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L-720d - Phytec Messtechnik GmbH

1. procedure Grab4_Set_Image nDevNo word nOhpos nOvpos nOhsize nOvsize nOppl nOlines nOColformat word nEhpos nEvpos nEhsize nEvsize nEppl nElines nEColformat word nColsystem word nInterlaced word nSingleShot word stdcall external gr4cdll dll name Set_Image const NTSC_M word 0 PAL_BDCGHI word 1 SECAM word 2 PAL_M word 3 PAL_N word 4 AUTO word 5 RGB32 word 0 RGB24 word 1 RGB16 word 2 RGB15 word 3 YUY2 word 4 BtYUV word 5 Y8 word 6 RGB8 word 7 implementation DLL Funktionen end 84 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 2 7 Beschreibung der in der DLL vorhandenen Funktionen ber die Funktionen der DLL steuern Sie alle Vorg nge im pciGrabber 4x4 und k nnen den aktuellen Status sowie die eingestell ten Werte zur cklesen Im Folgenden werden diese Funktionen aus f hrlich beschrieben Zur besseren bersicht sind die Funktionen in f nf Gruppen aufgeteilt Die Nummer der jeweiligen Gruppe ist der Funktions beschreibung in einem schwarzen Kreis vorangestellt Die Funktionen sind wie folgt klassifiziert Routinen zur Initialisierung Hardwareabfrage Diese Gruppe beinhaltet Routinen die Sie ein Mal vor der Verwendung des Grabbers aufrufen m ssen damit der Grabber korrekt arbeitet Des Weiteren finden Sie hier zwei Funktionen die Ihnen Auskunft ber die insta
2. 142 Helligkeit 2 0 28 49 129 Histogramm uam 51 I V O Port testen Demoprogramm 56 57 PC Schnittstelle 6 15 programmieren ne 136 ICON Sr esse 132 IMA O ee 22 Interlace Treiber ieina 100 Inlerrupe iger 10 K Kammeffekt an a 47 Kompatibilit t zum pciGrabber 4 86 Kontraste 49 129 L LabView Treiber 22 Lieferumfang nase 2 Live Imape ten 50 Live Bild sans 34 M Moire St rungen ee 141 N Nachzieheffekt 144 Non Interlace PIrEIDET nassen 100 O odd Halbbild aucse idee 65 Open Image on Start 50 P Parameterspeicher 137 PCI Steckplatz 18 Pf stenstecker aaa 17 Pop sn 134 POTIS a 6 Q OCE en ae 132 R RG Bonao eni a 68 Registern esse 139 BREB uuu naar 114 RGB ID sus 115 RGBTO reinari n 114 148 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Index REBA neuere 114 Farbsystem einstellen 94 RD ee 114 Farbton korrigieren NTSC 131 s Farbton Register lesen 131 Farbt ter Ein Ausschalten 102 s w Signal Fehlermeldungen auswerten 87 CIIEIDEN Ne ar 99 GPIO Port programmieren 134 Schlieren Streifen St rung 141 Grabber und Treiber Schnappsch sse une 50 initialisieren nenne 90 Sicherheitshinweise 8 Grabbername als Klartextstring Signalqualit t vars
3. 12 Bild 5 Belegung des Erweiterungssteckers 022200220 nennen 17 Bild 6 Einsetzen der Karte im PCI Steckplatz 19 Bild 7 PHYTEC Installafonsiem as a ana 23 Bild 8 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl sse VD 012 24 Bild 9 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl sse VD 012 X1 25 Bild 10 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl sse VD 012 X2 25 Bild 11 Video Abschlusskabel Legende Bezeichnung PHYTEC BESE NE Jien a a E A E AE AENA 26 Bild 12 Anschlussm glichkeiten an pciGrabber 4x4 ee 27 Bild 13 Zusatzplatine VZ 012 mit Fachbandkabel 29 Bild 14 Anbinden der Zusatzplatinen soeeeeeenseeeesseeeeseesseesseressersseee 30 Bild 15 Jumperstellungen f r drei VZ 012 f r VD 012 und VD 012 X131 Bild 16 Jumperstellungen f r VZ 012 f r VD 012 X2 31 Bild 17 Video Eing nge VD 012 reset 32 Bild 18 Video Eing nge VD 012 X1 uueeennsssssnsnssnnnssnnn onen 33 Bild 19 Video Eing nge VD 012 X2 eeeressnnrssonnsesonnsensnsnnnsnnnenennnnnnen 33 Bild 20 Oberfl che des Demoprogramms uusenesennnnenennn 34 Bild21 Basic Settings Meint nette 35 Bild 22 Men auswahl Image u ans 37 Bild 23 Oberfl che zum Einrichten der Bildausgabe 38 Bild 24 Livebild der Videoquelle uuusssssnssssssnsnnsnnnennnnn 39 Bild 25
4. Das Chroma Signal wird bei PAL auch als U V Signal bei NTSC als Q I Signal bezeichnet V bzw I Signal charakterisieren Rott ne w hrend das U bzw Q Signal blauvioletten Farbt nen zugeordnet ist Zusammenfassend spricht man vom Cr Cb Signal f r Chroma Red Chroma Blue ber das Werte Tripel Y Cr Cb werden Helligkeit und Farbe eines Bildpunkts vollst ndig definiert Diese Werte lassen sich einem Bildverarbeitungssystem zur Farberkennung oder kontrolle ohne weitere Vorverarbeitung zuf hren H ufig wird die Darstellung eines Bildpunkts in den Farbausz gen Rot Gr n und Blau R G B gew nscht Die Umrechnung ist nach CCIR Empfehlung f r PAL durch folgende Matrix definiert R 1 0 1 371 191 45 G 1 0 338 0 698 116 56 B 1 1 932 0 237 19 m s lt S QSss 68 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Der pciGrabber 4x4 kann die Bilder in das RGB Format umrechnen und als RGB Farbtripel im Bildspeicher ablegen Bilder in diesem Format k nnen gut weiterverarbeitet und angezeigt werden Zur Speicherung der Bildinformation oder zu bertragungszwecken ist das YCrCb Format oftmals g nstiger da es weniger Datenvolumen impliziert Statt drei Byte pro Pixel sind nur zwei Byte ein Wort erforderlich Die unteren acht Bit spezifizieren dabei die Helligkeit die oberen acht den Farbanteil Cr Cb Als Farbanteil wird dabei zu jedem Y Wert alternierend Cr und Cb geliefert Man erh lt so zu jedem Pix
5. IPIN W EG 2 amp 1 Qrabber 4x4 Hardware Manual Ausgabe Dezember 2008 Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG pciGrabber 4x4 Im Buch verwendete Bezeichnungen f r Erzeugnisse die zugleich ein eingetragenes Warenzeichen darstellen wurden nicht besonders gekennzeichnet Das Fehlen der Markierung ist demzufolge nicht gleichbedeutend mit der Tatsache dass die Bezeichnung als freier Warenname gilt Ebenso wenig kann anhand der verwendeten Bezeichnung auf eventuell vorliegende Patente oder einen Gebrauchsmusterschutz geschlossen werden Die Informationen in diesem Handbuch wurden sorgf ltig berpr ft und k nnen als zutreffend angenommen werden Dennoch sei ausdr cklich darauf verwiesen dass die Firma PHYTEC Messtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung f r Folgesch den bernimmt die auf den Gebrauch oder den Inhalt dieses Handbuches zur ckzuf hren sind Die in diesem Handbuch enthaltenen Angaben k nnen ohne vorherige Ank ndigung ge ndert werden Die Firma PHYTEC Messtechnik GmbH geht damit keinerlei Verpflichtungen ein Ferner sei ausdr cklich darauf verwiesen dass PHYTEC Messtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung f r Folgesch den bernimmt die auf falschen Gebrauch oder falschen Einsatz der Hard bzw Software zur ckzuf hren sind Ebenso k nnen ohne vorherige Ank ndigung L
6. S PCI Express Bus Bild 37 Blockschaltbild eins VD 012 Bild 37 zeigt das Blockschaltbild des ersten Decoders des pciGrabber 4x4 Die brigen Decoder sind gleich aufgebaut au er dass diese keine GPIOs und P C Bus zur Verf gung stellen Bild 38 zeigt schematisch alle vier Decoder Die Variante VD 012 X2 verwendet nur zwei Decoder a OPTION PORT PCI BUS PCI to PCI Express Bridge PCI Express Bus Bild 38 Blockschaltbild zwei VD 012 62 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Das Composite Eingangssignal wird zun chst ber einen 4 1 Video multiplexer gef hrt den der Anwender ber den PCI Express Bus steuern kann Der nachfolgende A D Wandler digitalisiert dieses Signal Als Bildquellen eignen sich alle Ger te die ein Farb Videosignal gem den CCIR Definitionen PAL B G H D und NTSC M Achtung In Deutschland benutzte Bildquellen liefern i a PAL Fernsehsignale In diesem Manual wird daher durchgehend die Verwendung von PAL Quellen vorausgesetzt ber den S VIDEO Eingang k nnen Luma und Chroma Signal getrennt eingespeist werden z B von einer S Video Kamera oder einem S VHS Videorecorder F r den Farbanteil wird hier ein getrennter A D Wandler benutzt was die Bildqualit t verbessert An den pciGrabber 4x4 lassen sich selbstverst ndlich auch Schwarz wei Bildquellen anschlie en Die Verarbeitung von Grauwert Bildern mit
7. die beiden Frequenzen sind softwarem ig umschaltbar PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten Anschl sse Modell VD 012 4x BNC Buchse Composite Eingang Pfostenleiste 2x12 12 Composite Eing nge Pfostenleiste 2x6 GPIO Port 8x TTL VO TC Schnittstelle Pfostenleiste 2x 4 Jumper nicht an der Frontblende Modell VD 012 X1 4 x Mini DIN Buchse S Video Eingang Pfostenleiste 2x12 12 Composite Eing nge Pfostenleiste 2x6 GPIO Port 8x TTL I O PC Schnittstelle Pfostenleiste 2x4 Jumper nicht an der Frontblende Modell VD 012 X2 2 x Mini DIN Buchse S Video Eingang 2 x BNC Buchse Composite Eingang Pfostenleiste 2x12 4 Composite Eing nge Pfostenleiste 2x6 GPIO Port 8x TTL I O PC Schnittstelle Pfostenleiste 2x4 Jumper nicht an der Frontblende PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 7 pciGrabber 4x4 2 3 Anwendungsgebiete und Sicherheitshinweise Achten Sie beim Einsatz des pciGrabber 4x4 auf die Einhaltung der spezifizierten Betriebsbedingungen Lesen Sie vor der Inbetriebnahme diese Anleitung sorgf ltig Der pciGrabber 4x4 dient zur Digitalisierung von Videosignalen von Standard TV Kameras Es k nnen Signale von Composite Videokameras verarbeitet werden die den Normen CCIR B G H I und Unternorm CCIR B G H VPAL entsprechen Zus tzlich k nnen Signale nach CCIR M NTSC eingespeist werden Die Kamerasignale k nnen auch nach Luma und Chromaanteil
8. ndern Sie diesen in Start Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf den erstellten Eintrag und w hlen ndern aus In dem nun erscheinenden Dialog tragen Sie in dem Feld Wert die Zahl 2 ein W hlen Sie aus Bearbeiten Neu die Option DWORD Wert ndern Sie die Bezeichnung in Type und geben Sie dem Eintrag den Wert 1 Anschlie end w hlen Sie aus Bearbeiten Neu den Men punkt DWORD Wert und erzeugen analog zu oben den DWORD Eintrag ErrorControl mit dem Wert 1 Das Endergebnis soll so wie in Bild 46 dargestellt aussehen g Registrierungseditor Registrierung Bearbeiten Ansicht 2 2 NwlnkNb a NwlnkSpx aE NWPopUp 3 0 NwSlps32 H OdiLoad H E ODINSUP a ODINSUP2 a OdiSourseRoutir Name wert ab Standard wert nicht gesetzt ErorControl 000000001 1 RS Start 0x00000002 2 BS Type 0x00000001 1 5 Dliscsi E Parallel H E Parport B A Parydm H PCIDump mf pciGrabberd ll H E Pemcia E PlugPlay H E pnpisa H PROCMON H E ProtectedStorag H E psidisp a Ql Ownt Sa Fa Arbeitsplatz H KEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Services pciGrabberd Bild 46 Konfigurieren des Treibers Nach einem Neustart des Rechners wird jetzt der Treiber automatisch beim Start von Windows NT geladen Achtung Bei der Deinstallation des Anwenderprogramms sollte in jedem Fall der Ger tetreiber entfernt werden Dazu ist er aus der Registry Table auszutragen und aus dem System
9. In diesem Format werden jeweils f nf Bit f r Blau und Rot Kanal verwendet der Gr n Kanal verf gt ber sechs Bit Die Farbtiefe betr gt damit 65 536 Farben 2 2 2 65536 Der Speicherplatzbedarf eines Pixels betr gt dem entsprechend 16 bit 1 Wort In Bild 49 ist die Aufteilung des Worts in die drei Farbkan le gezeigt 114 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Die Farbinformation wird dabei linksb ndig ausgerichtet die niederwertigen Bits fallen also weg wodurch die Farbtiefe reduziert wird Die Farbtiefe des Gr n Kanals ist doppelt so hoch wie die der beiden anderen Kan le Das RGB16 Format entspricht dem Farbsystem von Grafikkarten mit 65 535 Farbstufen e RGBIS Die Aufteilung entspricht dem RGB16 System jedoch ist die Farbtiefe f r alle drei Farbkan le gleich je 5 bit 32 Stufen Daraus ergeben sich 32 818 darstellbare Farben Insgesamt werden nur 15 bit ben tigt wodurch das oberste Bit eines jeden Wortes unbenutzt bleibt Es enth lt den Wert O siehe Bild 49 e YCrCb In diesem Format liegen Grauwert und Farbinformation getrennt vor Der Parameter Y beschreibt die Helligkeit des Pixels Grauwert der Wertetupel Cr Cb enth lt die Farbinformation Cr Cb ist als Vektor im Farbkreis zu vestehen Der Farbton entspricht dem Winkel des Zeigers die S ttigung wird durch den Betrag dargestellt Anwendung findet dieses Format z B beim Weiterleiten der Daten an eine f
10. WORD nOhsize WORD nOvsize WORD nOppl WORD nOlines WORD nOColformat WORD nEhpos WORD nEvpos WORD nEhsize WORD nEvsize WORD nEppl WORD nElines WORD nEColformat WORD nColSystem WORD niInterlaced WORD nsSingleShot Position der linken oberen Ecke des Odd Bildausschnitts im Videobild hpos horizontal vpos vertikal Gr e des Odd Bildausschnitts in X Richtung Gr e des Odd Bildausschnitts in Y Richtung gew nschte Gr e des Odd Videobilds in X Richtung ppl Pixel Per Line gew nschte Zeilenzahl des Odd Videobilds gew nschtes Farbformat RGB32 RGB24 RGB16 RGB15 Y8 YCrCb 4 2 2 YCrCb 4 1 1 Position der linken oberen Ecke des Even Bildausschnitts im Videobild hpos horizontal vpos vertikal Gr e des Even Bildausschnitts in X Richtung Gr e des Even Bildausschnitts in Y Richtung gew nschte Gr e des Even Videobilds in X Richtung Pixel Per Line gew nschte Zeilenzahl des Even Videobilds gew nschtes Farbformat RGB32 RGB24 RGB16 RGB15 Y8 YCrCb 4 2 2 YCrCb 4 1 1 Code f r Farbsystem vgl Set_Color_System 0 Non Interlace 1 Interlace 2 Field Aligned 0 kontinuierliche Digitalisierung 1 ein einzelnes Bild grabben 106 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Mit der Routine Set_Image werden Gr e Position und Skalierung des vom Grabber Decoders gelieferten Bildausschnitts f r Even und Odd Bilder getrennt festgelegt De
11. 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 lines Anzahl der ppl Anzahl der Pixel in die Zeilen in die eine TV Zeile unterteilt wird ein TV Bild unterteilt wird N TV Bild Ergebnisbild 13 x 11 2890401 Bild 47 Skalierung und Ausschnittsbildung PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 109 pciGrabber 4x4 Achtung e Der ber hsize und vsize in der Gr e und hpos und vpos in der Position definierte Fensterbereich darf an keiner Stelle den durch ppl und lines definierten Bereich des digitalisierten Bilds verlassen hpos 100 hsize 200 ppl 200 nicht zul ssig da die letzten 100 Pixel nicht definiert sind hpos 0 hsize 200 ppl 202 zul ssig alle Pixel liegen im Bildbereich hpos 100 hsize 100 ppl 200 zul ssig hpos 100 hsize 200 ppl 300 zul ssig hpos 300 hsize 300 ppl 800 nicht zul ssig Bildbereich hat mehr Pixel als die TV Norm liefert entsprechend in Y Richtung e Alle Parameter in horizontaler Richtung m ssen gerade Werte haben ppl 123 ist nicht erlaubt ppl 124 ist zul ssig e Werden die Parameter die die Bildgr e beeinflussen auf O gesetzt so wird das entsprechen
12. 16 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten Bei Verlegung langer Videoleitungen oder dem Einbau der Bildverarbeitungskomponenten in Maschinen oder Anlagen k nnen Mantel bzw Potentialausgleichsstr me auftreten die durch geeignete Vorrichtungen von den Eing ngen des pciGrabber 4x4 fernzuhalten sind PHYTEC kann keine Haftung f r Sch den bernehmen die durch unsachgem en Anschluss der Signalquellen entstanden sind 2 9 Der Erweiterungsanschluss Option Port Der Erweiterungsport stellt dem Anwender 8 digitale O Leitungen und ein PC Schnittstelle zur Verf gung Die Signale sind auf einen Pfostenstecker mit 6 x 2 Pins gef hrt Die Leiste ist mit X300 bezeichnet Pin 1 befindet sich links unten Bild 5 zeigt die Belegung der Steckleiste Beachten Sie dass der 5V Versorgungspin X300 1 mit max 100 mA belastet werden darf Bild 5 Belegung des Erweiterungssteckers Erweiterungsanschluss Option Port X300 Pin Funktion Pin Funktion 1 5V out 8 O 6 2 1 00 9 O7 3 1 01 10 12C SCL 4 1 02 11 C SDA 5 1 03 12 GND 6 1 04 7 1 05 Tabelle 5 Belegung des Option Ports PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 17 pciGrabber 4x4 3 Einbau und Installation der Grabberkarte Die Grabberkarte hat die Aufgabe die analogen Bildsignale der Kamera umzuwandeln und dem Computer bzw der Software in digitaler Form zu pr sentieren Wenn S
13. 34 Flimmereffekt erersoreeeenneeeen 65 Channel selection 44 Frame Rate uses 40 Grundeinstellung 35 Funktionen Image Resolution 44 GetVersionNumber Win Image Selection n a est 88 Image Settings 43 Data_Present u 122 Installation 23 FreeLibrary En A ka 81 Luma Low Pass 48 Get_Brightness EEE IA 129 Normierung Ae E N 54 Get_C aptureCounter ROR 128 Digitalisierung Get_Contrast uaeeeennene 130 Gandlasen ee 74 Get_EftOr eeennennnn 87 nur eine St rung 144 Get_GPIO_Data 134 Zeitpunkten eeii 120 Get_Hue nnnnnnn 131 Digitalisierungsvorgang Get Sat UQ eessen 130 Starten sans einen 119 Get_Sat_V nennen 130 DEE wessen 76 Get_Signal_Status EEE 127 Anwendung BIETER BETT 81 Get_Video_Status Massen 94 DMA Kan le 70 GetPictureBufferAddress E WIN een 124 GetProcAddress 81 EEPROM rn ar 138 I2C_ReadByte u ccc 136 Entwicklungsumgebungen 76 I2C_ReadEEPromO 138 Erweiterungsport EEE NEE 17 I2C_Set_BR_Mode 136 programmieren une 134 12C_WriteByte aaa 136 even Halbbild Ense ee es 65 I2C_WriteEEProm REN 138 F Initializen ws 90 Klassifizierung 85 Fadenkreuz LoadLibrary EN 81 einblenden WERDE A e Ei 51 LumaControlQ aaa 133 Farba
14. Bild beurteilen l sst ber den Regler Brightness wird die Helligkeit eingestellt und kann an die Umgebungsbedingungen angepasst werden Der Regler Contrast ver ndert den Kontrast im Bild F r die Einstellung der Farbs ttigung sind zwei Regler vorhanden Saturation U und Saturation V Dies erm glicht eine getrennte Manipulation der S ttigung im Rot und im Blauviolett Bereich Mit der Kontrollbox U V lassen sich beide Regler zusammenschalten Auf diese Weise kann man Farbs ttigungs nderungen vornehmen ohne den Farbton zu ver ndern PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 49 pciGrabber 4x4 Der Einstellregler f r den Farbton Hue ist nur bei Verwendung des NTSC Farbsystems sinnvoll Er dient zur Korrektur von Farbton verf lschungen durch Phasenfehler auf dem bertragungsweg Solche St rungen treten nur beim NTSC System auf Das PAL System korrigiert Farbtonfehler automatisch so dass die Ver nderung des Farbtonreglers keine Auswirkungen hat Belassen Sie hier bitte den Regler in der Mittelposition Hinweis Korrekturen des Farbtons z B Wei abgleich k nnen Sie bei PAL und NTSC dadurch durchf hren dass Sie die Farbs ttigungsregler einzeln verschieben Grunds tzlich ist es aber besser den Wei abgleich nach M glichkeit schon an der Kamera vorzunehmen 5 4 Weiter Funktionen unter mage e Mit dem Eintrag Single Image wird ein Schnappschuss aufgenommen und auf dem Bildschirm dargestellt In diesem M
15. Der Bilddatenstrom wird ber DMA Schreibzugriffe direkt in den Arbeitsspeicher geleitet und zwar an die Adressen die im RISC Programm spezifiziert sind Dies sind Adressbereiche die das Anwenderprogramm zuvor reserviert hat z B durch die Definition von Arrays 2890104 72 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Es kann sich dabei wie in Bild 42 gezeigt um zwei getrennte Bereiche f r Odd und Even Bild handeln oder aber um einen Speicherbereich in dem der peiGrabber 4x4 ein Vollbild entsprechend der oben diskutierten Verzahnung von Odd und Even Bild aufbaut Selektiert werden diese Optionen durch einen bergabeparameter von set_image der wiederum die Erstellung des RISC Programms durch den Treiber entsprechend steuert Da das Anwenderprogramm die Adressbereiche in denen die Bilddaten gespeichert werden selbst erzeugt hat ist ihm die Position dieser Bereiche im Arbeitsspeicher z B als Zeiger darauf bekannt Es kann somit direkt und wahlfrei auf diese Daten zugreifen ohne den Treiber benutzen zu m ssen Der Treiber stellt Statusinformationen zur Verf gung die dem Anwenderprogramm mitteilen wann der Bildaufbau im Speicher beendet ist die Daten also vollst ndig vorliegen Die realisierte Struktur stellt sicher dass das Anwenderprogramm schnellstm glich auf die Daten zugreifen kann Die Geschwindigkeit ist Echtzeit bezogen auf das Standard TV Format F r einen Halbbildaufbau bedeute
16. Eingangskanal an Sie k nnen den Eingangskanal manuell w hlen oder auch automatisch suchen lassen F r letzteres klicken Sie auf die Schaltfl che Search channel und der erste gefundene Kanal mit einer aktiven Videoquelle wird eingestellt 38 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Je nachdem welchen Decoder Sie unter Basic Settings ausgew hlt haben m ssen Sie die Kamera an den dazugeh rigen Videoeingang anschlie en um ein Bild zu erhalten VD 012 Decoder 1 VD 012 Decoder 2 VD 012 Decoder 3 VD 012 Decoder 4 oder VD 012 X1 Decoder 1 VD 012 X1 Decoder 2 VD 012 X1 Decoder 3 VD 012 X1 Decoder 4 oder VD 012 X2 Decoder 1 VD 012 X2 Decoder 2 Im Bereich Color Mode gt Channel 1 an Buchse gt Channel 1 an Buchse gt Channel 1 an Buchse gt Channel 1 an Buchse gt MINIDIN an Buchse gt MINIDIN an Buchse gt MINIDIN an Buchse gt MINIDIN an Buchse gt Channel 1 an Buchse gt MINIDIN an Buchse gt Channel 1 an Buchse gt MINIDIN an Buchse k nnen Sie auch w hlen Bilddarstellung in Farbe oder monochrom erfolgen soll ob die Die restlichen Eintr ge unter mage selection k nnen wir zun chst bei den Vorgabewerten belassen Durch ein Klick auf OK verlassen Sie das Men W hlen Sie erneut den Eintrag mage und dann Live Image Es erscheint nun ein Livebild der gew hlten Videoquell
17. Farbdekoder unter PAL korrekt arbeitet muss dieser Wert auf 0 gesetzt werden Inhalt des Farbton Registers zur cklesen short Get_Hue WORD nDevNo Returnwert quivalent der eingestellten Phasenlage des Farbtr gers Diese Funktion dient dem R cklesen des eingestellten Hue Wertes PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 131 pciGrabber 4x4 Ein Ausschalten des Luma Tiefpassfilters void Set_LDec WORD nDevNo WORD nOn WORD HHHIlt nOn 1 Luma Decimation einschalten 0 Luma Decimation ausschalten nHFilt 0 Automatische Filterauswahl 1 CIF Filter 2 QCIF Filter 3 ICON Filter Bei kleinen Bildformaten erzielt man eine bessere Bildwiedergabe wenn die Aufl sung des Eingangssignals reduziert wird man also die Sch rfe des Bilds an die sp tere Aufl sung anpasst Dazu kann mit dieser Routine optional ein Tiefpa filter in den Luma Pfad eingeschaltet werden Mit dem Parameter nHFilt wird der verwendete Filter an die Bildgr e angepasst Automatische Filterwahl macht die Filtereinstellung abh ngig von der gesetzten Bildgr e siehe Set_Image Daneben kann die Filter manuell auf eine der normierten Bildformate CIF Vollbild QCIF Vollbild und ICON Vollbild angepasst werden Default Luma TP ist ausgeschaltet Ein Ausschalten des Testbilds void Set_ColorBars WORD nDevNo WORD nColorBars nColorBars 0 Testbild ausblenden 1 Testbild einschalten Diese Funktion blende
18. PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten e Vor der Inbetriebnahme ist generell zu pr fen ob das Ger t f r den vorgesehenen Anwendungsfall und Einsatzort geeignet ist Im Zweifelsfall sind unbedingt R ckfragen bei Fachleuten Sach verst ndigen oder dem Hersteller erforderlich e Das Produkt ist vor starken Ersch tterungen und Vibrationen zu sch tzen Erforderlichenfalls ist eine Federung oder Polsterung vorzusehen die jedoch nicht die Bel ftung des Ger ts behindern darf Eine eventuell notwendige Reparatur darf nur vom Fachmann unter Verwendung von Originalbauteilen durchgef hrt werden Beim Anschluss des Ger ts nur zugelassene und gepr fte Anschlusskabel verwenden Es muss auf korrekte Abschirmung und Entst rung der Kabel geachtet werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 9 pciGrabber 4x4 2 4 Adressen und Ressourcen Je nach Variante belegt der pciGrabber 4x4 einen Speicherbereich von 5x4 kByte VD 012 VD 012 X1 oder 3x4 kByte VD 012 X2 im Arbeitsspeicher des PCs f r die lokalen Register Der Adressbereich wird durch das BIOS des Rechners automatisch festgelegt so dass keine Jumper o zu setzen sind Es k nnen mehrere pciGrabber 4x4 in einem System installiert werden Die Karten werden vom BIOS automatisch auf verschiedene Adressen konfiguriert Es kann nicht vorab bestimmt werden welche Karte auf welche Adresse konfiguriert wird Die Basisadresse jeder Kart
19. U und V Farbs ttigung im Prozentwert identisch sein m ssen Die Registerwerte sind dabei jedoch unterschiedlich QO Beim kontinuierlichen Grabben springt das Bild um eine Zeile nach oben unten e Es wird nicht die Parit t des Halbbilds beachtet Achten Sie darauf stets das gleiche Halbbild anzufordern Speicherbereich von Even und Odd Bild d rfen nicht gleich sein Hinweis Der Versatz betr gt genaugenommen eine halbe Zeile deswegen man nicht durch Versatz um eine Zeile das Fehlerbild kompensieren kann e Die Videoquelle liefert kein sauberes Signal e Die Kanalumschaltung zwischen zwei Kameras erfolgt zu schnell QO Bei der Darstellung von Vollbildern sind diagonale Linien Kreise auff llig gerastert oder haben gezackte Linien e Gerades und ungerades Halbbild werden vertauscht dargestellt nur m glich wenn Sie einzelne Halbbilder benutzen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 143 pciGrabber 4x4 Q Nach der Digitalisierung eines Bildes ist keine weitere Digitalisierung mehr m glich e Sie m ssen vor der Anforderung eines neuen Digitalisierungs vorgangs den vorherigen durch Stop_Grabber abschlie en QO Im Vollbild Modus entsteht bei kontinuierlicher Darstellung ein Nachzieheffekt obwohl doch der Grabber zwei zueinander geh rende Halbbilder in Echtzeit digitalisiert e Der Effekt ist in der endlichen Darstellungsgeschwindigkeit des Rechners begr ndet Die Aktualisierung des Bildschirms wird nic
20. Verzeichnis zu l schen Der Treiber belegt f r den pciGrabber 4x4 einen Arbeitsspeicher bereich von ca 1 2 MByte der anderen Applikationen nicht zur Verf gung steht PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 79 pciGrabber 4x4 Achtung Bitte gehen Sie bei der nderung des Registry Eintrags mit der gebotenen Sorgfalt vor da Sie bei fehlerhaften nderungen die Konfiguration zerst ren k nnen Dies kann den vollst ndigen Verlust der Funktionsf higkeit Ihres Windows NT Systems zur Folge haben F r den Endanwender sollten Sie ein entsprechendes Install und Uninstall Programm vorsehen das diese Aufgaben automatisiert 6 2 3 Einrichten des Ger tetreibers f r Windows 2000 XP VISTA Wie unter Windows NT4 0 dient der Ger tetreiber dazu physikalisch zusammenh ngenden Speicher zu allokieren der als Bildspeicher fungiert Der Treiber erlaubt au erdem den Zugriff auf die Register des pciGrabber 4x4 Die Reservierung eines solchen Speichers ist in Windows 2000 nur mittels eines Ger tetreibers m glich Durch den Treiber werden ferner die linearen Speicheradressen in physikalische Speicheradressen umgewandelt Der Treiber wird vom Anwenderprogramm nicht direkt angesprochen Der gesamte Zugriff auf ihn erfolgt durch die DLL Zur Auslieferung des Windows 2000 XP VISTA Treibers mit Ihrer eigenen Applikation k nnen Sie die von uns ausgelieferte Installations CD verwenden Diese befindet sich auf der Installations CD i
21. X1 pciGrabber 4x4 extension card 1 VD 012 X2 VZ 012 Decoder 1 Decoder 1 S Video Kanal 2 Decoder 2 Decoder 2 S Video Kanal 2 Decoder 1 Decoder 1 Kanal 1 Kanal 3 Decoder 2 Decoder 2 Kanal 1 Kanal 3 Bild 19 Video Eing nge VD 012 X2 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 33 pciGrabber 4x4 5 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Das Demoprogramm und der Grabbertreiber m ssen korrekt installiert sein siehe Kapitel 3 um in diesem Kapitel weiterarbeiten zu k nnen Unter START Programme Phytec pciGrabber4plus Grab4PCI finden Sie das Demoprogramm Nach dem Start erscheint folgendes zun chst noch leeres Programmfenster mit Men leiste siehe Bild 20 pciGrabber 4plus Bild 20 Oberfl che des Demoprogramms Wir wollen zun chst ein bewegtes Live Bild von einer Kamera darstellen Stellen Sie deshalb zun chst sicher dass einen Videokamera o an den Grabber angeschlossen ist und ein Bildsignal liefert 34 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Unter dem Men punkt Options befinden sich verschiedene Grundeinstellung bez glich des Grabbers und den arithmetischen Operationen Der Eintrag Basic Settings beinhaltet folgendes Men Basic Settings x m Grabber selection Grabber fi v r Grabber Type ho or compatible detected VD 00A C EPC 031 C CPC 030 C vD 007 1 EPC 031 x1 m Color System
22. _ berlasteter PCI Bus eueeesesesesenenenenenenenenenenenenenenenenenenenenne 42 Bild 26 Men Image Sets nk 43 Bild 27 Entstehung des Vollbildes aus zwei Halbbildern mit je 7 Zeilen46 Bild 28 Kammeffekt bei schnell bewegten Objekten 47 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 pciGrabber 4x4 Bild 29 Bild 30 Bild 31 Bild 32 Bild 33 Bild 34 Bild 35 Bild 36 Bild 37 Bild 38 Bild 39 Bild 40 Bild 41 Bild 42 Bild 43 Bild 44 Bild 45 Bild 46 Bild 47 Bild 48 Bild 49 Bild 50 Bild 51 Fenster zur Bildkontrolle ac en 49 Histostanm anne ee een 51 Color Meter areas 52 Ariihmetics Men nien nro nenni a aE 54 Normierungswert Wahl sessssessseseesseessesessseesseesseresssresseessee 55 Anzahldler Bilderserien 55 Option Port Menu ss ei 56 Option Port Men Jumper 200ssssssnssessnnnensnnnennnnnn 57 Blockschaltbild eins VDOR zeugen 62 Blockschaltbild zwei VD O12 cseensennnnnnen 62 Zeilensprungverfahren Beispiel mit 9 Zeilen 65 Halb und Vollbilder uch ea ae 66 Kammeffekt bei bewegten Objekten im Vollbild Modus 67 bersicht ber Pixel und Kontrolldatenflu 12 Verzeichnisstruktur der Windows Treiber 75 Windows NT Registrierungs Editor een 78 Hinzuf gen eines Ger tetreiber Eintrages nee 78 Konfiguri
23. ber einen PCI Bus Zugriff auf die lokalen Register des Grabbers die Bildgr e im VideoScaler ein Dies sorgt daf r dass der pciGrabber 4x4 die richtige Bildgr e erzeugt der Datenstrom also richtig formatiert und am Ende einer Zeile bzw eines Bildes mit entsprechenden Synchronzeichen versehen wird Auf dem gleichen Weg wird der DataFormatConverter auf das gew nschte Datenformat eingestellt In das FIFO gelangt damit ein formatierter Pixeldatenstrom im gew nschten Format z B RGB Die zweite Aktion welche die Treibersoftware durchf hrt ist die Erstellung eines auf den Bilddatenstrom angepassten RISC Programms das im Arbeitsspeicher des PCs abgelegt wird Der DMA Controller des pciGrabber 4x4 erh lt Kenntnis von der Startadresse dieses Programms Bei der Durchf hrung eines Digita lisierungsvorgangs holt sich der DMA Controller sequentiell per DMA die RISC Befehle aus dem Arbeitsspeicher verarbeitet sie und speichert den Bilddatenstrom entsprechend diesen Anweisungen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 71 pciGrabber 4x4 i Data Format Video Scaler FIFO DMA Controlle PCI Express Bus setzt Parameter DMA fetch ge Anwender Programm Treiber software erzeugt RISC set_ima gt Pixeldaten Zugriff gt Pixeldatenflu Kontrolldaten Zugrff gt Kommandoflu Arbeitsspeicher Bild 42 bersicht ber Pixel und Kontrolldatenflu
24. bzw 60 NTSC Bilder pro Sekunde digitalisiert Video Norm Mit Hilfe dieser Funktion kann bestimmt werden wie viele Bilder von diesen 50 bzw 60 Bildern bei der Digitalisierung ausgelassen werden sollen ber die beiden anderen Parameter wird die Art des Auslassungs vorgangs gesteuert nAlign gibt an ob die Auslassung mit geraden oder ungeraden Halbbildern beginnen soll nDecField bestimmt ob sich die Auslassung auf Voll oder Halbbilder beziehen soll Beispiele PAL e nDecField 0 nDecRate 2 Die Reduzierung wird auf Vollbild Ebene durchgef hrt Pro 50 Bilder werden zwei Bilder ausgelassen Die Bilder 1 24 werden nomal ausgegeben dann wird ein Bild ausgelassen Die Bilder 26 bis 49 werden ausgegeben gefolgt von einem ausgelassenen Bild PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 103 pciGrabber 4x4 e nDecField 1 nDecRate 25 Die Reduzierung wird auf Halbbild Ebene durchgef hrt F nfundzwanzig Halbbilder werden pro 50 Halbbilder ausgelassen Dies resultiert darin dass jedes zweite Halbbild ausgegeben wird Es werden also immer gleiche Halbbilder ausgelassen Welches Halbbild zuerst ausgelassen wird h ngt von nAlign ab x Bildorientierung einstellen DWORD FlipPicture WORD nDevNo unsigned char flip nDevNo System Nummer des Grabbers flip 0 Bild aufrecht 1 Bild vertikal gespiegelt default Mit dieser Funktion wird festgelegt wie das vom Grabber digitalisierte Bild im Speicher abgelegt wir
25. die ber die folgenden drei Funktionen gesteuert werden k nnen void Set_GPIO_Direction WORD nDevNo WORD nDirection void Set_GPIO_Data WORD nDevNo WORD nData WORD Get_GPIO_Data WORD nDevNo nDirection Richtungskontrolle f r GPIO Port 0 4096 bitcodiert nData Daten die ber den GPIO Port ausgegeben werden sollen R ckgabewert Get_GPIO_Data Daten die vom GPIO Port gelesen werden Die Jumper werden ber die Bit 9 bis 12 angesprochen Das hei t Bit l bis 8 sind die I Os des Option Ports und Bit 9 bis 12 die Jumper Der pciGrabber 4x4 besitzt 8 Erweiterungsportpins welche getrennt zum Einlesen oder zum Ausgeben von beliebigen Digitalsignalen genutzt werden k nnen Mit den GPIO Funktionen steuern Sie den Erweiterungsport Sie K nnen definieren welche der Pins als Eingang und welche als Ausgang fungieren Ausgangspins auf High oder Low Pegel setzen und den Status von Eingangspins lesen Mit Hilfe der Funktion Set_GPIO_Direction kann jeder Portpin getrennt als Ein oder Ausgabepin konfiguriert werden Hierzu werden die unteren 8 bits des Parameters nDirection ausgewertet Ist ein Bit auf 1 gesetzt wird der entsprechende Portpin auf Ausgabe konfi guriert Eine 0 bewirkt eine Umschaltung des Portpins auf Einlesen 134 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Achtung Achten Sie darauf dass ein Portpin erst dann auf Ausgabe geschaltet wird wenn kein externes Signal an diesem Pin anlie
26. getrennt gem der S Video Norm zugef hrt werden Die Digitalisierung der Bilder erfolgt in Echtzeit Die bertragung der Bilddaten erfolgt ber den PCI Express Bus Die effektive Transferrate muss ausreichend f r die angeforderte Bilddatenmenge sein ansonsten ist der Verlust von Bilddaten m glich Auf die maximale Transferrate wird in Kapitel 5 1 eingegangen Der pciGrabber 4x4 ist f r die Verwendung in Standard PCs bestimmt Darunter werden B rocomputer mit Geh use in handels blicher Ausf hrung verstanden Der pciGrabber 4x4 muss in einen PCI Express Slot eingesteckt werden Der Grabber muss ber die Frontblende das Geh useblech eine zuverl ssige Verbindung mit dem Geh usemantel und PE Schutzleiter haben Das Ger t ist f r den Einsatz in trockener und sauberer Betriebsumgebung konzipiert Bei Verwendung in Maschinen industrieller Umgebung und Ger ten abweichend von der blichen PC Konstellation ist zu pr fen ob zus tzliche Ma nahmen zur Einhaltung von Sicherheits und Funkst rnormen sowie zur Auf rechterhaltung der Betriebssicherheit erforderlich sind Die Verwendung des Ger ts in sicherheitsrelevanten Bereichen in der Luft Raumfahrt und in kerntechnischer oder milit rischer Anwendung bedarf unserer Pr fung und Zustimmung Bei gewerblicher Anwendung sind die Unfallverh tungsvorschrif ten des Verbands der gewerblichen Berufsgenossenschaften f r elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu beachten
27. gew hlt werden schwarzwei oder Farbe die keinen S Video Ausgang haben ber den sie mit dem Grabber verbunden sind Bei der Standard Initialisierung wird der Composite Modus eingestellt Hinweis Nach Aufruf von Set Composite muss noch mit Set_Channel angegeben werden von welchem Eingangskanal das Bild digitalisiert werden soll PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 95 pciGrabber 4x4 x Einstellen des S Video Modus BYTE Set_S_VideoEx WORD nDevNo BYTE input input MINIDIN Eingang ist Mini DIN Buchse AUTO automatische Einstellung R ckgabe a input MINIDIN oder COMBI SUCCESSFUL kein Fehler aufgetreten NOT_SUPPORTED pciGrabber 4 altes Modell und Einstellung COMBI b input AUTO MINIDIN Einspeisung von Mini DIN Buchse COMBI Einspeisung von Combi Buchse NO_SIGNAL kein Signal gefunden AUTO Mode Beim Anschluss von S Videoquellen muss der zweite ADC des Videoprozessors aktiviert werden Die Funktion Set_S_Video aktiviert diesen Chroma ADC Au erdem wird die nun berfl ssige Farbfalle im Luma Pfad deaktiviert wodurch das Bild an Sch rfe gewinnt Set_S_Video schaltet den Eingangskanal automatisch auf den S Video Eingang S Video Quellen sind Farbkameras die ber einen speziellen Ausgang verf gen an dem Helligkeits und Farbsignal getrennt herausgef hrt sind Diese Kameras werden ber das Kabel WKO51 mit dem Grabber verbunden Achtung Die S Video Quelle muss an der Mini D
28. ms nach dem Ende der Digitalisierung behalten da dann schon wieder ein neues Halbbild eingelaufen ist Hinweis Die Exklusiv Oder Verkn pfung von T_EVEN und T_ODD ergibt die Parit t des fertig digitalisierten Halbbilds 1 ODD 0 EVEN field_ready T_EVEN T_ODD e Der Event wird vom Grabber Treiber mit einer nur sehr geringen Verz gerung erzeugt Beachten Sie jedoch dass die Signalisierung durch das System mit einer variablen Zeitverz gerung erfolgen kann Erkennung eines Videosignals WORD Get_Signal_Status WORD nDevNo Returnwert 0 kein Videosignal am Eingang vorhanden 1 undefiniert 2 Videosignal liegt an 3 Videosignal liegt an und Zeile ist eingerastet Mit Hilfe dieser Funktion kann festgestellt werden ob am eingestellten Kanal eine Kamera angeschlossen ist oder nicht Des Weiteren kann die Signalqualit t beurteilt werden Der Returnwert O zeigt an dass keine Videoquelle am aktuell ausgew hlten Kanal anliegt Werden f r 31 Zeilen keine Synchron impulse detektiert so wird angenommen dass kein Signal anliegt Wird 2 zur ckgegeben so ist eine Videoquelle erkannt worden Zuf llige St rungen am Eingang k nnen jedoch zu einer fehlerhaften Aussage f hren PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 127 pciGrabber 4x4 Der R ckgabewert 3 zeigt an dass ein stabiles Videosignal anliegt das mit sehr gro er Wahrscheinlichkeit von einer Bildquelle kommt Der Wert wird generiert wenn der Horziont
29. r das YCrCb System ausgelegte Grafikkarte beim getrennten Verarbeiten von Helligkeit und Farbwert und aufgrund seiner Kompaktheit beim Zwischen Speichern von Bildinformation e YUY2 Dieses Format entspricht dem Format YCrCb 4 2 2 In einem DWord befindet sich die Information zweier Pixel YO und Y1 ist die Helligkeitsinformation der benachbarten Pixel CbO und CrO die Farbinformation des ersten Pixels die f r beide Pixel genutzt wird Die Farbinformation des zweiten Pixels wird nicht genutzt e BtYUV Entspricht YCrCb 4 1 1 Vier Pixel teilen sich eine Farbinformation Die Anordnung der Information im Speicher ist aus Bild 49 zu ersehen Jeweils drei DWorte sind logisch zusammengefasst Sie enthalten die Information f r acht Pixel Dies ist die Helligkeit f r jedes Pixel YO Y7 und die Farbinformation des ersten Cb0 Cr0 und f nften Pixels Cb4 Cr4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 115 pciGrabber 4x4 Bunyo y ussygeneig u jeubiszuausyipgleJ A 99 p mnejg g LiL AH9A ANAS Bunys y ussydeloy u jeu iszusssyipaue4 N 49 YNemung 9 EC QOIDA ZANA zueumunT yemneig A pamoy Y PARANA AN ANA u of Toter Te IN ST a a ZANA ed 1 aerd eetd 1 verd eeka BE 9199 ENERETTEN 91990 z 99J e ema oma ewa un EIEPIIA li des pciGrabber 4x4 Bild 49 L 720d_0 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 116 Treiber Software e Y Im Grayscale Format wird nur d
30. vom Anwender gew nschten Adressen Wie bereits oben erw hnt erfolgt der Transfer der Bilddaten durch zwei DMA Kan le einen f r das Odd und einen f r das Even Halbbild Bezogen auf den internen PCI Bus bedeutet das dass im Augenblick der Bilddigitalisierung der DMA Controller eines Decoders des pciGrabber 4x4 die Kontrolle ber den PCI Bus beansprucht also Master auf dem Bus wird Die Bilddaten werden in Echtzeit ber den PCI Bus zur PCI Express to PCI Bridge geschickt Von dort aus werden die Daten ber den PCI Express Bus in den Arbeitsspeicher bertragen Dies wird durch die hohe Daten bertragungsrate des PCI Express PCI Busses erm glicht Verz gerungen der Daten bertragung bzw Zeitr ume in denen der PCI Express PCI Bus dem Grabber nicht zur Verf gung steht er also die Kontrolle als Master an eine andere Karte abgeben muss werden mit Hilfe des FIFO Speichers berbr ckt Dies schlie t jedoch l ngere Unterbrechungen des Datentransfers w hrend eines Digitalisierungsvorgangs aus da dann der FIFO Speicher berl uft und Teile des Bildes verloren gehen Im Allgemeinen ist dies jedoch unproblematisch siehe Kapitel 5 1 Mittel zur Kontrolle der Busvergabe sind die Parameter Maximum_Latency und Minimum_Grant der Karten Diese werden vom Treiber automatisch eingestellt Im Bedarfsfall m ssen sie an die zu bertragende Datenrate die Systemkonfiguration und die Bus Performance angepasst werden Der pciGrabbe
31. wird nur bei Verwendung der zugelassenen Anschlusskabel gew hrleistet Diese Kabel sind im Zubeh rprogramm zum pciGrabber 4x4 erh ltlich siehe Kapitel 2 Bei Benutzung anderer als den von PHYTEC spezifizierten Kabeln muss der Anwender CE Konformit t sicherstellen Zur Verwendung der S Videoleitungen WK 051 m ssen Klappferrite verwendet werden vom Typ W rth Nr 742 716 32 M chten Sie eigene Kabel an den pciGrabber 4x4 anschlie en so beachten Sie bitte dass diese Kabel mit einem Klappferrit bzw einer gleichwertigen Entst rma nahme auszur sten sind Der Ferrit ist in einer Entfernung von ca 5 cm zum Grabber anzubringen und das Kabel ist zweimal durch ihn hindurchzuf hren eine Schleife F r Videoleitungen eignet sich z B auch der Klappferrit Nr 742 716 32 der Fa W rth Kupferzell Der Leitungsschirm ist mit dem Steckerkragen fl chig zu verbinden um eine optimale Schirmwirkung zu erzielen Der pciGrabber 4x4 wurde in einer Standard PC Umgebung gepr ft Soll das Produkt in einer abweichenden Betriebsumgebung eingesetzt werden ist gegebenenfalls zu pr fen ob weitere Schirm und Entst r ma nahmen erforderlich sind Achtung Beachten Sie dass starke St rspitzen auf den Videosignalen oder auf dem Kabelschirm die Eingangsstufe des pciGrabber 4x4 zerst ren k nnen In stark gest rten Industrieumgebungen und bei Verwendung langer Zuleitungen sind daher unbedingt zus tzliche Entst rma nahmen vorzusehen
32. 0103 _ u _ a m _ Tu nn frame e m Bild 39 Zeilensprungverfahren Beispiel mit 9 Zeilen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 65 pciGrabber 4x4 Jedes Halbbild wird in 20 ms aufgebaut In einem Halbbild ist bereits die vollst ndige Bildfl che zu erkennen die vertikale Aufl sung ist jedoch um die H lfte reduziert In vielen Anwendungen ist dies jedoch bereits ausreichend so dass ein vollst ndiges Digitalisierungsergebnis bereits nach 20 ms vorliegt Gegebenenfalls kann die Aufl sung in X Richtung ebenfalls verringert werden um ein unverzerrtes Bild zu erhalten Eine Aufl sungsverminderung in X Richtung kann die Digitalisierung jedoch nicht weiter beschleunigen da das Zeitraster des Bildaufbaus vorgegeben ist Wird die volle TV Bildaufl sung ben tigt so muss der Einzug beider Halbbilder abgewartet werden 40 ms Die beiden Halbbilder folgen dabei zeitlich nacheinander Um die Verschachtelung der Halbbilder zu erm glichen ist die letzte Zeile des ungeraden ersten Halbbilds auf die H lfte verk rzt Demzufolge besteht die erste Zeile des zweiten Halbbilds nur aus der zweiten Zeilenh lfte Odd field Even field 7 lines 7 lines 3 pani am Ai un an mn E 2 ann I 2 See u VV two interlaced fields one frame 14 lines 5560401 Bild 40 Halb und Voll
33. 08 Halbbildversatz St rung 142 horizontale Streifen St rung E EEE E E EE 144 kein St rung 141 kleine Formate Treiber 132 kontrastarm St rung 142 Parameter Treiber 109 Raster Zacken St rung 143 schwarz wei St rung 141 springen St rung 143 unvollst ndig fehlt St rung IE a a 143 unvollst ndig langsam St rung 142 Bildaufl sung 5 Bilddaten bertragung in Speicher 70 Bilder auslassen 103 Bilder abspeichern Demoprogramm 58 Bildgr e nen dene 107 Bildhelligkeit 129 Bildhelligkeitssignal 68 Bildrauschen verringern Demoprogramm 55 Bildspeicher u 222220 117 Auslesen unter Windows 124 Blockschaltbild 62 BNE Stecker unser 28 BtIYUV ys a ea 115 C Chroma Sienal nee 68 l E 132 Color Bars date 53 Color Meter ae 52 Color Mode en 39 Composite Eing nge 13 26 Compositequelle anschlie en unsere 28 Composite Quellen 44 Cross Color Effekt 99 D Datenformaliassenhssesins 114 Datenformate 5 Delphi Programmieren unter 83 146 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Demoprogramm Messern an ea 52 automatisch starten 50 Field Aligned nun 100 Bedienung eye
34. 11 2 5 1 Composite Eing nge seseseseeseeesseessereesseesserssereessresse 13 29 2 8 Video Atschiss u a 14 2 05 PE Schnitstelles en ea RR 15 2 7 Jumper auf Stiftleiste xy sauer 15 2 8 Hinweise zur CE Konformit t und St rsicherheit 16 2 9 Der Erweiterungsanschluss Option Pott seen 17 3 Einbau und Installation der Grabberkarte s sssssssssosssssonsnene 18 3 1 Einsetzen der Grabberkarte asus 18 3 2 Installieren der Treiber sans staat 20 3 2 1 Zus tzliche Treiber optional u ee 22 3 3 Installation des Demoprogramms uesseseessssenssnnssnneenenn 23 4 Das Anschlie en der Videoquellen 000 000000sss200000ssn000000000000000 24 4 1 Anschlussm glichkeiten von Videoquellen 26 4 1 0 Das S Video Kabel u 28 4 1 1 Das Composite Kabel een nee a 28 4 2 ZUSaG Plane NZ naeh 29 4 3 bersicht aller Videoeingangskan le eee 32 5 _ Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm ss 34 5 1 Der parallele Bildeinzu8 rauen 40 5 2 Beschreibung des Demoprogramms uussssennsensnnenennn 43 5 3 Bildkonfrolle sans ri 49 5 4 Weiter Funktionen unter mage un ueeeenseeeeseeenneeeenenenneee nennen 50 5 5 Fadenkreuze einblenden an sse amp sassnlegs 51 3 6 Die Sonderfunktionen uses ee 51 5 7 Bilder speichern Programm beenden uu nen 58 5 8 Inbetrieb
35. 256 Graustufen ist im Grabber vorbereitet und kann per Software aktiviert werden Beim Einsatz von Schwarzwei Bildquellen k nnen Sie die Bildsch rfe verbessern indem Sie die Farbfalle deaktivieren Dies ist softwarem ig m glich Nach den A D Wandlern folgen Funktionsgruppen die den Bilddatenstrom in seine Komponenten zerlegen Hinter dem Chroma Demodulator liegen die Bilddaten getrennt nach Helligkeit Y und Farbanteilen Cr Cb vor Danach erfolgt die digitale Korrektur von Helligkeit Kontrast und Farbs ttigung und die Skalierung auf die gew nschte Bildgr e und aufl sung Im nachfolgenden Video Format Converter werden die vom pciGrabber 4x4 bereitgestellten Datenformate erzeugt ber einen Datenmultiplexer wird das vom Anwender gew nschte Format ausgew hlt und dem 630 Byte gro en Pufferspeicher FIFO zugef hrt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 63 pciGrabber 4x4 Der FIFO dient als Bindeglied zum nachfolgenden PCI Bus Interface welches die Daten bertragung ber den PCI Bus organisiert Die PCI Express to PCI Bridge wandelt den PCI Bus in einen PCI Express Bus Die Bilddaten werden per DMA direkt in den Arbeitsspeicher des PCs bertragen F r jedes Halbbild wird ein eigener DMA Kanal verwendet Die bertragung kann vom Anwender sehr flexibel gestaltet werden Dazu dient eine pixel instruction list f r jedes Halbbild die im Folgenden als RISC Progamm f r den im pciGrabber 4x4 integrierten P
36. 4x4 der Firma PHYTEC Messtechnik GmbH In diesem Benutzerhandbuch wird Ihnen die Installation des Framegrabbers beschrieben und auf die Treiber Software eingegangen Es existieren verschiedene Varianten von pciGrabbern 4x4 die wir in Deutschland entwickeln und produzieren In der folgenden Tabelle ist eine bersicht der Varianten zu sehen f r die dieses Handbuch geschrieben wurde MYER Artikelnummer Decoder Bus System pciGrabber 4x4 VD 012 4 x1 PCI Express peiGrabber 4x4 VD 012 X1 4 x1 PCI Express peiGrabber 4x4 VD 012 X2 2 x1 PCI Express Die pciGrabber 4x4 sind zum gr ten Teil Softwarekompatibel zu den Vorg ngermodellen pciGrabber 4plus und pciGrabber 4 express PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 1 pciGrabber 4x4 2 Lieferumfang Technische Daten Zum Lieferumfang des pciGrabber 4x4 geh ren e PCI Express Steckkarte e Installations CD mit O Demosoftware Windows XP NT4 0 2000 und Windows VISTA O Treiber Software f r Windows XP NT4 0 2000 und Windows VISTA O Labview Treiber f r Bildverarbeitungsanwendungen unter Labview National Instruments IMAQ Paket erforderlich e dieses Manual 2 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten 2 1 Zubeh r Bei PHYTEC k nnen Sie folgendes Zubeh r zu den pciGrabbern erhalten e S Video Anschlusskabel f r den Anschluss von Farbkameras mit Apoliger Mini DIN Buchse S Video Ausgang L n
37. A3 m glich Zum Zugriff auf den internen EEPROM Speicherbereich benutzen Sie bitte die daf r vorgesehenen gesonderten Funktionen void I2C_Set_BR_Mode WORD nDevNo BYTE bMode bMode Baudrate pciGrabber 4x4 0 99 2 kHz 1 396 8 kHz Diese Funktion bestimmt die Baudrate mit der die bertragung auf dem PC Bus stattfindet Es sind eine hohe und eine niedrige bertra gungsrate w hlbar BYTE I2C_ReadByte WORD nDevNo BYTE bChipAddress BYTE bSubAddress BYTE bByteRead bChipAddress Ger teadresse des I C Ger ts auf dem Bus bSubAddress Speicher Adresse innerhalb des I C Ger ts bByteRead Zeiger auf eine Byte Variable in die das Ergebnis geschrieben wird Returnwert SUCCESS NOACK INVALID_ADDRESS Mit 2C_ReadByte wird ein Byte aus einer Speicherstelle eines PC Ger ts gelesen werden Das Ergebnis wird in einer Variablen vom Typ Byte abgelegt die zuvor definiert werden muss Als Returnwert gibt die Funktion einen Fehlercode zur ck NOACK zeigt an dass sich unter der angegebenen Ger teadresse kein PC Ger t gemeldet hat INVALID_ADDRESS bedeutet dass versucht wurde auf den gesch tzten Bereich des auf dem Grabber befindlichen EEPROMs zuzugreifen BYTE IC_WriteByte WORD nDevNo BYTE bChipAddress BYTE bSubAddress BYTE bData 136 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software bChipAddress Ger teadresse des I C Ger ts auf dem Bus bSubAddress Speicher Adresse
38. AL Norm aus 625 Zeilen die in ein erstes Halbbild ungerade odd field mit Zeilen 1 625 und ein zweites Halbbild gerade even field2 mit Zeilen 2 624 aufgeteilt sind Man kann die Bildfl che schon mit einem Halbbild vollst ndig erkennen die vertikale Aufl sung ist jedoch um die H lfte reduziert da dann nur noch 288 Zeilen vorhanden sind abz glich nicht sichtbarer Vor und Nachlaufzeilen sowie Pr f und Datenzeilen bleiben ca 576 sichtbare Zeilen von insgesamt 625 Zeilen Der Vorteil wenn nur ein Halbbild digitalisiert wird ist jedoch die Schnelligkeit von 20 ms im Gegensatz zu 40 ms bei einem Vollbild full frame also beiden Halbbildern Wenn man immer das gleiche z B das erste Halbbild digitalisieren m chte entsteht allerdings immer eine Pause von 20 ms zwischen den Digitalisierungsvorg ngen 46 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Ein weiterer Nachteil der Vollbilddigitalisierung ist dass Objekte die sich schnell bewegen einen Versatz im Bild erzeugen k nnen Das Objekt ist im ersten Halbbild an einer anderen Position als im zweiten Halbbild so dass eine Art Kammeffekt entsteht und das Bild dann hnlich wie Bild 28 dargestellt aussieht Bild 28 Kammeffekt bei schnell bewegten Objekten Sie haben im Demoprogramm die M glichkeit die oben erkl rten Parameter zu beeinflussen Bei vertikalen Aufl sungen kleiner 288 Zeilen ist es demnach g nstig
39. C NTSCM PAL_BDGHI C SECAN C BAM e PALN C AUTO Cance Bild 21 Basic Settings Men Sie k nnen in diesem Men punkt ausw hlen welcher Decoder des Grabbers verwendet werden soll Es k nnen auch mehrere Grabber in einem Rechner verwendet werden Im dem Feld Grabber selection ist der entsprechende Decoder auszuw hlen Im Bereich Grabber Type wird angezeigt welches Grabbermodell im Rechner installiert ist Der pciGrabber 4x4 meldet sich mit VD 012 Decoder 1 VD 012 Decoder 2 VD 012 Decoder 3 VD 012 Decoder 4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 35 pciGrabber 4x4 oder VD 012 X1 Decoder 1 VD 012 X1 Decoder 2 VD 012 X1 Decoder 3 VD 012 X1 Decoder 4 oder VD 012 X2 Decoder 1 VD 012 X2 Decoder 2 Hinweis Es existieren mehrere PC Framegrabbertypen des Hauses PHYTEC Zu diesen geh ren pciGrabber 4plus pciGrabber 4 express Diese Typen werden wie folgt in der Demosoftware erkannt pciGrabber 4plus VD 009 VD 009 RS6 VD 009 X 1 oder VD 009 X1 RS6 pciGrabber 4 express VD 011 oder VD 011 RS6 ltere nicht mehr verf gbare Modelle werden mit der Bezeichnung VD 007 or compatible detected erkannt Unter Color System wird das Farbsystem mit dem der Grabber arbeiten soll eingestellt PAL wird haupts chlich in Europa NTSC in USA eingesetzt Unter Grabber Type wird das erkannte Grabbermodell angezeigt Diese Parameter k nnen bei Livebild Betrieb nicht ge ndert werden Die Eintr ge Addition Set
40. CI Controller bezeichnet wird Das Prinzip der pixel instruction list wird in Kapitel 6 1 2 n her erl utert ber den PCI Express Controller wird des Weiteren der Zugriff zu den lokalen Registern abgewickelt Diese erm glichen die Einstellungen der Grabber Parameter und das R cklesen der aktuellen Statusinformation ber diese Register erfolgt auch das Ansprechen der benutzerdefinierten V O Leitungen und der in den Grabber integrierten P C Schnittstelle 64 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 1 2 Videosignal und Digitalisierungsvorgang Das vom Grabber verarbeitete analoge Norm Videosignal besteht aus 625 Zeilen die in zwei Halbbilder fields aufgeteilt sind und von der Videoquelle nacheinander geliefert werden Das erste Halbbild ungerade odd beinhaltet die Zeilen 1 bis 313 das zweite gerade even die Zeilen 314 bis 625 Die Halbbilder sind ineinandergeschachtelt um im TV Bild den Flimmereffekt zu verringern R umlich gesehen folgt daher auf Zeile 1 die Zeile 314 Soll ein Vollbild dargestellt werden m ssen die beiden nacheinander empfangen Halbbilder entsprechend Bild 39 verschachtelt werden Fernseher per elektrischer Schaltung im PC Graphikspeicher per Software Neben einigen Vor und Nachlaufzeilen beinhaltet das Videosignal noch Pr f und Datenzeilen sowie Zeilen mit Videotext Information so dass die effektive Bildfl che aus zwei Halbbildern mit je 288 Zeilen besteht 289
41. Grabber Feature verwendet wird Achtung In allen nachfolgend beschriebenen Routinen wird der Parameter nDevNo verwendet Dieser Parameter identifiziert den gew nschten pciGrabber 4x4 bzw Decoder Die Anzahl der vorhandenen peiGrabber Decoder kann mit der Funktion Max_Device_Number bestimmt werden Kompatibilit t zum pciGrabber 4 plus express Der Treiber ist grunds tzlich abw rtskompatibel Programme die f r den pciGrabber 4 pciGrabber 4plus oder pciGrabber 4 express geschrieben wurden arbeiten also auch mit dem pciGrabber 4x4 Zu beachten ist dass die Vorg nger einen anderen Option Port haben und dort der Code angepasst werden muss Des Weiteren ist die Anzahl der Videoeing nge unterschiedlich Funktionen die nicht zu alten Treiber Versionen f r den pciGrabber 4 kompatibel sind sind im Folgenden mit einem Stern x gekennzeichnet Diese Applikationen arbeiten grunds tzlich auch mit dem peiGrabber 4 zusammen allerdings k nnen manche Funktionen nicht genutzt werden weil die entsprechenden Hardware Voraussetzungen nicht erf llt sind In jedem Fall sollten Sie mit einer neuen Applikation auch die neue Treiberversion verwenden 86 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Fehlermeldungen auswerten WORD Get_Error void Returnwert 0 kein Fehler aufgetreten 1 Device Nummer nicht gefunden 2 Register nicht vorhanden 3 Initialisierung fehlgeschlagen 4 Grabber nicht gefu
42. Halbbildern Es beginnt an der Startadresse des Bildspeichers 124 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Der Parameter dwBitsSize gibt die Gesamtgr e des ben tigten Bildspeichers an Diese errechnet sich f r ein Bild aus der Anzahl der Pixel und der pro Pixel ben tigten Bytes hsize vsize Pixelgr e Beachten Sie dass dwBitsSize die Gr e des insgesamt ben tigten Bildspeichers angibt Werden Even und Odd Halbbild getrennt digitalisiert so m ssen Sie den Speicherplatzbedarf beider Bilder addieren Mehr zur Berechnung des Speicherplatzbedarfs erfahren Sie bei dem Befehl SetImage PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 125 pciGrabber 4x4 x Interrupt aktivieren DWORD ActivateFieldInterrupt WORD nDevNo HANDLE hEvent nDevNo System Nummer des Grabbers HANDLE Pointer auf ein Event dass beim triggernden Ereignis ausgel st wird Die Framegrabberkarte kann ber einen Interrupt das Ende eines Halbbild Digitalisierungsvorgangs anzeigen Dazu wird ein Event definiert dass der Grabber beim Auftreten des Ereignisses Halbbild digitalisiert ausl st Damit kann sehr schnell auf dieses Ereignis reagiert werden und das Polling siehe DataPresent entfallen Die Funktion ActivateFieldInterrupt dient zur Aktivierung der Interrupt Funktion des Grabbers Decoders Gleichzeitig wird ein Zeiger auf ein Event bergeben dass durch das triggernde Ereignis ausgel st wird Dieser Even
43. IN Buchse angeschlossen werden Die Funktion besitzt einen bergabeparameter mit dem spezifiziert wird an welcher Buchse die S Video Kamera angeschlossen ist Wird als Parameter AUTO angegeben sucht der Treiber nach folgendem Schema die S Video Kamera Zuerst wird gepr ft ob ein Signal an der Mini DIN Buchse anliegt Ist dies der Fall wird der Grabber auf diese Buchse eingestellt und der R ckgabe Parameter ist MINIDIN 96 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Wird an dieser Buchse kein Signal festgestellt wird der Grabber auf die Mini DIN Buchse eingestellt und der R ckgabewert ist NO_SIGNAL Hinweis e Die AUTO Funktion arbeitet nicht wenn die angeschlossene Bildquelle kein Videosignal liefert PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 97 pciGrabber 4x4 xx Einstellen des Eingangskanals void Set_ChannelEx WORD nDevNo WORD nChannel nChannel Einzustellender Eingangskanal 1 4 ber diese Funktion kann der Eingangskanal gew hlt werden Die Signalf hrung erfolgt ber einen Multiplexer Dieser ist in den Videomultiplexer integriert Wertebereich VD 012 zul ssig sind Kanalnummern 1 bis 4 VD 012 X1 zul ssig sind Kanalnummern 1 bis 3 VD 012 X2 zul ssig sind Kanalnummern 1 bis 3 Hinweis Das Einstellen des Eingangskanals ist bei S Video Quellen nicht erforderlich Bei S Video erfolgt die Kanalumschaltung automatisch mit Aufruf der Funktion Ser_S_VideoE
44. Mio Farben RGB32 RGB24 YCrCb 4 2 2 YCrCb 4 1 1 64 000 Farben RGB16 32 000 Farben RGB15 256 Graustufen Y8 Gray Scale maximal 720 x 576 Pixel PAL bzw 640 x 480 Pixel NTSC Aufl sung frei skalierbar in X und Y Richtung bis 14 1 Halbbild 20 ms Vollbild 40 ms Bildtransfer in den Arbeitspeicher in Echtzeit Busmaster Transfer 4 kByte Arbeitsspeicher Registerbereich Je Decoder 4 kByte Arbeitsspeicher PCI Express to PCI Bridge Gammakorrektur zuschaltbar Helligkeit 50 Kontrast 0 235 Farbs ttigung U 0 201 V 0 283 Farbton 90 nur NTSC 630 Byte FIFO on board Echtzeit Speicherung im PC Arbeitsspeicher Even Odd Speicher getrennt oder gemeinsamer Vollbildspeicher w hlbar PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 5 pciGrabber 4x4 Ports te 8 bit Parallel O TTL Pegel Multipurpose Parameter Symbol Min Max Input High Voltage Vih 2 0 V 5V Input Low Voltage Vi 0 5 V 0 8 V Output High Voltage VoH 2 4 V Output Low Voltage VoL 0 4 V Input Low Current li 70 uA Input High Current IH 70 uA 1 PC Schnittstelle Master Parameter Symbol Min Max bertragungsrate fiec 99 2 kHz 396 8 kHz Input High Voltage ViH 3 5 V 5V Input Low Voltage Vil 0 5 V 1 5 V Hysteresis Vhys 0 2 V Input High Current lH 10 uA Input Low Current li 10 uA Output Low Voltage VoL 0 4 V
45. Read Zeiger auf eine Byte Variable in die das Ergebnis geschrieben wird Returnwert Fehlercode SUCCESS NOACK Liest aus dem EEPROM einen Byte Wert aus Spezifiziert wird bei Aufruf die Speicheradresse die gelesen werden soll Das Ergebnis wird in einer Variablen vom Typ Byte abgelegt die zuvor definiert werden dass Die Funktion gibt als Returnwert einen Fehlercode zur ck siehe I2C_ReadByte BYTE IC_WriteEEProm WORD nDevNo BYTE bSubAddress BYTE bData bSubAddress Speicheradresse auf die geschrieben wird 0x00 0xFB bData Datenbyte das geschrieben wird Returnwert Errorcode SUCCESS NOACK WRITE_FAILED Schreibt ein Byte in das interne EEPROM Spezifiziert wird die gew nschte Speicheradresse und das dorthin zu schreibende Byte Die Funktion liefert einen Fehlercode zur ck siehe I2C_WriteByte Hinweis Die Lebensdauer der internen EEPROM Speichers ist mit 1 Million Schreibzugriffen spezifiziert Die Anzahl der Lesezugriffe ist nicht begrenzt 138 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Direktes Lesen und Beschreiben von Registern WORD Read_Local_DWord WORD nDevNo WORD nRegister_Number DWORD lIContent nRegister_Number Nummer des Registers IContent Inhalt des Registers WORD Write_Local_DWord WORD nDevNo WORD nRegister_Number DWORD IContent nRegister_Number Nummer des Registers IContent Inhalt des Registers Fast alle Funktionen des pciGrabber 4x4 la
46. al Synchronimpuls innerhalb von 1 Clock von der erwarteten Position gefunden wird Dies muss f r 32 aufeinanderfolgende Zeilen gegeben sein Umgekehrt wird der HLOCK Zustand verlassen wenn das Kriterium f r 32 Zeilen nicht erf llt wird Es handelt sich also um ein sehr zuverl ssiges Kriterium Einige Bildquellen wie z B Video recorder liefern von Natur aus kein stabiles Zeilentiming Bei diesen Ger ten kann es m glich sein dass der Return Wert 3 nie erreicht wird Die Bilddigitalisierung erfolgt wegen Verwendung des ULTRALOCKTVY Synchronisationsverfahrens in der Regel trotzdem einwandfrei gt x Anzahl der digitalisierten Bilder verfolgen Beim pciGrabber 4x4 ist es m glich die Anzahl der digitalisierten Bilder zu verfolgen Dazu stehen die folgenden zwei Funktionen zur Verf gung Diese Funktionen sind nicht kompatibel zum pciGrabber 4 BYTE Get_CaptureCounter WORD nDevNo R ckgabewert Anzahl der gegrabbten Fields modulo 256 Die Funktion gibt die Anzahl der digitalisierten Halbbilder wieder Das Ergebnis ist ein Byte Wert der Z hler springt also von 255 wieder auf 0 um void Reset_CaptureCounter WORD nDevNo Der Aufruf dieser Routine setzt den Halbbildz hler auf Null zur ck 128 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Einstellen der Bildhelligkeit void Set_Brightness WORD nDevNo short nBright nBright Bildhelligkeit 128 127 Stellt das Register f r die Bildhell
47. ameter voll ausgeschrieben PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 107 pciGrabber 4x4 Bei der Einstellung der Parameter legt man zuerst ein Fenster mit der Gr e des gew nschten Bilds in Pixeln fest Dies geschieht mittels der Werte von hsize und visze Hsize gibt also die Anzahl der Pixel in x Richtung an die das aufgenommene Bild sp ter hat vsize die Anzahl der Pixel in y Richtung Die Werte ppl und lines geben hingegen an wieviel Pixel aus dem ankommenden Videobild generiert werden sollen ppl definiert die Anzahl der Pixel pro Bildzeile lines gibt an wie viele Zeilen Pixel in y Richtung erzeugt werden Mit diesen beiden Werten kann also die Aufl sung des Bilds festgelegt werden Ein Vollbild im PAL Format hat 720 Pixel x 576 Zeilen Um es in h chstm glicher Aufl sung zu digitalisieren wird ppl der Wert 720 zugewiesen und lines 576 gesetzt Die kleinsten Aufl sungen liegen f r PAL bei 50 x 40 Pixels pro Vollbild Werden einzelne Halbbilder benutzt so liegt die maximale Aufl sung bei jeweils 720 x 288 Zeilen Aufgrund der Tatsache dass sich die Definition von ppl und lines stets auf Aalbbilder bezieht die tats chliche Zeilenzahl des zu digitalisierenden TV Bilds also doppelt so hoch ist ist das Breiten H henverh ltnis bei den digitalisierten Halbbildern maximal dann 720 x 288 Pixel um den Faktor zwei verzerrt Um dies zu beheben digitalisiert man entweder im Interlaced Modus wenn die ho
48. arm zu hell zu dunkel e Pr fen Sie die Einstellungen von Helligkeit Kontrast usw e Schalten Sie ggfs die AGC ein O Das Bild springt oder zeigt Halbbildversatz e Es wurde keine gen gend gro e Wartezeit zwischen dem Umschalten der Eingangskan le eingehalten O Das Bild erscheint ohne Farbe im falschen Format e Ist das richtige Farbsystem eingestellt e Wurde der Grabber korrekt initialisiert e Wurde eine ausreichende Wartezeit bei der Kanalumschaltung eingehalten QO Der pciGrabber 4x4 verliert nach einem Standby unter Windows seine Funktionsf higkeit e Der pceiGrabber 4x4 unterst tzt den Standbybetrieb unter Windows nur wenn die 3 3 Volt Spannungsversorgung auf dem PCI Express Bus nicht abgeschaltet werden Ansonsten muss ein Neustart durchgef hrt werden 142 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 St rungssuche Q Am unteren Bildrand fehlt ein St ck es wird kein Bild digitalisiert e Die vertikale Bildgr e wurde zu gro gew hlt e Es wurde nicht beachtet dass ab einer Zeilenzahl von mehr als 288 PAL bzw 262 NTSC mit Vollbildern gearbeitet werden muss QO Die Farben werden nicht korrekt dargestellt e Die Werte hpos und hsize m ssen gerade sein damit die Farbr ckgewinnung korrekt arbeitet e In eigenen Programmen Sie haben Cr Cb vertauscht Haben Sie das richtige Farbformat gew hlt Die Farbs ttigungsregister wurden verstellt Beachten Sie dass f r eine korrekte Farbtondarstellung die
49. ayout oder Design der Hardware ge ndert werden PHYTEC Messtechnik GmbH geht damit keinerlei Verpflichtungen ein Copyright 2008 PHYTEC Messtechnik GmbH D 55129 Mainz Alle Rechte vorbehalten Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung der Firma PHYTEC Messtechnik GmbH unter Einsatz entsprechender Systeme reproduziert verarbeitet vervielf ltigt oder verbreitet werden Informieren Sie sich EUROPA NORD AMERIKA Adresse PHYTEC Technologie Holding AG PHYTEC America LLC Robert Koch Str 39 203 Parfitt Way SW Suite G100 D 55129 Mainz Bainbridge Island WA 98110 GERMANY USA Angebots 49 800 0749832 1 800 278 9913 Hotline order phytec de sales phytec com Technische 49 6131 9221 31 1 800 278 9913 Hotline support phytec de support phytec com Fax 49 6131 9221 33 1 206 780 9135 Web Seite http www phytec de http www phytec com 1 Auflage Dezember 2008 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inhalt 1 Einleitung u assissssinsressenieeehthenisnhenereehin ernste eersehee 1 2 Lieferumfang Technische Daten 0 s00000sssssssnssssnnnnsnssssnnsnunse 2 221 Zubeh rset een 3 2 2 Technische Daten VD 01 XVCE X2 neesenenesnennennennnenn 4 2 3 Anwendungsgebiete und Sicherheitshinweise e 8 2 4 Adressen und Ress reen e susine kr 10 2 5 Anschlussbelegung der Buchsen uuensenneneenenn
50. bilder 66 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Ein Problem bei der Digitalisierung von TV Bildern besteht darin dass ein Objekt bei schneller Bewegung zwischen der Aufnahme des ersten und des zweiten Halbbilds schon ein merkliches St ck vorger ckt ist die beiden Halbbilder passen also nicht mehr zueinander Unsch rfe Verzerrungen Auch aus diesem Grund benutzt man daher h ufig auf Kosten der vertikalen Aufl sung nur ein Halbbild Bild 41 Kammeffekt bei bewegten Objekten im Vollbild Modus PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 67 pciGrabber 4x4 6 1 3 Farb bertragung und Farbspeicherung Farbinformation und Bildhelligkeit werden zur Bild bertragung von den TV Systemen prinzipiell getrennt bertragen wird das Bildhelligkeitssignal Luma Signal Y Signal und das Farbdifferenz signal Chroma Signal Letzteres charakterisiert die Farbe eines Bildpunkts durch die beiden Parameter Farbton und Farbs ttigung Die Fernsehsysteme reduzieren die bertragungsbandbreite des Farbsignals gegen ber dem Helligkeitssignal Die Farbe wird also unsch rfer bertragen als die Helligkeit eines Bildpunkts Dies entspricht anschaulich gesprochen dem Vorgehen eines Zeichners der die Objektkonturen zun chst mit einer spitzen Feder zieht und das Bild anschlie end mit einem groben Pinsel coloriert Die Y Bandbreite betr gt beim PAL B G H D System 5 MHz die des Chroma Signals 1 5 MHz
51. cht Favoriten Extras w Q zr ck Q B pi Suchen BE Bi fi Adresse B C Programme PHYTEC pciGrabber4plus x Wechseln zu Ordner xX Name 4 amp Desktop X Doll Eigene Dateien IDindude 4 Arbeitsplatz src A 3 2 Diskette A DOvo E amp System C T Grab4PCI exe a E Uninst isu ogramme 3 aa O E g PHYTEC E O Dil indude E D src ED vd Pro oO oO D m gt 6 Objekte e Freier Speicherplatz 1 67 GB 547 KB 4 Arbeitsplatz Bild 43 Verzeichnisstruktur der Windows Treiber PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 75 pciGrabber 4x4 6 2 1 Voraussetzungen Sie k nnen Programme f r den pciGrabber 4x4 mit Hilfe verschiedener Entwicklungsumgebungen erstellen Die erstellte Applikation ist unter den Betriebssystemen Microsoft Windows XP VISTA und Windows NT4 0 2000 einsetzbar Achtung Zum Betrieb des pciGrabber 4x4 unter Windows ist es erforderlich dass der Ger tetreiber und die zugeh rige DLL in das Windows Systemverzeichnis kopiert werden Zus tzlich muss der Treiber dem System durch Eintrag in die Registry Table bekannt gemacht werden Das von uns gelieferte Setup Programm auf der CD f hrt diese Vorg nge auf Ihrem Rechner automatisch durch Daher sind dort die Voraussetzungen f r den Betrieb bereits geschaffen Um Ihre Applikation auf anderen Rechnern betriebsbereit einzurichten empfehlen wir Ihnen die Erstellung ent
52. d flip O flip 1 default Das Bild wird aufrecht dargestellt Das Bild wird vertikal gespiegelt an der niederwertigsten geschrieben Bildspeicheradresse befindet sich An der niederwertigsten die linke obere Ecke des Bilds Bildspeicheradresse befindet sich die linke untere Ecke des Bilds Start of Image Memory Base address Start of Image Memory Base address 556510 Diese Variante ist z B n tzlich wenn Bilder im BMP Format verarbeitet werden 104 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Wichtig e Die Einstellung der Bildorientierung mit FlipPicture muss vor Aufruf der Set_Image Funktion erfolgen Die Einstellung wirkt sich erst nach Aufruf der Set_Image Funktion aus Wird die Einstellung im laufenden Betrieb ge ndert so muss der Grabber angehalten werden ber FlipPicture der gew nschte Wert gesetzt und dann Set mage erneut aufgerufen werden e Die Default Einstellung ist flip 1 das Bild wird also vertikal gespiegelt eingeschrieben aus Kompatibilit tsgr nden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 105 pciGrabber 4x4 Bildgr e und Skalierung einstellen void Set_Image nOhpos nOvpos nO hsize nOvsize nOppl nOlines nOColformat nEhpos nEvpos nEhsize nEvsize nEppl nElines nEColformat nColSystem nInterlace nSingleShot WORD nDevNo WORD nOhpos WORD nOvpos
53. de Halbbild nicht erzeugt ppI 360 Ergebnisbild 13x 11 Ergebnisbild 13x 11 2890402 Bild 48 Bild zur Skalierung alle Werte gleich bis auf ppl 110 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Beispiele e Halbbild Digitalisierung Es soll ein quadratisches Bild der Gr e 256 x 256 Pixel digitalisiert werden dessen Aufl sung und Proportionen dem TV Bild entsprechen a Aufl sung und Skalierung Zur Digitalisierung gen gt ein Halbbild mit 288 Zeilen Damit das H hen Breitenverh ltnis stimmt muss die Aufl sung in X Richtung ebenfalls auf die H lfte verringert werden denn Halbbild halbe H he Also 720 2 360 Es ergeben sich ppl 360 lines 288 b Ausschnittsgr e Das Bild soll quadratisch 256 x 256 Pixel gro sein Daraus ergibt sich direkt hsize 256 vsize 256 c Positionierung Es ist sinnvoll den Bildausschnitt zu zentrieren In X Richtung werden von 360 Pixeln nur 256 im Fenster dargestellt Es entsteht ein Rand von 360 256 104 Pixeln der gleichm ig auf beide Seiten verteilt werden soll also jeweils 52 Pixel links und rechts hpos ist die Gr e des linken Randes also hpos 52 Entsprechend ist in Y Ric
54. der Front zug nglich sind Buchse und Auf der Stiftleiste X800 sind zus tzlich weiter 12 Videoeing nge Diese Eing nge k nnen ber die Zusatzplatine VZ 012 benutzt werden siehe Kapitel 4 2 e Version VD 012 X1 Auf der Stiftleiste X800 sind 12 Composite Eing nge Diese Eing nge k nnen ber die Zusatzplatine VZ 012 benutzt werden siehe Kapitel 4 2 e Version VD 012 X2 Es stehen zwei Composite Eing nge zur Verf gung die ber die BNC Buchsen an der Front zug nglich sind Buchse und Auf der Stiftleiste X800 sind zus tzlich weiter 4 Videoeing nge Diese Eing nge k nnen ber die Zusatzplatine VZ 012 benutzt werden siehe Kapitel 4 2 Die Zuordnung der Eing nge zu den Kanalnummern ist wie folgt pciGrabber 4x4 VD 012 BNC BNC BNC BNC Composite Input 1 Composite Input 1 Composite Input 1 Composite Input 1 Decoder 1 Decoder 2 Decoder 3 Decoder 4 Tabelle 1 Belegung der BNC Buchsen Modell VD 012 pciGrabber 4x4 VD 012 X1 MINI DIN MINI DIN MINI DIN MINI DIN Composite Input 1 Composite Input 1 S Video Input 1 S Video Input 1 Decoder 1 Decoder 2 Decoder 3 Decoder 4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 13 pciGrabber 4x4 Tabelle2 Belegung der MINI DIN Buchsen Modell VD 012 X1 pciGrabber 4x4 VD 012 X2 BNC BNC MINI DIN MINI DIN Composite Input 1 Co
55. difizieren und einfache Bildoperationen durchzuf hren Die Installation des Programms e Legen Sie die PHYTEC Vision Utilities CD in Ihr CD ROM Laufwerk e Dann wird das CD ROM Laufwerk ausgew hlt und das Programm start exe aus dem Hauptverzeichnis der CD gestartet e Im erscheinenden Installationsmen siehe Bild 7 w hlen Sie PCI bus grabber aus e Klicken Sie danach auf Install Windows demosoftware 5 Setup PHYTEC Vision Tools PHYTEC Vision Tools PHYTEC Messtechnik GmbH Herzlich Willkommen Herzlich wilkommen im Setup Manager f r die Vision Tools der Fima PHYTEC Die Vision Tools bestehen aus diverser Software und Handb chem Auf den Folgenden Seten k nnen Sie einzein ausw hlen welche Komponenten Sie interessieren Sie k nnen von dort Software instalieren oder die Handb cher einsehen Haben Sie wetere Fragen dann wenden Sie sich an unseren Support oder Vertrieb Support Telefon 49 0 6131 9221 31 Fax 49 0 6131 9221 33 ee in Technischer Vertrieb Telefon 49 0 6131 9221 32 Fax 49 0 6131 9221 33 E Mail info phytec de Besuchen Sie uns waw PHYTEC de Bild 7 PHYTEC Installationsmen e Folgen Sie einfach den Installationsanweisungen und das Demoprogramm wird automatisch auf dem Rechner installiert PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 23 pciGrabber 4x4 4 Das Anschlie en der Videoquellen Beim pciGrabber 4x4 siehe Bild 8 Bild 9 und Bild 10 haben Sie die M g
56. e in einem neuen Fenster siehe Bild 24 pciGrabber Aplus Live Image Eile Image Effects Options Features Help Frame Rate 25 Frames captured 6 Bild 24 Livebild der Videoquelle PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 39 pciGrabber 4x4 Wenn nur ein blaues Bild erscheint berpr fen Sie bitte alle Verbindungen Pr fen Sie bitte ob die Kamera mit Spannung versorgt wird Weiterhin besteht die M glichkeit dass der falsche Kanal oder Grabber Decoder gew hlt wurde Weitere m gliche Fehlerquellen sind im Anhang beschrieben In der unteren Leiste des Hauptfensters sehen Sie die Anzeige Frame Rate xx xx Zahl Die Zahl gibt die Bilder pro Sekunde an die im Live Fenster aufgebaut werden Der Wert ist abh ngig von der Bildgr e und der Leistungsf higkeit des Rechners da das digitalisierte Bild vom RAM in die Grafikkarte bertragen werden muss damit es schlie lich auf dem Bildschirm erscheint Hinweis Die Bilddaten werden vom Grabber unabh ngig von der Rechen leistung des Prozessors immer in Echtzeit im Arbeitsspeicher RAM des PCs abgelegt Die weitere Verarbeitung ist abh ngig von der Rechenleistung des Prozessors CPU des PCs Weiterhin wird in der Statuszeile ein Z hler der die Gesamtzahl der erfassten Livebilder Frames Captured anzeigt dargestellt Wenn dieser Z hler bei 255 angelangt ist f ngt er wieder bei 0 an Dies kann z B als Indikator verwendet werden ob de
57. e kann ber das PCI BIOS ermittelt werden Beim pciGrabber 4x4 ermittelt die Treibersoftware ber das BIOS die Adresse und setzt sie in eine Ger tenummer um Es kann ber den Treiber ermittelt werden wie viel Karten sich im System befinden und dann jede Karte ber ihre individuelle Ger tenummer angesprochen werden Es kann nicht sicher vorhergesagt werden welche Karte mit welcher Ger tenummer verbunden wird Dies wird allein vom PCI BIOS und der Architektur des PC Motherboards bestimmt In der Regel werden die Adressen aufsteigend in der Reihenfolge der Nummerierung der PCI Express Slots vergeben Dies kann jedoch bei manchen Herstellern abweichen Der pciGrabber 4x4 kann bei einer ganzen Reihe von Ereignissen und Betriebszust nden einen Interrupt ausl sen Die Ursache des Interrupts kann ber das Interrupt Statusregister des Grabbers ermittelt werden Achtung Da mehrere Karten den gleichen Interrupt INTA benutzen muss zun chst gepr ft werden welche Karte den INTA ausgel st hat 10 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten O Beim Einschalten des Rechners wird das PCI BIOS die neue Karte erkennen Dies wird i a durch entsprechend Meldungen angezeigt O Zur Funktionskontrolle empfehlen wir die Demosoftware auf der mitgelieferten CD 2 5 Anschlussbelegung der Buchsen Hinweis Die nachfolgende Beschreibung der Anschl sse der Grabber ist als technische Referenz zu verst
58. echnik GmbH 2008 L 720d_0 81l pciGrabber 4x4 6 2 5 Anwenden der Windows NT4 0 Windows 2000 XP VISTA DLL Zur Verwendung der DLL Gr4CDLL DLL in eigenen Applikationen muss der Softwareentwickler zun chst f r jede Funktion die in der Applikation verwendet wird einen Funktionszeiger deklarieren Beispiel e zu verwendende Funktion WORD Get_Error void e Deklaration des Funktionszeigers WORD PASCAL lpfn_GetError void Um den Bezug zwischen dem Funktionszeiger und der DLL herzustellen wird die Funktion GetProcAddress benutzt Beispiel lpfn_GetError WORD PASCAL void GetProcAddress handle Get_Error Nun kann die Funktion wie folgt aufgerufen werden WORD Fehlerstatus Fehlerstatus lpfn_GetError Achtung Pr fen Sie unbedingt den Wert des Funktionszeigers R ckgabewert von GetProcAddress auf NULL um sicherzustellen dass die auf dem Anwender Rechner installierte Treiber Version die zu verwendende Funktion unterst tzt und Sie einen g ltigen Handle zur ckerhalten haben 82 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 2 6 Programmierung unter Delphi Um die Funktionen der DLL in Delphi bekanntzumachen muss eine entsprechende Unit definiert werden Beachten Sie dabei die Angabe der richtigen Aufrufkonvention um die Kompatibilit t der DLL sicherzustellen Definieren Sie Funktionen vom Typ stdcall Bei falscher Deklaration k n
59. ehen Composite Inputs X800 Option Port X300 optional Jumper vD 912 Zi V AE a Composite Input 1 S 3 ni 7 Decoder 1 S en Composite Input 1 Decoder 2 Composite Input 1 Decoder 3 Composite Input 1 Decoder 4 Bild 2 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 11 pciGrabber 4x4 Luma Y Ground oN Luma Input Y o Shield D Chroma Input C oo Croma C Ground S Video Input 1 Decoder 1 OFA Input 1 Decoder 2 S Video Input 1 Decoder 3 S Video Input 1 Decoder 4 Composite Inputs X800 Option Port X300 optional Jumper Bild 3 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 X1 Composite Inputs X800 Option Port X300 optional N Jumper Luma Y Ground Luma Input Y e Shiod Chroma input C O Croma C Ground S Video Input 1 Decoder 1 S Video Input 1 Decoder 2 rm mesile Input 1_ Decoder 1 Oi Input 1_ Decoder 2 Bild 4 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 X2 12 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten 2 5 1 Composite Eing nge Als Videoquellen eignen sich alle Composite Quellen mit einem Signalhub von 1 V und einem Abschlusswiderstand von 75 Q Die unterst tzten Videonormen entnehmen Sie bitte Kapitel 2 2 e Version VD 012 Es stehen vier Composite Eing nge zur Verf gung die ber die BNC Buchsen an
60. ei der Sonderfall der Vollbild Digitalisierung in einem Speicherbereich betrachtet Hier tritt der gleiche Effekt auf jedoch in anderer Auspr gung Nach 20 ms Digitalisierungszeit liegt die Information des Odd Bildes vollst ndig vor alle ungeraden Bildzeilen sind also definiert w hrend die geraden undefiniert sind In den folgenden 20 ms werden die Zeilen des geraden Halbbilds erg nzt Da sofort darauf wieder ein Odd Bild geliefert und bei kontinuierlicher Digitalisierung im Arbeitsspeicher abgelegt wird gibt es in dieser Betriebsart keinen Zeitpunkt in dem kein Einschreibvorgang in den Speicherbereich erfolgt von den Austastl cken abgesehen Es gibt hier also immer einen Punkt X Y an dem alter Bildinhalt in neue Bildinformation bergeht und damit ein Bildversatz entstehen kann 74 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 2 Treiber f r Microsoft Windows Bei der Ausf hrung des Installationsprogramms f r das Windows Demoprogramm werden die Dateien entpackt und auf der Festplatte gespeichert Die Verzeichnisstruktur nach der Installation sieht wie in Bild 43 dargestellt aus Der im linken Fensterbereich dargestellte Pfadname kann bei der Installation editiert werden und daher auf Ihrem System anders erscheinen Die zur Compilierung erforderlichen Library und Include Dateien sind in den entsprechend bezeichneten Unterverzeichnissen enthalten C Programme PHYTEC pciGrabber4plus Datei Bearbeiten Ansi
61. el nur die halbe Farb information entweder den Rot oder den Blauanteil Die jeweils fehlende Information kann durch bernahme des Werts des Nachbar pixels gewonnen werden bertragen und gespeichert wird die Farbe also nur in der halben Aufl sung der Helligkeit Da die Farbinformation jedoch vom Fernsehsystem ohnehin bandbreitenreduziert bertragen wird s o wird durch diese Vorgehensweise kein Verlust verursacht Dieses Datenformat wird als YCrCb 4 2 2 bezeichnet Mit dem ersten Pixel jeder Zeile wird Y1 Cr1 2 geliefert mit dem zweiten Y2 Cb1 2 usf Achtung Zur richtigen Erkennung der Farbinformation sind vier aufein anderfolgende Halbbilder erforderlich Es ist deshalb nicht m glich die Videoquelle nur zum Digitalisierungszeitpunkt kurz anzuschlie en bzw eine Videoquelle zu benutzen die nur einzelne Halbbilder liefert Ebenso arbeitet die Halbbilderkennung m glicherweise zun chst nicht korrekt wenn auf ein anderes unsynchronisiertes Kamerasignal umgeschaltet wird Beim schnellen Wechsel zwischen zwei Bildquellen muss daher damit gerechnet werden dass ein direkt im Anschluss digitalisiertes Bild fehlerhaft ist Besser ist es eine entsprechende Wartezeit einzuhalten PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 69 pciGrabber 4x4 6 1 4 Datenspeicherung durch DMA und RISC Programm Dieses Kapitel befasst sich eingehender mit der bertragung der Bilddaten in den Hauptspeicher und der Ablage der Pixel an den
62. elligkeit hat wie ein Einzelbild Bei anschlie ender Verwendung der Arithmetic Funktionen muss die Normierungsvariablen eventuell neu eingestellt werden e Option Port Test Der Menupunkt Features Test Hardware beinhaltet den Unterpunkt Option Port Option Port 1 0 Dutput 1 0 Bild 35 Option Port Men Mit diesem Men ist es m glich die I Os welche auf dem Option Port X300 zur Verf gung stehen ein oder auszuschalten Es ist auch m glich die Zust nde an den V Os einzulesen 56 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm e Jumper auslesen Der Menupunkt Features Test Hardware beinhaltet den Unterpunkt Option Port Option Port 1 0 Dutput T 0 D AR ih agar ah amp C p Output N Input active Bild 36 Option Port Men Jumper In diesem Men ist es m glich die Zust nde der Jumper auszulesen Sind keine Jumper best ckt liegen VO 8 bis 11 auf High Pegel Sie sind also rot markiert Werden Jumper best ckt erlischt die Rote Markierung PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 57 pciGrabber 4x4 5 7 Bilder speichern Programm beenden Unter dem Eintrag File k nnen Sie Livebilder Momentaufnahme Standbilder bzw arithmetisch bearbeitete Bilder abspeichern Mit Save oder Save as k nnen die Bilder mit der vom Programm vergebenen Indexnummer bzw mit einem eigenen vergebenen Namen abgespeichert werden Die Bilder werden i
63. en f r VZ 012 f r VD 012 X2 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 31 pciGrabber 4x4 4 3 bersicht aller Videoeingangskan le In diesem Kapitel wird noch mal eine komplette bersicht ber alle Eing nge gegeben inklusive der Zusatzkan le die durch die Zusatzplatine VZ 012 zur Verf gung gestellt werden Das Anschlie en und die Jumperstellungen der Zusatzplatinen m ssen Kapitel 4 2 entnommen werden damit die Kanal und Decoder Zuordnung passen pciGrabber 4x4 Zusatzplatine 1 Zusatzplatine 2 Zusatzplatine 3 VD 012 VZ 012 VZ 012 VZ 012 Decoder 1 Kanal 2 Decoder 1 Kanal 4 Decoder 1 Kanal 3 Decoder 1 Kanal 1 Decoder 2 Kanal 4 Decoder 2 Kanal 3 Decoder 2 Kanal 1 Decoder 3 Decoder 3 Decoder 3 Decoder 3 Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Decoder 4 Decoder 4 Decoder 4 Decoder 4 Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Bild 17 Video Eing nge VD 012 32 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm pciGrabber 4x4 VD 012 X1 Zusatzplatine 1 VZ 012 Zusatzplatine 2 VZ 012 Decoder 1 Kanal 3 Decoder 2 Kanal 3 Decoder 3 Kanal 3 Decoder 4 Kanal 3 Zusatzplatine 3 VZ 012 Decoder 1 Decoder 1 Decoder 1 S Video Kanal 1 Kanal 2 Decoder 2 Decoder 2 Decoder 2 S Video Kanal 1 Kanal 2 Decoder 3 Decoder 3 Decoder 3 S Video Kanal 1 Kanal 2 Decoder 4 Decoder 4 Decoder 4 S Video Kanal 1 Kanal 2 Bild 18 Video Eing nge VD 012
64. en und im darauf erscheinenden Fenster das CD ROM Laufwerk aus Wechseln Sie den Pfad auf pciGrab4A driver win2K_98 Best tigen Sie mit OK Es erscheint eine Liste mit den gefundenen Treibern auf der CD W hlen Sie aus dieser Liste den PHYTEC PCI Grabber aus Der Treiber sollte nun automatisch von CD auf Ihren Rechner installiert werden Mit diesem Schritt haben Sie den Treiber erfolgreich installiert Beachten Sie bitte noch Kapitel 3 2 1 Gehen Sie dann zu Kapitel 3 3 um die Demosoftware zu installieren 20 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Einbau und Installation der Grabberkarte e Windows NT4 0 mit ServicePack 6 WindowsNT erkennt die Karte nicht automatisch Der Treiber muss manuell installiert werden Legen Sie die PHYTEC Vision Utilites CD in Ihr CD ROM Laufwerk W hlen Sie unter WindowsNT im Hauptverzeichnis der CD das Programm Start exe aus Im erscheinenden Fenster w hlen Sie PCI Grabber dann Install drivers und WindowsNTA 0 Folgen Sie den Anweisungen des Installationsprogrammes Die notwendigen Treiber werden dann automatisch installiert Best tigen Sie im folgenden Fenster den Neustart des Rechners Der Rechner sollte nun ganz normal bis zum Betriebssystem hochfahren Mit diesem Schritt haben Sie den Treiber erfolgreich installiert Beachten Sie bitte noch Kapitel 3 2 1 Gehen Sie dann zu Kapitel 3 3 um die Demosoftware zu installieren PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 21 pciG
65. er ein Halbbild zu digitalisieren Dies kann mit den Buttons field erstes ungerades Halbbild oder field2 zweites gerade Halbbild ausgew hlt werden Ist die Zeilenzahl gr er 288 m ssen beide Halbbilder digitalisiert werden dazu klicken Sie full frame an Wenn Sie bei mage Resolution eine Zeilenzahl gr er 288 einstellen wird diese Option automatisch gesetzt Der Button field aligned erm glicht bei Halbbild Darstellung die doppelte Anzahl an Halbbildern pro Sekunde Dabei entf llt die 20 ms Pause zwischen der Halbbilddigitalisierung W rde man einfach beide Halbbilder nacheinander darstellen so w rde der dargestellte Bildinhalt optisch immer eine halbe Zeile nach oben und unten springen Dies geschieht da die r umliche Verschachtelung der Zeilen zu einem Vollbild nicht durchgef hrt wird Bei der Einstellung field aligned verschiebt der Grabber das zweite Halbbild automatisch um eine halbe Zeile so dass es genau auf das erste Halbbild zu liegen kommt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 47 pciGrabber 4x4 Dadurch tritt dieser Sprungeffekt nicht auf Diese Einstellung field aligned ist also dann n tzlich wenn man Bilder mit h chstens 288 Zeilen so schnell wie m glich nacheinander digitalisieren will 1 Halbbild in jeweils 20 ms Bei horizontalen Aufl sungen kleiner 360 Pixel sollten Sie das H kchen bei Luma Low Pass setzen Dieser Tiefpa bewirkt quasi eine Gl ttung des in der Gr e redu
66. er Grauwert also die Helligkeitsinformation eines Pixels abgespeichert Die Farbinfor mation wird nicht ber cksichtigt Dieses Format empfiehlt sich wenn bei der Auswertung Farbe keine Rolle spielt e Y6 Im Y8 Format ist die Grauwertinformation jedes Pixels als 8 bit Wert hintereinander im Speicher abgelegt Ein Byte entspricht also einem Pixel Nun ist das Format des zu digitalisierenden Bildes genau definiert Der Grabber muss jetzt angewiesen werden wo und in welcher Weise die erzeugten Bilddaten im Arbeitsspeicher abgelegt werden Dazu ist es zun chst erforderlich einen ausreichend gro en Arbeits speicherbereich zu reservieren Dies geschieht mit den bekannten Befehlen zur Allokation von Speicher in der jeweiligen Programmiersprache z B malloc Der Windows Treiber reserviert selbst ndig einen entsprechenden Bildspeicher in dem das Bild abgelegt wird Wie viel Speicherplatz wird ben tigt Dies errechnet sich aus der Gr e des Bilds Anzahl der Pixel und der pro Pixel ben tigten Byte Farbaufl sung Speicherbedarf pro Halbbild hsize vsize pixelgr e Byte Der Wert pixelgr e bestimmt sich wie in Tabelle 9 gezeigt Bei den Formaten YUV2 und BtYUV muss beachtet werden dass 2 bzw 8 Pixel logisch zusammengeh ren und die Bildaufl sung entsprechend passend gew hlt wird Bei der Berechnung ist zu beachten dass die Pixelzahl hsize vsize f r jedes Halbbild einzeln zu berechnen und gegebenenfalls bei V
67. eren des Treibers ya nis 79 Skalierung und Ausschnittsbildung ee 109 Bild zur Skalierung alle Werte gleich bis auf ppl 110 Farbformate des pceiGrabber 4x4 esnneneeennnen 116 R ckgabewert der Funktion data_present e 122 Timing Diagramm der R ckgabe Parameterss von data Present nenne 123 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inhalt Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9 Belegung der BNC Buchsen Modell VD O12 13 Belegung der MINI DIN Buchsen Modell VD 012 X1 14 Belegung der Buchsen Modell VD 012 X2 uee 14 Beschaltung derl C Schnittstelle am Option Port 15 Belegung des Option Polls ra 17 Anzahl der m glichen Zusatzplatinen ussene 30 Datenraten PAL DIPS anne ns nennen 42 Datertaten NTSC 30fPS a engere 42 Speicherbedarf eines Pixel in den einzelnen Mod 118 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 pciGrabber 4x4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Teil 1 Installation und Inbetriebnahme Teil 1 Installation und Inbetriebnahme PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 pciGrabber 4x4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten 1 Einleitung Vielen Dank f r den Erwerb eines pciGrabbers
68. erwendetes Farbsystem einstellen void Set_Color_System WORD nDevNo WORD nColSys nColSys Code f r Farbsystem ber die Funktion Set_Color_System wird das Farbsystem eingestellt nach dem der Grabber arbeiten soll Taktfrequenz und Eingangsregister des Videoprozessors werden entsprechend gesetzt Der Anwender kann f r nColSys vordefinierte Konstanten einsetzen O PAL_BDGHI stellt den Grabber f r die Verwendung an PAL Videoquellen ein O NTSC_M konfiguriert f r NTSC Quellen Erkennung des Videoformats WORD Get_Video_Status WORD nDevNo lt Returnwert 0 525 Zeilen Format NTSC PAL M 1 625 Zeilen Format PAL SECAM Diese Funktion erkennt das Videoformat der Kamera am eingestellten Kanal und liefert zur ck ob es sich um eine Bildquelle nach NTSC oder PAL SECAM System handelt Als Erkennungsmerkmal wird die unterschiedliche Zeilenzahl der Fernsehsysteme herangezogen Es dauert nach Anlegen eines Bildsignals 32 aufeinanderfolgende Halbbilder bis die Erkennung abgeschlossen ist 94 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Einstellen des Composite Modus Composite Eing nge void Set_Composite WORD nDevNo Der Aufruf dieser Routine schaltet den Grabber in den Composite Modus Der Chroma ADC wird ausgeschaltet und die Farbfalle wieder aktiviert Dieser Modus muss eingestellt werden wenn Composite Signale digitalisiert werden sollen Der Composite Modus muss f r alle Standard Kameras
69. es Pixels das sich in der Bildmitte befindet in verschiedenen Farbmodellen angezeigt Ein kleines im Livebild erscheinendes Fadenkreuz zeigt die Bildmitte an Das RGB Modell zeigt die Farbwerte f r Rot Gr n und Blau als Zeiger auf Intensit tsbalken sowie als Zahlenwert an Das YCrCb Modell stellt den Farbwert als Farbbalken sowie zus tzlich in einem Koordinatensystem dar 52 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Der Farbverlauf kann dadurch ber einen l ngeren Zeitraum beobachtet werden Mit dem Button Reset wird die Koordinatenanzeige gel scht und es wird erneut aufgezeichnet Das HSI Modell stellt den Farbwert auf einem Kreis dar Der Vektor in dem Kreis zeigt durch seine L nge die S ttigung Saturation und durch seine Richtung den Farbton Hue Die Helligkeit wird auf einem Balken darunter angezeigt Die einzelnen Werte werden auch numerisch ausgegeben e Farbbalken einblenden Mit der Option Color Bars kann der Grabber getestet werden Die Farbbalken werden von der Hardware nicht vom Demoprogramm generiert Je nach gew hltem Bildausschnitt werden mehr oder weniger Balken zu sehen sein Alle Farbbalken werden bei einer horizontalen Aufl sung von ca 515 Pixeln sichtbar e Arithmetische Operationen an Standbildern Der Menupunkt Arithmetics erm glicht einfache arithmetische Operationen auf Standbildern siehe Bild 21 Bilder k nnen pixelweise addiert s
70. eter Colformat beschreibt in welcher Form ein Pixel im Arbeitsspeicher der CPU abgelegt wird und damit auch wie viel Bytes von einem Pixel belegt werden Das Datenformat ist in erster Linie von der Anwendung bestimmt Grunds tzlich sind drei Formate zu unterscheiden die teilweise nochmals in Unterformate unterteilt sind Bild 49 zeigt wie die Pixel in den einzelnen Formaten im Speicher abgelegt werden e RGB Die Helligkeitsinformation wird f r die drei Farbkan le Rot Gr n und Blau getrennt abgelegt Dies ist die Form in der allgemein Farbinformation betrachtet und verarbeitet wird e Bei RGB32 werden 32 bit also ein Doppelwort pro Pixel benutzt Das unterste Byte eines jeden Doppelworts enth lt die Blau Information 8 bit breit das zweite Gr n und das dritte die Rotwerte Das oberste Byte enth lt keine Information Es wird lediglich eingef gt damit die Zuordnung von einem Pixel zu einem Doppelwort erreicht wird Mit jeder DWort Grenze beginnt auch ein neues Pixel zusammengeh rige Information ist in Bild 49 in gleicher Weise schraffiert Das Alignment auf DWords hat gegebenenfalls den Vorteil dass schnellere Zugriffsbefehle benutzt werden k nnen Die Farbtiefe betr gt 16 Mio Farben 2 16777 10 e RGB24 bertr gt den gleichen Informationsgehalt wie RGB32 es entf llt jedoch das F llbyte Das Bild wird bei gleicher Farbaufl sung kompakter im Speicher dargestellt e RGBI6 hat eine geringere Farbaufl sung
71. ge ca 2 m Bestell Nr WK051 e BNC Anschlusskabel f r den Anschluss von Kameras mit BNC Steckern Bestell Nr WK058 2m WK039 10m WK051 WK058 WK039 Bild 1 Zubeh rkabel PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 3 pciGrabber 4x4 2 2 Technische Daten VD 012 X1 X2 Abmessungen 125 x 90 x 20 mm zuz gl Frontblende und Slot 120 x 90 x 20 mm ohne Nutzenrand Datenbus x1 PCI Express Bus PCI Express Base Spec Rev 1 0a compliant Versorgung 3 3 V ca 950 mA Idle ca 1300 mA Digitizing werden dem PCI Express Bus entnommen Anzahl Decoder Modell VD 012 4 Decoder Modell VD 012 X1 4 Decoder Modell VD 012 X2 2 Decoder Eing nge Modell VD 012 4 Composite Videoeing nge 75 Q 1Vss optional 12 Composite Videoeing nge 75 Q 1V s Modell VD 012 X1 4 S Video Eingang 75 Q 0 7 Vss 0 3 Vss optional 12 Composite Videoeing nge 75 2 IV Modell VD 012 X2 2 Composite Videoeing nge 75 Q 1Vss 2 S Video Eingang 75 Q 0 7 Vss 0 3 Vss optional 4 Composite Videoeing nge 75 2 1V s Videoformate PAL B G H D NTSC M bzw entsprechende CCIR Formate monochrom 4 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten Synchronisation Composite Sync bzw Sync auf Y Signal Datenformate Bildaufl sung Bildeinzug je Decoder verwendete Ressourcen Bildkorrektur Bildspeicher je Decoder externe Synchronisation nicht m glich 16
72. gt Ansonsten ist es m glich dass der Pin zerst rt wird Beim Starten des Rechners sind alle Pins auf Eingabe konfiguriert Beachten Sie dass die Pins dann hochohmig sind und damit der logische Pegel nicht definiert ist Um das Verhalten von angesteuerten Komponenten w hrend des Starten des Rechners bis zur Konfigurier ung des GPIO Ports zu bestimmen m ssen daher hardwarem ig entsprechende Ma nahmen vorgesehen werden z B Pull Up Widerst nde Mit Set_GPIO_Data k nnen Sie denjenigen Portpins die auf Ausgang geschaltet sind den Pegel High 1 oder Low 0 zuordnen Bei nData handelt es sich wieder um einen 12 bit Wert wobei jedes Bit einem Pin zugeordnet ist Es wirken sich nur die Bits aus f r die die Datenflu richtung auf Ausgang gestellt ist Die Funktion Get_GPIO_Data liest den Zustand der als Eingang geschalteten Portpins ein und liefert diesen als 12 bit Wert zur ck F r die auf Ausgang geschalteten Pins wird der Wert zur ck geliefert auf den der Pin gesetzt wurde PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 135 pciGrabber 4x4 x Daten ber die I C Schnittstelle bertragen Mit diesen Funktionen k nnen Sie Bausteine die an der PC Schnittstelle angeschlossen sind lesen und beschreiben Achtung Das auf der Grabberkarte befindliche PC EEPROM ist vor ver sehentlichem berschreiben gesch tzt Daher sind keine Zugriffe auf den Ger teadressenbereich 0xA0 bis 0x
73. gt I t digitizing starts S_ODD S EVEN Bild 51 Timing Diagramm der R ckgabe Parameters von data_present PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 123 pciGrabber 4x4 Bilddaten auslesen DWORD GetPictureBufferAddress WORD nDevNo DWORD dwBitsSize dwBitsSize Gr e des f r das Bild ben tigten Speicherbereichs Returnwert Adresse des Beginns des Speicherbereichs Um die digitalisierte Bildinformation aus dem vom Ger tetreiber verwalteten Bildspeicher auslesen zu k nnen muss dem Anwenderprogramm die Startadresse dieses Bildspeichers bekannt sein Die Funktion GetPictureBufferAddress liefert dem Anwender programm die Adresse zur ck an welcher der vom Treiber reservierte Speicherbereich beginnt In diesem Speicher legt der Grabber die digitalisierten Bilder wie folgt ab a Nur Even oder nur Odd Bilder werden digitalisiert d h die Dimensionsparameter des anderen Halbbilds sind Null gt Das digitalisiertte Halbbild steht am Beginn des Bildspeicherbereichs b Even und Odd Bilder werden digitalisiert nInterlaced 0 gt Das Even Bild steht am Beginn des Bildspeicherbereichs B ndig hinter dem Even Bild beginnt das Odd Bild Die Startadresse des Odd Bilds ist also die Startadresse des Bildspeichers plus nEhsize nEvsize Anzahl der Byte pro Pixel c Vollbilder werden im Interlace Modus digitalisiert nInterlaced 1 Das digitalisierte Vollbild besteht aus richtig ineinanderge schachtelten
74. he Aufl sung erforderlich ist oder man reduziert die Aufl sung auf ppi 360 lines 288 und arbeitet mit der proportionsgerechten Aufl sung 360 x 288 Bei Vermessungs und Automatisierungsanwendungen ist oft nicht unbedingt eine proportionsgerechte Darstellung n tig sofern die Verzerrung im Algorithmus ber cksichtigt wird oder nicht ins Gewicht f llt So kann man z B die volle Halbbildaufl sung 720 x 288 bei Vermessungen benutzen die in X Richtung genauer als in Y Richtung arbeiten Gegebenenfalls kann man die Kamera entsprechend der ben tigten Vermessungsachse ausrichten 108 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Das mit hsize und vsize aufgespannte Fenster ist nun der Ausschnitt des Bildes den man von dem digitalisierten Bild der Gr e ppl x lines sieht Ist hsize ppl und vsize lines so sieht man das ganze digitalisiertte Bild sind sie kleiner nur einen entsprechenden Ausschnitt Das Verh ltnis von hsize und vsize ver ndert nicht die Proportionen des Bildes da hier keine Skalierung sondern nur eine Ausschnittsbildung aus dem bereits skalierten Bild vorgenommen wird Bild 47 und Bild 48 illustrieren die Bedeutung der Parameter Die Parameter vsize und lines sind in Bezug auf ein Halbbild anzugeben wenn ein Halbbild digitalisiert und abgeholt wird Ist der mit hsize und visze definierte Ausschnitt kleiner als die ber ppl und lines festgelegte Bildgr e so kann das Fenster mit den Werten
75. ht gen gend schnell vorgenommen obwohl die Bilder in Echtzeit im Arbeitsspeicher vorliegen QO Das dargestellte Bild ist durch horizontale Streifen unterbrochen in denen man m glicherweise den Inhalt vorhergehender Bilder sieht Bei bewegten Objekten ergeben sich horizontale Nachzieh effekte e Der Grabber kann die Bilddaten nicht in Echtzeit ber den PCIExpress PCI Bus bertragen da andere Karten Decoder den Bus zu stark beanspruchen oder die Bus Einstellungen des BIOS nicht korrekt sind berpr fen Sie die Einstellungen der anderen Karten und die Einstellungen des BIOS 144 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 St rungssuche PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 145 pciGrabber 4x4 Index A Adressbereich 10 AGC KITeIbernlsss nase 101 analoge Fernsehtechnik 45 Anschlu belegung 11 Anschl sse 000000000000 7 Arithmetics ccce 53 Arithmetische Operationen an Standbildern 53 Aufl sung o on 108 Ausschnitt oee 109 AUTO Funktion Treibern 97 B Basisadresse ueeeeeeeeeeeeeeeeeeneee 10 Bewegung nee 67 Bild Aufl sung usa 108 Ausschnitt 109 blau St rung 141 Digitalisierungsmodus 118 falsches Format St rung 142 Farbforma amp t 114 Farbs ttigung Treiber 130 Farbst rungen 142 GIODE se re 1
76. htung 288 256 2 16 vpos 16 Hinweis Es w re hier falsch ppl 256 und lines 256 zu setzen Dadurch w rde das Breiten H henverh ltnis ver ndert TV Norm 4 3 zu 1 1 und das Bild verzerrt Es w re jedoch m glich lines 256 zu setzen und ppl ber das Verh ltnis von Bildbreite und h he zu berechnen So w re die Bildh he optimal ausgenutzt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 111 pciGrabber 4x4 e Halbbild Digitalisierung mit Zoom Es soll ein Bild der Gr e 120 x 100 geliefert werden in dem das Originalbild um den Faktor 2 in X und Y Richtung vergr ert dargestellt wird a Aufl sung Skalierung Ausreichend ist wieder ein Halbbild Ohne Vergr erung w ren 360 x 288 Pixel anzufordern s o Um die Dehnung zu erzeugen werden nun 180 x 144 Pixel definert ppl 180 lines 144 Das Breiten H henverh ltnis wird gewahrt b Ausschnittsgr e Entsprechend der Fenstergr e wird gesetzt hsize 120 vsize 100 c Positionierung Mit hpos und vpos kann der Fensterausschnitt nach Bedarf maximal 180 120 60 Pixel in X Richtung und 144 100 44 Pixel in Y Richtung verschoben werden o Vollbild Digitalisierung Es soll ein Bild der Gr e 700 x 500 geliefert werden das in Aufl sung und Proportionen dem TV Bild entspricht a Aufl sung und Skalierung Zur Digitalisierung wird hier ein Vollbild ben tigt Da also als Grundlage ein volles TV Bild dienen soll betr gt die z
77. ie mit dem Einbau von Steckkarten noch keine Erfahrung haben nehmen Sie sich daf r bitte etwas Zeit Es ist nicht schwer sollte aber sorgf ltig ausgef hrt werden 3 1 Einsetzen der Grabberkarte Achtung Der Computer muss von der Netzspannungsversorgung getrennt sein Es muss sichergestellt sein dass das Ger t spannungsfrei ist e Entfernen Sie das Geh use des PCs normalerweise verschraubt e W hlen Sie einen freien PCI Express Steckplatz Ziehen Sie das Handbuch Ihres Rechners Ihres Motherboards zur Rate falls Sie nicht sicher sein sollten welchen Slot Sie benutzen m ssen e Entfernen Sie die Blende am PC Geh use die sich vor dem ausgew hlten Slot befindet abschrauben oder ausbrechen e Setzen Sie nun den pciGrabber 4x4 wie im Bild 6 dargestellt mit der Anschlussblende nach au en vorsichtig in den Steckplatz ein Die Karte sollte sicher einrasten e Dr cken Sie die Karte nicht mit Gewalt in den Slot Motherboard bzw Karte k nnten Schaden nehmen e Achten Sie darauf dass die goldenen Kontaktstreifen der Karte exakt mit den Kontaktfedern des Steckplatzes bereinstimmen 18 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Einbau und Installation der Grabberkarte e Schraube offenes PC Geh use Grabberkarte C f freie Blende PCI Express Steckplatz Bild 6 Einsetzen der Karte im PCI Steckplatz e Vergewissern Sie sich anschlie end dass die Karte gerade sitzt
78. igkeit im Videoprozessor ein Der Wert bestimmt eine Konstante die zu dem Helligkeitswert eines Pixels im Videoprozessor addiert wird Die Helligkeit l sst sich so im Bereich 50 bis 49 6 variieren Ein LSB entspricht einer Helligkeits nderung um 0 39 nBright Helligkeit 2 5601 1 O Helligkeitseinstellung zur cklesen short Get_Brightness WORD nDevNo Returnwert Inhalt des Helligkeitsregisters des Videoprozessors Diese Funktion erm glicht das Auslesen des aktuellen Helligkeits werts aus dem Videoprozessor Einstellen des Kontrasts void Set_Contrast WORD nDevNo WORD nContr nContr Bildkontrast 0 511 Stellt den Kontrast des aufgenommenen Bilds ein Der Kontrastwert stellt einen konstanten Faktor dar mit dem der Helligkeitswert der Pixeldaten im Videoprozessor entsprechend skaliert multipliziert wird Die Einstellung ist im Bereich 0 bis 236 57 m glich nContr Kontrast 2 1598 1 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 129 pciGrabber 4x4 Kontrasteinstellung zur cklesen WORD Get_Contrast WORD nDevNo Returnwert momentan eingestellter Kontrastwert Die Funktion liest den Inhalt der Kontrast Register aus dem Video prozessor und liefert sie als Ganzzahl Wert zur ck Einstellen der Farbs ttigung void Set_Saturation WORD nDevN0 WORD nSat _U WORD nSat_V nSat_U S ttigung des U Farbanteils 0 511 Default 254 nSat_V S ttigung des V Farbanteil
79. ignalen ist sinnvoll da durch den Wegfall des Filters die Bildsch rfe erh ht wird Defaultm ig ist die Farbfalle eingeschaltet PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 99 pciGrabber 4x4 Ein Ausschalten des Interlaced Modus void Set_Interlace WORD nDevNo WORD nInterlace niInterlace 0 Non Interlace 1 Interlace 2 Field Aligned Mit dieser Funktion kann dem Grabber angezeigt werden ob es sich bei dem ankommenden Videosignal um ein Interlaced oder ein Non Interlaced Signal handelt Dies beeinflusst die Funktion des vertikalen Skalierungsfilters Bei Vollbildaufl sung beispielspielsweise sollte Interlace eingestellt werden bei Verwendung eines einzelnen Fields f r die vertikale Skalierung sollte Non Interlace gew hlt werden um die Bewegungs Artefakte zu reduzieren M chte man nur Halbbilder darstellen so entsteht normalerweise zwischen zwei Digitalisierungsvorg ngen eine Pause von 20ms da das andere Halbbild wegen des Halbbildversatzes nicht angezeigt werden kann Im Modus Field Aligned wird das zweite Halbbild intern um eine halbe Zeile verschoben so dass es r umlich auf das erste Halbbild zu liegen kommt Dadurch kann die Halbbild Wiedergabe im 20ms Rhythmus erfolgen Da das Halbbild durch die elektronische Filterung ver ndert wird ist diese Funktion f r Mess und Automatisierungsaufgaben nur bedingt geeignet 100 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Ei
80. ill WORD nDevNo WORD nCKil nCKill 0 Ausschalten des Farbt ters 1 Einschalten des Farbt ters Werden an ein Farbsystem Schwarz Wei Bildquellen angeschlossen so kann es zu einem leichten Farbrauschen kommen Der Farbt ter verhindert diesen Effekt indem er die Anwesenheit des Color Bursts pr ft und gegebenenfalls die Farbauswertung abschaltet Unter Umst nden m chte man ein Farbsignal digitalisieren dessen Farbtr ger sehr schwach ist In diesem Fall ist es m glich dass die Erkennungsschwelle des Farbt ters bereits unterschritten ist und das Bild nur in Graustufen digitalisiert wird ber nCKill 0 kann der Farbt ter explizit ausgeschaltet werden so dass das Bild dann farbig m glicherweise verrauscht digitalisiert wird Defaultm ig ist der Farbt ter eingeschaltet die Umschaltung zwischen Farb und Schwarz Wei Bildquellen erfolgt also automatisch 102 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Auslassen von Fields Frames aus dem Videosignal void TemporalDect WORD nDevNo WORD nDecField WORD nFldAlign WORD nDecRat nDecrield Frame s auslassen Field s auslassen odd Field wird als erstes ausgelassen even Field wird als erstes ausgelassen nDecRat Anzahl auszulassender Fields Frames nAlign 0 0 Der pciGrabber 4x4 erm glicht es bei kontinuierlicher Digitalisierung die Anzahl der pro Sekunde digitalisierten Bilder einzustellen Defaultm ig werden 50
81. inch auf BNC Adapter 75 Q verwendet werden Um ein Bild einer Kamera darzustellen ist in der Anwendungs software bzw im Demoprogramm der richtige Kanal zu w hlen Gegebenenfalls kann die mitgelieferte Software automatisch erkennen welcher Kanal ein Signal f hrt siehe Kapitel 5 28 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm 4 2 Zusatzplatine VZ 012 Zum pciGrabber 4x4 sind Zusatzplatinen erh ltlich ber diese Platinen werden die Zus tzlichen Videoeing nge an X800 zur Verf gung gestellt In Bild 13 ist diese Platine zu sehen 5 JOI D 417104 105 13J186 x 257107 gt WEJ 1709 EJO o ERE z x Bild 13 Zusatzplatine VZ 012 mit Fachbandkabel Abmessungen 55 x 90 x 20 mm zuz gl Frontblende und Slot Die Zusatzplatine wird an den Framegrabber angebunden Das Flachbandkabel wird an die Stiftleistee X800 des Framegrabbers gesteckt Auf der Zusatzplatine kann zwischen Stiftleiste X104a oder X104b gew hlt werden Es ist m glich mehrere Zusatzplatinen parallel zu betreiben es muss immer darauf geachtet werden das die Jumperstellungen richtig gew hlt wurden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 29 pciGrabber 4x4 Jede Zusatzplatine stellt vier Composite Videoeing nge zur Verf gung die ber BNC Buchsen zur Verf gung stehen Die Platine selbst kann in einem Standart PC Slot ihren Platz finden In Tabelle 6 ist zu sehen wie viele Z
82. ingestellt ist O Das digitalisierte Bild hat Schlieren Streifen e Es kann sich um Moire St rungen bedingt durch den Farbtr ger handeln Pr fen Sie ob die Farbfalle eingeschaltet ist e Die Signalleitung von der Kamera ist defekt Abschirmung pr fen e Eine Masseschleife durch eine zus tzliche Masseverbindung zwischen PC und Kamera ist Ursache von Brummst rungen Pr fen Sie ob z B durch Erdung oder Spannungsversorgung einen Brummschleife aufgebaut wurde QO Am S Videoeingang wird kein Bild digitalisiert e Ist der S Video Eingang korrekt verbunden e Wurde der pciGrabber 4x4 richtig auf S Video Betrieb konfiguriert Wurde die falsche Eingangsbuchse gew hlt e Wurde nach Umschaltung auf S Video mit Set_Channel ein anderer Kanal gew hlt QO Bei S Video Betrieb ist das Bild nur schwarz wei e Wird das Chroma Signal korrekt zugef hrt e Ist der Grabber auf S Video Betrieb umgestellt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 141 pciGrabber 4x4 QO Beim S Video Betrieb ist das Bild schwarz wei mit starken Farbst rungen e Ist das Chroma Signal korrekt angeschlossen e Handelt es sich um eine S Video Quelle e Ist keine Bildquelle mehr angeschlossen Q Das Bild wird unvollst ndig sehr langsam angezeigt e Erh hen Sie die Wartezeit zwischen den Statusabfragen Der PCI Express Bus wird durch zu h ufige Statusabfragen blockiert e Wurde die zeitliche Aufl sungsreduzierung benutzt O Das Bild ist kontrast
83. innerhalb des I C Ger ts bData Byte das in die spezifizierte Adresse geschrieben wird Returnwert SUCCESS NOACK INVALID_ADDRESS WRITE_FAILED Schreibt ein Byte in eine Speicherstelle des spezifizierten PC Ger ts Als Returnwert gibt die Funktion einen Fehlercode zur ck s o Hinweis Manche Ger te wie z B EEPROMs ben tigen u U intern l ngere Verarbeitungszeiten f r einen Schreibbefehl als der PC Buszyklus dauert Folgen mehrere Schreibbefehle schnell aufeinander so liefern diese Ger te eine Fehlermeldung Noack zur ck da sie evtl noch nicht wieder schreibbereit sind Um dies zu vermeiden k nnen Sie nach dem Schreiben auf einen solchen Baustein einen Lesezugriff durchf hren und pr fen ob der zur ckgelesene Wert mit dem Eingeschriebenen bereinstimmt Erst wenn dies der Fall ist wurde der interne Schreibvorgang ab geschlossen und Sie k nnen erneut schreibend auf den Baustein zugreifen Beachten Sie diesbez glich auch die Dokumentation des PC Ger ts x internes EEPROM verwenden Der pciGrabber 4x4 besitzt pro Decoder einen internen nichtfl chtigen Speicher der vom Anwender benutzt werden kann um beliebige Parameter zu speichern Insgesamt stehen in diesem Speicher 252 Bytes zur Verf gung PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 137 pciGrabber 4x4 BYTE I2C_ReadEEProm WORD nDevNo BYTE bSubAddress BYTE bByteRead bSubAddress zu lesende Speicheradresse 0x00 OxFB bByte
84. ips 1 Byte B MB Bildgr e Bye Bier Chips me Gleichung 1 Pixel S S 768 576 4Byte 25 44 2368 Be S Werden nun vier Decoder gleichzeitig verwendet steigt das Datenvolumen um den en vier auf 176 9 MB s 768 576 4Byte 25 gairg g Ve S Um nun eine saubere nenne gew hrleisten zu k nnen darf die maximale Datenrate des PCI Busses nicht berschritten werden Zus tzlich sollte noch ein Sicherheitsabstand von 15 ber cksichtigt werden Dies bedeutet dass eine maximale Datenrate von 112 MB s nicht berschritten werden sollte PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 41 pciGrabber 4x4 Anzahl der RGB32 RGB32 RGB32 RGBI6 Y8 Gray Videodecoder 768 x 576 640 x 480 620 x 450 768 x 576 768 x 576 1 44 2 MB s 30 7 MB s 27 9 MB s 22 1 MB s 11 1 MB s 2 88 5 MB s 61 4 MB s 55 8 MB s 44 2 MB s 22 1 MB s 3 132 7 MB s 92 2 MB s 83 7 MB s 66 4 MB s 33 2 MB s 4 176 9 MB s 122 9 MB s 111 6 MB s 88 5 MB s 44 2 MB s Tabelle7 Datenraten PAL 25fps Anzahl der RGB32 RGB32 RGB32 RGB16 Y8 Gray Videodecoder 720 x 480 640 x 480 580 x 400 720 x 480 720 x 480 1 41 5 MB s 36 9 MB s 27 8 MB s 20 7 MB s 10 4 MB s 2 82 9 MB s 73 7 MB s 55 7 MB s 41 5 MB s 20 7 MB s 3 124 4 MB s 110 6 MB s 83 5 MB s 62 2 MB s 31 1 MB s 4 165 9 MB s 147 5 MB s 111 4 MB s 82 9 MB s 41 5 MB s Tabelle 8 _Datenraten NTSC 30fps Werden die 112 MB s nicht berschr
85. itten ist eine problemlose Daten bertragung m glich Wie in den Tabellen zu sehen existieren viele M glichkeiten das Volumen der Daten zu verringern 1 Verringern der Aufl sung 2 Verringern der Farbtiefe 3 Verringern der Bildwiederholungsrate Mit der Hilfe von Gleichung 1 kann man das Datenvolumen berechnen und entscheiden welche Einstellungen f r die entsprechende Applikation passend sind Bild 25 berlasteter PCI Bus 42 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Bild 25 zeigt einen Effekt welcher bei einer zu hohen Datenrate auftreten kann Es ist gut zu sehen dass das gesamte Bild streifig wird Die Streifen entstehen dadurch dass manche Bilddaten mangels Kapazit t des PCI Busses nicht schnell genug in den Arbeitsspeicher geschrieben werden k nnen Die Daten die nicht bertragen werden k nnen gehen verloren da der WVideodecoder diese nicht zwischenspeichern kann Der Software stehen somit f r bestimmte Bereiche des Bildes nur die alten Daten zur Verf gung In diesen Bereichen werden die alten Bilddaten ausgegeben und das Bild wird streifig 5 2 Beschreibung des Demoprogramms In diesem Kapitel sehen wir uns nun die Funktionen bzw Men s des mitgelieferten Demoprogramms genauer an Das Men mage Settings siehe Bild 26 beinhaltet Parameter welche die Bilderzeugung und Bilddarstellung beeinflussen Image Settings x Channel se
86. ld folgende Odd Bild wird digitalisiert Die maximale Verz gerung betr gt lt 60 ms b Am Eingang liegt gerade ein Odd Bild an DEs vergeht das unvollst ndige Odd Bild danach rastet der Grabber im Even Bild ein und digitalisiert das folgende Odd Bild Verz gerung lt 40 ms 120 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software _Bildaufnahme stoppen void Stop_Grabber WORD nDevNo Die Funktion Stop_Grabber stoppt den Grabvorgang Der Bildeinzug wird sofort abgebrochen das aktuell digitalisierte Bild ist eventuell unvollst ndig siehe Bild 46 Achtung Stop_Grabber muss auch dann aufgerufen werden wenn die Digi talisierung bei Single Shot Betrieb nSingleShot 1 in Set_Image automatisch beendet wird Der Grabber ist so lange verriegelt in Wartestellung bis Stop_Grabber aufgerufen wird Danach kann ein neues Einzelbild mit Start_Grabber angefordert werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 121 pciGrabber 4x4 Digitalisierungsfortschritt erkennen WORD Data_Present WORD nDevNo Returnwert zeigt den Digitalisierungsfortschritt an kann Werte zwischen 0 und 15 4 bit annehmen Die Funktion Data_Present signalisiert ob ein Even oder Odd Bild digitalisiert und im Speicher abgelegt wurde In den einzelnen Bits des R ckgabewerts ist codiert wie weit die Digitalisierung bei Einzelbild oder kontinuierlichem Betrieb fortgeschritten ist siehe Bild 50 Bit O und 2 zeigen an das
87. lection Eompesiig Channel fi Search channel C SWHS MINIE IN gt m Color mode C monochrome color Image selection Image Resolution 25 a x E pixel lines C freedefined TV Format Window Size p y x E pixel pixel IV Image window field C fild2 C fullframe C field aligned M Luma Law Pass Window Position p Y p E in une Bild 26 Men Image Settings PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 43 pciGrabber 4x4 Sie k nnen hier Einstellungen vornehmen bevor Sie ein Livebild sehen W hrend des Livebildbetriebs k nnen diese Einstellungen nicht ge ndert werden Der Kapitel Channel selection erm glicht die Einstellung des Videoquellentyps und die Kanalwahl W hlen Sie zun chst die richtige Signalart mit den Buttons Composite und S VHS e Composite Quellen Composite bezieht sich auf die BNC Stecker W hlen Sie unter dem Eintrag Channel den richtigen Eingangskanal f r die angeschlossene Kamera Beachten Sie ach dass der richtige Decoder ausgew hlt ist Sie k nnen die Kamera auch suchen lassen indem Sie auf Search Channel klicken Das Programm stellt dann den ersten Kanal ein auf dem ein Videosignal gefunden wurde Diese Funktion kann immer nur auf einem Decoder suchen Um die gesamte Karte pr fen zu lassen muss man unter Basic Settings jeden einzelnen Decoder ausw hlen und pr fen lassen Bei Verwendung der Zusatzplatine VZ 012 stehen bis z
88. lichkeit eine oder mehrere Videoquellen anzuschlie en Dies k nnen z B Videokameras oder auch Videorekorder mit den entsprechenden Ausg ngen sein Composite oder S Video Je nach Grabber Modell k nnen bis zu 4 Composite VD 012 oder bis zu 4 S Video Quellen VD 012 X1 angeschlossen werden An die Variante VD 012 X2 k nnen bis zu zwei Composite und bis zu zwei S Video Quellen angeschlossen werden Die Umschaltung der einzelnen Kan le erfolgt per Software bzw durch das mitgelieferte Demoprogramm Es kann jedoch immer nur eine Kamera pro Decoder aktiv sein und Bilder liefern Die Variante VD 012 und VD 012 X1 arbeiten mit vier Decodern und die Variante VD 012 X2 mit zwei Decodern Composite Inputs X800 Option Port X300 optional AS Composite Input 1 Decoder 1 Composite Input 1 Decoder 2 Composite Input 1 Decoder 3 iw WE E aac Fetten Composite Input 1 Decoder 4 Bild 8 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl sse VD 012 24 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Composite Inputs X800 Option Port X300 optional Jumper low et a wi Luma Y Ground Luma Input Y Shield Chroma Input C Croma C Ground S Video Input 1 l Decoder 1 v Bil S Video Input 1 Decoder 2 l S Video Input 1 Ei Decoder 3 iss S Video Input 1 l i E Decoder 4 iis Bild 9 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl
89. llierte Hardware und deren F higkeiten geben Routinen die den Grabber zur Bildaufnahme einstellen Funktionen aus dieser Gruppe stellen den Grabber auf die angeschlossene Bildquelle Kamera ein und legen fest wie das vom Grabber erzeugte Ergebnisbild im Speicher aussieht Bildgr e Farbformat usw Sie sollten f r jede Funktion aus dieser Gruppe pr fen ob sie verwendet werden dass und welche Parameter zutreffend sind Gegebenenfalls werden diese Routinen im Programmverlauf mehrfach aufgerufen z B wenn der Eingangskanal umgeschaltet werden soll oder die Bildgr e ver ndert wird Routinen zur Durchf hrung und Kontrolle des Grabbvorgangs Mit diesen Funktionen starten Sie die Bild Digitaliserung berwachen den Grabbvorgang und beenden die Digitalisierung Routinen zur Einstellung von Bildparametern Funktionen aus dieser Gruppe erm glichen die Einstellung von Parametern wie Bildhelligkeit Kontrast Farbs ttigung usw Sie m ssen nicht verwendet werden k nnen aber jederzeit aufgerufen werden um das Ergebnisbild an die Bed rfnisse anzupassen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 85 pciGrabber 4x4 Routinen zur Steuerung der Erweiterungsports Unter diese Kategorie fallen alle Funktionen die nicht direkt mit der Bildaufnahme zu tun haben sondern die weiteren Features des Grabbers wie WO Port PC Schnittstelle usw betreffen Diese Funktionen m ssen nur aufgerufen werden wenn ein entsprechendes
90. m Verzeichnis PCIGRABADRIVER WIN2k_98 Sie k nnen die Dateien in diesem Verzeichnis auf eine Diskette kopieren und zusammen mit Ihrer Applikation vertreiben 80 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 2 4 Anwendung der DLL Aufgabe der DLL ist die Kommunikation zwischen Anwenderpro gramm und pciGrabber 4x4 ber die DLL k nnen die Einstellungen des Grabbers vorgenommen und Digitalisierungsvorg nge gesteuert werden Sie erm glicht weiterhin den Zugriff auf die digitalisierten Bilddaten im Arbeitsspeicher Achtung Die DLL wird nicht in das Anwenderprogramm eingebunden sondern erst zur Laufzeit aufgerufen Sie muss daher zur Programmlaufzeit im Windows Systemverzeichnis vorhanden sein Zus tzlich zur GR4CDLL DLL sind folgende weitere DLLs zum Betrieb erforderlich MSVCRT DLL e CTL3D32 DLL e Mrc42 DLL Die DLL wird dynamisch eingebunden Dazu stellt Windows verschiedene API Funktionen zur Verf gung Zum Laden der DLL wird die Funktion LoadLibrary benutzt Man erh lt einen Handle auf die DLL zur ck Zur Ermittlung der Einsprungadressen der verschiedenen DLL Funktionen wird die API Funktion GetProcAddress verwendet Die Freigabe der DLL am Program mende wird durch Aufruf der Funktion FreeLibrary vorgenommen Weitere Informationen k nnen Sie aus der Dokumentation Ihrer Entwicklungsumgebung oder den im beiliegenden SDK befindlichen Beispiel Sourcen entnehmen PHYTEC Messt
91. m bmp Format abgespeichert und k nnen mit jedem Grafikprogramm betrachtet bzw bearbeitet werden Mit Close kann das Standbild sowie das Livefenster nacheinander geschlossen werden Mit Exit verlassen Sie das Programm 5 3 Inbetriebnahme unter Linux Zum Betrieb des pciGrabber 4x4 kann der BTTV Grabbertreiber verwendet werden Dieser Treiber ist bereits in den meisten Linux Distributionen enthalten Sie k nnen also ohne besonderen Treiber arbeiten Der Treiber muss zurzeit noch manuell an die pciGrabber 4x4 angepasst werden Bitte lesen Sie hierzu die FAQs unter www PHYTEC de Hinweise e Durch die Verwendung der PCI Express to PCI Bridge kann es vorkommen dass die Buszuordnung f r die einzelnen Ger te nicht mehr passt da Linux diese nicht eigenst ndig aktualisiert Die Ger te m ssen in einem solchen Fall neu zugeordnet werden Die Grafikkarte kann z B ber den Befehl SaX2 automatisch konfiguriert werden oder man nimmt manuell eine nderung in der xorg conf vor Falls Sie weitere Informationen hierzu ben tigen richten Sie sich bitte an den Anbieter ihrer Linux Distribution 58 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 59 pciGrabber 4x4 Teil 2 Programmierhandbuch 60 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 Treiber Software Dieser Kapitel erkl rt wie Sie den pciGrabber 4x4 aus eige
92. mposite Input 1 S Video Input 1 S Video Input 1 Decoder 1 Decoder 2 Decoder 1 Decoder 2 Tabelle 3 Belegung der Buchsen Modell VD 012 X2 PHYTEC bietet Ihnen als Zubeh r fertig konfektionierte Anschlusskabel an die die Signaleinspeisung ber BNC und Mini DIN Stecker erm glichen siehe Kapitel 2 1 2 5 2 S Video Anschluss Der Vorteil des S Video Systems ist die getrennte F hrung von Helligkeits und Farbsignal Dies verhindert Moirest rungen an feinen Bildstrukturen und verbessert so die tats chliche Aufl sung bei Farbbildern S Video Quellen k nnen an die Varianten VD 012 X1 und VD O12 X2 des pciGrabber 4x4 angeschlossen werden Die Belegung kann der Tabelle 2 und Tabelle 3 entnommen werden e Die Buchsen sind entsprechend der S Video Norm beschaltet vgl Bild 3 und Bild 4 Der Anschluss einer Kamera kann mit einem handels blichen S Video Kabel erfolgen 14 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Lieferumfang Technische Daten 2 6 PC Schnittstelle ber die PC Schnittstelle k nnen externe Ger te abgefragt oder angesteuert werden die eine PC Schnittstelle im Slave Modus besitzen Die PC Schnittstelle steht an der internen Stiftleiste des Option Ports zur Verf gung X300 Es k nnen mehrere PC Ger te an den Bus angeschlossen werden sie m ssen sich jedoch in ihrer Ger teadresse unterscheiden Tabelle 4 zeigt die relevante Anschlussbelegung Stiftleiste X300 X300 Pin Funktion 10 PC Bu
93. n Ausschalten der AGC void Set_AGC WORD nDevN0 WORD nCAGC WORD nAGC WORD nChrush nCAGC 0 Chroma AGC ausschalten 1 Chroma AGC einschalten nAGC 0 AGC einschalten 1 AGC ausschalten nCrush 0 Nicht adaptive AGC 1 Adaptive AGC Jeder Decoder des pciGrabber 4x4 verf gt ber zwei AGC Regelkreise Die allgemeine AGC berwacht die Signalpegel des Composite bzw Y Signals und regelt die Eingangs Amplitude entsprechend nach Zus tzlich sorgt die Chroma AGC f r eine Anpassung der Farbtr geramplitude F r die AGC ist zus tzlich der Modus Adaptive AGC einstellbar Dabei wird zus tzlich das Overflow Bit des A D Wandlers berwacht Bei einem festgestellten Overflow wird automatisch die A D Referenzspannung erh ht wodurch sich der Eingangsspannungs bereich der Grabbers weiter erh ht Im Allgemeinen ist es ausreichend den Grabber mit nicht adaptiver Verst rkungsregelung zu betreiben In Anwendungen bei denen sich das Regelverhalten der adaptiven AGC st rend auswirken kann das ist besonders dann der Fall wenn mit absoluten Helligkeitswerten gearbeitet wird sollte die nicht adaptive AGC verwendet werden Bei Applikationen die h ufig zwischen mehreren Kameras umschalten z B Video berwachung kann die Umschaltzeit durch die Verwendung der adaptiven AGC unter Umst nden verringert werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 101 pciGrabber 4x4 Farbt ter Ein Ausschalten void Set_CK
94. n le der Grabber unterst tzt und der Kanalauswahl Dialog kann eine entsprechende Bereichspr fung vornehmen Die Eigenschaften werden grunds tzlich als numerischer Wert vom Typ WORD zur ckgeliefert Die Bedeutung der Schl sselnummern k nnen Sie aus den Eintr gen des Header Files entnehmen Das Header File finden Sie nach der Installation des Demoprogramms im Unterverzeichnis include des w hrend der Installation ausgew hlten Verzeichnisses Der Name lautet Grab4DLL H Mit dem Parameter wInfoType wird ausgew hlt welche Information abgefragt werden soll Die Bedeutung des Parameters kann ebenfalls aus der Header Datei ersehen werden Ist ein Parameter nicht definiert so gibt die Funktion den Wert 1 zur ck Der Fehlerstatus ist in diesem Fall 6 NOT_SUPPORTED Folgende Parameter k nnen beispielsweise abgefragt werden GRABBER_TYPE Spezifiziert die Typennummer des Grabbers Der R ckgabewert ist numerisch mittels der Header Datei kann die Typenbezeichnung bestimmt werden Zum Beispiel Read_GrabberInfo 1 GRABBERTYPE 11 so ist Grabber Nr 11 ein VD 012 und dessen Decoder 1 MAX_CHANNEL Gibt die Anzahl der Composite Eingangskan le zur ck Beispielsweise f r VD 012 4 Hinweis PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 91 pciGrabber 4x4 Die abfragbaren Features k nnen sich mit neueren Kartenversionen erweitern Welche Informationen zur Verf gung stehen ist in der Header Datei er
95. n der Farbfalle MN E 99 U Eingangskanals einstellen 98 Umrechnung Erkennung des Videoformats 94 RGB YUV aaa nslaren 68 Farbs ttigung einstellen 130 Farbs ttigung lesen 130 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 149 pciGrabber 4x4 V Vermessungsanwendungen 108 Versorgung 4 Videoquellen anschlie en ah 26 Videoquellen anschlie en 24 Videosienal sure 65 Vollbild an ers 46 118 Vollbilddigitalisierung 47 Vollbild Digitalisierung 112 Grundlagen u a 74 Vollbildmodus 118 X X6 Optionpott neeeeen 17 Y Y Helligkeitsinformation 117 YCE Cbin an aai 68 Y8 Grauwert Format 117 FErCb eraeag 115 YUY2 eren E a 115 Z WANI eTe TOI NEAN A EEA 3 150 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Index PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 151 Dokument pciGrabber 4x4 Dokumentnummer L 720d_0 Oktober 2008 Wie w rden Sie dieses Handbuch verbessern Haben Sie in diesem Handbuch Fehler entdeckt Eingesandt von Kundennummer Name Firma Adresse Einsenden an Published by PHYTEC Technologie Holding AG Postfach 100403 D 55135 Mainz Germany Fax 49 6131 9221 33 Seite IPN W EG PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 Ordering No L 720d_0 Printed in Germany
96. nahme des Grabbers mit Demoprogramm Dabei wird verhindert dass z B bei der Multiplikation wei e Bilder entstehen Der Normierungswert wird unter Options Type Casting Settings gew hlt siehe Bild 33 Type Casting x Divider fi Bild 33 Normierungswert Wahl Der aktuelle Wert wird im unteren Fensterteil des Arithmethic Men s angezeigt Achtung Inkorrekte Einstellung der Normierungsvariablen f hrt zu unbefriedigenden Ergebnissen bei den arithmetischen Operationen z B ganz schwarze oder wei e Bilder e Unter Add Live Images k nnen bis zu 1000 aufeinanderfolgende Livebilder zu einem Bild summiert werden e Unter Options Addition Settings kann die gew nschte Bilderanzahl gew hlt werden siehe Bild 34 Settings Addition x Number of Pictures Bild 34 Anzahl der Bilder So kann z B das Bildrauschen einer Aufnahme verringert oder bewegte Gegenst nde gegen ber dem Hintergrund reduziert werden Nach der Addition wird das darzustellende Bild so normiert dass die Gesamthelligkeit erhalten bleibt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 55 pciGrabber 4x4 Der Vorgang dauert entsprechend der zu addierenden Bilder und Leistungsf higkeit des Rechners Der Fortschritt des Prozesses wird am unteren Fensterrand in Prozent angezeigt Achtung Die Einstellung der Bildanzahl ver ndert gleichzeitig den Wert der Normierungsvariablen Type Casting so dass das addierte Bild die gleiche H
97. nahme unter Linie ar 58 6 Treiber Software ssesseessoessessoesooesoossossoessossoossoossossoossoessossoosseosoe 61 6 1 Technische Grundlagen use getan 62 6 1 1 Aufbau des peiGrabber Ax4 enssenssensnnnennnnn 62 6 1 2 Videosignal und Digitalisierungsvorgang 65 6 1 3 Farb bertragung und Farbspeicherung 68 6 1 4 Datenspeicherung durch DMA und RISC Programm 70 6 2 Treiber f r Microsoft Windows uueesssessssseessnsenssnnenssnnn onen 75 02 1 VorassetzUngen niera aea i e e 76 6 2 2 Einrichten des Ger tetreibers f r Windows NT4 0 71 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 pciGrabber 4x4 6 2 3 Einrichten des Ger tetreibers f r Windows 2000 XP VISTA age ee 80 6 2 4 Anwendung der DLL ons 81l 6 2 5 Anwenden der Windows NT4 0 Windows 2000 ARINISTAEDEE see 82 6 2 6 Programmierung unter Delphi nee 83 6 2 7 Beschreibung der in der DLL vorhandenen Funktionen PIERRE REN REKEN SE EEE ENER ER 85 7 Storungssuche n iienhsaileiiiakehiiiissnkisn iii 141 Index sa A E E E E TEE EAE EIE 146 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inhalt Bildverzeichnis Bild 1 Zubehorkabel sans 3 Bild 2 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 11 Bild 3 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 X1 12 Bild 4 Anschl sse des pciGrabber 4x4 VD 012 X2
98. nden 5 unbekannter Parameterwert 6 nicht unterst tzt 7 neuere Treiberversion wird ben tigt Update 8 kein PHYTEC Grabber gefunden 9 kein Acknowledge 10 ung ltige Adresse 11 Schreiben nicht m glich Jede Ausf hrung einer Treiberfunktion sollte auf ihren Erfolg berpr ft werden Dazu dient die Funktion Get_Error Direkt nach der Ausf hrung einer Funktion wird die treiberinterne Fehlervariable auf den aktuellen Status gesetzt Diese Variable wird ber Get_Error dem Anwenderprogramm zug nglich gemacht das auf diese Weise auf auftretende Fehler reagieren kann Die berpr fung der Fehlervariable ist so lange m glich bis ein neuer Aufruf einer Treiberfunktion erfolgt Dadurch wird der Fehlerstatus auf das Resultat des neuen Aufrufs gesetzt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 87 pciGrabber 4x4 Versionsnummer der DLL bestimmen DWORD GetVersionNumber void R ckgabewert Versionsnummer der Grab4CDLL HighWord Major_Version_Number LowWord Minor_Version_Number ber sie kann die Versionsnummer der geladenen Grabber DLL ermittelt werden Hinweis Pr fen Sie die Versionsnummer und stellen Sie bei Anwendungen f r den pciGrabber 4x4 sicher dass die Major Version Number gr er gleich 4 ist 88 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Anzahl der vorhandenen pciGrabber Decoder bestimmen WORD Max_Device_Number R ckgabewert Anzahl der gefundenen
99. nen Programmen heraus ansprechen k nnen Die Treiber Bibliotheken stellen Ihnen einen Satz von Funktionen zur Verf gung mit denen Sie die Einstellungen des Grabbers ver ndern k nnen Statusinformationen abfragen und die Digitalisierung von Bildern einleiten k nnen Softwaretreiber stehen Ihnen f r verschiedene Betriebssysteme zur Verf gung In diesem Handbuch werden die Treiber f r e Windows XP VISTA e Windows NT4 0 e Windows 2000 erl utert Achtung Lesen Sie die readme txt Datei auf der Installations CD um neueste Informationen zu den Treibern und der Verf gbarkeit weiterer Treiber zu erhalten Im n chsten Kapitel werden einige technischen Grundlagen des Grabbers und der verwendeten Fernsehnormen erl utert um Ihnen die Funktionsweise des Grabbers transparent zu machen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 61 pciGrabber 4x4 6 1 Technische Grundlagen 6 1 1 Aufbau des pciGrabber 4x4 lt z YCrCb 4 Q zv H su z 52 og co 4 2 2 4 1 1 x S VIDEO z 5 fe En EZ Yoz 2 n d arg E TA s in Sy og o EREIN EA CSC k 82 na Eza H GAMMA a paos fon 552 nzo amp La 7 j x 38 er g 8 BIT u EBASI J I lt DITHER in FBAS in amp FBAS in 630 Byte FIFO Address Generator FIFO Data MUX Instruction Queue LOCAL REGISTERS PCI Initiator Pi Target Controller DMA Controller t Data OPTION PORT PCI to PCI Express Bridge
100. nen ansonsten Stack ber bzw unterl ufe auftreten die zu einer Schutzverletzung f hren Im Folgenden ist eine Beispiel Unit definiert unit grab4dll interface Die Aufrufkonvention stdcall legt die Reihenfolge der Parameter bergabe auf dem Stack fest und signalisiert Delphi dass die gerufene Funktion den f r die Parameter ben tigten Stackbereich selbst wieder freigibt function Grab4_Get_Error word stdcall external qgr4cdll dAll name Get_Error function Grab4_Max_Device_Number word stdcall external qgr4cdll dll name Max_Device_Number function Grab4_Data_Present nDevNo word word stdcall external gr4cdll dll name Data_Present function Grab4_GetPictureBufferAdress nDevNo word dwBitsSize Cardinal cardinal ne stdcall external gr4cdll dll name Data_Present procedure Grab4_Initialize nDevNo word stdcall external gr4cdll dll name Initialize procedure Grab4_Set_Channel nDevNo nChannel word stdcall external gr4cdll dll name Set_Channel procedure Grab4_Start_Grabber nDevNo word stdcall external gr4cdll dll name Start_Grabber procedure Grab4_Stop_Grabber nDevNo word stdcall external gr4cdll dll name Stop_Grabber PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 83 pciGrabber 4x4
101. o wird fortgesetzt digitalisiert bis Stop_Grabber aufgerufen wird Bei Einzelbild Betrieb wird die Digitalisierung nach dem ersten vollst ndigen Bild beendet PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 119 pciGrabber 4x4 Wann wird die erste Digitalisierung durchgef hrt Der Treiber arbeitet auf Vollbild Basis Es werden immer zusammen h ngende Even Odd Bildkombinationen betrachtet Das f hrt zu einem Zeitverhalten das abh ngig ist vom gew nschten Halbbild und dem zum Startzeitpunkt gerade aktuell am Videoeingang anliegenden Halbbild Folgende F lle m ssen unterschieden werden 1 Es soll ein Even Bild digitalisiert werden a Am Eingang liegt gerade ein Even Bild an Da das laufende Bild nicht mehr ausgewertet werden kann der Beginn fehlt l uft der Rest des Even Bilds und das folgende Odd Bild durch danach beginnt die Digitalisierung Es wird also das n chste vollst ndige Even Bild digitalisiert Die Zeitverz gerung Startbefehl bis Digitalisierungsbeginn betr gt lt 40 ms b Am Eingang liegt gerade ein Odd Bild an gt Das auf das Odd Bild folgende Even Bild wird digitalisiert Maximale Verz gerung 20 ms 2 Es soll ein Odd Bild digitalisiert werden a Am Eingang liegt gerade ein Even Bild an Da der Treiber zuerst Even Bilder verarbeitet vergeht zun chst der Rest des unvollst ndigen Even Bilds und das folgende Odd Bild bevor der Grabber auf dem n chsten Even Bild einrastet Das auf dieses Even Bi
102. odus f hrt der Grabber nur eine Digitalisierung durch e Die Bilddarstellung wird durch die Parameter in Image settings bestimmt e Unter Live Image kann wie zuvor beschrieben das Livebild auf den Bildschirm gebracht werden Auch hier bestimmen die Parameter in mage settings die Bilddarstellung e Mit der Option Snapshot k nnen Schnappsch sse w hrend des Livebetriebs erstellt werden e Das in diesem Moment gezeigt Bild wird dann in einem eigenen Fenster dargestellt Es k nnen mehrere Momentaufnahmen gemacht werden e Die erscheinenden Fenster werden automatisch durchnumeriert e Der Eintrag Open Image on Start erm glicht es mit den vorher unter Image Settings eingestellten Parametern bei jedem Programmstart automatisch das Livebild der Videoquelle auf dem Bildschirm darzustellen e Wenn zus tzlich das Demoprogramm in der Autostart Gruppe abgelegt wird kann der Rechner nach dem Hochfahren ohne Eingreifen des Benutzers ein Livebild mit den vorher eingestellten Parametern auf den Bildschirm bringen 50 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm 5 5 Fadenkreuze einblenden Wenn Sie Objekte in der Mitte des Bildes zentrieren wollen k nnen Sie verschiedene Fadenkreuze in das Livebild ein und ausblenden Die Einstellungen daf r befinden sich in der Menuleiste unter Effects Es k nnen auch Kombinationen der Kreuze bzw alle auf einmal eingeblendet werden 5 6 Die Sonderf
103. ollbildern zu addieren ist PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 117 pciGrabber 4x4 Format pixelgr e Byte RGB32 4 RGB24 3 RGB16 RGB15 2 YUY2 4 Byte pro 2 Pixel BtYUV 12 Byte f r 8 Pixel Y8 1 Tabelle 9 Speicherbedarf eines Pixel in den einzelnen Modi Werden Vollbilder ben tigt weil die vertikale Aufl sung mehr als 288 Zeilen betragen soll so kann der Grabber angewiesen werden dieses Vollbild in einem Speicherbereich komplett aufzubauen Er nimmt dann die erforderliche Verzahnung der beiden Halbbilder automatisch vor Wird diese Option gew nscht so setzt man nInterlaced 1 Abschlie end wird angegeben in welcher Weise die Bildaufnahme vorgenommen werden soll Mit nSingleshot O wird der Grabber angewiesen kontinuierlich zu digitalisieren Das bedeutet dass ab dem Moment in dem der Grabber den Befehl zum Start erh lt andauernd in Echtzeit 50 Halbbilder pro Sek die angegebenen Speicherbereiche mit aktuellen Bilddaten beschrieben werden Im Halbbild Modus n Interlaced 0 wird ein Speicherbereich beschrieben 20 ms dann der andere wieder 20 ms und weiter wechselweise Dies bedeutet dass jeder Halbbildspeicher mindestens 20 ms lang nicht vom Grabber belegt wird Im Vollbildmodus n Interlaced 1 beschreibt der Grabber den gemeinsamen Bildspeicher st ndig 20 ms die ungeraden dann 20 ms die geraden Zeilen Bei der Auswertung des Bildinhalts kann es st
104. pciGrabber Decoder Diese Funktion bestimmt wie viele pciGrabber 4x4 sich im Rechner befinden genauer wie viele Decoder gefunden wurden e VD 012 vier Decoder e VD 012 X1 vier Decoder e VD 012 X2 zwei Decoder Dies ist erforderlich weil PCI PCI Express Ger te nicht ber Jumper oder hnliches vom Anwender konfiguriert werden sondern durch das PCI BIOS automatisch einen Adressbereich zugewiesen bekommt ber das PCI BIOS kann dann dieser Adressbereich f r diese bestimmte Karte ermittelt werden Befinden sich mehrere gleiche Karten im System so werden deren Adressen nacheinander geliefert siehe auch Kapitel 2 4 Adressen und Ressourcen Der Anwender braucht sich bei Verwendung des Treibers nicht um Adressen und Adressbereiche zu k mmern Diese werden treiberintern in Ger tenummern device number nDevNo umgesetzt Jeder Decoder einer im System befindliche pciGrabber 4x4 Karte erh lt im Treiber eine eindeutige Ger tenummer zugeordnet Welche Nummer der Karte Decoder zugeordnet wird ist nicht unbedingt vorhersagbar da dies von der Topologie des PCI Busses und der Funktion des BIOS abh ngt Damit die verschiedenen pciGrabber unabh ngig voneinander ber den Treiber angesprochen werden k nnen wird die Ger tenummer als Parameter bei jedem Funktionsaufruf bergeben Die Funktion Max_Device_Number wird eingesetzt um herauszufinden wieviele pciGrabber sich im Rechner befinden Es wird die h chste zul ssige Ger
105. ppe Services siehe Bild 44 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 11 pciGrabber 4x4 Pr Registrierungseditor Registrierung Bearbeiten Ansicht Arbeitsplatz Name Wet HKEY_CLASSES_AROO0T ab Standard Wert nicht gesetzt HKEY_CURRENT_USER HKEY_LOCAL_MACHINE CLONE HARDWARE G SAM E SECURITY SOFTWARE G SYSTEM H Clone E Control et001 E ControlSet003 E CurentControlSet E Control Enum Hardware Profile a e Arbeitsplatz HKEY_LOCAL_MACHINENSYSTEM CurrentControlset Services h Bild 44 Windows NT Registrierungs Editor Erweitern Sie nun die Schl sselgruppe Services um den Eintrag pciGrabber4 indem Sie ber den Men punkt Bearbeiten Neu Schl ssel einen neuen Schl ssel erzeugen und ihm den Namen pciGrabber4 zuweisen wie in Bild 45 gezeigt gi Registrierungseditor Bearbeiten wert nicht gesetzt Bild 45 Hinzuf gen eines Ger tetreiber Eintrages Jetzt konfigurieren Sie die neue Schl sselgruppe Markieren Sie den Eintrag pciGrabber4 wie in Bild 45 W hlen Sie aus Bearbeiten Neu den Men punkt DWORD Wert Innerhalb des Schl ssels pciGrabber4 wird ein Eintrag erstellt der die Bezeichnung Neuer Wert 1 hat 78 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software
106. r 4x4 weist eine hohe Flexibilit t auf was die Datenspeicherung betrifft Der Anwender kann Ziel und Format der Bilddaten in gegebenen Rahmen frei bestimmen Dazu ist ein Mechanismus erforderlich den kontinuierlichen Bilddatenstrom zu partitionieren und an die gew nschte Speicheradresse zu lenken 70 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Beim pciGrabber 4x4 wird dies mit Hilfe der pixel instruction list gel st Dabei handelt es sich um ein RISC Programm welches den DMA Controller entsprechend steuert Dieses RISC Programm muss von der Anwendung entsprechend der Aufgabenstellung dem Daten und Bildformat erstellt werden Es ist also individuell an jedes Problem angepasst Dies bedingt in den meisten F llen dass das RISC Progamm erst zur Laufzeit des Anwen derprogramms erstellt wird denn oft sind Parameter die das RISC Progamm beeinflussen variabel z B die Bildgr e Die mit dem pciGrabber 4x4 gelieferten Software Treiber erstellen das jeweils passende RISC Programm automatisch bei der Einstellung der Bildgr e Dieser Vorgang ist f r das Anwenderprogramm transparent Dennoch sollte dem Programmierer auch bei der Anwendung der Treibersoftware dieser Zusammenhang bewusst sein Bild 42 zeigt die Verh ltnisse im berblick Das Anwenderprogramm benutzt zur Einstellung von Bildgr e und Datenformat die Funktion set_image des Treibers Der Treiber f hrt daraufhin zwei Aktionen durch Er stellt
107. r Grabber berhaupt aktiv ist 5 1 Der parallele Bildeinzug Das Demoprogramm unterst tzt nicht den parallelen Bildeinzug Es besteht aber die M glichkeit das Programm mehrmals zu ffnen Somit kann bei der Variante VD 012 das Demoprogramm viermal gestartet werden Als erstes muss nun unter Basic Settings f r jedes Programm ein Decoder zugewiesen werden Haben zwei Programme den gleichen 40 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Decoder kann dies zu Problemen f hren Nun in jedem Programm die Auswahl des Kanals unter mage Settings und dann die Live Images starten Zu beachten ist nun noch folgendes Der pciGrabber 4x4 verwendet eine PCI Express to PCI Bridge Das bedeutet dass alle Videodecoder zusammen an einem PCI Bus betrieben werden welcher auf der Grabberkarte arbeitet Der PCI Bus wird durch die Bridge dem PCI Express Bus zug nglich gemacht Der PCI Express Bus arbeitet mit einem Takt von 1250 MHz und kann bis zu 250 MB s bertragen Der PCI Bus arbeitet mit einem Takt von 33 MHz Somit ist eine maximale Datenrate von 132 MB s m glich Der PCI Bus auf dem Framegrabber begrenzt somit das Datenvolumen Bei einer Digitalisierung von einem Decoder kann das Datenvolumen 44 24 MB s betragen e Berechnung der maximalen Datenmenge bei einem Decoder PAL Bildgr e max 768 x 576 Anzahl der Bytes pro Pixel RGB32 4 Anzahl der Bilder pro Sekunde 25 Anzahl der Ch
108. rabber 4x4 3 2 1 Zus tzliche Treiber optional Sie k nnen noch zus tzliche Treiber von der CD ROM installieren Diese sind nicht unbedingt notwendig um die Karte wie in diesem Handbuch beschrieben zu betreiben Der Twain Treiber ist ein Standardtreiber der z B in Grafik programmen oder Photo bzw Scannerprogrammen eingesetzt werden kann um Bilder einzulesen und mit dem jeweiligen Programm zu bearbeiten So werden Grabber und Kamera quasi wie ein Scanner behandelt F r die weitere Bedienung des Programms in Verbindung mit dem Twain Treiber konsultieren Sie bitte das Handbuch des verwendeten Grafikprogramms Der LabView Treiber ist ein Treiber f r das Mess und Automati sierungsprogramm von National Instruments IMAQ Paket erforderlich F r die Anwendung des Programms oder des Treibers konsultieren Sie bitte das LabView Handbuch Wenn Sie die Treiber installieren m chten Legen Sie die PHYTEC Vision Utilities CD in Ihr Laufwerk und starten Sie aus dem Hauptverzeichnis der CD die Datei start exe Im folgenden Fenster w hlen Sie PCI Grabber aus Sie sehen in dem darauf erscheinenden Installationsfenster unter anderem die zwei Eintr ge e Install Twain e Install LabView 22 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Einbau und Installation der Grabberkarte 3 3 Installation des Demoprogramms Das Demoprogramm erm glicht Ihnen in Verbindung mit einer Kamera die Karte zu testen Bildparameter zu mo
109. rend sein wenn man in dem Bildfeld arbeitet das der Grabber gerade aktualisiert da ein Versatz von bewegten Objekten ab einer zuf lligen Bildzeile auftreten kann In diesem Fall ist es ratsam im Start Stop Betrieb zu arbeiten oder die Halbbilder in zwei getrennte Bildspeicher zu digitalisieren die man entsprechend abwechselnd bearbeitet 118 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software nSingleShot 1 bewirkt dass nur genau ein Digitalisierungsvorgang durchgef hrt wird Es werden zwei Halbbilder ein Odd und ein Even Bild aufgenommen bzw ein Vollbild Der Anwender kann die Bilder aufnehmen und dann per erneuten Start Befehl die Bildspeicher aktualisieren Diese Betriebsart ist empfehlenswert wenn nur gelegentlich Bilder digitalisiert werden m ssen und es nicht auf Echtzeit Darstellung ankommt Egal ob kontinuierlich gegrabbt wird oder nur Einzelbilder ge schossen werden Set_Image stellt nur die Parameter ein legt also fest wie die Bilder aufgenommen werden sollen Der Grabbvorgang selbst wird dadurch noch nicht gestartet Dies geschieht durch den Befehl Start_Grabber siehe unten Bildaufnahme starten void Start_Grabber WORD nDevNo Die Funktion Start_Grabber startet den Grabvorgang f r den ber nDevNo spezifizierten Grabber Decoder Dies bedeutet dass der Digitalisierungsvorgang mit dem Beginn des n chsten verf gbaren Bildes beginnt Ist kontinuierliches Grabben gew hlt worden s
110. rm angezeigt werden Dieser kann entsprechend kleiner als z B das Sichtfeld einer Kamera sein Soll der gesamte digitalisierte Bereich dargestellt werden setzen Sie das H kchen bei Image Window Die Einstellung Window Size verzerrt die Bildgeometrie nicht da es kein Skalieren sondern ein Ausschneiden ist Hinweis Beachten Sie dass sowohl Skalierung als auch Ausschnittsbildung im Grabber in Echtzeit durchgef hrt werden Das dargestellte Bild wird also genau so vom Grabber im Speicher abgelegt wie es auf dem Bildschirm erscheint Das ist ein gro er Vorteil da keine CPU Leistung f r diese Aufgabe benutzt werden muss Ein kurzer Exkurs in die analoge Fernsehtechnik nach der die Kamera arbeitet tr gt zum besseren Verst ndnis der Buttons fieldI field2 full frame und field aligned bei Ein Fernsehbild Norm Videosignal besteht aus zwei ineinander verschachtelten Teilbildern den sog Halbbildern siehe Bild 27 Diese Halbbilder werden analog hintereinander erzeugt und nachfolgend im darstellenden ger t z B Fernseher verschachtelt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 45 pciGrabber 4x4 Die Verschachtelung dient der Verringerung des Flimmereffekts eines TV Bildes Odd Bild Even Bild 7 Zeilen 7 Zeilen s N An ME a EEE Fr wooo ER EE m V verschachteltes Bild full Frame 14 Zeilen Bild 27 Entstehung des Vollbildes aus zwei Halbbildern mit je 7 Zeilen Das Signal besteht bei der P
111. s 0 511 Default 180 ber diese Funktion wird die Farbs ttigung des Bilds getrennt f r U und V Farbanteil eingestellt Es handelt sich dabei um eine Ver nderung des Verst rkungsfaktors getrennt f r die beiden Farbanteile Normalerweise ist das Verh ltnis Werte nSat_U und nSat_V gleich Durch eine Differenz von U und V Anteil k nnen Farbstiche z B von nicht abgeglichenen Farbkameras ausgeglichen werden also die Farbe des Bilds ver ndert werden nSat_U U S ttigung 2 5400 1 0 bis 201 18 nSat_V V S ttigung 2 1396 1 0 bis 238 83 Inhalte der Farbs ttigungsregister lesen WORD Get_Sat_U WORD nDevNo WORD Get_Sat_V WORD nDevNo Returnwert Wert der aktuellen U bzw V Farbs ttigung Der Inhalt der Farbs ttigungsregister kann durch Aufruf dieser Routinen ermittelt werden 130 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Farbton korrigieren nur bei NTSC void Set_Hue WORD nDevNo short nHue nHue Farbton Phasenlage des Farbtr gers 128 127 Mit dieser Funktion wird bei Digitalisierung von NTSC Farbbildern der Farbton eingestellt indem die Phasenlage des Farbtr gers variiert wird Bei PAL hat dieser Wert keine Bedeutung da hier durch das Farbsystem selbst Phasenfehler automatisch ausgeglichen werden Ein LSB entspricht einer Phasenwinkelkorrektur um 0 7 der Farb tr ger kann somit im Bereich 89 3 bis 90 nachgestellt werden Damit der
112. s SCL 11 PC Bus SDA 12 Ground Tabelle 4 Beschaltung derPC Schnittstelle am Option Port Hinweis Die PC Schnittstelle wird mit TTL Pegel betrieben Dadurch ist die maximale Leitungsl nge begrenzt Bei einem angeschlossenen Ger t k nnen je nach eingestellter bertragungsrate Leitungsl ngen von ca 1 m 2 m erreicht werden Verwenden Sie zum Anschluss nur ausreichend geschirmte Kabel Informationen wie Sie die PC Schnittstelle in Ihrer Software an sprechen k nnen finden Sie im Kapitel 6 2 7 unter der Funktionen gruppe Daten ber die PC Schnittstelle bertragen 2 7 Jumper auf Stiftleiste X900 Sind in einem System mehrere Grabber der gleichen Variante installiert werden diese unter der gleichen Bezeichnung gef hrt Grabber Decoder bekommen zwar vom Treiber unterschiedliche Adressen aber es ist nicht m glich festzustellen welche Adresse zu welchem Framegrabber geh rt ber die Jumper auf der Stiftleiste X900 k nnen nun mehrere Framegrabber der gleich Variante in einem System unterschieden werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 15 pciGrabber 4x4 2 3 Hinweise zur CE Konformit t und St rsicherheit Der peiGrabber 4x4 entspricht im Auslieferungszustand den CE Bestimmungen f r Haushalt B ro Gewerbe und Industriebereich Ver nderungen des Grabber die nicht vom Hersteller autorisiert sind f hren zum Erl schen der CE Zulassung Achtung CE Konformit t
113. s Weiteren wird das Datenformat in dem das Bild im Speicher abgelegt wird definiert Achtung Der Aufruf der Funktion darf nur erfolgen wenn sich der Grabber im Stop Modus befindet Set_ mage darf nicht aufgerufen werden wenn der Grabber digitalisiert oder eine Single Shot Digitalisierung noch nicht mit Stop_Grabber abgeschlossen wurde Die Einstellungen k nnen grunds tzlich f r beide Halbbilder getrennt vorgenommen werden Der Parametersatz ist entsprechend gegliedert in Parameter mit vorgestelltem E Parameter f r Even Bild und vorgestelltem O0 Odd Bild Parameter Parameter ohne diese Kennzeichnung gelten f r beide Halbbilder F r die beiden Halbbilder k nnen v llig verschiedene Bildgr en angegeben werden Sie werden im Bildspeicher hintereinander abgelegt und k nnen getrennt voneinander bearbeitet werden Im Interlaced Modus werden die beiden Halbbilder richtig verzahnt in einen gemeinsamen Speicherbereich geschrieben wodurch sich die volle Aufl sung von bis zu 720 x 576 Bildpunkten PAL bzw 640 x 480 Bildpunkten NTSC ergibt siehe auch Abschnitt Ein Ausschalten des Interlaced Modus Im Folgenden wird die Einstellung der Werte ohne Voranstellung der Halbbild Spezifikation diskutiert z B hsize f r nEhsize nOhsize Es ist dann jeweils E f r Even bzw O f r Odd voranzustellen Ist die Festlegung auf einen bestimmten Halbbildtyp erforderlich so wird der Par
114. s ein Even Bild eingelesen wurde Bit 1 und 3 ein Odd Bild Die Bits O und 1 wechseln bei jedem Einlaufen eines Even bzw Odd Bildes ihren Wert Los 24 gt gt gt gt s oools even T ooo r even o o To To 7 Bild 50 R ckgabewert der Funktion data_present Bei kontinuierlichem Grabben kann damit bestimmt werden wann der Inhalt des entsprechenden Bildspeichers mit einem neuen Bild vollst ndig ersetzt wurde Jeder Wechsel des Zustands 0 auf 1 und l auf 0 zeigt an dass ein neues Halbbild eingeschrieben wurde Die Bits 2 und 3 werden auf 1 gesetzt sobald ein Even bzw Odd Bild vollst ndig eingelesen wurde Diese Bits werden verwendet wenn nur ein Bild eingelesen werden soll Single Shot durch Set_Image festgelegt Sie bleiben dann so lange gesetzt bis ein neuer Digitalisierungsvorgang eingeleitet wird Achtung Fragen Sie den Status w hrend der Digitalisierung nicht zu h ufig ab da jede Abfrage den PCI PCI Express Bus belegt und dadurch den Grabber an der Daten bertragung hindert F gen Sie gegebenenfalls Wartezeiten zwischen den Abfragen ein um die Digitalisierung nicht unn tig zu verlangsamen 122 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Achtung Achten Sie darauf die richtigen dem aktuellen Modus entsprech enden Bits auszuwerten da ansonsten Ihr Programm m glicherweise zum falschen Zeitpunkt auf die Bilddaten zugreift p Start_ Grabber C gt gt BE o
115. sichtlich 92 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Grabbername als Klartextstring lesen WORD Read_OrderCode WORD nDevNo unsigned char sCodeString DWORD dwSizeOfString sCodeString Zeiger auf einen zuvor deklarierten String 25 Bytes min in das die Funktion den Grabbernamen einschreibt dwSizeOfString Gr e des reservierten Arrays Returnwert Errorcode Mit dieser Funktion kann die Typenbezeichung des Grabbers im Klartext ausgelesen werden Die bergabe des Namens erfolgt in einem nullterminierten String Dazu muss zuvor ein Character Array reserviert werden und ein Zeiger auf dieses Array in sCodeString bergeben werden Die verf gbare Gr e des Arrays wird der Funktion im Parameter SizeofString mitgeteilt Sie sollte mindestens 25 Zeichen betragen Falls die Typenbezeichnung nicht in das reservierte Array passt liefert der R ckgabewert der Funktion den Fehlercode 5 zur ck Die Typenbezeichnung entspricht der Bestellnummer Sollte dem Treiber bei einer Karte keine Klartext Information zur Verf gung stehen so wird der String TYPE CODE xx zur ckgeliefert mit xx codierterT ypnummer siehe Read_GrabberlInfo Hinweis Falls der abgefragte Grabber ein pciGrabber 4 VD 007 oder ein verwandtes Produkt ist wird als Fehlercode 6 und als String VD 007 or compatible geliefert PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 93 pciGrabber 4x4 Grabber auf v
116. sprechender Installations Routinen 76 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software 6 2 2 Einrichten des Ger tetreibers f r Windows NT4 0 Da der pciGrabber 4x4 per DMA Zugriff auf diesen Speicher zugreift ist es erforderlich dass es sich um physikalisch fixierten und kontinuierlich adressierbaren Speicher handelt Deswegen muss der physikalisch zusammenh ngenden Speicher allokiert werden der als Bildspeicher fungiert Der Treiber erlaubt au erdem den Zugriff auf die Register des pciGrabber 4x4 Zur Auslieferung des Windows NT4 0 Treibers mit Ihrer eigenen Applikation k nnen Sie die von uns ausgelieferte Installationsdiskette verwenden Diese befindet sich auf der Installations CD im Verzeichnis PCIGRABADRIVER WINNT40 Sie k nnen die Dateien in diesem Verzeichnis auf eine Diskette kopieren und zusammen mit Ihrer Applikation vertreiben Alternativ dazu k nnen Sie auch ein eigenes Installationsprogramm erstellen Dabei sind folgende Punkte zu beachten Dem Windows NT4 0 System muss der Ger tetreiber durch einen Eintrag in der Registry bekanntgemacht werden Dazu gehen Sie folgenderma en vor e Zun chst muss die Datei PCIGRABBER4 SYS in das Verzeichnis lt Windows gt System32 drivers kopiert werden e Als n chstes wird der Treiber in die Registry Table eingetragen Benutzen Sie dazu das Programm REGEDIT im WINDOWSNT Verzeichnis Durchlaufen Sie den Registrierungsschl sselbaum bis zu der Eintragsgru
117. sse VD 012 X1 Composite Inputs X800 Option Port X300 optional N Luma Y Ground Luma Input Y Shield o Chroma Input C Croma C Ground S Video Input 1 Decoder 1 o S Video Input 1 Decoder 2 j composite Input 1 Decoder 1 aycompasite Input i Decoder 2 Bild 10 bersicht der pciGrabber 4x4 Anschl sse VD 012 X2 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 25 pciGrabber 4x4 Die Composite Eing nge liegen an den BNC Buchsen S Video Signale k nnen an den Mini DIN Buchse eingespeist werden Die daf r ben tigten Kabel k nnen Sie bei PHYTEC beziehen siehe Kapitel 2 1 Zubeh r ber die Stiftleiste X800 stehen weiter Videoeing nge zu Verf gung siehe Kapitel 4 2 Genaue Informationen zu den Anschlussbelegungen der Buchsen finden Sie vorne im Kapitel Technische Daten 4 1 Anschlussm glichkeiten von Videoquellen Hier werden kurz verschiedenen Anschlussm glichkeiten der Videoquellen an den Grabber gezeigt Die gezeigten Kabel k nnen Sie alle bei PHYTEC beziehen Die Legende der verwendeten Kabel beinhaltet die Bezeichnung und die PHYTEC Bestellnummer siehe Bild unten M 11 S Video Kabel WK051 Mie NOK be WK058 WK039 Bild 11 Video Abschlusskabel Legende Bezeichnung PHYTEC Best Nr 26 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Ziehen Sie bitte die Anleitung ihrer Videoquelle z
118. ssen sich ber die Routinen des Treibers steuern Wir empfehlen ausdr cklich die Verwendung der Standard Funktionen F r den Fall dass der Anwender direkt Register des pciGrabber beeinflussen m chte stehen diese beiden Funktionen zur Verf gung mit denen sich alle Register des Videoprozessors lesen und beschreiben lassen Sollten Sie weitere Informationen ber die Register des pciGrabber ben tigen wenden Sie sich bitte an den PHYTEC Suppott Achtung Manche Register des pciGrabber 4x4 m ssen in der vorliegenden Ger tekonfiguration mit bestimmten Werten belegt werden um die Funktion der Karte sicherzustellen Pr fen Sie daher vor nderungen genau die Bedeutung der ver nderten Register Bits und die Auswirkungen PHYTEC kann keine Haftung f r Sch den bernehmen die durch Manipulation der Register m glicherweise entstehen PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 139 pciGrabber 4x4 140 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 St rungssuche 7 St rungssuche O Die Farbdarstellung im Windows Demo Programm ist stark reduziert e Pr fen Sie die Einstellung Ihrer Grafikkarte Um die volle Farbtiefe des pciGrabber 4x4 darstellen zu k nnen muss die Grafikkarte auf mindestens 16 Mio Farben konfiguriert sein QO Es ist nur ein blaues Bild zu sehen e An dem gew hlten Eingang ist keine Videoquelle angeschlossen In der Regel wird dann ein blaues Bild geliefert Pr fen Sie ob der richtige Eingang e
119. t dies eine Zeitdauer von 20 ms ein abgeschlossener Vollbildaufbau dauert 40 ms Zu dieser Zeitspanne in der die Bildaufnahme erfolgt sind gegebenenfalls Verz gerungs zeiten hinzuzurechnen um die tats chliche Zeitdauer zwischen Bildanforderung und Abschluss des Digitalisierungsvorgangs zu bestimmen Dies ist zun chst die Wartezeit bis zum Beginn des gew nschten Halbbilds Wird beispielsweise die Digitalisierung eines Even Halbbilds gew nscht von der Kamera jedoch gerade ein angebrochenes Even Bild geliefert so vergeht der Rest dieses Bildes und das darauf folgende Odd Bild bis wieder der Anfang eines Even Bilds erkannt wird und die Digitalisierung beginnen kann PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 73 pciGrabber 4x4 Die Wartezeit betr gt in diesem Fall fast 40 ms zwei Halbbilder worst case Darauf wird das Bild digitalisiert und liegt 20 ms sp ter vollst ndig vor Die n chsten 20 ms geschieht in diesem Speicher bereich nichts da in dieser Zeit ein Odd Bild angeliefert wird Wird eine kontinuierliche Digitalisierung gew nscht so wird dann in den darauffolgenden 20 ms erneut der Speicherbereich des Even Bilds mit Bildinformation beschrieben Es muss beachtet werden dass in diesem Zeitraum die alte Bildinformation in diesem Speicherbereich kontinuierlich durch neue ersetzt wird Dies kann zu Fehlinterpretationen des Bildinhalts durch die Software f hren insbesondere bei bewegten Szenen Abschlie end s
120. t ein Testbild ein Das Testbild besteht aus senkrechten farbigen Balken Das Testbild ist unabh ngig von einem Eingangssignal Um das Bild vollst ndig sehen zu k nnen sollte die Bildgr e etwa CIF Format betragen 132 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Kontrolle des Wertebereichs void LumaControl WORD nDevNo WORD nRange WORD nCore nRange 0 Luma Spannweite 16 253 1 Luma Spannweite 0 255 nCore 0 0 alle Helligkeitswerte werden bermittelt 2 16 alle Helligkeitswerte lt 16 werden als 0 interpretiert 3 32alle Helligkeitswerte lt 32 werden als 0 interpretiert Mit dieser Funktion kann das Ausgabeformat der Helligkeits und Farbwerte an die Applikation angepasst werden nRange bestimmt den Wertebereich der Helligkeit m gliche Grauwerte e nRange Q entspricht dem normalen Wertebereich der in CCIR 601 spezifiziert ist Der Helligkeitsbereich ist damit auf die Werte 16 bis 253 begrenzt wobei der Wert Y 16 schwarz entspricht Der Farbwertebereich ist 2 253 mit Cr Cb 128 als Null vorzeichenbehaftet e nRange 1 erm glicht die Nutzung des vollen Wertebereichs das ist f r Y der Bereich 0 255 mit 0 schwarz der Chroma Bereich ist wie bei nRange 0 definiert PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 133 pciGrabber 4x4 Daten ber den GPIO Port lesen und ausgeben Jumper auslesen An der Stiftleiste Option Port sind 8 VO Leitungen verf gbar
121. t wird vom Treiber angelegt Sie k nnen in Ihrer Applikation auf diesen Event triggern indem Sie die Windows API Funktion WaitForSingleObject verwenden Beachten Sie dass Sie dem Event nach der Auswertung durch Aufruf der Funktion ResetEvent zur cksetzen m ssen bevor Sie erneut auf den Event triggern k nnen Wichtig e Das Event tritt immer ein wenn die Digitalisierung eines Halbbilds abgeschlossen ist Dies ist nur der Fall wenn der Grabber tats chlich gestartet wurde Nach Eintreten des Ereignisses bleibt das Event bestehen aktiv Sie k nnen also auch zu einem sp teren Zeitpunkt erkennen ob eine Digitalisierung abgeschlossen wurde Um das Event zur ckzusetzen muss explizit die Funktion ResetEvent aufgerufen werden Ansonsten w rden Sie beim n chsten Aufruf von WaitForSingleObject sofort auf die noch anstehende Signalisierung des letzten Events reagieren Sie sollten ActivateFieldInterrupt daher nur bei gestopptem 126 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Grabber aufrufen Gegebenenfalls kann es sinnvoll sein sicherheitshalber ein ResetEvent durchzuf hren um alte Signalisierungen zu l schen e Sofort nach Eintreffen des Events k nnen Sie mit Hilfe der DataPresent Funktion herausfinden welches Halbbild digitalisiert wurde Bei kontinuierlicher Digitalisierung geschieht dies durch Abfrage der T_EVEN T_ODD Flags Beachten Sie dass diese Flags ihren Zustand nur f r 20
122. tenummer zur ckgegeben Dies ist gleichzeitig die Anzahl der Grabber im System da die niedrigste Ger tenummer 1 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 89 pciGrabber 4x4 ist Wird der Wert O zur ckgeliefert so hat das PCI BIOS keinen peiGrabber erkannt Achtung F r nDevNo d rfen im folgenden nur Werte 0 lt nDevNo lt Max_Device_Number angegeben werden 1 Grabber und Treiber nach dem Einschalten initialisieren void Initialize WORD nDevNo Diese Routine initialisiert den Grabber und die Treibersoftware nach dem Einschalten Sie muss vor dem ersten Zugriff auf einen Decoder einmal aufgerufen werden Also bei der Variante VD 012 vier mal Bei der Variante VD 012 X2 zweimal Die Initialisierung muss auch f r jeden weiteren Grabber der benutzt werden soll durchgef hrt werden Das bedeutet dass Initialize mehrfach mit allen zul ssigen Werten f r nDevNo aufgerufen werden muss 90 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Informationen ber die installierten Grabber abfragen SHORT Read_GrabberInfo WORD nDevNo WORD wInfoType wInfoType spezfiziert welche Grabbereigenschaft abgefragt wird Returnwert Wert der spezifizierten Eigenschaft Damit sich die Applikation optimal an die im Rechner installierte Grabber Hardware anpassen kann ist es mit dieser Funktion m glich Informationen ber die Hardware abzurufen So kann z B bestimmt werden wie viele Eingangska
123. tings und Type Casting Settings werden sp ter im Zusammenhang mit den Punkten Add Live Images und Arithmetics im Men punkt Features erkl rt 36 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm In der Men leiste finden Sie den Eintrag mage Klicken Sie darauf und es ffnet sich folgendes Men siehe Bild 20 pciGrabber 4plus Bild 22 Men auswahl Image W hlen Sie den Eintrag mage Settings um die Bildparameter des zu grabbenden Bildes einzustellen siehe Bild 22 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 37 pciGrabber 4x4 Image Settings ES M Channel selection Composita Channel fi Search channel MINDIN gt C monochome color Image selection Image Resolution 255 x fi y pixel lines C free defined TV Format Window Size F Fa x 2 pixel pixel IV Image window field C feld C fullfame C field aligned VW Luma Low Pass Window Position X P y sp p center Du Bild 23 Oberfl che zum Einrichten der Bildausgabe Die genaue Bedeutung der einzelnen Parameter wird sp ter noch erkl rt Zun chst soll aber das Live Bild auf den Bildschirm gebracht werden um den Grabber zu testen Dazu m ssen nur wenige Angaben gemacht werden Es ist wichtig den richtigen Videoeingang des Grabbers zu w hlen Im Bereich Channel selection geben Sie den Typ der Videoquelle Composite S VHS und den verwendeten
124. u 16 Videokan le zur Verf gung VD 012 e S Video Quellen S Video oder S VHS Quellen werden mit MINIDIN bezeichnet Die Bildquelle ist an der runden Mini DIN Buchse angeschlossen Mit den Buttons color und monochrom kann das Bild in Farbe bei Verwendung einer Farb Videoquelle oder monochrom wiedergegeben werden Im unteren Fensterbereich mage selection kann Gr e und Aufl sung des gegrabbten und dargestellten Bilds eingestellt werden Mit der Einstellung mage Resolution kann die Bildaufl sung Qualit t eingestellt werden 44 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Die Einstellung teilt sich in x Richtung f r die Pixelzahl und in y Richtung f r die Zeilenzahl Beide Werte k nnen getrennt ver ndert werden wenn der Button free defined selektiert wurde Dabei ist jedoch zu beachten dass das Bild verzerrt gedehnt oder gestaucht wiedergegeben wird wenn das Seitenverh ltnis nicht 4 3 betr gt Dieses Verh ltnis von Breite zu H he ist durch die Fernsehnorm vorgegeben Mit dem Button TV Format verhindern Sie dass das Bild verzerrt dargestellt wird da dann bei eingegebener Pixelzahl die Zeilenzahl im Verh ltnis 4 3 Breiten H henverh ltnis automatisch berechnet wird Mit dem Button Window Size kann ein Ausschnitt aus dem gesamten digitalisierten Bildfeld herausgeschnitten und anstelle des gesamten Bildes auf dem Bildschi
125. u Rate um die Anschlusskompatibilit t zu berpr fen Die Anschlussm glichkeiten variieren abh ngig vom Grabbermodell In den beiden Bildern unten sind diese nach Modell sortiert dargestellt Decoder1 _ KANAL ijp KANAL 1 Decoder2 J z padi KANAL 1 Esou I Dede Decoder 3 Decoder3 KANALA zz KANAL 1 Decoder4 r A a KANAL 1 Ea Decoder 4 u Decoder 1 fi z S Video EMM N 1 Decoder 2 n D i En ll Decoder 2 S Video S Video Decoder 3 D VD 01 2 X1 MMfbVVYVYV11Z Z Z m gt Decoder 3 ER S Video Decoder 4 5 S Video o Dre 4 Decoder 1 N a TE Decoder 1 ER S Video swo VD 012 X2 Decoder 1 r _ KANAL 1 _ an Decoder2 r anii KANAL 1 iiij ESA Bild 12 Anschlussm glichkeiten an pciGrabber 4x4 Im folgenden Kapitel werden die verschiedenen gezeigten Kabelarten kurz erkl rt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 27 pciGrabber 4x4 4 1 0 Das S Video Kabel Das S Video Kabel wird grabberseitig mit der runden Mini DIN Buchse verbunden Die verwendete Videoquelle z B Kamera mit S Video Ausgang sollte ebenfalls eine solche Buchse besitzen 4 1 1 Das Composite Kabel Die DBNC Stecker k nnen mit den Composite Ausg ngen BNC Buchsen einer Videoquelle verbunden werden Hinweis Sollte die Compositequelle eine Cinch Buchse besitzen muss ein C
126. ubtrahiert multipliziert oder dividiert werden Zus tzlich k nnen Konstanten addiert oder multipliziert werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 53 pciGrabber 4x4 Source Image 1 Source Image 2 Image 2 Image 3 IV Images Addition Multiplication Subtraction C Division IMV absolute calculation I Constant F Addition F Multiplication Caution The value of Type Casting is used in calculation The value is 1 Abbrechen Bild 32 Arithmetics Men Die zu verarbeitenden Bilder werden unter Source Image I und 2 ausgew hlt Die Nummern hinter mage korrespondieren mit den Nummern der Bildfenster Unter dem Eintrag Images kann die arithmetische Operation gew hlt werden Ebenfalls kann angegeben werden ob betragsm ig gerechnet werden soll absolut calculation Bei betragsm iger Berechnung k nnen keine negativen Werte entstehen die eventuell kein sinnvolles oder ein falsches Ergebnis dar stellen Unter dem Punkt Constant kann eine Konstante zu jedem Pixel addiert Helligkeits nderung oder multipliziert Kontrast nderung werden Alle Operationen werden einer Normierung unterzogen Dies ist wichtig da der Wertebereich des Ergebnisses weit au erhalb des Darstellungsbereiches von 0 bis 255 pro Farbkanal liegen kann Ergebnisse gr er 255 werden auf 255 und Werte kleiner O auf 0 gesetzt 54 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetrieb
127. ugrundeliegende Bildaufl sung ppl 720 und lines 576 In vertikaler Richtung muss der lines Wert nun auf beide Halbbilder verteilt werden nOlines nElines 1 2 lines nOlines 2 576 288 nElines 2 576 288 112 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Da das erzeugte Vollbild insgesamt 576 Zeilen hat werden in X Richtung 720 Pixel ben tigt damit das H hen Breitenverh ltnis stimmt nOppl nEppl 720 b Ausschnittsgr e Das Bild soll 700 x 500 Pixel gro sein Daraus ergibt sich direkt hsize 700 F r die vertikale Ausschnittsgr e muss wieder die Aufteilung in zwei Halbbilder erfolgen nOvsize nEvsize Y 500 Pixel 250 c Positionierung Es ist sinnvoll den Bildausschnitt zu zentrieren In X Richtung werden von 720 Pixeln nur 700 im Fenster dargestellt Es entsteht ein Rand von 720 700 10 Pixeln der gleichm ig auf beide Seiten verteilt werden soll also jeweils 5 Pixel links und rechts hpos ist die Gr e des linken Randes also hpos 5 nOhpos nEhpos 4 gerader Wert Entsprechend ist in Y Richtung 288 250 2 19 nOvpos nEvpos 18 gerader Wert Der Parameter nInterlaced sollte auf 1 gesetzt werden damit die Bilder automatisch verzahnt werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 113 pciGrabber 4x4 Nachdem nun Gr e und Aufl sung des Bilds definiert sind muss im n chsten Schritt das Datenformat ausgew hlt werden Der Param
128. und keine benachbarten Kontakte kurzgeschlossen sind Achtung Aus Stabilit tsgr nden und damit die Karte eine sichere Masseverbindung zum Rechnergeh use bekommt befestigen Sie die Karte mit einer Schraube am Geh use siehe Bild 6 e Schlie en Sie das Rechnergeh use wieder Als n chstes m ssen noch der Treiber und die Demosoftware der Karte installiert werden Dies f llt f r den Treiber je nach Betriebssystem unterschiedlich aus Wie wird im Folgenden erkl rt PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 19 pciGrabber 4x4 3 2 Installieren der Treiber e Schlie en sie den Rechner wieder an das Stromnetz an und schalten Sie in ein Beim Hochfahren sollte das BIOS des Rechners die Karte automatisch erkennen Es gibt nun zwei M glichkeiten 1 Das Betriebssystem erkennt die Karte und fragt Sie nach Treibern oder 2 Das Betriebsystem erkennt die Karte nicht automatisch zB Windows NT und Sie m ssen die Treiber manuell installieren Die Treiberinstallation l uft je nach Betriebssystem folgenderma en ab e Windows 2000 XP VISTA Nachdem die Karte erkannt wurde werden Sie gebeten den Treiber zu installieren W hlen Sie in dem Fenster Hardware Assistent die Option Nach dem besten Treiber f r das Ger t suchen aus und best tigen Sie mit OK Im darauffolgenden Fenster w hlen Sie Geben Sie eine Position an Legen Sie die PHYTEC Vision Utilities CD in Ihr CD ROM Laufwerk W hlen Sie Durchsuch
129. unktionen Das Demoprogramm bietet einige Sonderfunktionen mit denen der Bildinhalt manipuliert und ausgewertet werden kann e Histogramm anzeigen Der Men punkt Histogramm erm glicht es von einem Standbild das z B ber die Snapshot Funktion erstellt wurde eine Histogramm zu errechnen Ein Histogramm stellt die Farbwert bzw Grauwertverteilung dar Die relative H ufigkeit der einzelnen Intensit tswerte wird ber der Helligkeit bzw der Intensit t aufgetragen siehe Bild 30 Histogramm x Maximum 2389 Minimum 0 V Red W Green W Blue M uminance Bild 30 Histogramm Der Wertebereich auf der x Achse erstreckt sich von 0 bis 255 Die einzelnen darzustelleneden Farben k nnen ber Checkboxes ausgew hlt werden PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 51 pciGrabber 4x4 Achtung Das Histogramm kann nur von einem Standbild nicht von einem Livebild dargestellt werden Erzeugen Sie ein Standbild aus einem Livebild indem Sie die Snapshot Funktion verwenden e Farben auswerten Der Eintrag Color Meter ffnet die Oberfl che in Bild 31 Color Meter x RGB HSI TER TEG M TEB r YCrCb Cr Cr 123 Intensity 204 4 Hue p i Saturation 15 This dialog is best viewed with an color depth of 24 Bit True Color Ch m O ma Reset Bild 31 Color Meter Das Color Meter funktioniert nur in der Livebilddarstellung In ihm wird der Farbwert d
130. unsseeren 127 lesen asien 93 Single Image 50 Helligkeitseinstellung Snapshot ansteigen 50 zur cklesen 129 Soltwarefreiber n asenneens 61 PC Schnittstelle verwenden 136 Standby 142 Informationen ber Grabber S Video annain a 14 abfragen ee 91 S Video Quellen 44 installieren 20 Synchronisation een ee 5 Interlaced Modus T ein ausschalten 100 107 internes EEPROM verwenden Testbild nennen 07 E A 137 Treiber Kontrast einstellen 129 AGC Ein Ausschalten 101 Kontrastwert auslesen 130 Anzahl der digitalisierten Bilder Lesen Schreiben von Registern verfolgen 1 RE EEE 139 Anzahl der Grabber bestimmen Luma Werte kontrollieren 133 E EAT 89 Luma Tiefpass ein ausschalten Auslassen von Fields Frames sesser 132 R a i ees aaia 103 S Video Modus einstellen 96 Bildaufnahme starten 119 Testbild ein ausschalten 132 Bildaufnahme stoppen 121 Versionsnummer der DLL Bilddaten auslesen Win 124 bestimmen Win u 88 Bildgr e und Skalierung Videosignals erkennen 127 einstellen anussanskes 106 Windows 98 INT nu 80 Bildhelligkeit einstellen 129 Treiber Bibliothek 61 Composite Eing einstellen 95 TV Bilde east 65 Digitalisierungsfortschritt Twain Treiber 23 erkeitien aut 122 Type Casting Settings 55 Ein Ausschalte
131. usatzplatinen bei welcher Variante von pciGrabber 4x4 m glich sind Zusatzplatine 1 Zusatzplatine 2 Zusatzplatine 3 VD 012 e VD 012 X1 o VD 012 X2 e Tabelle 6 Anzahl der m glichen Zusatzplatinen Bild 14 Anbinden der Zusatzplatinen Die Zusatzplatinen k nnen wie in Bild 14 an den Grabber angebunden werden Die erste Zusatzplatine wird mit dem Framegrabber verbunden und mit der n chsten Zusatzplatine verbunden Die zweite Zusatzplatine wird wiederum mit der dritten verbunden ber Jumper muss nun einstellen werden welche Videokan le an welcher Buchse anliegen sollen Die Jumperstellungen m ssen Bild 15 und Bild 16 entnommen werden 30 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm Zuatzplatine 1 Zusatzplatine 2 Zusatzplatine 3 TEROR EN 100 93J101 9 J7101 2 e J102 i 0 J102 27103 4371984 REIT 125186 1 J103 t 7103 ERSTE 4271084 82J185 15J1085 13106 1 1106 145107 12571088 1 J109 2 5110 1 J107 3 7107 8 2 7188 i J408 JtOS 8 JOS a JHO a4 J1108 EJH J111 07112 0 7112 To SEE BICE TALEE TESTE ss J114 ESSEE TEEN 8 J115 7115 Bild 15 Jumperstellungen f r drei VZ 012 f r VD 012 und VD 012 X1 tt 07112 ss J113 X103 DREI 937101 02 J102 2 271083 3271084 KREIS 1357106 3J107 2 7108 8 J109 aJt ssJ111 0 F112 s J113 bE Jits 8 257115 Bild 16 Jumperstellung
132. usz ge au sereeere 68 Max_Device_NumberO u 89 Farbbalken acasecesinsenu 53 Read_GrabberInfo0 91 Farbdarstellung Read_Local_DWordO 139 reduziert St rung ANR TEREE 141 Read_OrderCode 93 Farbdifferenzsignal 68 Reset_CaptureCounter 128 Farbiales u nur 99 Set ACC 101 Farbs ttigung 49 130 Set B ShtneSSO anna 129 Farbst rungen 142 s et BWO BEIDEN 99 Farbton als 49 Set_ChannelEx aaa 98 Korrektur NTSC un 131 Set CKI anna 102 Barbtoten ninn aani 102 Set_Color_System0 aaa 94 Farbwerte PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 147 pciGrabber 4x4 Set_ColorBars 132 Set_Composite uee 95 Set_Contrast rs 129 Set_GPIO_Dataf 134 Set_GPIO_Direction 134 Sett Hue rnrn ea 131 Set_Image Win 106 Set Interlacel nasse 100 Set LDecH u 132 Set_S_VideoEX 96 Set_Saturation 130 Start_Grabber 119 Stop_Grabber 121 TemporalDect 103 Write_Local_DWord 139 G Ger tetreiber Win 98 ME u 0a 20 Win NT 4 0 21 Gr4CDLL DLL ne 82 Grabberkarte Embale a an 18 H Halbbild ua ases 66 100 Halbbild Digitalisierung 111 Halbbild Digitalisierung mit ZOOM oi oraa n t 112 Halbbilder ses 45 Halbbildversatz
133. x Achtung Beachten Sie dass bei der Umschaltung des Eingangskanals Wartezeiten einzuhalten sind bis ein Bild des neuen Kanals digitalisiert werden kann Dies hat mehrere Ursachen e Es dauert aufgrund der Definition des Videosignals bis zu 4 Halbbilder bis die Synchronisation eingerastet ist und das Farbsystem korrekt arbeitet e Aufgrund der Gleichspannungsentkopplung in Grabber und Kamera entstehen unterschiedliche mittlere Gleichspannungspegel auf den Signalleitungen Dadurch k nnen bei der Umschaltung Umladungseffekte auftreten e Die AGC der Grabberkarte muss sich erst wieder auf den neuen Signalpegel einstellen e Es ist daher nicht m glich von Bild zu Bild den Kanal umzuschalten Sie sollten Wartezeiten von mindestens 80 ms einhalten Dies ist jedoch mit abh ngig von den angeschlossenen Signalquellen und Kann nur als Richtwert dienen 98 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Treiber Software Ein Ausschalten der Farbfalle f r s w Betrieb void Set_BW WORD nDevNo WORD nOn nOn 0 Composite Signal am Eingang Farbfalle einschalten 1 s w Signal am Eingang Farbfalle ausschalten Wird statt einer Farb eine Schwarzwei kamera an den Grabber angeschlossen so ist die Farbfalle die st rendes Farbmoire aus dem Helligkeitssignal entfernt Cross Color Effekt berfl ssig Mit dieser Funktion kann die Farbfalle softwarem ig ein und ausgeschaltet werden Das Ausschalten der Farbfalle bei s w S
134. zierten Videobildes Es wird automatisch aktiviert bei Aufl sungen kleiner 360 Pixel und deaktiviert bei gr eren Aufl sungen Mit Window Position k nnen Sie innerhalb des oben gew hlten Bildausschnitts die Position des darzustellenden Bildfensters vorgeben Die Werte repr sentieren die Position der linken oberen Ecke Soll der Ausschnitt genau in der Mitte des TV Bildes liegen kann der Haken bei center gesetzt werden Die Einstellung bewirkt also eine Verschiebung des Bildausschnitts im Gesamtbild Sie kann nat rlich nur dann vorgenommen werden wenn der Bildausschnitt Window Size kleiner ist als das Gesamtbild Image Resolution 48 PHYTEC Messtechnik GmbH 2008 L 720d_0 Inbetriebnahme des Grabbers mit Demoprogramm 5 3 Bildkontrolle W hrend der Darstellung des Live Bilds k nnen Sie das Bildkontrollfenster ffnen indem Sie unter mage auf Brightness Contrast Hue klicken Es ffnet sich der dargestellte Dialog Image Control x Brightness 55 a J gt 49 0 Contrast 0 al H gt 236 100 Saturation U 0 J 200 100 Saturation 0 N 238 Fu y 10 30 gt w IV Luma Low Pass Set Standard F E Cancel Bild 29 Fenster zur Bildkontrolle ber Schieberegler lassen sich die Einstellungen von Helligkeit Kontrast Farbs ttigung und Farbton ver ndern Die Werte werden sofort in den Grabber bertragen so dass sich die Auswirkung der Justierung sofort im Live

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