基于DM6437的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)

CMOS攝像頭主要用來(lái)完成圖像信息的光電轉(zhuǎn)換，輸出信號(hào)為數(shù)字Raw Bayer模式圖像信號(hào)。輸出Bayer模式圖像信號(hào)將直接通過(guò)視頻處理前端(VPFE)的視頻輸入端口進(jìn)入到視頻處理子系統(tǒng)中。視頻處理前端將接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行處理后存儲(chǔ)，由于需要存儲(chǔ)大量的視頻圖像數(shù)據(jù)，所以存儲(chǔ)器容量需要足夠大，TI專門為此設(shè)計(jì)了一個(gè)32位、256 M字節(jié)的高速、大容量的DDR2存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行視頻圖像數(shù)據(jù)的高速存儲(chǔ)。視頻處理后端(VPBE)讀取存儲(chǔ)在DDR2中的視頻圖像信號(hào)，通過(guò)視頻輸出端口來(lái)傳送到顯示器上進(jìn)行顯示。

3 TMSDM6437 DSP硬件結(jié)構(gòu)
TMS320DM6437是TI公司推出的、專門為高性能、低成本視頻應(yīng)用開(kāi)發(fā)的、主頻600MHz的、32位定點(diǎn)DSP達(dá)芬奇技術(shù)的處理器系列。DM643 7采用2級(jí)CaChe存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)，片上具有64通道增強(qiáng)型DMA控制器EDMA，支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的傳輸，有利于圖像數(shù)據(jù)的高效傳輸和格式變換。DM6437包含豐富的外部存儲(chǔ)器接口，同時(shí)還帶有豐富的外設(shè)接口，可以很方便和其他器件相連接通信。
DM6437片上的視頻輸入／輸出接口統(tǒng)稱為視頻處理子系統(tǒng)VPSS，DM6437的視頻處理子系統(tǒng)由2部分組成：1是視頻處理前端(VPFE)，用于輸入數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，為多種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻輸入提供接口，并為輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)作必要的預(yù)處理；2是視頻處理后端(VPBE)，用于輸出視頻數(shù)據(jù)，以驅(qū)動(dòng)顯示器顯示視頻圖像。VPSS功能結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

1)視頻處理前端VPFE DM6437視頻處理前端(VPFE)為視頻處理系統(tǒng)提供2大功能，1是為多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻輸入提供無(wú)縫接口，2是為各種視頻處理應(yīng)用提供必要的預(yù)處理。
CCDC為數(shù)字視頻輸入接口，它可直接與CMOS攝像頭連接，支持Bayer BGB圖像格式輸入或者是模擬視頻信號(hào)通過(guò)編解碼芯片轉(zhuǎn)換為8／／10位BT．656或者8／16行位帶行、場(chǎng)同步信號(hào)的YUV4：2：2數(shù)字視頻流。
預(yù)覽器(Priview)用于Bayer RGB模式的是視頻輸入，由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)Bayer RGB圖像格式的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV4：2：2的圖像格式。
縮放器(Resizer)接受來(lái)自于預(yù)覽器、CCDC控制器或者存儲(chǔ)器的視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)圖像大小的縮放，縮放范圍為1／4～4倍。
H3A為自動(dòng)對(duì)焦(Auto Focus)、自動(dòng)白平衡(Auto White Blanee)和自動(dòng)曝光(Auto Exposure)。H3A只能用于Raw Bayer模式數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)的矩陣就可以通過(guò)硬件來(lái)完成自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)白平衡和自動(dòng)曝光。
統(tǒng)計(jì)器(Histogram)用來(lái)對(duì)視頻圖像中的各種顏色信息進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)。
2)視頻處理后端VPBE DM6437視頻處理后端(VPBE)用于實(shí)現(xiàn)視頻圖像的輸出顯示，包括OSD模塊和VENC模塊。
OSD(On-Screen Display)模塊主要用來(lái)把來(lái)自于不同源的視頻數(shù)據(jù)、圖形以及字符復(fù)合為同一個(gè)數(shù)字視頻流，然后將復(fù)合后的視頻流以YebCr格式輸出到VENC中。
VENC(Video Encode)主要有3個(gè)模塊：視頻編碼模塊將產(chǎn)生模擬視頻數(shù)據(jù)輸出、數(shù)字LCD控制器產(chǎn)生數(shù)字RGB／YChCr數(shù)據(jù)輸出以及需要的時(shí)序信號(hào)、時(shí)序產(chǎn)生器模塊將產(chǎn)生視頻編碼模塊和數(shù)據(jù)LCD控制器模塊需要的輸入和輸出時(shí)鐘信號(hào)。