CN1054873A - 视频模拟入侵信号发生器 - Google Patents

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Abstract

公开了二种原理相同，以产生特定的附加视频信 号来测试视频报警器的灵敏度、漏报率、误报率等性 能的视频模拟入侵信号发生器。由同步信号发生器、 输出切换电路、图形产生电路及图形参数调节电路、 灰度调节电路等组成。图形产生电路有两个构成方 案，一个包括可控振荡器、可预置数加法计数器、分频 器、加/减计数器、触发单稳和与门等；另一个包括单 片机、CRTC、RAM、并/串转换器、译码器、触发单 稳和与门等。测试迅速准确可靠。

Description

本实用新型涉及一种电视系统装置的性能测试仪器，具体地说是以产生特定的附加视频信号来测试将电视摄像机作为探测器的视频报警器性能的专用测试信号发生器。
视频报警器又称移动目标检测器，当目标侵入警戒区后，电视摄像机输出到报警器的视频信号的警戒区部分发生变化，视频报警器响应这一变化，同时输出报警信号，进入声、光报警状态。目前，对视频报警器的测量还没有合适的仪器，有人用普通视频信号发生器对报警器输入多波群信号，这种方法与实际情况相差较远，很难测出视频报警器的性能。还有人将电视摄像机对准某一灰度的背景，然后用另一灰度的纸片匀速侵入警戒区来测试报警器的性能，这也是目前普通采用的方法，虽然这种方法与实际情况接近，但测试起来麻烦，测试结果受摄像机性能和操作者的影响，重复性差，特别是对误报率的测试，要进行七天七夜，在此期间要保持警戒区内视频信号不变，警戒区外视频信号不断变化，而视频报警器不能发生报警，用上述方法是难以做到的。
本实用新型的目的就是提供一种能较好地模拟入侵情况，从而准确，迅速地测试视频报警器性能的视频模拟入侵信号发生器。
本实用新型总的技术解决方案为：一种视频模拟入侵信号发生器，有一个通用同步信号发生器，其为一个输出切换电路提供复合同步信号和复合消隐信号，其行、场同步信号与一个图形产生电路相接;图形产生电路产生具有一定形状的可以以一定方向和速度移动的图形信号经输出切换电路作为视频模拟入侵图形信号输出;图形产生电路接有图形参数调节电路;输出切换电路接有灰度调节电路、及消隐电平、同步头电平。
根据上述总的技术解决方案，本实用新型可有两种具体电路构成方案：第一种电路构成方案为：图形产生电路有一个节奏选择开关（25）通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号经其触发一个振荡频率为5MHZ的可控振荡器（2），一个第一可预置数加法计数器（3）对可控振荡器（2）的输出计数，计满时产生进位脉冲，使可控振荡器（2）复位，该进位脉冲实际上是将行同步脉冲延迟了时间T＝预置数×1/5MHZ，当预置数在0-255间变化时产生的延迟时间为51μS-0该进位脉冲经一个第二前沿触发单稳（4）整形，调节第二前沿触发单稳（4）的RC电路就能调节输出脉冲的宽度，整形后的脉冲再通过一个垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），以上为产生左右移动竖条图形信号的电路部分。另有一个第二可预置数加法计数器（8）直接对通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲计数，它的进位脉冲实际上是255-预置数行的行同步脉冲，该脉冲在一个第三前沿触发单稳（9）整形，调节第三前沿触发单稳（9）的RC电路，就能调节输出脉冲的宽度，整形后的脉冲也经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），以上为产生上下移动横条图形信号的电路部分。第一、第二可预置数加法计数器（3）、（8）的预置数由通用同步信号发生器（1）送入的场同步信号经一个分频器（6）分频后再经一个加/减计数器（7）产生。垂直/水平移动选择开关（27）起左右移动或上下移动的转换选择作用，当加/减计数器（7）加法计数时，加/减计数器（7）的输出值由小到大，第一可预置数加法计数器（3）或第二可预置数加法计数器产生的进位脉冲对行同步脉冲的延迟由长变短，监视器屏幕上产生的相应模拟入侵图形为从右至左移动的竖条或从下至上移动的横条。当加/减计数器（7）减法计数时，预置数由大变小，第一或第二可预置数加法计数器（3）或（8）产生的进位脉冲对行同步脉冲的延迟由短变长，监视器屏幕上产生相应模拟入侵图形为从左至右移动的竖条或从上至下移动的横条。通过一个分频开关（24）改变分频数可以改变竖条或横条的移动速度。
在本实用新型的上述第一种电路构成方案中可加入提供模拟入侵图形连续移动或受控单个移动选择的电路部分，包括：一个第一与门（15），其一个输入端接通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号，另一个输入端接一个RS触发器（16）的θ端;RS触发器（16）的S端接一按钮（17），R端接加/减计数器（7）;第一与门（15）的输出经节奏选择开关（25）接至可控振荡器（2）和第二可预置数加法计数器（8）;当按动按钮（17）时，RS触发器（16）输出高电平，通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号经第一与门（15）启动可控振荡器（2），直到加/减计数器（7）的进位脉冲将RS触发器（16）复位，第一与门（15）被封住，行同步信号不能到达可控振荡器（2），所以按一下按钮（17），模拟入侵图形在监视器屏幕上移动一遍。节奏选择开关（25）的另一个转换触点直接接行同步信号，当接通这一点时，可在监视器屏幕上产生连续移动的模拟入侵图形。
为了测量误报率，还可在本实用新型的第一种电路构成方案中加入视频不变区控制信号发生电路：将通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号经一个第五前沿触发单稳（10）、一个第三后沿触发单稳（11）顺序整形后输出至第四与门（14）;再将通用同步信号发生器（1）送入的场同步脉冲经一个第六前沿触发单稳（12）、一个第四后沿触发单稳（13）顺序整形后也输出至第四与门（14）;第四与门（14）将上述两路信号相与产生一个视频不变区信号，经一个视频不变区选择开关（26）输出至输出切换电路（5）。此视频不变区信号在监视器屏幕上的相应图形为一个矩形，调节第五前沿触发单稳（10）和第六前沿触发单稳（12）的RC电路，可调节视频不变区的水平位置和垂直位置;调节第三后沿触发单稳（11）和第四后沿触发单稳（13）的RC电路，可调节视频不变区的宽度和高度;视频不变区可以通过视频不变区选择开关（26）来取消或加入。
为了更好地模拟入侵发生时的情况，可在本实用新型的第一种电路构成方案中加入将前述的左右移动竖条图形变为矩形图形的电路部分：将通用同步信号发生器（1）送入的场同步脉冲顺序经一个第一前沿触发单稳（18）和一个第一后沿触发单稳（19），延迟产生场周期选通脉冲，其与场同步脉冲的相对位置由第一前沿触发单稳（18）的RC电路决定，选通脉冲的宽度由第一后沿触发单稳（19）的RC电路决定，该选通脉冲与前述由第二前沿触发单稳（4）产生的脉冲在一个第二与门（20）相与后，经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），其在监视器屏幕上的相应图形为左右移动竖条在选通脉冲有效期间的部分，即一个矩形。
相同的道理，也可在本实用新型第一电路构成方案中加入将前述的上下移动横条图形变为矩形图形的电路部分：将通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲顺序经一个第四前沿触发单稳（21）和一个第二后沿触发单稳（22），延迟产生行周期选通脉冲，其与行同步脉冲的相对位置由第四前沿触发单稳（21）的RC电路决定，选通脉冲的宽度由第二后沿触发单稳（22）的RC电路决定，该选通脉冲与前述由第三前沿触发单稳（9）产生的脉冲在第三与门（23）相与后，经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），其在监视器屏幕上的相应图形为上下移动横条在选通脉冲有效期间的部分，即一个矩形。
本实用新型的第二种电路构成方案为：图形产生电路以单片微处理机（40）为基础，一个CRTC（41）单片机（40）相连接，CRTC（41）的场同步信号及行同步信号与通用同步信号发生器（42相接，CRTC（41）的场同步信号还接至单片机（40）的中断口65）一个13二选一电路（44）与单片机（40）及CRTC（41）相连接;一个RAM（45）也与13二选一电路（44）相连接，其输出信号经一个并/串转换器（46）接至输出切换电路（43）;一个时基电路（64）为单片机（40）、CRTC（41）、及并/串转换器（46）提供时钟信号，并为并/串转换器（46）提供置数。
本实用新型的第二种电路构成方案中还可加入视频不变区控制电路：CRTC（41）的场同步信号顺序经一个第十前沿触发单稳（59）第十后沿触发单稳（61）输出至第十与门（63）;CRTC（41）的行同步信号顺序经一个第十一前沿触发单稳（60）、第十一后沿触发单稳（62）也输出至第十与门（63）;第十与门（63）将上述两路信号相与后输出至输出切换电路（43）。
本实用新型的第二种电路构成方案中的图形参数调节电路可由移动速度开关（49）、移动方向开关（51）、入侵图形高度开关53入侵图形宽度开关（55）、入侵位置开关（57），与上述各开关相应连接的五个三态缓冲电路（50）、（52）、（54）、（56）、（58），及与各三态缓冲电路信号连接并接受单片机（40）信号的译码器（41）所组成。
本实用新型与现有技术相比，可较好地模拟入侵发生时的情况，改变了现有技术的测试手段粗糙、麻烦的状况，可准确、迅速地测试出视频报警器的灵敏度、漏报率、误报率等性能指标，并实现了对视频报警器测试方法的标准化和测试工具的仪器化。
以下结合附图介绍二个实施例：
图1为一种本实用新型视频模拟入侵信号发生器。
图2为另一种本实用新型的视频模拟入侵信号发生器。
图1所描述的实施例，其用HD44007按常规接法组成的通用同步信号发生器（1）的复合同步信号及复合消隐信号分别由接入线（34）（35）接入用74HC4053按常规接法组成的输出切换电路（5）;通用同步信号发生器（1）产生的场同步信号，分别接入用CD4024按常规接法组成的分频器（6）、用1/2CD4538按常规接法组成的第一前沿触发单稳（18）、用74LS163按常规接法组成的第二可预置数加法计数器（8）、组成同第一前沿触发单稳的第六前沿触发单稳（12）;通用同步信号发生器（1）产生的行同步信号，分别接入同样74LS163按常规接法组成的第一可预置数加法计数器（3）、节奏选择开关（25）的一个转换触点、第一与门（15）、组成同前述单稳的第四前沿触发单稳（21）、第五前沿触发单稳（10）;第一与门（15）输出接至节奏选择开关（25）的另一个转换触点，第一与门（15）的另一个输入端来自用CD4013按常规接法组成的RS触发器（16）的θ端;节奏选择开关（25）的固定触点经用74LS221按常规接法组成的可控振荡器（2）接第二可预置数加法计数器（8）;分频器（6）通过有7个转换触点的分频开关（24）接用CD4520按常规接法组成的加减计数器（7）;加/减计数器（7）接有一个转换触点接V+，另一个转换触点接地的左/上或右/下转换开关（31）;加/减计数器（7）有输出线接至第一可预置数加法计数器（3）、第二可预置数加法计数器（8）、RS触发器（16）的R端;RS触发器（16）的R端还通过电阻R2接V+，RS触发器（16）的S端通过电阻R1接V+，RS触发器（16）的S端还接有按钮（17）;第二可预置数加法计数器（8）有一个输出接第一可预置数加法计数器（3），第一可预置数加法计数器（3）的输出接第二前沿触发单稳（4），第二前沿触发单稳（4）的输出接第二与门（20）;第一前沿触发单稳（18）的输出接第一后沿触发单稳（19），第一后沿触发单稳（19）的输出接第二与门（20），第二与门（20）的输出接垂直/水平移动选择开关（27）的一个转换触点，垂直/水平移动选择开关的另一转换触点接第三与门（23）的输出，第三与门（23）的一个输入来自与第二可预置数加法计数器（8）相连的第三前沿触发单稳（9），第三与门（23）的另一输入来自与第四前沿触发单稳（21）相连的第二后沿触发单稳（22），垂直/水平移动选择开关（27）的固定触点接至输出切换电路（5）;第五前沿触发单稳（10）的输出接第三后沿触发单稳（11），第三后沿触发单稳（11）的输出接第四与门（14）的一个输入端，第四与门（14）的另一个输入来自与第六前沿触发单稳（12）相连的第四后沿触发单稳（13），第四与门（14）的输出接不变区选择开关（26）的一个转换触点，不变区选择开关（26）的另一个转换触点接地，不变区选择开关（26）的固定触点接至输出切换电路（5）;输出切换电路（5）还分别接有背景灰度调节电位器（28）、入侵信号灰度调节电位器（29）、不变区灰度调节电位器（30），三个电位器的另二端：一端接地，一端接V+;有三个电阻：R3、R4、R5串联，电阻R3另一端接V+，电阻R5另一端接地，输出切换电路（5）的消隐电平接入线（32）从电阻R3与R4间引出，同步头电平接入线（33）从电阻R4与R5间引出;模拟入侵信号从输出切换电路（5）的输出端（36）输出。开关（24）、开关（25）、开关（26）、开关（27）、开关（31），及各前、后沿触发器的RC调节电路构成了图形参数的调节电路。
图2所描述的第二个实施例，其单片机8751（40）的A0-A12脚接由74LS157组成的13二选一电路（44），P00-P07脚接CRTC6845（41）的P0-P7脚，P10-P17脚接五个三态缓冲电路（50）、（52）、（54）、（56）、（58），P25-27脚接由74LS138组成的译码器（47）;CRTC6845（41）的RA0-RA4及MA0-MA7脚也接13二选一电路（44），CRTC6845（41）的行同步信号引出脚（67）分别接通用同步信号发生器HD44007（42）和第十一前沿触发单稳（60）;CRTCMC6845（41）的场同步信号引出脚（66）分别接通用同步信号发生器HD44007（42）、第十前沿触发单稳（59）、及单片机8751（40）的中断口（65）;通用同步信号发生器（42）的复合同步输出脚（68）、复合消隐输出脚（69）均接由74HC4053组成的输出切换电路（43）;13二选一电路（44）输出与一个RAM6264（45）的A0-A12脚相接;RAM6264（45）的D0-D7脚接入由74LS166组成的并/串转换器（46），时基电路74LS163（64）分别为单片机（40）、CRTC（41），并/串转换器（46）提供时钟信号，并为并/串转换器（46）提供置数;并/串转换器（46）输出入侵矩形控制信号到输出切换电路（43）;第十前沿触发单稳（59）经第十后沿触发单稳接第十与门（63），第十一前沿触发单稳（60）经第十一后沿触发单稳（62）也接第十与门（63），第十与门（63）输出不变区控制信号到输出切换电路（43）;输出切换电路（43）还分别接有底色灰度选择开关（70）、入侵灰度选择开关（71）、不变区灰度选择开关（72），及消隐电平接入线（73）、同步头电平接入线（74），上述灰度的选择信号及消隐电平、同步头电平信号均由一个由标准电阻组成的分压器（48）输出;译码器74LS138（47）还分别与五个三态缓冲电路（50）、（52）、（54）、（56）、（58）相连，各三态缓冲电路分别接受移动速度开关（49）、移动方向开关（51）、入侵图形高度开关（53）入侵宽度开关（55）、入侵图形位置开关（57）。
图2所描述的第二个实施例的工作过程如下：移动速度、移动方向、入侵图形高度、入侵图形宽度及入侵图形位置等开关信号由单片机经三态缓冲电路读入，单片机对CRTC进行编程后，CRTC输出行、场同步脉冲，经通用同步信号发生器形成复合同步、复合消隐信号到输出切换电路，CRTC同时输出图形RAM的地址信号经13二选一电路到RAM，取RAM的显示信息到并/串转换器，并/串转换器输出的串行信号作为入侵矩形图形的控制送入输出切换电路，当场同步脉冲到来时，对单片机产生中断，单片机根据读入的开关信息决定对CRTC的各数据寄存器进行编程，改变RAM的显示信息，中断服务程序必须在场消隐期完成，不能影响场正程的图形显示。另外，场、行同步脉冲还分别经第一、二前沿触发单稳，第一、二后延触发单稳延迟调宽后相与，作为不变区的控制信号。输出切换电路在复合同步信号脉冲有效期间取出同步头电平，在复合消隐信号脉冲有效期间取出消隐电平，在不变区控制信号脉冲的有效期间取出不变区灰度，在入侵矩形控制信号脉冲有效期间取出入侵图形灰度，在上述各信号脉冲都无效时取出底色灰度。
图1、图2所述的两个实施例，都可以产生模拟入侵发生时的视频信号，并可在视频监视器屏幕上观察该视频信号，其效果如下：在一个灰度可调的背景上匀速进入另一个灰度可调的入侵矩形，这个矩形的高度、宽度和入侵位置等参数都是可调的，入侵的方向有四种：从上至下、从下至上、从左至右、从右至左;入侵方法有两种：单次或连续，单次时，每按一下入侵按钮，入侵矩形就在监视器屏幕上走一遍;入侵矩形的移动速度可分六档：第一档水平方向的移动速度是每秒移动屏幕宽度的20%左右（5μS/秒），垂直方向的移动速度是每秒移动监视器屏幕高度的25%左右（50行/秒），其它五档速度是分别衰减1/2、1/4、1/8、1/16、1/32，另有一档停止移动开关，按下这一档，入侵矩形就停在当时所处的位置上。
图1、图2所描述的两个实施例，还可进行误报率的测试，实际测试时，可将视频不变区覆盖住视频报警器的警戒区，就能使警戒区内视频信号不变，警戒区外视频信号既使不断变化，视频报警器也不应发生报警。
在图1所描述的实施例中，入侵矩形移动速度是定量的，入侵矩形的宽度、高度是由相应单稳的RC电路调节，不变区的高度、宽度也是由相应单稳的RC电路调节的。
而在图2所描述的实施例中，入侵矩形的宽度、高度、移动速度都是定量的，不变区的宽度、高度与图1所描述的实施例一样是由相应单稳的RC电路调节的。

Claims (10)

1、一种视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：有一个通用同步信号发生器，其为一个输出切换电路提供复合同步信号和复合消隐信号，其行、场同步信号与一个图形产生电路相接；图形产生电路产生具有一定形状的可以以一定方向和速度移动的图形信号，经输出切换电路作为视频模拟入侵图形信号输出；图形产生电路接有图形参数调节电路；输出切换电路接有灰度调节电路、及消隐电平、同步头电平。
2、根据权利要求1所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：图形产生电路有一个节奏选择开关（25），通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号经其触发一个可控振荡器（2），一个第一可预置数加法计数器（3）对可控振荡器（2）的输出计数，计满产生进位脉冲，该脉冲经一个第二前沿触发单稳（4）整形，并通过一个垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），以上为产生左右移动竖条图形信号的电路部分;另有一个第二可预置数加法计数器（8）直接对通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲计数，产生255一预置数行的行同步脉冲，该脉冲经一个第三前沿触发单稳（9）整形，并通过垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5），以上为产生上下移动横条图形信号的电路部分;第一、第二可预置数加法计数器（3）、（8）的预置数由通用同步信号发生器（1）送入的场同步信号经一个分频器（6）分频后再经一个加/减计数器（7）产生。
3、根据权利要求2所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：有一个第一与门（15），其一个输入端接通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号，另一个输入端接一个RS触发器（16）的θ端;RS触发器（16）的S端接一按钮（17），R端接加/减计数器（7）;第一与门（15）的输出经节奏选择开关（25）接至可控振荡器（2）和第二可预置数加法计数器（8）;按动按钮（17），RS触发器（16）输出高电平，通用同步信号发生器（1）送入的行同步信号经第一与门（15）启动可控振荡器（2），当加/减计数器（7）的进位脉冲将RS触发器（16）复位时，第一与门（15）被封住。
4、根据权利要求2或3所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲经一个第五前沿触发单稳（10）、一个第三后沿触发单稳（11）顺序整形后输出至第四与门（14）;通用同步信号发生器（1）送入的场同步脉冲经一个第六前沿触发单稳（12）、一个第四后沿触发单稳（13）顺序整形后也输出至第四与门（14）;第四与门（14）将上述两路信号相与产生一个视频不变区信号，经一个不变区选择开关（26）输出至输出切换电路（5）。
5、根据权利要求4所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：通用同步信号发生器（1）送入的场同步脉冲顺序经一个第一前沿触发单稳（18）和一个第一后沿触发单稳（19），延迟产生场周期选通脉冲，并与第二前沿触发单稳（4）产生的脉冲在一个第二与门（20）相与后，经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5）;以上构成了将左右移动竖条图形信号变为矩形图形信号的电路。
6、根据权利要求4所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲顺序经一个第四前沿触发单稳（21）和一个第二后沿触发单稳（22），延迟产生行周期选通脉冲，并与第三前沿触发单稳（9）产生的脉冲在第三与门（23）相与后，经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5）;以上构成了将上下移动横条图形信号变为矩形图形信号的电路。
7、根据权利要求5所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：通用同步信号发生器（1）送入的行同步脉冲顺序经一个第四前沿触发单稳（21）和一个第二后沿触发单稳（22），延迟产生行周期选通脉冲，并与第三前沿触发单稳（9）产生的脉冲在第三与门（23）相与后，经垂直/水平移动选择开关（27）输出至输出切换电路（5）;以上构成了将上下移动横条图形信号变为矩形图形信号的电路。
8、根据权利要求1所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：图形产生电路以单片微处理机（40）为基础，一个CRTC（41）与单片机（40）相连接，CRTC（41）的场同步信号及行同步信号与通用同步信号发生器（42）相接，CRTC（41）的场同步信号还接至单片机（40）的中断口（65）;一个13二选-电路（44）与单片机（40）及CRTC（41）相连接;一个RAM（45）与13二选一电路（44）的输出相连接，RAM的输出信号经一个并/串转换器（46）接至输出切换电路（43）;一个时基电路（64）为单片机（40）、CRTC（41）、及并/串转换器（46）提供时钟信号，并为并/串转换器（46）提供置数信号。
9、根据权利要求8所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：CRTC（41）的场同步信号顺序经一个第十前沿触发单稳（59）、第十后沿触发单稳（61）输出至第十与门（63）;CRTC（41）的行同步信号顺序经一个第十一前沿触发单稳（60）、第十一后沿触发单稳（62）也输出至第十与门（63）;第十与门（63）将两路信号相与后输出至输出切换电路（43）。
10、根据权利要求8或9所述的视频模拟入侵信号发生器，其特征在于：图形参数调节电路由移动速度开关（49）、移动方向开关（51）、入侵图形高度开关（53）、入侵图形宽度开关（55）、入侵位置开关（57），与上述各开关相应连接的五个三态缓冲电路（50）、（52）、（54）、（56）、（58），及与各三态缓冲电路信号连接并接受单片机（40）信号译码器（47）所组成。
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