本体系选用OmNIVision公司的CMOS图画传感器OV7620作为收集芯片,Zoran公司的ZR36060作为数据紧缩芯片,Cypress的带USB接口的单片机AN2131QC作为总操控芯片和USB数据传输芯片。因为长途汽车的乘客上下车对错接连的进程,对图画数据的保存要求就相对较低,因此选用Hynix的NAND闪存芯片HY27UA082G1M对图画数据进行保存。这样不光减小功耗,还能够完成重复存储,体系还包含用于图画数据缓存的FIFO。
该图画数据收集体系具有集成度高、传输速度快的长处,能够补偿惯例图画监督体系的缺陷,可望在低端的视频图画范畴(如便携式图画体系)填补空白。
CMOS五颜六色图画传感器OV7620将CMOS光感应核与外围支撑电路集成在一起,具有可编程操控与视频模/数混合输出等功用,能够消除噪声、灯火闪耀等光电搅扰,输出明晰、安稳的五颜六色图画。OV7620的功用特色包含:单芯片1/3寸镜头,最大664×492像素分辩;I2C操控,规范SCCB接口;开窗功用,部分图画输出;输出RGB/RawRGB/YCbCr视频信号;主动曝光操控/主动白平衡/主动增益操控/主动亮度操控;图画质量操控,包含颜色饱和度、锐度、伽马校对等。
如图1是OV7620的内部框图,视频图画收集今后,经过模数转化电路和操控处理后转化为数字视频信号输出,视频的操控时序由时序发生电路来生成,对外输出的数字信号为图画数据Y[7:0]和UV[7:0]。守时信号包含图画时钟PCLK、奇偶场信号FODD、行同步CHSYN、有用像素HREF、场同步VSYNC。因为它选用I2C的规范SCCB操控,能够选用单片机模仿SCCB总线,对图画帧频、曝光时刻、增益操控、伽马校对等进行操控,还能够预设图画的分辩率、收集区域等。
JPEG编解码芯片ZR36060是专为视频收集与修改运用而规划的,能够方便地完成对视频信号的实时紧缩宽和紧缩,其内部框图如图2所示。在进行紧缩时,ZR36060承受YUV4:2:2数字视频信号,将其编码为JPEG码流输出;在解紧缩时,ZR36060承受JPEG码流,将其解码为YUV4:2:2数字视频信号输出。
ZR36060具有以下特色:视频紧缩和扩展功用,对像素块和CCIR视频信号可完成高达25~30帧/秒的紧缩;灵敏的数据接口,支撑三种YUV视频接口形式,即8位主形式、16位从形式和8位从形式;供给同步主形式和同步从形式两种视频同步方法,前者是芯片内部发生一切的守时信号,后者则是芯片自己同步于一个外部的视频源;3种不同的比特率操控形式用于停止和运动视频的紧缩;能够和多种常用视频解码器完成无缝衔接。
因为视频图画文件的数据量十分大,一副没有经过紧缩的8级灰度是非视频图画的巨细为664×492=327KB。假如不对图画进行紧缩,其占用Flash存储器的空间将十分大。因此运用ZR36060的特色以及能够很方便地进行设置的特色,在本视频收集设备上选用了该芯片。
AN2131QC是Cypress公司开发的USB1.1协议的单片机,能够十分方便地开发USB外设。AN2131QC具有51单片机的一切特色,并且速度更快,能够运用51单片机的通用指令集。选用EZ-USB芯片的体系规划无需考虑端点数量、缓冲区尺度和传输速度的约束。每个芯片内嵌一个EZ—USB核,能处理绝大多数USB业务,大大简化了程序代码,加快了开发进程。
如图3所示,整个图画数据体系由收集、紧缩、存储、传输几个部分组成。OV7620的设定是经过根据图画的数码相机串行总线SCCB,在AN2131单片机中不能直接发生操控信号,所以有必要运用AN2131QC的两个引脚进行模仿,图4所示是其读写传输的时序。为了节约空间,将OV7620的输出方法设定为16位视频总线,但只取其间[Y7:0]的灰度图画数据、收集视频的同步和图画时钟送往ZR36060。