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一種嵌入式多功能的視頻接口模塊的制作方法

文檔序號:9167206閱讀:536來源:國知局
一種嵌入式多功能的視頻接口模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種嵌入式多功能的視頻接口模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]本視頻接口模塊主要針對:⑴工業(yè)高速CameraLink數(shù)字相機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼成為80位數(shù)據(jù),并通過底槽發(fā)給多塊視頻跟蹤板進(jìn)行高速視頻圖像的實時跟蹤。(2)本模塊對來自工業(yè)高速CameraLink數(shù)字相機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、抽幀和高速數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換PAL制和SDI (標(biāo)準(zhǔn)清晰度)數(shù)字圖像的顯示。(3)本模塊帶有FPGA芯片,可以完成視頻圖像的字符疊加,實時統(tǒng)計視頻圖像的最大值、均值、最小值等功能。(4)本模塊具有一路CVBS解碼輸入,一路視頻D/A輸出,一路SDI輸出等功能。(5)本模塊帶有視頻輸出功率驅(qū)動功能,支持PAL制視頻,傳輸距離長達(dá)10米。(6)本模塊支持RS485通訊功能,可以完成本板和外部系統(tǒng)的RS485串口通訊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型公開了一種基于嵌入式多功能的視頻接口模塊。
[0004]本實用新型的技術(shù)解決方案:
[0005]—種嵌入式多功能的視頻接口模塊,其特殊之處在于:包括電源模塊、全局時鐘模塊、視頻AD轉(zhuǎn)換模塊、視頻DA轉(zhuǎn)換模塊、FPGA、SDI編碼模塊、CameraLink接口電路、輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊以及串口驅(qū)動電路;
[0006]所述電源模塊向FPGA供電;
[0007]所述全局時鐘模塊向FPGA提供全局時鐘信號,向視頻AD轉(zhuǎn)換模塊時鐘輸入信號;
[0008]所述視頻AD轉(zhuǎn)換模塊用于將PAL制式視頻信號解碼為8位數(shù)據(jù)信號DEC_P、時鐘信號DEC_CLK、場信號FIELD、幀同步信號VS和行同步信號HS,該數(shù)據(jù)信號經(jīng)FPGA進(jìn)行圖像處理;
[0009]所述視頻DA轉(zhuǎn)換模塊將來自FPGA的視頻數(shù)據(jù)、行信號、場信號、時鐘信號轉(zhuǎn)換為模擬PAL制CVBS信號輸出;
[0010]所述SDI編碼模塊用于將來自FPGA的視頻數(shù)據(jù)、視頻時鐘進(jìn)行串化處理,輸出SDI視頻圖像;
[0011]所述CameraLink接口電路用于采集工業(yè)CameraLink相機(jī)的圖像數(shù)據(jù),將圖像數(shù)據(jù)LVDS差分信號、LVDS差分時鐘信號轉(zhuǎn)換輸出為80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號、XPCLK時鐘信號輸出供FPGA處理使用;
[0012]所述串口驅(qū)動電路接收的TTL信號,將接收到的信號按照RS485所要求的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為8位的數(shù)據(jù)供FPGA芯片圖像處理使用;
[0013]所述輸出驅(qū)動器電路用于將來自FPGA的80位LVTTL數(shù)據(jù)信號、像素時鐘信號PCLK驅(qū)動輸出為視頻數(shù)據(jù)信號、PCLK輸出信號同時供多塊跟蹤處理板實時跟蹤目標(biāo)使用。
[0014]上述電源模塊包括第一電源單元、第二電源單元和第三電源單元,所述第一電源單元與第二電源單元連接。
[0015]上述全局時鐘模塊包括有源晶振。
[0016]上述視頻AD轉(zhuǎn)換模塊包括ADV7183芯片,所述ADV7183芯片接收PAL制式視頻信號并進(jìn)行解碼處理,將解碼后的8位數(shù)據(jù)信號DEC_P、時鐘信號DEC_CLK、場信號FIELD、幀同步信號VS和行同步信號HS傳輸給FPGA ;FPGA通過I2C總線配置ADV7183解碼數(shù)據(jù)。
[0017]上述視頻DA轉(zhuǎn)換模塊包括ADV7179芯片和AD8051驅(qū)動芯片,所述ADV7179芯片將來自FPGA芯片的視頻數(shù)據(jù)ENC_P、行信號ENC_HS、場信號ENC_VS、時鐘信號ENC_CLK轉(zhuǎn)換為模擬PAL制CVBS信號并經(jīng)過AD8051驅(qū)動芯片放大輸出。
[0018]上述SDI編碼模塊包括CLC020芯片和SDI接口,所述CLC020芯片用于將視頻數(shù)據(jù)DA、視頻時鐘DA_CLK串化生成標(biāo)清的SDI視頻圖像并通過SDI接口輸出。
[0019]上述CameraLink接口電路包括DS90CR288A芯片,所述DS90CR288A芯片用于采集工業(yè)CameraLink相機(jī)的圖像數(shù)據(jù),將圖像數(shù)據(jù)的LVDS差分信號、LVDS差分時鐘信號轉(zhuǎn)換為80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號、XPCLK時鐘信號輸出供FPGA處理使用。
[0020]上述串口驅(qū)動電路包括MAX3430芯片,通過MAX3430芯片用于和外部系統(tǒng)通訊。
[0021]上述輸出驅(qū)動器電路包括SN74LVTH16245A芯片,所述SN74LVTH16245A芯片用于將80位LVTTL視頻信號和像素時鐘信號PCLK驅(qū)動輸出為視頻數(shù)據(jù)信號、PCLK輸出信號同時供多塊跟蹤處理板實時跟蹤目標(biāo)使用。
[0022]上述FPGA包括視頻AD轉(zhuǎn)DA模塊、配置模塊、字符疊加模塊、CameraLink轉(zhuǎn)DA模塊、CameraLink解碼模塊、最大值最小值均值模塊、80位數(shù)據(jù)模塊以及收發(fā)轉(zhuǎn)換模塊,
[0023]所述視頻AD轉(zhuǎn)DA模塊用于接收視頻AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的8位數(shù)據(jù)信號DEC_P、時鐘信號DEC_CLK、場信號FIELD、幀同步信號VS和行同步信號HS,并按照數(shù)字視頻DA編碼芯片的要求格式產(chǎn)生DA視頻數(shù)據(jù)和DA時鐘信號,發(fā)送給字符疊加模塊,供字符疊加模塊使用;
[0024]所述CameraLink轉(zhuǎn)DA模塊用于接收CameraLink接口電路發(fā)送的80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號和XPCLK時鐘信號,并將其轉(zhuǎn)化為PAL制視頻數(shù)據(jù)流,并按照DA編碼芯片的要求輸出,發(fā)送給字符疊加模塊,供字符疊加模塊使用;
[0025]所述字符疊加模塊:接收DA視頻數(shù)據(jù)、DA時鐘信號對其視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行字符疊加,輸出為帶有字符的DA視頻數(shù)據(jù)和DA時鐘信號;該輸出信號分兩路輸出,一路輸出給視頻DA轉(zhuǎn)換模塊,一路輸出給SDI編碼模塊;接收PAL制視頻流,進(jìn)行字符疊加,輸出為帶有字符的DA視頻數(shù)據(jù)和DA時鐘信號;該輸出信號分兩路輸出,一路輸出給視頻DA轉(zhuǎn)換模塊,一路輸出給SDI編碼模塊;
[0026]所述CameraLink解碼模塊接收CameraLink接口電路發(fā)送的80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號和XPCLK時鐘信號,后轉(zhuǎn)換為80位的LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號、XPCLK時鐘信號、FVAL幀信號、LVAL行信號,輸出給80位數(shù)據(jù)模塊;
[0027]所述80位數(shù)據(jù)模塊接收80位的LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號、XPCLK時鐘信號、FVAL幀信號和LVAL行信號,后轉(zhuǎn)換為80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號、XPCLK時鐘信號、FVAL幀信號、LVAL行信號、14位輸出使能信號和14位控制方向信號,輸出給輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊;
[0028]所述最大值最小值均值模塊接收CameraLink接口電路發(fā)送的80位LVTTL視頻數(shù)據(jù)信號和XPCLK時鐘信號,實時計算出整幅圖像像素的最大值、最小值和平均值,并輸出最大值、最小值和平均值給RS485收發(fā)轉(zhuǎn)換模塊;
[0029]所述RS485收發(fā)轉(zhuǎn)換模塊接收最大值、最小值、平均值數(shù)據(jù),按照RS485要求轉(zhuǎn)換為串行的TTL信號并輸出給串口驅(qū)動電路模塊;
[0030]所述配置模塊通過I2C總線配置ADV7183的解碼數(shù)據(jù)。
[0031]本實用新型所具有的優(yōu)點:
[0032]1、本實用新型視頻接口模塊體積小、重量輕,約150克。
[0033]2、可以本實用新型的嵌入式視頻跟蹤器的視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、預(yù)處理和視頻圖像的顯不O
[0034]3、本實用新型視頻接口模塊也可以用于工業(yè)、軍工及國防工業(yè)的現(xiàn)場視頻監(jiān)視。
[0035]4、本實用新型視頻接口模塊可以用于工業(yè)高速數(shù)字相機(jī)的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)發(fā)及顯不O
[0036]5、本實用新型視頻接口模塊可以用于工業(yè)模擬相機(jī)的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)發(fā)及PAL制視頻的顯示。
[0037]6、本實用新型視頻接口模塊可以用于視頻圖像的預(yù)處理,包括字符疊加、圖像均值、最大值、最小值等,為后端視頻跟蹤器的多塊視頻跟蹤處理板提供預(yù)處理數(shù)據(jù)。
[0038]7、本實用新型視頻接口模塊可以完成工業(yè)CameraLink數(shù)字相機(jī)的多種幀頻的視頻圖像采集顯示及轉(zhuǎn)發(fā)。
【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型嵌入式多功能的視頻接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖2為電源模塊原理框圖;
[0041]圖3為全局時鐘模塊原理圖;
[0042]圖4為視頻AD轉(zhuǎn)換模塊的原理圖;
[0043]圖5為視頻DA轉(zhuǎn)換模塊的原理圖;
[0044]圖6為FPGA芯片的電路原理圖;
[0045]圖7為SDI編碼模塊的原理圖;
[0046]圖8為CameraLink接口電路的原理
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