一种数码相机成像和视频处理前端的设计

文章摘要：TVP5040主要包括以下模块：*模拟信号处理器和A/D转换器（AGC，AD）；*Y/C分离电路（Luma/Chroma separation）;*色度处理（chrominance processing）;*亮度处理器（luminance processing）;*时钟处理与节电控制；*输出格式化器（outputformatter）；*主机端口接口（interface）；*VBI数据处理器（VBI）；*增强型Macrovision检测（Macrovision detection）。 模块功能如图2所示。TVP5040由一组内部寄存器初始化并控制，它们设置所有的操作参数。为了能够正确设置寄

一种数码相机成像和视频处理前端的设计,标签：电子小制作,http://www.88dzw.com

TVP5040主要包括以下模块：

*模拟信号处理器和A/D转换器（AGC，AD）；

*Y/C分离电路（Luma/Chroma separation）;

*色度处理（chrominance processing）;

*亮度处理器（luminance processing）;

*时钟处理与节电控制；

*输出格式化器（outputformatter）；

*主机端口接口（interface）；

*VBI数据处理器（VBI）；

*增强型Macrovision检测（Macrovision detection）。

    模块功能如图2所示。

TVP5040由一组内部寄存器初始化并控制，它们设置所有的操作参数。为了能够正确设置寄存器的参数，主机在上电复位时，必须向TVP5040下载微代码，以使TVP5040的内部微处理器对内部寄存器编程。由于微代码较大，TVP5040提供了不同的主机端口接口，包括I2C端口（I2C Interface）、3个并行主机接口（PHI Interface）和视频端口接口（VIP Interface）用于下载和进一步的配置。主机接口用于初始化内部微处理器，读写状态寄存器以及访问分片VBI数据（sliced VBI data）。这些接口模式是在上电复位或是组合使用GLCO、PALI和FID引脚复位时确定的。

外部控制器通过标准的主机端口接口与TVP5040通信。TVP5040有一个内部微处理器，还有相连的100K的指令RAM。微处理器控制芯片的功能包括PLL操作、AGC、同步和寄存器配置等。这种可编程结构使得TVP5040可以利用更新的算法来提高性能。每次上电启动的时候都要下载用于内部微处理器的微代码。

控制每行像素数的采样频率是不同的，这取决于视频格式和标准。TVP5040的视频端口输出格式时序如图3所示。其它还有水平、垂直同步以及场同步信号的时序图，限于篇幅，就不一一列出了。

3 TMS320DSC系列DSP的CCD控制器

TMS320DSCX系列DSP的图像功能单元CCD控制器为CCD和CMOS图像传感器提供了必需的逻辑，对逐行和隔行扫描CCD或CMOS图像传感器给予了很好的支持。CCD控制器可以编程控制，有20个寄存器需要设置，由TMS320DSCX控制，能支持高达4096×4096像素的CCD。它有以下几部分功能：CCD接口、数字钳位、时序发生以及输出格式化，如图4所示。

    CCD控制器采集处理CCD图像传感器的数据。CCD所需的A/D转换和时序生成由外部芯片提供。CCD时序生成器（CCD timing generator）可以向外部时序产生电路提供HD/VD信号，也可以接收外部传来的HD/VD信号并与其保持同步。CCD控制器最高可以处理12位宽的图像数据，可以支持高达30MHz的点时钟。这里采用TVP5040生成CCD控制器所需时序，并传送HD/VD、场ID和像素时钟信号。

钳位电路（clamper）采样CCD黑像素的数字，然后每个像素的值都减去这个黑电平值。用户可以通过寄存器设置黑电平像素的位置，用于求黑像素的数量（8个或16个）。另外，也可以将黑电值设置成一个常数。

输出格式化器模板（output formatter）提供反混淆滤波（anti-aliasing filter）、A-律压缩和水平、垂直降采样。反混淆滤波由一个简单的三阶滤波器构成。A-律表压缩将10位以上的钳位后数据压缩成8位。最后是一个可编程降采样模板，从每8个像素中抽取N个像素。

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