专利名称：一种多格式视频信号采集分析卡的制作方法
技术领域：
本发明属于一种信号采集分析设备，具体地说涉及一种带有分析 功能的多格式视频信号采集分析卡。
技术背景视频采集设备即摄像机己经广泛应用在工业控制以及消费类电子产品中间。从早期的黑白摄像机到现阶段支持1080i的高清晰度摄像机。如何精确测量以及标定摄像机输出信号的特征也成为一个问 题。对于传统标准清晰度摄像机，由于历史悠久，有很多的专用设备 能够对其输出信号的特征参数进行精确测定。在摄像机研发、生产、 制造领域，均需要对摄像机的性能参数进行测量。在应用摄像机的领 域也需要使用此类设备对摄像机进行测量。但是这些专用设备一般使用专用处理器，专用采集芯片，采用数字信号处理器(DSP)，硬件复 杂程度较高，总体设备成本较高。不利于推广。由于现阶段高清视频广泛应用，原有旧设备不能应用到高清视频 上。目前，采集分析标准清晰度SD或高清晰度HD的视频图像的设备 的有关文献可见专利号200610165279.4，但该专利侧重图像传输， 并无图像参数分析功能，同时也不具备VGA/YPbPr接口。同时专利 200710119329. X所叙述比较侧重分辨率调整与显示，也无图像参数 分析功能。 发明内容本发明的目的是提供一种能够采集分析标准清晰度SD或高清 晰度HD的视频图像信号的多格式视频信号采集分析卡。本发明的目的是这样实现的，采用专用ADC和视频信号解码 器，先将输入的模拟信号变换成数字信号，在设备内部完成信号的分 析，然后通过前面板上的显示器显示出分析结果。也可以通过接口电 路传递至PC机。通过借助普通台式电脑的较高的运算速度和运算能 力的处理能力，进行更精确的分析与运算。它是由视频信号输入连接器，电源接口，显示器和外壳组成，其 特征在于外壳上装有高清YPbPr视频信号输入连接器，高清VGA视频 信号输入连接器，标清S-Video视频信号输入连接器，标清Video视频信号输入连接器，用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器；外 壳正面装有用来显示结果的显示器，用来选择测试条目的按键；在外 壳内的电路板上安装有高清视频信号AD转换芯片，标清视频信号解 码芯片，数据格式处理转换芯片，信号处理与接口芯片。高清YPbPr视频信号输入连接器和高清VGA视频信号输入连接器 通过电路板上导线连接至高清视频信号AD转换芯片，用来将输入的 高清YPbPr视频信号和高清VGA视频信号传递至高清视频信号AD转 换芯片，标清S-Video视频信号输入连接器和标清Video视频信号输 入连接器通过电路板上导线连接至标清视频信号解码芯片，用来将输 入的标清S-Video和Video视频信号传递至标清视频信号解码芯片， 高清视频信号AD转换芯片和标清视频信号解码芯片通过电路板上导 线连接至数据格式处理转换芯片，高清视频信号AD转换芯片和标清 视频信号解码芯片在接收到输入的视频信号之后将其进行模拟/数字 变换，再将变换后的数字视频信号传递至数据格式处理转换芯片，数 据格式处理转换芯片通过电路板上导线连接至信号接口与处理芯片， 数据格式处理转换芯片为数字信号时序调整芯片，将数字信号重新组 织成信号处理与接口芯片的接口能够接受的时序，信号接口与处理芯 片是用来和电脑接口的芯片，同时也具备信号分析的功能。信号处理 与接口芯片收到数据格式处理转换芯片传递来的数字化视频后，通过 自己内部进行分析，将结果显示在外壳上的显示器上。也可以通过用 于与电脑交换数据以及输入电源的连接器连接至电脑，完成图像信息 的传递。显示器通过柔性电缆连接至电路板再连接至信号处理与接口 芯片中。按键通过电路板上导线直接与信号处理与接口芯片连接。电 源采用用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器所提供的电源。如上所述的高清视频信号AD转换芯片可以采用AD9880、AD9380、 AD9396、 AD9980、 AD9883或AD9983。如上所述的标清视频信号解码芯片可以采用SAA7114、 SAA7113、 SAA7117、 SAA7118、 SAA7119、 ADV7180、 ADV7181、 ADV7184、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。如上所述的数据格式处理转换芯片可以采用XC3S250、 XC3S200、 XC3S400、 XC3S100E、 XC3S200E或XC3S400E。如上所述的信号处理与接口芯片可以采用CY7C68013 、 CY7C68014、 CY7C68015、 CY7C68016、 CY7C68033或CY7C68034。如上所述显示器可以采用JDL12232A、 JDL12232B、 JDL12232C、 JDL12232D、 JDL12864A、 JDL12864B或JDL12864C。如上所述的按键采用3个按钮组成按键键盘，3个按键功能分配 如下选择信号输入通道，选择测试项目，确定开始测试。如上所述的高清YPbPr视频信号输入连接器，标清Video视频信 号输入连接器采用RCA型连接器。如上所述的高清VGA视频信号输入连接器采用标准VGA连接器。如上所述的标清S-Video视频信号输入连接器采用标准S-Video 连接器。如上所述的用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器采用USB 连接器。如上所述的信号处理与接口芯片通过电路板与显示器连接，还可 以通过用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器连接至电脑，完成 图像信息的传递。当采集分析视频图像的信号时，首先插入USB电缆以获得电源， 根据待测试信号的分类将待检测信号接入信号输入连接器。如果要测 试标清S-Video视频信号，将其接入标准S-Video连接器；如果要测 试标清Video视频信号，将其接入标有标清Video视频信号输入的 RCA型连接器；如果要测试高清YPbPr视频信号，将其接入标有高清 YPbPr视频信号输入的RCA型连接器；如果要测试高清VGA视频信号， 将其接入标准VGA连接器。然后按下选择信号输入通道键，选择待测 试信号。外壳上的显示器上会显示被选中的待测试信号类别。多次按 下选择信号输入通道键，可以循环地选取标清S-Video视频信号、标 清Video视频信号、高清YPbPr视频信号、高清VGA视频信号中选择 待测试的信号，并从显示器上看到被选定的待测试信号类别。然后按 下选择测试项目键，选择待测试项目。外壳上的显示器上会显示被选 中的测试项目类别。多次按下选择测试项目键，可以循环地在清晰度、 水平分解力、垂直分解力、色纯度、色彩还原度、色饱和度、白平衡 度、亮度不均匀性中选择待测试的项目类别，并从显示器上看到被选 定的测试项目类别。以上两项都选定好后，按下开始检测按钮。此时 信号处理与接口芯片在接受到指令后会与高清视频信号AD转换芯 片、标清视频信号解码芯片、数据格式处理转换芯片进行通讯，将初 始信息装载进入以上各个芯片。然后判断用户所选择的输入通道，根据输入通道的不同通过读取高清视频信号AD转换芯片、标清视频信号解码芯片的状态来检测输入信号的状态。在检测到信号的状态后，对高清视频信号AD转换芯片、标清视频信号解码芯片写入最佳的配 置信息。此时高清视频信号AD转换芯片、标清视频信号解码芯片即 可以输出正常信号至数据格式处理转换芯片。数据格式处理转换芯片 初始化后正常工作将高清视频信号AD转换芯片、标清视频信号解码 芯片传递来的数据整理组织时序逻辑后传递给信号处理与接口芯片。 信号处理与接口芯片将数据传递到自身内的缓冲区域。然后根据用户 选定的测试条目进行数据分析，并且将分析后的结果通过显示器显示 出来。如果用户需要连接电脑进行存储于显示，则需要额外安装专用 驱动程序与软件将结果传递至电脑分析与保存。 本发明的优点如下1. 便捷性，本产品接口灵活，体积小，重量轻，可以便捷地在 不同场合使用。2. 可以同时采集分析标清Video视频信号、标清S-Video视频 信号、高清VGA视频信号，高清YPbPr视频信号。3. 本产品主要分析为软件分析，除了能够分析标准信号的特征 参数，还能够通过软件升级来支持更多的测试项目。
图1是本发明的内部结构示意图。图2是本发明的外部结构示意3是本发明的数据格式处理转换电路4是本发明的标清视频信号解码与信号处理与接口电路5是本发明的高清视频信号AD转换电路图如图所示，1是高清视频信号AD转换芯片，2是标清视频信号解 码芯片，3是数据格式处理转换芯片，4是信号处理与接口芯片，5 是高清YPbPr视频信号输入连接器，6是高清VGA视频信号输入连接 器，7是标清S-Video视频信号输入连接器，8是标清Video视频信 号输入连接器，9是用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器，10 是外壳，ll是显示器，12是按键。
具体实施方式
实施例1外壳10上装有采用RCA连接器的高清YPbPr视频信号输入连接器5，采用标准VGA接头的高清VGA视频信号输入连接器6，采用标 准S-Video接口的标清S-Video视频信号输入连接器7，采用RCA连 接器的标清Video视频信号输入连接器8，采用USB连接器的用于与 电脑交换数据以及输入电源的连接器9，安装有采用JDL12232A的用 来显示分析结果以及选择输入信号的显示器11，采用普通按钮开关 12用来输入与选择。在外壳10内的电路板上安装采用AD9880的高 清视频信号AD转换芯片l，采用SAA7114的标清视频信号解码芯片2， 采用XC3S250的数据格式处理转换芯片3，采用CY7C68013的信号处 理与接口芯片4。采用RCA连接器的高清YPbPr视频信号输入连接器5和采用标准 VGA接头的高清VGA视频信号输入连接器6通过电路板上导线连接至 采用AD9880的高清视频信号AD转换芯片1，用来将输入的高清YPbPr 视频信号和高清VGA视频信号传递至采用AD9880的高清视频信号AD 转换芯片1，采用S-Video接头的标清S-Video视频信号输入连接器 7和采用RCA连接器的标清Video视频信号输入连接器8通过电路板 上导线连接至采用SAA7114的标清视频信号解码芯片2，用来将输入 的标清S-Video和Video视频信号传递至采用SAA7114的标清视频信 号解码芯片2，采用AD9880的高清视频信号AD转换芯片1和采用 SAA7114的标清视频信号解码芯片2在接收到输入的视频信号之后将 其进行模拟/数字变换，再将变换后的数字视频信号传递至采用 XC3S250的数据格式处理转换芯片3，采用XC3S250的数据格式处理 转换芯片3为数字信号时序调整芯片，将数字信号重新组织成符合采 用CY7C68013的信号处理与接口芯片4的接口能够接受的时序，采用 CY7C68013的信号处理与接口芯片4是用来和电脑接口并且能够分析 数据的芯片。收到数据格式处理转换芯片3传递来的数字化视频后， CY7C68013的信号处理与接口芯片4内部对收到的图像数据进行分 析，将结果显示在外壳10上的采用JDL12232A的显示器11上。也可 以通过用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器9连接至电脑，完 成图像信息的传递。采用JDL12232A的显示器11通过柔性电缆连接 至电路板再连接至采用CY7C68013的信号处理与接口芯片4中。按键 12通过电路板上导线直接与采用CY7C68013的信号处理与接口芯片4 连接。当采集分析视频图像的信号时，首先在插入USB电缆以获得电源，根据待测试信号的分类将待检测信号接入信号输入连接器。如果要测试标清S-Video视频信号，将其接入采用S-Video接头的标清 S-Video视频信号输入连接器7;如果要测试标清Video视频信号， 将其接入标有标清Video视频信号输入的采用RCA连接器的标清 Video视频信号输入连接器8;如果要测试高清YPbPr视频信号，将 其接入标有高清YPbPr视频信号输入的采用RCA连接器的高清YPbPr 视频信号输入连接器5;如果要测试高清VGA视频信号，将其接入采 用标准VGA接头的高清VGA视频信号输入连接器6。然后按下采用普 通按钮开关的按键12中的选择信号输入通道键，选择待测试信号。 外壳10上的采用JDL12232A的显示器11上会显示被选中的待测试信 号类别。多次按下采用普通按钮开关的按键12中的选择信号输入通 道键，可以循环地选取标清S-Video视频信号、标清Video视频信号、 高清YPbPr视频信号、高清VGA视频信号中选择待测试的信号，并从 采用JDL12232A的显示器11上看到被选定的待测试信号类别。然后 按下采用普通按钮开关的按键12中的选择测试项目键，选择待测试 项目。外壳10上的采用JDL12232A的显示器11上会显示被选中的测 试项目类别。多次按下采用普通按钮开关的按键12中的选择测试项 目键，可以循环地在清晰度、水平分解力、垂直分解力、色纯度、色 彩还原度、色饱和度、白平衡度、亮度不均匀性中选择待测试的项目 类别，并从采用JDL12232A的显示器11上看到被选定的测试项目类 别。以上两项都选定好后，按下采用普通按钮开关的按键12中的开 始检测按钮。此时采用CY7C68013的信号处理与接口芯片4在接受到 指令后会与采用AD9880的高清视频信号AD转换芯片1、采用SAA7114 的标清视频信号解码芯片2、采用XC3S250的数据格式处理转换芯片 3进行通讯，将初始信息装载进入以上各个芯片。然后判断用户所选 择的输入通道，根据输入通道的不同通过读取采用AD9880的高清视 频信号AD转换芯片1、采用SAA7114的标清视频信号解码芯片2的 状态来检测输入信号的状态。在检测到信号的状态后，对采用AD9880 的高清视频信号AD转换芯片1、采用SAA7114的标清视频信号解码 芯片2写入最佳的配置信息。此时采用AD9880的高清视频信号AD转 换芯片1、采用SAA7114的标清视频信号解码芯片2即可以输出正常 信号至采用XC3S250的数据格式处理转换芯片3。采用XC3S250的数 据格式处理转换芯片3初始化后正常工作将采用AD9880的高清视频信号AD转换芯片1、采用SAA7114的标清视频信号解码芯片2传递 来的数据整理组织时序逻辑后传递给采用CY7C68013的信号处理与 接口芯片4。采用CY7C68013的信号处理与接口芯片4将数据传递到 自身内的缓冲区域。然后根据用户选定的测试条目进行数据分析，并 且将分析后的结果通过采用JDL12232A的显示器11显示出来。如果 用户需要连接电脑进行存储于显示，则需要额外安装专用驱动程序与 软件将结果传递至电脑分析与保存。 实施例2只有以下与实施例1不同，高清视频信号AD转换芯片1采用 AD9380，标清视频信号解码芯片2采用ADV7180，数据格式处理转换 芯片3采用XC3S200。其它同实施例1。实施例3只有以下与实施例1不同，数据格式处理转换芯片3采用 XC3S400。信号处理与接口芯片4采用CY7C68014、，液晶显示器11 采用JDL12864C。其它同实施例1。实施例4只有以下与实施例3不同，高清视频信号AD转换芯片1采用 AD9396，标清视频信号解码芯片2采用TW9919，信号处理与接口芯 片4采用CY7C68016。其它同实施例3。实施例5只有以下与实施例3不同，数据格式处理转换芯片3采用 XC3S400E。信号处理与接口芯片4采用CY7C68033、，液晶显示器11 采用JDL12864A。其它同实施例3。实施例6只有以下与实施例4不同，高清视频信号AD转换芯片1采用 AD9983，标清视频信号解码芯片2采用TW9910，其它同实施例4。
权利要求
1、一种多格式视频信号采集分析卡是由视频信号输入连接器，电源接口(9)，显示器(11)和外壳(10)组成，其特征在于外壳(10)上装有高清YPbPr视频信号输入连接器(5)，高清VGA视频信号输入连接器(6)，标清S-Video视频信号输入连接器(7)，标清Video视频信号输入连接器(8)，用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器(9)；外壳(10)正面装有显示器(11)，按键(12)；在外壳(10)内的电路板上安装有高清视频信号AD转换芯片(1)，标清视频信号解码芯片(2)，数据格式处理转换芯片(3)，信号处理与接口芯片(4)。
2、 如权利要求1所述的一种多格式视频信号采集分析卡，其特征在 于所述的高清YPbPr视频信号输入连接器(5)和高清VGA视频信号 输入连接器(6)通过电路板上导线连接至高清视频信号AD转换芯片(1) ，标清S-Video视频信号输入连接器(7)和标清Video视频信 号输入连接器(8)通过电路板上导线连接至标清视频信号解码芯片(2) ，高清视频信号AD转换芯片(1)和标清视频信号解码芯片(2) 通过电路板上导线连接至数据格式处理转换芯片(3)，数据格式处理 转换芯片(3)通过电路板上导线连接至信号接口与处理芯片(4)， 显示器(11)连接至屯路板再连接至信号处理与接口芯片(4)中。 按键(12)通过电路板上导线直接与信号处理与接口芯片(4)连接。
3、 如权利要求1所述的一种多格式视频信号采集分析卡，其特征在 于所述的信号处理与接口芯片(4)通过用于与电脑交换数据以及输 入电源的连接器(9)连接至电脑。
4、 如权利要求1所述的一种多格式视频信号采集分析卡，其特征在 于所述的按键采用3个按钮组成按键键盘，3个按键功能分配如下 选择信号输入通道，选择测试项目，确定开始测试。
5、 如权利要求l一4任一项所述的一种多格式视频信号釆集分析卡， 其特征在于所述的高清视频信号AD转换芯片(1)为AD9880、 AD9380、 AD9396、 AD9980、 AD9883或AD9983。
6、 如权利要求1—4任一项所述的一种多格式视频信号采集分析卡， 其特征在于所述的标清视频信号解码芯片(2)为SAA7114、 SAA7113、 SAA7117、 SAA7118、 SAA7119、 ADV7180、 ADV7181、 ADV7184、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。
7、 如权利要求l一4任一项所述的一种多格式视频信号采集分析卡， 其特征在于所述的数据格式处理转换芯片(3)为XC3S250、 XC3S200、 XC3S400、 XC3S100E、 XC3S200E或XC3S400E。
8、 如权利要求1—4任一项所述的一种多格式视频信号采集分析卡， 其特征在于所述的信号处理与接口芯片(4)为CY7C68013、CY7C68014、 CY7C68015、 CY7C68016、 CY7C68033或CY7C68034。
9、 如权利要求l一4任一项所述的一种多格式视频信号采集分析卡， 其特征在于所述的显示器(ll)为JDL12232A、 JDL12232B、 JDL12232C、 JDL12232D、 JDL12864A、 JDL12864B或JDL12864C。
全文摘要
一种多格式视频信号采集分析卡是由视频信号输入连接器，电源接口(9)，显示器(11)和外壳(10)组成，在外壳(10)上装有高清YPbPr视频信号输入连接器(5)，高清VGA视频信号输入连接器(6)，标清S-Video视频信号输入连接器(7)，标清Video视频信号输入连接器(8)，用于与电脑交换数据以及输入电源的连接器(9)；外壳(10)正面装有显示器(11)，按键(12)；在外壳(10)内的电路板上安装有高清视频信号AD转换芯片(1)，标清视频信号解码芯片(2)，数据格式处理转换芯片(3)，信号处理与接口芯片(4)。本发明具有同时采集分析标清Video视频信号、标清S-Video视频信号、高清VGA视频信号，高清YPbPr视频信号，体积小，重量轻，可以便捷地在不同场合使用的优点。
文档编号H04N5/765GK101222599SQ200810054479
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者嘉 倪, 张起贵, 梁凤梅 申请人:太原理工天成电子信息技术有限公司