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1、视频信息获取处理与显示技术下1第1页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的作用：黑白视频信号获取器的作用：把一维的黑白全电视信号数字化后送把一维的黑白全电视信号数字化后送到存储器中保存到存储器中保存 把保存在存储器中的视频信号还把保存在存储器中的视频信号还原为电视信号送到电视机或监视器上原为电视信号送到电视机或监视器上2第2页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理1.1.找到信号的头找到信号的头（同步分离电路、锁相和（同步分离电路、锁相和时序电路）时序电路）2.2.对该点进行对该点进行A/DA/D变换保存到
2、变换保存到FBFB3.3.D/AD/A变换变换 全电视信号全电视信号 显示输出显示输出3第3页，本讲稿共33页 黑白全电视信号黑白全电视信号4第4页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理同步分离电路同步分离电路锁相和时序电路锁相和时序电路A/DA/D变换器变换器帧存储器的设计帧存储器的设计D/AD/A变换及显示输出变换及显示输出5第5页，本讲稿共33页（一）同步分离电路（一）同步分离电路同步分离同步分离行同步行同步场同步场同步奇数场奇数场偶数场偶数场6第6页，本讲稿共33页（一）同步分离电路（一）同步分离电路1.1.同步分离电路同步分离电路 找到行同步、场同步
3、（奇数场找到行同步、场同步（奇数场和偶数场）和偶数场）。同步信号在同步信号在0.7V 1V0.7V 1V，使用，使用限幅（切头）放大器。限幅（切头）放大器。7第7页，本讲稿共33页（一）同步分离电路（一）同步分离电路入入出出0.70.7把行同步和场同步分离出来把行同步和场同步分离出来8第8页，本讲稿共33页192192usus场同步场同步隔隔6464usus一个一个行同步行同步第9页，本讲稿共33页用积分器和微分器用积分器和微分器微分微分 行同步信号行同步信号积分积分 场同步信号场同步信号2.2.把场同步和行同步分开把场同步和行同步分开10第10页，本讲稿共33页3.3.奇数场和偶数场奇数场和
4、偶数场 区别：奇数场的场同步的开区别：奇数场的场同步的开始和行同步一致，偶数场场同步始和行同步一致，偶数场场同步在行同步一半处开始。在行同步一半处开始。11第11页，本讲稿共33页 找到奇数场和偶数场后，保存找到奇数场和偶数场后，保存数据时可以做相应的处理。数据时可以做相应的处理。地址计数器地址计数器2 2FB地地址址计计数数器器1 112第12页，本讲稿共33页 对于奇数场，地址计数器对于奇数场，地址计数器1 1的的最低位置最低位置1 1地址计数器地址计数器2 2FBFB地地址址计计数数器器1 1 .0 0 0 0 0 11 .0 0 0 0 1 1 .0 0 0 1 0 1 .0 0 0
5、1 1 113第13页，本讲稿共33页 对于偶数场，地址计数器对于偶数场，地址计数器1 1的的最低位置最低位置0 0地址计数器地址计数器2 2FBFB地地址址计计数数器器1 10 .0 0 0 0 1 0 .0 0 0 1 0 0 .0 0 0 1 1 014第14页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理同步分离电路同步分离电路锁相和时序电路锁相和时序电路A/DA/D变换器变换器帧存储器的设计帧存储器的设计D/AD/A变换及显示输出变换及显示输出15第15页，本讲稿共33页(二二)锁相和时序电路锁相和时序电路时序电路的振荡频率和摄像机要一样。时序电路的振荡频率
6、和摄像机要一样。检检相相器器校校 正正压控压控振荡器振荡器640640分频器分频器1/6401/640行同步行同步行频行频锁相电路锁相电路10MHz10MHz16第16页，本讲稿共33页锁相系统保证相位差不变。锁相系统保证相位差不变。如果相位差变化，则调整振荡如果相位差变化，则调整振荡频率，以确保相位差不变。频率，以确保相位差不变。相位差相位差1.1.检相器检相器第17页，本讲稿共33页检相器的任务：检相器的任务：把相差把相差 电压，控制电电压，控制电压保持不变，以保证相差不变。压保持不变，以保证相差不变。18第18页，本讲稿共33页2.2.压控振荡器压控振荡器 用变容二极管，电压控制用变容二
7、极管，电压控制电容改变，电容控制振荡频率电容改变，电容控制振荡频率变化。变化。振荡频率为振荡频率为10MHz10MHz。19第19页，本讲稿共33页3.3.分频器分频器 640640分频，分频，640640计数器。计数器。4.4.校正校正 采用负反馈，锁相精度高。采用负反馈，锁相精度高。20第20页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理同步分离电路同步分离电路锁相和时序电路锁相和时序电路A/DA/D变换器变换器帧存储器的设计帧存储器的设计D/AD/A变换及显示输出变换及显示输出21第21页，本讲稿共33页（三）（三）A/DA/D变换器变换器 将获取的信息保存起
8、来后，就将获取的信息保存起来后，就要进行要进行A/DA/D变换了。变换了。A/DA/D变换的方法很多，用的比较变换的方法很多，用的比较多的是逐次比较法。多的是逐次比较法。22第22页，本讲稿共33页比比较较器器D/AD/A数字数字量量模模拟拟输输入入逐次比较逐次比较1001110011A/DA/D变换器工作原理变换器工作原理23第23页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理同步分离电路同步分离电路锁相和时序电路锁相和时序电路A/DA/D变换器变换器帧存储器的设计帧存储器的设计D/AD/A变换及显示输出变换及显示输出24第24页，本讲稿共33页帧存储器（帧存储器
9、（Frame Buffer）的设计要求：）的设计要求：1 1）0.1us0.1us从摄象机读一个数据，存到帧存储从摄象机读一个数据，存到帧存储器中器中2 2）0.1us0.1us从帧存储器中读一个数据到监视从帧存储器中读一个数据到监视器中器中3 3）0.8us0.8us计算机随机读计算机随机读/写写FBFB。条件条件:DRAM:DRAM的读的读/写时间写时间0.2us(200ns)0.2us(200ns)（四）（四）帧存储器的设计帧存储器的设计25第25页，本讲稿共33页 用用DRAMDRAM设计，设计，DRAMDRAM存取周期存取周期200ns 200ns 用分时和多体并行的办法用分时和多体
10、并行的办法500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns500ns执行计算机的指令系统执行计算机的指令系统读读/写帧存写帧存Apple-2 Apple-2 “65026502，1MHz1MHz”分时分时26第26页，本讲稿共33页多体并行多体并行1 12 23 34 4400ns400ns写一次写一次GAL(PAL)GAL(PAL)GAL(PAL)GAL(PAL)400ns400ns读一次读一次0.10.1 s s0.10.1 s s27第27页，本讲稿共33页存储器读存储器读/写一次写一次计算机执行指令计算机执行指令200ns2
11、00ns200ns200ns400ns400ns28第28页，本讲稿共33页存储体存储体摄象机输入摄象机输入计算机的计算机的I/OI/O口口读出读出 显示输出显示输出VRAM（双通道）（双通道）并行并行并行并行通道通道通道通道串行串行串行串行通道通道通道通道29第29页，本讲稿共33页黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的工作原理同步分离电路同步分离电路锁相和时序电路锁相和时序电路A/DA/D变换器变换器帧存储器的设计帧存储器的设计D/AD/A变换及显示输出变换及显示输出30第30页，本讲稿共33页（五）（五）D/A变换及显示输出变换及显示输出M M 把显示缓存的内容把显示缓存的内容(数字信号数字信号)经过经过D/A变换，在监视器或电视机上输出变换，在监视器或电视机上输出31第31页，本讲稿共33页134711852264032第32页，本讲稿共33页用一个用一个64us64us的计数器的计数器N=N=640640计数脉冲为计数脉冲为0.1us0.1us312.5+312.5=625312.5+312.5=625312.5+312.5=625312.5+312.5=625 从计数器中设计所有的消隐从计数器中设计所有的消隐信号和同步信号信号和同步信号33第33页，本讲稿共33页