DSP 视频接口电路及程序设计

1、第第7章章 视频接口电路及程序设计视频接口电路及程序设计nxDSL modemsxDSL modemsnPooled modemsPooled modems、3G3G基站基站n无线以太网无线以太网n企业交换机企业交换机 PBX,ATMPBX,ATMn多路语音识别多路语音识别n多媒体网关多媒体网关n网络摄像机网络摄像机n安全认证安全认证n二维或三维条形码识别二维或三维条形码识别n高速打印机高速打印机n网络设备开发平台网络设备开发平台n图像实时监控图像实时监控n图像采集、压缩、视频输出图像采集、压缩、视频输出n高速实时数据采集与处理高速实时数据采集与处理n雷达信号处理雷达信号处理n软件无线电软件无

2、线电n医疗设备医疗设备视频监控视频监控顶置盒顶置盒Medical ImagingDM642-EVM功能框图(1) 视频输入：视频信号为标准PAL/NTSC 制电视模拟信号，可以同时输入四路复合视频信号。每路信号经过视频解码芯片(AD 转换芯片)TVP5150A 解码成数字并行信号BT656码流送DM642 的视频接口。(2) 视频存储：DM642 的视频接口解码BT656 码流，得到图象，自动通过EDMA 传输到SDRAM 中存储。(3)图象处理：DM642 的CPU 通过访问SDRAM 中的图象，进行处理后送输出缓冲区(SDRAM 中)。7.1 TMS320DM642的视频口的视频口(4)

3、视频输出：DM642 的视频接口(输出)自动通过EDMA 从SDRAM 中的输出缓冲区取得数据后形成BT656 码流送出。(5) TV 输出：视频编码芯片(DA 转换芯片)SAA7105 接收输出BT656 码流，转换成标准电视信号输出。7.1 TMS320DM642的视频口的视频口视频解码、编码端口视频解码、编码端口DM642DM642处理器集成了处理器集成了3 3个功能丰富的视频口个功能丰富的视频口PO-VP2(video PortPO-VP2(video Port，VP)VP)，每个视频口包括，每个视频口包括2020路数据信号路数据信号VPxD19:0, 2VPxD19:0, 2路时钟信

4、号路时钟信号VPxCLK1:0(VPxCLK1:0(输入引脚输入引脚) )，3 3路控制信号路控制信号VPxCTL2:0VPxCTL2:0。时钟信号时钟信号VPxCLK 1:0VPxCLK 1:0作为视频口和外部编码、解码电路的同步作为视频口和外部编码、解码电路的同步时钟；时钟；控制信号控制信号VPxCTL2:0VPxCTL2:0用于视频同步用于视频同步( (如行同步、帧同步、场同步如行同步、帧同步、场同步) )和视频口使能控制。和视频口使能控制。 7.1 TMS320DM642的视频口的视频口DM642DM6427.1 TMS320DM642的视频口的视频口DM642DM642视频解码、编码

5、端口视频解码、编码端口视频解码端口视频解码端口或或TVP5150DM642DM6427.1 TMS320DM642的视频口的视频口7105.DM642DM6427.1 TMS320DM642的视频口的视频口第第7章章 视频接口电路及程序设计视频接口电路及程序设计 每个视频口划分为每个视频口划分为A、B两个通道，每个通道既可以配置为两个通道，每个通道既可以配置为视频输入日一也可以配置为视频输出口，不过视频输入日一也可以配置为视频输出口，不过A、B两个通道两个通道在使用过程中必须设置为相同类型的输入或输出，不能某个通在使用过程中必须设置为相同类型的输入或输出，不能某个通道配置为视频输入，另一个通道

6、配置为视频输出。道配置为视频输入，另一个通道配置为视频输出。VP0、VP1口的口的A通道引脚分别与通道引脚分别与MCBSP0、McBSP1接日引脚复用，接日引脚复用，B通道引脚与音频口通道引脚与音频口MCASP的引脚复用，的引脚复用，VP2口的引脚单独使口的引脚单独使用，用，3个视频口引脚之间的复用关系如表所示个视频口引脚之间的复用关系如表所示.视频采集/解码通道；视频显示/编码通道；第第7章章 视频接口电路及程序设计视频接口电路及程序设计n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器视频采集/解码电路n不加载nROM 加载n主机加载视频编码电路 视频输入口支持ITU-RBT.656视频

7、数据流、Y/C视频数据流、原始(Raw)视频数据等格式，同时也支持TSI数据流格式。根据相关寄存器的设置，视频采样精度分为8位数据位、10位数据位和20位数据位3种。ITU-RBT.656视频数据流包括图像亮度Y、色度Cb和色度Cr信息。Y、Cb、Cr个分量在ITU-RBT.656视频数据流中的比例为4:2:2，数据位分为8位或10位2种情况。 BT.656视频数据流通常采用隔行扫描技术，包括上下两场，根据场频和每场图像包含的行数，可分为4种视频格式，如表7-2所示。数据包使用固定格式，以行SAV(4个字节)信号开始，EAV(4个字节)信号结束，SAV和EAV的前3个字节是固定数值0 xFF、

8、 0 x00和0 x00，第4个字节(XY)表示该行信号在整帧图像中的位置。XY字节中位的含义如下页。XYXY字节中位的含义如下：字节中位的含义如下：每行的像素分布：每行的像素分布：每帧的各线（行）的分布：每帧的各线（行）的分布：第第7章章 bt.656格式：格式：线结构线结构隔行扫描：隔行扫描：视频格式n超级视频信号超级视频信号Y/C视频数据流与视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流视频数据流类似，类似，Y、Cb、Cr的比例关系为的比例关系为4:2:2，数据为，数据为8位或位或10位位格式；格式；n两者的区别在于两者的区别在于:Y/C视频数据流对应的输入模拟视频分为视频数据流对应的输入

9、模拟视频分为亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，超级视频超级视频信号信号Y/C，共，共20位位n而而ITU-RBT.656视频数据流对应的模拟视频采用复合视频视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，方式，复合视频信号包括复合视频信号包括 PAL 或或NTSC 制。制。 “复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号。且Y/C视频视频捕获模式支持捕获模式支持HDTT的相关标准。的相关标准。视频口寄存器设置视频通用的寄存器采集通道的寄存器显示通道的寄存器视频口通用寄存器： VPCTLVPCTL:VPCTL:地址地址0 xC00 xC0；V

10、PSTAT:VPSTAT:地址地址0 xC40 xC4；VPIE:VPIE:地址地址0 xC80 xC8；VPIS:VPIS:地址地址0 xCC0 xCC；视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPCTL核心CPU核心核心CPUCPU视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPCTL核心核心CPUCPU视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPSTAT核心核心CPUCPU视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPSTAT核心核心CPUCPU视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPIE用于中断事件的使能控制用于中断事件的使能控制视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPIE核心核心CPUCPU视频口通用寄存

11、器：视频口通用寄存器：VPIS核心核心CPUCPU视频口通用寄存器：视频口通用寄存器：VPISDM642 的采集端寄存器n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器视频采集通道的寄存器n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器VCASTAT, VCBSTATn不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器Video Capture Channel A Control Register (VCACTL)n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器Video Capture Channel A Control Reg

12、ister (VCACTL)n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器Video Capture Channel A Control Register (VCACTL)：字段字段CMODE视频格式 Y/C视频数据流与视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流类似，视频数据流类似，Y、Cb、Cr的比例关系为的比例关系为4:2:2，数据为，数据为8位或位或10位格式；位格式；两者的区别在于两者的区别在于:Y/C视频数据流对应的输入模拟视视频数据流对应的输入模拟视频分为亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开频分为亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，传输，而而ITU-RBT.656

13、视频数据流对应的模拟视频采用复视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，合视频方式，复合视频信号包括复合视频信号包括 PAL 或或NTSC 制。制。 “复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号。且Y/C视频捕获模式支持视频捕获模式支持HDTT的相关的相关标准。标准。n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器Video Capture Channel x Field 1 Start Register (VCASTRT1, VCBSTRT1)n不加载nROM 加载n主机加载视频采集通道的寄存器Video Capture Channel x Field 1 Stop Regist

14、er Video Capture Channel x Field 1 Stop Register (VCASTOP1, VCBSTOP1)(VCASTOP1, VCBSTOP1)视频采集通道的寄存器Video Capture Channel x Field 2 Start Register (VCASTRT2, VCBSTRT2)Video Capture Channel x Field 2 Stop Register (VCASTOP2, VCBSTOP2)Video Capture Channel x Vertical Interrupt Register (VCAVINT, VCBVIN

15、T) 视频采集通道的寄存器Video Capture Channel B Control Register (VCBCTL)nTSI Capture Control Register (TSICTL)n 视频采集通道的寄存器VDCTL:输出模式字段DMODEn不加载nROM 加载n主机加载视频显示通道的寄存器VDCTL:输出模式字段DMODEn不加载nROM 加载n主机加载VDCTL:输出模式字段DMODEn不加载nROM 加载n主机加载程序设计n不加载nROM 加载n主机加载视频显示通道的寄存器程序设计 使用使用TVP5150需要正确配置它内部的多个寄需要正确配置它内部的多个寄存器，通过存器

16、，通过IIC接口实现寄存器的读写。接口实现寄存器的读写。TVP5150设备地址关系如设备地址关系如7-5所示。所示。IIC程序设计n不加载nROM 加载n主机加载IIC程序设计n不加载nROM 加载n主机加载程序设计n不加载nROM 加载n主机加载视频程序设计nTMS320DM642的视频口的视频口VP0为例介绍为例介绍TVP5150解码电路的设计，电路如图解码电路的设计，电路如图7-2所示，所示，该电路可以接收两路复合视频信号该电路可以接收两路复合视频信号CVBS和一和一路超级视频信号路超级视频信号Y/C。TVP5150的的8位数据线位数据线和和DM642视频口数据线视频口数据线VP09:2连接，同步连接，同步信号，像素时钟信号与信号，像素时钟信号与DM642的钾的钾OCLKO引引脚连接。脚连接。TVPS5150与与DM642的的vPO_HS YNC作为行作为行Main（）函数程序设计n不加载nROM 加载n主机加载视频程序设计n不加载nROM 加载n主机加载如果视频口配置为BT. 656码流输入日，需要打开视频日并正确设置相关的寄存器, 定义 该函数的代码如下。n不加载nROM