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 識別輸入視頻信號源的分辨率的技術問題。
為實現上述目的，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單元傳來的視頻數據以及前端音頻AD 單元傳來的音頻數據進4于緩存。
作為優選方案，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、遠程醫療、視頻 監控等。
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送來的視頻數據以及音頻前端AD送來的音頻數據進行緩存，在經過視頻數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。該主控系統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，包括采用PowerPC和ARM處 理器的嵌入式系統。
當視頻前端信號為VGA、 DVI — I、 DVI—D時，DSP主控程序會隨時監控數字視頻信號的時鐘，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工作在數字輸入模式時，AD9880可 接受數字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工作在數字輸入模式時，AD9880 可接受數字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將采集到的視頻數據通過圖2中的VP2D總線和VC一CLK信號傳輸給后續處理電路。
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單元傳來的視頻數據以及前端音頻AD單元傳來的音頻數據進行緩存。
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單元傳來的視頻數據以及前端音頻AD單元傳來的音頻數據進行緩存。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、遠程醫療、視頻監控等。
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 優先權日2008年3月28日
發明者劉曉露, 趙建歷 申請人:上海華平信息技術股份有限公司