K e y f e a t u r e s + b e n e f i t s
Four (4) HDMI outputs
Up to 36-bit/pixel (12-bit/component) Deep Color at 1080p; TMDS link up to 2.25 GB/s.
Analog video outputs
Test HDTVs analog component and composite video inputs.
Standard video timings and patterns
Supports standard video timings and test patterns, including 3D test images.
Switches between timings and test patterns in less than 100ms.
HDMI and analog audio outputs
Support HDMI compressed and uncompressed audio formats Various patterns with programmable amplitude, sampling rate and bit depths.
Digital audio inputs
Test an HDTV’s digital audio outputs—SPDIF and optical (future).
Serial command line interface
RS-232 interface for command line control or for automated test system.Rack mountable
Fits in a standard 19” relay rack. Occupies two rack units.
Color touch display
Monitor the status of the test on the color display.Configure the 804 through the touch https://www.doczj.com/doc/3518875354.html,B host interface
Attach a keypad for simplified testing
8 0 4 M u l t i M e d i a t e S t i N S t R u M e N t
introducing the 804 Multimedia test instrument for testing HdtVs on a production line. the rack mountable 804 is optimized for testing modern HdMi flat panel tVs. it features four (4) HdMi outputs—all active simultaneously—for testing HdtVs with multiple HdMi inputs. this eliminates the need for splitters often required for testing each HdMi input on an HdtV. the 804 can also output component analog and composite analog for testing an HdtVs analog video outputs. Switching between video timings is fast; less than 100ms. the 804 is equipped with all the standard video timings and test patterns including 3d patterns and tests for HdMi protocols such as HdCP , edid and CeC.
the 804 tests compressed and uncompressed HdMi audio formats using a variety of audio test signals. an HdtV’s analog audio inputs can also be tested using the 804’s programmable analog audio outputs. Modern HdtVs typically have digital audio outputs on S/PdiF and
optical interfaces; these outputs can be tested with the 804 as well (future).
804
804
Back
HDMI 1 - 4 Output
Power
S-Video Output Digital
Audio Input
Analog Component Output RS-232 Control
Analog Audio Output
VGA Analog Video Output Digtal Audio S/PDIF Input
Composite Video
Output
USB Host
SPECIFICATION
YPbPr Component Analog Video output Connector
Component analog (3) BNC Video
Bit depth 24 bit color Pixel rate 27MHz, 27.027MHz, 74.176MHz, 74.25MHz Colorimetry YPbPr Sync type Composite RGB Component Video output Connector VGA D-Sub Video
Bit depth 24 bit color Pixel Rate 80MHz Colorimetry RGB, YPbPr Sync Type Separate and Composite Analog Composite Video output Connector CVBS (1) BNC Y/C S-Video Video
Encoding NTSC, PAL Pixel Rate range 13.5 - 13.52 MHz Sync Type Composite Analog Audio Output Connector (2) RCA
Audio parameters Audio channels 2 (L R) Audio signal Sine wave
Frequency range 10Hz to 20kHz in 10Hz increments Applitude
-99dB to 0dB in 1dB increments
Digital Audio Input (future)Connector Optical, S/PDIF
Color Touch Display Screen Size 480(H) x 272(V)Color 24 bit RGB
Administration Interfaces RS-232 Automated command line control USB host - back Attachable keypad
USB peripheral - front Updating firmware / gateware and command line
SD Card - front Updating firmware / gateware
Dimensions / Weight Dimensions Height 3.25 inches; 8.3 cm Width 16.5 inches; 41.9 cm Depth 6.1 inches; 15.5 cm Weight 6.62 lbs; 3.0 kg
Power
Voltage range 100 - 240 -VAC Frequency 50 - 60 Hz Power 24 VA
Environmental Humidity 30% to 80% RH non-condensing Temperature
32 - 104 Deg F; 0 – 40 deg C
Formats (timing) Formats Over 110 standard timings for Consumer Electronics, Computer
Test Patterns Patterns Over 35 standard test patterns add custom bitmaps
Moving pattern ZonePlate, imported bitmap 3D
3D bitmap images Special test patterns Functions
AuxTest HDCP , EDID, CEC HDCPprod HDCP EDIDTest EDID CEC CEC Ping
HDMI (DVI)Connector (4) HDMI Type A Version HDMI 1.3b
Video
Pixel rate up to 165 mHz TMDS clock rate 225 mHz Encoding (HDMI) RGB / YCbCr Encoding (DVI)
RGB
Sampling mode (HDMI) 4:4:4 / 4:2:2 Sampling mode (DVI) 4:4:4
Color depth (HDMI) 24/30/36 bits per pixel Color depth (DVI) 24 bits per pixel Color space ITU BT.601 & BT.709
Audio
Sampling rates (kHz) 32.0, 44.1, 48, 88.2, 96, 176.4, 192.0 Number of channels 2 to 8
Audio content FL, FR, LFE, RL, RR, RC, FLC, FRC, RLC Bits per sample 16, 20, 24
Audio formats LPCM, Dolby Digital & Plus, DTS-ES Frequency range 10Hz to 20kHz in 10Hz increments (sine wave LPCM) Applitude
-99dB to 0dB in 1dB increments
Front
Power Switch
Color Touch Display
SD Card Slot
LEDs USB Device Interface
1. 典型图像处理 对可编程芯片，流水线中的任何处理顺序和参数都可以改变，而有些步骤可以跳过。在图像处理流水线中，绝大部分运算都需要大量的乘法和加法运算，而DSC21的DSP子系统非常适合高效的完成这种任务。 2. 视频输入模块
COMS芯片是OmniVision公司的ov7620 3. 视频输出模块 4. CCD硬件电路 系统的硬件部分主要由面阵CCD模块和数据存储模块两部分构成。 面CCD模块主要包括： 面阵CCD图像传感器、 驱动信号产生器、 图像信号预处理器 信号处理器。 图像通过光学系统成像在面阵CCD的光敏面上，驱动信号产生负责驱动面阵CCD图像传感器，并将图像电荷信号进行转移和输出，通过图信号预处理器对信号进行预处理，再输入到信号处理芯片，通过其内部的AD转换器和进一步处理获得数字亮度信号和数字色度信号。 面阵CCD: CCD为系统的核心元件，在驱动脉冲的作用下，实现光电荷的转换、存储、转移及输出等功能。 驱动信号产生器: 主要为CCD提供所需要的水平、垂直驱动等脉冲信号，同时还为信号处理电路提供钳位、复合同步、复合消隐、采样/保持等脉冲信号信号处理芯片: 主要完成CCD输出信号的AGC、视频信号的合成、A/D转换等功
能。CCD的输出信号输入至信号处理电路，经信号处理后转换为所需要的数字信号输出。 4.1. CCD器件---ICX409AK图像传感器 ICX409AK图像传感器是SONY公司生产的彩色1/3英寸行间转移型面CCD图像传感器，ICX409AK为16脚双列直插式封装，有效像素 752(H)x582(v)，像素单元尺寸为6.50ulnx6.25uln，适合于队L制式彩色视频摄像机。
视频信号的传输方式 监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，也是广大工程商挺挠头的一件事，随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧，信号传输部分的费用越来越受到大家的重视；目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，怎样能保证传输质量、降低费用，根据多年的工程经验，在这里我们作一些介绍供参考。 一、同轴电缆传输 （一）通过同轴电缆传输视频基带信号视频基带信号也就是通常讲的视频信号，它的带宽是0-6MHZ，一般来讲，信号频率越高，衰减越大，一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求，视频信号在5.8MHZ的衰减如下：SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5 96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,，SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米；如对图象质量要求很高，周围无干扰的情况下，75-3电缆只能传输100米，75-5传输160米，75-7传输230米；实际应用中，存在一些不确定的因素，如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等，一般来讲，75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输
300米、75-7可以传输500米；对于传输更远距离，可以采用视频放大器（视频恢复器）等设备，对信号进行放大和补偿，可以传输2-3公里；另外，通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输，即同轴视控传输技术，下面简单介绍一下该技术：在监控系统中，需要传输的信号主要有两种，一个是图像信号，另一个是控制信号。其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机（包括镜头）、云台等受控对像；并且，流向前端的控制信号，一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能，这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化，在系统扩展和改造时更具灵活性；同轴视控实现方法有两类：一是采用频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场做解调将两者区分开；由于采用频率分割技术，为了完全分割两个不同的频率，需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器，这样就影响了视频信号的传输效果；由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方，频率越高，衰减越大，这样传输距离受到限制；另外方法是采用双调制的方
硕士研究生学位论文 题目：视频信号处理系统中运动估计加速器模块基于 SystemVerilog语言的验证 姓名：方芳 学号： 10548399 院系：信息科学技术学院 专业：电子与通信工程 研究方向： SoC设计 导师姓名：王新安副教授 二00八年六月
版权声明 任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经本论文作者同意，不得将本论文转借他人，亦不得随意复制、抄录、拍照或以任何方式传播。否则，引起有碍作者著作权之问题，将可能承担法律责任。
摘要 本文对视频信号处理系统中运动估计加速器模块的功能实现算法进行了一定程度的分析与研究，通过分析当今业界主要应用的验证技术，结合公司的实际情况选用了先进的验证方法，在EDA工具的支持下对运动估计加速器模块进行了全面的功能性验证。文中还详细剖析了芯片验证环境，这是一个运用SystemVerilog语言的仿真环境，利用总线功能模型（BFM）实现总线操作，使得验证在事务级（transaction level）进行，大大提高了验证的效率及可复用性。 本文针对运动估计加速器模块设计了足够的验证case，覆盖了模块的各项功能，并运用SystemVerilog搭建了高效的验证平台，通过Perl脚本对整个验证架构中进行仿真管理与控制，实现了对C_model的实时调用、输入参数的随机生成以及输出数据的实时比对等自动化功能。此外还与其他验证工程师合作搭建了视频信号处理系统的联合仿真平台，该平台实现了视频信号处理中所有模块的系统级验证。此外，对视频信号处理系统还进行了FPGA 验证，作为对基于仿真的验证的有效补充。网表（netlist）设计完成以后还进行了post-layout simulation（后仿真），对芯片设计部门而言是流片前签发的最后一个环节。 本文还通过先进的EDA工具及芯片仿真环境的支持，对运动估计加速器模块代码覆盖率进行了统计分析。对运动估计加速器模块的验证通过了展讯公司模块验证的评审流程，被认为是充分的。实践表明，本文所采用的验证方法和结构是适合SC8800E芯片项目开发的，具有灵活性好、效率高、可复用性强等优点。 关键词：系统级芯片，SystemVerilog，SystemVerilog验证方法学
第29卷 第3期2008年3月 仪器仪表学报 Ch i nese Journa l o f Sc ientific Instru m ent V ol 29N o 3M ar .2008 收稿日期:2007 04 Recei ved Date :2007 04 基于FPGA 的视频信号发生器设计与应用研究 刘 杰1 ,牛燕雄 1,2 ,董 伟1,司宾强1,刘佳栋 1 (1 解放军军械工程学院光学与电子工程系 石家庄 050003;2 清华大学精密仪器测试技术与仪器国家重点实验室 北京 100084) 摘 要:本文介绍了一种基于FPGA 的新型视频信号发生器,它可以满足多种被测系统对输入视频信号制式的要求。该系统利用U SB 总线与上位机进行通信,同时解决了系统供电的问题。在FPGA 内部,通过软件编程的方法生成视频信号的图像和时 序控制信号,并送入视频D /A 模块。通过实验对该视频信号发生器在电视跟踪性能检测中的应用进行研究,获取并分析了被测电视跟踪系统的跟踪性能指标。在使用中发现该系统具有可靠性高、通用性好、集成度高和体积小等特点,具有广泛的应用前景。 关键词:视频信号发生器;FPGA;U SB ;模拟目标;跟踪性能测试 中图分类号:TP334.2 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:510.8040 D esign and application of video si gnal generator based on FPGA L i u Jie 1 ,N i u Yanx iong 1,2 ,Dong W e i 1 ,S iB i n q iang 1 ,L i u Jiadong 1 (1D ep t .O p tics and E lectron ic Eng i neering ,O rdnance Engineer i ng Colle g e ,Sh ijiazhuang 050003,China ;2T he State K ey Laboratory of Precision M easure m ent T echnology and Instru m ents,D epart m ent of P recision Ins t ru m ents , T si nghua Universit y,B eij i ng 100084,China) Abst ract :A ne w type of v i d eo si g nal generator based on FPGA is presen ted .It generates severa lk i n ds o f v i d eo sig nals to m eet the input requ ire m ents o fm ost v i d eo syste m s under tes.t This generator co mm unicatesw it h a PC through USB por,t and this m ethod could also so lve the prob l e m o f po w er supp l y .In the FPGA,the generator cou l d generate i m age and sequence contro l si g na l through so ft w are progra m,and send the signals to v ideo D /A m odu le .Then experi m ents w ere carried out to verify the app lication o f t h e generator i n TV track i n g capability tes.t The track i n g capab ility para m eters w ere obtained and ana l y zed .This generator has the m erits o f h i g h reliability ,good universa li ty ,high i n tegration leve,l s m a ll size and so on ,and has broad applicati o n pr ospects .K ey w ords :v i d eo signal generato r ;FPGA;USB ;si m u lated targe;t track i n g capability test 1 引 言 目前,对视频信号采集、记录和处理系统(视频采集卡、图像记录仪和电视跟踪系统等)的研究测试已经十分广泛。在对这些系统进行测试的过程中,需要测试者提供符合该系统输入制式要求的视频信号。针对多种被测系统及被测指标,测试者应该提供不同种类和制式的视频信号。 以往对这些系统进行测试时,人们经常利用探测器 对靶板进行成像,将产生的视频信号送入被测系统。该 测试方法给系统评估引入两方面的误差:一是靶板的制作误差,二是探测器本身的成像质量偏差。针对这些误差,国内外逐渐使用能够提供模拟图像的视频信号发生器来取代传统的测试装置 [1 3] 。 现场可编程门阵列(FP GA )具有高集成度、高可靠性 以及开发工具智能化等特点,目前逐步成为复杂数字电路设计的理想首选[4] 。考虑到视频信号时序要求严格以
常见视频信号传输特性 1. 分量视频(Component Signal) 摄像机的光学系统将景像的光束分解为三种基本的彩色：红色、绿色和蓝色。感光器材再把三种单色图像转换成分离的电信号。为了识别图像的左边沿和顶部，电信号中附加有同步信息。显示终端与摄像机的同步信息可以附加在绿色通道上，有时也附加在所有的三个通道，甚至另作为一个或两个独立的通道进行传输，下面是几种常见的同步信号附加模式和表示方法： - RGsB：同步信号附加在绿色通道，三根75Ω同轴电缆传输。 - RsGsBs：同步信号附加在红、绿、蓝三个通道，三根75Ω同轴电缆传输。 - RGBS：同步信号作为一个独立通道，四根75Ω同轴电缆传输。 - RGBHV：同步信号作为行、场二个独立通道，五根75Ω同轴电缆传输。 RGB分量视频可以产生从摄像机到显示终端的高质量图像，但传输这样的信号至少需要三个独立通道分别处理，使信号具有相同的增益、直流偏置、时间延迟和频率响应，分量视频的传输特性如下： - 传输介质：3-5根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗：75Ω- 常用接头：3-5×BNC接头 - 接线标准：红色=红基色(R)信号线，绿色=绿基色(G)信号线，蓝色=蓝基色(B)信号线，黑色=行同步(H)信号线，黄色=场同步(V)信号线，公共地＝屏蔽网线(见附图VP-03) 2. 复合视频(Composite-Video)
由于分量视频信号各个通道间的增益不等或直流偏置的误差，会使终端显示的彩色产生细微的变化。同时，可能由于多条传输电缆的长度误差或者采用了不同的传输路径，这将会使彩色信号产生定时偏离，导致图像边缘模糊不清，严重时甚至出现多个分离的图像。 插入NTSC或PAL编解码器使视频信号易于处理而且是沿单线传输，这就是复合视频。复合视频格式是折中解决长距离传输的方式，色度和亮度共享 4.2MHz(NTSC)或 5.0-5.5MHz(PAL)的频率带宽，互相之间有比较大的串扰，所以还是要考虑频率响应和定时问题，应当避免使用多级编解码器，复合视频的传输特性如下： - 传输介质：单根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗：75?- 常用接头：BNC接头、莲花(RCA)接头 - 接线标准：插针=同轴信号线，外壳公共地＝屏蔽网线(见附图VP-01) 3. 色差信号(Y,R-Y,B-Y) 对视频信号进行处理而传输图像时，RGB分量视频的方式并不是带宽利用率最高的方法，原因是三个分量信号均需要相同的带宽。 人类视觉对亮度细节变化的感受比彩色的变化更加灵敏，因此我们可以将整个带宽用于亮度信息，把剩余可用带宽用于色差信息，以提高信号的带宽利用率。 将视频信号分量处理为亮度和色差信号，可以减少应当传输的信息量。用一个全带宽亮度通道(Y)表示视频信号的亮度细节，两个色差通道(R-Y和B-Y)的带宽限制在亮度带宽的大约一半，仍可提供足够的彩色信息。采用这种方法，可以通过简单的线性矩阵实现RGB与Y,R-Y,B-Y的转换。色差通道的带宽限制在线性矩阵之后实现，将色差信号恢复为RGB分量视频显示时，亮度细节按全带宽得以恢复，而彩色细节会限制在可以接受的范围内。 色差信号也有多种不同的格式，有着不同的应用范围，在普遍使用的复合PAL、SECAM和NTSC制式中，编码系数是各不相同的，见下表：
JMC-U200高清视频采集盒 产品品牌：巨渺科技 型号：JMC-U200 产品特性: ●可采集1 路高清或标清视频信号，1 路模拟双声道音频信号。 ●输入视频信号可达1080p/60 Hz。 ●高清信号可采集SDI、DVI、VGA、HDMI、分量信号。 ●可采集SDI 内嵌音频。 ●可采集HDMI 中的LPCM 音频信号。 ●微软AV Stream 标准驱动，可支持大部分Windows 上的多媒体视频软件或流媒体软件。 高级特性: ●支持UVC、UAC 协议，在Window、Linux 和 Mac OS X 平台上都可以即插 即用。 ●高清USB3.0 输出，实际数据传输速度高达 390 MB/S。 ●高清输入可动态切换信号源类型：SDI、 DVI/HDMI，VGA，分量。
●可兼容复合视频（CVBS）输入信号。 ●自动输入视频格式侦测，自动视频有效区域侦 测，自动VGA 采集相位调节。逐行视频中运动画面 会有锯齿出现，会自动选择合适的方式（行滤波去 隔行或单场去隔行）去隔行，提升画面的锐利度和 清晰度。 ●针对VGA 视频，提供了自动相位校正功能，使 采集视频中的文字边缘更加锐利，易于辨识、 阅读。 ●手工设定有效画面区域功能，可用于画面的剪裁和对特殊输入信号时序的支持。 ●多阶画面缩放功能，具有三种针对画面宽高比的缩放模式。 ●支持垂直滤波和运动自适应去隔行功能。采用了新的视频处理流水线，能够处理RGB 和YUV 色彩空间的视频。 ●根据输入和输出格式，尽量减少RGB 和YUV 之间的转换，从最大程度地避免了YUV 色彩空间视频的色彩失真。 ●新的视频处理流水线目前能够处理YUV601、YUV709、Studio RGB、Computer RGB 这4 种不同的色彩空间。 ●硬件色彩转换，可输出RGB24，RGB32，YUY2，UYVY，I420 色彩格式。 ●支持色彩调节功能，可调节画面的对比度、亮度、色彩饱和度、色相、Gamma；并可单独调节R，G，B 三色的亮度、对比度。 ●高质量的图像缩放、剪裁、色彩空间转换、自动去除画面黑边、自动检测隔行视频源和去隔行。
超大全彩LED拼接解决方案 CK4L系列全彩LED多画面视频图像处理器是国家高新技术企业深圳市创凯电子有限公司推出的针对全彩LED的高性能图像处理和控制设备。该设备整合创凯公司多年在视频图像处理、高清晰信号处理和显示等方面的丰富经验,采用专利技术硬件设计,结合全彩LED屏显示的特殊要求设计，可以同时接受并处理多种不同视频图形信号,并在全彩LED上显示。 CK4L6000, 多画面全彩LED拼接图像处理器,单机最多同时可支持16张不同分辨率的发射卡,单机最高可以支持30720*1080 LED点阵。多台机器级联可以实现无限幅度的LED点阵实时动态显示。 CK4L6000，可以任意配置发射卡进行LED点阵堆砌，可以自由选择灰度级数。可以任意设置单个LED发射卡的输出内容点阵。 CK4L6000 具备的技术特点： 实时多通道并行图像处理,专利技术的全硬件架构,无运动拖尾和锯齿； 单机最高可以支持30720*1080LED等效点阵,多机并联可以驱动无限幅度LED点阵； APSP技术,自定义图像输出的大小以及输出位置。 具有值机功能，即可以通过监视器时时观看LED大屏幕的状态(选配)。 帧同步技术，各输出图像间无错位和延迟； 多窗口控制叠加显示技术,实现任意信号的窗口叠加、漫游、缩放以及无缝切换； 针对LED显示领域的多种特殊显示驱动模式； 所见即所得软件操控界面，无需复杂的窗口预设操作； 16种不同模式场景预设； 预留LED发送卡槽位，系统高度集成； 高可靠性和稳定性，7天/ 24小时应用。 CK4L 系列LED图像处理器，内部无操作系统支持，上电即可工作，稳定性高。 系统连接拓扑图（以支持4张发射卡为例） 特点介绍 一、超大场景显示
实验一视频信号产生、测试 一．实验目的 1、了解CCD摄像机视频信号的产生机理 2、全电视视频信号产生和波形测试 二．原理说明 CCD，即电荷耦合器件，是在大规模集成电路基础上研制的一种固体成像器件。CCD芯片借助必要的光学系统和合适的外围驱动与处理电路，通过输入面空域上逐点的光电信号转换、存储和传输，在其输出端产生一个时序视频信号码，并经末端监视器同步显示一幅图像。CCD是一种微型图像传感器。 （1）线阵CCD摄像机工作原理 线阵CCD摄像机主要由CCD图像传感器、定时逻辑电路、驱动电路、信号处理电路和电源等几部分组成。摄像机的定时逻辑电路：用于提供CCD正常工作时所需的一组时序脉冲，以保证把CCD象元中的信号电荷，按一定的规律转移到输出端,并在输出端口形成视频信号电压。驱动电路：是定时逻辑电路与CCD传感器之间的接口，它把各路时序脉冲转变成CCD正常工作要求的波形和幅度。视频信号处理电路：是对CCD输出的原始信号，进行必要的处理和适当的放大，以使输出信号具有一定的信躁比和幅度。CCD 图像传感器既具有光电转换功能，又具有信号电荷的存储，转移和读出功能，只需加上一组时序脉冲进行驱动控制，就能实现对被测目标的一维扫描和信号读出。当目标通过光学系统在CCD光敏区上成像时，入射光子被象元吸收，同时产生一定数量的光生电荷，在光积分期间，这些光电荷被存储在彼此隔离的相应象元的势阱中，每个象元势阱中所积累的光生电荷数，与照射在该象元面上的平均照度和光积分时间的乘积即曝光量成正比。在电荷转移期间，各个象元中的光生电荷，通常是按奇、偶数分配同时转移到设置在象元上下两侧的移位寄存器中，然后在传输脉冲的控制下，依次转移到输出端。电荷包通过输出二极管转换成信号电压，并把两列象元信号依次重新排列，最后输出一行完整的图像视频信号，完成一次扫描，这就是线阵CCD摄像系统的工作原理。线阵CCD作为一种高灵敏度光电传感器，在工业生产线上，用于产品外部尺寸，非接触检测、控制和分类，自动化及机器人视觉中的精确定位。 （2）面阵CCD摄像机工作原理 CCD黑白摄像机，它的光电信号读出，不再依靠扫描，而采取电荷转移的办法。其控制转移的驱动脉冲，同样由一标准信号发生器提供。该电路包括四个部分:CCD光电传感器、CCD传感器驱动器、图像处理板、电源。CCD传感器阵列是由光敏二极管组成的光电传感器阵列，当景物的光学图像经由摄像物镜投射到此阵列上时，由于各光敏二极管接受光的强弱不同，而感生不同量的光电荷，这些感生电荷，经一定时间（一场）的积累，在转移栅的控制下，水平的移送到与象元对应的设在光敏元旁的垂直移位寄存器中，而后又在行转移脉冲的控制下，将电荷移送到水平移位寄存器，并由水平移位时钟脉冲控制依次向输出端转移，最
常用视频信号接口与处理方法总结 学满2010-4-13 一、视频接口概述 视频接口，从颜色空间、数字/模拟、分离/复合（适用于模拟信号）、并行/串行（适用于数字信号）、单端/差分等类别可以分为如下几种，见下表：
二、模拟视频信号接口 1．接口设计 模拟信号由于其电压围很小，如果接口电路设计不当，很可能造成最终的信号质量下降。因此需要注意以下几个事项： 1）阻抗匹配：通常为75Ω，包括发送端，接收端以及传输路径上的阻抗。 2）隔直电容：为了防止不同设备间地电压差对信号造成的影响，此电容不宜过大或者过小。 3）滤波网络：尽可能地消除低频和高频纹波。 4）地平面：根据理论，地平面分隔可以防止数字信号对模拟地干扰，但从实际经验来看，分隔成小的地平面后，实际上会造成环流（AD9883资料中有叙述）。因此大部分情况下，还是用同一 个地。多层地平面，以及多打过孔，保持地电平的稳定是非常必要的。 5）PCB走线：等长是需要的，而且要确保三个器件经过不同的选择器/缓冲器之后的延时也相差不多，否则很难保证采样相位。 6）ESD保护：如果视频接口经常插拔，就需要加ESD保护二极管。 2．视频ADC 完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有： 1）A/D是否支持交流耦合方式输入
2）A/D部是否有信号增益调整功能 3）是否支持差分输入 4）A/D部是否有PLL等器件，采样相位是否可调整 5）A/D输出的信号格式（24bit RGB，YCbCr） 6）是否支持SOG或者SOY等同步信号输入 模拟信号在A/D转换时，通常需要进行一些调整，以达到最佳显示效果： 1）调整黑电平位置和最大辐值，通常可以配置A/D芯片有关offset和gain的寄存器，经过此番调整之后，实际上是校准了RGB三色，同时提高了灰度等级。 2）调整PLL锁相环，以达到合适的采样频率，并保证PLL在各种温度条件下均能稳定工作。 3）调整采样起始点和终止点，确保有效信号不丢失。 4）调整采样相位，使最终显示画质更清晰。 3．视频DAC 完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有： 1）D/A输出时，驱动方式是电压型的，还是电流型的？带负载与不带负载的电压是多少？是否合乎规要求。如果不合适，必要时加缓冲器或者放大器输出。 2）D/A的输入接口是多少位的？如果是8bit/10bit兼容，要注意最高2位和最低2位的接法。 3）输出同步信号是什么格式？是否需要输出CS或者SOG？ 4．解码器 这里说的解码器是指针对CVBS（PAL、NTSC）或者Y/C信号的亮度色度解调和分离用的解码器，解码器输出的通常为BT656或者BT601格式的数字信号，此信号仍为隔行信号。 解码器使用中，接口部分设计与ADC相类似，对输入信号格式，输出信号格式的寄存器配置有一些差异，如果输入格式设置不当，虽然能输出信号，但显示不正确。 5．编码器 视频编码器特指从BT656/BT601格式转到CVBS/YC信号的转换器，一方面完成数字到模拟信号的转换，另一方面是完成亮度信号与色度信号的调制、复合。 解码器使用中，接口部分设计与DAC相类似，主要的不同也在于I2C寄存器配置不同。 6．缓冲器/放大器/选择器/分配器 模拟视频信号在传输和处理的过程中，通常需要一些缓冲/放大/选择/分配等处理。 在这些电路设计时，着重需要考虑的问题：
D1：480i格式（525i）：720×480（水平480线，隔行扫描），和NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF （720×576） D2：480P格式（525p）：720×480（水平480线，逐行扫描），较 D1隔行扫描要清晰不少，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHz D3：1080i格式（1125i）：1920×1080（水平1080线，隔行扫描），高清放松采用最多的一种分辨率，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频 为33.75kHz D4：720p格式（750p）：1280×720（水平720线，逐行扫描），虽然分辨率较D3要低，但是因为逐行扫描，市面上更多人感觉相对于1080I（实际逐次540线）视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说，在最大分辨率达到1920×1080的情况下，D3要比D4感觉更加清晰，尤 其是文字表现力上，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz D5：1080p格式（1125p）：1920×1080（水平1080线，逐行扫描），目前民用高清视频的最高标准，分辨率为1920×1080P/60Hz,行频为67.5KHZ。 (1)存储容量计算 单个通道24小时存储1天的计算公式∑(GB)＝码流大小(Mbps)÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。 (2)标清D1(704*576)格式 按2Mbps码流计算，存放1天的数据总容量 2Mbps÷8 ×3600秒×24小时×(1天)÷1024＝21GB。
30天需要的容量∑(GB)＝21GB×30天＝525GB (3)高清720P(1280*720)格式 按4Mbps码流计算，存放1天的数据总量4Mbps÷8 × 3600秒× 24小时×(1天)÷1024＝42GB 30天需要的容量∑(GB)＝42GB×30天＝1050GB (4)高清1080P(1920*1080P)格式 按8Mbps码流计算，存放1天的数据总量8Mbps÷8 × 3600秒× 24小时×(1天)÷1024＝84.375GB 30天需要的容量∑(GB)＝84.375GB×30天＝2531GB≈2.47TB (5)图片存储容量计算 对500万一台摄像机而言：一张图片按照0.6M计算,平均一天大约通过5000辆车，每条车道保存30天，则按照计算公式：0.6M*5000*30/1024/1024= 0.09T 对200万一台摄像机而言：一张图片按照0.3M计算,平均一天大约通过5000辆车，则每条车道按照计算公式：0.3M*5000*30/1024/1024=0.05T
微机应用系统设计与综合实验 ——微机原理课程设计报告 课题名称：信号发生器功能程序设计 学院： 姓名： 指导老师： 日期：
目录 目录 (1) 第一章概要 (2) 1.1 设计目的 (2) 1.2 课程设计内容及要求 (2) 1.3 所需芯片及硬件简介 (2) 1.3.1 8255A 特性简介 (2) 1.3.2 D /A0832功能简介 (3) 1.3.3 A /D0809功能简介 (3) 1.3.4唐都小键盘简介 (4) 第二章总体设计方案 (5) 2.1 设计思想论述 (5) 2.2 程序流程图 (6) 2.3 电路原理图 (7) 第三章典型模块分析 (8) 3.1 波形产生模块 (8) 3.1.1 方波 (9) 3.1.2 三角波 (9) 3.1.3 锯齿波 (10) 3.1.4 正弦波 (12) 3.2 小键盘模块 (13) 3.3 调幅调频模块 (14) 第四章系统调试过程及结果 (16) 第五章收获与体会 (17) 参考文献 (18) 附录1 汇编语言源程序代码 (19) 附录2 C语言源程序代码 (33)
第一章概要 1.1 设计目的 信号发生器的功能设计结合了软硬件的知识，这样的一个课程设计促使我们主动去找寻资料，自主学习更多的知识。尤其重要的是设计本身是一种实践，将课本知识应用到设计中，验证并且进一步熟悉它从而获得新的领悟，这是只啃书本所不能达成的好处。信号发生器的设计尤其加深我们对信号发生的理解，对以8086cpu为中心的各芯片功能的了解以及对微机原理和汇编语言编程有了更深的体会。 1.2 课程设计内容及要求 （1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）、硬件电路基于80x86微机的接口电路； （3）、程序功能要求：小键盘给定、数码管或屏幕显示，并产生对应信号波形（D/A）输出（信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波）、输出信号波形幅度、频率可调。（按键数量尽量少）。 1.3 所需芯片及硬件简介 1.3.1 8255A 特性简介 （1）具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连 （2）8255A在使用前要写入一个方式控制字，选择A、B、C三个端口各自的工作方式，共有三种。方式0 ：基本的输入输出方式，即无须联络就可以直接进行的I/O 方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出；方式1 ：选通I/O,此时接口和外围设备需联络信号进行协调，只有A口和B口可以工作在方式1，此时C口的某些线被规定为A口或B口与外围设备的联络信号，余下的线只有基本的I/O功能，即只工作在方式0；方式2：双向I/O方式，只有A口可以工作在这种方式，该I/O线即可输入又可输出，此时C口有5条线被规定为A口和外围设备的双向联络线，C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线，也可以和B口一起方式0的I/O线。 本次设计只用到了三个端口的方式0。
一、视频信号的结构与使用 ?图象采集卡是对模拟视频信号采样并作A/D转换而成为数字信号的，为了获得正确的数字信号，对模拟视频信号有一个大概的了解是十分重要的，尤其在一些特殊的应用领域，例如： ?实时处理 ?多路视频输入 ?非标准视频采集 ?立体视觉 ?序列图象分析 ?运动图象 ?等都对摄象机的同步连接；多路切换；图象处理与视频信号的同步配合；图象窗口的选择；亮度与对比度的调节有着特殊的要求，为了满足这些要求，把视频信号的结构了解清楚后，会对用户很快构成并调试好自己的图象处理系统；设计好自己的软件；充分提高CPU处理图象的效率等带来很大的好处
1-1、视频信号的概述 ?视频信号最初是用于广播电视的，也就是说是要经过传输，尤其是无线传输而送到观众接收机上，由于图象的信息量是如此巨大，如果不对视频信号作一定的处理，就会占据无线通讯很宽的宝贵频带，为此对全电视信号在清晰度、闪烁性、叠加彩色后的与黑白图象的兼容性、所占用的带宽等方方面面作了精心的权衡与安排，研究设计出目前的黑白/彩色全电视信号标准。例如隔行扫描就是考虑到带宽、抗闪烁、清晰度等方面而巧妙设计的；PAL或NTSC的彩色图象制式就是考虑到人眼对颜色的着色特性，与原黑白视频的兼容性，在不影响黑白灰度信息的前提下，而将彩色信息调制后插入黑白全电视信号频谱的缝隙之中的。而所谓的不影响仅仅是理论上的，由于技术上的局限性，在接收端将黑白信息与彩色信息分离时，在大多数情况下会大大影响黑白信息的分辨率。视频信号的这些特性在广播电视中带来了巨大的好处，但在图象处理的使用场合又会带来很大的不便与缺陷。
1-2、黑白全电视信号及采集 ?摄象机获取图象形成视频信号是用扫描的方式逐行顺序进行的，从景物的左上角开始扫描第一行，然后向下移动扫描第二行，直至这场扫描完312行（PAL制），到第313行的一半时，这一场结束，形成了一幅奇场图象；从图象的最上部中间开始第313行的后半部扫描，见图一，开始第二场即偶场的扫描，第二场的每一行夹在第一场的相邻行中间，直至625行结束，第二场图象结束，形成了一幅偶场图象，同时相邻行由奇场和偶场图象交叉形成了一帧图象。帧图象、奇偶场图象之间的关系见图二。从图一和图二可以看出，在水平方向一行中的像素从左到右是以纳秒级的速度顺序出现的，而一帧图象的上下二个相邻象素的相隔时间为一场的场周期，可达几十毫秒。这种隔行方式，在同样的分辨率、没有因人眼惰性有限而带来太大的闪烁性的情况下，视频信号的频带带宽几乎减低了一倍，节省了宝贵的通信资源。
信号接口1.S端子 标准S端子 标准S端子连接线
音频复合视频S端子色差常规连接示意图 S端子（S-Video）是应用最普遍的视频接口之一，是一种视频信号专用输出接口。常见的S端子是一个5芯接口，其中两路传输视频亮度信号，两路传输色度信号，一路为公共屏蔽地线，由于省去了图像信号Y与色度信号C的综合、编码、合成以及电视机机内的输入切换、矩阵解码等步骤，可有效防止亮度、色度信号复合输出的相互串扰，提高图像的清晰度。 一般DVD或VCD、TV、PC都具备S端子输出功能，投影机可通过专用的S端子线与这些设备的相应端子连接进行视频输入。 显卡上配置的9针增强S端子，可转接色差
S端子转接线 欧洲插转色差、S端子和A V
与电脑S端子连接需使用专用线，如VIVO线 2.VGA接口 DVI接口正在取代VGA，图为DVI转VGA的转接头 VGA是Video Graphics Adapter的缩写，信号类型为模拟类型，视频输出端的接口为15针母插座，视频输入连线端的接口为15针公插头。VGA端子含红（R）、黄（G）、篮（B）三基色信号和行（HS）、场（VS）扫描信号。VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口外形象“D”，其具备防呆性以防插反，上面共有15个针孔，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上输出信号的主流接口，其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连，VGA 接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号，其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。
VGA转DVI线，可用在没有VGA接口的设备上 目前VGA接口不仅被广泛应用在了电脑上，投影机、影碟机、TV等视频设备也有很多都标配此接口。很多投影机上还有BGA输出接口，用于视频的转接输出。 3.分量视频接口 3RCA连接线
K e y f e a t u r e s + b e n e f i t s Four (4) HDMI outputs Up to 36-bit/pixel (12-bit/component) Deep Color at 1080p; TMDS link up to 2.25 GB/s. Analog video outputs Test HDTVs analog component and composite video inputs. Standard video timings and patterns Supports standard video timings and test patterns, including 3D test images. Switches between timings and test patterns in less than 100ms. HDMI and analog audio outputs Support HDMI compressed and uncompressed audio formats Various patterns with programmable amplitude, sampling rate and bit depths. Digital audio inputs Test an HDTV’s digital audio outputs—SPDIF and optical (future). Serial command line interface RS-232 interface for command line control or for automated test system.Rack mountable Fits in a standard 19” relay rack. Occupies two rack units. Color touch display Monitor the status of the test on the color display.Configure the 804 through the touch https://www.doczj.com/doc/3518875354.html,B host interface Attach a keypad for simplified testing 8 0 4 M u l t i M e d i a t e S t i N S t R u M e N t introducing the 804 Multimedia test instrument for testing HdtVs on a production line. the rack mountable 804 is optimized for testing modern HdMi flat panel tVs. it features four (4) HdMi outputs—all active simultaneously—for testing HdtVs with multiple HdMi inputs. this eliminates the need for splitters often required for testing each HdMi input on an HdtV. the 804 can also output component analog and composite analog for testing an HdtVs analog video outputs. Switching between video timings is fast; less than 100ms. the 804 is equipped with all the standard video timings and test patterns including 3d patterns and tests for HdMi protocols such as HdCP , edid and CeC. the 804 tests compressed and uncompressed HdMi audio formats using a variety of audio test signals. an HdtV’s analog audio inputs can also be tested using the 804’s programmable analog audio outputs. Modern HdtVs typically have digital audio outputs on S/PdiF and optical interfaces; these outputs can be tested with the 804 as well (future). 804
VG859C 高清視頻信號發生器的詳細介紹高清視頻信號發生器的詳細介紹 VG859C 高清視頻信號發生器，最大分辨率4096*4096且可輸出HDMI 及YPrPb 色差信號，面板按鈕支持各項操作功能可用于CRT 、LCD 、PDP 、HDTV 及投影機等相關產品之測試及研發。 VG859C 高清視頻信號發生器特點： 1、內建多種輸出：HDMI 1.3a，VGA-BNC Analog、VGA-D_Sub、HDTV 、Composite Video 、Y / C video、DVI-I 、D-Terminal 。 2、同質的信號可同時輸出，且不會衰減。 3、HDCP 測試支援1.0和1.1版可測DVI/HDMI.AVMUTE 。 4、HDMI 1.3版全功能支援12bits ，xvYCC ，Lip-sync ，CEC 。 5、支持NTSC ，PAL ，SECAM 電視信號輸出，并且可支持全功能的V-Chip 及Closed Caption，Teletext 等全功能測試。 6、內建HDTV 標準Timing 及EIA/CEA861D標準HDMI Timing且(R,G,B / YPrPb / (Ycrcb 444,422；16,20,24bits 可切換 7、最大頻寬范圍：5-250Mhz ，UXGA 的解析度，1dot 精度。 8、DVI 使用Sil 170晶片，支持HDCP Production Key，頻寬達165Mhz 。
9、HDMI 使用SiI 9134晶片，支持HDMI 1.3a規格，頻寬達165Mhz ，TMDS Clock可達225Mhz ，支持EIIA/CEA-861D。 10、標準配備128MB PC Card，具有(16,770,000色全彩自然圖形儲存及輸出之功能，可動態滾動，可測試Video Response。 11、Windows 版軟件為標準配備，可自行編輯所要PATTERN ，且可讀/寫標準EDID 的DDC 資料。
电视视频信号波形、标准及说明. 分类：视频开发其他基础知识2011-01-22 11:57 1156人阅读评论(2) 收藏举报 ——本文主要以ET521-F1产生信号和用ET 521A测量波形 一．彩色全电视信号(复合视频信号CVBS)简述 1．视频信号 视频信号包括图像信号（正程）和消隐信号（逆程）。我国的彩色电视视频信号采用PAL制式。视频信号是以扫描方式传送的，信号扫描每秒25帧（完整的一幅图像），每帧625行，分为奇数行和偶数行两场的隔行扫描——即每秒50场，每场312.5行。图像信号在扫描的正程，扫描方向是由左至右、由上至下。奇数行的场的首行在屏幕的左上端起始，末行在屏幕下方中间结束；偶数行的场的首行在屏幕上方中间开始，末行在屏幕的右下端结束；两场的扫描行穿插组成完整的一帧图像。就是说相邻两场信号的起始、结束的相位是不一样的。场扫描频率为50Hz，周期为1/50 s=20ms；行扫描频率为25×625（50×312.5）=15625Hz，周期为1/15625 s=64μs。视频信号的标称视频带宽度为6MHz（亮度细节的最高频率为6MHz）。 扫描的返回——逆程与正程的扫描方向相反，形成行消隐和场消隐信号。 2．图像信号 图像信号包括亮度信号Y和色度信号C。色度信号C解码为V和U信号。单独以Y信号得到的是黑白图像；Y和U、V信号经矩阵变换还原为红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色信号，再混色显示为彩色图像。 色差信号（R-Y、B-Y）即基色与亮度信号差值的信号。V信号即经过压缩的红色差信号，V=0.877(R-Y)；U信号即经过压缩的蓝色差信号，U=0.493(B-Y)。有时也用R-Y、B-Y来分别表示V、U信号。由于有Y=0.3R+ 0.59G+0.11B(0.299R+ 0.587G+0.114B)的关系,传送Y、R-Y、B-Y信号时，G信号就含在Y信号中间了。 亮度信号在电视的高频信号中是调幅的，视频信号中不同的平均直流电平表示不同的亮度级别。通常用八级阶梯亮度视频信号反映黑白图像的八级亮度层次，见图1。 色度信号是以4.43(4.43361875)MHz的彩色副载波调制的。V、U信号以90°的相位差正交平衡调制在副载波上，V、U的调制信号FV、FU混合成色度信号C，其中的FV是逐行倒相的。彩色信号是既调幅又调相的。调幅中，信号的平均直流电平反映亮度，交流幅度反映色饱和度（色饱和度为0时，副载波幅度为0；色饱和度增大，副载波幅度增大）。调相中，副载波的相位反映彩色的色调（不同的颜色）。色度信号的波形见图2。 我们用普通示波器可以观测视频信号的频率、幅度、波形，但是相位却不易观测到。为了方便观测彩色信号的波形，我们通常采用八彩条的视频信号，波形见图3。