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1、AV系統(tǒng)集成中的常見(jiàn)問(wèn)題1、 Video和VGA言號(hào)在切換時(shí)跳動(dòng)現(xiàn)象：多路Video或VGA言號(hào)，在經(jīng)過(guò)矩陣切換時(shí)，屏幕上的畫(huà)面會(huì)有一段不穩(wěn)定期，畫(huà)面跳動(dòng)，不能像電視劇中切換鏡頭那平滑切換。原因：視頻信號(hào)與VGA信號(hào)中，除了含有圖像信號(hào)外，還包含掃描用的行/場(chǎng)同步信號(hào)或復(fù)合同步信號(hào)，當(dāng)顯示設(shè)備接收到Video或VGA信號(hào)時(shí)，要將同步彳t號(hào)分離出來(lái)（VGA言號(hào)是直接提?。?，顯示器按同步信號(hào)進(jìn)行同步鎖相，進(jìn)行掃描。如果此時(shí)切換到另一信號(hào)，則需要重新提取同步信號(hào)，并按新的同步信號(hào)進(jìn)行掃描，除非新信號(hào)的同步信號(hào)與原信號(hào)的同步信號(hào)完全一致，即所有的行/場(chǎng)同步信號(hào)沒(méi)有發(fā)生變化，重新同步/鎖相的結(jié)果與原信號(hào)

2、相同，掃描過(guò)程沒(méi)有被打斷，是平滑過(guò)渡，否則都會(huì)進(jìn)行重新的鎖相，重新確定掃描的起始點(diǎn)，而在此期間Video信號(hào)大概至少需要8幀左右的時(shí)間，（VGA言號(hào)所需時(shí)間可能更長(zhǎng)一些）圖像的顯示是混亂的，從顯示屏的表現(xiàn)上看，圖像有一個(gè)跳動(dòng)的過(guò)程，隨后進(jìn)入穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。因此切換時(shí)跳動(dòng)是一種理論上就存在的現(xiàn)象，并不是切換設(shè)備本身的缺陷解決方案：對(duì)于Video信號(hào)而言，有一款專(zhuān)用的設(shè)備稱(chēng)為幀同步機(jī)，其原理是將輸入信號(hào)的有效信息經(jīng)過(guò)解碼并存儲(chǔ)后，按照新的外加的同步信號(hào)進(jìn)行合成，形成一個(gè)新的視頻信號(hào)，新信號(hào)的同步信號(hào)與外加的同步信號(hào)完全一致，如果所有的視頻信號(hào)都經(jīng)過(guò)幀同步的處理，則所有的信號(hào)之間的同步信號(hào)是完全一致

3、的，此時(shí)再進(jìn)行切換時(shí)，對(duì)顯示屏而言，不需要對(duì)新信號(hào)進(jìn)行重新定位（雖然存在重新同步/鎖相的過(guò)程，但同步/鎖相的結(jié)果與原信號(hào)完全一致，不會(huì)再發(fā)生顯示不穩(wěn)定的現(xiàn)象）畫(huà)面會(huì)像切鏡頭一樣平滑過(guò)渡。VGA信號(hào)的切換原理與此相同，只是VGA信號(hào)的頻率較高，所含信息量大。因此所需的存儲(chǔ)空間大，成本較高，而且由于歷史上應(yīng)用的原因，Video信號(hào)在電視行業(yè)中切換不能跳動(dòng)，因此有幀同步機(jī)這類(lèi)設(shè)備，而VGA信號(hào)沒(méi)專(zhuān)用的幀同步設(shè)備，因此VGA信號(hào)切換不跳動(dòng)較為麻煩。在圖像控制器等到這類(lèi)設(shè)備中，是給Video信號(hào)或VGA信號(hào)保留單獨(dú)的通道，該通道只對(duì)該信號(hào)開(kāi)放，如果要切換另一路信號(hào)時(shí)，可將其走另一通道，在形成有效信息的數(shù)

4、字信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行切換，這樣也不會(huì)引起畫(huà)面跳動(dòng)。如不能給另外的通道，就只好判到同步信號(hào)變化后先靜幀，保證顯示穩(wěn)定，待重新同步之后再換。某些特定的視頻切換器中，包含有幀同步機(jī)在內(nèi)，如果采用單同步機(jī)，是在切換信號(hào)時(shí)，先將的有效信息暫停（靜幀），將同步系統(tǒng)與新進(jìn)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行同步/鎖相，等到同步/鎖相過(guò)程完畢，新信號(hào)的有效信息穩(wěn)定后在數(shù)字信號(hào)方面進(jìn)行切換以使輸出信號(hào)不跳動(dòng)。但畫(huà)面會(huì)停滯至少8幀，1/3秒左右。如果采用雙同步機(jī)，是將新信號(hào)先切換到另一幀同步機(jī)中等到畫(huà)面穩(wěn)定后，再?gòu)臄?shù)字部分進(jìn)行切換，保證畫(huà)面不跳動(dòng)。如果外來(lái)的Video信號(hào)源允許進(jìn)行外同步，如專(zhuān)用錄像機(jī)、攝像機(jī)等，可用一個(gè)同步信號(hào)將所有的信號(hào)

5、源同步起來(lái)，此時(shí)播出的信號(hào)已經(jīng)是經(jīng)過(guò)幀同步的信號(hào)了，對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行切換必不會(huì)引起跳動(dòng)，電視臺(tái)中的信號(hào)切換就是采用這類(lèi)方法。結(jié)論：Video信號(hào)或VGA言號(hào)進(jìn)行切換時(shí)發(fā)生跳動(dòng)是一種理論上就存在的現(xiàn)象，并非切換設(shè)備的缺陷，跳動(dòng)時(shí)間對(duì)Video信號(hào)而言，大致有8幀，1/3秒左右時(shí)間，VGA信號(hào)即使是同分辯率，同刷新率的切換時(shí)也會(huì)跳動(dòng)。而VGA信號(hào)針對(duì)不同的顯示屏，跳動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)能5秒左右，現(xiàn)在較新的投影機(jī)或大屏在1-3秒左右。如果保證不跳動(dòng)，必須使被切換信號(hào)之間是嚴(yán)格的幀同步的，是要花費(fèi)一定代價(jià)的。2、 Video信號(hào)與VGA言號(hào)之間的轉(zhuǎn)換工程中，由于特定的需求，要將Video信號(hào)轉(zhuǎn)換成VGAe或?qū)

6、GA信號(hào)轉(zhuǎn)成Video信號(hào)，但是兩個(gè)過(guò)程是相反的，所帶來(lái)的問(wèn)題也是不同的。Video轉(zhuǎn)成VGA：首先Video信號(hào)對(duì)PAL/SECAM而言是625行50Hz場(chǎng)頻，扣除場(chǎng)逆程的時(shí)間，有效行數(shù)是575行，對(duì)NTSC而言，是525行60Hz場(chǎng)頻，有效行數(shù)是475行，數(shù)字化時(shí)的像素時(shí)鐘為13.5MHz有效帶寬是6MHz以?xún)?nèi)，隔行掃描。圖：1 隔行掃描：第一場(chǎng)掃1.3.5.7行，第二場(chǎng)掃2.4.6.8行，2 每場(chǎng)的頻率為50/2=25/秒即整幅畫(huà)面的掃描頻率（幀頻）3 為25/秒,4 逐行掃描：按順序1.2.3.4掃描，其場(chǎng)頻就是幀頻。所謂隔行掃描是當(dāng)初為了節(jié)省帶寬降低對(duì)元器件的要求，將一幅畫(huà)面分成兩部

7、分，每一部分只有一半的有效行，兩幅畫(huà)面像梳子一樣交叉，按照奇數(shù)行或偶數(shù)行分別掃描，如上圖。每幅圖的掃描頻率只有場(chǎng)頻的一半，即所謂幀頻，其缺點(diǎn)是畫(huà)面閃爍嚴(yán)重，并且由于兩場(chǎng)在攝像時(shí)是不同時(shí)曝光的，對(duì)運(yùn)動(dòng)畫(huà)面而言?xún)蓤?chǎng)畫(huà)面的位置是有位移的，這為去隔行算法設(shè)置了難題。而VGA信號(hào)由于有多種分辨率與場(chǎng)頻，帶寬各有不同，以1024X768/75Hz為例，其像素時(shí)鐘是75MHz有效帶寬為40MH法右，而且VGA信號(hào)全是逐行掃描，因此Video信號(hào)轉(zhuǎn)VGAW號(hào)就是一個(gè)隔行掃描轉(zhuǎn)逐行掃描，并提升帶寬的轉(zhuǎn)換。其過(guò)程是將Video信號(hào)經(jīng)數(shù)字解碼，將有效信號(hào)提取出來(lái)形成720/576或720/476的數(shù)字信號(hào)，隨后進(jìn)行

8、SCANLER即分辨率轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)成1024/768的信號(hào)同時(shí)包含去隔行算法，并按1024X768/75Hz重新編碼轉(zhuǎn)換成VGA信號(hào)。這其中經(jīng)過(guò)了解碼過(guò)程，A/D過(guò)程，SCANLERi程，D/A過(guò)程，僅是A/D和D/A過(guò)程信息的頻譜損失就達(dá)到6dB,并且SCANLERi程在理論上就是一個(gè)模糊運(yùn)算的過(guò)程，因此新生成的VGA信號(hào)，從信息損失的角度上講是不合理的，但由于有一個(gè)隔行轉(zhuǎn)逐行轉(zhuǎn)換，畫(huà)面閃爍減輕，從圖像的顯示結(jié)果上講有所提升，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程還是有些收益的。這類(lèi)設(shè)備的主要指標(biāo)是信噪比，去隔行算法的優(yōu)劣，其它指標(biāo)都差不多。VGA專(zhuān)Video與Video轉(zhuǎn)VG傳目比處理過(guò)程相反，VGA信號(hào)轉(zhuǎn)Video信號(hào)

9、時(shí)要經(jīng)過(guò)A/D過(guò)程，SCANLERi程，D/A和編碼過(guò)程，這其間頻譜的損失是一樣的，分辨率由高轉(zhuǎn)低，信號(hào)帶寬由高轉(zhuǎn)低有效信息由40MHz左右壓縮到6MHz以?xún)?nèi)損失較嚴(yán)重，顯示由逐行轉(zhuǎn)隔行，顯示效果大不如前，無(wú)論你選用多么高檔的轉(zhuǎn)換設(shè)備，以上這些損失是不可避免的，因此顯示效果都不好。無(wú)論是幾百或一千多元的設(shè)備還是3-5萬(wàn)元的設(shè)備，所能提高的也就是信噪比好一些，SCANLERt果好一些，但本質(zhì)是一樣的，一般不建議采用這種變換，除非有特殊的應(yīng)用（如要將VGA言號(hào)變成Video信號(hào)調(diào)制后進(jìn)入有線電視網(wǎng)等等），但事先要對(duì)信號(hào)損失心中有數(shù)，并與甲方協(xié)調(diào)，最好先讓他們看到這種效果，如果能認(rèn)可，再采用這種方案

10、，否則很可能是方案得到通過(guò)，但效果不被接受，最終下不了臺(tái)，還要改方案。3、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換與損失模擬信號(hào)：是指信號(hào)的幅度是連續(xù)可變的信號(hào)，以往常見(jiàn)的包括音頻信號(hào)、視頻信號(hào)和VGA等信號(hào)都是模擬信號(hào)。由于電平幅度是連續(xù)可變化的，因此可以表現(xiàn)最小的變化。如電壓信號(hào)，我們可以精確到0.1V、0.01V、1mV1MM1pV等等，只要是有所不同，就可以表現(xiàn)出來(lái)。其優(yōu)點(diǎn)是可以無(wú)窮精確地表示一個(gè)變量，缺點(diǎn)是：不利于存貯，容易受到干擾（因?yàn)橛幸稽c(diǎn)不同就已經(jīng)表現(xiàn)出來(lái)了），不利于傳輸?shù)鹊取?shù)字信號(hào)：是用“0”和“1”即2進(jìn)制代碼表示的狀態(tài)，例如對(duì)電壓信號(hào)而言，我們可以將0V定義為“0”，而將5V定義為

11、“1”。一般以2.5V為分界線,小于2.5V時(shí)都認(rèn)為是“0”，而大于2.5V時(shí)都認(rèn)為是“1”了，這樣做優(yōu)點(diǎn)便于存貯傳輸，不易被干擾。在數(shù)字電路中，TTL電平一般指的5V電平，當(dāng)前常用的控制電路中，常用的是TTL電平，也有一些芯片內(nèi)部或?qū)ν庥?.5V電平,那“0”或“1”的分界線就是在1.75V左右，當(dāng)然也有一些電路用更高的電平。只要將“0”與“1”分界點(diǎn)定義在電平中間即可。模擬與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換：從數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)可以看到，用“0”和“1”的狀態(tài)來(lái)表示信號(hào)是極不精確的，以TTL電平為例，它只能表示一個(gè)信號(hào)大于2.5V或是小于2.5V,它僅將一個(gè)規(guī)一化了的數(shù)值分成了二份，具體值是多少僅用“0”和

12、“1”是表現(xiàn)不出來(lái)的，但如果用多個(gè)“0”和“1”狀態(tài)組合來(lái)表示一個(gè)數(shù)值，精度就會(huì)提高。例如用00表示小于1/4的值，01表示大于1/4小于1/2的值用，10表示大于1/2小于3/4的值，11表示大于3/4的值，即用2位數(shù)字狀態(tài)就可以表現(xiàn)出1/4的精度，同理用3位狀態(tài)就能表現(xiàn)1/8精度的彳1,用8位狀態(tài)可表現(xiàn)1/256的精度，用10位狀態(tài)可表現(xiàn)1/1024的精度等等，如果bit數(shù)，我們一般常用的是8bit10bit用的位數(shù)足夠高，就可以表現(xiàn)足夠的精度，這個(gè)位數(shù)就是對(duì)應(yīng)的12bit、16bit等。在電子計(jì)算機(jī)中的發(fā)展中，初期是采用的是8bit稱(chēng)為1Byte,因此現(xiàn)在有很多參數(shù)包括存貯器件位數(shù)，通道

13、參數(shù)等都是以8bit=1Byte的倍數(shù)為基準(zhǔn)表示。在控制協(xié)議等數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，采用的是16進(jìn)制碼，這與我們常用的20、30100 等,5進(jìn)制碼是逢以16進(jìn)1 ,其表示方法如下：（4位數(shù)組合可以表現(xiàn)16種狀態(tài)）0 0 0 001 0 0 080 0 0 111 0 0 190 0 1 021 0 1 0A0 0 1 131 0 1 1B0 1 0 041 1 0 0C0 1 0 151 1 0 1D0 1 1 061 1 1 0E0 1 1 171 1 1 1F當(dāng)然，如果給出一個(gè)代碼是EF,則可對(duì)應(yīng)8個(gè)bit狀態(tài)，分另1是1 1 1 0 1 1而1 110進(jìn)制碼是不同的，10進(jìn)制碼是逢10進(jìn)1,如

14、9、10、,尤其在控制代碼中，每一個(gè)bit都會(huì)有相應(yīng)的準(zhǔn)確的物理定義，知道上述這種對(duì)應(yīng)，會(huì)便于理解控制協(xié)議。在將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)時(shí)，有幾項(xiàng)主要指標(biāo)將要考慮，量化位數(shù)，即量化的bit數(shù)，即將一個(gè)規(guī)一化的值分成多少份，如果是8bit量化，即分為了 256份，如果是10bit量化,即分成了 1024份等等，以8bit量化為例，如果模擬信號(hào)之間的差距小于1/256〜4%°的時(shí)候，數(shù)字化的信號(hào)是分辨不出這其中之的差距的，因此對(duì)信號(hào)是有損失的，量化速度，因?yàn)樾盘?hào)是一個(gè)隨時(shí)間軸變化的電平（電流等）信號(hào)，除了對(duì)幅度進(jìn)行分份量化，還要看其對(duì)時(shí)間的反應(yīng)速度，如果1秒鐘采一次樣

15、進(jìn)行量化，采樣頻率為1Hz,如果一秒鐘采10次，采樣頻率為10Hz等等，現(xiàn)在的采樣頻率在幾十 〜幾百M(fèi)Hz是容易實(shí)現(xiàn)的。如圖:將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)即由Analog轉(zhuǎn)為Digital信號(hào)稱(chēng)為A/D（模/數(shù)變換）過(guò)程，反之稱(chēng)為D/A（數(shù)/模變換）以A/D過(guò)程為例，由于采樣位數(shù)和采樣頻率的限制，數(shù)字信號(hào)所能表現(xiàn)出的原信號(hào)與模擬原信號(hào)相比肯定是有了一些損失，這種損失是理論上就存在的，一般表現(xiàn)在頻譜損失和信噪比損失。以8bit量化為例，無(wú)論在量化過(guò)程中的信號(hào)干擾或是量化后損失了原信號(hào)，都可表現(xiàn)為給原信號(hào)帶來(lái)噪聲信號(hào)，因此8bit量化的最大信噪比應(yīng)是52〜5

16、3dB（沒(méi)有記錯(cuò)的話），不可能再大了。另外，因此采樣頻率的限制，采樣頻率越高在時(shí)間軸上分得越細(xì)，所能表現(xiàn)的高頻分量就越多，按照奈奎斯特采樣定律，在經(jīng)過(guò)A/D或D/A時(shí)，所能表現(xiàn)的模擬帶寬最大可達(dá)到采樣頻率的一半。如果是以10MHz時(shí)鐘采樣，所能保留的最大帶寬為5MHz或者是說(shuō)在半采樣頻率點(diǎn)上，信號(hào)從頻譜上講損失了3dB,這也是理論上存在的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也支持這一結(jié)論，如果A/D或D/A的器件不好或電路不夠合理，損失只能進(jìn)一步加大。結(jié)論：以A/D為例8bit量化 信噪比最大 52 -53dB10bit量化 信噪比最大 56 57dB帶寬為采樣頻率一半，或損失了3dBo4、VGAW號(hào)不同分到?率時(shí)的行

17、/場(chǎng)極性與帶寬根據(jù)VISA標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)VGAW號(hào)在不同分辨率的場(chǎng)頻（刷新頻率）時(shí)，其像素時(shí)鐘肯定是不同的，但同時(shí)其行場(chǎng)信號(hào)的形式和極性也是有區(qū)別的詳見(jiàn)下表:RefreshHorizontalPixelHsyneVsyncResolutionRjteFrequencyFrequency640x480601k3L5kHz25.175MIU.:72tiz37.9K他31SGOMtizi75Hz37JkHr31500MHz.-35Hz4UkHc36.00»MHz-m800M60056Hz35.1kHz3600bMHz+I6011237.9klklO.OOOMIIz*72Hz9kHz：50DOOM

18、Hz+,175HzkHz49.300MHz+-85Hz53.7kbU56.250MHz+L024x7M35.5kHz44900MH7,柞.60Hz48.4kHz65000MHz70Hz.-力HzAO.OkHz7875ftMHzXXp6».7kHz04.500Mik4481280。02460Hz640kfizlOSQOOMIkXM75Hz眥0kHz1350M)MHzXX85Hz911kHz157500MHz中tj1600x1200MJHz7.0kHzttilUM)MHzX.65ilz8J.3175500MHzXM-70He87.5kH£1盼。M)MHeNM.75HeKSkHz2035MMHjfX"XS5H21063kHz22500MHaX從上表中可以看到幾個(gè)問(wèn)題：行場(chǎng)同步的形式和極性不同，有時(shí)是行/場(chǎng)同步是采用正極性信號(hào)，有時(shí)采用負(fù)極性信號(hào)，甚至采用復(fù)合同步信號(hào)。因此在工程中有時(shí)在切換不同的VGA言號(hào)源時(shí)，在屏幕上的顯示位置會(huì)有可能不同，例如:先針對(duì)某臺(tái)PC機(jī)將屏幕的顯示位置調(diào)整好了，但一換信號(hào)源，顯示位