一種基于單片機控制的數字視頻混合器

摘要：介紹一種基于AT89C8252單片機的數字視頻混合器的硬件構成和軟件設計。實(shí)際應用表明，該數字視頻混合器操作方式簡(jiǎn)單靈活、可靠性高，有較好的市場(chǎng)價(jià)值。
關(guān)鍵詞：AT89C8252單片機 視頻混合器

近幾年，數字電視技術(shù)發(fā)展很快，數字視頻混合器可以將兩路或多數數字視頻信號按照一定的算法混合成一路或多路數字視頻信號。作為數字視頻信號的基本處理單元，該混合器在數字電視節目的編輯制作和播控傳輸系統中具有舉足輕重的作用。

本文介紹的基于單片機控制的數字視頻鍵控混合器具有以下特點(diǎn)：內含兩級串聯(lián)的鍵控混合器，可以在主信號中鍵兩入兩路附加數字信號，如時(shí)鐘臺標或各種字幕標識；可以遠程遙控，也可現場(chǎng)按鍵控制；可以隨時(shí)更新和保存系統配置，改變系統功能和技術(shù)參數；該系統穩定可靠，對掉電、死機等異?，F象有自復位能力。

整個(gè)系統包括硬件和軟件兩部分，硬件包括數字混合部分和單片機控制部分。

1 數字混合部分

輸入的數字信號有背景信號、鍵控信號和填充信號，輸出三路數字信號和一路模擬信號。數字混合部分的硬件框圖如力1。

串行數字視頻輸入處理器GS9020A專(zhuān)門(mén)設計來(lái)接收SMPTE 259M的串行數字信號。它具有錯誤檢測和處理能力，保證了串行數據的完整性；可以直接與GS9035A或者GS9025A連接，提供8位并行口和I2C串行口與外部微處理器通信。本系統通過(guò)I2C總線(xiàn)讀取、配置GS9020A狀態(tài)。

TMS2081是數字視頻處理器，以GBR、YCB、CR或者彩色序列格式，按比例混合數字視頻。α通道控制下，按M=(α)V1+（1-α）V2（0≤α≤1）完成同時(shí)淡出及淡入功能。TMS2081提供微處理器I/O口。

錯誤檢測和處理協(xié)處理器GS9021根據SMPTERP-165執行錯誤檢測和處理，可與GS9002、GS9022或者GS9032串行數字編碼器接口，產(chǎn)生行同步、場(chǎng)消隱和場(chǎng)序列信號。提供8位并行口和I2C串行口與外部微處理器通信。本系統通過(guò)I2C讀取、配置GS9021狀態(tài)。

CMOS芯片SAA7121是數字視頻編碼器，將數字亮度和色差信號同時(shí)編碼成CVBS和S-視頻模擬信號，也支持NTSC-M、PAL B/G和子標準。輸入信號可以是YCBCR(CCIR 656)或者M(jìn)PEG解碼數據；對Y、C和CVBS有三個(gè)數據轉換器?；揪幋a函數由副載波生成、彩色調制和同步信號內插組成。SAA7121提供I2C總線(xiàn)接口，可按主動(dòng)方式或從動(dòng)方式工作。本系統通過(guò)I2C接口配置SAA7121。

2 單片機控制部分

基于單片機的控制電路如圖2所示。其完成如下功能：與PC串行通信，傳輸命令和數據；通過(guò)8位并行接口讀寫(xiě)TMC2801；通過(guò)I2C總線(xiàn)讀寫(xiě)SAA7121、GS9020A和GS9021；保存、更新系統配置數據；鍵控功能，按鍵完成顯示或不顯示附加數字信號。

2.1 AT89S8252單片機

AT89S8252是ATMEL公司的8位CMOS單片機，與MCS-51系列兼容。主要特片：8K字節的FLASH程序存儲器（ROM），2K字節的片內EEPROM，256字節的內部數據存儲器（RAM），三個(gè)16位的定時(shí)/計數器，提供SPI串行接口和看門(mén)狗定時(shí)器。

選用AT89S8252的原因是：片內EEPROM可以保存數據且掉電不丟失；看門(mén)狗具有掉電、死機等異?，F象自復位能力，可以提高混合器的穩定性；與MCS-51系列兼容。

2.2 通信接口

通信接口提供RS-485標準，接口電路主要由MAX488（RS-485接收發(fā)送器）構成。RS-485標準不僅與RS-232兼容，而且適合遠距離傳輸數據。