DSP嵌入式視頻監(jiān)測
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們的安防意識不斷增強,視頻檢測系統(tǒng)越來越廣泛地被應用于各行各業(yè)。如今,許多商場、銀行和智能小區(qū)中都安裝了紅外探頭或基于PC機的視頻監(jiān)測系統(tǒng),由于其價格高昂,可靠性不高,傳輸距離短、需要有人值守等。針對這種情況,尋求一種方法來改進這一狀況,具有很大的實際意義。
近幾年,隨著DSP及嵌入式技術的快速發(fā)展,采用DSP嵌入式系統(tǒng)的視頻設備已在各領域中被廣泛應用。本文利用ADSP Blackfin533(BF533)為核心處理器,設計了視頻檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了視頻圖像的采集、處理和網(wǎng)絡傳輸,該系統(tǒng)具有體積小、功耗低、性能高、可便攜等優(yōu)點。
1 系統(tǒng)硬件平臺設計
系統(tǒng)工作原理:由圖像傳感器采集到的圖像信號以YUV(4:2:2)的格式輸出,通過BF533的PPI接口以DMA方式存入SDRAM。當采集完一幀數(shù)據(jù)后,BF533從SDRAM中讀入數(shù)據(jù)進行位圖數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化,將位圖圖像數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接口傳輸?shù)竭h程PC機上,然后系統(tǒng)繼續(xù)采集下一幀圖像。
1.1 處理器
Blackfin處理器是ADI公司與Intel公司2003年4月聯(lián)合開發(fā)的體現(xiàn)高性能體系結(jié)構(gòu)的首款第四代DSP產(chǎn)品,主要面向嵌入式音頻、視頻和通信等領域。ADSP-BF533是目前Blackfin系列數(shù)字信號處理器中性能較高的一款,具有600MHz的主頻、雙16位的MAC(乘加器)和兩個40位的ALU(算術邏輯單元)、四個8位的視頻處理單元、八個算術寄存器、10個地址尋址單元,并且集成了大量的外圍設備和存儲器接口,每秒運算速度最高達到1200MMAC(兆次乘法加法運算),并且ADSP-BF533在達到600MHz性能水平時的功耗僅為280mW,能耗很小。在圖像處理上的優(yōu)點更為突出,可針對圖像特點運用二維DMA傳輸數(shù)據(jù),大大加快和方便圖像數(shù)據(jù)的傳送和處理。ADSP-BF533系列DSP具有接口豐富,性能優(yōu)良,更具有視頻處理接口及獨立的視頻指令,特別適用于各種音視頻、網(wǎng)絡設備領域,充分滿足了系統(tǒng)技術指標的要求,在實際中獲得了廣泛的應用。
1.2 圖像傳感器
美國Omnivision公司的彩色圖像傳感器OV7660具有30萬像素,芯片的像素陣列達到1300x1280,具有高靈敏度采光、低功耗電源供電等特點且功耗低、體積小,在攝像手機、網(wǎng)絡視頻等方面應用比較廣泛。通過先進的傳感器技術,還可以通過減少或者消除圖像瑕玷中的普通光/電資源(如固定樣式噪音(FPN)、拖尾效應、閃光等)來產(chǎn)生比較清晰、完全、穩(wěn)定的彩色圖像。對于本系統(tǒng)來說,是一種很好的選擇。
0V7660圖像傳感器,內(nèi)置自動曝光控制(AEC)、自動增益控制(AGC)、自動白平衡(AWB)等功能,支持SXGA、VGA、QVGA、QQVGA、CIF、QCIF和QQCIF,可輸出RGB、YUV和YCbCr等多種視頻數(shù)據(jù)格式。0V7660通過一個專用的Camera InteRFace接口與核心處理芯片BF533的PPI接口連接,接口電路如圖1所示。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/258010.htm為使芯片正常上作,需要通過串行視頻控制總線(SCCB)總線來配置OV7660的內(nèi)部寄存器,使芯片輸出格式正確的彩色圖像數(shù)據(jù)。
1. 3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
要完成系統(tǒng)的功能,除了處理器和圖像采集模塊,通過B1ackfin533的豐富接口,在開發(fā)過程中還要用到以下模塊。
(1)SDRAM模塊為系統(tǒng)提供內(nèi)核運行、程序運行、數(shù)據(jù)緩存的空間;
(2)FLASH模塊為系統(tǒng)提供存儲空間;
(3)系統(tǒng)調(diào)試、移植、交叉編譯、需要UART接口和JTAG調(diào)試接口;
(4)圖像數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸需要以太網(wǎng)接口。
當然系統(tǒng)還應有電源模塊、系統(tǒng)復位電路、時鐘模塊等,系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2。
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