一種嵌入式的實(shí)時(shí)視頻采集系統(tǒng)

圖２ SAA7111A功能方框圖

SAA7111A的主要特點(diǎn)：

(1) 可編程選擇四路視頻輸入的一路或兩路，組成不同的工作模式，在其內(nèi)部有兩路模擬視頻信號(hào)處理通道，可進(jìn)行靜態(tài)增益控制或自動(dòng)增益控制，還有兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

(2) 可對(duì)芯片編程進(jìn)行自電平控制、抗混疊濾波、梳狀濾波；

(3) 場頻50Hz或60Hz自動(dòng)檢測，并在PAL和NTSC制之間自動(dòng)切換；

(4) 能對(duì)不同輸入制式的亮度信號(hào)和色度信號(hào)進(jìn)行處理，并實(shí)現(xiàn)亮度、色度和飽和度的片內(nèi)控制；

(5) 提供兩種數(shù)據(jù)方式供選擇，這兩種數(shù)據(jù)方式分別是RGB和YUV，可靈活輸出不同的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式，主要有：4:1:1的YUV格式(12bit ), 4:2:2的YUV格式(16bit), 4:2:2的YUV格式[CCIR-656](8bit), 5:6:5的RGB格式(16bit)和8:8:8的RGB格式(24bit)；

(6) SAA7111A的工作模式由其內(nèi)部的控制寄存器決定，需根據(jù)不同的視頻標(biāo)準(zhǔn)來配置相應(yīng)的內(nèi)部寄存器，即初始化。用戶根據(jù)I2C 總線協(xié)議,將需要的控制字寫入控制地址即可對(duì)SAA7111A進(jìn)行相應(yīng)的控制。這些控制包括:圖像數(shù)據(jù)輸出格式、色彩、明暗、飽和度及各種參考信號(hào)的輸出。I2C總線傳送數(shù)據(jù)的基本時(shí)序如圖3所示。

圖3 I2C總線的基本時(shí)序

總線上的數(shù)據(jù)傳輸可以是讀或?qū)憙煞N方式，其寫格式為:

其中：S為總線起始信號(hào)；Slave Address W為被控器SAA7111的尋址字節(jié)；A為被控器應(yīng)答信號(hào)；SubAddres為SAA7111控制寄存器的地址；Data(NB)即控制寄存器的配置參數(shù)；P為總線終止信號(hào)[3]。

3.3 FPGA的采集控制原理

SAA7111A的輸出時(shí)鐘信號(hào)包括LLC(27MHz)和LLC2(13.5MHz)，其中LLC2為像素時(shí)鐘頻率，每一時(shí)鐘對(duì)應(yīng)一個(gè)16位像素輸出。行參考同步信號(hào)HREF，高電平表示一行的有效像素，為720個(gè)LLC2周期。場參考同步信號(hào)VREF高電平時(shí)表示輸出是有效行圖像，單場是286 行；低電平期間為場消隱信號(hào)，是26個(gè)行周期。RTSO=1時(shí)表示輸出為奇數(shù)場，RTSO=0時(shí)為偶數(shù)場[4]。輸入信號(hào)FEI為輸出使能信號(hào)，為0時(shí)允許數(shù)據(jù)輸出，為1時(shí)數(shù)據(jù)輸出處于高阻狀態(tài)。圖4，5分別為采集一行和奇數(shù)場圖像的信號(hào)時(shí)序圖。