[發(fā)明專利]一種數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010169614.4
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101866574A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉一清;張國慶;王淑仙
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利事務(wù)所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種教學(xué)用數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

千百萬年以來，人類從自然界獲取信息的方式是通過“五官”的感知，其中90％以上是由眼睛看來獲得的；但是直到19世紀(jì)末發(fā)明布勞恩管(CRT)以來，這種由眼睛獲取的信息不能記錄和重現(xiàn)；信息的顯示最終都是以模擬信號的方式被顯示。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著電視廣播媒體和計(jì)算機(jī)等媒體的出現(xiàn)和發(fā)展，信息采集、傳送、處理和存儲(chǔ)已向數(shù)字化方向發(fā)展，為了獲取更好的顯示效果，數(shù)字化的顯示終端成為諸多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，各種新型的顯示器件如雨后春筍般涌向市場。在眾多的顯示器中CRT仍然保持著霸主的地位，而液晶顯示器(LCD)則在自計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之后以個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信市場為中心獲得了迅速地發(fā)展，開創(chuàng)了今天的個(gè)人信息社會(huì)。也就是說，CRT構(gòu)筑了大眾媒體時(shí)代的現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)，LCD則構(gòu)筑了個(gè)人媒體為主導(dǎo)的現(xiàn)代信息社會(huì)。21世紀(jì)的信息社會(huì)和市場已進(jìn)入到眾所周知的多媒體時(shí)代，顯示技術(shù)已不再局限于以前的布勞恩管(CRT)，液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、數(shù)字光處理(DLP)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)等多種新型的顯示技術(shù)和顯示方式，伴隨著信息通信媒體的發(fā)展與顯示器的換代更新，數(shù)字化顯示技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。記錄和再現(xiàn)這些顯示信息的電信號稱為視頻信號，CRT接收的是模擬信號，所以我們原來的電視信號是模擬形式傳輸?shù)模坏牵滦偷男畔@示設(shè)備如LCD、PDP、DLP、OLED等，接收和處理數(shù)字信號有更高的效率和更好的質(zhì)量；因此以數(shù)字信號表示的視頻信息的方法(數(shù)字視頻)應(yīng)運(yùn)而生；數(shù)字視頻技術(shù)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)(ADC)、高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、數(shù)字編碼和解調(diào)技術(shù)、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)等；但是模擬視頻使用了100年，人才濟(jì)濟(jì)，城鄉(xiāng)有無數(shù)的模擬電視機(jī)維修人才；數(shù)字視頻的出現(xiàn)還不久，中國大學(xué)里很少有相關(guān)的課程，更是少有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而社會(huì)上對數(shù)字視頻的人才需求很大(有上千座電視臺(tái)、上億臺(tái)數(shù)字電視機(jī)即將需要維護(hù)和修理)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)難且缺少合適的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的問題而提供的一種裝置及實(shí)驗(yàn)方法，該裝置不僅解決了數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐平臺(tái)問題，也為數(shù)字視頻工程師的訓(xùn)練提供了一種有效的手段，進(jìn)而提高了工作效率。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種數(shù)字視頻實(shí)驗(yàn)裝置，特點(diǎn)是該裝置包括：

一數(shù)字視頻圖像處理器，用于控制與數(shù)字視頻計(jì)算；

一OSD產(chǎn)生及圖像疊加器，用于用戶菜單與數(shù)字視頻圖像的疊加合成；

一高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及其高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制器電路，連接到數(shù)字視頻圖像處理器，用于存儲(chǔ)輸入數(shù)字視頻數(shù)據(jù)幀、疊加圖像數(shù)據(jù)幀和輸出數(shù)字視頻數(shù)據(jù)幀；

一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)包含視頻解碼器，用于實(shí)現(xiàn)模擬視頻信號向數(shù)字視頻信號(RGBHsVs或者YCbCr信號)的轉(zhuǎn)換；

一HDMI信號接收解碼器，把外部數(shù)字視頻信號源(計(jì)算機(jī)或者數(shù)字電視機(jī)頂盒等)輸入的TMDS差分信號接收并解碼成數(shù)字RGB信號或者YCbCr信號；

一微處理器(MCU)，連接到數(shù)字視頻圖像處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)及HDMI信號接收解碼器，根據(jù)外部輸入觸發(fā)信號產(chǎn)生信息交換信號；

一SD卡讀寫控制器，用于連接外部SD卡到數(shù)字視頻圖像處理器；

一SD卡，用于存儲(chǔ)靜態(tài)數(shù)字視頻信號(如數(shù)碼相機(jī)的照片或者捕獲的動(dòng)態(tài)視頻圖像的數(shù)據(jù)幀)；

一輸出數(shù)字視頻信號變換器，用于把數(shù)字視頻圖像處理器產(chǎn)生的數(shù)字視頻信號編碼成外部顯示設(shè)備所能識(shí)別的信號(LVDS或者TMDS等)；

一LCD顯示屏，用于把數(shù)字視頻圖像處理器產(chǎn)生的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)化為人眼可以直接感知的信息；

一信號觀測器1，用于觀察模擬視頻信號和經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)變換后的數(shù)字視頻信號；

一信號觀測器2，用于觀察模擬TMDS差分信號及解碼后的數(shù)字RGB信號或者YCbCr信號；

一信號觀測器3，用于觀察各種由數(shù)字視頻圖像處理器處理的數(shù)字視頻信號及實(shí)驗(yàn)過程中程序調(diào)試信號和狀態(tài)的跟蹤；

一信號觀測器4，用于觀察經(jīng)數(shù)字視頻圖像處理器處理后的數(shù)字視頻信號；

一信號觀測器5，用于觀察經(jīng)輸出數(shù)字視頻信號變換器編碼后的LVDS或者TMDS格式的數(shù)字視頻信號；

一信號觀測器6，用于觀察高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及其控制器電路和數(shù)字視頻圖像處理器之間動(dòng)態(tài)交換的數(shù)字視頻信號；

一信號觀測器7，用于觀察SD卡和數(shù)字視頻圖像處理器之間動(dòng)態(tài)交換的數(shù)字視頻信號；