基于SAA7130視頻采集卡設計

基于SAA7130HL 的視頻采集卡設計
宗靖國，向健勇，王新懷
（西安電子科技大學 技術(shù)物理學院光電圖像處理研究室，陜西 西安 710071）
摘 要 介紹了PHILIPS 公司的第五代“精顯芯片”SAA7130 HL 的主要功能及性能特點，提出了一種基于
SAA7130 的視頻采集卡設計方案，并詳細說明了該采集卡的硬件框圖和軟件程序設計。實際的測試和使用證明了
該采集卡的穩(wěn)定性和可靠性。
關(guān)鍵詞 SAA7130HL；視頻采集卡；I2C 總線；WDM 驅(qū)動程序
中圖分類號 TN919.8
在實時圖像采集系統(tǒng)中，由于圖像數(shù)據(jù)量龐
大，在使用計算機采集數(shù)據(jù)時，傳統(tǒng)的方法，像使
用串口、并口或ISA 卡等方式傳送數(shù)據(jù)不能適應高
速大容量數(shù)據(jù)吞吐的需要，而需要一種高速率傳輸
的總線以適應系統(tǒng)設計的需要。PCI 總線因其眾多
的功能、強大的兼容性、傳輸?shù)母咚俾屎芎玫亟鉀Q
了計算機系統(tǒng)的總線傳輸問題。
近年來，圖像處理技術(shù)迅猛發(fā)展，對圖像采集
設備要求也越來越高。當前有關(guān)圖像采集的設備，
主要包括兩大類：一類是視頻采集卡，主要用于監(jiān)
控系統(tǒng)。常用的接口芯片有AMCC S5933 ，
PLX9054，常用的一體化芯片有BT878 和PHILIPS
的 SAA7130/7134。BT878 是早期的視頻芯片，
PHILIPS SAA7130/7134 屬于最新一代的視頻芯片，
最高分辨率可以達到768×576，圖像質(zhì)量較高。另
一類是數(shù)碼攝像產(chǎn)品，內(nèi)帶存儲設備，可隨身攜帶。
1 SAA7130HL 的主要特點
SAA7130 是一款將視頻采集功能集成于一體
的芯片。它在單片上集成了視頻數(shù)字化、解碼、PCI
接口電路。還提供了通用I/O（GPIO）接口組，支
持各種擴展應用。
SAA7130HL 是符合PCI 標準協(xié)議高度集成化、
低功耗的一款芯片，專門針對模擬電視信號和數(shù)字
視頻信號。支持多種數(shù)字視頻格式，以總線主方式
寫的形式通過PCI 總線傳輸進計算機。它通過9 位
的ADC 采樣后進入標準譯碼器，通過梳狀濾波器
和高性能計數(shù)器進行二維的色度/亮度分離，包括可
變化的水平和垂直上下掃描范圍和亮度，對比度和
飽和度控制電路。支持包括YUV，RGB 在內(nèi)的多
種視頻輸出格式，可自動進行GAMMA 校正、黑電
平延伸。
SAA7130HL 的GPIO 接口，支持多種擴展功
能，可接MPEG壓縮芯片或高速信號處理器（DSP）。
傳輸數(shù)據(jù)流通過GPIO 接口輸入進計算機定義好的
內(nèi)存，各種內(nèi)部事件或是GPIO 的狀態(tài)信息都可引
發(fā)PCI 總線上中斷。