基于SAA7130视频采集卡设计

基于SAA7130HL 的视频采集卡设计
宗靖国，向健勇，王新怀
（西安电子科技大学 技术物理学院光电图像处理研究室，陕西 西安 710071）
摘 要 介绍了PHILIPS 公司的第五代“精显芯片”SAA7130 HL 的主要功能及性能特点，提出了一种基于
SAA7130 的视频采集卡设计方案，并详细说明了该采集卡的硬件框图和软件程序设计。实际的测试和使用证明了
该采集卡的稳定性和可靠性。
关键词 SAA7130HL；视频采集卡；I2C 总线；WDM 驱动程序
中图分类号 TN919.8
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，像使
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：一类是视频采集卡，主要用于监
控系统。常用的接口芯片有AMCC S5933 ，
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 属于最新一代的视频芯片，
最高分辨率可以达到768×576，图像质量较高。另
一类是数码摄像产品，内带存储设备，可随身携带。
1 SAA7130HL 的主要特点
SAA7130 是一款将视频采集功能集成于一体
的芯片。它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。支持多种数字视频格式，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，通过梳状滤波器
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，可自动进行GAMMA 校正、黑电
平延伸。
SAA7130HL 的GPIO 接口，支持多种扩展功
能，可接MPEG压缩芯片或高速信号处理器（DSP）。
传输数据流通过GPIO 接口输入进计算机定义好的
内存，各种内部事件或是GPIO 的状态信息都可引
发PCI 总线上中断。