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pcGrabber-3
Hardware-Manual
Ausgabe März 2000
Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Phytec pcGrabber-3

  • Seite 1 Hardware-Manual Ausgabe März 2000 Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG...
  • Seite 2 Die Informationen in diesem Handbuch wurden sorgfältig überprüft und können als zutreffend angenommen werden. Dennoch sei ausdrücklich darauf verwiesen, daß die Firma PHYTEC Meßtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristi- sche Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgeschäden übernimmt, die auf den Gebrauch oder den Inhalt dieses Handbuches zurückzuführen sind.
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    5.2 Programmierung unter Microsoft Windows .......58 5.2.1 Voraussetzungen............58 5.2.2 Anwendung der DLLs ...........60 5.2.3 Anwenden der Windows-DLLs........61 Die Register des pcGrabber-3 ............63 6.1 Register im ISA-Bus-Bereich .............64 6.1.1 Das Initialisierungsregister INIT ........65 6.1.2 Das Statusregister STATUS ..........65 6.1.3 Das Datenregister DATA ..........67 6.1.4...
  • Seite 4 Bild- und Tabellenverzeichnis Bild 1: Blockschaltbild ................1 Bild 2: Einstellung der Basisadresse ............9 Bild 3: Anschnlüsse des pcGrabber-3 ............ 12 Bild 4: Oberfläche des Demoprogramms ..........19 Bild 5: Dialoge zum Einrichten des Bildfensters ........20 Bild 6: Fenster zur Bildkontrolle............
  • Seite 5: Einführung

    Einführung 1 Einführung 1.1 Aufbau des pcGrabber-3 Der pcGrabber-3 ist ein Digitizer-Board für PCs mit ISA-Bus, das Vi- deo-Bildquellen im PAL-Format digitalisiert. Bild 1 zeigt das Block- schaltbild der Karte. Als Bildquellen eignen sich alle Geräte, die ein Farb-Videosignal ge- mäß...
  • Seite 6 Im Standard-Auslieferungszustand ist der pcGrabber-3 zur Verarbei- tung von PAL-Videosignalen bestückt. Der Anschluß von Bildquellen nach der NTSC-Norm ist in einer entsprechend konfigurierten Version möglich. An den pcGrabber-3 können neun Composite-Videoquellen („FBAS“) angeschlossen werden. Ein interner Multiplexer ermöglicht die Aus- wahl des gewünschten Kanals.
  • Seite 7: Videosignal Und Digitalisierungsvorgang

    Halbbilder passen also nicht mehr zueinander (Unschärfe / Verzerrungen). Man benutzt daher häufig - auf Kosten der vertikalen Auflösung - nur ein Halbbild. Der pcGrabber-3 unterstützt sowohl die Aufnahme eines Halbbilds als auch die Aufzeichnung eines Vollbilds, bestehend aus zwei Halbbil- dern.
  • Seite 8: Farbübertragung Und Farbspeicherung

      − − ⋅    0 338 0 698 116 56        −       1 732 237 75   © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 9 Einführung Der pcGrabber-3 speichert das digitalisierte Bild im Bildspeicher- FIFO getrennt nach Helligkeits- und Farbanteil. Bei jedem Lesezu- griff auf den Speicher wird ein 16-Bit Wert geliefert. Die unteren acht Bit spezifizieren die Helligkeit, die oberen acht den Farbanteil (Cr/Cb).
  • Seite 10 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 11: Installation

    Installation 2 Installation 2.1 Anwendungsgebiete und Sicherheitshinweise Achten Sie beim Einsatz des pcGrabber-3 auf die Einhaltung der spe- zifizierten Betriebsbedingungen. Lesen Sie vor der Inbetriebnahme diese Anleitung sorgfältig. Der pcGrabber-3 dient zur Digitalisierung von Videosignalen von Standard- TV-Kameras. Es können Signale von Composite-Videokameras verarbeitet werden, die den Normen CCIR B,G,H,I entsprechen.
  • Seite 12: Adresseinstellung

    Prüfen Sie vor der Installation des pcGrabber-3, welcher Adreß- bereich in Ihrer PC-Konfiguration frei ist und stellen Sie die Jumper entsprechend ein. Bei Bedarf können Sie bis zu vier pcGrabber-3 in einem PC auf verschiedenen Adressen installieren und somit maximal 36 Kameras betreiben.
  • Seite 13 Entfernen Sie daher während der In- stallation solcher Karten gegebenenfalls den pcGrabber und stellen Sie sicher, daß die Installationssoftware nicht eine Adresse auswählt, die vom pcGrabber belegt ist. Nach der Installation können Sie den pcGrabber dann wieder einsetzen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 14: Einsetzen Der Steckkarte

    Wählen Sie einen freien Erweiterungssteckplatz (16 Bit ISA) und entfernen Sie die Blende am Gehäuse. Setzen Sie nun den pcGrabber-3 vorsichtig in den Steckplatz ein. Achten Sie darauf, daß die goldenen Kontaktstreifen der Karte ex- akt mit den Kontaktfedern des Steckplatzes übereinstimmen.
  • Seite 15: Anschluß Der Videoquellen

    über den Kameras mit +12V aus dem PC ver- sorgt werden können (vgl. dazu Abschnitt 2.5). PHYTEC bietet Ihnen als Zubehör fertig konfektionierte Anschlußka- bel an, die die Signaleinspeisung über BNC-Stecker ermöglichen. An die obere Buchse (Video-Eingänge 1 bis 5) paßt das Kabel VKAB- 010, an die untere Buchse (Video 6 bis 9 und Power-Ausgang) das Kabel VKAB-011.
  • Seite 16 Der Vorteil dieses Systems ist die getrennte Führung von Helligkeits- und Farbsignalen. Dies verhindert Moiréstörungen an feinen Bildstrukturen und verbessert so die tatsächliche Auflösung bei Farbbildern. Die Buchse ist entsprechend der S-Video-Norm be- schaltet. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 17: Versorgungsspannungsausgang

    Der Composite-Eingang 9 kann nicht gleichzeitig mit der S-Video- Buchse benutzt werden! 2.5 Versorgungsspannungsausgang Der pcGrabber-3 besitzt eine Buchse, die +12V Versorgungs- spannung für die angeschlossenen Videokameras bereitstellt. Ein extra Netzgerät kann daher entfallen, wenn die Videokamera in der Nähe des PCs installiert wird. Die maximale Belastbarkeit des Ausgangs beträgt 400 mA.
  • Seite 18: Hinweis Zur Ce-Konformität

    Bei Benutzung anderer als denen von PHYTEC spezifizierten Kabel muß der Anwender CE-Konformität sicherstellen. Möchten Sie eigene Kabel an den pcGrabber-3 anschließen, so be- achten Sie bitte, daß diese Kabel mit einem Klappferrit bzw. einer gleichwertigen Entstörmaßnahme auszurüsten sind. Der Ferrit ist in einer Entfernung von ca.
  • Seite 19: Das Demoprogramm

    Zum Kennenlernen des pcGrabber-3 und seiner Funktionen wird mit der Karte ein Demoprogramm für Windows 3.1x oder Windows’95 geliefert. Mit dieser Software können Sie den pcGrabber-3 in Betrieb nehmen und testen. Achtung! Auf der CD befinden sich Demo-Programme unter DOS. Die...
  • Seite 20: Installation Unter Windows 3.1X

    Karte mittels der Steckbrücken auf dem Jumperfeld JP1 konfiguriert wurde (vgl. Abschnitt 2.2). Desweiteren wird das verwendete TV-Farbsystem abgefragt. Die Standard-Variante des pcGrabber-3 ist für die Verarbeitung mit PAL- Videoquellen ausgestattet. Entsprechend ist der Auswahlpunkt „PAL“ anzukreuzen.
  • Seite 21 Zum Ende der Installation müssen Sie noch einmal auf Weiter klicken, um einen Neustart des Rechners durchzuführen. Der Neu- start ist erforderlich, um den Treiber für den pcGrabber-3 zu akti- vieren. Nach dem Neustart von Windows’95 können Sie nun den Treiber konfigurieren.
  • Seite 22 Gegebenenfalls müssen Sie beim ersten Start des Demo-Programms die Einstellung der Basisadresse ändern. Wenn die Meldung „Kein Grabber gefunden“ beim Programmstart erscheint, rufen Sie den Menuepunkt Options - Basic Settings auf und stellen die richtige Basisadresse ein. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 23: Beschreibung Der Programmfunktionen

    Demoprogramm 3.2 Beschreibung der Programmfunktionen 3.2.1 Ein Live-Bild auf dem Monitor darstellen Nach dem Start erscheint das zunächst das noch leere Programmfen- ster mit der Menueleiste (vgl. Bild 4). Bild 4: Oberfläche des Demoprogramms © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 24 Auflösung (Qualität) das ankommende Videosignal digitalisiert wird. Diese Einstellung ist in horizontaler Richtung (Pixelanzahl) und vertikaler Richtung (Zeilenzahl) getrennt möglich, wenn der Button frei definiert selektiert ist. Bild 5: Dialoge zum Einrichten des Bildfensters © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 25 288 Zeilen genügt die Digitalisierung eines Halbbilds, wird eine hö- here Zeilenzahl gewählt, so muß das Vollbild (bestehend aus beiden Halbbildern) benutzt werden. Bei Halbbild-Formaten kann der Be- nutzer auswählen, welches Halbbild zur Digitalisierung herangezogen wird (Odd oder Even). © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 26 Bild aus dem Bildspeicher des Grabbers in den Arbeitsspeicher des PCs übertragen werden soll. Bei sofort auslesen beginnt der Auslesevorgang, sobald sich die ersten Bilddaten im Grabber-FIFO befinden. Diese Option erlaubt die höchstmögliche Verarbeitungsgeschwindigkeit. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 27 In der Statuszeile am unteren Rand des Programmfensters wird rechts die Darstellungsrate angezeigt. Sie gibt an, wieviel Bilder pro Sekunde im Fenster Live-Bild aufgebaut werden. Der Wert ist abhängig von der eingestellten Bildgröße und von der Leistungs- fähigkeit des Rechnersystems. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 28: Bildkontrolle

    Farbsat U und Farbsat V. Dies ermöglicht eine getrennte Manipu- lation der Sättigung im Rot- und Blauviolett-Bereich (vgl. Abschnitt 1.3). Mit der Kontrollbox U=V lassen sich die beiden Regler zusammenschalten. Auf diese Weise kann man die Farbsättigung verändern, ohne Farbtonverfälschungen zu verursachen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 29: Grundeinstellungen

    3.2.3 Grundeinstellungen Im Dialog Einstellungen können die bei der Installation gesetzten Grabber-Parameter verändert werden (Bild 7). Die Basisadresse gibt an, ab welcher Adresse im I/O-Bereich der pcGrabber-3 angesprochen werden kann (vgl. Abschnitt 2.2). Bild 7: Einstellungsfenster © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000...
  • Seite 30: Bilder Abspeichern

    Das Farbsystem ist in der Standardausführung des pcGrabber-3 auf PAL festgelegt. In der Multinorm-Ausführung der Karte kann auch das NTSC-System benutzt werden. Bei ausschließlicher Verwendung von NTSC-Quellen kann der Button NTSC angeklickt werden. AUTO prüft das eingehende Signal und schaltet die Video-Norm automatisch um. PAL only darf nur bei Mehrnormen-Grabbern angeklickt werden.
  • Seite 31: Verwendung Der C-Treiber In Eigener Dos-Software

    Verwendung der C-Treiber in eigener DOS-Software 4 Verwendung der C-Treiber in eigener DOS-Software Auf der CD befinden sich im Verzeichnis PCGRAB3\DRIVER\DOS Treiber-Bibliotheken in C, die das Ansprechen des pcGrabber-3 aus eigenen Programmen erleichtern. Die Bibliothek pc3_asm stellt Routinen zur Verfügung, mit denen der pcGrabber-3 initialisiert wird und alle wichtigen Parameter eingestellt werden.
  • Seite 32: Die Treiberbibliothek Pc3_Asm

    Grabber mittels der Steckjumper JP1 eingestellt (siehe Abschnitt 2). Zur Initialisierung eines Grabbers, der auf die Ba- sisadresse 300 eingestellt ist, muß z.B. Init_Grabber(0x300); formuliert werden. Der Parameter addr wird im folgenden nicht bei jeder Routine erklärt. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 33 AUTO erkennt das Farbsystem automatisch (nur wenn ein Videosi- gnal anliegt und beide Oszillatoren bestückt sind; Mehrnormen- Variante des Grabbers) PAL_ONLY stellt den Grabber explizit auf PAL ein, auch wenn beide Oszillatoren bestückt sind © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 34 Stellt das Register für die Bildhelligkeit im Videoprozessor ein. Der Wert bestimmt eine Konstante, die zu dem Helligkeitswert eines Pi- xels im Videoprozessor addiert wird. Die Helligkeit läßt sich im Be- reich -50% bis +49,6% variieren: bright = Helligkeit [%] 0,3906 [1/%] © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 35 Durch eine Differenz von U- und V-Anteil können Farbstiche (z.B. von nicht abgeglichenen Farbkameras) ausgeglichen werden, also die Farbe des Bilds verändert werden. sat_u = U-Sättigung [%] 0,3937 [1/%] ; 0% bis 201,18% sat_v = V-Sättigung [%] 0,5556 [1/%] ; 0% bis 238,83% © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 36 Integer-Wert zurück. Inhalte der Farbsättigungsregister lesen int Get_Sat_U(int addr); int Get_Sat_V(int addr); Returnwert: Wert der aktuellen U- bzw. V-Farbsättigung Der Inhalt der Farbsättigungsregister kann durch Aufruf dieser Routi- nen ermittelt werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 37 Der Aufruf dieser Routine schaltet den Grabber wieder in den FBAS- Modus zurück: Der Chroma-ADC wird ausgeschaltet und die Farb- falle wieder aktiviert. Dieser Modus muß eingestellt werden, wenn Composite-Signale über die FBAS-Eingänge zugeführt werden. Bei der Standard-Initialisierung wird der FBAS-Mode eingestellt. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 38 Auflösung des Eingangssignals reduziert wird (man also die Schärfe des Bilds an die spätere Auflösung anpaßt). Dazu kann mit dieser Routine optional ein Tiefpaßfilter in den Luma-Pfad einge- schaltet werden. Default: Luma-TP ist ausgeschaltet. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 39 : gewünschte Größe des Videobilds in X-Richtung (Pixel Per Line) lines : gewünschte Zeilenzahl des Videobilds col_system: verwendetes Farbsystem: 0 = NTSC 1 = PAL 2 = automatische Erkennung Returnwert: Fehlerstatus (-1 = Fehler) © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 40 Darstellung nötig, sofern die Verzerrung im Algorithmus berücksichtigt wird. So kann man z.B. die volle Halbbildauflösung 720 x 288 bei Vermessungen nutzen, die so in X-Richtung genauer sein kann als in Y-Richtung. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 41 Bildgröße, so kann das Fenster mit den Werten von hpos und vpos in dem digitalisierten Bild verschoben werden. Bei hpos=0 und vpos=0 liegt es in der linken oberen Ecke des digitalisierten Bilds. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 42 Pixel, als TV-Norm liefert (entsprechend in Y-Richtung) Alle Parameter in horizontaler Richtung müssen gerade Werte haben! (ppl=123 ist nicht erlaubt, ppl=124 ist zulässig.) • Alle Parameter in vertikaler Richtung müssen bei Voll- bild-Digitalisierung gerade Werte haben ! © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 43 Bildbreite und -höhe zu berechnen. So wäre die Bildhöhe optimal ausgenutzt. Es soll ein Bild der Größe 120 x 100 geliefert werden, in dem das Originalbild um den Faktor 2 in X- und Y-Richtung vergrößert dargestellt wird. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 44 Achtung! hpos x vpos ergibt die Bildpunktanzahl des Ergebnisbilds. Dieses Bild wird im Bildspeicher-FIFO des pcGrabber-3 abgelegt. Dieser Speicher ist 512kByte groß. Es lassen sich maximal 262.144 Bild- punkte speichern. Ist hpos x vpos > 262.144, so wird der Anfang (oberer Abschnitt) des gespeicherten Bilds mit dem Bildende (unterer Abschnitt) überschrieben.
  • Seite 45 Werte ist bei Set_Image_Size() erläutert. Der Parameter col_system spezifiziert auch hier das verwendete Farb- system (s.o.). Die Angabe wird zur Errechnung der zurückgelieferten Größen benötigt. Bei den abgefragten Größen sind Zeiger auf passend typisierte Variablen zu übergeben. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 46 Abhängig von dem Startzeitpunkt und der vertikalen Position des Bildausschnitts können über 40 ms bis zum Beginn der Aufzeichnung vergehen. Der Verlauf des Grabbvorgangs kann über die Status- funktionen verfolgt werden (siehe Data-Present, Grabber-Active und Grabbing). © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 47 Digitalisierung eines Vollbilds anfordern void Grabb_Frame(int addr); Durch den Aufruf dieser Routine wird die Digitalisierung eines Voll- bilds, bestehend aus zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern angefor- dert. Die beiden Halbbilder werden sequentiell im FIFO abgelegt. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 48 Um nur Halbbilder einer bestimmten Parität zu grabben, kann die Funktion Zeitliche Auflösungsreduzierung des Videopro- zessors benutzt werden (Register TDEC, vgl. Abschnitt 6.2). Sie wird dazu so programmiert, daß nur Halbbilder der ge- wünschten Parität erzeugt werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 49 Mit dieser Funktion kann festgestellt werden, ob sich nach dem An- fordern eines Digitalisierungsvorgangs schon Daten im Bildspeicher- FIFO des pcGrabber-3 befinden. Das Data_Present-Flag wird gesetzt, sobald nach dem Auslösen eines Grabbvorgangs die ersten Daten ins FIFO geschrieben worden sind. Das Rücksetzen des Flags geschieht durch die Initialisierung des Grabbers mit Reset_Grabber(0).
  • Seite 50 Statusabfrage. Es wird die Digitalisierung eines Bil- des ausgelöst, die über die Übergabeparameter spezifiziert wird. Auf Wunsch wird die Kontrolle an das aufrufende Programm nicht sofort zurückgegeben. Das ist vorteilhaft, wenn die Daten direkt im An- schluß ausgelesen werden sollen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 51 Programm zurück, wenn der Digitalisierungsprozeß abgeschlossen ist, sich also alle Bilddaten im FIFO-Speicher befinden. Ein Überholen beim Auslesen ist nicht möglich. Dies ist die langsamste Methode der Bilddigitalisierung. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 52 Der zu reservierende Speicherplatz hat die Größe 3 x_size y_size Bytes. Get_Image_RGB(); Liefert ein Bild nach den Farbauszügen Rot, Grün, Blau getrennt. Die Daten werden wie folgt gespeichert: Der zu reservierende Speicherplatz hat die Größe 3 x_size y_size Bytes. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 53 Farbwert ausgegeben wird. Getrennt für R, G, B kann also jeder Farbwert in jeden beliebigen, vom Anwender programmierten Farbwert umgesetzt werden. Genutzt werden kann dies für Operationen wie z.B. Binarisierung, Invertierung oder Kontrast- spreizung. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 54 Zeiger auf einen entsprechend reservierten Speicherplatz im Arbeitsspeicher, in den die Daten eingespeichert werden sollen. yuv_lut[]: Zeiger auf ein Array der Größe 3 x 256, in dem die LUT- Werte gespeichert sind. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 55 Dies ermöglicht dem Anwender, den Videoprozessor di- rekt nach seinen Wünschen zu programmieren, und auch Funktionen zu nutzen, die nicht über den Treiber zur Verfügung gestellt werden. Die Register des Videoprozessors sind in Abschnitt 6.2 beschrieben. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 56: Der I²C-Treiber

    Adresse des Transferregisters (Basisadresse + 8) Durch Aufruf dieser Funktion wird dem Treiber die I/O-Adresse mit- geteilt, über die die I²C-Kommunikation abgewickelt wird. Beim pcGrabber-3 ist dies die Basisadresse + 8, also 108 , 118 oder 318 Die Einstellung muß vor der Benutzung der übrigen I²C-Routinen er- folgen.
  • Seite 57 Wert. Über den Rückgabewert kann der Erfolg der Operation geprüft werden. • Ein Register des Videoprozessors auslesen char Read_ADC_Reg(char Addr); Addr: Adresse des zu lesenden Registers Rückgabewert: Inhalt des Registers Diese Routine ermöglicht das Auslesen eines Registers des Videopro- zessors. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 58 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 59: Programmbeispiel

    Pixel an (x,y) auf Bildsc hirm d ar p rüfe auf Ab bruc htaste wd h. bis Abb ruc hta ste b etä tigt sc hließe Fa rb gra fik Bild 11: Algorithmus zum pixelweisen Auslesen © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 60 Array aus und stellt sie auf dem Bildschirm dar. Je nach Anwendungsfall ist natürlich auch ein wahlfreier Zugriff auf das Array möglich. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Abbruchtaste betätigt wird. Am Programmende wird wieder auf den normalen Textbildschirm zu- rückgeschaltet. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 61 /* Farbauszüge aus Array lesen */ g=picture[ctr+1]; r=picture[ctr+2]; ctr=ctr+3; /* Laufvariable erhöhen */ /* und auf Bildschirm ausgeben */ put_pixel(x,y,r,g,b); while (!bioskey(1)); /* Abbruch bei Tastendruck getch(); /* Tastaturpuffer leeren close_graph(); /* Grafikbildschirm schließen return(0); © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 62: Programmierung Unter Microsoft Windows

    5.2 Programmierung unter Microsoft Windows Für den Zugriff auf den pcGrabber-3 unter Microsoft Windows 3.1x und Windows’95 ist jeweils ein eigener Gerätetreiber vorhanden. Der Treiber besteht aus folgenden Komponenten: Windows’95 Windows 3.1x Virtual Device Driver 3.386 CGRAB CGRABB (VxD)
  • Seite 63 Programmbeispiel Achtung! Zum Betrieb des pcGrabber-3 unter Windows’95 ist es erforderlich, daß der VxD-Treiber und die zugehörigen DLLs in das Windows- Systemverzeichnis kopiert werden. Zusätzlich muß der VxD-Treiber dem System durch Eintrag in die Registry-Table bekannt gemacht werden. Das von uns gelieferte Installationsprogramm führt diese Vorgänge auf Ihrem Rechner automatisch durch.
  • Seite 64: Anwendung Der Dlls

    5.2.2 Anwendung der DLLs Aufgabe der DLLs ist die Kommunikation zwischen Anwenderpro- gramm und pcGrabber-3. Über die DLLs können die Einstellungen des Grabbers vorgenommen und Digitalisierungsvorgänge gesteuert werden. Sie ermöglichen weiterhin den Zugriff auf die digitalisierten Bilddaten im Arbeitsspeicher.
  • Seite 65: Anwenden Der Windows-Dlls

    = (int(PASCAL *)(int)) GetProcAddress(handle, „DataPresent“); Nun kann die Funktion wie folgt aufgerufen werden: int DatenVorhanden; DatenVorhanden = lpfn_DataPresent(0x300); Achtung! Unter Windows 3.1x muß statt des Zeigertyps der Typ (PASCAL *) benutzt werden. (PASCAL FAR *) © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 66 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 67: Die Register Des Pcgrabber-3

    über die Treiber-Bibliothek, sondern nur durch direkte Programmierung einstellbar. Die Register des pcGrabber-3 teilen sich in zwei Gruppen. Die Regi- ster im ISA-Bus-Bereich sind direkt über I/O-Befehle ansprechbar. Es handelt sich um einen Bereich von fünf 16-Bit-Registern. Es wird ab der Basisadresse, die über Jumper eingestellt wird (vgl.
  • Seite 68: Register Im Isa-Bus-Bereich

    08 + RD/WR Bild 12: Register des pcGrabber-3 Bild 12 zeigt die ISA-Bus-Register des pcGrabber-3. Sie werden über I/O-Zugriffe angesprochen, wobei zu der im Bild ge- zeigten Registeradresse jeweils die Basisadresse hinzuaddiert werden muß. WR zeigt an, daß auf dem Register eine Schreiboperation durchgeführt werden kann, RD, daß...
  • Seite 69: Das Initialisierungsregister Init

    Register des pcGrabber-3 6.1.1 Das Initialisierungsregister INIT Über dieses Register wird der pcGrabber-3 in den Grundzustand ge- bracht. Ein Schreibzugriff auf das Register 0 löst diese Operation aus. Zwei verschiedene Initialisierungsebenen sind wählbar. Als Argu- ment wird im niederwertigsten Datenbit (LSB / D0) übergeben, wel- che Initialisierungsfunktion durchgeführt wird:...
  • Seite 70 FIFO keine Daten mehr enthält. Es bleibt so lange 1, bis ein Initialisierungskommando gegeben wird. Das data_present-Flag eignet sich deshalb nicht zur Regelung des Auslesevorgangs in Applikationen, bei denen der PC schneller Daten ausliest als sie vom Videoprozessor geliefert werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 71: Das Datenregister Data

    Mechanismus der Datenübergabe vgl. auch Abschnitt 1.3) 6.1.4 Das Kommandoregister CMD Über das Register cmd werden Digitalisierungkommandos an den Grabber gegeben. Beim pcGrabber-3 wird der Digitalisierungsvor- gang vollständig automatisch durchgeführt. Nach dem Schreibzugriff auf cmd wartet die Karte, bis das angeforderte Halbbild am Videoein- gang anliegt und beginnt dann mit der Digitalisierung des Bilds.
  • Seite 72 Ende des Speichers springt des Schreibzeiger wieder auf Position 0 zurück. Alte Bilddaten werden dabei überschrieben, wenn sie noch nicht in den PC transferiert wurden. Das Anwenderprogramm muß in diesem Modus also schritthaltend zum Digitalisierungsprozeß die Daten auslesen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 73: Das Kanalwahl-Register Ch_Sel

    20 ms (sofern nicht zusätzlich die obere Bildkante ver- schoben wurde, z.B. indem vpos in set_image_size() ungleich 0 ge- setzt wurde). 6.1.5 Das Kanalwahl-Register CH_SEL Die Auswahl des Eingangskanals erfolgt beim pcGrabber-3 zweistufig durch zwei kaskadierte Multiplexer (vgl. Bild 13). Bild 13: Eingangsmultiplexer des pcGrabber-3 ©...
  • Seite 74 Die folgende Tabelle zeigt die Programmierung der einzelnen Bits für den gewünschten Eingangskanal. Achtung! Für den S-Video-Eingang muß Kanal Nr. 9 eingestellt werden, um das Y-Signal einspeisen zu können. Kanal CH_SEL1 CH_SEL0 MUXSEL1 MUXSEL0 Tabelle 1: Wahl des Eingangskanals © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 75: Das I²C-Register

    Geräteadresse mit R/W-Bit muß die Adresse des Registers gesendet werden, das angesprochen werden soll. Danach wird bei einer Schreiboperation der gewünschte Registerinhalt vom PC gesendet, bei einem Lesezugriff sendet der Videoprozessor den aktuellen Regi- sterinhalt an den PC. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 76: Die Register Des Videoprozessors

    Die im folgenden beschriebenen Register sind über das I²C-Register programmierbar (vgl. 6.1.6). Beachten Sie bitte, daß sich diese Regi- ster nicht im I/O-Bereich des pcGrabber-3 befinden. Die hexadezimal angegebene Adresse ist die Registeradresse innerhalb des Videopro- zessors. Wenn Sie zur Kommunikation die Treiber-Bibliothek i2c_gr3 benutzen, so übergeben Sie lediglich diese Registeradresse.
  • Seite 77 1 = 625-Zeilen Bildformat (PAL) Dieses Flag gibt an, wieviel Zeilen im angelegten Videobild gefunden wurden. Mit dieser Angabe kann das aktuelle Bildübertragungs- bzw. Farbsystem ermittelt werden. Der Wert wird aus 32 folgenden Halb- bildern ermittelt. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 78 Dieses Bit hat die gleiche Funktion wie LOF, ist jedoch dem zweiten A/D-Wandler zugeordnet, S-Video-Modus Farbinformation wandelt. Es ist undefiniert, wenn dieser ADC ausgeschaltet ist (C_SLEEP=1). 0x01 - IFORM : Input Format Register Dieses Register kontrolliert das Eingangs-Bildformat. Beim Reset wird es auf 0x58 initialisiert. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 79 Register des pcGrabber-3 HACTIVE : Verhalten des internen HACTIVE-Signals Beim pcGrabber-3 muß dieses Bit stets 0 sein. Dies ist die Default- Einstellung nach dem Reset. MUXSEL: Einstellung des sekundären Eingangs-Multiplexers 00 = reserviert 01 = Composite-Signal 9 bzw. S-Videoeingang ist aktiv 10 = Eingangskanalgruppe 1 bis 4 wird gewählt...
  • Seite 80 Dieses Bit gibt an, ob sich der in DEC_RAT angegebene Wert auf Vollbilder oder Halbbilder bezieht. Bei DEC_FIELD=0 wird ein Vollbild (also zwei aufeinanderfolgende Halbbilder) digitalisiert und DEC_RAT Vollbilder ausgelassen. DEC_FIELD=1 weist den Prozes- sor an, ein Halbbild zu digitalisieren und dann DEC_RAT Halbbilder auszulassen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 81 VDELAY_MSB = MSBs des Reg. für Vertikale Ausschnitts- positionierung VACTIVE_MSB = MSBs des Registers für Vertikale Ausschnitts- größe HDELAY_MSB = MSBs des Reg. für Horizontale Ausschnittsposi- tionierung HACTIVE_MSB = MSBs des Registers für Horizontale Ausschnitts- größe © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 82 Richtung. Die beiden oberen Bits befinden sich im CROP-Register. VACTIVE definiert die Anzahl der Zeilen, die im Skalierungs- und Ausschnittsprozeß verwendet werden. Die Anzahl der Zeilen, die vom Videoprozessor ausgegeben werden, berechnet sich SCALING_RATIO VACTIVE. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 83 Bildbereichs. Die oberen zwei Bit sind im CROP-Register enthalten. HACTIVE gibt die Anzahl der aktiven Pixel pro Bildzeile, also die Breite des vom Videoprozessor ausgegeben Ausschnitts an. Auch hier ist von der bereits skalierten Pixelanzahl auszugehen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 84 50% bis +49,6% variiert werden. In das Register wird ein Wert im 2er-Komplement geschrieben, der sich folgendermaßen berechnet: BRIGHT = Helligkeitsänderung [%] 2,560,3906 [1/%] Die Einstellung erfolgt durch Addition des entsprechend skalierten Bright-Wertes zum Helligkeitswert des Pixels. Der Default-Wert ist 0 = keine Helligkeitsveränderung © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 85 (BAS), so ist die Farbfalle nicht notwendig und kann zur Erhöhung der Bildqualität ausgeschaltet werden. Bei der Einspeisung eines Farbsignals über die S-Video-Buchse werden Helligkeits- und Farbinformation auf getrennten Leitungen geführt. Daher kann hier kein Störmoiré auftreten und die Farbfalle ebenfalls ausgeschaltet werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 86 Video-Bandbreite auf 3 MHz (-3 dB; -40 dB bei 4,3 MHz, PAL). Bei der oben erwähnten Skalierung werden Frequenzanteile oberhalb 3 MHz ohnehin nicht mehr ausgewertet, das Bild wird durch den Filter jedoch sauberer digitalisiert. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 87 CON_MSB: Oberstes Bit des Luma-Gain-Registers (Kontrast) SAT_U_MSB: Oberstes Bit des Chroma-U-Gain-Registers SAT_V_MSB: Oberstes Bit des Chroma-V-Gain-Registers Das CONTROL-Register beinhaltet die obersten Bits (MSBs) der Re- gister zur Kontrast- und Farbsättigungskontrolle (siehe dort). © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 88 Farbanteile, UV die blauen. Durch die getrennte Einstellmöglichkeit lassen sich auch bei PAL Farbtonkorrekturen durchführen. Die Sättigungen sind jeweils 9-Bit Werte, von denen acht im jeweiligen Lo-Register und das jeweils oberste Bit im CONTROL-Register angesiedelt ist. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 89 HUE = Phasenlage [° ] 1,4220,703 [1/°] 0x10 - Reserviert 0x11 - Reserviert Diese beiden Register sind intern belegt. Sie werden beim Reset mit 0x00 initialisiert und dürfen nur mit 0x00 beschrieben werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 90 10 = 7 Bit Luma & 5 Bit Chroma Ausgabe (gerundet) 11 = reserviert Mit diesen beiden Bits wird die Breite des Ausgangsdatenstroms fest- gelegt. Der pcGrabber-3 ist für die Übertragung der vollen Hellig- keits- und Farbtiefe ausgelegt. RND sollte daher auf 00 programmiert werden.
  • Seite 91 FIFO_BURST 0 = Interne Rückführung von DVALID auf RDEN 1 = Externe RDEN-Kontrolle Dieses Bit muß beim pcGrabber-3 immer den Wert 0 haben. CODE: Einfügen von Kontrollcodes in den Pixeldatenstrom 0 = Kein Einfügen von Kontollcodes 1 = Kontrollcodes einfügen Muß...
  • Seite 92 Die Skalierung durch einen digitalen Filter 1.Ordnung (LINE=0) ist qualitativ besser und sollte bevorzugt werden. Bei LINE=1 wird die Skalierung durch Line-Dropping erreicht, d.h. durch Weglassen von Zeilen. Dies kann sich dadurch bemerkbar machen, daß feine horizontale Strukturen plötzlich verschwinden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 93 0x16 - VPOLE : Video-Timing und Polarität Über dieses Register werden verschiedene Signale des Video-Timings kontrolliert. Es wird beim Reset auf 0x00 gesetzt und darf beim pcGrabber-3 auch nur mit dem Wert 0x00 beschrieben werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 94   Für NTSC ergibt sich z.B.:   28 64 µ ⋅  + =  ADELAY 7 104 0 68   Der Wert 0x68 ist der Default-Wert. Für PAL gilt ADELAY=0x7F. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 95 00 = Klemmspannungswert 0x30 01 = Klemmspannungswert 0x34 10 = Klemmspannungswert 0x38 11 = Klemmspannungswert 0x3C SYNC_T: Analogspannungswert der Synchronsignalerkennung 0 = hohe Schwellwertspannung verwenden (∼125 mV) 1 = niedrige Schwellwertspannung verwenden (∼75 mV) © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 96 AGC_EN: AGC ein-/ausschalten 0 = AGC eingeschaltet (sollte bei pcGrabber-3 stets eingeschaltet sein) 1 = AGC ausgeschaltet CLK_SLEEP: Gesamten Videoprozessor in Stand-By schalten 0 = Normale Betriebsweise 1 = Stand-By-Betrieb (Power-Down) Im Stand-By-Modus ist der Video-Prozessor abgeschaltet, die Regi- ster sind weiterhin beschreibbar.
  • Seite 97: Register-Programmierung Von Ausschnitt Und Skalierung

    = Breite des Bildausschnitts in Pixeln vsize = Höhe des Bildausschnitts in Zeilen und den korrespondierenden Registerwerten hergestellt. Die Berech- nung ist abhängig von den Charakteristika des verwendeten Fernseh- systems und wird beispielhaft für PAL dargestellt: © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 98 VDELAY vpos HACTIVE hsize ⋅ VACTIVE vsize lines   −  ⋅  HSCALE 1 4096     − −  ⋅  VSCALE 0 10000 1 512   lines © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 99: Hardware-Erweiterungsschnittstelle

    Hardware-Erweiterungsschnittstelle 7 Hardware-Erweiterungsschnittstelle Der Pfostensteckverbinder X10 auf dem pcGrabber-3 stellt einige Si- gnale zur Verfügung, die in manchen Anwendungsumgebungen nütz- lich sein können. Insbesondere Aufgaben mit externem Bildstart lassen sich hiermit realisieren. Bild 14 zeigt die Belegung des Verbinders. Alle Signale haben TTL-Pegel.
  • Seite 100 Damit ist die externe Startfunktion zunächst außer Betrieb. Um die Funktion zu nutzen, muß die Leiterbahn zwischen den Pads von J3 mit einem Messer vorsichtig aufgetrennt werden. Zur Deaktivierung der Funktion „externer Start“ wird der Jumper wieder geschlossen. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 101 An X10, Pin 1 liegt Masse für die digitalen Ein- und Ausgänge an. X10, Pin 7 ist ein Versorgungsausgang +5V für digitale Zusatzschaltungen. Die Strom- entnahme sollte 100 mA nicht überschreiten. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 102 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 103: Störungssuche

    Die Farbdarstellung im Demo-Programmm ist stark reduziert. Prüfen Sie im Windows-Setup die Einstellung Ihrer Grafik- karte. Um die volle Farbtiefe des pcGrabber-3 darstellen zu können, muß die Grafikkarte auf mindestens 16 Mio. Farben konfiguriert sein. Es ist nur ein blaues Bild zu sehen.
  • Seite 104 Das Bild erscheint nicht / nur sporadisch / ist verzerrt / ohne Farbe. Ist das richtige Farbsystem eingestellt? Sind die Register korrekt eingestellt? Wurde der Grabber korrekt initialisiert? Ist der für dieses Farbsystem notwendige Quarz installiert? Wird die richtige Basisadresse benutzt? © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 105 In eigenen Programmen: Sie haben Cr/Cb vertauscht. Die Farbsättigungsregister wurden verstellt. Beachten Sie, daß für eine korrekte Farbtondarstellung die U- und V-Farbsätti- gung im Prozentwert identisch sein müssen. Die Registerwerte sind jedoch unterschiedlich! © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 106 überläuft und der Bildanfang mit dem Ende des Bildes überschrieben wird. Hinweis: Im Vollbildmodus muß der Speicherplatz für beide Halbbilder ausreichen. Abhilfe: (a) Bild verkleinern (b) Schneller / früher Auslesen, so daß der über- schriebene Bildbereich schon vollständig ausgelesen ist. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
  • Seite 107 Bei Verwendung des HD-DB15-Kabels: Prüfen Sie, ob das Kabel korrekt angeschlossen ist: Versorgungsspannung steht nur an der unteren HD-DB15-Buchse zur Verfügung. Wird das Kabel an die obere Buchse angeschlossen, so ist der Span- nungsstecker mit Video-Eingang 5 verbunden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
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  • Seite 109 Wie würden Sie dieses Handbuch verbessern? Haben Sie in diesem Handbuch Fehler entdeckt? Seite Eingesandt von: Kundennummer: Name: Firma: Adresse: Einsenden an: PHYTEC Technologie Holding AG Postfach 100403 D-55135 Mainz, Germany Fax : +49 (6131) 9221-33 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2000 L-241d_4...
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