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1、第28卷第5期武汉理工大学学报·信息与管理工程版Vol.28No.52006年5月JOURNALOFWUT(INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING)May.2006文章编号:1007-144X(2006)05-0001-04嵌入式视频监控系统硬件设计郑威,刘泉(武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070)摘要:提出了一种新的嵌入式视频监控解决方案,其通过硬件实现对模拟视频信号的视频解码、图像处理,完成后直接在LCD显示屏或CRT显示器上显示。XScale嵌入式处理器负责网络通信、无线通信和人机交互。本系统功能全面,并
2、有很好的扩展性,比如可扩展实现网络远程监控或者监控视频的数字化存储。关键词:视频采集;视频监控;PXA255;SM501;SAA7115中图法分类号:TN946.9文献标识码:A换,变成符合ITU-R601标准的数字视频信号,1引言然后将数字视频信号通过ZV端口传给2D图形目前视频监控应用越来越广,在社会治安等加速芯片进行图像处理。图形处理完后,可以直领域起了很大的作用。视频监控技术最开始是基接输出RGB模拟信号接CRT显示器,或者数字于PAL/NTSC/SECAM模拟视频信号的电视监信号接LCD显示屏。PXA255作为主控制器,负控,其画面不能进
3、行处理,其数据保存也比较困责控制视频解码芯片和2D图形加速芯片的工难。随后出现了基于PC机的视频监控系统,一作,并负责与外部设备通信和人机交互。其整个般由基于PCI总线的视频采集卡完成图像采集,硬件框图如图1所示。然后交给计算机进行处理。但这种方式成本高、体积大、抗干扰能力不高,而且PC机容易受到病[1]毒的威胁。随着嵌入式技术的不断发展、成熟,嵌入式视频采集系统由于体积小、成本低、功耗低、可靠性高和没有病毒威胁等优点越来越受[2]人们重视。笔者就是基于这种技术背景,提出了一种新的嵌入式视频监控系统解决方案。现有的嵌入式监控方案,一般只完成视频采集
4、部分,显示部分一般借助计算机,或电视机,而且一般流畅显示的分辨率不高,在640×480分辨率下只能达到十几帧每秒。本设计通过外扩一个2D图形加图1硬件结构框图速芯片,大大提高了图像的解析度,在LCD液晶屏上可做到1024×768分辨率下30fps(帧每秒)2.2各组成部分的硬件结构及其分析流畅显示。2.2.1视频解码摄像头输出的信号一般都是CVBS(复合视2系统硬件组成及工作原理频),或者ComponentVideo(差分视频)等模拟信2.1系统整体硬件结构号,而图形加速芯片只能处理数字信号,所以要先整个硬件系统采用视频解码器、2D图形加速进行模数
5、转换。一般使用专门的视频解码芯片,芯片加IntelXScale嵌入式处理器PXA255及相将输入的视频信号转变为符合CCIR601/656标关外围接口芯片的方案。视频解码器将传统的准的数字信号。市面上有很多这样的专用视频解码芯片,比如德州仪器公司的TVP5150A,美国模CCD摄像头传过来的模拟视频信号进行模数转收稿日期:2006-01-16.作者简介:郑威(1982-),男,湖北襄樊人,武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.基金项目:教育部重点科技攻关资助项目(重点03120).2武汉理工大学学报·信息与管理工程版2006年5月拟器件公司的ADV7
6、18x和ADV74xx系列,以及的YUV格式[ITU-R656](8位),及其5∶6∶5的飞利浦公司的SAA711x系列。本设计中,采用的RGB格式(16位)。是飞利浦公司的9位视频解码器SAA7115,其具在本设计中输入的视频信号是CVBS信号,备高性能梳状滤波器、增强型Macrovision检测和其幅值在-300～700mV之间。考虑到成本因先进的垂直消隐区间(VBI)数据分片功能,信噪素,一般使用的视频解码器均为单电源供电,其不比高达10～15dB,可最大限度地保证视频信号能转换地电平以下的信号,所以必须进行交流耦[3]模数转换后不失真。它主
7、要有以下几个特点:合以后才能送给SAA7115的视频输入端。CVBS(1)支持六路模拟视频输入,可以是6×信号在黑色(0V)参考电平与带有同步头(-300CVBS、2×YCand2CVBS或1×YC和4×CVBSmV)的最大值(+700mV)之间变化,这些信号是内部模拟信号源选择。交流耦合的,偏置电压会随视频内容而变化(被(2)自动检测50/60Hz场频,并在标准的称为平均图像电平或APL),并会丢失亮度信息。PAL和NTSC制式之间自动切换;这样就需钳位电路将黑色电平保持为常数,不随(3)内部具有数字锁相环和时钟发生电路,视频信号或同步头幅度的变
8、化而变化,SAA7115仅需一个晶振(24.576MHz)就可满足PAL和模拟输入端自带钳位电路,故不需要外部钳位。NTS
