专利名称：视频信号遥控器的制作方法
技术领域：
本实用新型是应用于视频闭路电视系统中，可以对视频信号自动识别并实施自动控制的一种新型的实用性的电子装置。
近几年来我国以引进录像技术为核心的闭路电视－这一新型的信息传播手段，在各个领域，特别是教育领域日益得到广泛的应用。目前现有的视频闭路电视播放方式多是一头一尾、一头多尾或多头多尾方式。在实际应用中，一般“头部”－即指节目源，例如摄像机、录放像机或电视调谐器装置等，距离“尾部”－即终端监视器或投影电视等较远，一般为几十米或上百米，多则达几百米甚至上千米〈需加分配放大器或补偿放大器〉。这样每次播放都需有人去“尾部”专门开关监视器或投影电视的开关。这样不但浪费人力和时间，而且很不方便。包括日本1985年生产的一些现代化教学设备。例如SONY公司生产的LLC－5510型微电脑化语言实验室系统，其原设计中所配备的四台20英寸监视器的电源开关方式也是如此。虽然可以把“尾部”设备的交流电源全部由“头部”供给的原始方法来解决上述问题，但这种作法既浪费又不安全。另外这样做还影响终端教室的多用性，一般不采用。虽然有的终端设备，例如接收／监视两用电视或投影电视，设有无线〈多为红外线〉或有线遥控器，但其有效遥控距离一般最远不过几十米，并且这些装置都为人工操作，都无法实现自动操作。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足之处。使视频闭路电视系统播放时可不受传输距离的限制并具有对视频信号自动识别的特点，为视频闭路电视的播放管理自动化提供可能。
解决上述任务的方案是制作一台视频信号遥控器，以跨接或终接形式与系统的终端设备连接在一起，使“尾部”设备的电源输入受此装置的控制，从而使终端设备的工作处在被动状态，一但“头部”节目源的视频信号被馈入传输线，此遥控器便能立即鉴别出来，并自动发出控制信号，接通供给终端设备的电源，使终端设备进入工作状态，反之相反－即退出工作状态，从而实现系统播放的自动化操作〈参见附图图4〉。
由图2所示，本电子装置由五个部分电路组成，其中第2和第3部分的具体设计思想和实际电路，为本实用新型的核心部分。现将这五部分依次介绍如下1.隔离放大级本级是由BG1管和R1－R3、C1、C2组成的射极跟随器，在第二级与信号源之间起隔离作用，减小第二级输入阻抗对信号源的影响，使信号源可采用跨接或终接两种输入方式。K1是75Ω终端电阻R14的开关。CZ1、CZ2为信号输入端。
2.信号鉴别级此级是本实用新型最关键的部分。要想对全视频信号进行鉴别，并且排除各种干扰信号的影响，就要找出全视频信号与干扰信号不同的特征及其组成部分中最有规律、最少变化、最容易识别的因素来。干扰信号具有幅度、频率变化的随机性，无一定规律可循；而全视频信号是有规律的，它的场同步信号频率为fV，行同步信号的频率为fH；其同步信号与其图像信号相比，图像信号幅度随时变化，而同步信号的幅度是基本不变化的。其在75Ω负载时的标准输出为0.3VP－P，负极性；而且行同步信号间隔最短，可能产生的误差值也最小，因此鉴别全视频信号中的行同步为最佳选择。本级电路也是依据上述的分析而设计的。由BG2管和集成电路IC1〈其有1－5，五只电路外接脚〉及R4－R10、C3、C4、C0、L、D1、W1组成。
从第一级输出的全视频信号〈见图3中波形图B〉首先进入由BG2、R5－R7组成的幅度分离电路，输出为复合同步信号〈见图3中的波形图C〉；再进入由C3、R8组成的τ≈0.2－0.4TH〈TH为行周期〉的微分电路，取出行同步信号〈参见图3中的波形图D〉，再通过D1、W1变为T＝TH〈T为脉冲周期〉的正向尖脉冲送入IC1〈见图3中的波形图E〉。IC1的负载为L和C0组成的f0＝fH的选频电路，在IC1的1脚正向尖脉冲的连续触发下，IC1将工作在开关状态，其4脚将输出f＝fH的连续正弦波，再通过R10进入下一级(见图3中的波形图F和G)。
本级对可能进入的干扰噪波采取了四套抗干扰措施第一套是C3、R8组成的微分电路〈对fH而言〉，对低频干扰信号有较强的阻止作用；第二套是W1〈电位器〉，针对可能进入的干扰信号幅度变化的随机性及其脉冲下宽上窄且脉宽大多比行同步窄的特点，调节W1适当降低其幅度，利用IC1的输入与输出特性〈见图6〉，降低噪波干扰的机会和能量；第三套是针对干扰信号频率变化的随机性，利用L和C0的选频特性对其加以滤除；第四套是利用R10、C4的积分作用〈对fH而言，其τ≈1.6－2.0TH〉对可能残留的瞬间高频干扰加以滤除。由于采用了上述四套顺序的抗干扰措施，经对样机测试表明，该装置对S／N≥－6dB的视频信号均可以有效识别，且结果可靠，灵敏度很高。
3.处理放大级本级由BG3管和D2、R11、C5组成。由第二级来的f＝fH的正弦波经过BG3反相器，又变为正向脉冲信号〈参见图3中的波形图H〉；再通过D2、C5变为直流控制信号输给下一级。
4.控制输出级此级由IC2及其继电器负载J和保护二级管D3、以及R13组成，IC2是与IC1相同的集成电路。由第三级来的直流控制信号直接从IC2的1脚输入，控制IC2的导通与关断从而控制继电器J的吸合与关断。由于IC2的控制灵敏度很高，因此C5的取值大小可以决定继电器J的延迟释放时间，当C5为10－1000μ值时，J的释放延迟时间对应约为1－60秒，本样机C5取值为33μ，J的延迟释放时间约为3秒，因此，C5可以根据实际应用需要取适当的值。
5.电源部分变压器B1次级为双15v〈AC〉输出，由D4、D5、C7进行全波整流后供直流给IC3，IC3为普通三端稳压集成电路，其经C8输出为本装置＋12V直流电源。变压器B1的初级受K3控制，K3－1断开时整个遥控器不工作；当K3－1闭合时K3－2断开，CZ3受J的一组常开触点控制，作为受控交流电源输出〈J的另一组常开触点可作为控制点输出，以便可以进行其它控制〉。K2为总电源〈AC220V〉开关。ZD1为总电源接通指示灯，ZD2为CZ3输出指示灯，RD1－RD3为必备的三个熔断器，起保护电路作用。
本实用新型与已有技术比较，它成功地解决了视频闭路电视播放中终端自动控制的问题，节省了人力和时间。就其实用新型本身而言，它还具有以下优点1.本装置对视频传输线中可能出现的噪波，特别是传输或重放广播电视信号会出现的随机的幅度和频率不断变化的宽频带噪波，均有很强的抗干扰能力，从而保证该装置在现行的视频闭路电视系统中能可靠的使用。
2.本装置比现有的红外和有线遥控相比，有不受传输距离限制的特点(试验数据不小于一公里)。
3.本装置灵敏度很高，对S／N≥－6dB的视频信号均可以可靠识别。
4.本装置最终解决了终端设备的自动化操作。大大提高了工作效益。
本实用新型具有很广泛的推广应用价值，除了用于改善电化教学外，它还可以用于卫星电视地面接收站的节目监视／转播的自动控制，以及全国各地的电视差转台的自动控制。如把此装置电路集成化〈变为一个集成电路〉，还可以用于录像机、摄像机等其它视频设备自动传感和检测等，有着广阔的技术开发前景。
图1是本装置的外观图，其中1′是75Ω终端电阻R14的开关；2′是受控电源输出指示灯ZD2；3′为总电源〈AC220V〉开关，而且在其透明外罩内装有总电源指示灯ZD1；4′、5′为信号输入与跨接输出端CZ1、CZ2；6′为手动／自动选择开关K3，其为双刀双掷开关，有K3－1和K3－2被使用；7′为总电源〈AC220V〉输入端；8′为熔断器RD1；9′为受控电源输出端CZ3。
图2为本装置的电源理图，其中A－H为测试波型图的测试点。
图3为波型图，每幅波型图下面标有实测时的X轴与Y轴选定位置。
图4为本装置实际使用时的基本连接系统图，其中1″为视频节目源；2″为终端设备；3″为本装置；4″代表对节目源的定时或人工操作；5″为节目切换器；6″为视频传输电缆；7″为交流电源输入；8″为本装置所输出的受控交流电源。
图5为实施例连接框图，其中1＃为彩监1，2＃为彩监2，3＃为节目源；4＃为本装置；5＃为电视天线；6＃为100米同轴电缆；7＃为2米同轴电缆；8＃为电源线；9＃为受控电源。
图6为IC1的输入－－输出传输特性图，图中V1N代表输入电压，V0为输出电压，电压的单位为伏特〈V〉。
本实用新型实施例如下〈参见图5〉〈1〉把一台日本SONY产CVM－1350CH型接收／监视两用电视的功能键置在“TV”档，接通电源并把其中八个节目预选器中的第一个选在一个有电视节目的频道〈二频道－中央电视台〉，再把第二个选在没有电视台节目的频道上；这时把功能键再置到“LINE”档，并且关断其电源开关；再把此台两用电视作为彩监1，把另一台PVM－1371QM型监视器作为彩监2，把1／2英寸〈Betamax〉SL－T50型录像机作为节目源与本装置样机按图5所示连接好。此时彩监1为节目源彩监，彩监2为实际使用时的终端彩监，头尾相距〈信号传输距离〉为100米。〈以下所述可同时参见图1〉。把本装置样机上的K1置至断开位置，K3拨向下方(即K3－1断开，K3－2接通的位置)；再把K2置到接通位置，K2内装的指示灯ZD1亮，ZD2也亮表示本装置未工作，而CZ3虽有输出但处于不受控状态。接通彩监2的电源开关，再把K3拨向上方，ZD2灯灭，ZD1仍然亮，此时本装置处于受控等待状态。
〈2〉接通彩监1和录像机的电源开关，把录有10分钟彩条信号的小1／2英寸〈Betamax〉录像带放入录像机，反复按“快进”－“停止”，“快退”－“停止”键；因彩监1无图像显示，表示无视频信号输出，本装置不动作，仍处在受控等待状态。当按下“走带”键，彩监1立刻显示彩条图像，本装置即立刻动作，将电源供给彩监2，彩监2的屏幕上立刻显示出与彩监1相同的图像。再反复作正向／反向的快速搜索寻像、慢放、暂停静止图像、2倍速放像、暂停还帧放像等，因为彩监1上始终有图像显示，本装置且始终处于受控工作状态，从未发生误动作。再继续正常走带放像，当10分钟的彩条信号放完后，彩监1和彩监2上均无图像显示，3秒后本装置自动切断彩监2的电路，又进入受控等待装态。把磁带倒回再重新正常走带，彩监1又开始显示彩条，本装置动作且进入受控工作状态，彩监2又开始工作并显示与彩监1相同的图像，1－5分钟后人为按“停止”键使录像机停止工作，彩监1和彩监2即刻无图像显示，3秒后本装置自动切断彩监2的电源又进入受控等待状态。
〈3〉分别换用1／2英寸〈VHS〉HR－7600型和3／4英寸〈U－matic〉VO－5630型录像机作节目源重复上述实验，效果相同。
〈4〉再将100米的同轴缆换为10米缆，重复上述实验，效果相同。
〈5〉将彩监1的第二个节目预选器按下，并把其功能键置至“TV”档，因无电视节目其屏幕上显示出幅度和频率都随机变化的噪波，本装置持续三个小时不受噪波干扰，始终保持在受控等待状态。再按下第一个节目预选器，其屏幕上显示出中央电视台的节目图像，本装置即刻动作且进入受控工作状态，供给彩监2电源，使彩监2即刻显示与彩监1相同的图像。10分钟后拔去天线插头〈或再按下第二个节目预选器〉，彩监1和彩监2又重新显示干扰噪波，3秒钟后本装置动作，切断彩监2的电源且又进入受控等待状态。
权利要求1.一种用于视频闭路电视系统中的视频信号遥控器，它包括机壳、前后面板以及机壳内的由电子元器件组成的电路板，本实用新型的特征是电路系统中具有信号识别级和处理放大级电路。
2.根据权利要求1，所述的信号识别级电路其特征在于通过四套由元器件组成的抗干扰电路，达到既识别视频信号又阻止噪波干扰的目的。
3.根据权利要求1、2，第一套抗干扰电路的特征在于利用C3、R8组成的微分电路阻止低频干扰，所用参数τ≈0.2－0.4TH。
4.根据权利要求1、2，第二套抗干扰电路的特征在于利用电位器W1与IC1所固有的输入与输出特征相配合，起到降低噪波干扰的机会和能量的作用。
5.根据权利要求1、2，第三套抗干扰电路的特征在于利用L和C0的选频特性，既识别出行频信号，又滤除了干扰信号。
6.根据权利要求1、2，第四套抗干扰电路的特征在于利用R10和C4的积分特性对可能残留的瞬间高频干扰加以滤除，所用参数τ≈1.6－2.0TH。
7.根据权利要求1，所述的处理放大级电路其特征在于利用BG3反相器把由信号识别级来的f＝fH正弦波变为正向脉冲信号，再通过D2和C5将正向脉冲信号变为直流去控制下一级。
8.根据权利要求7，所述的C5的特征在于其参数容量为10－1000μ。
专利摘要一种用于视频闭路电视系统中的视频信号遥控器。可应用于电化教学以及卫星地面接受站的节目监视/转播的自动化控制，也可用于电视差转台的自动控制。本实用新型特征在于电路中应用了信号识别级和处理放大级电路，达到既能识别视频信号又能阻止噪波干扰的目的，从而使闭路电视系统中的自动化播放成为可能。本实用新型具有抗噪能力强，对信号识别灵敏度高，不受传输距离限制等优点。
文档编号H04N5/63GK2032383SQ8820039
公开日1989年2月8日 申请日期1988年1月22日 优先权日1988年1月22日
发明者张援朝, 高翔 申请人:北京市医科大学电教中心