一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)_第1頁
一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)_第2頁
一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)_第3頁
一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)_第4頁
一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)_第5頁
已閱讀5頁,還剩3頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

1、一種非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)作者:廈門大學計算機電信息工程學院(361005石江宏周劍揚來源:電子技術(shù)應用摘要:介紹了以AL128芯片為核心設計的一種將非標準視頻顯示模式轉(zhuǎn)換為標準電視視頻制式的視頻模式轉(zhuǎn)換器。對該視頻模式轉(zhuǎn)換器的工作原理、硬件構(gòu)成及設計思路等給以了詳細的介紹。關鍵詞:AL128A-TV數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換芯片標準電視制式非標準VGM顯示模式標準VGA顯示模式分光光度儀視頻采集卡 AL422視頻存儲器 AV9173視頻鎖相環(huán)芯片由于歷史原因,在標準VGA圖形顯示模式為廣大生產(chǎn)廠家接受以前,許多儀器設備制造商都為自己的微機控制設備定制了專用的顯示輸出設備,特別是一些國外的醫(yī)療儀器、

2、化學分析儀器及工業(yè)控制儀器的制造商。這些顯示輸出設備與其控制主機相連的方式是多種多樣的,其中常見的是R、G、B三色信號加下行同步和場同步信號的視頻輸出方式,但輸出的行頻、場頻、消隱及同步脈沖的寬度,以及R、G、B信號的輸出電平值常常不同于標準的VGA格式。這些特別的顯示輸出設備或相關的設備一旦損壞,一般很難找到替代品,給用戶造成很大的損失。例如,我校測試中心的一臺日本產(chǎn)的紅外光光度儀由于用于打印的熱敏頭損壞,使得原先打印輸出的圖形來分析結(jié)果,現(xiàn)在只能用顯示屏上的圖形上分析,給分析人員帶來很大麻煩,更主要的問題在于顯示的結(jié)果無法永久保留不來(該儀器無存儲外設。解決這一問題的最快捷的方法就是將設備

3、的輸出的非標準VGA信號轉(zhuǎn)換顧標準的電視頻制式信號,而后用視頻采集卡將圖像采集下來。這樣使采集卡下來的數(shù)據(jù)既可以保存在硬盤上,又可以打印出來存檔,非常方便。所以,解決問題的關鍵就在于選擇一個合適的視頻轉(zhuǎn)換芯片。目前市售的VGA-TV轉(zhuǎn)換器大都要求標準VGA轉(zhuǎn)換模式輸入,而且其核心處理芯片一般都采用模擬視頻技術(shù),無法將非標準的VGA模式下多種多樣的行頻和場頻轉(zhuǎn)換成標準電視制式的行頻和場頻,如AD722視頻制式轉(zhuǎn)換芯片。因此,我們選擇格磊(Averlogic公司生產(chǎn)的VGA-TV 數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換芯片-AL128,自動檢測輸入信號的行、場頻率值,然后自動進行行、場頻率調(diào)整,使最終輸出的視頻信號符合標準

4、的電視制式。 1 AL128器件工作原理及性能特點簡介AL128芯片內(nèi)主要包括數(shù)字視頻處理器、數(shù)字電視編碼器、視頻緩存區(qū)、3路8bit模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、3路9bit數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、時序信號發(fā)生器、外存儲器管理單、以及各類寄存器和芯片接口電路等。其內(nèi)部組成框圖如圖1的所示。從圖1中可以看出, AL128提供了模擬R、G、B電視信號輸入接口,在模擬R、G、B信號送到數(shù)字視頻處理器之前,需經(jīng)過8bit模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,將模擬R、G、信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字R、G、B信號。而后將其送到數(shù)字視頻處理器中,并通過行存儲器和場存儲器緩存,完成掃描方式變換、色度信號變換、行場頻率調(diào)整以及數(shù)字濾波等數(shù)字信號處理工作。經(jīng)過數(shù)字信號處

5、理的視頻數(shù)據(jù)被送到視頻編碼器,對亮度信號、色差信號以及色副載波信號等進行編碼,使其輸出變?yōu)榉蠌V播電視標準的復合視頻數(shù)字信號或S-Video和RGB數(shù)字視頻信號。最后經(jīng)過9bit的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器,將數(shù)字信號變成標準的模擬電視信號。圖中的時序發(fā)生器主要是根據(jù)輸入的行同步信號(GHSYNC和場同步信與(GVSYNC產(chǎn)生的AL128讀寫時序、控制時序、視頻輸出所需的各種信號及副載波信號等。除此之外,AL128芯片還提供I2C接口電路,使設計者可以使用外部微控制器去控制芯片內(nèi)部32個寄存器,以滿足用戶的特殊要求。例如用戶可以根據(jù)實際情況控制圖像的截取位置、截取大小、顯示位置和放大比例等。當然,為了節(jié)約成

6、本,一般情況下也以不要外部微控制器。 AL128具有以下性能特點:(1能將VGA視頻顯示轉(zhuǎn)換為標準電視制式(NTSC/PAL;(2吭度集成化設計,內(nèi)嵌NTSC/PAL編碼器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、SRAN;(3無需軟件或微控制器即要實現(xiàn)即插即用;(4支持上至1024×768 (75HzVGA顯示模式;(5自動識別和轉(zhuǎn)換50-100Hz范圍內(nèi)的場頻;(6只需4個按鉗就可成畫面凍結(jié)、縮放、移動、亮度對比度控制等功能,還有產(chǎn)生標準的彩條信號;(7提供I2C接口電路,使用戶可對芯片進行編程控制;(8 +5V單電源供電,并可由軟件控制其開關。2 轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖2給出了使用AL128設計的轉(zhuǎn)換器的應用系

7、統(tǒng)圖。轉(zhuǎn)換器由兩部分構(gòu)成,第一部分是電平轉(zhuǎn)換電路,用于將分光光度儀輸出的行、場同步信號以及R、G、B信號(TTL電平轉(zhuǎn)換成符合VGA電平標準的視頻信號;第二部分是以AL128為核心和VGA-TV轉(zhuǎn)換電路,用以輸出符合廣播采用BT848單片視頻采集芯片。2.1 電平轉(zhuǎn)換電路分光光度儀視頻輸出的接口電路由兩片ALS240反向器構(gòu)成,像素點輸出的時鐘頻率為27.648MHz,輸出電平為標準TTL電平。而標準VGA的R、G、B輸出電平的峰-峰值為0.7V,這就要求對輸入信號進行電平變換。為了便于說明,現(xiàn)將幾種標準VGA模式與標準電視制式和分光光度儀視頻輸出模式的特點進行比較,如表1所示。從表中可以看出

8、,儀器的視頻模式與VGA顯示模式的輸出電平有些不同,但它們的行、場步度相近,而且場頻都落在AL128能自動支持的范圍內(nèi)(50-100MHz,而行頻都落在鎖相芯片AV9137捕捉帶范圍仙(25KHz-1MHz。采用數(shù)字視頻技術(shù)的AL128,可以準確地提取輸入信號的行、場頻率,并控制外部場存儲器的讀寫時序,以準確輸出信號的行、場頻率符合NTST/PAL制的行、場頻率標準,并完成以掃描方式的轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換需要由外加電路實現(xiàn),具體的R、G、B電平轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。圖中74LS08主要起隔離作用,防止外加電路故障對對分光光度儀造成破壞。 2.2 視頻轉(zhuǎn)換電路視頻轉(zhuǎn)換電路主要硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示,該電路是

9、將經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的非標準VGA視頻格式進行自動轉(zhuǎn)換處理,從而得到標準電視信號。其視頻輸出方式可以有三種,分別為復合視頻輸出、S端子輸出、RGB輸出。這種輸出是復用AL128的三個引腳,可選擇復合視頻輸出端或S端子輸出接到視頻采集卡上。圖4中AV9137是ICS公司生產(chǎn)的視頻鎖相環(huán)芯片,其輸入的兩信信號是:作為參考的分光度儀的行同步信與和由AL128產(chǎn)生的GHSDIV信與(由像素點時鐘GCLK經(jīng)AL128內(nèi)部分頻器分頻得到。這兩路信與經(jīng)過芯片內(nèi)部的相比較器、環(huán)路濾波器,進而控制芯片內(nèi)部的壓控振蕩器,就可產(chǎn)生AL128場存儲器寫信號所需的視頻像素點時鐘GCLK。只要保證輸入的行頻落在25kH

10、z-1MHz范圍內(nèi),就可以利用該鎖相環(huán)芯片產(chǎn)生10MHz-75MHz視頻像素點時鐘。AV9137的詳細輸入頻率和輸出頻率的關系可參考其數(shù)據(jù)手冊。AL128外掛的兩片F(xiàn)IFO場存儲器采用Averlogic公司提供的AL128視頻存儲器。一共可在存儲兩場的數(shù)據(jù),這兩片外掛存儲器的寫選通分別為AL128的MWENL和MWENH來控制,并且需將AL128的MENCONFI置,MEMCONFO置1。每片外掛存儲器都含有38K×8bit 的DRAM,該芯片內(nèi)部采用兩套各自獨立的讀/寫時鐘,讀/寫周期僅為20ns,在50MHz視頻像素0點時鐘下足以支持 819×480byte的圖像數(shù)據(jù)的

11、存儲。A128存儲器芯片的數(shù)據(jù)寫時鐘/ WCK、寫復位/WRST、寫允許/WE控制視頻像素點的寫入,一幀圖像存完后內(nèi)部寫地址指針復位,又開始順序?qū)懭霐?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的讀出也是一樣,只是讀時鐘的步率是個固定值(NTST:;14.318MHz;PAL:17.734MHz,而且具體讀出的數(shù)據(jù)是AL128通過MREN來控制存儲器的/RE引腳。存儲器與AL128的接圖如圖5所示,其詳細的讀/寫時序可參閱AL422的數(shù)據(jù)手冊。3 分析與討論將轉(zhuǎn)換器輸出的復合視頻信呈直接接入視頻監(jiān)視器的VIDEO端口,用以觀察轉(zhuǎn)換器的視頻轉(zhuǎn)換效果。我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器輸出的圖像很穩(wěn)定,只是顯示區(qū)域發(fā)生一點變化。介這并不要緊,因為我們所采集的顯示曲線均在顯示區(qū)域內(nèi)。造成顯示區(qū)域發(fā)生變化的原因是由于我們使用的是AL128內(nèi)部硬件缺省值,而這些缺省值是根據(jù)標準VGA顯示模式制定的。它的行消隱脈沖的寬度、場消隱脈沖的寬度、前肩和后肩寬度以及同步脈沖的寬度均與分光光度儀輸出的顯示信號有差別,這就必然造成AL128截取的像素位置與分光光度儀實際顯示的像素位置無法完全一致。如果將該轉(zhuǎn)換器用作普通非標準VGA-TV轉(zhuǎn)換器使用,為了達到比較好的視頻轉(zhuǎn)換效果,要采用外接微控制器(如下8051對A128的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論