SAA7111A在实时图像采集系统中的应用

　　SAA7111A是PHILIPS公司的一种增强型视频输入处理器芯片，它集A/D与解码功能于一身，片内还附有锁相、自动钳位、自动增益控制、时钟产生、多制式解码等电路，另外还可对亮度、对比度和饱和度进行控制。既支持PAL电视制式，又支持NTSC电视制式。SAA7111A内部含有I2C接口，可简洁的通过I2C总线对SAA7111A的工作方式进行设定。SAA7111A的场同步信号VREF、行同步信号HREF、奇偶场信号RES0、象素时钟信号LLC2都由引脚直接引出，从而省去了以往时钟同步电路的设计，其可靠性和方便性有了很大的提高。这使得SAA7111A被广泛的应用于放映机、数字电视、DVD录像机和游戏机等许多系统中。

　　SAA7111A的功能方框图如图1所示。

　　从SAA7111A的四个模拟输入端AI11、AI12、AI21、AI22输入的视频图像信号，经模拟处理后，一路经A/D转换器后产生数字色度信号和亮度信号，分别进行亮度信号处理和色度信号处理。亮度信号处理的结果一路送到色度信号处理器，进行综合处理，产生Y和UV信号，经格式化后从VPO(16位)输出;另一路进入同步分离器，经数字PLL产生相应的行和场同步信号HS和VS，同时PLL驱动时钟发生器，产生与HS锁定的时钟信号LLC和LLC2。所有这些功能均是在I2C总线控制下完成的，其中SCL为串行时钟信号，SDA为串行数据信号。

　　SAA7111A的主要特点如下：

　　· 可编程选择四路视频输入的一路或两路，组成不同的工作模式，在其内部有两路模拟视频信号处理通道，可进行静态增益控制或自动增益控制，还有两路模数转换器;

　　· 可对芯片编程进行自电平控制、抗混叠滤波、梳状滤波;

　　· 能实现行场同步信号的自动检测和分离，并且行同步信号的起始位置与结束位置均可根据需要进行编程控制，片内产生的时钟通过数字PLL锁定行同步;

　　· 场频50Hz或60Hz自动检测，并在PAL和NTSC制之间自动切换;

　　· 能对不同输入制式的亮度信号和色度信号进行处理，并实现亮度、色度和饱和度的片内控制;

　　· 提供两种数据方式供选择，这两种数据方式分别是RGB和YUV，可灵活输出不同的数字图像数据格式，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)。

　　SAA7111A在实时图像采集系统中的应用

　　实时图像采集系统

　　我们所设计的实时图像采集系统框图示于图2。

　　图2

　　实时图像采集系统主要包括视频解码芯片SAA7111A、FPGA及双口RAM。系统采集的实现框图如图2所示，视频解码芯片SAA7111A从输入的标准视频信号中分离出场同步信号、行同步信号、奇偶场信号、像素时钟信号，并按像素逐点输出4:2:2的YUV格式的数字图像数据。该格式中，图像的分辨率为720×576，即每行有720个像素点。再将这些场同步信号、行同步信号、奇偶场信号、像素时钟信号以及DSP的定时器送来的启动采样信号送给FPGA，利用其所具有的在线可编程的特点，产生指定的地址信号，FPGA根据这些信号，控制对当前场中图像的某一区域进行采集，并产生指定的地址送给双口RAM，将采集得到的图像数据写入双口RAM中进行缓存(如果当前场为奇数场，FPGA控制将采集的图像数据写入双口RAM中的RAM1存储域中;否则，当前场为偶数场，FPGA控制将采集的图像数据写入双口RAM中的RAM2存储域中)。当采集完毕后，FPGA中断(当前场为奇数场时，发中断4;否则，发中断5)给DSP，通知DSP可以开始对图像进行处理了，此时，DSP读取当前场采集得到的图像数据，和前一场中采集得到的图像数据进行放大、锐化的处理。