專利名稱：視頻圖像采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種視頻圖像采集卡，尤其涉及一種對不同制式模擬視頻 信號進行采集并同步傳輸?shù)接嬎銠C進行處理、保存或顯示的視頻圖像采集卡。
背景技術(shù)：
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(如4吏用串口、并口或ISA卡等方式傳送數(shù)據(jù))不能適應(yīng)高速大容 量數(shù)據(jù)吞吐的需要，而需要一種高速率傳輸?shù)目偩€以適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)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(shè)備要求也越來越高。當(dāng)前 有關(guān)圖像采集的設(shè)備，主要包括兩大類 一類是視頻圖像采集卡，主要用于監(jiān) 控系統(tǒng)。常用的接口芯片有AMCCS5933 ， 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^L頻芯片，最高分辨率可以達到768 x 576，圖像質(zhì)量較高。另 一類為專業(yè)應(yīng)用采集卡、如B超機，細菌識別系統(tǒng)等。這類采集卡對芯片的AD 轉(zhuǎn)換精度要求較高，技術(shù)也較為復(fù)雜，價格比較貴。目前市場上的視頻圖像采集卡，大多數(shù)是針對安防行業(yè)的視頻監(jiān)控產(chǎn)品， 這類產(chǎn)品對視頻圖像效果質(zhì)量要求不高，功能上普遍存在下述不足實時效果 差、色彩還原性低、散熱效果不差、兼容性能低等。而在專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī) 療器械上用的采集卡則對視頻采集質(zhì)量具有更高的要求，如AD轉(zhuǎn)換精度高、數(shù) 據(jù)傳輸速度快、壓縮率高、穩(wěn)定性好、功耗低等要求?；谏鲜鲈?，視頻圖像采集卡行業(yè)迫切需要一種采集精度高、性能穩(wěn)定、 散熱效果好的圖像-現(xiàn)頻圖像采集卡，以滿足無論是專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域及安防行業(yè)對 視頻圖像采集技術(shù)的要求。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的就是提供一種采集精度高、性能穩(wěn)定、散熱 效果好的視頻圖像采集卡。本實用新型提供的視頻圖像采集卡包括 一視頻解碼模塊，用于對外界的模擬視頻信號進行采集； 一加密模塊，連"^-至該視頻解碼模塊，用于對該視頻 圖像釆集卡進行加密； 一存儲模塊，連接至該視頻解碼才莫塊，用于存儲用戶的 定制信息；以及一電源模塊，用于為該視頻解碼模塊、該加密模塊、該存儲模 塊提供穩(wěn)定的電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提出的視頻圖像采集卡采用了獨立電源系統(tǒng) 以及模擬、數(shù)字分離等抗干擾技術(shù)，具有采集精度高、性能穩(wěn)定、散熱效果好 等良好的性能，而且在保證圖像高質(zhì)量的同時，該視頻圖像采集卡設(shè)計非常簡 單，易于實現(xiàn)。
圖l本實用新型視頻圖像采集卡與主機的關(guān)系框圖。 圖2為圖1中的電源模塊的原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型視頻圖像采集卡進行具體說明。 請參閱圖1，虛線框內(nèi)是本實用新型視頻圖像采集卡的硬件原理框圖，而 整個圖1是本實用新型視頻圖像采集卡10與主機20的關(guān)系框圖。本實用新型 視頻圖像采集卡10主要包括四個功能模塊視頻解碼才莫塊11、加密模塊12、 E2P畫(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 電可擦除 可編程只讀存儲器)模塊13、電源模塊14。電源模塊14用于將主機20的PCI (Peripheral Component Interface,外圍元件互聯(lián)才妄口 )總線21提供的電源 經(jīng)過電源芯片轉(zhuǎn)換后，為整個系統(tǒng)提供了+3. 3V的工作電壓，該電源模塊14具 有高效率、低功耗等特性，從而保證了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠的工作。加密模塊 12采用復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device ，CPLD) 對視頻圖像采集卡的硬件進行加密，在驗證密碼無法通過驗證的前提下，整個 視頻圖像采集卡IO處于瑣死的狀態(tài)，主芯片不工作，只有驗證通過了，可編程 邏輯器件才給主芯片一個啟動工作的復(fù)位信號，使整個系統(tǒng)工作起來。通過這 樣的加密方式能夠方便安全的對產(chǎn)品進行加密。E2PR0M模塊13是專門為用戶 提供信息定制的模塊，通過對E2PROM模塊13進行編程，，比如系統(tǒng)啟動信息、 L0G0等。視頻解碼模塊11用于完成了整個系統(tǒng)從模擬視頻信號的采集、放大、 AD轉(zhuǎn)換、圖^^比例縮放等功能，并將轉(zhuǎn)換后的信號通過PCI總線21傳輸?shù)街?機20進行保存或?qū)崟r顯示出來。視頻解碼模塊11對外提供了 3種不同類型的 視頻信號輸入接口 ，包括復(fù)合視頻接口 、 S-Video接口和可擴展的DB9接口 。 請參閱圖2,為本實用新型的電源模塊14的原理圖。主機20的PCI總線21為系統(tǒng)提供了 3組直流電壓源+12V、 +5V、 +3 3V。而枧頻圖像采集卡的工 作電壓為+3. 3V, PCI總線21提供的電壓由于受到主板工作環(huán)境的影響，往往 干擾比較大，在傳輸?shù)倪^程也會因為距離較近的其他板卡(如聲卡、網(wǎng)卡)的 信號串?dāng)_產(chǎn)生很多交流分量，如果直接使用會造成不良的影響。本實用新型正 是出于這樣的考慮，設(shè)計了一個簡單的電源模塊14，利用PCI總線21提供的 +5乂直流電壓，經(jīng)過電容C1、電容C2、電感L1、電容C3、電容C4濾波、隔離 等處理后經(jīng)過U3 /人而將+5V電壓轉(zhuǎn)換為+3. 3V,而U3是輸出電流為0. 8A的電 源芯片。由于整個采集卡的整體功耗小于1.2W。因此，U3能夠提供的最大功率 為3. 3V*0. 8A-2. 64W,完全滿足系統(tǒng)工作的功耗要求。在電壓的輸出端，為防 止其他芯片電流回流等對輸出造成影響，用一個4. 7UH的電感L2對;f莫擬電壓 VDDA和數(shù)字電壓VDDD進行隔離。這樣的設(shè)計不但保證了穩(wěn)定的電壓源，而且 也不會因為主機電壓變化或者外部其他因數(shù)造成的過壓、過流等現(xiàn)象而損壞釆 集卡，這也對視頻圖像采集卡起到了 一個很好的保護作用。視頻解碼模塊ll采用視頻解碼芯片SAA7130HL,是一款將視頻采集功能集 成于一體的芯片，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(yīng)用。SAA7130HL是符合PCI標準 協(xié)議的高度集成化、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)字一見頻^^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^f克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。本實用新型提出的視頻圖像采集卡采用了獨立電源系統(tǒng)以及模擬、數(shù)字分 離等抗干擾技術(shù)，在保證圖像高質(zhì)量的同時，視頻圖像采集卡設(shè)計非常簡單， 易于實現(xiàn)。該視頻圖像采集卡沒有沿用傳統(tǒng)的"視頻A/D+PCI橋+外部邏輯控 制芯片，，的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用一體化芯片，受外界干擾小，圖像質(zhì)量、穩(wěn)定性較 高。無需用戶具有較多的視頻卡開發(fā)經(jīng)驗或投入過多的設(shè)計成本，縮短了設(shè)計 周期。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進， 這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種視頻圖像采集卡，其特征在于包括一視頻解碼模塊，用于對外界的模擬視頻信號進行采集；一加密模塊，連接至該視頻解碼模塊，用于對該視頻圖像采集卡進行加密；一存儲模塊，連接至該視頻解碼模塊，用于存儲用戶的定制信息；以及一電源模塊，用于為該視頻解碼模塊、該加密模塊、該存儲模塊提供穩(wěn)定的電源。
2. 如權(quán)利要求1所迷的視頻圖像采集卡，其特征在于該視頻解碼 模塊采用視頻解碼芯片SAA7130HL。
3. 如權(quán)利要求1所迷的視頻圖像采集卡，其特征在于該加密模塊 采用復(fù)雜可編程邏輯器件構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的視頻圖像采集卡，其特征在于該存儲模塊 采用一電可擦除可編程只讀存儲器。
5. 如權(quán)利要求1所述的視頻圖像采集卡，其特征在于該視頻圖像 采集卡為一一體化芯片。
6. 如權(quán)利要求1所述的視頻圖像采集卡，其特征在于該-現(xiàn)頻解碼模塊包括多個視頻接口。
7. 如權(quán)利要求6所迷的視頻圖像采集卡，其特征在于該視頻解碼 模塊的多個視頻接口為復(fù)合視頻接口 、 S-Video接口和可擴展的DB9接口 。
專利摘要本實用新型提供一種視頻圖像采集卡，其特征在于包括一視頻解碼模塊，用于對外界的模擬視頻信號進行采集；一加密模塊，連接至該視頻解碼模塊，用于對該視頻圖像采集卡進行加密；一存儲模塊，連接至該視頻解碼模塊，用于存儲用戶的定制信息；以及一電源模塊，用于為該視頻解碼模塊、該加密模塊、該存儲模塊提供穩(wěn)定的電源。本實用新型具有采集精度高、性能穩(wěn)定、散熱效果好等優(yōu)點。
文檔編號H04N5/00GK201114366SQ20072017222
公開日2008年9月10日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者委 周, 尹立東, 符仕奇 申請人:深圳市邁科龍電子有限公司