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(shù)領域：
本實用新型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。
背景技術(shù)：
視頻采集設備即攝像機已經(jīng)廣泛應用在工業(yè)控制以及消費類電
子產(chǎn)品中間。從早期的黑白攝像機到現(xiàn)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(tǒng)標準清晰度攝像機，由于歷史悠久，有很多的專用設備 能夠?qū)ζ漭敵鲂盘柕奶卣鲄?shù)進行精確測定。在攝像機研發(fā)、生產(chǎn)、 制造領域，均需要對攝像機的性能參數(shù)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(shù)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(xiàn)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(guān)文獻可見專利號200610165279. 4，但該專利側(cè)重圖像傳輸， 并無圖像參數(shù)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(cè)重分辨率調(diào)整與顯示，也無圖像參數(shù) 分析功能。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型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。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)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(shù)字信號，在設備內(nèi)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(jié)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(shù)據(jù)以及輸入電源的連接器；外 殼正面裝有用來顯示結(jié)果的顯示器，用來選擇測試條目的按鍵；在外 殼內(nèi)的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片，標清視頻信號解 碼芯片，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn) 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(zhuǎn)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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片，高清視頻信號AD轉(zhuǎn)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(shù)字 變換，再將變換后的數(shù)字視頻信號傳遞至數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片，數(shù) 據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片通過電路板上導線連接至信號接口與處理芯片， 數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片為數(shù)字信號時序調(diào)整芯片，將數(shù)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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片傳遞來的數(shù)字化視頻后，通過 自己內(nèi)部進行分析，將結(jié)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(zhuǎn)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、 SAA7U3、 SAA7117、 SAA7118、 SAA7119、 ADV7180、 ADV7181、 ADV7184、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。
如上所述的數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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、 JDU2864B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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)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(huán)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(huán)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(zhuǎn)換芯 片、標清視頻信號解碼芯片、數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(jù)輸入通道的不同通過讀取高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片、標清視頻信 號解碼芯片的狀態(tài)來檢測輸入信號的狀態(tài)。在檢測到信號的狀態(tài)后， 對高清視頻信號AD轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換芯片、標清視頻信號解碼芯片即 可以輸出正常信號至數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片。數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片 初始化后正常工作將高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片、標清視頻信號解碼 芯片傳遞來的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳遞到自身內(nèi)的緩沖區(qū)域。然后根據(jù)用戶 選定的測試條目進行數(shù)據(jù)分析，并且將分析后的結(jié)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(qū)動程序與軟件將結(jié)果傳遞至電腦分析與保存。 本實用新型的優(yōu)點如下
1. 便捷性，本產(chǎn)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(chǎn)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(shù)，還能夠通過軟件升級來支持更多的測試項目。


圖1是本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本實用新型的數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換電路圖
圖4是本實用新型的標清視頻信號解碼與信號處理與接口電路圖
圖5是本實用新型的高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換電路圖 如圖所示，1是高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片，2是標清視頻信號解 碼芯片，3是數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jié)果以及選擇輸入信號的顯示器11，采用普通按鈕開關(guān) 12用來輸入與選擇。在外殼10內(nèi)的電路板上安裝采用AD9880的高 清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片1 ，采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2， 采用XC3S250的數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)字變換，再將變換后的數(shù)字視頻信號傳遞至采用 XC3S250的數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片3，采用XC3S250的數(shù)據(jù)格式處理 轉(zhuǎn)換芯片3為數(shù)字信號時序調(diào)整芯片，將數(shù)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(shù)據(jù)的芯片。收到數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片3傳遞來的數(shù)字化視頻后， CY7C68013的信號處理與接口芯片4內(nèi)部對收到的圖像數(shù)據(jù)進行分 析，將結(jié)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(shù)據(jù)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(jù)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(guān)的按鍵12中的選擇信號輸入通道鍵，選擇待測試信號。 外殼IO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(guān)的按鍵12中的選擇信號輸入通 道鍵，可以循環(huán)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(guān)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(guān)的按鍵12中的選擇測試項 目鍵，可以循環(huán)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(guān)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(zhuǎn)換芯片K采用SAA7114 的標清視頻信號解碼芯片2、采用XC3S250的數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(jù)輸入通道的不同通過讀取采用AD9880的高清視 頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2的 狀態(tài)來檢測輸入信號的狀態(tài)。在檢測到信號的狀態(tài)后，對采用AD9880 的高清視頻信號AD轉(zhuǎn)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(zhuǎn) 換芯片1、釆用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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片3。采用XC3S250的數(shù) 據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換芯片1、采用SAA7114的標清視頻信號解碼芯片2傳遞 來的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳遞到 自身內(nèi)的緩沖區(qū)域。然后根據(jù)用戶選定的測試條目進行數(shù)據(jù)分析，并 且將分析后的結(jié)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(qū)動程序與 軟件將結(jié)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(zhuǎn)換芯片1采用 AD9380，標清視頻信號解碼芯片2采用ADV7180，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換 芯片3采用XC3S200。其它同實施例l。
實施例3
只有以下與實施例1不同，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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l。
實施例4
只有以下與實施例3不同，高清視頻信號AD轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(quán)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(shù)據(jù)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(nèi)的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片(1)，標清視頻信號解碼芯片(2)，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片(3)，信號處理與接口芯片(4)；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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片(3)，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)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)連接至電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。
2、 如權(quán)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(shù)據(jù)以及輸 入電源的連接器(9)連接至電腦。
3、 如權(quán)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。
4、 如權(quán)利要求l一3任一項所述的一種多格式視頻信號采集分析卡， 其特征在于所述的高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片(1)為AD9880、 AD9380、 AD9396、 AD9980、 AD9883或AD9983。
5、 如權(quán)利要求l一3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、 A固84、 ADV7188、 TW9901、 TW9918、 TW9919或TVP5146。
6、 如權(quán)利要求l一3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(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片(3)為XC3S250、 XC3S200、 XC3S400、 XC3S100E、 XC3S200E或XC3S400E。
7、 如權(quán)利要求l一3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。
8、 如權(quán)利要求l一3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。
專利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(shù)據(jù)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(nèi)的電路板上安裝有高清視頻信號AD轉(zhuǎn)換芯片(1)，標清視頻信號解碼芯片(2)，數(shù)據(jù)格式處理轉(zhuǎn)換芯片(3)，信號處理與接口芯片(4)。本實用新型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(yōu)點。
文檔編號G06F3/14GK201188664SQ20082007617
公開日2009年1月28日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)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(shù)有限公司