基于定点DSP的CMOS数字视频监控终端设计

引 言
      CMOS图像传感器与CCD相比，由于能将时序处理电路和图像信号的前端放大与数字化部分集成于一个芯片内，因此，它的发展一直受到业界的高度重视。现在，随着技术与工艺的发展，CMOS图像传感器不仅在噪声上得到了有效改善，而且分辨率也已得到了明显提高。一般的彩色CMOS图像传感器都能达到100万像素。好的CMOS图像传感器甚至能达到300万像素以上。因此，CMOS图像传感器将以其低廉的价格、实用的图像质量、高集成度和相对较少的功耗，在视频监控领域得到更加广泛的应用。 TI公司的TMS320C54X系列DSP是一款性能价格比很高的16位定点DSP。以TMS320C5402为例，它的运行速度可以达到100MIPS，而且内部集成有高速16K X 16位的读写可同时操作的快速RAM和高速I／O接口。因此，采用TMS320C54X可以实现图像的压缩、存储、运动图像的识别和主控机之间通过USB或RS485接口进行图像或识别信息的上载等功能。
  1 设计方案
  1.1 设计原理
      图1是采用TMS320C5402定点DSP和OV6630图像传感器设计实现数字视频监控终端的原理图。

    图1中，采用FPGA产生图像传感器所需的点频、行场同步信号以及控制寄存器的控制时序，同时，它还完成对OV6630输出的数字图像信号预处理的工作，包括对接收的R、G、B三种基色的原始数据进行重新组合和适当的比例变换等，以便DSP能进行更加有序的快速处理。另外，DSP对SDRAM和外接Flash存储卡的访问以及SDRAM的刷新等操作也通过FPGA实现。 TMS320C5402负责对预处理后的原始数据进行颜色校正、JPEG压缩、存储、图像识别，并提供通 用的USB或RS485接口，以实现图像及资料的上传。经过颜色校正后的R、G、B数字信号，通过LCD驱动电路实现在LCD显示屏上的显示。