專利名稱：多功能視頻切換控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
視頻切換控制器是用于對(duì)監(jiān)控的多路視頻信號(hào)進(jìn)行切換控制的裝置。可用于保安監(jiān)視系統(tǒng)等場(chǎng)合。
視頻切換器是國(guó)內(nèi)正趨發(fā)展裝備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的裝置，目前以廈門應(yīng)用電視開(kāi)發(fā)公司等單位的產(chǎn)品為代表，(見(jiàn)

圖1、圖2)，這種視頻切換器大都以繼電器(見(jiàn)圖1、圖2A)以及部份進(jìn)口的固體電路(圖2B)組成，該類裝置用琴鍵開(kāi)關(guān)互鎖來(lái)作為切換開(kāi)關(guān)，或用鈕子開(kāi)關(guān)作為切換動(dòng)作開(kāi)關(guān)(圖2B)，由于切換時(shí)標(biāo)與被切換視頻的場(chǎng)頻不同步，會(huì)造成畫面的割裂與抖動(dòng)，另外這類切換裝置純?yōu)閱蜗蚯袚Q，這就影響了企事業(yè)單位用電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備為電視教學(xué)和電視、電話會(huì)議所用的要求；再則傳統(tǒng)的切換器，如廈門應(yīng)用電視開(kāi)發(fā)公司號(hào)碼發(fā)生器與切換器是分體的(見(jiàn)圖2A)、切換器與顯示器的分體按裝，造成了生產(chǎn)與使用的不方便；其次上述各類切換器都沒(méi)有調(diào)正圖像的測(cè)試信號(hào)和音頻監(jiān)測(cè)信號(hào)，滿足不了多種場(chǎng)合的使用需求。
本實(shí)用新型的目的就是要克服上述缺點(diǎn)，提供一種可作用于多種場(chǎng)合的且成本低的多功能視頻切換器。以滿足國(guó)內(nèi)需求并替代進(jìn)口產(chǎn)品。
按照本實(shí)用新型的多功能視頻切換控制器，它包括帶放大頭的雙向伴音切換電路(2)、伴音圖像化電路(6)、網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器(7)、音頻監(jiān)聽(tīng)放大器(8)，其特征在于它還包括帶均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)、切換地址發(fā)生器及顯示電路(3)、行、場(chǎng)同步脈沖分離電路(4)、手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)、音頻調(diào)音合成電路(9)等；均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)與視頻輸入／輸出(IN／OUT)接口連接；帶放大頭的雙向伴音切換電路(2)與音頻輸入／輸出(IN／OUT)接口連接；行、場(chǎng)同步脈沖分離電路(4)接收來(lái)自帶均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)的復(fù)合同步信號(hào)并將其分離成行、場(chǎng)同步脈沖，并送到手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)和伴音圖象化電路(6)。
本發(fā)明的多功能視頻切換控制器，其進(jìn)一步的特征在于采用CMOS固體電路作為切換開(kāi)關(guān)，雙向視頻切換電路(1)具有多路輸入一路輸出的切換電路，以及一路輸入多路輸出的切換電路，其進(jìn)一步特征還在于它具有可將音頻(伴音)信號(hào)以可視光標(biāo)形式在視頻畫面上進(jìn)行顯示的以視代聽(tīng)的音頻監(jiān)視電路，以及供調(diào)節(jié)監(jiān)視器聚焦幾何圖形的網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是現(xiàn)有視頻切換器的框圖。
圖2是現(xiàn)有視頻切換器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的原理框圖。
圖4是本實(shí)用新型中帶均衡放大器的雙向視頻切換電路的線路圖。
圖5是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的行、場(chǎng)同步分離電路。
圖6是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的切換地址發(fā)生器及顯示電路(3)、手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)中的微動(dòng)開(kāi)關(guān)的切換地址發(fā)生器。
圖7是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的切換地址發(fā)生器及顯示電路(3)中的顯示電路圖。
圖8是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器的框圖。
圖9是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的伴音信號(hào)圖象化電路的原理框圖及波形圖。
圖10是本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器的雙路音頻調(diào)音合成電路圖。
前面已對(duì)圖1、2的現(xiàn)有技術(shù)作了說(shuō)明，這里就不再重述了。
參見(jiàn)圖3，從原理結(jié)構(gòu)上，本實(shí)用新型的多功能視頻切換控制器，采用了帶均衡放大器的雙向視頻的切換電路1；并比傳統(tǒng)切換器增加了行、場(chǎng)同步脈沖分離電路4，伴音圖象化電路6，網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器7及音頻監(jiān)聽(tīng)放大器8；與傳統(tǒng)的切換器不同的是，它具有一個(gè)手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器5協(xié)調(diào)整機(jī)，以實(shí)現(xiàn)多功能作用。其工作原理概要如下由手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器5，根據(jù)操作人員按入的開(kāi)關(guān)地址與特征，使操作地址發(fā)生器置位，特征電平送至切換地址發(fā)生器以及各個(gè)功能電路，以控制該電路的工作狀態(tài)，實(shí)施切換或分配等功能。
圖4為帶均衡放大器的雙向視頻切換電路，它包括多路輸入一路輸出的切換電路，以及一路輸入多路輸出的切換電路。圖中2IC2、F2和2IC6組成了多路輸入一路輸出切換電路，2IC5、TZ、F1和2IC4組成了一路輸入多路輸出切換電路，其中2IC4、2IC2是CMOS4000系列的固體模擬開(kāi)關(guān)器電路，F(xiàn)1是復(fù)制(分配)用的多路射隨輸出放大器，F(xiàn)2是切換用的帶均衡放大器電路。動(dòng)作原理如下由圖3手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器5送過(guò)來(lái)的復(fù)制(分配)、切換控制電平?jīng)Q定該視頻雙向切換器的工作狀態(tài)(1)當(dāng)分配控制線為高電平時(shí)(切換控制線此時(shí)被鎖在低電平)2IC4的13、5、6、12及2IC5、的13、5為高電平，此時(shí)由單路I／O總線進(jìn)入的視頻信號(hào)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)2IC5的傳輸給亮度調(diào)整電路TZ并經(jīng)過(guò)F1的放大，再由導(dǎo)通的2IC4傳送到多路視頻I／O總線上輸出。由于輸出具有多路射隨器功能，在總線上的輸出信號(hào)，即使那一路由于其它原因發(fā)生短路也不影響總線上其它監(jiān)視器信號(hào)的正常接收。實(shí)施了一路視頻輸入，多路視頻輸出的分配功能。(2)當(dāng)切換控制線為高電平時(shí)(分配控制線此時(shí)被鎖在低電平)使模擬開(kāi)關(guān)2IC5的6、12腳也為高電平、2IC5的8、11、9、10呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，在Q0－Q3切換地址的控制下，多路視頻總線上的其中一路(由Q0－Q3狀態(tài)而定)被切換，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)F2的均衡放大，由已導(dǎo)通的2IC5輸出至單路I／O視頻線上輸出。實(shí)施了對(duì)多路視頻選一切換的功能。
音頻雙向切換工作形式與視頻雙向切換類同，這里不另行重述。
圖5為行、場(chǎng)同步脈沖分離電路。這是一個(gè)借助于微積分原理的脈沖分離電路，使之分別獲得64us及20ms間距的行、場(chǎng)同步脈沖，電路簡(jiǎn)結(jié)方便。必須說(shuō)明的是，為使經(jīng)分離得到的行、場(chǎng)同步脈沖很好地和門電路電平適配，這里使用了緩沖轉(zhuǎn)換門電路2IC11，滿足了下級(jí)使用行、場(chǎng)同步脈沖的接口電平需求。 圖6為微動(dòng)開(kāi)關(guān)切換地址發(fā)生器。功能作用相應(yīng)于圖3中的(3)、(5)的一部份。
圖中A1－A4是切換地址微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)生器用了CC4000系列或門電路及一個(gè)BCD－十進(jìn)制譯碼器，組成了有四個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的地址發(fā)生器。開(kāi)關(guān)A1至A4分別對(duì)應(yīng)Q0～Q3地址輸出，進(jìn)入1IC3的14、11、5、2腳。如果有兩個(gè)以上開(kāi)關(guān)同時(shí)按下，那么最后鎖定的狀態(tài)取決于最后放開(kāi)的那個(gè)開(kāi)關(guān)，圖中ID1－ID4的作用，是取微動(dòng)開(kāi)關(guān)脈沖作采樣場(chǎng)同步脈沖的啟動(dòng)信號(hào)，該機(jī)中的其它操作地址發(fā)生器電路實(shí)現(xiàn)的原理與切換地址發(fā)生器一樣，所不同的是不互鎖而已，也不另行敘述。
圖7為切換號(hào)碼顯示電路。1IC3是一個(gè)數(shù)據(jù)選擇多路調(diào)制器，1IC9是一個(gè)譯碼兼顯示驅(qū)動(dòng)器，以推動(dòng)共陰極7段數(shù)碼顯示管工作，LED1～LED4分別是工作地址顯示管，工作原理如下當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器1IC3的選擇控制腳1腳為低電平時(shí)，手動(dòng)切換地址AQ0～AQ3經(jīng)選擇器送至譯碼器顯示，當(dāng)1腳為高電平時(shí)，自動(dòng)切換地址BQ0～BQ3，經(jīng)選擇器送至譯碼器顯示。再要說(shuō)明的是①選擇器選擇控制線1腳的控制電平是手動(dòng)、自動(dòng)特征發(fā)生器給出的。②選擇器1IC3的輸出允許15腳電平受分配特征發(fā)生器控制。在分配狀態(tài)時(shí)15腳處于高電平，輸出呈高阻狀態(tài)顯示器全滅。③手動(dòng)、自動(dòng)特征發(fā)生器、及分配特征發(fā)生器原理在圖中有所介紹，這里省略不述。
圖8網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器。網(wǎng)格信號(hào)由二個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。一個(gè)是水平驅(qū)動(dòng)，由5IC11／2門電路組成，一個(gè)是垂直驅(qū)動(dòng)，由5IC31／2門電路組成。時(shí)鐘信號(hào)輸出到二組二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，兩個(gè)5IC31／2產(chǎn)生行和場(chǎng)同步脈沖以及他們的消隱期，經(jīng)相應(yīng)的微分復(fù)合生產(chǎn)行、場(chǎng)同步脈沖及垂直，水平信號(hào)，經(jīng)過(guò)與非門(1)與非門(2)組合相加，通過(guò)5T4產(chǎn)生合成的視頻信號(hào)輸出。順便一提的是網(wǎng)格信號(hào)的輸出受6IC5的6、12腳的電平狀態(tài)控制，當(dāng)6IC5的6、12腳為高電平時(shí)，允許網(wǎng)格信號(hào)輸出，反之關(guān)閉、禁止輸出。6IC5的6、12腳受控于在面板上給定的操作地址發(fā)生器。
圖9為伴音信號(hào)圖像化電路框圖及波形。如圖，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)行、場(chǎng)同步分離之后，行、場(chǎng)脈沖分別經(jīng)過(guò)單穩(wěn)態(tài)電路，其輸出經(jīng)過(guò)處理，就可得到一條光線帶的光帶脈沖。6IC2單穩(wěn)態(tài)電路決定了光帶的行起始位置長(zhǎng)短，6IC1單穩(wěn)態(tài)電路決定了光帶的上下位置及寬窄。在具體電路應(yīng)用中，用已被音頻電壓調(diào)制的三極管(6T1)EC兩腳的電壓來(lái)控制單穩(wěn)態(tài)的充放電周期，使得輸出脈沖的寬度與伴音電平呈正比。光帶脈沖信號(hào)與受2IC5模擬開(kāi)關(guān)送過(guò)來(lái)的射器輸出的視頻信號(hào)疊加，就使視頻信號(hào)中伴有聲音的圖象(光標(biāo))信息。另外，從伴音圖像化電路工作的時(shí)標(biāo)波形圖及光標(biāo)TV顯示位置圖，也不難看出設(shè)計(jì)基本原理。
圖10為雙路音頻調(diào)音合成電路。
調(diào)音電路由4IC3、4IC2及一些分立元件組成。4IC3為合成選擇開(kāi)關(guān)，4IC3工作過(guò)程類似圖六介紹的微動(dòng)切換地址發(fā)生器工作原理，不再?gòu)?fù)述；4IC2為音頻切換固體電路，工作原理如下4IC2的2組開(kāi)關(guān)受4IC3控制，當(dāng)按過(guò)CH1或CH2鍵后，4IC3的9腳或6腳為高電平，由13腳或2腳輸入的音頻信號(hào)經(jīng)導(dǎo)通的4IC2分別由4C10藕合至放大器輸出；當(dāng)按下標(biāo)有CH1／CH2標(biāo)志的復(fù)合鍵時(shí)4IC3的9腳、6腳均為高電平，由4IC3的13腳、2腳輸入的高頻信號(hào)均被送至4C10合成藕合到下級(jí)放大器放大輸出；必須說(shuō)明，無(wú)論工作在什么狀態(tài)CH1、CH2輸出信號(hào)的強(qiáng)度決定于可調(diào)的4W1、4W2，這也就滿足了對(duì)雙路音頻進(jìn)行調(diào)音的功能要求。
經(jīng)過(guò)以上主要電路的組合，本實(shí)用新型多功能視頻切換控制器，切換圖像優(yōu)于傳統(tǒng)切換器，非但沒(méi)有衰減，相反對(duì)視頻還略有增強(qiáng)功能，再則還具有一路分配至多路的分配及其它功能，是一個(gè)優(yōu)先于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品的多功能視頻切換控制器，滿足了各個(gè)領(lǐng)域?qū)σ曨l切換器的需要，而且切換控制器呈鍵盤便攜式，方便了用戶使用。
權(quán)利要求1.一種多功能視頻切換控制器，它包括帶放大頭的雙向伴音切換電路(2)、伴音圖像化電路(6)、網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器(7)、音頻監(jiān)聽(tīng)放大器(8)，其特征在于它還包括帶均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)、切換地址發(fā)生器及顯示電路(3)、行、場(chǎng)同步脈沖分離電路(4)、手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)、音頻調(diào)音合成電路(9)等；均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)與視頻輸入/輸出(IN/OUT)接口連接；帶放大頭的雙向伴音切換電路(2)與音頻輸入/輸出(IN/OUT)接口連接；行、場(chǎng)同步脈沖分離電路(4)接收來(lái)自帶均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)的復(fù)合同步信號(hào)并將其分離成行、場(chǎng)同步脈沖，并送到手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)和伴音圖象化電路(6)。
2.按照要利要求1所述的多功能視頻切換控制器，其特征在于采用CMOS固體電路作為切換開(kāi)關(guān)。
3.按照權(quán)利要求1所述的多功能視頻切換控制器，其特征在于雙向視頻切換電路(1)具有多路輸入一路輸出的切換電路，以及一路輸入多路輸出的切換電路。
4.按照權(quán)利要求1所述的視頻切換控制器，其特征在于它具有微動(dòng)開(kāi)關(guān)切換地址發(fā)生器。
5.按照權(quán)利要求1所述的視頻切換控制器，其特征在于它具有可將音頻(伴音)信號(hào)以可視光標(biāo)形式在視頻畫面上進(jìn)行顯示的以視代聽(tīng)的音頻監(jiān)視電路。
6.按照權(quán)利要求1所述的視頻切換控制器，其特征在于它具有供調(diào)節(jié)監(jiān)視器聚焦和幾何圖形的網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器。
專利摘要一種多功能視頻切換控制器，它具有網(wǎng)格信號(hào)發(fā)生器(7)、音頻監(jiān)聽(tīng)放大器(8)、切換地址發(fā)生器及顯示電路(3)、音頻調(diào)音合成電路(9)等；均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)與視頻輸入/輸出(IN/OUT)接口連接；帶放大頭的雙向伴音切換電路(2)與音頻輸入/輸出(IN/OUT)接口連接；行、場(chǎng)同步脈沖分離電路(4)接收來(lái)自帶均衡放大器的雙向視頻切換電路(1)的復(fù)合同步信號(hào)并將其分離成行、場(chǎng)同步脈沖，并送到手動(dòng)自動(dòng)控制電路及操作地址發(fā)生器(5)和伴音圖像化電路(6)。
文檔編號(hào)H04N5/262GK2161035SQ9224189
公開(kāi)日1994年4月6日 申請(qǐng)日期1992年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月27日
發(fā)明者茅金聲, 茅建生 申請(qǐng)人:茅金聲, 茅建生