專利名稱：視頻信號遙控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是應(yīng)用于視頻閉路電視系統(tǒng)中，可以對視頻信號自動識別并實施自動控制的一種新型的實用性的電子裝置。
近幾年來我國以引進(jìn)錄像技術(shù)為核心的閉路電視－這一新型的信息傳播手段，在各個領(lǐng)域，特別是教育領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。目前現(xiàn)有的視頻閉路電視播放方式多是一頭一尾、一頭多尾或多頭多尾方式。在實際應(yīng)用中，一般“頭部”－即指節(jié)目源，例如攝像機(jī)、錄放像機(jī)或電視調(diào)諧器裝置等，距離“尾部”－即終端監(jiān)視器或投影電視等較遠(yuǎn)，一般為幾十米或上百米，多則達(dá)幾百米甚至上千米〈需加分配放大器或補償放大器〉。這樣每次播放都需有人去“尾部”專門開關(guān)監(jiān)視器或投影電視的開關(guān)。這樣不但浪費人力和時間，而且很不方便。包括日本1985年生產(chǎn)的一些現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備。例如SONY公司生產(chǎn)的LLC－5510型微電腦化語言實驗室系統(tǒng)，其原設(shè)計中所配備的四臺20英寸監(jiān)視器的電源開關(guān)方式也是如此。雖然可以把“尾部”設(shè)備的交流電源全部由“頭部”供給的原始方法來解決上述問題，但這種作法既浪費又不安全。另外這樣做還影響終端教室的多用性，一般不采用。雖然有的終端設(shè)備，例如接收／監(jiān)視兩用電視或投影電視，設(shè)有無線〈多為紅外線〉或有線遙控器，但其有效遙控距離一般最遠(yuǎn)不過幾十米，并且這些裝置都為人工操作，都無法實現(xiàn)自動操作。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足之處。使視頻閉路電視系統(tǒng)播放時可不受傳輸距離的限制并具有對視頻信號自動識別的特點，為視頻閉路電視的播放管理自動化提供可能。
解決上述任務(wù)的方案是制作一臺視頻信號遙控器，以跨接或終接形式與系統(tǒng)的終端設(shè)備連接在一起，使“尾部”設(shè)備的電源輸入受此裝置的控制，從而使終端設(shè)備的工作處在被動狀態(tài)，一但“頭部”節(jié)目源的視頻信號被饋入傳輸線，此遙控器便能立即鑒別出來，并自動發(fā)出控制信號，接通供給終端設(shè)備的電源，使終端設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)，反之相反－即退出工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)播放的自動化操作〈參見附圖圖4〉。
由圖2所示，本電子裝置由五個部分電路組成，其中第2和第3部分的具體設(shè)計思想和實際電路，為本實用新型的核心部分?，F(xiàn)將這五部分依次介紹如下1.隔離放大級本級是由BG1管和R1－R3、C1、C2組成的射極跟隨器，在第二級與信號源之間起隔離作用，減小第二級輸入阻抗對信號源的影響，使信號源可采用跨接或終接兩種輸入方式。K1是75Ω終端電阻R14的開關(guān)。CZ1、CZ2為信號輸入端。
2.信號鑒別級此級是本實用新型最關(guān)鍵的部分。要想對全視頻信號進(jìn)行鑒別，并且排除各種干擾信號的影響，就要找出全視頻信號與干擾信號不同的特征及其組成部分中最有規(guī)律、最少變化、最容易識別的因素來。干擾信號具有幅度、頻率變化的隨機(jī)性，無一定規(guī)律可循；而全視頻信號是有規(guī)律的，它的場同步信號頻率為fV，行同步信號的頻率為fH；其同步信號與其圖像信號相比，圖像信號幅度隨時變化，而同步信號的幅度是基本不變化的。其在75Ω負(fù)載時的標(biāo)準(zhǔn)輸出為0.3VP－P，負(fù)極性；而且行同步信號間隔最短，可能產(chǎn)生的誤差值也最小，因此鑒別全視頻信號中的行同步為最佳選擇。本級電路也是依據(jù)上述的分析而設(shè)計的。由BG2管和集成電路IC1〈其有1－5，五只電路外接腳〉及R4－R10、C3、C4、C0、L、D1、W1組成。
從第一級輸出的全視頻信號〈見圖3中波形圖B〉首先進(jìn)入由BG2、R5－R7組成的幅度分離電路，輸出為復(fù)合同步信號〈見圖3中的波形圖C〉；再進(jìn)入由C3、R8組成的τ≈0.2－0.4TH〈TH為行周期〉的微分電路，取出行同步信號〈參見圖3中的波形圖D〉，再通過D1、W1變?yōu)門＝TH〈T為脈沖周期〉的正向尖脈沖送入IC1〈見圖3中的波形圖E〉。IC1的負(fù)載為L和C0組成的f0＝fH的選頻電路，在IC1的1腳正向尖脈沖的連續(xù)觸發(fā)下，IC1將工作在開關(guān)狀態(tài)，其4腳將輸出f＝fH的連續(xù)正弦波，再通過R10進(jìn)入下一級(見圖3中的波形圖F和G)。
本級對可能進(jìn)入的干擾噪波采取了四套抗干擾措施第一套是C3、R8組成的微分電路〈對fH而言〉，對低頻干擾信號有較強的阻止作用；第二套是W1〈電位器〉，針對可能進(jìn)入的干擾信號幅度變化的隨機(jī)性及其脈沖下寬上窄且脈寬大多比行同步窄的特點，調(diào)節(jié)W1適當(dāng)降低其幅度，利用IC1的輸入與輸出特性〈見圖6〉，降低噪波干擾的機(jī)會和能量；第三套是針對干擾信號頻率變化的隨機(jī)性，利用L和C0的選頻特性對其加以濾除；第四套是利用R10、C4的積分作用〈對fH而言，其τ≈1.6－2.0TH〉對可能殘留的瞬間高頻干擾加以濾除。由于采用了上述四套順序的抗干擾措施，經(jīng)對樣機(jī)測試表明，該裝置對S／N≥－6dB的視頻信號均可以有效識別，且結(jié)果可靠，靈敏度很高。
3.處理放大級本級由BG3管和D2、R11、C5組成。由第二級來的f＝fH的正弦波經(jīng)過BG3反相器，又變?yōu)檎蛎}沖信號〈參見圖3中的波形圖H〉；再通過D2、C5變?yōu)橹绷骺刂菩盘栞斀o下一級。
4.控制輸出級此級由IC2及其繼電器負(fù)載J和保護(hù)二級管D3、以及R13組成，IC2是與IC1相同的集成電路。由第三級來的直流控制信號直接從IC2的1腳輸入，控制IC2的導(dǎo)通與關(guān)斷從而控制繼電器J的吸合與關(guān)斷。由于IC2的控制靈敏度很高，因此C5的取值大小可以決定繼電器J的延遲釋放時間，當(dāng)C5為10－1000μ值時，J的釋放延遲時間對應(yīng)約為1－60秒，本樣機(jī)C5取值為33μ，J的延遲釋放時間約為3秒，因此，C5可以根據(jù)實際應(yīng)用需要取適當(dāng)?shù)闹怠?br> 5.電源部分變壓器B1次級為雙15v〈AC〉輸出，由D4、D5、C7進(jìn)行全波整流后供直流給IC3，IC3為普通三端穩(wěn)壓集成電路，其經(jīng)C8輸出為本裝置＋12V直流電源。變壓器B1的初級受K3控制，K3－1斷開時整個遙控器不工作；當(dāng)K3－1閉合時K3－2斷開，CZ3受J的一組常開觸點控制，作為受控交流電源輸出〈J的另一組常開觸點可作為控制點輸出，以便可以進(jìn)行其它控制〉。K2為總電源〈AC220V〉開關(guān)。ZD1為總電源接通指示燈，ZD2為CZ3輸出指示燈，RD1－RD3為必備的三個熔斷器，起保護(hù)電路作用。
本實用新型與已有技術(shù)比較，它成功地解決了視頻閉路電視播放中終端自動控制的問題，節(jié)省了人力和時間。就其實用新型本身而言，它還具有以下優(yōu)點1.本裝置對視頻傳輸線中可能出現(xiàn)的噪波，特別是傳輸或重放廣播電視信號會出現(xiàn)的隨機(jī)的幅度和頻率不斷變化的寬頻帶噪波，均有很強的抗干擾能力，從而保證該裝置在現(xiàn)行的視頻閉路電視系統(tǒng)中能可靠的使用。
2.本裝置比現(xiàn)有的紅外和有線遙控相比，有不受傳輸距離限制的特點(試驗數(shù)據(jù)不小于一公里)。
3.本裝置靈敏度很高，對S／N≥－6dB的視頻信號均可以可靠識別。
4.本裝置最終解決了終端設(shè)備的自動化操作。大大提高了工作效益。
本實用新型具有很廣泛的推廣應(yīng)用價值，除了用于改善電化教學(xué)外，它還可以用于衛(wèi)星電視地面接收站的節(jié)目監(jiān)視／轉(zhuǎn)播的自動控制，以及全國各地的電視差轉(zhuǎn)臺的自動控制。如把此裝置電路集成化〈變?yōu)橐粋€集成電路〉，還可以用于錄像機(jī)、攝像機(jī)等其它視頻設(shè)備自動傳感和檢測等，有著廣闊的技術(shù)開發(fā)前景。


圖1是本裝置的外觀圖，其中1′是75Ω終端電阻R14的開關(guān)；2′是受控電源輸出指示燈ZD2；3′為總電源〈AC220V〉開關(guān)，而且在其透明外罩內(nèi)裝有總電源指示燈ZD1；4′、5′為信號輸入與跨接輸出端CZ1、CZ2；6′為手動／自動選擇開關(guān)K3，其為雙刀雙擲開關(guān)，有K3－1和K3－2被使用；7′為總電源〈AC220V〉輸入端；8′為熔斷器RD1；9′為受控電源輸出端CZ3。
圖2為本裝置的電源理圖，其中A－H為測試波型圖的測試點。
圖3為波型圖，每幅波型圖下面標(biāo)有實測時的X軸與Y軸選定位置。
圖4為本裝置實際使用時的基本連接系統(tǒng)圖，其中1″為視頻節(jié)目源；2″為終端設(shè)備；3″為本裝置；4″代表對節(jié)目源的定時或人工操作；5″為節(jié)目切換器；6″為視頻傳輸電纜；7″為交流電源輸入；8″為本裝置所輸出的受控交流電源。
圖5為實施例連接框圖，其中1＃為彩監(jiān)1，2＃為彩監(jiān)2，3＃為節(jié)目源；4＃為本裝置；5＃為電視天線；6＃為100米同軸電纜；7＃為2米同軸電纜；8＃為電源線；9＃為受控電源。
圖6為IC1的輸入－－輸出傳輸特性圖，圖中V1N代表輸入電壓，V0為輸出電壓，電壓的單位為伏特〈V〉。
本實用新型實施例如下〈參見圖5〉〈1〉把一臺日本SONY產(chǎn)CVM－1350CH型接收／監(jiān)視兩用電視的功能鍵置在“TV”檔，接通電源并把其中八個節(jié)目預(yù)選器中的第一個選在一個有電視節(jié)目的頻道〈二頻道－中央電視臺〉，再把第二個選在沒有電視臺節(jié)目的頻道上；這時把功能鍵再置到“LINE”檔，并且關(guān)斷其電源開關(guān)；再把此臺兩用電視作為彩監(jiān)1，把另一臺PVM－1371QM型監(jiān)視器作為彩監(jiān)2，把1／2英寸〈Betamax〉SL－T50型錄像機(jī)作為節(jié)目源與本裝置樣機(jī)按圖5所示連接好。此時彩監(jiān)1為節(jié)目源彩監(jiān)，彩監(jiān)2為實際使用時的終端彩監(jiān)，頭尾相距〈信號傳輸距離〉為100米?！匆韵滤隹赏瑫r參見圖1〉。把本裝置樣機(jī)上的K1置至斷開位置，K3撥向下方(即K3－1斷開，K3－2接通的位置)；再把K2置到接通位置，K2內(nèi)裝的指示燈ZD1亮，ZD2也亮表示本裝置未工作，而CZ3雖有輸出但處于不受控狀態(tài)。接通彩監(jiān)2的電源開關(guān)，再把K3撥向上方，ZD2燈滅，ZD1仍然亮，此時本裝置處于受控等待狀態(tài)。
〈2〉接通彩監(jiān)1和錄像機(jī)的電源開關(guān)，把錄有10分鐘彩條信號的小1／2英寸〈Betamax〉錄像帶放入錄像機(jī)，反復(fù)按“快進(jìn)”－“停止”，“快退”－“停止”鍵；因彩監(jiān)1無圖像顯示，表示無視頻信號輸出，本裝置不動作，仍處在受控等待狀態(tài)。當(dāng)按下“走帶”鍵，彩監(jiān)1立刻顯示彩條圖像，本裝置即立刻動作，將電源供給彩監(jiān)2，彩監(jiān)2的屏幕上立刻顯示出與彩監(jiān)1相同的圖像。再反復(fù)作正向／反向的快速搜索尋像、慢放、暫停靜止圖像、2倍速放像、暫停還幀放像等，因為彩監(jiān)1上始終有圖像顯示，本裝置且始終處于受控工作狀態(tài)，從未發(fā)生誤動作。再繼續(xù)正常走帶放像，當(dāng)10分鐘的彩條信號放完后，彩監(jiān)1和彩監(jiān)2上均無圖像顯示，3秒后本裝置自動切斷彩監(jiān)2的電路，又進(jìn)入受控等待裝態(tài)。把磁帶倒回再重新正常走帶，彩監(jiān)1又開始顯示彩條，本裝置動作且進(jìn)入受控工作狀態(tài)，彩監(jiān)2又開始工作并顯示與彩監(jiān)1相同的圖像，1－5分鐘后人為按“停止”鍵使錄像機(jī)停止工作，彩監(jiān)1和彩監(jiān)2即刻無圖像顯示，3秒后本裝置自動切斷彩監(jiān)2的電源又進(jìn)入受控等待狀態(tài)。
〈3〉分別換用1／2英寸〈VHS〉HR－7600型和3／4英寸〈U－matic〉VO－5630型錄像機(jī)作節(jié)目源重復(fù)上述實驗，效果相同。
〈4〉再將100米的同軸纜換為10米纜，重復(fù)上述實驗，效果相同。
〈5〉將彩監(jiān)1的第二個節(jié)目預(yù)選器按下，并把其功能鍵置至“TV”檔，因無電視節(jié)目其屏幕上顯示出幅度和頻率都隨機(jī)變化的噪波，本裝置持續(xù)三個小時不受噪波干擾，始終保持在受控等待狀態(tài)。再按下第一個節(jié)目預(yù)選器，其屏幕上顯示出中央電視臺的節(jié)目圖像，本裝置即刻動作且進(jìn)入受控工作狀態(tài)，供給彩監(jiān)2電源，使彩監(jiān)2即刻顯示與彩監(jiān)1相同的圖像。10分鐘后拔去天線插頭〈或再按下第二個節(jié)目預(yù)選器〉，彩監(jiān)1和彩監(jiān)2又重新顯示干擾噪波，3秒鐘后本裝置動作，切斷彩監(jiān)2的電源且又進(jìn)入受控等待狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于視頻閉路電視系統(tǒng)中的視頻信號遙控器，它包括機(jī)殼、前后面板以及機(jī)殼內(nèi)的由電子元器件組成的電路板，本實用新型的特征是電路系統(tǒng)中具有信號識別級和處理放大級電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的信號識別級電路其特征在于通過四套由元器件組成的抗干擾電路，達(dá)到既識別視頻信號又阻止噪波干擾的目的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2，第一套抗干擾電路的特征在于利用C3、R8組成的微分電路阻止低頻干擾，所用參數(shù)τ≈0.2－0.4TH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2，第二套抗干擾電路的特征在于利用電位器W1與IC1所固有的輸入與輸出特征相配合，起到降低噪波干擾的機(jī)會和能量的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2，第三套抗干擾電路的特征在于利用L和C0的選頻特性，既識別出行頻信號，又濾除了干擾信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2，第四套抗干擾電路的特征在于利用R10和C4的積分特性對可能殘留的瞬間高頻干擾加以濾除，所用參數(shù)τ≈1.6－2.0TH。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的處理放大級電路其特征在于利用BG3反相器把由信號識別級來的f＝fH正弦波變?yōu)檎蛎}沖信號，再通過D2和C5將正向脈沖信號變?yōu)橹绷魅タ刂葡乱患墶?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7，所述的C5的特征在于其參數(shù)容量為10－1000μ。
專利摘要一種用于視頻閉路電視系統(tǒng)中的視頻信號遙控器。可應(yīng)用于電化教學(xué)以及衛(wèi)星地面接受站的節(jié)目監(jiān)視/轉(zhuǎn)播的自動化控制，也可用于電視差轉(zhuǎn)臺的自動控制。本實用新型特征在于電路中應(yīng)用了信號識別級和處理放大級電路，達(dá)到既能識別視頻信號又能阻止噪波干擾的目的，從而使閉路電視系統(tǒng)中的自動化播放成為可能。本實用新型具有抗噪能力強，對信號識別靈敏度高，不受傳輸距離限制等優(yōu)點。
文檔編號H04N5/63GK2032383SQ8820039
公開日1989年2月8日 申請日期1988年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月22日
發(fā)明者張援朝, 高翔 申請人:北京市醫(yī)科大學(xué)電教中心