基于DM6437的數(shù)字攝像機

對于CCD控制器(CCDC)中，采樣和數(shù)據(jù)移位模塊用來設(shè)置鎖存器、數(shù)據(jù)時鐘極性和CCD像素數(shù)據(jù)寬度的選擇。光黑鉗位模塊用來去掉圖像數(shù)據(jù)幀中的噪聲。黑像素補償用來調(diào)整各個顏色通道的信號電平。數(shù)據(jù)格式化和視頻端像素選擇用來設(shè)置行／場同步信號的長度，以及來此傳感器的圖像數(shù)據(jù)幀的格式，反映的是傳感器的讀出幀結(jié)構(gòu)。
對于預(yù)覽器(Preview)中，預(yù)覽器接口用來選擇視頻源的接口方向以及設(shè)置輸入幀的尺寸。中值濾波和噪聲濾波則用來濾除圖像數(shù)據(jù)中的噪聲。CFA插值用來完成Bayer模式RGB圖像格式數(shù)據(jù)到RGB數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。Gamma校正用來調(diào)整視頻圖像機器顯示的非線性特性。RGB到Y(jié)CbCr用來完成圖像從RGB色彩空間到Y(jié)CbCr色彩空間的轉(zhuǎn)換。4：2：2下采樣模塊使圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閅CbCr4：2：2格式。緩沖器接口用來圖像數(shù)據(jù)的流向，如果為SDRAM則需要設(shè)置SDRAM的開始地址以及行偏移地址。
4．2 系統(tǒng)運行過程
整個系統(tǒng)的運行過程主要為系統(tǒng)的初始化以及對視頻端口的配置。其主要運行過程如圖6所示。

在運行整個視頻采集系統(tǒng)之前，需要針對DSP芯片的管腳進行定義，因為DSP的管腳絕大部分都是復(fù)用管腳，需要根據(jù)需求來決定芯片管腳的作用和輸出的信號，芯片管腳定義通過設(shè)置芯片內(nèi)部PINMUX1、PINMUX2寄存器來決定，所以首先需要運行芯片初始化函數(shù)。
系統(tǒng)初始化：主要用于初始化DM6437的系統(tǒng)時鐘、DDR2時鐘、L2緩存的存儲器空間分配、外部存儲器空間映射以及復(fù)用管腳分配等功能。
前端處理：用來配置CCDC為10-bit Raw Bayer模式接口，接收來自數(shù)字攝像頭的裸數(shù)據(jù)，同時定義了視頻圖像的分辨率為：720x576。使能了光黑鉗位模塊和黑電平補償模塊，最后設(shè)置CCDC的視頻輸出分辨率以及數(shù)據(jù)路徑流向預(yù)覽器。在預(yù)覽器接口模塊。設(shè)置接口接受來自CC-DC的10-bit Raw Bayer模式圖像數(shù)據(jù)，在緩沖器接口模塊中選擇圖像數(shù)據(jù)流行為外部存儲器DDR2，指定圖像存儲地址和偏移地址。
攝像頭配置：通過I2C總線來配置CMOS攝像頭。需要對PLL設(shè)置寄存器進行配置，設(shè)置好的時鐘信號則作為像素輸出時鐘使用。其次，需要設(shè)置圖像格式寄存器和一些控制寄存器，主用于模擬信號的增益、數(shù)字信號的增益、黑電平校正、數(shù)字偏移更正寄存器，這些寄存器的設(shè)置可以使我們得到的圖像信號更理想一些。
后端處理：用來配置視頻處理后端(VPBE)。根據(jù)VPFE的設(shè)置，VPBE設(shè)置同樣的視頻圖分辨率以，VPBE中的圖像存儲器讀取地址就是VPFE中的圖像存儲地址。在顯示窗選擇上，選擇顯示窗為video windou0，禁止其他顯示窗口。設(shè)置輸出信號為NTSC制的復(fù)合視頻信號(CVBS信號)。

5 測試結(jié)果
在視頻采集系統(tǒng)中對攝像頭的分辨率設(shè)置為720x576，采集到的視頻圖像如圖7所示。觀察采集到的視頻圖像，畫面清晰、幀數(shù)穩(wěn)定、色彩均衡，滿足普通相機、網(wǎng)絡(luò)攝像機對視頻圖像的要求。當需要改變分辨率的時候，只改變程序中相應(yīng)的寄存器設(shè)置就可以，硬件無需變更，降低了開發(fā)成本。

6 結(jié)束語
在本文利用DaVinei技術(shù)的處理器TMSDM6437芯片，實現(xiàn)了數(shù)字視頻圖像的采集功能。這種方法充分利用到了該系列芯片上的集成組件——視頻處理子系統(tǒng)，以硬件方式完成了視頻圖像數(shù)據(jù)的采集和一些圖像預(yù)處理操作，使后續(xù)只進行圖像提取和識別等，而不需要進行圖像數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、編解碼等操作，簡化了此類系統(tǒng)的設(shè)計。由于視頻處理子系統(tǒng)為芯片上的硬件集成組件，運行速度快，這些都為小型、實時數(shù)字采集系統(tǒng)提供了保證。