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数字视频解码器SAA7110

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数字视频解码器 SAA7110 摘要:SAA7110 是 Philips 公司生产的 可编程前端视频解码器,它可将输入的视频 信号转换为 YUV 数字信号。文章介绍了 SAA7110 的主要特点、 结构原理和引脚功能, 比较了 SAA7110 与 SAA7110 的不同之处,给 出了应用中应注意的重点引脚,最后介绍了 它的应用连接和一个图像采集系统的应用 结构。 关键词:SAA7110;视频解码;图像处理 视频解码器SAA7110是Phili ps公司生产的可编程前端视频解码器。与 SAA7111相比,两者尽管有些管脚信 号相似,但仍有较大的差别,需要在实际应 用中给予足够的重视。国内做视频采集或图 像采集的大多用SAA7111,而提到较 多的SAA7110则未见多少资料对其 进行详细论述。在产品生产上,只有个别国 内公司使用该芯片。基于科研和实践需要, 本文对SAA7110的主要特点、结构功 能、引脚应用等作一详尽论述。 1 主要特点 SAA7110的主要特点 ●具有6路模拟输入; ●带有3路模拟处理通道; ●内置3路抗混叠滤波器; ●可将2路通道模拟信号相加; ●内含2路8位CMOS视频A/D转换 器; ●对所选择的CVBS/Y通道可编程为 静态增益控制或自动增益控制; ●可进行白峰控制; ●可对PAL B/G、NTSC M、SE CAM制式进行亮度和色度处理; ●可全程HUE控制; ●可自动进行50/60Hz场频检测以 及标准PAL和NTSC、强制SECAM 之间的自动转换; ●对所有制式可实现行、场同步检测; ●对于PAL制式可用UV信号延迟线来 校正色度信号的相差; ●YUV总线支持以下数据率 —780×fh=12.2727MHz, 60Hz(NTSC); —944×fh=14.75MHz,50 Hz(PAL/SECAM); ●数据输出格式有YUV 4:1:1(8b it)和YUV 4:2:2(8bit) 两种; ●用户可编程进行亮度峰值孔径修正; ●所有制式可用同一频率电路晶振; ●具有实时状态信息输出; ●可对YUV总线进行亮度、对比度、饱 和度控制; ●输出引脚有一个用户可编程通用转换开 关; ●在片可进行时钟产生电路和外部CGC 之间的转换; ●具有上电控制功能; ●带有可控制的I2C总线; ●与CCIR601标准兼容。 2 结构原理及引脚功能 2.1 结构原理 SAA7110的功能框图如图1所示。下 面对方框图中的主要部分进行功能说明。 模拟输入处理 SAA7110有6路模拟信号输入,2个 模拟主通道有箝位电路、模拟放大器、抗混 叠滤波器、视频CMOS A/D转换器组 成。另一路模拟通道也含有箝位电路、模拟 放大器、抗混叠滤波器,且能被加到或在A /D转换前直接转换到两个主通道上。 模拟控制电路 箝位控制电路控制着模拟输入信号的正确 箝位。高频耦合电容器用于存储和过滤箝位 电压。对于亮度或CVBS信号,通常的数 字箝位标准是64,而色度信号则是128。 增益控制电路通过总线产生3路模拟放大 器的静态增益标准,也可以通过内置的自动 增益控制电路控制其中的一路。AGC的作 用是将CVBS或Y信号放大到所需的信 号幅值,以使之与ADC输入电压范围相同。 抗混叠滤波器要适合于时钟频率。垂直消隐 控制电路用于产生总线可编程垂直消隐脉 冲。 在垂直消隐期间, 增益和箝位控制无效。 色度电路 8位数字色度信号经过输入接口后可通过 色度带通滤波器来减少直流分量,然后送到 正交解调器的乘法输入端。在来自局部振荡 器DTO1的2个副载波信号中,副载波信 号的相位偏移为90°,频率则由当前所输 入视频信号的色彩制式所决定。对于所有P AL和NTSC信号,乘法器可作为正交解 调器来使用;而对于SECAM信号,乘法 器则作为降频混频器来使用。两个乘法输出 信号转换为连续的UV数据流后,可用于2 个低通滤波器级,然后再加到增益可控放大 器。最后的一个多路复用低通滤波器将与前 级一起用来设置所需的带宽。PAL和NT SC原始信号流入梳状滤波器。SECAM 原始信号则通过钟形滤波器、相位解调器和 微分器来馈送以获得频率解调的色差信号。 将SECAM信号去加重后馈送到交叉转 换中,可产生连续传输的色差信号。这些信 号送到BCS处理后,它们将最终到达输出 格式级和输出接口。图2所示是色度电路的 工作过程图。 亮度电路 8位亮度信号)通过可变换的前置滤波器来 馈送。高频分量的增强可以弥补损耗。色度 陷波器可消除大多数色彩载波信号,因此, S-Video信号必须正常通过。亮度信 号的高频分量能够在两个具有可选传输性 质的带通滤波器中得到增强。并能在可选的 核心电路中再一次增强信号,然后将该信号 加入原始信号中。增强的亮度信号通过可变 延迟馈送到 BCS控制和输出接口。 数字YUV总线 通过16bitYUV总线可从输出接口 将数字信息传送到场存储体、数字彩色空间 转换器或者视频增强模数处理器。这些输出 可由FEIN来控制。YUV数据率与LL C2相等。输出信号Y7~Y0是数字亮度 信号的bit位。输出信号UV7~UV0 是多路复用色差信号和的bit位。格式表 中的时间帧是传输一幅完整取样所需的时 间。通过HREF信号可控制该时间帧。通 过将FEIN置低可获取快速使能。该信号 同时可用来控制数字YUV总线的快速切 换。而FEIN引脚为高电*时,则会强制 将Y和UV输出变为高阻态。 同步处理 当前置滤波后的亮度信号被送到同步级后。 同步脉冲经过切分将送到相位检测器,在这 里它们与细分的时钟频率相比较,并将其结 果输出到环路滤波器,来储存所有的相差信 息。可调节的输出信号HCL和HSY则由 模拟前端的要求来产生。输出信号HS、V S、PLIN被锁至时间基准标记可确保其 位于输入信号和HREF信号之间,这是因 为电路的更进一步改进可能会改变整个处 理延迟,因而并不推荐将它用在对输入信号 的定时要求绝对准确的场合。



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