ITTO20120213U1 - PXI DEVICE FOR THE GENERATION AND ACQUISITION OF VIDEOS - Google Patents
PXI DEVICE FOR THE GENERATION AND ACQUISITION OF VIDEOSInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del modello di utilità dal titolo: of the utility model entitled:
“DISPOSITIVO PXI PER LA GENERAZIONE E L'ACQUISIZIONE DI VIDEO” "PXI DEVICE FOR THE GENERATION AND ACQUISITION OF VIDEO"
SETTORE TECNICO DELL'INNOVAZIONE TECHNICAL SECTOR OF INNOVATION
La presente innovazione è relativa ad un dispositivo PXI (“PCI eXtensions for Instrumentation”) per la generazione e l’acquisizione di video. This innovation relates to a PXI ("PCI eXtensions for Instrumentation") device for generating and capturing video.
La presente innovazione può essere vantaggiosamente utilizzata per analizzare e testare sistemi di video-visualizzazione aventi interfacce video basate su diversi formati e/o standard video, in particolare sistemi di video-visualizzazione che hanno interfacce video di ingresso e/o di uscita analogiche e/o interfacce video di ingresso digitali, e che sono progettati per usi civili o militari. The present innovation can be advantageously used to analyze and test video-display systems having video interfaces based on different video formats and / or standards, in particular video-display systems that have analog input and / or output video interfaces and / or digital video input interfaces, and which are designed for civilian or military use.
In modo specifico, la presente invenzione trova applicazione vantaggiosa, ma non esclusiva, nei test di sistemi di video-visualizzazione utilizzati nel settore automobilistico, nel settore avionico, nel settore della cibernetica, nel settore della sicurezza interna, nel settore energetico, nel settore ferroviario, nel settore biomedico, ecc.. Specifically, the present invention finds advantageous, but not exclusive, application in the tests of video-visualization systems used in the automotive sector, in the avionics sector, in the cyber sector, in the internal security sector, in the energy sector, in the railway sector. , in the biomedical sector, etc ..
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Com’è noto, l'efficienza di molti sistemi critici utilizzati, per esempio, in aerei, treni, autoveicoli, impianti di fabbricazione, impianti di produzione di energia, apparecchiature biomediche, ecc., dipende da sofisticati sistemi di videovisualizzazione e/o da sofisticate interfacce grafiche uomo-macchina (HMI) di sistemi di videovisualizzazione. As is known, the efficiency of many critical systems used, for example, in airplanes, trains, motor vehicles, manufacturing plants, energy production plants, biomedical equipment, etc., depends on sophisticated video visualization systems and / or on sophisticated human-machine graphic interfaces (HMI) of video visualization systems.
In particolare, negli ultimi anni sono stati concepiti sistemi di video-visualizzazione sempre più complessi, flessibili e ad alta potenza, dando così come risultato un enorme aumento della quantità di test richiesti per garantire un adeguato grado di affidabilità di tali sistemi. In particular, in recent years increasingly complex, flexible and high-power video-visualization systems have been conceived, thus resulting in an enormous increase in the amount of tests required to ensure an adequate degree of reliability of these systems.
Attualmente, per testare i sistemi di videovisualizzazione, vengono utilizzati specifici dispositivi elettronici che alimentano le interfacce di ingresso di tali sistemi con predefiniti modelli video (“video patterns”). Currently, to test video visualization systems, specific electronic devices are used that power the input interfaces of these systems with predefined video patterns.
OGGETTO E RIASSUNTO DELL'INNOVAZIONE OBJECT AND SUMMARY OF INNOVATION
Tenendo presente la crescente complessità e flessibilità dei sistemi di video-visualizzazione e, quindi, la difficoltà di collaudo di tali sistemi, la Richiedente ha sentito la necessità di ideare un innovativo dispositivo elettronico per testare sistemi di video-visualizzazione che sia progettato per acquisire segnali video e per generare pattern video e che abbia un’elevata efficienza e convenienza d’uso. Keeping in mind the growing complexity and flexibility of video-visualization systems and, therefore, the difficulty of testing such systems, the Applicant felt the need to devise an innovative electronic device for testing video-visualization systems that is designed to acquire signals video and to generate video patterns and which has a high efficiency and convenience of use.
Pertanto, scopo della presente innovazione è quello di fornire un innovativo dispositivo elettronico progettato per acquisire segnali video e per generare pattern video ed avente un’elevata efficienza e convenienza d'uso. Therefore, the purpose of the present innovation is to provide an innovative electronic device designed to acquire video signals and to generate video patterns and having a high efficiency and convenience of use.
Questo scopo è raggiunto dalla presente innovazione in quanto essa è relativa ad un dispositivo di generazione e acquisizione di video, così come definito nelle rivendicazioni allegate. This object is achieved by the present invention since it relates to a video generation and acquisition device, as defined in the attached claims.
In particolare, questo scopo è raggiunto dalla presente innovazione in quanto essa è relativa ad un dispositivo di generazione e acquisizione di video basato sulla tecnologia PXI e progettato per: In particular, this purpose is achieved by the present innovation as it relates to a video generation and acquisition device based on PXI technology and designed to:
• acquisire una pluralità di segnali video di ingresso aventi differenti formati video da uno o più sistemi di video-visualizzazione sotto test e/o da una o più sorgenti video; • acquiring a plurality of input video signals having different video formats from one or more video-display systems under test and / or from one or more video sources;
• ricevere uno o più segnali di sincronizzazione di ingresso; • receive one or more input synchronization signals;
• elaborare uno o più dei segnali video di ingresso; • process one or more of the input video signals;
• eseguire catture di frame da uno o più dei segnali video di ingresso; • perform frame captures from one or more of the input video signals;
• generare e fornire in uscita una pluralità di pattern video di test aventi differenti formati video; e • generating and outputting a plurality of test video patterns having different video formats; And
• generare e fornire in uscita uno o più segnali video che hanno differenti formati video e sono, ciascuno, sincronizzato con un rispettivo segnale di sincronizzazione di ingresso. • generate and output one or more video signals that have different video formats and are each synchronized with a respective input synchronization signal.
Preferibilmente, il dispositivo di generazione e acquisizione di video è progettato per essere completamente controllabile tramite software e tramite un bus PXI. Preferably, the video generation and capture device is designed to be fully controllable via software and via a PXI bus.
Di nuovo preferibilmente, il dispositivo di generazione e acquisizione di video comprende interfacce video di uscita completamente programmabili in termini di tempo e ampiezza. Again preferably, the video generation and acquisition device comprises fully programmable time and amplitude video output interfaces.
Convenientemente, il dispositivo di generazione e acquisizione di video comprende: Conveniently, the video generation and capture device includes:
• una scheda PXI master che ha diverse interfacce di ingresso ed è progettata per essere connessa ad un bus PXI e per ricevere • a PXI master card that has several input interfaces and is designed to be connected to a PXI bus and to receive
- attraverso il bus PXI comandi e/o segnali di controllo da un controllore, ed - through the PXI bus commands and / or control signals from a controller, ed
- attraverso le interfacce di ingresso una alimentazione, diversi segnali video di ingresso con differenti formati video ed uno o più segnali di sincronizzazione di ingresso; e - through the input interfaces a power supply, different input video signals with different video formats and one or more input synchronization signals; And
• una scheda PXI slave, che ha diverse interfacce video di uscita, è accoppiata meccanicamente a sandwich con la scheda PXI master, ed è progettata per • a PXI slave card, which has several video output interfaces, is mechanically sandwiched with the PXI master card, and is designed to
- ricevere dalla scheda PXI master un segnale di clock master ed un'alimentazione, e - receive a master clock signal and a power supply from the PXI master card, e
- scambiare dati con la scheda PXI master attraverso almeno un bus di comunicazione seriale. - exchange data with the PXI master card through at least one serial communication bus.
Più convenientemente, la scheda PXI master è progettata per: More conveniently, the PXI master card is designed for:
• acquisire una pluralità di segnali video di ingresso aventi differenti formati video attraverso le interfacce di ingresso; • acquiring a plurality of input video signals having different video formats through the input interfaces;
• eseguire l'elaborazione grafica di uno o più segnali video di ingresso tramite una specifica unità di elaborazione grafica; • perform the graphic processing of one or more video input signals by means of a specific graphic processing unit;
• gestire l'alimentazione ed i reset; • manage power supply and resets;
• operare come interfaccia verso il bus PXI; e • operate as an interface to the PXI bus; And
• gestire e controllare l'intero dispositivo di generazione e acquisizione di video. • manage and control the entire video generation and capture device.
Di nuovo più convenientemente, la scheda PXI slave è progettata per: Again more conveniently, the PXI slave card is designed to:
• generare e fornire in uscita attraverso interfacce video di uscita una pluralità di pattern video di test aventi differenti formati video ed uno o più segnali video che hanno differenti formati video e sono, ciascuno, sincronizzato con un rispettivo segnale di sincronizzazione di ingresso; e • gestire e programmare le interfacce video di uscita. • generating and outputting through video output interfaces a plurality of test video patterns having different video formats and one or more video signals having different video formats and are, each, synchronized with a respective input synchronization signal; and • manage and program the video output interfaces.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Per una migliore comprensione della presente innovazione, preferite forme di realizzazione, che sono previste puramente come esempi e non devono essere ritenute limitanti, saranno descritte con riferimento ai disegni allegati (non in scala), in cui: For a better understanding of the present invention, preferred embodiments, which are provided purely as examples and are not to be considered limiting, will be described with reference to the attached drawings (not to scale), in which:
• la Figura 1 illustra schematicamente un sistema PXI comprendente un dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo una forma preferita di realizzazione della presente innovazione; Figure 1 schematically illustrates a PXI system comprising a video generation and acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention;
• la Figura 2 illustra in maggior dettaglio una scheda PXI master del dispositivo di generazione e acquisizione di video illustrato in Figura 1; Figure 2 illustrates in greater detail a PXI master card of the video generation and acquisition device illustrated in Figure 1;
• la Figura 3 illustra un layout a prestazioni ottimizzate secondo una forma preferita di realizzazione della presente innovazione per la scheda PXI master illustrata in Figura 2; Figure 3 illustrates a performance optimized layout according to a preferred embodiment of the present innovation for the PXI master card illustrated in Figure 2;
• la Figura 4 illustra un layout a prestazioni ottimizzate secondo una forma preferita di realizzazione della presente innovazione per una scheda PXI slave del dispositivo di generazione e acquisizione di video illustrato in Figura 1; e Figure 4 illustrates a performance optimized layout according to a preferred embodiment of the present innovation for a slave PXI card of the video generation and acquisition device illustrated in Figure 1; And
• la Figura 5 mostra un’immagine del dispositivo di generazione e acquisizione di video illustrato in Figura 1. • Figure 5 shows an image of the video generation and capture device shown in Figure 1.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE DELL'INNOVAZIONE DETAILED DESCRIPTION OF FAVORITE FORMS OF REALIZATION OF INNOVATION
La descrizione che segue è presentata per consentire a un esperto nel ramo di realizzare e utilizzare la presente innovazione. Varie modifiche alle forme di realizzazione risulteranno immediatamente evidenti a coloro esperti nel ramo, senza discostarsi dal campo di protezione della presente innovazione come rivendicata. Pertanto, la presente innovazione non deve intendersi limitata alle forme di realizzazione illustrate e descritte, ma ad essa deve essere accordato il campo di protezione più ampio in coerenza con i principi e le caratteristiche qui descritte e rivendicate. The following description is presented to enable one skilled in the art to make and use the present innovation. Various modifications to the embodiments will be immediately apparent to those skilled in the art, without departing from the scope of the present invention as claimed. Therefore, the present innovation must not be construed as limited to the embodiments illustrated and described, but must be granted the widest field of protection in accordance with the principles and characteristics described and claimed herein.
La presente innovazione riguarda un dispositivo di generazione e acquisizione di video che è conforme alle piattaforme PXI, cioè che si basa sulla tecnologia PXI, ossia che è progettato per essere connesso a un bus PXI e/o essere integrato in un sistema PXI. The present innovation relates to a video generation and acquisition device which is PXI compliant, i.e. which is based on PXI technology, i.e. which is designed to be connected to a PXI bus and / or integrated into a PXI system.
In particolare, il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente invenzione comprende due schede PXI accoppiate a sandwich che hanno un'occupazione globale di due slot PXI. In particular, the video generation and acquisition device according to the present invention comprises two sandwich-coupled PXI cards which have an overall occupation of two PXI slots.
In dettaglio, il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione è progettato per: In detail, the video generation and capture device according to the present innovation is designed to:
• acquisire una pluralità di segnali video con formati video diversi e/o basati su standard video diversi, per esempio da uno o più sistemi di video-visualizzazione sotto test e/o da una o più sorgenti video; • acquiring a plurality of video signals with different video formats and / or based on different video standards, for example from one or more video-visualization systems under test and / or from one or more video sources;
• generare una pluralità di pattern video con formati video diversi e/o basati su standard video diversi per testare sistemi di video-visualizzazione aventi una pluralità di interfacce video con formati diversi e/o basate su standard video diversi; • generate a plurality of video patterns with different video formats and / or based on different video standards to test video-visualization systems having a plurality of video interfaces with different formats and / or based on different video standards;
• avere interfacce di uscita video completamente programmabili in termini di tempo ed ampiezza; ed • have fully programmable video output interfaces in terms of time and amplitude; and
• implementare numerose funzioni, quali cattura di frame (“frame grabbing”) ed una funzione di GenLock. • implement numerous functions, such as frame grabbing and a GenLock function.
Per quanto riguarda la funzione di GenLock, questa è un funzione molto importante fornita dal dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione. Infatti, la funzione di GenLock, quando eseguita, fa sì che il dispositivo di generazione e acquisizione di video generi un segnale video in uscita sincronizzato con un segnale di riferimento in ingresso. Regarding the GenLock function, this is a very important function provided by the video generation and capture device according to the present innovation. In fact, the GenLock function, when performed, causes the video generation and capture device to generate an output video signal synchronized with an input reference signal.
Il dispositivo di generazione e acquisizione di video è totalmente controllabile tramite software e tramite un bus PXI. The video generation and capture device is fully software-controllable and via a PXI bus.
Convenientemente, il dispositivo di generazione e acquisizione di video può essere utilizzato per: • generare pattern video di test con formati video diversi e/o basate su standard video diversi per testare sistemi di video-visualizzazione; e/o • acquisire segnali video con formati video diversi e/o basati su standard video diversi da uno o più sistemi di video-visualizzazione sotto test per un confronto automatico con immagini di riferimento; e/o Conveniently, the video generation and acquisition device can be used to: • generate test video patterns with different video formats and / or based on different video standards to test video-visualization systems; and / or • acquire video signals with different video formats and / or based on different video standards from one or more video-display systems under test for automatic comparison with reference images; and / or
• fornire in uscita immagini che sono ricevute in ingresso, o sono generate sulla base di uno o più file di bitmap, o sono generate sinteticamente e sincronizzati con un riferimento esterno (funzione di GenLock). • output images that are received at the input, or are generated on the basis of one or more bitmap files, or are generated synthetically and synchronized with an external reference (GenLock function).
Inoltre, il dispositivo di generazione e acquisizione di video può essere utilizzato opportunamente come: In addition, the video generation and capture device can be suitably used as:
• uno strumento integrato in un sistema di test automatico basato su un nucleo PXI; e/o • a tool integrated into an automatic test system based on a PXI core; and / or
• uno strumento autonomo inserito in un rack PXI dotato del proprio controllore. • a standalone instrument inserted in a PXI rack equipped with its own controller.
A questo proposito, la Figura 1 illustra un diagramma a blocchi architetturale di un sistema PXI (indicato nella sua interezza con 1) per testare sistemi di video-visualizzazione, il quale sistema PXI comprende un dispositivo di generazione e acquisizione di video (indicato nella sua interezza con 2) secondo una forma di realizzazione preferita della presente innovazione. In this regard, Figure 1 illustrates an architectural block diagram of a PXI system (indicated in its entirety with 1) for testing video-visualization systems, which PXI system includes a video generation and acquisition device (indicated in its wholeness with 2) according to a preferred embodiment of the present invention.
In particolare, come illustrato in Figura 1, il sistema PXI 1 include: In particular, as shown in Figure 1, the PXI 1 system includes:
• un bus PXI 11; • a PXI 11 bus;
• un controllore di sistema 12 connesso al bus PXI 11; ed • a system controller 12 connected to the PXI 11 bus; and
• il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 connesso al bus PXI 11. • the video generation and acquisition device 2 connected to the PXI 11 bus.
In dettaglio, il sistema di generazione e acquisizione di video 2 comprende: In detail, the 2 video generation and capture system includes:
• una scheda PXI master 21, che è connessa al bus PXI 11, ha diverse interfacce di ingresso, ed è progettata per ricevere • a PXI master 21 card, which is connected to the PXI 11 bus, has several input interfaces, and is designed to receive
- attraverso il bus PXI 11 comandi e/o segnali di controllo dal controllore di sistema 12, ed - through the PXI bus 11 commands and / or control signals from the system controller 12, ed
- attraverso le interfacce di ingresso una alimentazione e diversi segnali di ingresso inclusi segnali video di ingresso con formati/standard diversi ed uno o più segnali di sincronizzazione; e ● una scheda PXI slave 22, che ha diverse interfacce di uscita comprendenti interfacce video di uscita, è accoppiata a sandwich con la scheda PXI master 21 (la scheda PXI slave 22 è illustrata in figura 1 come distanziata dalla scheda PXI master 21 soltanto a scopo di chiarezza e descrizione), ed è progettata per - through the input interfaces a power supply and different input signals including video input signals with different formats / standards and one or more synchronization signals; and ● a PXI slave 22 card, which has several output interfaces including video output interfaces, is sandwiched with the PXI master 21 card (the PXI slave 22 card is shown in Figure 1 as spaced from the PXI master 21 card only at for the purpose of clarity and description), and is designed for
- ricevere dalla scheda PXI master 21 un segnale di clock master e un'alimentazione, e - receive a master clock signal and a power supply from the PXI master card 21, e
- scambiare dati con la scheda PXI master 21 attraverso un o più bus di comunicazione seriale, preferibilmente attraverso un bus I<2>C. - exchange data with the PXI master card 21 through one or more serial communication buses, preferably through an I <2> C bus.
In modo specifico, la scheda PXI slave 22 è connessa meccanicamente a sandwich alla scheda PXI master 21 tramite connettori specifici e meccaniche di precisione. Specifically, the PXI slave 22 board is mechanically sandwiched to the PXI master 21 board through specific and precision mechanical connectors.
La scheda PXI master 21 è dedicata a: The PXI master 21 board is dedicated to:
• l’acquisizione di video; • the acquisition of videos;
• l’elaborazione grafica tramite un’unità di elaborazione grafica (GPU) (non illustrata in figura 1 per semplicità di illustrazione); • graphic processing using a graphics processing unit (GPU) (not shown in Figure 1 for simplicity of illustration);
• la gestione dell'alimentazione e degli azzeramenti (“resets”); • management of power supply and resets;
• l’interfaccia con il bus PXI 11; e • the interface with the PXI 11 bus; And
• in generale, la gestione ed il controllo dell'intero dispositivo di generazione e acquisizione di video 2. • in general, the management and control of the entire video generation and acquisition device 2.
La scheda PXI slave 22 è dedicata a: The PXI slave 22 board is dedicated to:
• la generazione dei pattern video di uscita e dei segnali video sincronizzati di uscita; e • generation of output video patterns and synchronized output video signals; And
• la gestione e la programmazione delle interfacce video di uscita. • the management and programming of the output video interfaces.
Preferibilmente, la scheda PXI slave 22 include tutta la parte analogica del dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 ed è progettata per operare come elemento di pilotaggio dei segnali video acquisiti verso la parte di elaborazione dedicata alla cattura di frame (“frame grabbing”). Preferably, the PXI slave board 22 includes all the analog part of the video generation and acquisition device 2 and is designed to operate as an element for driving the acquired video signals towards the processing part dedicated to frame capture ("frame grabbing") .
Entrambe le schede PXI sono dotate di componenti programmabili. Both PXI cards are equipped with programmable components.
In particolare, la scheda PXI master 21 include un dispositivo logico programmabile complesso (CPLD) (non illustrato in figura 1 per semplicità di illustrazione) dedicato a: In particular, the PXI master card 21 includes a complex programmable logic device (CPLD) (not shown in figure 1 for simplicity of illustration) dedicated to:
• la gestione degli azzeramenti; • management of zeroing;
• l'instradamento di segnali di ingresso verso la GPU; e • routing of input signals to the GPU; And
• l'esecuzione della funzione di GenLock sugli ingressi di sincronizzazione. • execution of the GenLock function on the synchronization inputs.
La scheda PXI slave 22 include un Field Programmable Gate Array (FPGA) (non illustrate in figura 1 per semplicità di illustrazione) dedicato a: The PXI slave 22 board includes a Field Programmable Gate Array (FPGA) (not shown in figure 1 for simplicity of illustration) dedicated to:
• l’instradamento delle uscite dalla CPU al connettore di uscita; • routing of outputs from the CPU to the output connector;
• la modellazione dei segnali video e delle uscite di sincronizzazione; • modeling of video signals and synchronization outputs;
• il controllo di una cosiddetta Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory (DDR SDRAM) (non illustrata in figura 1 per semplicità di illustrazione); • the control of a so-called Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory (DDR SDRAM) (not shown in figure 1 for simplicity of illustration);
• la sovrapposizione di tag di identificazione sui pattern video di uscita; e • the superposition of identification tags on the output video patterns; And
• la gestione del bus PXI 11. • PXI 11 bus management.
Inoltre, la CPU gestisce il protocollo di componente di interconnessione di periferica (PCI) e il bus I<2>C utilizzato per programmare il convertitore digitale-analogico (DAC) e il convertitore analogicodigitale (ADC) (non illustrati in figura 1 per semplicità di illustrazione) per conversione di video. In addition, the CPU manages the peripheral interconnect component protocol (PCI) and the I <2> C bus used to program the digital-to-analog converter (DAC) and analog-to-digital converter (ADC) (not shown in Figure 1 for simplicity. of illustration) for video conversion.
La scheda è pienamente programmabile e pienamente priva di ITAR (dove ITAR indica il regolamento internazionale su traffico di armi). The card is fully programmable and completely free of ITAR (where ITAR indicates the international regulation on arms trafficking).
Allo scopo di descrivere in maggior dettaglio il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2, un diagramma a blocchi funzionale della scheda PXI master 21 è illustrato in figura 2, dove sono illustrate anche la CPU (indicata come 211) e il dispositivo logico programmabile (PLD) (indicato come 212). In particolare, in relazione alla figura 2, è importante attirare l'attenzione al fatto che il diagramma a blocchi funzionale illustrato in figura 2 è comprensibile in modo diretto e non ambiguo per un esperto. Pertanto allo scopo di non rendere la presente descrizione inutilmente prolissa, qui di seguito alcune caratteristiche e componenti illustrate in figura 2 non saranno descritti dato che sono, come detto in precedenza, direttamente e in modo non ambiguo comprensibili per un esperto nel ramo. In order to describe in more detail the video generation and acquisition device 2, a functional block diagram of the PXI master card 21 is shown in figure 2, where the CPU (indicated as 211) and the programmable logic device ( PLD) (referred to as 212). In particular, in relation to Figure 2, it is important to draw attention to the fact that the functional block diagram illustrated in Figure 2 is understandable in a direct and unambiguous way for an expert. Therefore, in order not to make the present description unnecessarily verbose, hereinafter some characteristics and components illustrated in Figure 2 will not be described since they are, as previously stated, directly and unambiguously comprehensible to an expert in the art.
Il ruolo del controllore principale con il bus PXI 11 è fornito al PLD 212 che, tramite firmware specifico, durante l'uso gestisce segnali di interfaccia tra scheda PXI master 21 e il bus PXI 11. Inoltre, al PLD 212 è anche assegnato il compito di garantire temporizzazioni di protocollo corrette. The role of the main controller with the PXI 11 bus is provided to the PLD 212 which, by means of specific firmware, during use manages interface signals between the PXI master 21 card and the PXI 11 bus. Furthermore, the PLD 212 is also assigned the task to ensure correct protocol timings.
Convenientemente, il PLD 212 è diviso in otto regioni di interesse indipendenti gestite ciascuna dal rispettivo firmware dedicato. Conveniently, the PLD 212 is divided into eight independent regions of interest each managed by their respective dedicated firmware.
In considerazione dell'importanza della gestione della potenza, il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 è progettato preferibilmente in modo da avere tre alimentatori diversi con una ondulazione residua (sui tre alimentatori) che è inferiore a 100 µV. Il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 è equilibrato termicamente e il suo consumo autonomo è circa 1,1 A, con fluttuazioni dinamiche della corrente elettrica fino a un massimo di 1,84 A. Il carico dinamico più importante avviene quando il GPU 211 esegue l'elaborazione grafica. In view of the importance of power management, the video generation and capture device 2 is preferably designed to have three different power supplies with a residual ripple (on the three power supplies) that is less than 100 µV. The 2 video generation and capture device is thermally balanced and its self-consumption is around 1.1A, with dynamic fluctuations in electrical current up to a maximum of 1.84A. The most important dynamic load occurs when the 211 GPU performs graphic processing.
Il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 è progettato opportunamente con una logica di controllo e gestione del clock attraverso l'utilizzo di oscillatori speciali per un valore ultra-preciso del segnale di clock master, la specifica per il segnale di sincronizzazione essendo a un livello di 0,05 x miliardo. The 2 video generation and acquisition device is suitably designed with a clock control and management logic through the use of special oscillators for an ultra-precise value of the master clock signal, the specification for the synchronization signal being at a level of 0.05 x billion.
Il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 è completamente progettato secondo gli standard di ingegneria più elevati con il rispetto massimo dei concetti di design per testabilità, design per costo unitario e integrità di segnale. In particolare, detti concetti di ingegneria hanno portato a uno schema a prestazioni ottimizzate per il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2. A questo proposito, le figure 3 e 4 illustrano schemi (“layout”) a prestazioni ottimizzate secondo una forma preferita di realizzazione della presente innovazione rispettivamente per la scheda PXI master 21 e la scheda PXI slave 22. In particolare, con riferimento alle figure 3 e 4 è importante prestare attenzione al fatto che gli schemi illustrati nelle figure 3 e 4 sono comprensibili in modo diretto e non ambiguo da parte di un esperto nel ramo. The video generation and capture device 2 is completely designed to the highest engineering standards with the utmost respect for the design concepts for testability, design for unit cost and signal integrity. In particular, said engineering concepts have led to an optimized performance scheme for the video generation and capture device 2. In this regard, Figures 3 and 4 illustrate optimized performance layouts according to a preferred form of implementation of the present innovation for the PXI master card 21 and the PXI slave card 22 respectively. ambiguous by one skilled in the art.
Qui di seguito, per semplicità di descrizione, saranno utilizzati alcuni acronimi ben noti relativi a standard e/o formati video noti (quali RGB, Y/C, CVBS, CYSNC, HSYNC, VSYNC, PAL, ecc.) i cui acronimi sono comprensibili in modo diretto e non ambiguo da parte di un esperto nel ramo. Below, for simplicity of description, some well-known acronyms relating to well-known video standards and / or formats will be used (such as RGB, Y / C, CVBS, CYSNC, HSYNC, VSYNC, PAL, etc.) whose acronyms are understandable directly and unambiguously by an expert in the art.
Opportunamente, il dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 è progettato in modo da avere e/o fornire e/o implementare le seguenti caratteristiche principali: Conveniently, the video generation and capture device 2 is designed to have and / or provide and / or implement the following main features:
• pattern video di tipo bitmap caricabili; • generazione di pattern video di test sintetici; • loadable bitmap video patterns; • generation of synthetic test video patterns;
• generazione di pattern di test RGB video per multi-visualizzazione (per esempio fino a quattro); • generation of RGB video test patterns for multi-visualization (for example up to four);
• generazione di segnali video di test (WFG/CSG); • generation of test video signals (WFG / CSG);
• acquisizione di video (o cattura o dal vivo) da una sorgente video esterna (CVBS e/o Y/C e/o RGB); • video capture (or capture or live) from an external video source (CVBS and / or Y / C and / or RGB);
• cattura di frame da video in ingresso; • capture of frames from incoming video;
• sovrapposizione di uscita tra un video in ingresso e fino a tre immagini sintetiche con caratteristiche di correzione alfa (“alpha-blending”) e trasparenza; • output overlay between an input video and up to three synthetic images with alpha-blending and transparency characteristics;
• sincronizzazione esterna CSYNC (sovrapposizione GenLock), • external CSYNC synchronization (GenLock overlay),
in particolare ingresso video, CSYNC, sincronizzazione esterna Black Burst per funzione GenLock; in particular video input, CSYNC, external Black Burst synchronization for GenLock function;
• generatore di sincronizzazione video (CYSNC, HSYNC, VSYNC su DAC di uscita RGB); • video synchronization generator (CYSNC, HSYNC, VSYNC on RGB output DAC);
• generazione di sincronizzazione video programmabile in termini di ampiezza e tempo; • generation of programmable video synchronization in terms of amplitude and time;
• generazione di sincronizzazione di uscita video LVDS, LVTTL, LVCMOS; • LVDS, LVTTL, LVCMOS video output synchronization generation;
• generatore di segnali compositi video (uscite CVBS e /o Y/C); • composite video signal generator (CVBS and / or Y / C outputs);
• codificatore di segnali video compositi (CVBS e/o Y/C) tramite FPGA; • composite video signal encoder (CVBS and / or Y / C) via FPGA;
• uscita video conforme a STANAGm in particolare in conformità a STANAG 3350 Classe B; • video output compliant with STANAGm in particular in compliance with STANAG 3350 Class B;
• uscita video conforme a PAL; • PAL compliant video output;
• controllo a distanza tramite interfaccia TCP/IP; • remote control via TCP / IP interface;
• programmabilità di livelli di tensione completamente indipendente per segnali SYNC e video; • completely independent programmability of voltage levels for SYNC and video signals;
• correzione di accoppiamento errato di tensione di uscita RGB tramite controllo adattativo; • correction of incorrect coupling of RGB output voltage through adaptive control;
• uscita DVI (interfaccia visiva digitale); • una pluralità (per esempio fino a dodici) di uscite di segnali video monocromatici indipendenti opportunamente caratterizzate da rispettive etichette sovrapposte; e • DVI output (digital visual interface); • a plurality (for example up to twelve) of independent monochromatic video signal outputs suitably characterized by respective superimposed labels; And
• sintesi di una pluralità (per esempio fino a sei) di segnali video non standard monocromatici Y/C, CVBS, RGB; e • synthesis of a plurality (for example up to six) of non-standard monochrome Y / C, CVBS, RGB video signals; And
• una pluralità (per esempio fino a quattro) di uscite RGB indipendenti. • a plurality (for example up to four) of independent RGB outputs.
Preferibilmente, le interfacce di ingresso del dispositivo di generazione e acquisizione di video 2, in particolare della scheda PXI master 21, includono: Preferably, the input interfaces of the video generation and acquisition device 2, in particular of the PXI master card 21, include:
• un ingresso di sincronizzazione video analogico; • an analog video synchronization input;
• un ingresso di sincronizzazione video TTL digitale; • a digital TTL video synchronization input;
• un ingresso video analogico Y/C; • an analog video input Y / C;
• un ingresso video Black Burst analogico; • una pluralità di ingressi video CVBS analogici; e • an analogue Black Burst video input; • a plurality of analog CVBS video inputs; And
• un ingresso video RGB analogico. • an analog RGB video input.
Di nuovo preferibilmente, le interfacce di uscita del dispositivo di generazione e acquisizione di video 2, in particolare della scheda PXI slave 22 includono: Again preferably, the output interfaces of the video generation and capture device 2, in particular of the PXI slave card 22 include:
• una pluralità (per esempio sei) di interfacce di uscita sintetiche programmabili in termini di tempo e ampiezza progettate per fornire - una pluralità di uscite video RGB analogiche programmabili, • a plurality (for example six) of time- and amplitude programmable synthetic output interfaces designed to provide - a plurality of programmable analog RGB video outputs,
- una pluralità di uscite video composite analogiche programmabili, - a plurality of programmable analog composite video outputs,
- una pluralità di uscite video CVBS analogiche programmabili, - a plurality of programmable analog CVBS video outputs,
- una pluralità di uscite video Y/C analogiche programmabili, - a plurality of programmable analog Y / C video outputs,
- una pluralità di uscite video monocromatiche analogiche programmabili, - a plurality of programmable analogue monochrome video outputs,
- una pluralità di uscite HSYNC analogiche programmabili, - a plurality of programmable analog HSYNC outputs,
- una pluralità di uscite VSYNC analogiche programmabili; e - a plurality of programmable analog VSYNC outputs; And
- una pluralità di uscite CSYNC analogiche programmabili; e - a plurality of programmable analog CSYNC outputs; And
• una pluralità (per Esempio sei) di interfacce di uscita standard progettate per fornire A plurality (e.g. six) of standard output interfaces designed to provide
- una pluralità di uscite video RGB analogiche conformi a STANAG 3350 Classe B, - a plurality of analogue RGB video outputs compliant with STANAG 3350 Class B,
- una pluralità di uscite video monocromatiche analogiche conformi con lo standard PAL; - a plurality of analogue monochrome video outputs compliant with the PAL standard;
- una pluralità di uscite video Y/C analogiche conformi allo standard PAL, - a plurality of analog video Y / C outputs compliant with the PAL standard,
- una pluralità di uscite video CVBS analogiche conformi allo standard PAL, - a plurality of analog CVBS video outputs compliant with the PAL standard,
- una pluralità di uscite HSYNC conformi allo STANAG 3350 Classe B, - a plurality of HSYNC outputs conforming to STANAG 3350 Class B,
- una pluralità di uscite VSYNC conformi allo STANAG 3350 Classe B, - a plurality of VSYNC outputs compliant with STANAG 3350 Class B,
- una pluralità di uscite CSYNC analogiche conformi allo STANAG 3350 Classe B, - a plurality of analogue CSYNC outputs compliant with STANAG 3350 Class B,
- un'uscita DVI digitale (per esempio 800x600 a 50 Hz, 800x600 a 60 Hz, 1024x768 a 50 Hz, 1024x768 a 60 Hz), - a digital DVI output (for example 800x600 at 50 Hz, 800x600 at 60 Hz, 1024x768 at 50 Hz, 1024x768 at 60 Hz),
- una pluralità di segnali di uscita HSYNC digitali LVCMOS, - a plurality of LVCMOS digital HSYNC output signals,
- una pluralità di segnali di uscita VSYNC digitali LVCMOS, - a plurality of LVCMOS digital VSYNC output signals,
- una pluralità di segnali di uscita CSYNC digitali LVCMOS, - a plurality of digital LVCMOS CSYNC output signals,
- un segnale di uscita HSYNC digitale differenziale, e - a differential digital HSYNC output signal, e
- un segnale di uscita VSYNC digitale differenziale. - a differential digital VSYNC output signal.
Tecnologie preferite sfruttabili per fabbricare il dispositivo di generazione e acquisizione di video sono: Preferred technologies that can be used to manufacture the video generation and capture device are:
• tecnologia a montaggio superficiale (SMT) (schiera a griglia di micro e minisfere (BGA), componenti 04 02, passo fine); • surface mount technology (SMT) (grid array of micro and mini spheres (BGA), components 04 02, fine pitch);
• tecnologia di montaggio di accoppiamento alla pressa; • press coupling assembly technology;
• assemblaggio privo di piombo e conforme ROHS (secondo la direttiva sulla restrizione sull’uso di sostanze pericolose dell'Unione Europea) come materiali; e • lead-free assembly and ROHS compliant (according to the directive on the restriction on the use of hazardous substances of the European Union) as materials; And
• valutazione qualitativa di consumatore IPC Classe 2. • qualitative assessment of consumer IPC Class 2.
A questo riguardo, la figura 5 illustra una rappresentazione del dispositivo di generazione e acquisizione di video 2 fabbricato dalla Richiedente. In this regard, Figure 5 illustrates a representation of the video generation and acquisition device 2 manufactured by the Applicant.
Da quanto precede è chiaro che il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione ha una molteplicità di caratteristiche tecniche innovative che fanno sì che essa abbia elevata efficienza e convenienza d'uso. From the foregoing it is clear that the video generation and acquisition device according to the present invention has a multiplicity of innovative technical characteristics which make it highly efficient and convenient in use.
In particolare, è importante porre l'attenzione sul fatto che oggigiorno non esistono singoli strumenti di test video che si basano sul bus PXI e sono in grado di acquisire e generare simultaneamente video. Anche considerano i dispositivi di test video autonomi basati su tecnologia PXI, oggigiorno non esistono singoli dispositivi di test video autonomi in grado di: In particular, it is important to note that today there are no single video test tools that rely on the PXI bus and are capable of simultaneously capturing and generating video. Even considering standalone video test devices based on PXI technology, nowadays there are no single standalone video test devices capable of:
• fornire una quantità di ingressi e uscite simultanee paragonabili con quella del dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione; e • provide a quantity of simultaneous inputs and outputs comparable with that of the video generation and acquisition device according to the present innovation; And
• eseguire tutte le funzioni che possono essere eseguite dal dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione. • perform all the functions that can be performed by the video generation and acquisition device according to the present innovation.
In modo specifico, la capacità del dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione di eseguire le funzioni descritte in precedenza dà come risultato i seguenti vantaggi tecnici nell'utilizzo di detto dispositivo: Specifically, the ability of the video generation and acquisition device according to the present invention to perform the functions described above results in the following technical advantages in using said device:
• la possibilità di utilizzare un singolo strumento invece che parecchi dispositivi separati; • the possibility of using a single instrument instead of several separate devices;
• eliminazione di mezzi meccanici necessari a supportare una molteplicità di strumenti non PXI e, pertanto, conseguente eliminazione dei costi di progettazione e della relativa implementazione meccanica; e • elimination of mechanical means necessary to support a multiplicity of non-PXI instruments and, therefore, consequent elimination of design costs and related mechanical implementation; And
• riduzione della complessità, del tempo e del costo di integrazione dei software di test automatici in un singolo dispositivo piuttosto che in una molteplicità di strumenti. • reduction of the complexity, time and cost of integrating automated test software into a single device rather than a multiplicity of tools.
Il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione consente di stimolare simultaneamente una molteplicità di interfacce video basate su formati/standard video diversi di un sistema sotto test con la possibilità di sincronizzazione con un riferimento di sincronizzazione esterno (funzione di GenLock) tramite un singolo strumento che è completamente controllabile tramite software e tramite un bus PXI. The video generation and acquisition device according to the present innovation allows to stimulate simultaneously a multiplicity of video interfaces based on different video formats / standards of a system under test with the possibility of synchronization with an external synchronization reference (GenLock function) through a single instrument that is fully controllable via software and via a PXI bus.
Inoltre, lo schema del dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione consente di risparmiare spazio e il suo progetto così da ottenere una reiezione di rumore eccezionale ed una integrità di segnale straordinaria. Furthermore, the scheme of the video generation and acquisition device according to the present innovation allows to save space and its design so as to obtain an exceptional noise rejection and an extraordinary signal integrity.
In particolare, la Richiedente ha progettato il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione seguendo il concetto del massimo progetto di tecnologie incorporate aumentando al massimo componenti integrati, aumentando al massimo il parametro MTBF (tempo medio tra guasti) e ottimizzando il progetto per i test, in modo da minimizzare i tempi di riparazione. In particular, the Applicant has designed the video generation and acquisition device according to the present innovation following the concept of the maximum design of incorporated technologies by maximizing integrated components, maximizing the MTBF parameter (mean time between failures) and optimizing the design. for testing, in order to minimize repair times.
Inoltre, la Richiedente ha progettato il dispositivo di generazione e acquisizione di video secondo la presente innovazione utilizzando parecchi moduli basati su una scheda di nucleo comune con una caratterizzazione del mezzanino di specializzazione con agganci meccanici di elevata precisione e stabilità. Furthermore, the Applicant has designed the video generation and acquisition device according to the present invention using several modules based on a common core card with a characterization of the specialization mezzanine with mechanical latches of high precision and stability.
Infine, è chiaro che numerose modifiche e varianti possono essere realizzate nelle presente innovazione, tutte che ricadono nel campo di protezione della presente innovazione come definito nelle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that numerous modifications and variations can be made in the present invention, all of which fall within the protective field of the present invention as defined in the attached claims.
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