文档介绍：视频采集系统
数字图象处理技术在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用,设计一种功能灵活、使用方便、便于嵌入到监控系统中的视频信号采集电路具有重要的实用意义。
在研究基于DSP的视频监控系统时,考虑到高速实时处理及实用化两方面的具体要求,需要开发一种具有高速、高集成度等特点的视频图象信号采集监控系统,为此监控系统采用专用视频解码芯片和复杂可编程逻辑器件(CPLD)构成前端图象采集部分。设计上采用专用视频解码芯片,以CPLD器件作为控制单元和外围接口,以FIFO为缓存结构,能够有效地实现视频信号的采集与读取的高速并行,具有整体电路简单、可靠性高、集成度高、接口方便等优点,无需更改硬件电路,就可以应用于各种视频信号处理监控系统中。使得原来非常复杂的电路设计得到了极大的简化,并且使原来纯硬件的设计,变成软件和硬件的混合设计,使整个监控系统的设计增加柔韧性。
1 监控系统硬件平台结构
监控系统平台硬件结构如图1所示。整个监控系统分为两部分,分别是图象采集监控系统和基于DSP主监控系统。前者是一个基于SAA7110A/SAA7110视频解码芯片,由复杂可编程逻辑芯片CPLD实现精确采样的高速视频采集监控系统;后者是通用数字信号处理监控系统,它主要包括:64K WORD程序存储器、64K WORD数据存储器、DSP、时钟产生电路、串行接口及相应的电平转换电路等。
的工作流程是,首先由图象采集监控系统按QCIF格式精确采集指定区域的视频图象数据,暂存于帧存储器FIFO中;由DSP将暂存于FIFO中的数据读入DSP的数据存储器中,;然后由DSP将压缩后的视频数据平滑地从串行接口输出,由普通MODEM或ADSL MODEM传送到远端的监控中心,监控中心的PC机收到数据后进行相应的解码,并将还原后的视频图象进行显示或进行基于WEB的广播。
2 视频信号采集监控系统
视频信号采集监控系统的基本特性
一般的视频信号采集监控系统一般由视频信号经箝位放大、同步信号分离、亮度/色度信号分离和A/D变换等部分组成,采样数据按照一定的时序和总线要求,输出到数据总线上,从而完成视频信号的解码,图中的存储器作为帧采样缓冲存储器,可以适应不同总线、输出格式和时序要求的总线接口。
视频信号采集监控系统是高速数据采集监控系统的一个特例。过去的视频信号采集监控系统采用小规模数字和模拟器件,来实现高速运算放大、同步信号分离、亮度/色度信号分离、高速A/D变换、锁相环、时序逻辑控制等电路的功能。但由于监控系统的采样频率和工作时钟高达数十兆赫兹,且器件集成度低,布线复杂,级间和器件间耦合干扰大,因此开发和调试都十分困难;另一方面,为达到精确采样的目的,采样时钟需要和输人的视频信号构成同步关系,因而,利用分离出来的同步信号和监控系统采样时钟进行锁相,产生精确同步的采样时钟,成为设计和调试过程中的
另一个难点。同时,通过实现亮度、色度、对比度、视频前级放大增益的可编程控制,达到视频信号采集的智能化,又是以往监控系统难以完成的。关于这一点,在监控系统初期开发过程中已有深切体会[1]。
基于以上考虑,本监控系统采用了SAA7110A作为视频监控系统的输入前端视频采样处理器。
视频图象采集监控系