4)為CY7C68013、CY7C68014、 CY7C68015、 CY7C68016、 CY7C68033或CY7C68034。
9、 如權利要求l一4任一項所述的一種多格式視頻信號采集分析卡， 其特征在于所述的顯示器(ll)為JDL12232A、 JDL12232B、 JDL12232C、 JDL12232D、 JDL12864A、 JDL12864B或JDL12864C。
全文摘要
一種多格式視頻信號采集分析卡是由視頻信號輸入連接器，電源接口(9)，顯示器(11)和外殼(10)組成，在外殼(10)上裝有高清YPbPr視頻信號輸入連接器(5)，高清VGA視頻信號輸入連接器(6)，標清S-Video視頻信號輸入連接器(7)，標清Video視頻信號輸入連接器(8)，用于與電腦交換數據以及輸入電源的連接器(9)；外殼(10)正面裝有顯示器(11)，按鍵(12)；在外殼(10)內的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉換芯片(1)，標清視頻信號解碼芯片(2)，數據格式處理轉換芯片(3)，信號處理與接口芯片(4)。本發明具有同時采集分析標清Video視頻信號、標清S-Video視頻信號、高清VGA視頻信號，高清YPbPr視頻信號，體積小，重量輕，可以便捷地在不同場合使用的優點。
文檔編號H04N5/765GK101222599SQ200810054479
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月22日 優先權日2008年1月22日
發明者嘉 倪, 張起貴, 梁鳳梅 申請人:太原理工天成電子信息技術有限公司