当前位置：首页 > 知识园地
基于TMS320DM270平台的数码摄像机的设计与实现
发布时间:2018-03-28 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]21世纪是数码时代，数字类消费产品的需求量正在进行着惊人的增长。在这些产品中，视频类产品的比重相当的大，在人们的日常生活中越来越普及。在这些产品中，无论是数码摄像机，还是具有摄像功能的手机，其最核心的部分便是音视频处理器，选择什么样的处理器，决定着此类产品的成本，性能，市场前景。
在本设计中，笔者选取了TI公司的TMS320DM270(DM270)作为核心的处理芯片。
可行性分析
为了使消费者获得质量更高的数字视频和影像内容，面向像素数为300万至500万像素的数码相机、数码摄像机及便携式多媒体产品。德州仪器(TI)推出了基于DSP的数字媒体处理器DM270，它是基于多处理器架构之上，集成DSP C5409和32位RISC处理器ARM7TDMI的双核结构，其中ARM7TDMI来处理非成像功能塑封电感，用作整个系统的主控制器，DSP处理音视频编码，同时还集成了专门用于执行DCT、反向DCT以及众多其它处理运算中的运动估计与补偿的图像处理引擎(iMX)，以及可变长编解码器(VLCD)。
而且TI还提供了一系列音视频芯片，可与DM270进行无缝连接。TVP5040，TVP5145可以用作视频A/D转换器，AIC23可用作音频A/D。
塑封电感器DM270还有专门的MMC/SD控制器，进行外部MMC/SD卡的扩展功能，为大容量数据的存储提供了方便，以及OSD(on screen display)模块，可以直接外接显示设备(LCD、TV)。
基于DM27一体成型电感器0的数码摄像机基本系统框架如图1所示。
图1 本方案系统框架图
方案设计
从图1可以看出，整个系统前端主要是由视频输入模块，音频输入模块，以及处理器DM270组成。后端则可以接入存储设备及显示设备(LCD，TV)。
视频模块
视频输入模块结构如图3所示，由前端的CCD模块进行数据的采集，进入CPU后通过预处理，再进行视频数据的压缩保存。
图3视频回放数据流
图4 McBSP与AIC23的接口
视频采集和输入
在DM270中有一个CCD可编程控制接口，可以方便的把标准的CCD(CMOS)数据接入到系统内部，而且为CCD图像传感器提供了必要的时序逻辑，对逐行和隔行扫描CCD或CMOS图像传感器给予很好的支持，能支持高达4096＊4096像素。在笔者开发的系统中采用OV7620的CMOS摄像头，输出YUV数据直接进入系统。芯片内部还有硬件的3A模块来自动调节镜头的聚焦。另外，DM270中有预览引擎(preview engine)，可对CCD数据的图像进行增强，自动白平衡和各种尺寸的缩放。这样大大减少了CPU对数据的初级处理压力。
视频压缩
DM270支持VGA分辨率下的MPEG4 30fps实时编解码，而且支持多种视频压缩标准，如JPEG，motion-JPEG，H.263等。可以为数码摄像机提供多种拍摄模式。
如前所述，DM270内部还具有图像协处理器iMX，可以高速进行DCT、运动估计 (补偿)、插大功率电感贴片电感器值运算。VLCD模块完成码流编码。在笔者开发的平台里可以做到VGA的MPEG4每秒24帧、H.263每秒30帧的实时压缩编码及解码后通过LCD显示。
此外，除了视频图像外，还可以实现数码拍照的功能，进行JPEG图片的拍摄。在笔者开发的平台中可以实现2048*1536的JPEG图片。
视频输出显示
数码摄像机必须具备回现功能，而DM270带有OSD控制器，其后端有VENC(video encode)和D/A转换模块，产生NTSC或PAL格式的视频信号输出给外部显示设备。DM270将压缩的MPGE4数据或JPEG图片，解码后的YUV数据通过OSD实现回现功能。其数据流如图3所示。
OSD模块具有4个图像层(两个YUV的video层和两个位图层)，可以方便的实现图层的层叠混合。可以利用OSD的位图层0显示各种操作菜单，作为图形界面让用户调节系统参数。
音频模块
从图1可以看出，音频数据直接输入到DM270中的DSP进行处理。
音频采集与输入
DM270内部的DSP是5409，有两个多通道缓冲串行口(McBSP)模块，用于音频的采集接口。在笔者开发的平台中，音频采样和转换采用的是AI深圳电感厂C23芯片。TLV320AIC23是TI推出的一款高性能的立体声音频CODEC，内置二级输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式(2选1)，并且可以对输入输出进行可编程的增益调节。AIC2模数及数模转换都高度集成在芯片内部，而且采用先进的Sigma-delta过采样技术，可在8~96kHz频率范围内提供16bit，20bit，24bit和32bit的采样。输入输出信噪比可以分别达到90dB和100dB。为数码摄像机的声音录放音质，提供了保证。而且AIC23与DSP内部的McBSP可以进行无缝连接。其接口如图2。
热微接触印刷制备酚醛树脂微纳米图案表面精细图案是指在至少一维的方向上生成纳 米级的规则表面结构，利用聚合物的热化学性质实 现微纳米精细图案化的方法，已经引起了越来越广 泛的关注．这样的技术包括利用激光产
Modbus通信协议的FPGA实现O 引言 现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间，现场设备与控制装置之间实现双向、串行、多节点数字通信的技术。Modbus协议其节点安装数量非常多，安装的地区遍及世界各地。 今天的FPGA可包含
该如何看待SOCAY硕凯电子2016慕尼黑上海电子展 慕尼黑上海电子展已经闭幕几天了，在硕凯电子官网页面依然陆续有参展客户的咨询，有咨询方案的也不乏有直接问产品交期的，总而言之一句话，本届慕尼黑上海电子展还是比较成功的，至
