用SAA7111A設(shè)計模擬視頻轉(zhuǎn)換接口
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視頻信號中不僅包含圖像信號，還包含行同步、行消隱、場同步、場消隱等信號，對于如何將模擬視頻信號在各種接口顯示屏上進行顯示，很多人常常會感到束手無策。傳統(tǒng)方案大量使用模擬分離元件，不僅較為復(fù)雜，而且難于調(diào)試。本文介紹的方案主要采用集成電路設(shè)計，體積小，成本低，外圍模擬器件少，全部控制均可通過軟件實施，初始化和等待時間極短，可適用于板卡或小型手持終端等數(shù)字化多媒體應(yīng)用場合，系統(tǒng)框圖見圖1。系統(tǒng)主要包括兩個部分：一是視頻解碼模塊，目的是將復(fù)合視頻、YC分量等模擬視頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換，提取其中的同步和時鐘信號，所有轉(zhuǎn)換電路均集中在一塊芯片內(nèi)；二是視頻轉(zhuǎn)換模塊，作用是直接輸出模擬RGB、數(shù)字RGB或數(shù)字YUV視頻信號，實現(xiàn)隔行到逐行掃描的轉(zhuǎn)換，由于普通CVBS信號均為隔行掃描，對于逐行顯示器，該部分必不可少，處理后的信號可直接顯示或用于視頻采集系統(tǒng)，也可用于其它格式顯示（需轉(zhuǎn)換）。另外，F(xiàn)PD鏈路(Flat Panel Display Link)傳輸部分可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離（最遠(yuǎn)10m）數(shù)字RGB視頻顯示（數(shù)字RGB視頻信號頻率太高無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸）。
2 解碼器選型
TV解碼器可選用PHILIPS公司的SAA7110/7111A/7112/7113/7114/7115/7118、SAMSUNG公司的KS0127（S5D0127X01）或ITT公司的VPC3211B，它們可通過IIC總線接口控制，自動識別輸入模擬視頻信號格式，然后解碼輸出24bit/16bit的 RGB或YUV數(shù)字信號和Hsync，Vsync，HAV(HREF)控制信號及采樣時鐘，解碼后的信號可直接送到視頻轉(zhuǎn)換模塊或視頻采集系統(tǒng)。根據(jù)AVERLogic公司發(fā)布的技術(shù)文檔，PHILIPS公司的解碼器解碼效果最好，其次是VPC3211B，KS0127雖然功能強大價格便宜，但是解碼效果稍遜一些，而且該芯片的最大缺點是功耗太大（將近1W）。據(jù)筆者調(diào)研，SAA7114效果最好，但由于種種因素，本方案采用SAA7111A，它采用CMOS工藝，功耗?。ㄐ∮?.5W），電壓低（3.3V），體積?。?cm2）, 溫度適應(yīng)范圍廣（10℃-80℃），具有以下特點：
（1）自動進行50/60Hz場頻的檢測，支持NTSC和PAL制自動轉(zhuǎn)換，可對NTSCM/N/4.43/JAPAN、PAL?M/N/BGHI/、SECAM格式視頻信號的亮度和色度進行處理。
?。?） 擁有4路模擬輸入：4路復(fù)合視頻（CVBS）或2路YC或1路YC和2路CVBS。
（3） 可設(shè)置CVBS或YC通道為靜態(tài)增益控制或自動增益控制（AGC）。
?。?） 擁有2路亮度和色度梳狀濾波器，可對亮度、對比度、光圈和飽和度進行控制。
?。?） 行（HREF）、場（VREF）同步、奇偶幀（RES1）和像素時鐘（LLC）信號均可由管腳引出。
?。?） 可支持以下輸出格式：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標(biāo)準(zhǔn)掃描邏輯的邊界掃描測試電路。
（8） 64引腳的LQFP封裝(尺寸：10mm×10mm×1.4mm)，功耗小于0.5W。
鑒于該芯片在很多雜志上都有介紹，這里不再贅述。
3 視頻轉(zhuǎn)換器
AL251是AVERLogic公司生產(chǎn)的一款功能強大的顯示轉(zhuǎn)換控制芯片，主要用于LCD VGA顯示或視頻編輯應(yīng)用場合，它能夠接收隔行NTSC或PAL,ITU?RBT601(CCIR601)或平方像素，YUV422或RGB565數(shù)字信號，將其轉(zhuǎn)換成普通PC顯示器可以接收的模擬RGB格式視頻信號和用于在VGA LCD上顯示的YUV422或RGB565格式的逐行數(shù)字視頻信號。AL251有多種控制功能，可由微處理器通過IIC接口實現(xiàn)諸如自動識別PAL制/NTSC式、調(diào)整屏幕位置、過濾視頻噪聲、OSD（在屏顯示）、視頻LUT(Lookup Table)、POWERDOWN等功能，可不需軟件控制進行硬初始化。AL251具有AVERLogic特有的數(shù)字信號處理技術(shù)，處理過的圖像更加平滑、有更少的閃爍和鋸齒邊沿。該芯片供電電壓為3.3V或5V，采用80引腳QFP封裝形式。
AL251原理框圖如圖2所示。
3.1 輸入輸出數(shù)據(jù)格式
AL251可輸入輸出兩種數(shù)據(jù)格式：YUV422或RGB565。輸入視頻格式由引腳INTYPE（1為YUV422，0為RGB565）決定，輸入接口見表1；輸出視頻格式由控制寄存器08h選擇，輸出接口見表2。AL251的精度依靠之前的視頻解碼器，不需要軟件控制，最高支持1024×768。其VCLK由解碼器提供。
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