嵌入式機(jī)載視頻輸出接口設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)視頻接口接收視頻格式單一的問題，設(shè)計(jì)了一種多格式視頻輸入接口的視頻編碼模塊。由于采用CH7024視頻編碼芯片，所以在接口即可接收RGB565和RGB666格式的視頻信號(hào)。在Linux環(huán)境下，對(duì)芯片寄存器和視頻格式進(jìn)行配置，編譯芯片驅(qū)動(dòng)程序，通過超級(jí)終端下栽到芯片中，通過CH7024編碼芯片將不同格式的輸入信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成CVBS視頻的信號(hào)輸出，這樣可減少電路的硬件設(shè)計(jì)，并通過對(duì)軟件的修改來接收不同視頻格式的信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的模塊能夠適應(yīng)多種視頻格式的信號(hào)，且編碼后的CVBS視頻信號(hào)輸出距離遠(yuǎn)，抗干擾性強(qiáng)。
關(guān)鍵詞：嵌入式Linux；視頻編碼；視頻輸出；驅(qū)動(dòng)程序

0 引言
在無人機(jī)視頻采集系統(tǒng)中，對(duì)于視頻信號(hào)的要求比較高，采集到的模擬視頻信號(hào)在ARM9處理器中經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換，視頻壓縮編碼后通過無線傳輸?shù)降孛婊?，通過視頻編碼芯片將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輸出到顯示設(shè)備上。由于目前數(shù)字視頻具有多種格式，然而，普通的視頻編碼模塊的輸入接口比較單一，不能很好地兼容多格式的視頻輸入信號(hào)，故輸出的模擬信號(hào)抗干擾性和傳輸距離都不是太好。
針對(duì)上述問題，本文提出了一種基于Freescale的MX27處理器，以Linux 2．6．19為內(nèi)核操作系統(tǒng)的多格式視頻輸入編碼模塊設(shè)計(jì)方案。硬件方面，以CH7024為主芯片進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)；軟件方面，在Linux環(huán)境下，根據(jù)芯片的特點(diǎn)，編寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和寄存器配置。通過加載驅(qū)動(dòng)程序，將不同格式的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為CVBS復(fù)合視頻信號(hào)，相比其他的模擬視頻輸出信號(hào)，CVBS復(fù)合視頻信號(hào)將亮度、色度、同步和色彩脈沖信息整合到一根電纜內(nèi)，具有傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)方案
1. 1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
硬件連接如圖1所示，將MX27中LCD控制器輸出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻信號(hào)(包括像素?cái)?shù)據(jù)LD[17：0]、像素時(shí)鐘LSCLK，行同步信號(hào)LP／HSYNC、場(chǎng)同步信號(hào)pLM／VSYNC，數(shù)據(jù)使能信號(hào)ACD／OE)接入CH7024的數(shù)字輸入接口。此外，將MX27中I2C控制器的SPC，SPD線直接與CH7024相應(yīng)的信號(hào)線連接。

1．2 視頻輸出接口設(shè)計(jì)
由于以前的芯片輸入數(shù)據(jù)只有16位，接口兼容性不好，而選擇的CH7024有24位視頻數(shù)據(jù)信號(hào)線，可接收不同的數(shù)據(jù)格式，包括RGB和YC-rCb(如RGB565，RGB666，RGB888，像ITU656的YCrCb)，可接收24b／18b／15b／12b／8b等多路復(fù)用數(shù)字輸入。為了能在系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)方便地進(jìn)行復(fù)位，設(shè)計(jì)中添加了人工復(fù)位電路，這也是以前芯片所沒有的。應(yīng)用CH7024芯片設(shè)計(jì)的編碼器，具有很好的兼容性和通用性，所以選擇用CH7024主芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)。
CH7024視頻編碼芯片的輸入接口最多能接收到的視頻信號(hào)位數(shù)為24位，輸入格式為RGB888。這樣RGB每個(gè)通道用8 b來表示，但是對(duì)于RGB 666和RGB565等格式的視頻信號(hào)就涉及到每個(gè)通道用幾位來表示某個(gè)顏色的問題。對(duì)于RGB666來說，每個(gè)通道用6b來表示；對(duì)于RGB565來說，R和B每通道用5 b表示，G通道用6 b表示。對(duì)于RGB666和RGB565格式的視頻信號(hào)，在設(shè)計(jì)中芯片上的24位數(shù)據(jù)線分配情況如圖2所示。通過對(duì)相關(guān)寄存器的配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式視頻信號(hào)的接收，使其具有較好的兼容性。該方案是以MX27處理器為平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，MX27輸出的視頻信號(hào)為18位數(shù)據(jù)，這樣MX27處理器發(fā)出的RGB666和RGB565格式的視頻，都能通過該方案設(shè)計(jì)的編碼器進(jìn)行編碼。