CN113014746B - 视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统 - Google Patents

视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统 Download PDF

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Abstract

提供一种视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统，所述视频处理芯片用于输出复合同步视频广播信号，所述保护电路包括：钳位子电路和低通滤波子电路，所述钳位子电路与所述视频处理芯片的输出端、第一电压端、所述低通滤波子电路的输入端连接，所述低通滤波子电路的输出端与所述保护电路的输出端连接；其中，所述钳位子电路用于将所述视频处理芯片的输出端与第一电压端之间的电压钳位在预定安全电压范围内；所述低通滤波子电路用于将接收到的信号进行低通滤波后，输出至所述保护电路的输出端。

Description

视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统
技术领域
本发明涉及车载系统技术领域，尤其涉及一种视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统。
背景技术
在视频显示系统中，视频处理芯片的输出引脚通常需要通过电器接口与其他设备进行连接，视频处理芯片的输出引脚输出的信号包括复合同步视频广播信号(CVBS信号)。但是，在车载环境中，视频处理芯片所连接的接口器件通常需要经过测试，例如，在电器接口处通入24V甚至48V直流电压，此时，容易导致视频处理芯片损坏。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统。
第一方面，本发明提供一种视频处理芯片的保护电路，所述视频处理芯片用于输出复合同步视频广播信号，所述保护电路包括：钳位子电路和低通滤波子电路，所述钳位子电路与所述视频处理芯片的输出端、第一电压端、所述低通滤波子电路的输入端连接，所述低通滤波子电路的输出端与所述保护电路的输出端连接；
其中，所述钳位子电路用于将所述视频处理芯片的输出端与第一电压端之间的电压钳位在预定安全电压范围内；
所述低通滤波子电路用于将接收到的信号进行低通滤波后，输出至所述保护电路的输出端。
在一些实施例中，所述钳位子电路包括：稳压二极管和限流电阻，所述稳压二极管的第一极连接所述第一电压端，所述稳压二极管的第二极连接所述视频处理芯片的输出端；所述限流电阻的两端分别连接所述视频处理芯片的输出端、所述低通滤波子电路的输入端。
在一些实施例中，所述低通滤波子电路包括：
电感，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输入端和输出端；
第一电容，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输入端和所述第一电压端；
第二电容，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输出端和所述第一电压端。
在一些实施例中，所述保护电路还包括：隔直子电路，所述低通滤波子电路的输出端通过所述隔直子电路与所述保护电路的输出端连接；所述隔直子电路用于隔离直流电压。
在一些实施例中，所述隔直子电路包括隔直电容，所述隔直电容的两端分别连接所述低通滤波子电路、所述保护电路的输出端。
在一些实施例中，所述保护电路还包括：阻抗匹配子电路，所述阻抗匹配子电路连接在所述视频处理芯片的输出端与所述第一电压端之间，用于进行阻抗匹配，以使与所述保护电路的输出端连接的接收设备的接收到的视频信号达到目标幅度。
在一些实施例中，所述阻抗匹配子电路包括匹配电阻，所述匹配电阻的两端分别连接所述视频处理芯片的输出端和所述第一电压端。
在一些实施例中，所述匹配电阻的阻值在90Ω～110Ω之间，所述限流电阻的阻值在10Ω～30Ω之间。
第二方面，本发明实施例还提供一种视频处理设备，包括：
视频处理芯片，用于将数字视频信号转换成复合同步视频广播信号；
上述的保护电路，所述保护电路连接在所述视频处理芯片的输出端和所述视频处理设备的输出接口之间。
第三方面，本发明还提供一种车载显示系统，包括：信号接收设备和上述的视频处理设备，其中，所述信号接收设备用于与所述视频处理设备的输出端口连接。
在本发明实施例中，保护电路中的钳位子电路能够将视频处理芯片的输出端与第一电压端之间的电压钳位在安全电压范围内，这样，即使保护电路的输出端误加载了高压，钳位子电路的设置也可以防止视频处理芯片因高压而发生损坏。另外，保护电路中设置了阻抗匹配子电路，可以保证经过保护电路传输的CVBS信号符合标准，且不会发生失真。并且，保护电路的结构简单，成本较低。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中提供的一种视频处理芯片的保护电路的示意图。
图2为本发明实施例中提供的视频处理芯片的保护电路的应用场景示意图。
图3为本公开实施例中提供的另一种保护电路示意图。
图4为本发明实施例中提供的另一种保护电路的示意图。
图5为本发明实施例中提供的视频处理设备的示意图。
图6为本发明实施例中提供的车载显示系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例的附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
本发明实施例提供一种视频处理芯片的保护电路，视频处理芯片的保护电路尤其适用于车载系统中。其中，视频处理芯片用于输出CVBS信号，例如，视频处理芯片根据摄像头采集的影像输出CVBS信号。图1为本发明实施例中提供的一种视频处理芯片的保护电路的示意图，图2为本发明实施例中提供的视频处理芯片的保护电路的应用场景示意图，如图1和图2所示，保护电路10的输入端与视频处理芯片20连接。视频处理芯片20及其保护电路10集成在视频处理设备中，保护电路10的输出端与视频处理设备的输出接口连接，车载视频处理设备的输出接口用于连接信号接收设备30，该信号接收设备30例如包括视频解码设备或显示器等。
保护电路10包括：钳位子电路11和低通滤波子电路12。钳位子电路11与视频处理芯片20的输出端、第一电压端V1、低通滤波子电路12的输入端连接，低通滤波子电路12的输出端与保护电路10的输出端连接。低通滤波子电路12用于对接收到的信号进行低通滤波，从而滤除无用的高频信号，将滤波后的信号传输至保护电路10的输出端。
其中，第一电压端V1为接地端。
其中，钳位子电路11用于将视频处理芯片20的输出端与第一电压端V1之间的电压钳位在预定的安全电压范围内。预定的安全电压范围为保证视频处理芯片20不受损坏的电压范围，在一个示例中，预定的安全电压范围为0～5V，例如，视频处理芯片20的输出端与第一电压端V1之间的电压被钳在4V左右。
对于车载显示系统中，用户在使用时有可能误将较高(例如，24V或48V)的直流电压线插入视频处理设备的输出接口，因此，在车载显示系统的测试过程中，会在视频处理设备的输出接口通入较高的电压。而本发明实施例中，保护电路10中的钳位子电路11能够将视频处理芯片20的输出端与第一电压端V1之间的电压钳位在安全电压范围内，从而防止视频处理芯片20受到高压的影响而发生损坏。
需要说明的是，本发明实施例中的“连接”可以为直接连接，也可以为间接连接。例如，低通滤波子电路12的输出端与保护电路10的输出端可以间接连接。图3为本公开实施例中提供的另一种保护电路示意图，如图3所示，在一些实施例中，保护电路10还包括：隔直子电路13，低通滤波子电路12的输出端通过隔直子电路13与保护电路10的输出端连接；隔直子电路13用于隔离直流电压，从而进一步防止外部的直流高压对视频处理芯片20造成损伤。
图4为本发明实施例中提供的另一种保护电路的示意图，图4为图3的一种具体化实现方案。如图4所示，在一些实施例中，钳位子电路11包括：稳压二极管D1和限流电阻R2，稳压二极管D1的第一极与第一电压端V1连接，稳压二极管D1的第二极与视频处理芯片20的输出端连接；其中，稳压二极管D1的第一极为正极，稳压二极管D1的第二极为负极。限流电阻R2的两端分别与视频处理芯片20的输出端、低通滤波子电路12的输入端连接。
示例性地，稳压二极管D1可以1N4729A稳压管。
在一些实施例中，低通滤波子电路12采用π型滤波电路，具体地，如图4所示，低通滤波子电路12包括：电感L1、第一电容C1和第二电容C2。电感L1的两端分别连接低通滤波子电路12的输入端和输出端，第一电容C1的两端分别连接低通滤波子电路12的输入端和第一电压端V1。第二电容C2的两端分别连接低通滤波子电路12的输出端和第一电压端V1。第一电容C1和第二电容C2的容值可以相同。
示例性地，电感L1的电感值为3.3μH；第一电容C1和第二电容C2的容值均为200pF。
在一些实施例中，隔直子电路13包括隔直电容C3，隔直电容C3的两端分别连接低通滤波子电路12、保护电路10的输出端。在外部的直流高压施加在保护电路10的输出端时，隔直电容C3可以对直流高压进行隔离，并且能够消除场倾斜。
当外部的直流高压加载至保护电路10的输出端时，直流高压会被隔直电容C3隔绝，即使有电压耦合至稳压二极管D1和限流电阻R2，这部分电压也会被稳压二极管D1和限流电阻R2消耗。具体地，当外部的直流电压过大而耦合至钳位子电路11时，会使流过稳压二极管D1的电流急剧增大，使得流过限流电阻R2的电流也增大，从而使限流电阻R2上的电压降增大，进而防止视频处理芯片20的输出端接收到过高的电压。
在实际应用中，视频处理芯片20输出的CVBS信号通常为固定大小(例如，34.7mA)的电流信号，电流信号经过视频处理芯片20与接收设备30之间的传输电路后，转换为标准的电压信号。其中，在CVBS标准中，标准的电压信号的幅度为1.3V。
如图2所示，通常接收设备30的前端连接有电阻R3，该电阻R3的阻值为75Ω。为了满足CVBS标准对信号幅度的要求，本发明实施例中的保护电路10还包括：阻抗匹配子电路14，阻抗匹配子电路14连接在视频处理芯片20的输出端与所述第一电压端V1之间，用于进行阻抗匹配，以使与保护电路10的输出端连接的接收设备30的接收到的视频信号达到目标幅度。
其中，阻抗匹配子电路14包括匹配电阻R1，该匹配电阻R1的两端分别连接视频处理芯片20的输出端和第一电压端V1。这种情况下，上述电流的大小I、匹配电阻R1的阻值r1、限流电阻R2的阻值r2和接收设备30的前端电阻R3的阻值r3满足以下关系：
((r2+r3)||r1)*I*(r3/(r3+r2))＝1.3V
在一些实施例中，r3＝75Ω，r1在90Ω～110Ω之间，r2在10Ω～30Ω之间。示例性地，r1＝100Ω，r2＝22Ω。
本发明实施例还提供一种视频处理设备，该视频处理设备尤其适用于车载显示系统中。图5为本发明实施例中提供的视频处理设备的示意图，如图5所示，视频处理设备包括：视频处理芯片20和上述实施例中提供的保护电路10。其中，视频处理芯片20用于将数字视频信号转换成CVBS信号并输出。保护电路10连接在视频处理芯片20的输出端和视频处理设备的输出接口之间。
图6为本发明实施例中提供的车载显示系统的示意图，如图6所示，该车载显示系统包括：信号接收设备30和上述实施例提供的视频处理设备，信号接收设备30用于连接视频处理设备。其中，信号接收设备30与视频处理设备之间为可拆卸连接。
以信号接收设备30为视频解码设备为例，该信号接收设备30包括前端电阻R3以及与该前端电阻R3连接的视频解码芯片31。
以上为对本发明实施例中的视频处理芯片的保护电路、视频处理设备、车载显示系统的描述，可以看出，在本发明实施例中，当视频处理设备的输出端口加载直流高压时，隔直子电路能够对直流高压进行隔离，即使有电压能够通过隔直子电路，钳位子电路也能够将视频处理芯片的输出端与第一电压端之间电压钳位在安全范围内，从而防止视频处理信号发生损坏，进而延长视频处理设备、车载显示系统的使用寿命。另外，保护电路中设置了阻抗电阻，可以保证经过保护电路传输的CVBS信号符合标准，且不会发生失真，从而改善车载显示系统的显示效果。并且，保护电路的结构简单，成本较低。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种视频处理芯片的保护电路，所述视频处理芯片用于输出复合同步视频广播CVBS信号，其特征在于，所述保护电路包括：钳位子电路、低通滤波子电路和阻抗匹配子电路，所述钳位子电路与所述视频处理芯片的输出端、第一电压端、所述低通滤波子电路的输入端连接，所述低通滤波子电路的输出端与所述保护电路的输出端连接；
其中，所述钳位子电路用于将所述视频处理芯片的输出端与第一电压端之间的电压钳位在预定安全电压范围内；所述低通滤波子电路用于将接收到的信号进行低通滤波后，输出至所述保护电路的输出端；所述阻抗匹配子电路包括匹配电阻R1，所述钳位子电路包括限流电阻R2，与所述保护电路的输出端连接的接收设备包括前端电阻R3；在根据R2和R3串联后再与R1并联得到的阻值，与所述CVBS信号的电流值计算得到的电压值中，R3两端的电压等于CVBS标准中标准的电压信号的幅度值；所述第一电压端为接地端。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述钳位子电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的第一极连接所述第一电压端，所述稳压二极管的第二极连接所述视频处理芯片的输出端；所述限流电阻的两端分别连接所述视频处理芯片的输出端、所述低通滤波子电路的输入端。
3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述低通滤波子电路包括：
电感，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输入端和输出端；
第一电容，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输入端和所述第一电压端；
第二电容，其两端分别连接所述低通滤波子电路的输出端和所述第一电压端。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：隔直子电路，所述低通滤波子电路的输出端通过所述隔直子电路与所述保护电路的输出端连接；所述隔直子电路用于隔离直流电压。
5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述隔直子电路包括隔直电容，所述隔直电容的两端分别连接所述低通滤波子电路、所述保护电路的输出端。
6.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，所述阻抗匹配子电路连接在所述视频处理芯片的输出端与所述第一电压端之间，用于进行阻抗匹配，以使与所述保护电路的输出端连接的接收设备的接收到的视频信号达到目标幅度。
7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述匹配电阻的两端分别连接所述视频处理芯片的输出端和所述第一电压端。
8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述匹配电阻的阻值在90Ω~110Ω之间，所述限流电阻的阻值在10Ω~30Ω之间。
9.一种视频处理设备，其特征在于，包括：
视频处理芯片，用于将数字视频信号转换成复合同步视频广播信号；
权利要求1至8中任一项所述的保护电路，所述保护电路连接在所述视频处理芯片的输出端和所述视频处理设备的输出接口之间。
10.一种车载显示系统，其特征在于，包括：信号接收设备和权利要求9所述的视频处理设备，其中，所述信号接收设备用于与所述视频处理设备的输出端口连接。
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