视频全电视信号

视频全电视信号（精选4篇）

视频全电视信号 篇1

摘要：电视监控系统的迅速发展和普及, 应用大屏幕显示器、彩色等离子体显示器是理想的大屏幕显示器;但是美中不足的是现有的彩色等离子体显示器普遍没有适合电视监控系统中多路视频全电视信号同时输入、画面分割显示的接口电路, 针对这种需求, 提出了一种经济实用的接口电路设计方案。

关键词：多路视频全电视信号,画面分割显示,SAA7113数字视频解码器,AM-209M多画面实时处理,SAA7121视频编码

随着电视监控系统的迅速发展和普及应用, 很多应用场合对监控系统的显示器尺寸要求越来越大, 作为大屏幕显示器件的彩色等离子体显示器 (PDP) 将会被广泛地应用在电视监控系统中。视频全电视信号是指将图像信号、复合同步脉冲、复合消隐脉冲、色同步等信息按一定规律编码、转换, 变换成的一路综合信号, 而多路视频全电视信号是电视监控系统最常遇到的信号传输显示方式;目前彩色PDP没有专门的多路视频全电视信号接口电路, 为了更好的适应电视监控系统中多路视频全电视信号输入方式对显示器输入接口电路的需要, 提出了一种多路视频全电视信号接口电路设计方案。本接口电路可同时接收、输入多达16路的视频全电视信号, 或者输入1~16路之间的任意几路信号, 也可以只输入1路视频信号作为普通的视频接口使用。当多路视频信号输入时, 电路对这几路信号进行处理, 变换成一路视频全电视信号输出给下一级的处理电路, 多路画面在屏幕上以画面分割的方式同时显示;最多可以同时分割显示16路画面, 屏幕显示也可以随意以1、4、9、16画面显示的方式在1~16画面之间切换。

本接口电路主要由16路视频解码、多画面处理、视频编码等部分组成。图1所示是接口电路的组成框图。图1中, 视频输入1~16是视频全电视信号 (CVBS) , 这些信号通过视频解码器SAA7113 (A/D) 可转换成标准的CCIR656 YUV 4:2:2格式数据。多画面处理器AM-209M主要用来对视频解码器SAA7113的输出信号进行混合处理, 并将处理后的信号送入视频编码器SAA7121 (D/A) , 将其编码成一路全电视信号输出到彩色PDP现有的视频输入电路, 完成多画面在PDP屏幕上的画面分割显示。

SAA7113数字视频解码器用来把复合视频输入信号CVBS或亮、色分离视频信号S-VIDEO解码成标准ITU 656 YUV4:2:2格式的8位数据, SAA7113支持NTSC、PAL制式, 可自动监测50Hz、60Hz场频信号, 并可在PAL制式和NTSC制式下自动转换。芯片内部有亮度、色调、色饱和度控制电路, 并提供有I2C总线接口, 本系统通过I2C总线配置SAA7113。系统由16片SAA7113组成16路视频输入通道。解码数据输出端VPO[7:0]接在视频画面分割芯片AM-209M的Camera_n_vdin[7:0]数据线上, n∈ (1, 2..., 8) , 同时将通道1~8解调数据输出接在主片 (master) 上, 通道9~16解码数据输出接在从片 (slave) 上。

AM-209M是一种带有记录、运动检测和回放等功能的多画面实时处理芯片。支持CCIR 656YUV 4:2:2编解码数据格式和多画面、画中画、画外画处理模式;单芯片可进行9通道画面实时显示 (30帧/秒) , 两芯片可连接16通道画面并实现实时显示 (30帧/秒) ;通道信息的存取和控制通过8位并行数据接口来实现。

AM-209M芯片有2个16Mbitt SDRAM芯片接口, 一个用做显示数据缓存, 一个用做记录缓存。同时芯片内部还有SDRAM读写操作控制逻辑, 因而无需外部控制。有两个编码芯片接口, 每个芯片接口都包含8个数据线和1位clock信号线, 输出则是多个视频输入混合处理后的CCIR 656格式数据。其内部结构框图如图2所示。

当用AM-209M实现16画面分割显示时, 可用两芯片组成16个输入通道以构成主从式结构, 主片的slave管脚接地, 从片的slave管脚接VCC, 主片的记录通道信号线rec_vdout[7:0]连接到从片监视信号线mon_vdout[7:0], 主片的监视输出通道mon_vdout[7:0]作为视频画面分割器的监视输出, 从片的记录输出通道rec_vdout[7:0]作为分割器的记录输出。主从芯片信号线的连接方法见图3所示。两片AM-209M最多可组成16个画面, 速度为30帧/秒, 能满足实时播放要求。

SAA7121是视频编码芯片, 主要功能是把标准YCb Cr (CCIR 656) 或者MPEG格式数据编码成复合视频输入信号 (CVBS) 或亮色分离视频信号Y/C。SAA7121支持NTSC和PAL, 并具有Y、C和CVBS三个信号的数模转换器。基本编码函数由副载波生成、彩色调制和同步信号内插组成。SAA7121可按主动方式或从动方式工作。

本接口电路是在彩色PDP接口电路基础上增加一个多路视频全电视信号输入接口, 在不影响彩色PDP原有性能前提下, 方便实现了电视监控系统中多路视频全电视信号同时输入到一台显示器显示的需求。电路简单、成本低、性能可靠, 极大地促进了彩色PDP显示器在电视监控系统中的广泛应用。

参考文献

[1]杨磊等.闭路电视监控系统[M].第二版.北京:机械工业出版社, 2004, 2.

[2]丁玉美等.数字信号处理[M].第二版.西安:西安电子科技大学出版社, 2001, 1.

[3]余兆明等.数字电视传输与组网[M].第一版.北京:人民邮电出版社, 2003, 9.

[4]安全与自动化[J].

视频全电视信号 篇2

LED视频显示屏由于亮度高、视角广、寿命长、性价比高,而且具有可与计算机同步显示各种文字、图形、图像,可实时播放电视、录像、影碟等视频信号,可即时输入、编辑各种多媒体数据等优点,使其在街头、广场、商业中心、运动场所、娱乐场所、控制中心许多公共场合得到了广泛的应用。但是由于技术的问题,特大视频显示屏还面临着严峻的挑战,主要表现在灰度级低,亮度损失严重,刷新速度低。另外,本文的视频信号源来自DVI(Digital Video Interface)接口,DVI接口输出的为数字视频信号,信息量大,一般是先经过外部RAM(Random Array Memory)缓存,然后由处理器对视频信号进行处理。可用于数字图像存储的外部存储器有很多种,如,和,它们的容量和速度各不相同。DRAM和SDRAM属于动态存储器,容量大,使用中需要刷新,当处理器没有外部动态RAM接口时,就需要设计刷新电路,这给系统应用带来不便;SRAM不用刷新,不需要专用接口,实时性好,并且可以进行跳地址寻址,所以本文利用SRAM作为外部缓存存储器。采用分场分区存储技术,使刷新频率大为提高,图像显示效果清晰稳定,实现了分辨率800×256,刷新频率90 Hz,红绿蓝三色256×256×256灰度级的视频显示系统。同时,采用该技术,亮度和灰度级方便可调,亮度损失小。

2 系统组成

LED视频显示系统总体框图如图1所示:该系统由发送和接收两部分组成,发送部分的功能主要是对DVI接口传输的视频信号进行编解码形成24 b真彩色视频数据和点时钟(CLK),行同步信号(HS),场同步信号(VS),数据有效信号(DE)等控制信号,通过LVDS(Low Voltage Differential Signaling)电平传输到接收卡上,经过接收卡的数据处理传送给具有特定驱动结构(1/8扫描方式,74HC595驱动芯片)的LED大屏。本文的重点是介绍接收卡的数据处理模块。

3 数据处理

数据处理流程如图2所示:接收卡接收发送卡传输过来的视频信号(控制信号和数据信号),将视频信号中的数据经过位面分离,分场存入外部缓存,然后分区读出,传送给显示驱动屏。其中位面分离模块将不同数据的同权位重新组合成新的数据存储在存储器中。外部缓存采用两个SRAM乒乓缓存的技术,实现数据的流水线处理。下面分别介绍位面分离模块和分场分区存储的原理和实现。

3.1 位面分离模块

视频显示屏采用的灰度级控制方式为分场叠加与占空比相结合的方式[1,2],如表1所示:其中分场叠加是指用不同场次的恒频扫描来实现不同灰度级,如表1的D7～D4;占空比控制是指控制点亮时间与关断时间的占空比来实现灰度的调节,如表1的D3～D0。而这两种方式的前提都是要实现视频数据的位面分离。位面分离用FPGA来实现,一共包括两大模块,数据移位寄存器和数据选择器。用VHDL实现的原理框图如图3所示,其中r0-7,g0-7,b0-7分别是真彩色图像数据的红绿蓝三色,分别占用一个字节。把这24位数据线分别通过一个8位宽数据移位寄存器寄存,然后通过一个颜色位选择器输出到外部缓存器中。通过控制缓存器的地址实现位面分离,外部缓存的数据宽度为24位,使RGB三种颜色并行进行位面分离。其中移位寄存器使用了流水线的技术,在锁存输出前8个数据的同权位的同时,移进第9个数据的同权位,这样提高了数据处理的效率。

3.2 分场分区存储

数据经过位面分离以后,不同数据的同权位[3]组成了新的数据,通过控制存储器的地址使一帧所有数据的同权位写在存储器的同一段中,因此对写地址发生器要求比较高。该系统要求级灰度,那么将存储器分成8个段,每个段存储代表同一个权值的位(场)。其中,8个段用3(23)根地址线来代替,分辨率为800*256的大屏有256行,800列,那么行地址用8(28)根地址线表示,这8根地址线前5位为区地址(32区),后3位为一个区的行地址(1/8扫描)。列地址用7(27)根地址线来表示,因为存储器为24位宽,一个存储单元代表LED显示屏8个RGB点的同权位,其优先级从高到底的顺序为:场地址>列地址>行地址。分别用计数器来实现,这三个计数器级联就构成了存储器的写地址,其连接方式为:场地址(A17～A15),区地址(A14～A10),区内行地址(A9～A7),列地址(A6～A0)。由此可见,通过改变存储器地址线的优先级可实现分场(8场)存储。

数据分8场写入存储器,读出时要求分19场读出,并且要控制每一场的显示时间。所以在产生读地址的场地址计数器的时候,先设计一个19进制的计数器counter19(0～18)。表2为counter19和场地址计数器的关系:每一场的显示时间是用比较器来实现的,可以通过改变比较器中的值灵活地校正灰度和亮度。

LED显示屏要求32区同时点亮,采用数据的并行处理,降低硬件消耗和系统工作频率。提高刷新频率。由于存储器每次只能读出一个数据,所以必须采用分区锁存,然后把32区数据并行输出。

行地址和列地址同写地址发生器原理相同,这里主要介绍一下它们的优先级。数据已经是位面分离的,所以要想实现32区数据同时显示,那么区地址的优先级应为最高,其次是列地址,然后是行地址,最后是场地址。与存储器连接方式同写地址一样。

4 仿真波形

位面分离模块的仿真波形如图4所示:其中RGB-din[23..16]为输入数据的高八位,rgb regroup output[23..16]为输出数据的高八位。flag为输入数据有效信号标志,flag delay85为输出有效信号的标志。

波形分析如下:

输入数据前8个数据的前面7个都为00h,第8个为02h,这8个数据进行位面分离后输出见表3,由表3可以看出位面分离实现了前8个数据转置后从右往左读出。

图5为写地址的仿真波形,可以看出,场地址优先级最高,当场地址为7h时,列地址加1,当列地址为63h时,行地址加1,当行地址为7h时,区地址加1。同理可以看出图6读地址的进位顺序为:区地址为1Fh时,列地址加1,列地址为63h时,行地址加1,行地址为7h时,场地址按19场原理进行计数。图6中行地址为7h时,场地址并没有加1。图7为场地址计数器控制的占空比信号。该信号接显示屏驱动板行扫描信号的使能端,通过控制扫描信号控制显示时间,从而实现灰度级。

5 结语

针对LED视频显示屏的系统遇到的刷新速度和灰度控制问题,本文提出了一种分场分区存储技术,详细地介绍了其原理和实现。通过波形仿真和工程应用,该方法很好地解决了LED显示控制系统中图像闪烁,亮度损失大的问题,并且其灰度和亮度控制可以灵活校正。

参考文献

[1]蔡林飞,高杨,刘佳,等.LED全彩大屏幕同步显示系统设计[J].电视技术,2007,31(3):31-33.

[2]蔡林飞.LED全彩大屏同步显示控制系统设计[D].绵阳:西南科技大学,2007.

视频全电视信号 篇3

步入浪潮的展台, 我们便可以体验到全媒体电视平台的全新视听享受和方便快捷的综合服务, 简单清新的操作界面、便捷的操作方式、丰富的节目内容, 更在有线数字电视的基础上, 首次实现了与中国网络电视台 (CNTV) 内容的整合, 让参观者耳目一新。

基于云计算的全媒体电视平台

浪潮此次展出的“视频”云计算解决方案提供了包括高端服务器、海量存储在内的云基础架构、视频云应用软件、及视频终端高清双向机顶盒在内的完整解决方案。通过“云”与“端”的结合, 构造了完整的三网融合应用。浪潮集团数字媒体事业部总经理崔卫在采访中介绍说:“这一视频云计算解决方案具备的多种创新功能, 即使在国际上也处于技术领先地位。首先, 它利用云计算构建了视频云, 将互动电视、时移电视、互联网电视等音视频节目, 电视读报等几十种应用, 以及人民网、新华网、央视网等主流网站的内容都整合到了视频云上, 保证了内容的丰富和及时更新;其次, 在浪潮视频云的支撑下, 机顶盒作为一个云端设备, 通过接入云服务的方式, 丰富了内容与业务应用, 同时降低了机顶盒本身的配置和成本。通过云计算技术, 机顶盒具备了无限扩展的性能和海量的存储能力, 成为强大的数字家庭的信息服务平台。”

早在2010年, 浪潮就已推出自己的云计算战略, 强调将着力发展行业云, 浪潮“视频”云计算解决方案是浪潮云计算战略在广电行业的重要应用。浪潮能够基于自主品牌产品在国内率先提出完整的视频解决方案, 得益于浪潮领先的软硬件综合实力, 依托国家重点实验室, 浪潮先后承接了高端容错服务器、海量存储两个国家863重大专项, 使得浪潮成为国内唯一一家掌握了云计算核心装备的自主品牌。

目前, 浪潮“视频”云计算解决方案已经获得了大规模市场应用并被广泛认可。崔卫在谈到云计算解决方案的实际应用时说道:“通过浪潮“视频”云计算解决方案, 济南广电系统顺利完成了市区60万有线电视用户的高清电视平移。尽管济南有线数字电视整体转换起步较晚, 但济南广电坚持‘高起点、高标准、高服务质量’的原则, 浪潮集团凭借雄厚的研发、创新实力成为济南广电互动电视系统的总集成商和高清互动机顶盒的方案设计商。双方强强联合, 让济南市民真切感受了从‘看电视’到‘用电视’的巨大转变。济南更是全国首家采用高清双向机顶盒完成整体转换的城市。”

创新的收视模式

在采访中, 我们了解到, 浪潮集团“视频”云计算解决方案在济南整转中的应用, 在国内实现了三个创新:一是实现了高清互动数字电视整体平移, 收看效果由标清转换成高清;二是实现大规模、商业化电视、电脑、手机三屏联动、转移收看的应用;三是实现了利用电视机收看CNTV (中国网络电视台) 的节目, 改变了过去只能用电脑收看的模式, 这样用户在家中利用电视机就能点播CNTV上的电影电视大片, 也为CNTV创造了全新的盈利模式, 可以说, 浪潮“视频”云计算解决方案真正实现了从“看电视”向“用电视”的转变。

创造性地将中国网络电视台与有线电视集成, 开创了用数字电视机顶盒既可以收看数字电视、又可以收看央视网络电视台节目的收视新模式, 丰富了节目内容, 拓展了网络电视的覆盖传播空间。

此云计算解决方案还完美地实现了数字电视与互联网的有机融合, 用户可以通过济南广电提供的“一线通”服务, 非常方便地使用机顶盒来浏览网络咨询。为确保信息安全, 电视网站和网络咨询的内容是从人民网、新华网、央视网、中国网、大众网、济南新闻网等主流网站自动即时获取, 真正实现了可管可控的内容平台。网页浏览界面简单易操作、形象直观, 尤其方便不熟悉电脑上网的老年人浏览。

为了满足用户多方面的需求, 增强电视对用户的吸引力, 此平台还集成了丰富实用的特色服务, 比如:与多家报纸和杂志合作, 为用户提供电视读报、看杂志的特色服务, 让用户足不出户知晓天下大事;通过“天气预报”栏目可以了解全国主要城市未来5天的实时气象信息;通过VoIP电话随时和亲友朋友热线联系;与杜比公司合作, 开创了杜比频道, 使用户享受无与伦比的环绕立体音效带来的身临其境的完美听觉感受;更有股票证券咨询、高清录播、电视回看、高清点播等一系列功能。

崔卫向我们介绍说:“我们的平台还在国内首创性地实现了大规模的商业化电视、电脑和手机三屏联动、收看转移的应用, 通过可控内容平台和终端的集成, 用户在家中电视机上没看完的点播节目, 只需要使用账户名和密码, 便可以转到手机上边走边看, 或者转到电脑上在办公室里继续收看, 真正地实现了断点续播、无缝切换。”

开放式架构降低机顶盒成本

浪潮全媒体电视整体解决方案在数字电视基础上强调互联网应用, 软件平台采用开源软件构架, 选用嵌入式Linux操作系统和Webkit浏览器, 可直接浏览因特网。不采取专用浏览器和私有中间件的模式, 开放式的可扩展架构打破了传统软件平台和中间件的封闭式构架, 消除了封闭中间件对运营商新增业务的限制, 实现了增值业务的互联网化, 实现了业务应用软件和机顶盒软件的分离, 极大地降低了成本, 并增强了增值业务和应用的开放性和扩展能力, 为增值业务的开展带来了标准化、开放性和灵活性。

崔卫表示:“我们的目的就是要把电视机发展成为互联网应用的业务平台, 把电视机变成一个真正的多媒体信息终端, 同时把成本降低。目前我们推出的高清双向机顶盒的价格只有三百多元, 比起动辄上千元的高清双向机顶盒, 我们的产品非常容易获得老百姓的认可。”

视频全电视信号 篇4

关键词：全IP数字电视前端,安全播出,冗余备份,节目垫播

1 衢州新一代全IP数字电视前端系统简介

衢州原数字电视平台于2005年搭建,采用ASI架构,结构复杂。为了提高系统安全性、方便各区县节目的传输以及三网融合业务发展需要,衢州华数公司于2013年中对系统进行了挖掘和整合基础上,采用全IP技术架构建设数字电视前端系统。在系统设计之初,对原有部分设备进行了反复评估、挖据和整合,如预复用设备、卫星接收机、ASI-IP适配器等进行了二次利用,保护了系统设备投资。

2 系统备份策略

2.1 设备备份

系统中核心设备全部采用1:1热备份冗余模式,如核心处理平台Prostream1000,核心交换机WS-C3750G,QAM调制器BNSG9000。其中,Pmstream1000主备设备自动切换时间小于Is,BNSG9000主备设备自动切换时间小于2s,交换机无缝切换。

系统一般情况下由主路Prostream 1 000负责复用加扰工作,当主路复用加扰设备故障的时候,通过NMX网管系统虚拟逻辑机制预先配置实现设备自动切换,主用设备切换到备用设备,由备设备输出组播流无缝隙播出节目信号,实现秒以内自动切换。

系统交换部分采用虚拟交换技术部署,主路和备路核心交换机同时工作,设备主端口传输信号,备端口处于等待状态,当主交换机故障时,交换机设备自动切换到备端口,由备交换机进行节目信号的调度和传输,实现组播流无中断播出。

系统调制部分部署主备IPQAM,通常情况下主IPQAM设备在线运行,输出射频信号,设备处于等待状态,当主设备异常或故障时,通过NMX自动切换到备的一台BNSG9000,主设备停止输出信号,而备设备开始输出信号。

2.2 端口备份

系统中复用加扰以及调制设备都支持端口备份功能,通常都是主端口正常接收和发射信号。当主端口异常或者连接主端口的网线异常时,设备通过网管系统预先配置虚拟备份逻辑自动切换到备份端口进行通信。

2.3 组播备份

本系统设计采用本地接收自卫星信号源和浙江省华数公司备用组播流信号源双热备份策略。为了安全播出考虑,在系统中做了节目源的冗余备份(采用组播源备份的方式),系统复用加扰设备具备节目源不同组播的冗余备份功能,其中本地卫星接收节目作为主路信号,浙江省华数公司下传组播流作为备份信号。

值得一提的是节目源组播备份机制,相当于从一个异地和一个本地机房采集节目源,这样即使本地卫星信号接收出故障,或者是浙江省华数公司下传链路受到影响,都有另外一路信号可以自动或手动切换,系统安全性能得到了极大提高。实践中,在2014年1月份衢州市雨雪天气导致本地卫星信号多次接收异常时都能自动切换到省公司信号源,未影响用户正常收看节目。

2.4 节目垫播备份

大多数节目都可以采用节目源组播备份模式,但组播备份也有局限,需要组播流里边的内容完全相同,即每个组播流里边的节目数量和视音频PID需要相同,才可以做到完全替换,所以对于有些比较特殊的节目,采用节目垫播备份的方式。

节目垫播对于内容没有要求,可以采用相同的节目垫播,也可采用不同的节目垫播,还可以采用一段视频、图片或者文字等内容;此外,采用IP信号互相垫播,采用ASI和IP信号互相垫播,非常方便灵活。

2.5 CCTV1备份

中央一套节目作为重点保障节目,其播出安全性的要求极高。在本系统中,采用3路信号源两级备份的策略对其进行备份。

首先,通过卫星接收1路CCTV-1信号,卫星接收机输出第1路ASI信号到一台二选一切换器;其次,通过SDH主干网接收1路CCTV-1信号,DS3-ASI适配器输出第2路ASI信号到二选一切换器,切换器对节目做二选一并输出I路ASI信号,经分配后分别送入到主备复用加扰设备作为系统的主信号源。ASI切换器具有PID检测以及三级错误检测功能,可有效保证信号的切换。

华数公司下传了1路IP信号到衢州公司机房,取其中CCTV-1的节目流(组播流)作为备份信号源也,送入复用加扰设备,在复用加扰设备配置ASI信号为主信号,华数下传组播信号为备份信号,配置相应的slate垫播,之后对节目进行复用加扰等处理。这样当卫星有故障的时候可以采用SDH网络下传的信号,当这二路信号都有问题的时候还可以采用华数IP信号进行下发,做到了比较完整的信号备份。

3 结语