DSP视频接口电路与程序设计课件

DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计2DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计DS12233xDSLmodemsPooledmodems、3G基站无线以太网企业交换机PBX,ATM多路语音识别多媒体网关网络摄像机安全认证二维或三维条形码识别高速打印机网络设备开发平台图像实时监控图像采集、压缩、视频输出高速实时数据采集与处理雷达信号处理软件无线电医疗设备视频监控顶置盒MedicalImaging4xDSLmodems视频监控顶置盒MedicalImag55DM642-EVM功能框图6DM642-EVM功能框图6(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)。7.1TMS320DM642的视频口7(1)视频输入：视频信号为标准PAL/NTSC制电视模拟(4)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。7.1TMS320DM642的视频口8(4)视频输出：DM642的视频接口(输出)自动通过ED视频解码、编码端口9视频解码、编码端口9DM642处理器集成了3个功能丰富的视频口PO-VP2(videoPort，VP)，每个视频口包括20路数据信号VPxD[19:0],2路时钟信号VPxCLK[1:0](输入引脚)，3路控制信号VPxCTL[2:0]。时钟信号VPxCLK[1:0]作为视频口和外部编码、解码电路的同步时钟；控制信号VPxCTL[2:0]用于视频同步(如行同步、帧同步、场同步)和视频口使能控制。

7.1TMS320DM642的视频口10DM642处理器集成了3个功能丰富的视频口PO-VP2(viDM6427.1TMS320DM642的视频口11DM6427.1TMS320DM642的视频口11DM642视频解码、编码端口12DM642视频解码、编码端口12视频解码端口或TVP515013视频解码端口或TVP515013DM6427.1TMS320DM642的视频口7105.14DM6427.1TMS320DM642的视频口7105.DM6427.1TMS320DM642的视频口15DM6427.1TMS320DM642的视频口15第7章视频接口电路及程序设计

每个视频口划分为A、B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A、B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，不能某个通道配置为视频输入，另一个通道配置为视频输出。VP0、VP1口的A通道引脚分别与MCBSP0、McBSP1接日引脚复用，B通道引脚与音频口MCASP的引脚复用，VP2口的引脚单独使用，3个视频口引脚之间的复用关系如表所示.16第7章视频接口电路及程序设计每个视频口划分为A、B视频采集/解码通道；视频显示/编码通道；第7章视频接口电路及程序设计17视频采集/解码通道；第7章视频接口电路及程序设计17不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器视频采集/解码电路18不加载视频采集通道的寄存器视频采集/解码电路18不加载ROM加载主机加载视频编码电路19不加载视频编码电路19

视频输入口支持ITU-RBT.656视频数据流、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0xFF、0x00和0x00，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。20视频输入口支持ITU-RBT.656视频数据流、YXY字节中位的含义如下：每行的像素分布：21XY字节中位的含义如下：每行的像素分布：21每帧的各线（行）的分布：22每帧的各线（行）的分布：22第7章bt.656格式：线结构23第7章bt.656格式：线结构232424隔行扫描：25隔行扫描：25视频格式超级视频信号Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流类似，Y、Cb、Cr的比例关系为4:2:2，数据为8位或10位格式；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亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，超级视频信号Y/C，共20位而ITU-RBT.656视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，复合视频信号包括PAL或NTSC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HDTT的相关标准。26视频格式超级视频信号Y/C视频数据流与ITU-RBT.656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27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视频口通用寄存器：VPCTLVPCTL:地址0xC0；VPSTAT:地址0xC4；VPIE:地址0xC8；VPIS:地址0xCC；28视频口通用寄存器：VPCTLVPCTL:地址0xC0；28视频口通用寄存器：VPCTL核心CPU29视频口通用寄存器：VPCTL核心CPU29核心CPU视频口通用寄存器：VPCTL30核心CPU视频口通用寄存器：VPCTL30核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT31核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT31核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT32核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT32核心CPU视频口通用寄存器：VPIE33核心CPU视频口通用寄存器：VPIE33用于中断事件的使能控制视频口通用寄存器：VPIE34用于中断事件的使能控制视频口通用寄存器：VPIE34核心CPU视频口通用寄存器：VPIS35核心CPU视频口通用寄存器：VPIS35核心CPU视频口通用寄存器：VPIS36核心CPU视频口通用寄存器：VPIS36DM642的采集端寄存器不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器37DM642的采集端寄存器不加载视频采集通道的寄存器37视频采集通道的寄存器38视频采集通道的寄存器38不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器39不加载视频采集通道的寄存器39不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VCASTAT,VCBSTAT40不加载视频采集通道的寄存器VCASTAT,VCBSTAT4不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)41不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)42不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)：字段CMODE43不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha视频格式Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流类似，Y、Cb、Cr的比例关系为4:2:2，数据为8位或10位格式；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亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，而ITU-RBT.656视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，复合视频信号包括PAL或NTSC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HDTT的相关标准。44视频格式Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField1StartRegister(VCASTRT1,VCBSTRT1)45不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField1StopRegister(VCASTOP1,VCBSTOP1)46不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField2StartRegister(VCASTRT2,VCBSTRT2)VideoCaptureChannelxField2StopRegister(VCASTOP2,VCBSTOP2)VideoCaptureChannelxVerticalInterruptRegister(VCAVINT,VCBVINT)……47视频采集通道的寄存器VideoCaptureChanne视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelBControlRegister(VCBCTL)48视频采集通道的寄存器VideoCaptureChanneTSICaptureControlRegister(TSICTL)……视频采集通道的寄存器49TSICaptureControlRegister(VDCTL:输出模式字段DMODE不加载ROM加载主机加载视频显示通道的寄存器50VDCTL:输出模式字段DMODE不加载视频显示通道的寄存器VDCTL:输出模式字段DMODE不加载ROM加载主机加载51VDCTL:输出模式字段DMODE不加载51VDCTL:输出模式字段DMODE不加载ROM加载主机加载52VDCTL:输出模式字段DMODE不加载52程序设计不加载ROM加载主机加载视频显示通道的寄存器53程序设计不加载视频显示通道的寄存器53程序设计

使用TVP5150需要正确配置它内部的多个寄存器，通过IIC接口实现寄存器的读写。TVP5150设备地址关系如7-5所示。54程序设计使用TVP5150需要正确配置它内部的多个寄存器，IIC程序设计不加载ROM加载主机加载55IIC程序设计不加载55IIC程序设计不加载ROM加载主机加载56IIC程序设计不加载56程序设计不加载ROM加载主机加载57程序设计不加载57视频程序设计TMS320DM642的视频口VP0为例介绍TVP5150解码电路的设计，电路如图7-2所示，该电路可以接收两路复合视频信号CVBS和一路超级视频信号Y/C。TVP5150的8位数据线和DM642视频口数据线VP0[9:2]连接，同步信号，像素时钟信号与DM642的钾OCLKO引脚连接。TVPS5150与DM642的vPO_HSYNC作为行58视频程序设计TMS320DM642的视频口VP0为例介绍TVMain（）函数程序设计不加载ROM加载主机加载59Main（）函数程序设计不加载59视频程序设计不加载ROM加载主机加载60视频程序设计不加载60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。不加载ROM加载主机加载61如果视频口配置为BT.656码流输入日，需要打开视频日并正不加载ROM加载主机加载62不加载62两个场的起止点,设置：不加载ROM加载主机加载63两个场的起止点,设置：不加载63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。64如果视频口配置为BT.656码流输入日，需要打开视频日并正XF是通用的输出位，能用软件处理且可输出至DSP引脚用下面的指令清零和置位XF：BCLRXF ;清零XFBSETXF ;置位XFVCACTL65XF是通用的输出位，能用软件处理且可输出至DSP引脚VCACVCACTL}详细代码见教材。66VCACTL}详细代码见教材。66结束67结束67音频接口DM642的音频接口68音频接口DM642的音频接口68ThankYou世界触手可及携手共进，齐创精品工程ThankYou世界触手可及携手共进，齐创精品工程69DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计2DSP视频接口电路与程序设计DSP视频接口电路与程序设计DS70712723xDSLmodemsPooledmodems、3G基站无线以太网企业交换机PBX,ATM多路语音识别多媒体网关网络摄像机安全认证二维或三维条形码识别高速打印机网络设备开发平台图像实时监控图像采集、压缩、视频输出高速实时数据采集与处理雷达信号处理软件无线电医疗设备视频监控顶置盒MedicalImaging73xDSLmodems视频监控顶置盒MedicalImag745DM642-EVM功能框图75DM642-EVM功能框图6(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)。7.1TMS320DM642的视频口76(1)视频输入：视频信号为标准PAL/NTSC制电视模拟(4)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。7.1TMS320DM642的视频口77(4)视频输出：DM642的视频接口(输出)自动通过ED视频解码、编码端口78视频解码、编码端口9DM642处理器集成了3个功能丰富的视频口PO-VP2(videoPort，VP)，每个视频口包括20路数据信号VPxD[19:0],2路时钟信号VPxCLK[1:0](输入引脚)，3路控制信号VPxCTL[2:0]。时钟信号VPxCLK[1:0]作为视频口和外部编码、解码电路的同步时钟；控制信号VPxCTL[2:0]用于视频同步(如行同步、帧同步、场同步)和视频口使能控制。

7.1TMS320DM642的视频口79DM642处理器集成了3个功能丰富的视频口PO-VP2(viDM6427.1TMS320DM642的视频口80DM6427.1TMS320DM642的视频口11DM642视频解码、编码端口81DM642视频解码、编码端口12视频解码端口或TVP515082视频解码端口或TVP515013DM6427.1TMS320DM642的视频口7105.83DM6427.1TMS320DM642的视频口7105.DM6427.1TMS320DM642的视频口84DM6427.1TMS320DM642的视频口15第7章视频接口电路及程序设计

每个视频口划分为A、B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A、B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，不能某个通道配置为视频输入，另一个通道配置为视频输出。VP0、VP1口的A通道引脚分别与MCBSP0、McBSP1接日引脚复用，B通道引脚与音频口MCASP的引脚复用，VP2口的引脚单独使用，3个视频口引脚之间的复用关系如表所示.85第7章视频接口电路及程序设计每个视频口划分为A、B视频采集/解码通道；视频显示/编码通道；第7章视频接口电路及程序设计86视频采集/解码通道；第7章视频接口电路及程序设计17不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器视频采集/解码电路87不加载视频采集通道的寄存器视频采集/解码电路18不加载ROM加载主机加载视频编码电路88不加载视频编码电路19

视频输入口支持ITU-RBT.656视频数据流、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0xFF、0x00和0x00，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。89视频输入口支持ITU-RBT.656视频数据流、YXY字节中位的含义如下：每行的像素分布：90XY字节中位的含义如下：每行的像素分布：21每帧的各线（行）的分布：91每帧的各线（行）的分布：22第7章bt.656格式：线结构92第7章bt.656格式：线结构239324隔行扫描：94隔行扫描：25视频格式超级视频信号Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流类似，Y、Cb、Cr的比例关系为4:2:2，数据为8位或10位格式；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亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，超级视频信号Y/C，共20位而ITU-RBT.656视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，复合视频信号包括PAL或NTSC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HDTT的相关标准。95视频格式超级视频信号Y/C视频数据流与ITU-RBT.656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96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视频口通用寄存器：VPCTLVPCTL:地址0xC0；VPSTAT:地址0xC4；VPIE:地址0xC8；VPIS:地址0xCC；97视频口通用寄存器：VPCTLVPCTL:地址0xC0；28视频口通用寄存器：VPCTL核心CPU98视频口通用寄存器：VPCTL核心CPU29核心CPU视频口通用寄存器：VPCTL99核心CPU视频口通用寄存器：VPCTL30核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT100核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT31核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT101核心CPU视频口通用寄存器：VPSTAT32核心CPU视频口通用寄存器：VPIE102核心CPU视频口通用寄存器：VPIE33用于中断事件的使能控制视频口通用寄存器：VPIE103用于中断事件的使能控制视频口通用寄存器：VPIE34核心CPU视频口通用寄存器：VPIS104核心CPU视频口通用寄存器：VPIS35核心CPU视频口通用寄存器：VPIS105核心CPU视频口通用寄存器：VPIS36DM642的采集端寄存器不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器106DM642的采集端寄存器不加载视频采集通道的寄存器37视频采集通道的寄存器107视频采集通道的寄存器38不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器108不加载视频采集通道的寄存器39不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VCASTAT,VCBSTAT109不加载视频采集通道的寄存器VCASTAT,VCBSTAT4不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)110不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)111不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelAControlRegister(VCACTL)：字段CMODE112不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha视频格式Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流类似，Y、Cb、Cr的比例关系为4:2:2，数据为8位或10位格式；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亮度和色度两路信号，亮度和色度两路分开传输，而ITU-RBT.656视频数据流对应的模拟视频采用复合视频方式，复合视频信号包括PAL或NTSC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HDTT的相关标准。113视频格式Y/C视频数据流与ITU-RBT.656视频数据流不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField1StartRegister(VCASTRT1,VCBSTRT1)114不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha不加载ROM加载主机加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField1StopRegister(VCASTOP1,VCBSTOP1)115不加载视频采集通道的寄存器VideoCaptureCha视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelxField2StartRegister(VCASTRT2,VCBSTRT2)VideoCaptureChannelxField2StopRegister(VCASTOP2,VCBSTOP2)VideoCaptureChannelxVerticalInterruptRegister(VCAVINT,VCBVINT)……116视频采集通道的寄存器VideoCaptureChanne视频采集通道的寄存器VideoCaptureChannelBControlRegister(VCBCTL)117视频采集通道的寄存器VideoCaptureChanneTSICaptureControlRegister(TSICTL)……视频采集通道的寄存器118TSICaptureControlRegister(VDCTL:输出模式字段DMODE不加载ROM加载主机加载视频显示通道的寄存器119VDCTL:输出模式字段DMODE不加载视频显示通道的寄存器VDCTL:输出模式字段DMODE不加载ROM加载主机加载120VDCTL:输出模式字段D