虽然家庭文娱已转向数字视频,但模仿视频在轿车行业等运用中仍有不小的商场。模仿视频是一种老练、牢靠的技能,经过拓宽后能够满意轿车运用的要求。继续运用模仿视频的原因包括:很简单取得低本钱电路规划、能够运用低价的铜线缆,以及在喧闹的环境中模仿视频功用的下降比较陡峭。现在的轿车、越野车和货车具有许多改善的特性,如环视摄像头、消费文娱单元和导航体系等,一切这些都会产生模仿视频内容。一台包括这些特性的典型车辆如图1所示。
图1 典型车载视频体系
因为对“车载视频”的需求不断添加,轿车信息文娱运用中的模仿视频快速切换已成为一项要害规范。顾客期望能在眨眼之间(200ms或更短)就无缝切换到不同的模仿视频源。当出于安全原因有必要瞬间切换到后视摄像头号视频源时,快速切换特性特别重要。在坚持高视频质量的一起,进行快速切换的要求提升了车载显现单元所用视频解码器的功用规范。相比之下,大都视频解码器产品是针对电视商场而规划,其要害功用规范是高视频质量和对非规范、不良时基视频信号(如弱RF和VCR源)的鲁棒性。这些视频解码器有必要坚持安稳的输出时序,即便输入时基已被损坏。这类运用的确认和同步要求正好与视频源之间快速切换的要求相反。本文评论视频规划人员完结快速切换体系所面对的应战,并提出切实可行的解决方案。
快速切换的应战
针对非规范和不良时基源颇具应战性的要求,业界在视频解码器的开发方面进行了很多研讨和规划作业。本文评论的快速切换运用提出了新的应战。但是,当咱们想象一种能够一起适用于电视与轿车运用的解决方案时,咱们发现这几乎是一项不可能完结的使命。这两种信号类型相互排挤,能够更好地处理一种信号类型的规划技能往往会削弱对另一种信号类型的处理,反之亦然。ADI公司视频解码器规划人员经过长期的尽力,总算在坚持兼容性和图画质量的一起完结了快速切换功用。
当输入视频流呈现中止时,电视视频解码器像飞轮相同依托“惯性”度过中止期,然后在需求时从头产生标称同步信号。大部分解码器算法会疏忽输入时序的中止,如图2所示。为了完结能够忍受视频流中止而不影响图画质量的视频解码器规划,需求战胜为数众多的规划应战。
图2 典型TV视频解码器运用
在轿车运用中,为了完结模仿视频的快速切换,有必要保证视频源坚持安稳且正确的时基。同步确认视频源价值昂扬,会添加线缆本钱、电路板面积和操控处理要求,而一切这些都是轿车运用规划的要害考虑要素。高功用视频解码器原则上有必要尽可能下降体系总本钱。图3为需求快速切换的典型轿车运用的示意图。
图3 轿车视频解码器运用
挑选正确的视频解码器
针对快速切换运用挑选视频解码器时,常常难以从数据手册的技能规范部分确认解码器的快速切换功用。自动检测切换速度、颜色确认时刻和笔直确认时刻等都是解码器快速切换功用的目标,但并不能反映悉数状况。体系规划人员应保证所选的解码器能够针对快速切换运用做进一步优化。需求重视的一些要害产品特性包括:能够禁用Hsync(水平同步)和Vsync(笔直同步)处理模块;能够对强制运用规范进行操控,或许至少能够削减答应自动检测的输入规范数量;削减用于确认确认和解锁状况的Hsync计数的操控选项;能够强制再获取模仿输入电路的时序;能够在解码器确认或解锁时产生中止。
禁用Hsync和Vsync处理模块
Hsync和Vsync处理模块支撑高功用解码器确认时基不良的信号。假如施加于解码器的输入源具有杰出的时基,则所选的解码器应供给操控选项来禁用这些模块,以便缩短解码器的确认时刻。
强制运用规范
假如在规划期间已知道输入源规范,则应经过解码器设置确认该规范,因为解码器不需求花时刻履行自动检测算法来确认输入视频规范,这样便能缩短确认时刻。
削减Hsync计数
针对快速切换运用挑选解码器时,体系规划人员应保证解码器具有编程才能,答运用户削减视频解码器有必要检测到的接连正确的Hsync脉冲数量(意图是确认它已确认视频信号)。还应下降失锁计数(COL)限值,这样视频解码器只需经过更少的接连Hsync脉冲丢掉数,就能判别它已失锁,然后查找新的输入视频类型。
强制再获取时序
关于快速切换解码器的挑选,强制复位视频解码器前端模仿电路的才能也很重要,其意图是从头初始化用于确认视频信号的模块。经过强制再获取时序,前端模块复位并查找视频信号,然后保证敏捷确认新的视频源。
在解码器确认或解锁时产生中止
所选的视频解码器应具有一个专用中止引脚,当解码器确认或失锁时,它能够宣布提示,以便体系操控器呼应这些事情,而不需求经过I2C继续监控解码器。
对输出视频的影响
因为视频源并未同步确认,因而无法从一路输入视频无缝切换到另一路视频。当解码器从一路输入的时序切换到另一路输入的视频时序时,输出视频流会受影响。如图4所示,切换期间的图画产生损坏。在异步视频源之间切换时,无法避免这一现象。
不同的体系选用不同的解决方案来避免屏幕上显现的视频图画产生撕裂。体系操控器应当能够对解码器产生的中止快速做出反响,操控切换期间屏幕上显现的图画,保证所显现的图画不含图4所示的撕裂现象。
图4 输出视频切换时的截图
切换期间的事情序列
本部分阐明切换到新输入视频信号时产生的事情序列。这将有助于体系规划人员定量评价所选视频解码器的快速切换功用。
图5为获取视频信号之后产生的一系列事情标上了编号。下面按次序阐明这些事情:
图5 输入和输出视频信号波形
1、对解码器履行I2C写操作。设置解码器,切换到新的视频输入,并奉告视频规范。加速切换的写操作在此刻履行。
2、模仿箝位电路呼应视频输入。在典型运用中,视频信号容性耦合到视频解码器中。然后,解码器有必要保证对视频信号进行直流康复,并箝位视频消隐电平,使得ADC输出一个特定的代码。有多种办法能够做到这一点,最常用的办法是在解码器的输入节点供给源电流和吸电流。图6为视频解码器箝位视频信号的典型示意图。
图6 视频信号典型箝位
3、视频固定在正确的电平而且提取同步信号。高功用视频解码器产品一起包括粗谐和精调箝位环路。粗调箝位电路将视频信号调整到挨近正确电压之后,精调箝位电路对视频信号电平进行全面优化,并使视频输入坚持在这一正确的直流电平。现在,输入视频固定在安稳的直流电平,消隐电平则设定为已知的ADC代码。解码器从视频信号中提取同步信号,并监控Hsync、Vsync和Field序列以便确认输入视频规范。假如运用自动检测功用,则确认视频规范的时刻会延伸。
4、解码器输出正确、安稳的视频时序。解码器确认输入视频信号,针对该输入视频类型优化内部IP模块和滤波器,并开端输出安稳且正确的视频时序,然后在LCD面板或屏幕上显现正确的视频图画。
上述成果悉数根据使用ADI公司解码器(如ADV7180和ADV7181C)履行的丈量,这些解码器契合快速切换要求。
ADI公司解码器广泛运用于轿车行业,满意许多轿车体系供货商的快速切换需求。ADV7180和ADV7181C具有本文所述的一切快速切换特性。
总结
本文阐明晰模仿视频在轿车运用中依然受欢迎的原因,以及模仿视频相关于其它解决方案的优势。轿车制造商现已看到,功用丰厚的信息文娱体系有助于进步出售赢利、增强安全功用。跟着“车载视频”体系的快速开展,不久的将来很可能会呈现一辆车装备5块液晶面板的景象。