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用SAA7111A设计模拟视频转换接口
来源:本站整理  作者:佚名  2011-04-09 09:01:58



   1 引言   

  视频信号中不仅包含图像信号,还包含行同步、行消隐、场同步、场消隐等信号,对于如何将模拟视频信号在各种接口显示屏上进行显示,很多人常常会感到束手无策。传统方案大量使用模拟分离元件,不仅较为复杂,而且难于调试。本文介绍的方案主要采用集成电路设计,体积小,成本低,外围模拟器件少,全部控制均可通过软件实施,初始化和等待时间极短,可适用于板卡或小型手持终端等数字化多媒体应用场合,系统框图见图1。系统主要包括两个部分:一是视频解码模块,目的是将复合视频、YC分量等模拟视频信号进行A/D转换,提取其中的同步和时钟信号,所有转换电路均集中在一块芯片内;二是视频转换模块,作用是直接输出模拟RGB、数字RGB或数字YUV视频信号,实现隔行到逐行扫描的转换,由于普通CVBS信号均为隔行扫描,对于逐行显示器,该部分必不可少,处理后的信号可直接显示或用于视频采集系统,也可用于其它格式显示(需转换)。另外,FPD链路(Flat Panel Display Link)传输部分可以实现远距离(最远10m)数字RGB视频显示(数字RGB视频信号频率太高无法实现远距离传输)。   

系统框图

  2 解码器选型   

  TV解码器可选用PHILIPS公司的SAA7110/7111A/7112/7113/7114/7115/7118、SAMSUNG公司的KS0127(S5D0127X01)或ITT公司的VPC3211B,它们可通过IIC总线接口控制,自动识别输入模拟视频信号格式,然后解码输出24bit/16bit的 RGB或YUV数字信号和Hsync,Vsync,HAV(HREF)控制信号及采样时钟,解码后的信号可直接送到视频转换模块或视频采集系统。根据AVERLogic公司发布的技术文档,PHILIPS公司的解码器解码效果最好,其次是VPC3211B,KS0127虽然功能强大价格便宜,但是解码效果稍逊一些,而且该芯片的最大缺点是功耗太大(将近1W)。据笔者调研,SAA7114效果最好,但由于种种因素,本方案采用SAA7111A,它采用CMOS工艺,功耗小(小于0.5W),电压低(3.3V),体积小(1cm2), 温度适应范围广(10℃-80℃),具有以下特点:

  (1) 自动进行50/60Hz场频的检测,支持NTSC和PAL制自动转换,可对NTSCM/N/4.43/JAPAN、PALM/N/BGHI/、SECAM格式视频信号的亮度和色度进行处理。

  (2) 拥有4路模拟输入:4路复合视频(CVBS)或2路YC或1路YC和2路CVBS。

  (3) 可设置CVBS或YC通道为静态增益控制或自动增益控制(AGC)。

  (4) 拥有2路亮度和色度梳状滤波器,可对亮度、对比度、光圈和饱和度进行控制。

  (5) 行(HREF)、场(VREF)同步、奇偶帧(RES1)和像素时钟(LLC)信号均可由管脚引出。

  (6) 可支持以下输出格式:4:2:2(16位)、4:2:2(CCIR601 8位)、4:1:1(12位) YUV格式或8:8:8(24位)、5:6:5(16位)RGB格式。

  (7) 具有符合IEEE1149.1标准扫描逻辑的边界扫描测试电路。

  (8) 64引脚的LQFP封装(尺寸:10mm×10mm×1.4mm),功耗小于0.5W。

  鉴于该芯片在很多杂志上都有介绍,这里不再赘述。

  3 视频转换器

   AL251 是AVERLogic公司生产的一款功能强大的显示转换控制芯片,主要用于LCD VGA显示或视频编辑应用场合,它能够接收隔行NTSC或PAL,ITURBT601(CCIR601)或平方像素,YUV422或RGB565数字信号,将其转换成普通PC显示器可以接收的模拟RGB格式视频信号和用于在VGA LCD上显示的YUV422或RGB565格式的逐行数字视频信号。AL251有多种控制功能,可由微处理器通过IIC接口实现诸如自动识别PAL制/NTSC式、调整屏幕位置、过滤视频噪声、OSD(在屏显示)、视频LUT(Lookup Table)、POWERDOWN等功能,可不需软件控制进行硬初始化。AL251具有AVERLogic特有的数字信号处理技术,处理过的图像更加平滑、有更少的闪烁和锯齿边沿。该芯片供电电压为3.3V或5V,采用80引脚QFP封装形式。

AL251原理框图

  AL251原理框图如图2所示。

 

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