基于DSP的嵌入式視頻監測

近幾年，隨著DSP及嵌入式技術的快速發展，采用DSP嵌入式系統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，實現了視頻圖像的采集、處理和網絡傳輸，該系統具有體積小、功耗低、性能高、可便攜等優點。

　　1 系統硬件平臺設計

　　系統工作原理：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。當采集完一幀數據后，BF533從SDRAM中讀入數據進行位圖數據格式轉化，將位圖圖像數據通過以太網接口傳輸到遠程PC機上，然后系統繼續采集下一幀圖像。

　　1.1 處理器

　　Blackfin處理器是ADI公司與Intel公司2003年4月聯合開發的體現高性能體系結構的首款第四代DSP產品，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。在圖像處理上的優點更為突出，可針對圖像特點運用二維DMA傳輸數據，大大加快和方便圖像數據的傳送和處理。ADSP-BF533系列DSP具有接口豐富，性能優良，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、網絡設備領域，充分滿足了系統技術指標的要求，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)來產生比較清晰、完全、穩定的彩色圖像。對于本系統來說，是一種很好的選擇。

　　0V7660圖像傳感器，內置自動曝光控制(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等多種視頻數據格式。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。

　　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的內部寄存器，使芯片輸出格式正確的彩色圖像數據。

　　1. 3 系統硬件結構

　　要完成系統的功能，除了處理器和圖像采集模塊，通過B1ackfin533的豐富接口，在開發過程中還要用到以下模塊。

　　(1)SDRAM模塊為系統提供內核運行、程序運行、數據緩存的空間;

　　(2)FLASH模塊為系統提供存儲空間;