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      基于pci總線接口的高清視頻采集卡的制作方法

      文檔序號:7931785閱讀:323來源:國知局
      專利名稱:基于pci總線接口的高清視頻采集卡的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種基于PCI總線接口的高清視頻采集卡。
      背景技術
      目前高清視頻信號的傳輸采用的方式主要有HDMI、色差(YPrPb) 、 VGA、 DVI — I/DVI—D 等方式,而現(xiàn)有的高清視頻采集卡無法做到全部兼容,而且不具備視頻輸入信號的自動識別 能力,以及無法動態(tài)識別輸入視頻信號源的分辨率。

      實用新型內容
      本實用新型的目的是提供了一種基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,解決了現(xiàn)有的高 清視頻采集卡無法做到全部兼容,而且不具備視頻輸入信號的自動識別能力,以及無法動態(tài) 識別輸入視頻信號源的分辨率的技術問題。
      為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了以下技術方案
      本實用新型公開了一種基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,其特征在于包括
      前端視頻AD單元,以提供多種格式的視頻信號的采集;
      前端音頻AD單元,以提供音頻信號的采集;
      DSP采集電路,分別與前端視頻AD單元以及前端音頻AD單元連接,以對輸入的視頻、音 頻數(shù)字信號的進行處理,并將處理后的信號通過PCI總線輸出至主機;
      存儲器,與DSP采集電路相連接,以對前端視頻AD單元傳來的視頻數(shù)據以及前端音頻AD 單元傳來的音頻數(shù)據進4于緩存。
      作為優(yōu)選方案,前端視頻AD單元采用ADI的AD9880芯片,前端音頻AD單元采用TI的 PCM1801U芯片,DSP采集電路采用TI的TMS320DM642芯片,存儲器采用兩片16MB存儲器芯 片。
      本實用新型的有益效果是可兼容目前主要的高清視頻信號,并實現(xiàn)了信號源的自動識 別以及信號源類型(分辨率)的自動識別,由單塊卡即可實現(xiàn)目前常見高清視音頻信號的采 集??蓮V泛應用于需要高清視頻信號采集的地方,如視頻會議、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻 監(jiān)控等。

      圖l是本實用新型的結構框圖2是視頻接口部分的電路圖。
      具體實施方式
      以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
      如圖1所示一種基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,本高清視頻采集卡采用ADI公司 的AD9880作為前端視頻AD單元,該芯片可以實現(xiàn)色差、VGA、 DVI — I/DVI-D、 HDMI的視頻信號采集,可支持到1080p Full HD視頻信號的輸入。前端音頻AD單元采用了TI公司的PCM1801 芯片,該芯片可提供兩路模擬音頻信號的采集,最高支持44.1KHz CD音質的音頻采集。DSP 采集電路采用了TI公司的TMS320DM642芯片,該芯片提供多路視音頻信號的數(shù)字輸入能力。 存儲器為兩片MICRON公司的16MB存儲器芯片,構成了32MB的存儲和程序空間。
      高清采集卡在DSP應用程序的控制下,初始化視頻AD前端芯片,啟動采集。將視頻前端 AD送來的視頻數(shù)據以及音頻前端AD送來的音頻數(shù)據進行緩存,在經過視頻數(shù)據的格式變換后通過DSP的PCI總線接口,以DMA的方式傳輸給主機的主控系統(tǒng)。該主控系統(tǒng)一般情況下可以是一臺PC機,也可以是帶有PCI總線接口的其它嵌入式系統(tǒng),包括采用PowerPC和ARM處 理器的嵌入式系統(tǒng)。
      當視頻前端信號為VGA、 DVI — I、 DVI—D時,DSP主控程序會隨時監(jiān)控數(shù)字視頻信號的時鐘,在指定的時間間隔內(一般情況為幾百毫秒),會重新啟動AD9880對視頻輸入信號進行跟蹤,以便識別輸入視頻信號分辨率的改變。
      一般情況下,本高清采集卡的DSP采集處理電路采用的是TMS320DM642芯片,但也可以很容易的更改為其它DSP芯片或FPGA芯片,但不可避免的會帶來成本上的上升。
      本高清采集卡充分利用AD9880的多輸入能力,并通過DSP程序進行動態(tài)識別信號源、信號源類型,輸入的視頻、音頻輸入可以在DSP側先完成一些變換,包括縮放,音頻信號的 降噪等處理,在處理完成后,采用DMA的方式將結果數(shù)據傳送給主機。
      圖2為視頻接口部分的電路圖,其中
      Jl: VGA15針接口母頭座;
      J2: DVI—I接口母頭座;
      U10: AD9880芯片;
      FB1、 FB2、 FB3、 FB4、 FB5、 FB6、 FB7、 FB8、 FB9、 FB10:為高頻磁珠;
      Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6:為視頻信號終端匹配電阻;
      Cl、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7、 C8:為信號隔直電容;
      R7、 R8:為I2C總線上拉電阻。
      其工作原理
      VGA輸入信號、色差輸入信號接入AD9880的視頻輸入端口 0; DVI — I/DVI-D接入AD9880 的視頻輸入端口 1;
      1、 色差輸入
      色差信號經VGA接頭(Jl)接入,AD9880工作在模擬接口0輸入模式時,在檢測到無 水平同步和垂直同步信號時,通過寄存器給出指示,主控CPU經過I2C總線可檢測到 輸入信號的類型,并切換到色差輸入方式;
      2、 VGA輸入
      VGA輸入信號經VGA接頭(Jl)接入,AD9880工作在模擬接口0輸入模式時,在檢測 到有水平同步和垂直同步信號時,通過寄存器給出指示,主控CPU經過I2C總線可檢 測到輸入信號的類型,并切換到VGA輸入方式;
      3、 DVI—D輸入
      DVI—D輸入信號經DVI接頭(J2)接入,AD9880工作在數(shù)字輸入模式時,AD9880可 接受數(shù)字DVI輸入信號源,并通過相應的寄存器給出指示。主控CPU經過I2C總線可 檢測到輸入信號的類型,并切換到DVI數(shù)字輸入方式。
      4、 DVI —I輸入
      DVI — I輸入信號經過DVI接頭(J2)接入,AD9880工作在數(shù)字輸入模式時,AD9880 可接受數(shù)字DVI輸入信號源,并通過相應的寄存器給出指示。AD9880工作模擬接口 1 輸入模式時,AD9880可接受該模擬輸入信號,并通過相應的寄存器給出指示。主控 CPU經過I2C總線可檢測到輸入信號的類型,并切換到DVI接口的模擬輸入通道。
      5、 HDMI輸入
      本高清視頻采集卡可以通過外接的HDMI轉DVI信號轉接器,接受HDMI信號的輸入, 但不提供HDCP協(xié)議的支持。HDMI信號輸入時等同于DVI — I輸入方式。
      本卡在上電后,首先由主控CPU初始化AD9880芯片,AD9880自動檢測外部輸入信號源, 本設置相應的寄存器值。主控CPU通I2C總線讀取這些寄存器的值,以便判斷輸入信號的種 類和分辨率等信息,并控制AD9880工作的相應的模式下。
      AD9880將采集到的視頻數(shù)據通過圖2中的VP2D總線和VC一CLK信號傳輸給后續(xù)處理電路。
      權利要求1、基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,其特征在于包括前端視頻AD單元,以提供多種格式的視頻信號的采集;前端音頻AD單元,以提供音頻信號的采集;DSP采集電路,分別與前端視頻AD單元以及前端音頻AD單元連接,以對輸入的視頻、音頻數(shù)字信號的進行處理,并將處理后的信號通過PCI總線輸出至主機;存儲器,與DSP采集電路相連接,以對前端視頻AD單元傳來的視頻數(shù)據以及前端音頻AD單元傳來的音頻數(shù)據進行緩存。
      2、 按權利要求1所述的基于PCI總,接口的高清視頻采集卡,其特征在于所述的前端 視頻AD單元采用ADI的AD9880芯片。
      3、 按權利要求1所述的基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,其特征在于所述的前端 音頻AD單元采用TI的PCM1801U芯片。
      4、 按權利要求1所述的基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,其特征在于所述的DSP 采集電路采用TI的TMS320DM642芯片。
      5、 按權利要求1所述的基于PCI總線接口的高清視頻采集卡,其特征在于;所述的存儲 器采用兩片16MB存儲器芯片。
      專利摘要本實用新型涉及一種基于PCI總線接口的高清視頻采集卡包括前端高速視頻AD單元,以提供多種格式的視頻信號的采集;前端音頻AD單元,以提供音頻信號的采集;DSP采集電路,分別與前端視頻AD單元以及前端音頻AD單元連接,以對輸入的視頻、音頻數(shù)字信號的處理,并將處理后的信號通過PCI總線輸出至主機;存儲器,與DSP采集電路相連接,以對前端視頻AD單元傳來的視頻數(shù)據以及前端音頻AD單元傳來的音頻數(shù)據進行緩存。本實用新型的有益效果是可兼容目前主要的高清視頻信號,并實現(xiàn)了信號源的自動識別以及信號源類型(分辨率)的自動識別,由單塊卡即可實現(xiàn)目前常見高清視音頻信號的采集。可廣泛應用于需要高清視頻信號采集的地方,如視頻會議、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻監(jiān)控等。
      文檔編號H04N5/765GK201181980SQ20082005673
      公開日2009年1月14日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權日2008年3月28日
      發(fā)明者劉曉露, 趙建歷 申請人:上海華平信息技術股份有限公司
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