CN2236200Y - 多功能桌面电视监控装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能桌面电视监控装置，由PIP模块、全电视信号发生器、地址信号发生器、缓冲放大电路等构成，将输入的多路(9路)视频信号分别输至PIP模块，作为PIP处理信号，另有全电视信号发生装置产生信号经放大、缓冲分别送到多路PIP的主画信号控制端，地址信号发生器产生多组位置信号分别送到PIP，控制其子画数据的读出时间，使子画面在规定位置出现，模块输出的视频信号，经箝位电路将同步顶电平箝拉在5V左右，送至模拟开关。
Description
本实用新型涉及电视多画面控制。
利用画中画(PIP)模块制作电视多画面显示控制器已能在电视监控装置中使用，如CN93221074，但其一屏只能显示较少(≤4)画面。本实用新型目的是制作一种能同屏显示多达9个子画的多画面装置，并发展出一种选择切换子画的装置以及对伴音同步监视的装置。
本实用新型的技术方案是：将输入的多路(9路)视频信号分别输至PIP处理模块，作为PIP子画处理信号，另有全电视信号发生装置产生的信号经放大、缓冲分别送到多路PIP的主画信号输入端，地址信号发生器产生多组位置信号分别送给PIP模块，控制其子画面数据的读出时间，使各子画面在主画规定位置上出现，模块输出的视频信号，分别经箝位电路将同步顶电平箝位在5V左右，然后送至模拟开关，从模块中引出的子画切换信号PS经电平变换后控制模拟开关的通与断，从而将各模块输出的子画信号切换并合成为一个含有9个子画的视频信号之后，经缓冲电路放大后输出。
在对9个子画面进行监控过程中，若要将其中某一子画对应的视/音频信号切换出来，通常可采用相应按键与开关进行。但本实用新型发展的触摸屏切换装置更为方便直观。由扫描码发生电路循环产生水平与垂直扫描信号，该扫描信号经水平扫描与垂直扫描驱动电路依次驱动在屏幕外框水平位置和垂直位置上等分安装的各三组红外发射管，将屏幕划分为九个区域，每一时刻只有一个区域内有水平与垂直两束红外光通过，每个区域都有与其对应的切换码，在水平与垂直发射相对应的接收位置，各安装有三组红外接收管，与发射过程相对应每个时刻只有确定的两组红外接收管同步接收信号并经放大整形后以TTL电平输出。并将该信号作为切换码锁存电路的锁存信号。
本实用新型的进一步改进是：为了实现对伴音信号同步监视，采用对语音电平进行图示指示的附加装置，各路音频信号(伴音)先经自动电平调整电路使其动态范围压缩，然后对其整流与滤波得到电平变化有效值，对该值每场抽样一次，并将抽样电压值保持，此电压值送至电压比较器的一输入端。从对应的视频信号中取出的场同步信号经延时分相电路处理后一路供取样电路作为取样时钟，另一路送场锯齿波形成电路产生场频锯齿波并送至电压比较器。比较器输出脉冲的宽度与音频信号幅度成正比，此信号与经延时后的行频信号相与后形成选通脉冲。输入的视频信号经箝位后，送到模拟开关的一端，当选通脉冲为低电平时，不迭加语音图示信息，输入的视频信号通过模拟开关直通至缓冲电路输出，而当选通脉冲为高电平时，模拟开关切换，将一固定直流电平输出，这样就使得在输出的视频信号所对应的图像中合成有随语音电平变化而变化的垂直光带；调整该直流电平的大小；可调整图示光带亮度。调节行延时可使选通脉冲的行相位发生变化，从而达到最终调整图示光带在屏幕上的水平位置。
本实用新型的电路采用模块化结构：调试方便，可以显示9路音、视频电视节目。在采用多页选择时，监控的节目可成倍增加，在实现多节目同屏显示的同时，触摸切换子画面便于监控操作，可广泛用于多路电视节目监控场合，如有线(闭路)电视台(站)。在监控同时，其9画合成节目可作为菜单电视频道输出。本系统标准配置仅需2台彩电，但其监视效果可以起到9台或更多电视的监控作用。系统规模小，功能全，除电视台外还广泛应用于各种监控和指挥调度场合。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1为合成9子画电视信号的电路框图。
图2为合成9子画电视信号的一则具体电路图。
图3为9子画位置地址信号发生电路图。
图4为触摸屏切换电路及装置示意图。
图5为伴音电平图示显示电路图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1中11至19为画中画(PIP)处理模块，其作用是运用数字电视技术将输入的视频信号V1-V9所对应的图象分别压缩为原画面的1/9，并分别与背景信号(B-Video)迭加后输出。子画位置由位置信号(POS)控制。
图1中21至29为箝位电路，其作用是恢复视频信号中因耦合电容的隔直作用而丢失的直流成分。保证9路视频信号在同一黑电平上合成。
图1中31至39为逻辑电平转换电路。其作用是将PIP处理模块输出的子画切换信号PS1至PS9由TTL电平变换至0-12V电平以满足模拟开关控制信号电平的需要。
图1中K1至K9为模拟开关，其作用是在各相应子画有效期间导通。将其输出，最终实现9子画的合成。
图1中05为视频缓冲放大器，其作用是将合成以后的9画信号幅度作适当放大，要求其具有较高的输入阻抗，较低的输出阻抗0-8MHZ的平坦幅频特性。
图1中01为9子画位置地址发生电路，其作用是产生出使PIP处理模块11-19在规定位置上读出子画数据的脉冲信号(POS)。图1中02为机内背景信号发生电路，其作用是产生出一个标准的PAL-D/K制的视频信号(B-Video)，以便用来送入各个PIP处理模块11-19与输入的视频信号V1-V9进行处理。产生9个同步的子画面的视频信号，为9画合成提供条件。此外背景信号(B-Video)还送至模拟开关K10。用来直接与模拟开关K1-K9输出的信号合成。
机内背景信号发生电路02中产生的2MHZ时钟脉冲，行同步Hs场同步Vs(图3中详细说明)还送至9子画位置地址发生电路01保证其形成的位置脉冲信号(POS)与背景信号(B-Video)同步。
图1中03为背景切换脉冲形成电路。共作用是确保背景信号(B-Video)能准确地填充9子画的空隙处，或当某子画消失时顶替该子画信号，以便形成的9子画信号完整无缺。该切换脉冲Y与各子画切换信号PS1-PS9之间的逻辑满足
Y＝PS1+…+PS9
图1中04为电平转换电路，其作用是将背景信号切换脉冲(Y)由TTL电平转换至0-12V以便实现对K10的控制。
图1所示合成9子画电视信号电路的工作原理说明如下。
由机内背景信号发生电路02输出的机内背景信号(B-Video)与输入的9路视频信号V1-V9分别同时送入各PIP处理模块的主、子画输入端，在模块内分别进行子画压缩处理。同时9子画位置地址发生电路01输出9对不同的位置脉冲信号(POS)控制各PIP处理模块11-19各子画信号的读出相位，从而在PIP处理模块11-19输出端获得9个与背景信号B-Video同步，但在行、场正程不同位置出现不同子画信息的视频信号。这9路信号分别经箝位电路21-29箝位在同-黑电平上后送至模拟开关K1-K9的输入端。PIP处理模块11-19输出的子画切换信号PS1-PS9分别经逻辑电平转换电路31-39变换为0-12V电平后控制模拟开关K1-K9分别使其对应的子画信号通过，同时经背景切换脉冲形成电路03形成背景切换信号Y，该信号亦经逻辑电平变换电路04变换后控制模拟开关K10使得当所有PIP处理模块均没有子画信号输出时控制K10导通让背景信号B-Video通过，最后在K1-K10的公共端上一个以背景信号(B-Video)对应画面为背景，上面迭加9个子画的9画合成信号，该信号送入缓冲放大电路05经放大后输出。
图2、图3电路是图1的一种具体实施例。下面结合图1作进一步说明。(分析时以一路为主，其它可类推)。
图2中PIP MODULE为画中画处理模块。其作用与图1中11同。图2中电容C1二级管D1电阻R1R2三极管Q1组成一箝位电路，其作用与图1中21同，用来对PIP模块输出的第一路信号OUT1进行箝位，箝位后由Q1射极输出送至模拟开关U1：A的第1脚(型号为CD4066)。其作用如图1中21所示。图2中U4：A为集电极开路缓冲器(型号为7407)与R3合在一起用来完成电平转换。其作用与图1中31同。双重5输入或非门U6(型号为74LS260)与非门U7：A(74LS04)用来组成背景信号切换电路。其作用如图1中03。缓冲器U5：D(型号为7407)与电阻R28用来将U6输出信号进行逻辑电平转换，其作用如图1中04，模拟开关U3：D(型号CD4066)用来对背景进行切换，其作用如图1中K10。由电阻R29至R36，电容C10、C11，三级管Q10、Q11组成缓冲放大器，其作用与要求如图1中05。
具体应用中，输入9路视频信号V1IN-V9IN分别加至各PIPMODULE的4脚作为子画信号。背景信号B-Video经缓冲后同时加至各模块的3脚，作为主画信号，9对子画位置脉冲信号POS分别加至各模块的Hpos与Vpos端，以控制各模块输出子画的位置。
各模块输出信号OUT1-9分别经相应各组箝位电路箝位，模拟开关U1：UA-3：A的控制，在模拟开关的公共端处形成9画信号，并经缓冲放大后输出。其详细工作过程与图1中所述相同。
图3为9对位置地址脉冲信号发生电路。是图1中01的具体实施例。图3中U11、U12、EPROM-1U13、DELEY组成水平位置地址的脉冲信号形成电路，U21、U22、EPROM-2、U23DELAY组成垂直位置地址脉冲信号电路。分为128点，每个子画面的水平位置码存于EPROM中，工作时由2M时钟给7位二进制计数器U11、U12计数。使之形成7位连续地址，该地址不断从EPROM-1中读取数据，并经锁存电路U13锁存后形成相应的三个水平地址脉冲信号。行同步Hs(与机内背景信号B-Video同步)每行给U11、U12同步置“0”，2MHZ时钟经DELAY延迟后同时作为U13的锁存脉冲。图3中垂直位置地址脉冲信号形成电路(由U21、U22、EPROM-2、U23、DELAY组成)其工作原理与水平位置地址脉冲信号形成电路相同，但ERROM-2中的数据与EPROM-1中数据不同。同时时钟信号与同步置“0”信号亦不同，为行同步H3与场同步V3(亦与B-Vidco同步)。同理可知该电路亦可产生三个垂直位置地址的脉冲信号。将水平与垂直位置地址脉冲二、二组合后，即可形成九对所需位置脉冲信号(POS)。
图4为触摸切换电路及装置示意图
图中1-9为电视屏幕上显示的9个子画面及其编号，分别与输入的视(音)频端口信号V1(A1)-V9(A9)相对应。D1-D3为水平方向红外发对管。D4-D6为垂直方向红外发射管、T1-T3为水平红外接收管，T4-T6为垂直方向红外接收管。U18为扫描信号与切换码发生电路、由二组计数器、译码器等组成，分别产生行周期300HZ和垂直周期100HZ的扫描信号至水平和垂直扫描驱动电路U19(由74Ls245组成)。任一时刻水平垂直方向上均只有一只红外发射管发射出红外光线。
U25为水平方向T1-T3光敏管输出信号的放大与处理电路，同理U24为垂直方向上T4-T6光敏管输出信号的放大与处理电路。U26为一与门电路、将U24、U25输出信号进行“与”处理。其输出作为锁存信号送入U18。U27、U28为单刀9掷的模拟开关。可选型号为CD4067的芯片。其作用是根据U18送来的切换码从输入信号视/音频信号V1(A1)-V9(V9)中切换出所需的信号Voout(Aout)。U29、U30为缓冲放大电路，其作用是将切换选择出来的信号Vout(Aout)进行放大后输出。
该电路的工作原理说明如下：正常工作时扫描信号与切换码发生电路U18产生的水平、垂直扫描信号经驱动红外发光管电路U19驱动红外管D1-D6周期性扫描屏幕表面。在无触摸时光敏接收管T1-T6依次接收到红外光信号，经放大后处理电路U24、U23、U26处理无输出脉冲。一旦在某一区域内有触摸，则与该区对应的红外接收管受挡而无法接收到光信号；此时经光敏管信号放大与处理电路U24、U25、U26处理，有一锁存脉冲送入扫描信号与切换码发生电路U18将这一时刻对应的切换码锁存并送至视/音频切换电路U27、U28。将与切换码对应的那一路视/音频信号选择出来成为Vout与Aout并送缓冲放电路U29、U30放大后输出。
图5为伴音电平图示显示电路框图。图中U31为音频自动电平调整电路(可由LM324等组成)，其作用是将输入的音频信号幅度适当调整。U32为整流与滤波电路，其作用是取出音频信号的有效值。U33为保持与取样电路，其作用是对音频信号有效值每场抽样一次、并保持取样值在20ms内基本不变(由模拟开关与保持电容组成)。U34为电压比较器，其作用是将场频锯齿波信号与保持电压作比较。产生一个脉宽与音频信号有效值大小相对应的场频脉冲。U36为一锯齿波形成电路，其作用是产生一个场频的锯齿波，以供电压比较器U34作比较用。U35为一延时电路，其作用是将场同步信号Vs作适当处理以产生一个场频取样脉冲供U32取样用，及锯齿波形成电路U36作为开关脉冲供U36同步形成锯齿波。U37为行同步延时电路，其作用是调整图示光带在屏幕上的水平位置。U38为选通脉冲形成电路。其作用是在每行图示位置对应的时刻产生一个选通脉冲。U40为一箝位电路，用来恢复输入视频信号Video IN中直流成分。U41为输出缓冲电路。U39为一模拟开关，用来对箝位后输入视频信号进行处理，以便在其图象的对应位置上迭加语音图示光带。光带亮度由图中电容与电位器设置。
图5的工作原理说明如下：伴音信号经自动电平调整电路U31处理，并经整流虑波电路U32的处理取其有效值送取样保持电路U33，对其每场取样一次，并保持取样值一场内几乎不变。与输入视频信号Video IN同步的场同步脉冲Vs经延时分相电路U35处理后分二路，一路至抽样保持电路U33对音频有效值进行取样，另一路送场锯齿波形成电路U36，使其产生同步的场锯齿波。场锯齿波与保持后的电压值同送至电压比较器U34，比较后产生的场频脉冲与由行同步Hs经延时电路U37。延时后的信号在选通脉冲形成电路U38中产生出相应的选通脉冲。输入视频信号Video IN经箝位电路U40恢复其直流电平后送入模拟开关U39，在无伴音时，选通脉冲形成电路无选通脉冲输出，模拟开关切换至左侧。箝位后的视频信号经模拟开关切换至缓冲电路U41后输出。若有伴音时，选通脉冲形成电路U38有相应脉冲控制模拟开关U39切换至右侧，这时一固定的直流电平被切换至缓冲电路U41，伴音较强时一场中选通脉冲较多，因而图示光带较高，而伴音较低时，一场中选通脉冲较少，因而图示光带较低，当伴音电平变化时，图示光带则随电平的变化其高度作相应的变化。
Claims (3)
1.一种多功能桌面电视监控装置，由PIP模块、全电视信号发生器、地址信号发生器等构成其特征是将输入的多路(9路)视频信号分别输至PIP模块，作为PIP处理信号，另有全电视信号发生装置产生信号经放大、缓冲分别送到多路PIP的主画信号控制端，地址信号发生器产生多组位置信号分别送到PIP，控制其子画数据的读出时间，使子画面在规定位置出现，模块输出的视频信号，经箝位电路将同步顶电平箝位在5v左右，送至模拟开关，从模块中引出的子画切换信号PS经电平变换后控制模拟开关的通与断，模块输出的子画信号作为模拟开关输出控制的合成信号的一部分，各模拟开关信号经迭加并经缓冲放大电路放大后输出。
2.由权和要求1所述的电视监控装置，其特征是对九画面切换采用触摸屏切换装置，由扫描码发生电路循环产生水平与垂直扫描信号，该扫描信号经水平扫描与垂直扫描驱动电路依次驱动在屏幕外框水平位置和垂直位置上等分安装的各三只红外发射管，将屏幕划分为九个区域，每一时刻只有一个区域内有水平与垂直两束红外光通过，每个区域都有与其对应的切换码，在水平与垂直发射相对应的接收位置，安装有六个红外接收管，与发射过程相对应每个时刻只有确定的两只红外接收管同步接收信号并经放大整形后以TTL电平输出，并将该信号作为切换码锁存电路的锁存信号。
3.由权利要求1或2所述的电视监控装置，其特征是，各路音频信号(伴音)先经自动电平调整电路使其动态范围压缩，然后对其整流与滤波得到电平变化有效值，对该值每场抽样一次，并将抽样电压值保持，此电压值连至电压比较器的一输入端。从视频信号中取出的场同步信号经延时分相电路后一路供取样电路作为取样时钟，另一路送场锯齿波形成电路产生场频锯齿波并送至电压比较器。比较器输出脉冲的宽度与音频信号幅度成正比，此信号与经延时后的行频信号相与后形成选通脉冲。
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Cited By (1)
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| CN101233558B (zh) * | 2005-07-27 | 2010-10-13 | 夏普株式会社 | 视频合成设备 |
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1994
- 1994-10-14 CN CN94242696U patent/CN2236200Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN101233558B (zh) * | 2005-07-27 | 2010-10-13 | 夏普株式会社 | 视频合成设备 |
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