摘要：介紹了基于AM-209M芯片的16畫(huà)面分割器的系統(tǒng)組成。給出了通過(guò)AT89C55單片機(jī)對(duì)16路視頻輸入畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的各部分設(shè)計(jì)方案，同時(shí)給出了硬件組成和軟件實(shí)現(xiàn)程序。
關(guān)鍵詞：AM-209M 16畫(huà)面分割器 AT89C55
目前，在電視臺(tái)、銀行、商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所常常需要對(duì)多路視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、處理。而視頻畫(huà)面分割器正好可將多路視頻信號(hào)合成顯示在一個(gè)畫(huà)面上，是視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分。
本文介紹的基于AM-209M芯片的視頻多畫(huà)面分割器具有以下特點(diǎn)：
·可同時(shí)監(jiān)測(cè)16路視頻信號(hào)；
·具有多畫(huà)面和畫(huà)中畫(huà)、畫(huà)外畫(huà)顯示功能；
·具有畫(huà)面盲檢測(cè)功能；
·具有時(shí)間、位圖及字幕顯示功能；
·可以通過(guò)按鍵現(xiàn)場(chǎng)控制，也可以通過(guò)遠(yuǎn)程RS-485接口來(lái)進(jìn)行控制；
·可以隨時(shí)更新和保存系統(tǒng)配置，可改變系統(tǒng)功能和技術(shù)參數(shù)；
·系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)處理，對(duì)掉電、死機(jī)等異�，F(xiàn)象具有復(fù)位功能。
整個(gè)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，其中硬件包括編碼、數(shù)字視頻處理、解碼和單片機(jī)控制等。

1 系統(tǒng)組成
16畫(huà)面分割器由16路視頻解碼、多畫(huà)面處理、視頻編碼以及AT89C55系統(tǒng)控制、人機(jī)接口等部分組成。圖1所示是一個(gè)16畫(huà)面分割器的組成框圖。圖中，視頻輸入1～16是系統(tǒng)的復(fù)合視頻輸入信號(hào)（CVBS）或分離視頻S-VIDEO信號(hào)，這些信號(hào)通過(guò)視頻解碼器SAA7113（A/D）可轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的CCIR656 YUV 4：2：2格式數(shù)據(jù)。視頻多畫(huà)面處理器AM-209M主要用來(lái)對(duì)視頻解碼器SAA7113的輸出信號(hào)進(jìn)行混合處理，并將處理后的信號(hào)送入視頻編碼器SAA7121（D/A），以將其還原成視頻模擬信號(hào)CVBS送顯示器輸出。
2 視頻信號(hào)處理
2．1 視頻編碼
SAA7113數(shù)字視頻解碼器用來(lái)把復(fù)合視頻輸入信號(hào)CVBS或分離視頻信號(hào)S-VIDEO解碼成標(biāo)準(zhǔn)ITU 656 YUV 4：2：2格式的8位數(shù)據(jù)，SAA7113支持NTSC、PAL制式，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)50Hz、60Hz場(chǎng)頻信號(hào)，并可在PAL制式和NTSC制式下自動(dòng)轉(zhuǎn)換。芯片內(nèi)部有亮度、色調(diào)、色飽和度控制電路，并提供有I2C總線(xiàn)接口，本系統(tǒng)通過(guò)I2C總線(xiàn)配置SAA7113。

系統(tǒng)由16片SAA7113組成16路視頻輸入通道。并將AT89C55單片機(jī)的P1[0：7]分別連接到16片SAA7113的SDA引腳，每個(gè)IO線(xiàn)連接兩個(gè)SAA7113（SAA7113芯片有兩個(gè)I2C總器件地址，當(dāng)26腳懸空時(shí)，地址為0x48；當(dāng)26腳通過(guò)一個(gè)3.3kΩ電阻上拉到3.3V時(shí)，器件地址為0x4A）。解碼數(shù)據(jù)輸出端VPO[7：0]接在視頻畫(huà)面分割芯片AM-209M的Camera_n_vdin [7:0]數(shù)據(jù)線(xiàn)上，n∈(1,2...,8)，同時(shí)將通道1～8解調(diào)數(shù)據(jù)輸出接在主片（master）上，通道9～16解碼數(shù)據(jù)輸出接在從片（slave）上。
2．2 多畫(huà)面處理芯片AM-209M
AM-209M是一種帶有記錄、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和回放等功能的多畫(huà)面實(shí)時(shí)處理芯片，其主要特點(diǎn)如下：
·支持CCIR 656YUV 4：2：2編解碼數(shù)據(jù)格式；
·支持多畫(huà)面、畫(huà)中畫(huà)、畫(huà)外畫(huà)處理模式；
·字符、位圖可編程顯示；
·支持NTSC、PAL、SECAM視頻信號(hào)；
·單芯片可進(jìn)行9通道畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示（30楨/秒），兩芯片可連接16通道畫(huà)面并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示（30楨/秒）；

·兩個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)輸出通道：監(jiān)視和記錄道；
·有畫(huà)面物體移動(dòng)檢測(cè)功能；
·外部字體可通過(guò)嵌入式字體RAM（64字符）進(jìn)行編程；
·監(jiān)視輸入盲檢測(cè)功能；
·通道信息的存取和控制通過(guò)8位并行數(shù)據(jù)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
AT89C55單片機(jī)通過(guò)并口向AM-209M發(fā)送控制命令，以改變當(dāng)前的輸出狀態(tài)。AM-209M芯片有2個(gè)16Mbit SDRAM芯片接口，一個(gè)用做顯示數(shù)據(jù)緩存，一個(gè)用做記錄緩存。同時(shí)芯片內(nèi)部還有SDRAM讀寫(xiě)操作控制邏輯，因而無(wú)需外部控制。有兩個(gè)編碼芯片接口，每個(gè)芯片接口都包含8個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和1位clock信號(hào)線(xiàn)，輸出則是多個(gè)視頻輸入混合處理后的CCIR 656格式數(shù)據(jù)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
b.基于兩片AM-209M的主從式結(jié)構(gòu)
當(dāng)用AM-209M實(shí)現(xiàn)16畫(huà)面分割器時(shí)，可用兩芯片組成16個(gè)輸入通道以構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)，主片的slave管腳接地，從片的slave管腳接VCC，主片的記錄通道信號(hào)線(xiàn)rec_vdout[7:0]連接到從片監(jiān)視信號(hào)線(xiàn)mon_vdout[7：0]，主片1的監(jiān)視輸出通道m(xù)on_vdout[7:0]作為視頻畫(huà)面分割器的監(jiān)視輸出，從片的記錄輸出通道rec_vdout[7:0]作為分割器的記錄輸出。主從芯片的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)motion_intr可以共同連接到AT89C55單片機(jī)的P3.2腳以作為外部中斷INT0輸入。場(chǎng)同步中斷信號(hào)mpout則可共同連接到P3.3以作為外部中斷INT1輸入。其它信號(hào)線(xiàn)的連接方法見(jiàn)圖3所示。兩片AM-208M最多可組成16個(gè)畫(huà)面。速度為30幀/秒，基本能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)播放要求。

2．3 視頻編碼
SAA7121是視頻編碼芯片，主要功能是把標(biāo)準(zhǔn)YCbCr(CCIR 656)或者M(jìn)PEG格式數(shù)據(jù)編碼成復(fù)合視頻輸入信號(hào)（CVBS）或分離視頻信號(hào)S-VIDEO。SAA7121支持NT