專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在光電測(cè)量中，需要圖像處理平臺(tái)進(jìn)行圖像采集、處理。而為了對(duì)圖像處理平臺(tái)的圖像處理算法及處理能力進(jìn)行評(píng)估、檢測(cè)，常常需要對(duì)圖像處理平臺(tái)輸入特定視頻，而這些視頻只能在特定條件下通過(guò)相機(jī)采集得到，不能隨時(shí)得到。此外目前圖像處理平臺(tái)接收的視頻信號(hào)制式越來(lái)越復(fù)雜、幀頻越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)生的視頻內(nèi)容也要求越來(lái)越多，以往的視頻信號(hào)發(fā)生器有的只能產(chǎn)生簡(jiǎn)單的模擬視頻，有的雖然能產(chǎn)生數(shù)字視頻但內(nèi)容是固定的，如果需求變了需要對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器重新編程以達(dá)到要求，比較麻煩，不能滿足日益復(fù)雜的要求。因此利用視頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生特定視頻提供給圖像處理平臺(tái)具有一定實(shí)際應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠按照需求產(chǎn)生靈活可調(diào)的數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)。 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括時(shí)鐘電路，計(jì)算機(jī)，通信電路，單片機(jī)，可編程邏輯電路，程序存儲(chǔ)電路和電平轉(zhuǎn)換電路；所述時(shí)鐘電路和程序存儲(chǔ)電路分別與可編程邏輯電路連接；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電路將生成視頻源的指令碼發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)接收的指令碼進(jìn)行整合再傳遞給可編程邏輯電路；可編程邏輯電路根據(jù)時(shí)鐘電路發(fā)來(lái)的時(shí)鐘產(chǎn)生行同步、場(chǎng)同步和像素時(shí)鐘，并根據(jù)單片機(jī)傳遞來(lái)的指令碼產(chǎn)生符合要求的像素信號(hào)，然后輸出數(shù)字視頻信號(hào)；可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成制式與圖像處理平臺(tái)接收的視頻信號(hào)相同的數(shù)字視頻信號(hào)。
首先，系統(tǒng)上電后，程序存儲(chǔ)電路把程序加載到可編程邏輯電路內(nèi)的程序區(qū)，可編程邏輯電路根據(jù)時(shí)鐘電路發(fā)來(lái)的時(shí)鐘產(chǎn)生數(shù)字視頻所需的行同步信號(hào)、場(chǎng)同步信號(hào)和像素時(shí)鐘信號(hào)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電路將產(chǎn)生的目標(biāo)個(gè)數(shù)、目標(biāo)大小、目標(biāo)與背景對(duì)比度、目標(biāo)灰度、目標(biāo)移動(dòng)速度等生成視頻源的指令碼傳遞給單片機(jī)，由單片機(jī)把計(jì)算機(jī)發(fā)出的生成視頻源的各項(xiàng)指令碼譯成可編程邏輯電路能夠識(shí)別的指令，并且傳給可編程邏輯電路，可編程邏輯電路根據(jù)生成視頻源的各項(xiàng)指令碼生成相應(yīng)符合要求的像素信號(hào)；可編程邏輯電路產(chǎn)生的行同步信號(hào)、場(chǎng)同步信號(hào)、像素時(shí)鐘信號(hào)和像素信息合在一起稱(chēng)為數(shù)字視頻信號(hào)。本發(fā)明通過(guò)人機(jī)交互方式能夠?yàn)橐曨l圖像處理平臺(tái)產(chǎn)生符合要求的數(shù)字視頻信號(hào)，并按照一定要求實(shí)時(shí)更改視頻中目標(biāo)個(gè)數(shù)、目標(biāo)大小、目標(biāo)與背景對(duì)比度、目標(biāo)灰度、目標(biāo)移動(dòng)速度等像素信息；采用電平轉(zhuǎn)換電路將可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成制式與圖像處理平臺(tái)接收的視頻信號(hào)相同的數(shù)字視頻信號(hào)，能夠模仿實(shí)際數(shù)字相機(jī)發(fā)出的數(shù)字視頻信號(hào)，供數(shù)字圖像處理平臺(tái)檢驗(yàn)圖像處理算法及測(cè)試使用，使對(duì)圖像處理平臺(tái)的圖像處理算法及處理能力的測(cè)試和評(píng)估變得方便易行。
所述的可編程邏輯電路包括行同步信號(hào)產(chǎn)生模塊、場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生模塊，像素時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生模塊，像素信息產(chǎn)生模塊。行同步信號(hào)產(chǎn)生模塊、場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生模塊和像素時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生模塊根據(jù)時(shí)鐘電路發(fā)來(lái)的時(shí)鐘產(chǎn)生數(shù)字視頻所需的行同步信號(hào)、場(chǎng)同步信號(hào)和像素時(shí)鐘信號(hào)；像素信息產(chǎn)生模塊根據(jù)接收的單片機(jī)傳遞的生成視頻源的各項(xiàng)指令碼及行同步信號(hào)、場(chǎng)同步信號(hào)、像素時(shí)鐘信號(hào)生成相應(yīng)符合要求的像素信號(hào)。 所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括第一電平轉(zhuǎn)換芯片和第二電平轉(zhuǎn)換芯片；第一電平轉(zhuǎn)換芯片將可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS制式視頻信號(hào)，第二電平轉(zhuǎn)換芯片將可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為Camer—Link制式視頻信號(hào)。本發(fā)明可模仿Camer_Link接口和LVDS接口的數(shù)字相機(jī)發(fā)出數(shù)字視頻信號(hào)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為像素信息產(chǎn)生模塊軟件實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器包括時(shí)鐘電路7，計(jì)算機(jī)6，通信電路3，單片機(jī)2，可編程邏輯電路l，程序存儲(chǔ)電路8和電平轉(zhuǎn)換電路4 ;所述時(shí)鐘電路7和程序存儲(chǔ)電路8與可編程邏輯電路1連接；計(jì)算機(jī)6通過(guò)通信電路3與單片機(jī)2的輸入連接，單片機(jī)2的輸出連接到可編程邏輯電路1的輸入；可編程邏輯電路1的輸出與電平轉(zhuǎn)換電路4連接。 如圖2所示，所述的通信電路3采用MAX232接口和串并轉(zhuǎn)換芯片16C550 ;單片機(jī)2選用的是C8051F21 ;可編程邏輯電路1選用cyclone II系列的EP2C8F256 ;程序存儲(chǔ)電路8選用EPC8 ;電平轉(zhuǎn)換電路4采用第一電平轉(zhuǎn)換芯片SN75LVDS387和第二電平轉(zhuǎn)換芯片DS90CR285 ;計(jì)算機(jī)6的輸出與MAX232接口相連；MAX232接口的輸出Dataln與串并轉(zhuǎn)換芯片16C550的輸入Dataln相連；串并轉(zhuǎn)換芯片16C550的輸出D[7:0]與單片機(jī)C8051F21的輸入D[7:0]相連?？删幊踢壿嬰娐稥P2C8F256的數(shù)據(jù)端口 Data [7:0]與單片機(jī)C8051F21的Data [7:0]的相連，時(shí)鐘端口 CLK與時(shí)鐘電路的CLK相連；可編程邏輯電路EP2C8F256的程序區(qū)與程序存儲(chǔ)電路EPC4相連；可編程邏輯電路EP2C8F256的輸出LVAL、 FVAL、 Pixel_CLK、 D[9:0]分別與第一電平轉(zhuǎn)換芯片SN75LVDS387和第二電平轉(zhuǎn)換芯片DS90CR285的LVAL、FVAL、Pixel_CLK、D[9:0]相連。 為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互及數(shù)字視頻信號(hào)的產(chǎn)生，分別對(duì)可編程邏輯電路1和單片機(jī)2進(jìn)行編程，并且把相應(yīng)程序分別存儲(chǔ)在可編程邏輯電路1的程序存儲(chǔ)電路EPC48和單片機(jī)2中。 系統(tǒng)上電，程序存儲(chǔ)電路EPC4中的程序加載到可編程邏輯電路EP2C8F256中的程序區(qū)中?？删幊踢壿嬰娐稥P2C8F256根據(jù)程序，采集時(shí)鐘電路產(chǎn)生的CLK時(shí)鐘信號(hào)，并以該時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)產(chǎn)生數(shù)字視頻的行同步信號(hào)LVAL、場(chǎng)同步信號(hào)FVAL和像素時(shí)鐘信號(hào)Pixel_CLK。計(jì)算機(jī)發(fā)送目標(biāo)個(gè)數(shù)、目標(biāo)大小、目標(biāo)與背景對(duì)比度、目標(biāo)灰度、目標(biāo)移動(dòng)速度等生成視頻源的指令碼給MAX232接口 ，MAX232接口把指令轉(zhuǎn)換成TTL電平Dataln傳遞給串并轉(zhuǎn)換芯片16C550,串并轉(zhuǎn)換芯片16C550把串行命令Dataln轉(zhuǎn)成并行指令Data[7:0]以一定時(shí)序發(fā)送給單片機(jī)C8051F21 ;單片機(jī)C8051F21把計(jì)算機(jī)發(fā)出的生成視頻源的各項(xiàng)指令碼譯成可編程邏輯電路EP2C8F256能夠識(shí)別的指令，可編程邏輯電路EP2C8F256接收該指令并根據(jù)該指令中決定的視頻中將出現(xiàn)的目標(biāo)個(gè)數(shù)、目標(biāo)大小、目標(biāo)與背景對(duì)比度、目標(biāo)灰度、目標(biāo)移動(dòng)速度等產(chǎn)生像素信號(hào)D[9:0]。因?yàn)榭删幊踢壿嬰娐稥P2C8F256產(chǎn)生的信號(hào)是TTL制式的，為了產(chǎn)生滿足要求的視頻信號(hào)，可編程邏輯電路EP2C8F256把產(chǎn)生的行同步信號(hào)LVAL、場(chǎng)同步信號(hào)FVAL、像素時(shí)鐘信號(hào)Pixel_CLK和像素信號(hào)D[9:0]分別傳遞給第一電平轉(zhuǎn)換芯片SN75LVDS387和第二電平轉(zhuǎn)換芯片DS90CR285。第一電平轉(zhuǎn)換芯片SN75LVDS387輸出LVDS接口的數(shù)字視頻信號(hào)，第二電平轉(zhuǎn)換芯片DS90CR285輸出Camer_Link接口的視頻信號(hào)。 如圖3所示，所述像素信息產(chǎn)生模塊軟件實(shí)現(xiàn)流程如下
a、接收單片機(jī)傳遞的指令碼；
b、根據(jù)指令碼判斷目標(biāo)個(gè)數(shù)； c、如果是單目標(biāo)，只需初始設(shè)定一個(gè)目標(biāo)位置，如果是多目標(biāo)則根據(jù)目標(biāo)個(gè)數(shù)確定各目標(biāo)位置； d、根據(jù)場(chǎng)同步、行同步及像素時(shí)鐘判斷當(dāng)前位置是否為目標(biāo)位置，如果是則根據(jù)指令碼要求的目標(biāo)像素灰度在當(dāng)前位置輸出目標(biāo)像素灰度，否則根據(jù)指令碼要求輸出背景像素灰度； e、如果當(dāng)前正在輸出目標(biāo)像素灰度，則判斷輸出目標(biāo)大小是否滿足要求，不滿足
依照?qǐng)鐾?、行同步及像素時(shí)鐘繼續(xù)輸出目標(biāo)像素灰度，滿足輸出背景像素灰度； f、輸出背景像素灰度后，判斷當(dāng)場(chǎng)像素信息是否輸出完整，如果完整則根據(jù)目標(biāo)
速度，重新確定下一場(chǎng)目標(biāo)位置，確定后返回步驟d，否則直接返回步驟d，實(shí)現(xiàn)像素信息的
連續(xù)輸出。 應(yīng)該理解的是，上述實(shí)施例僅僅是為了對(duì)本發(fā)明作出詳細(xì)說(shuō)明而描述的最優(yōu)選的實(shí)施方式；而不能理解為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很容易想到采用其他多種替代方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，計(jì)算機(jī)還可以通過(guò)其他公知的接口電路與單片機(jī)相連。還可以采用其他器件如DSP、ARM等代替單片機(jī)將計(jì)算機(jī)發(fā)出的生成視頻源的各項(xiàng)指令碼譯成可編程邏輯電路能夠識(shí)別的指令。
權(quán)利要求
一種數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于包括時(shí)鐘電路，計(jì)算機(jī)，通信電路，單片機(jī)，可編程邏輯電路，程序存儲(chǔ)電路和電平轉(zhuǎn)換電路；所述時(shí)鐘電路和程序存儲(chǔ)電路分別與可編程邏輯電路連接；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電路將生成視頻源的指令碼發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)接收的指令碼進(jìn)行整合再傳遞給可編程邏輯電路；可編程邏輯電路根據(jù)時(shí)鐘電路發(fā)來(lái)的時(shí)鐘產(chǎn)生行同步、場(chǎng)同步和像素時(shí)鐘，并根據(jù)單片機(jī)傳遞來(lái)的指令碼產(chǎn)生符合要求的像素信號(hào)，然后輸出數(shù)字視頻信號(hào)；可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成制式與圖像處理平臺(tái)接收的視頻信號(hào)相同的數(shù)字視頻信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于所述的可編程邏輯電路包括行同步信號(hào)產(chǎn)生模塊、場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生模塊，像素時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生模塊，像素信息產(chǎn)生模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于電平轉(zhuǎn)換電路包括第一電平轉(zhuǎn)換芯片和第二電平轉(zhuǎn)換芯片；第一電平轉(zhuǎn)換芯片將可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS制式視頻信號(hào)，第二電平轉(zhuǎn)換芯片將可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為Camer—Link制式視頻信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于所述像素信息產(chǎn)生模塊軟件實(shí)現(xiàn)流程包括如下步驟a、 接收單片機(jī)傳遞的指令碼；b、 根據(jù)指令碼判斷目標(biāo)個(gè)數(shù)；c、 如果是單目標(biāo)，只需初始設(shè)定一個(gè)目標(biāo)位置，如果是多目標(biāo)則根據(jù)目標(biāo)個(gè)數(shù)確定各目標(biāo)位置；d、 根據(jù)場(chǎng)同步、行同步及像素時(shí)鐘判斷當(dāng)前位置是否為目標(biāo)位置，如果是則根據(jù)指令碼要求的目標(biāo)像素灰度在當(dāng)前位置輸出目標(biāo)像素灰度，否則根據(jù)指令碼要求輸出背景像素灰度；e、 如果當(dāng)前正在輸出目標(biāo)像素灰度，則判斷輸出目標(biāo)大小是否滿足要求，不滿足依照?qǐng)鐾健⑿型郊跋袼貢r(shí)鐘繼續(xù)輸出目標(biāo)像素灰度，滿足輸出背景像素灰度；f、 輸出背景像素灰度后，判斷當(dāng)場(chǎng)像素信息是否輸出完整，如果完整則根據(jù)目標(biāo)速度，重新確定下一場(chǎng)目標(biāo)位置，確定后返回步驟d，否則直接返回步驟d，實(shí)現(xiàn)像素信息的連續(xù)輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電路將生成視頻源的指令碼發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)接收的指令碼進(jìn)行整合再傳遞給可編程邏輯電路；可編程邏輯電路根據(jù)時(shí)鐘電路發(fā)來(lái)的時(shí)鐘產(chǎn)生行同步、場(chǎng)同步和像素時(shí)鐘，并根據(jù)單片機(jī)傳遞來(lái)的指令碼產(chǎn)生符合要求的像素信號(hào)，然后輸出數(shù)字視頻信號(hào)；可編程邏輯電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成制式與圖像處理平臺(tái)接收的視頻信號(hào)相同的數(shù)字視頻信號(hào)。本發(fā)明通過(guò)人機(jī)交互方式能夠?yàn)橐曨l圖像處理平臺(tái)產(chǎn)生符合要求的數(shù)字視頻信號(hào)，供數(shù)字圖像處理平臺(tái)檢驗(yàn)圖像處理算法及測(cè)試使用，使對(duì)圖像處理平臺(tái)的圖像處理算法及處理能力的測(cè)試和評(píng)估變得方便易行。
文檔編號(hào)H04N5/14GK101710937SQ20091021790
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者吳川 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所