[实用新型]数字视频解码控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据解码技术，特别是涉及一种红外热像仪的数字视频接口解码电路。

背景技术

视频解码，是指一个能够对数字视频进行解码的过程，即从复合视频信号(模拟)提取信息内容(数字)及其同步信号的过程。视频信号也开始使用数字化格式，一些相关技术也开始随之发展起来。对于红外热像仪来说其通过红外传感器将采集到的热辐射信号转换为电信号。红外热像仪的视频解码，大多采用处理器读取缓冲数据的方法(大部分企业出于技术保密，没有公开)，对一行或一帧数据进行处理，实时性和灵活性不及本实用新型的FPGA硬联逻辑控制，而且本实用新型还可以在线处理像素数据。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提出了数字视频解码控制电路，通过数字逻辑电路实现了红外信号数字化，具有输出结果规范(ITU656格式)和适应性广(NTSC制、PAL制等)的特点；充分利用了解码芯片SAA7113输出的数字信息(包括控制和同步标识)，为后续红外热像处理提供基础，系统构成简单、实用。

本实用新型的具体技术方案如下：包括：红外传感器、信号调整调理电路、视频解码芯片SAA7113、FPGA、处理器和显示器构成；其中红外传感器将检测到的热辐射信号，通过信号调制调理模块，得到数字信号，视频解码芯片SAA7113得到样点值和同步信息，再输入FPGA经过处理，一部分信息给处理器处理，另一部分信息给显示器输出；FPGA可通过视频解码芯片SAA7113的I2C接口对其芯片内部电路进行控制。

附图说明

图1红外热像仪系统框图；

图2解码控制电路结构图；

图3解码控制电路之I²C总线协议模块；

图4解码控制电路之ROM初始化表模块；

图5解码控制电路之用户控制逻辑模块；

具体实施方式

红外热像仪系统框图如图1所示。由图1可知，红外传感器检测到的信号，通过信号调制调理电路(通用)，得到数字信号，再经过PHILIPS公司的视频解码芯片SAA7113得到数字视频样点值和同步信息，再输入FPGA经过处理，一部分信息给处理器处理，另一部分信息给显示器输出。

分量解码方式数据采集与行场同步均由视频解码芯片完成，数据通道用户逻辑只需通过数字接口接收其中的样点值和同步信息。设计采用PHILIPS高集成度视频解码芯片SAA7113，它支持隔行扫描和多种数据输出格式，可通过其I²C接口对芯片内部电路进行控制。

视频解码芯片SAA7113初始化由I²C IP Core实现，寄存器初始值存于ROM单元中，通过命令模块逻辑产生I²C时序，对解码芯片SAA7113控制。SAA7113解码数据由数字视频与同步析取控制处理。

为了适合多种制式视频模式，设计采用存储器初始化文件saa7113.mif配置寄存器内容。当需要适应新的探测器输出信号制式(如NTSC制、PAL制)时，只需修改存储器配置文件，使得逻辑功能与配置参数分离，HDL设计代码维护更加容易。

FPGA中的“解码控制电路”模块是作者设计的，纯硬件实现。它的作用是通过I²C协议实时控制SAA7113芯片进行解码，解码得到的红外热像的样点值(表示被测对象温度)；再通过同步信息获得二维热像位置坐标。

解码控制电路如图2所示：主要包括I²C总线协议模块、ROM初始化表模块以及用户控制逻辑模块，其结构图如图3、图4和图5所示。

如图5所示：rom_sel为选择模块，通过NP_SEL信号对ENC_ROM模块和N_REG模块进行选择。即用户在端口NP_SEL输入信号后选择图4中的ENC_ROM模块和N_REG模块之一，再由ENC_O[7..0]输出信号。

如图4所示：ENC_ROM和N_REG两个模块分别存放了I²C两种初始化的设置，由作者自行编写。ENC_ROM模块和N_REG模块为I²C协议配置1和I²C协议配置2中存储的内容(即saa7113.mif文件内容)分别为NTSC制和PAL制配置信息。

如图3所示：左边模块I²C_cmd_7128为I²C总线协议模块，是保存了I²C协议的指令，由作者自行编写的。右边模块为I²C控制模块，其中cmd命令信号输入至I²C模块；其SDA和SCL两个引脚产生控制信号I²C时序接入SAA7113芯片引脚，对其实时控制。