专利名称：视频图像采集卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视频图像采集卡，尤其涉及一种对不同制式模拟视频 信号进行采集并同步传输到计算机进行处理、保存或显示的视频图像采集卡。
背景技术：
在实时图像采集系统中，由于图像数据量庞大，在使用计算机采集数据时，传统的方法(如4吏用串口、并口或ISA卡等方式传送数据)不能适应高速大容 量数据吞吐的需要，而需要一种高速率传输的总线以适应系统设计的需要。PCI 总线因其众多的功能、强大的兼容性、传输的高速率很好地解决了计算机系统 的总线传输问题。近年来，图像处理技术迅猛发展，对图像采集设备要求也越来越高。当前 有关图像采集的设备，主要包括两大类 一类是视频图像采集卡，主要用于监 控系统。常用的接口芯片有AMCCS5933 ， PLX9054，常用的一体化芯片有BT878 和PHILIPS的SAA7130/7134。BT878是早期的视频芯片，PHILIPS SAA7130/7134 属于最新一代的^L频芯片，最高分辨率可以达到768 x 576，图像质量较高。另 一类为专业应用采集卡、如B超机，细菌识别系统等。这类采集卡对芯片的AD 转换精度要求较高，技术也较为复杂，价格比较贵。目前市场上的视频图像采集卡，大多数是针对安防行业的视频监控产品， 这类产品对视频图像效果质量要求不高，功能上普遍存在下述不足实时效果 差、色彩还原性低、散热效果不差、兼容性能低等。而在专业应用领域，如医 疗器械上用的采集卡则对视频采集质量具有更高的要求，如AD转换精度高、数 据传输速度快、压缩率高、稳定性好、功耗低等要求。基于上述原因，视频图像采集卡行业迫切需要一种采集精度高、性能稳定、 散热效果好的图像-现频图像采集卡，以满足无论是专业应用领域及安防行业对 视频图像采集技术的要求。发明内容有鉴于此，本实用新型的目的就是提供一种采集精度高、性能稳定、散热 效果好的视频图像采集卡。本实用新型提供的视频图像采集卡包括 一视频解码模块，用于对外界的模拟视频信号进行采集； 一加密模块，连"^-至该视频解码模块，用于对该视频 图像釆集卡进行加密； 一存储模块，连接至该视频解码才莫块，用于存储用户的 定制信息；以及一电源模块，用于为该视频解码模块、该加密模块、该存储模 块提供稳定的电源。与现有技术相比，本实用新型提出的视频图像采集卡采用了独立电源系统 以及模拟、数字分离等抗干扰技术，具有采集精度高、性能稳定、散热效果好 等良好的性能，而且在保证图像高质量的同时，该视频图像采集卡设计非常简 单，易于实现。
图l本实用新型视频图像采集卡与主机的关系框图。 图2为图1中的电源模块的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型视频图像采集卡进行具体说明。 请参阅图1，虚线框内是本实用新型视频图像采集卡的硬件原理框图，而 整个图1是本实用新型视频图像采集卡10与主机20的关系框图。本实用新型 视频图像采集卡10主要包括四个功能模块视频解码才莫块11、加密模块12、 E2P画(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 电可擦除 可编程只读存储器)模块13、电源模块14。电源模块14用于将主机20的PCI (Peripheral Component Interface,外围元件互联才妄口 )总线21提供的电源 经过电源芯片转换后，为整个系统提供了+3. 3V的工作电压，该电源模块14具 有高效率、低功耗等特性，从而保证了系统能够稳定、可靠的工作。加密模块 12采用复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device ，CPLD) 对视频图像采集卡的硬件进行加密，在验证密码无法通过验证的前提下，整个 视频图像采集卡IO处于琐死的状态，主芯片不工作，只有验证通过了，可编程 逻辑器件才给主芯片一个启动工作的复位信号，使整个系统工作起来。通过这 样的加密方式能够方便安全的对产品进行加密。E2PR0M模块13是专门为用户 提供信息定制的模块，通过对E2PROM模块13进行编程，，比如系统启动信息、 L0G0等。视频解码模块11用于完成了整个系统从模拟视频信号的采集、放大、 AD转换、图^^比例缩放等功能，并将转换后的信号通过PCI总线21传输到主 机20进行保存或实时显示出来。视频解码模块11对外提供了 3种不同类型的 视频信号输入接口 ，包括复合视频接口 、 S-Video接口和可扩展的DB9接口 。 请参阅图2,为本实用新型的电源模块14的原理图。主机20的PCI总线21为系统提供了 3组直流电压源+12V、 +5V、 +3 3V。而枧频图像采集卡的工 作电压为+3. 3V, PCI总线21提供的电压由于受到主板工作环境的影响，往往 干扰比较大，在传输的过程也会因为距离较近的其他板卡(如声卡、网卡)的 信号串扰产生很多交流分量，如果直接使用会造成不良的影响。本实用新型正 是出于这样的考虑，设计了一个简单的电源模块14，利用PCI总线21提供的 +5乂直流电压，经过电容C1、电容C2、电感L1、电容C3、电容C4滤波、隔离 等处理后经过U3 /人而将+5V电压转换为+3. 3V,而U3是输出电流为0. 8A的电 源芯片。由于整个采集卡的整体功耗小于1.2W。因此，U3能够提供的最大功率 为3. 3V*0. 8A-2. 64W,完全满足系统工作的功耗要求。在电压的输出端，为防 止其他芯片电流回流等对输出造成影响，用一个4. 7UH的电感L2对;f莫拟电压 VDDA和数字电压VDDD进行隔离。这样的设计不但保证了稳定的电压源，而且 也不会因为主机电压变化或者外部其他因数造成的过压、过流等现象而损坏釆 集卡，这也对视频图像采集卡起到了 一个很好的保护作用。视频解码模块ll采用视频解码芯片SAA7130HL,是一款将视频采集功能集 成于一体的芯片，在单片上集成了视频数字化、解码、PCI接口电路。还提供 了通用I/O (GPIO)接口组，支持各种扩展应用。SAA7130HL是符合PCI标准 协议的高度集成化、低功耗的一款芯片，专门针对模拟电视信号和数字视频信 号。支持多种数字一见频^^式，以总线主方式写的形式通过PCI总线传输进计算 机。它通过9位的ADC采样后进入标准译码器，通过^f克状滤波器和高性能计数 器进行二维的色度/亮度分离，包括可变化的水平和垂直上下扫描范围和亮度， 对比度和饱和度控制电路。支持包括YUV, RGB在内的多种视频输出格式。本实用新型提出的视频图像采集卡采用了独立电源系统以及模拟、数字分 离等抗干扰技术，在保证图像高质量的同时，视频图像采集卡设计非常简单， 易于实现。该视频图像采集卡没有沿用传统的"视频A/D+PCI桥+外部逻辑控 制芯片，，的结构，转而采用一体化芯片，受外界干扰小，图像质量、稳定性较 高。无需用户具有较多的视频卡开发经验或投入过多的设计成本，缩短了设计 周期。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进， 这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种视频图像采集卡，其特征在于包括一视频解码模块，用于对外界的模拟视频信号进行采集；一加密模块，连接至该视频解码模块，用于对该视频图像采集卡进行加密；一存储模块，连接至该视频解码模块，用于存储用户的定制信息；以及一电源模块，用于为该视频解码模块、该加密模块、该存储模块提供稳定的电源。
2. 如权利要求1所迷的视频图像采集卡，其特征在于该视频解码 模块采用视频解码芯片SAA7130HL。
3. 如权利要求1所迷的视频图像采集卡，其特征在于该加密模块 采用复杂可编程逻辑器件构成。
4. 如权利要求1所述的视频图像采集卡，其特征在于该存储模块 采用一电可擦除可编程只读存储器。
5. 如权利要求1所述的视频图像采集卡，其特征在于该视频图像 采集卡为一一体化芯片。
6. 如权利要求1所述的视频图像采集卡，其特征在于该-現频解码模块包括多个视频接口。
7. 如权利要求6所迷的视频图像采集卡，其特征在于该视频解码 模块的多个视频接口为复合视频接口 、 S-Video接口和可扩展的DB9接口 。
专利摘要本实用新型提供一种视频图像采集卡，其特征在于包括一视频解码模块，用于对外界的模拟视频信号进行采集；一加密模块，连接至该视频解码模块，用于对该视频图像采集卡进行加密；一存储模块，连接至该视频解码模块，用于存储用户的定制信息；以及一电源模块，用于为该视频解码模块、该加密模块、该存储模块提供稳定的电源。本实用新型具有采集精度高、性能稳定、散热效果好等优点。
文档编号H04N5/00GK201114366SQ20072017222
公开日2008年9月10日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者委 周, 尹立东, 符仕奇 申请人:深圳市迈科龙电子有限公司