視頻編碼器SAA7185在實時圖像處理系統中的應用

摘 要：本文介紹了數字視頻編碼器SAA7185的主要特點及工作原理，給出了其在一種實時圖像系統中的應用實例。

關鍵詞：SAA7185；實時圖像處理

1 引言

SAA7185是荷蘭PHILIPS公司推出的種多功能集成10-bit DACs的數字視頻編碼器[1]。它能夠接收16-/8-bit的4：2：2的YUV格式、CCIR656格式或8-bit的MPEG格式的視頻數據，并將其編碼及D/A轉換（數字到模擬的轉換），輸出PAL制式、NTSC制式的復合視頻信號（CVBS）或S-Video方式的Y/C分量信號和復合全電視信號。先進的高靈活性的具有多種方式的輸入和輸出接口使其能夠完成多種轉換功能，這也使得SAA7185可以廣泛的被應用于VCD小影碟機、放映機和數字電視等許多系統中[2]。

2 視頻編碼控制及數據讀取電路的設計

實時圖像處理系統主要由視頻解碼、圖像采集控制、FPGA與DSP數據交換、圖像處理、視頻編碼及視頻圖像顯示等幾部分組成。一場圖像開始時，由視頻解碼器SAA7111A輸出的場同步信號的上升沿觸發DSP的中斷。此時，DSP立即啟動兩個定時器，一個作為采樣控制定時器，另一個作為顯示控制定時器。當DSP的顯示控制定時器定時完畢后，發出顯示啟動信號TOUT1給FPGA，FGPA接收到此信號后，再根據視頻解碼器SAA7111A送來的場同步信號VREF、行同步信號HREF、奇偶場信號RTS0和像素時鐘信號LLC2，產生圖像數據的讀取地址AL[15：0]，將處理后的圖像數據從雙口RAM中讀出并送給視頻編碼器SAA7185。SAA7185在場同步信號VREF、行同步信號HREF、行鎖定時鐘信號LLC和時鐘參考信號CREF的作用下，將圖像數據編碼成標準的模擬視頻信號，送到顯示器進行顯示。本系統通過模擬I2C總線對芯片進行控制。所以，需要將芯片的數據線SDA和時鐘線SCL與DSP的兩個通用I/O口相連，進而通過DSP控制SAA7185的內部寄存器的讀寫，實現該芯片的工作性能。SAA7185的編碼及模擬視頻輸出電路如圖1所示。

SAA7185既可以工作在主模式下，也可以工作在從模式下。在主模式下，需要在40腳XTALO（晶振輸出）和41腳XTALI（晶振輸入）間外接27MHz的標準晶振電路才能正常工作，此時應將CDIR管腳上拉到高電平；在從模式下，由第38腳輸入像素時鐘實現，此時應將CDIR管腳接地。為了和SAA7111A時鐘完全同步，本系統工作在從模式下，即將SAA7111A的行鎖定時鐘信號LLC、時鐘參考信號CREF、行同步信號HREF和場同步信號VREF通過電壓轉換芯片SN74ALVC164245進行電壓變換后，分別接到SAA7185的38腳LLC、39腳CREF、7腳RCV2和6腳RCV1上。

另外，SAA7185既可以接受8位MPEG流數據編碼（MP口），也可以接受8位或者16位YUV 4：2：2標準格式的數據（VP和DP口，其中VP口對應亮度通道，DP口對應色度通道）。由于本系統在解碼端，輸出的圖像數據為16位YUV 4：2：2標準格式，DSP圖像處理的數據也為16位YUV 4：2：2標準格式，因此SAA7185接收的為16位YUV 4：2：2標準格式的圖像數據。為了保證芯片接收這種格式的數據，在硬件設計上，通過將芯片第68腳SEL_MPU和第18腳SEL_ED接地來實現。

需要注意的是上圖中VP（7～0）是來自雙口RAM中存儲的Y數據，DP（7～0）是來自雙口RAM中存儲的UV數據。

3 結束語

SAA71185將數模轉換、數據管理、同步等許多復雜的功能集成到一塊芯片之內，使得結構簡單，便于調試，可靠性也得到了極大提高，從而為實時圖像處理系統提供了極大的方便。

[參考文獻]

[1]Philips Semiconductors. SAA7185 Digital Video Encoder （DENC2）.1996.7.

[2]王新成.PAL全電視信號的特征與處理技術.電視技術，1997，（5）.