基于ADV7183B的視頻解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

首先，初始化時鐘和傳輸模式，使MSP430F169工作在所需的模式下；其次，初始化I²C功能，使其準(zhǔn)備將從機(jī)地址發(fā)送到I²C總線上，等待總線上的從機(jī)應(yīng)答，若無應(yīng)答則重復(fù)發(fā)送，若有應(yīng)答則通信初始化并開中斷，發(fā)送所需配置的寄存器地址和數(shù)據(jù)[10-11]。需要注意的是，在每次發(fā)送數(shù)據(jù)前都要初始化主機(jī)模式和傳輸模式的設(shè)置，因?yàn)槊看伟l(fā)送完數(shù)據(jù)后，這兩個標(biāo)志位都會被自動清零。
為了使ADV7183B正常工作，幾個主要寄存器的配置內(nèi)容如下：
(1)輸入選擇寄存器INSEL，地址為0x00。根據(jù)外部接口情況，用戶可通過設(shè)置這個寄存器選擇模擬視頻源的輸入通道和輸入模式，即選擇通過CVBS、S-Video或YPrPb輸入。在該系統(tǒng)中，CVBS信號由AIN5輸入，則寄存器內(nèi)容設(shè)置為0x04；S-Video信號的Y接入AIN1，C接入AIN4，則寄存器內(nèi)容設(shè)置為0x06；YPrPb信號的Y接入AIN2，Pb接入AIN3，Pr接入AIN6，則寄存器內(nèi)容設(shè)置為0x0A。同時，未連接的其他輸入通道管腳必須接地。
(2)輸出模式選擇寄存器OF_SEL，地址0x03。通過設(shè)置此寄存器，用戶可控制輸出數(shù)據(jù)為8 bit或16 bit。不過，此寄存器必須和像素時鐘寄存器（LLC_PAD_SEL，地址0x8F)一起設(shè)置。當(dāng)輸出16 bit數(shù)據(jù)時，像素時鐘為13.5 MHz；而當(dāng)輸出8 bit數(shù)據(jù)時，像素時鐘則為27 MHz(默認(rèn)設(shè)置)。所以程序中，8 bit輸出時，0x03設(shè)置為0x0C，0x8F設(shè)置為0x00；16 bit輸出時，0x03設(shè)置為0x00，0x8F設(shè)置為0x50。
(3)ADC低功耗控制寄存器，地址0x3A。這個寄存器可以選擇ADC的工作個數(shù)。在CVBS模式下，ADC1和ADC2低功耗，即不工作；在S-Video模式下，ADC2低功耗；而在YPbPr模式下，3個ADC全部工作。同時，還需要配置相應(yīng)的寄存器地址是0xC3和0xC4，這2個寄存器設(shè)置了3個ADC所連接到的管腳。根據(jù)外部的模擬輸入源，CVBS模式時，ADC0連接AIN5，則0xC3設(shè)置為0x05，0xC4設(shè)置為0x80；S-Video模式時，ADC0連接AIN1，ADC1連接AIN4，則0xC3設(shè)置為0x41，0xC4設(shè)置為0x80；YPrPb模式時，ADC0連接AIN2，ADC1連接AIN3，ADC2連接AIN6，則0xC3設(shè)置為0x32，0xC4設(shè)置為0x86。
(4)行、場同步信號的相關(guān)寄存器，一般采用默認(rèn)設(shè)置即可。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在系統(tǒng)調(diào)試時，采用了一個彩色數(shù)字?jǐn)z像頭作為視頻輸入源，即輸入CVBS格式的模擬視頻信號，通過邏輯分析儀捕獲輸出管腳的波形，觀測相應(yīng)的信號和輸出數(shù)據(jù)。通過不斷修改程序，最終實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、顯示。圖4是通過MSP430F169設(shè)置ADV7183B的輸出模式選擇寄存器的波形?？梢姡瑫r序滿足標(biāo)準(zhǔn)的I2C總線協(xié)議的傳輸時序：起始―從器件地址(0x40)―應(yīng)答―從器件的寄存器地址（0x03）―應(yīng)答―寫數(shù)據(jù)（0x0C）―應(yīng)答―結(jié)束。圖5和圖6是解碼后的視頻數(shù)據(jù)。在圖5中，根據(jù)固定前綴FF 00 00 F1可知，F(xiàn)1（1111 0001）所包含的信息是表示行由0跳變?yōu)?，場由0跳變?yōu)?，傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)入的是行和場的消隱期。而圖6中，由固定前綴FF 00 00 80可知，80（1000 0000）所包含的信息是表示行由1跳變?yōu)?，場由1跳變?yōu)?，傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)入的是行和場的有效期。由此表明，視頻解碼系統(tǒng)輸出的視頻數(shù)據(jù)符合CCIR656標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

綜上所述，本視頻解碼系統(tǒng)利用MSP430F169進(jìn)行解碼芯片ADV7183B的設(shè)置，具有低功耗、小巧靈活等特點(diǎn)。同時，作為視頻輸入前端，將彩色攝像頭的模擬視頻源轉(zhuǎn)換成16 bit的YCrCb型4:2:2數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、濾波等處理后，通過DVI接口在CRT上清晰顯示，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，能夠?yàn)橄鄳?yīng)的視頻后處理設(shè)備（如DSP、FPGA等）提供良好的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。