1、數字視頻解碼器SAA7110             摘要：SAA7110是Philips公司生產的可編程前端視頻解碼器，它可將輸入的視頻信號轉換為YUV數字信號。文章介紹了SAA7110的主要特點、結構原理和引腳功能，比較了SAA7110與SAA7110的不同之處，給出了應用中應注意的重點引腳，最后介紹了它的應用連接和一個圖像采集系統(tǒng)的應用結構。 關鍵詞：SAA7110；視頻解碼；圖像處理視頻解碼器是公司生產的可編程前端視頻解碼器。與相比，兩者盡管有些管腳信號相似，但仍有較

2、大的差別，需要在實際應用中給予足夠的重視。國內做視頻采集或圖像采集的大多用，而提到較多的則未見多少資料對其進行詳細論述。在產品生產上，只有個別國內公司（如北京嘉恒中自圖像技術有限公司）使用該芯片。基于科研和實踐需要，本文對的主要特點、結構功能、引腳應用等作一詳盡論述。主要特點的主要特點具有路模擬輸入（×、×或二者相結合）；帶有路模擬處理通道；內置路抗混疊濾波器；可將路通道模擬信號相加；內含路位視頻轉換器；對所選擇的通道可編程為靜態(tài)增益控制或自動增益控制；可進行白峰控制；可對 、 、制式進行亮度和色度處理；可全程控制；可自動進行場頻檢測以及標準和、強制之間的自動轉換；對所有制

3、式可實現行、場同步檢測；對于制式可用信號延遲線來校正色度信號的相差；總線支持以下數據率×,()；×,()；數據輸出格式有 :()和 :()兩種；用戶可編程進行亮度峰值孔徑修正；所有制式可用同一頻率電路晶振（）；具有實時狀態(tài)信息輸出（）；可對總線進行亮度、對比度、飽和度（）控制；輸出引腳有一個用戶可編程通用轉換開關；在片可進行時鐘產生電路（）和外部（）之間的轉換；具有上電控制功能；帶有可控制的總線；與標準兼容。結構原理及引腳功能 結構原理的功能框圖如圖所示。下面對方框圖中的主要部分進行功能說明。（）模擬輸入處理有路模擬信號輸入，個模擬主通道有箝位電路、模擬放大器、抗混疊濾波器

4、、視頻 轉換器組成。另一路模擬通道也含有箝位電路、模擬放大器、抗混疊濾波器，且能被加到或在轉換前直接轉換到兩個主通道上。（）模擬控制電路箝位控制電路控制著模擬輸入信號的正確箝位。高頻耦合電容器用于存儲和過濾箝位電壓。對于亮度或信號，通常的數字箝位標準是，而色度信號則是。增益控制電路通過總線產生路模擬放大器的靜態(tài)增益標準，也可以通過內置的自動增益控制（）電路控制其中的一路。的作用是將或信號放大到所需的信號幅值，以使之與輸入電壓范圍相同。抗混疊濾波器要適合于時鐘頻率。垂直消隱控制電路用于產生總線可編程垂直消隱脈沖。在垂直消隱期間，增益和箝位控制無效。（）色度電路位數字色度信號經過輸入接口后可通過色

5、度帶通濾波器來減少直流分量，然后送到正交解調器的乘法輸入端。在來自局部振蕩器（離散時間振蕩器）的個副載波信號中，副載波信號的相位偏移為°，頻率則由當前所輸入視頻信號的色彩制式所決定。對于所有和信號，乘法器可作為正交解調器來使用；而對于信號，乘法器則作為降頻混頻器來使用。兩個乘法輸出信號轉換為連續(xù)的數據流后，可用于個低通濾波器級，然后再加到增益可控放大器。最后的一個多路復用低通濾波器將與前級一起用來設置所需的帶寬。和原始信號流入梳狀濾波器。原始信號則通過鐘形濾波器（中心頻率為）、相位解調器和微分器來饋送以獲得頻率解調的色差信號。將信號去加重后饋送到交叉轉換中，可產生連續(xù)傳輸的色差信號。

6、這些信號送到（亮度、對比度、飽和度）處理后，它們將最終到達輸出格式級和輸出接口。圖所示是色度電路的工作過程圖。（）亮度電路位亮度信號（數字格式或亮度格式（、）通過可變換的前置濾波器來饋送。高頻分量的增強可以彌補損耗。色度陷波器（ 或，中心頻率可選）可消除大多數色彩載波信號，因此，（，）信號必須正常通過。亮度信號的高頻分量能夠在兩個具有可選傳輸性質的帶通濾波器中得到增強（通過總線控制銳度增加）。并能在可選的核心電路中再一次增強信號，然后將該信號加入原始（未提升）信號中。增強的亮度信號通過可變延遲饋送到         

7、;   控制和輸出接口。（）數字總線通過總線可從輸出接口將數字信息傳送到場存儲體、數字彩色空間轉換器（ ）或者視頻增強模數處理器（ ）。這些輸出可由來控制。數據率與相等。輸出信號是數字亮度信號的位。輸出信號是多路復用色差信號（）和（）的位。格式表中的時間幀是傳輸一幅完整取樣所需的時間。通過信號可控制該時間幀。通過將置低可獲取快速使能。該信號同時可用來控制數字總線的快速切換。而引腳為高電平時，則會強制將和輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。（）同步處理當前置濾波后的亮度信號被送到同步級后。同步脈沖經過切分將送到相位檢測器，在這里它們與細分的時鐘頻率相比較，并將其結果輸出到環(huán)路濾波器，來儲存所有的

8、相差信息。可調節(jié)的輸出信號和則由模擬前端的要求來產生。輸出信號、被鎖至時間基準標記可確保其位于輸入信號和信號之間，這是因為電路的更進一步改進可能會改變整個處理延遲，因而并不推薦將它用在對輸入信號的定時要求絕對準確的場合。用環(huán)路濾波器驅動一個振蕩器可產生行頻率控制信號。 引腳功能圖所示是的引腳排列圖。各主要引腳的功能：測試輸入腳，(轉換腳)正常操作時，該腳應當接地。：測試輸入腳，(動作腳)正常操作時，該腳亦應接地。：實時控制輸出。該腳用于配合、的遞增和或序列信息。：總線從地址選擇輸入。在低電平時，若從地址為，則寫入；從地址為，則讀入。而在高電平時， 從地址為時寫入，時讀入。：總線串行數據輸入輸出

9、。：總線串行時鐘輸入。，：分別為電源和接地端。：模擬輸入腳。：模擬輸出腳。：行頻控制輸出腳；該模擬時鐘信號可用于驅動外部；其頻率是實際行頻（）的倍數。：行鎖定時鐘輸入輸出腳，當為，該腳為輸出；為時，該腳為輸入）。：行鎖定時鐘的分頻輸入輸出；。為時，該腳為輸出；為時該腳為高阻態(tài)）。：參考時鐘輸入輸出腳（時輸出；時輸入）。:復位信號,低電平有效。：使能輸入腳，為時，在片有效；為時，使用外部模式，可使用。：水平箝位輸入輸出脈沖，可通過總線位來編程：為時輸出；為時輸入。該信號可用于給模擬輸入接口指示高電平箝位時間。通過對 總線寄存器編程可控制高電平的開始和結束（只在輸出模式）。：水平同步輸入輸出，可通

10、過總線的位來編程：為時輸出；為時輸入。該信號可送到模擬接口。通過對總線寄存器進行編程可控制高電平的開始和結束（只在輸出模式）。：水平同步輸出。其正斜率位置可編程控制。（）：不輸出標識腳，解調信號可發(fā)送換行信號 （）或非換行信號（），而在解調后，則可發(fā)行信號（）或行信號（）。通過使總線的為可選擇功能（輸出鎖定；高電平表示內部已被鎖定）；而通過使總線的為可選擇功能。（）：奇偶場輸出標識，高電平表示奇場。通過置總線的為可選擇功能（垂直輸出鎖定；高電平表示內部（垂直噪聲限制器）處于鎖定狀態(tài)）；通過使總線的為可選功能。：垂直同步輸入輸出（可通過總線的位來編程實現：為時輸出；為時輸入）。該信號可用于表示與

11、輸出垂直同步。時，其高電平周期接近行。正斜率包括偏轉控制器（如）的相位信息。在輸入模式，該信號用來同步垂直增益和箝位消隱，高電平有效。：水平參考輸出，該信號表示數字總線上有數據。正斜率表示新的一行掃描線的開始。的高電平是個取樣點還是個取樣點取決于場頻（）。此外，還可用來同步數據多路復用器或分解器。在垂直消隱信號期間，也存在。：位亮度（）數字輸出。通過置總線的為可選數字總線的一部分（數據率），或者（）輸出（數據率）。：位數字（色差）輸出，用于輸出信號或色度信號解調后分量的多路復用色差信號，格式和多路復用模式可通過總線進行選擇控制。通過置總線的為可選擇這些信號作為數字總線的一部分（數據率），或者（

12、）輸出（數據率）。（）：快速輸入使能信號（低有效），可用來控制數字總線的快速切換。輸入高電平可使片子的和輸出變?yōu)楦咦琛Ｊ褂帽竟δ苄枰獙⒖偩€的、置低（分別為多路復用分量輸入；快速切換鎖定信號和鎖定信號的模擬多路復用器的控制信號）。如果、其中之一為高電平，則將自動置低（數字總線有效）。（）：通用開關輸出，該信號可通過總線的的 來編程實現。通過置總線的為可選擇功能（垂直消隱測試輸出         ）。：晶振輸出（到晶振）；使用時鐘時可不用。：晶振輸入（晶振）或連接與方波時鐘信號兼容的外部時鐘。應用 典型應用圖是的典型應用連接電路。只要在該電路中的輸入端輸入一個視頻信號，就可在輸出端得到不同格式的數字信號。該電路在視頻處理的模數轉換中具有重要應用。 總線高速視頻圖像采集卡總線是一種高性能局部總線，它支持位位數據傳送和線性突發(fā)方式，傳輸速率可達，同時支持即插即用，非常適合圖像采集卡的設計需要。此外，利用公司生產的桌面多媒體應用芯片所提供的總線端口，還可支持視頻應用（參見有關資料）。圖為基于總線的高速視頻圖像采集系統(tǒng)的原理框圖。、是該圖像采集卡的主干部分，可通過局部總線來實現與機的高速數據傳輸。這里，主要完成對模擬視頻信號的采樣、量化和解碼處理。本采集卡硬