Camera Link接口數(shù)字相機(jī)圖像顯示裝置

1、Camera Link接口數(shù)字相接口數(shù)字相機(jī)圖像顯示裝置機(jī)圖像顯示裝置主要內(nèi)容主要內(nèi)容nCameraLink接口數(shù)字相機(jī)圖像顯示裝置簡(jiǎn)介接口數(shù)字相機(jī)圖像顯示裝置簡(jiǎn)介n系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹nCameraLink接口技術(shù)簡(jiǎn)介接口技術(shù)簡(jiǎn)介nCameraLink接口技術(shù)的特點(diǎn)接口技術(shù)的特點(diǎn)nCameraLink接口的結(jié)構(gòu)接口的結(jié)構(gòu)nCameraLink接口的原理接口的原理n緩存部分介紹緩存部分介紹nSDRAM介紹介紹n乒乓緩存簡(jiǎn)介乒乓緩存簡(jiǎn)介n算法方案介紹算法方案介紹n算法概述算法概述n算法方案算法方案nVGA接口介紹接口介紹nVGA的技術(shù)特點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)nVGA接口的結(jié)構(gòu)接口的結(jié)構(gòu)n結(jié)論結(jié)論1. Came

2、raLink接口數(shù)字相機(jī)圖像接口數(shù)字相機(jī)圖像顯示裝置簡(jiǎn)介顯示裝置簡(jiǎn)介n目前，基于CameraLink接口的各種相機(jī)都不能直接顯示，只能通過(guò)專用采集卡連接到系統(tǒng)機(jī)上在系統(tǒng)機(jī)的屏幕上顯示，系統(tǒng)比較龐大，使用不方便。 系統(tǒng)框圖MDR26DS90CR288ADS90LV049Spartan3FPGAXC3S1000-6FG456IVGADB15ADV7123VGADACSDRSM1MT48LC4M32B2SDRSM2MT48LC4M32B2VGA OUTXCF04S2. CameraLink接口技術(shù)的特點(diǎn)接口技術(shù)的特點(diǎn)nCamera Link是2000年10月由一些攝像頭供應(yīng)商和圖像采集公司聯(lián)合推出的

3、。是專門(mén)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸提出的接口標(biāo)準(zhǔn)，專為數(shù)字相機(jī)制定的一種圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)控制信號(hào)及相機(jī)控制信號(hào)傳輸?shù)目偩€接口，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)238 Gbps。 CameraLink接口的結(jié)構(gòu)接口的結(jié)構(gòu)nCamera Link 總線基本模式驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)（LDVS）數(shù)據(jù)（LDVS）數(shù)據(jù)（LDVS）數(shù)據(jù)（LDVS）數(shù)據(jù)（LDVS）100100100100100接收器TTL/CMOS28位數(shù)據(jù)TTL/CMOS28位數(shù)據(jù)Clock1.6GbpsCameraLink接口的原理接口的原理nCamera Link是一種基于物理層的LVDS的平面顯示解決方案。上圖為Camera Link總線發(fā)送端與接收端的連

4、接框圖，也是該總線的基本模式。總線發(fā)送端，將28位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為4對(duì)LVDS串行差分?jǐn)?shù)據(jù)傳送出去，還有一對(duì)LVDS 串行差分?jǐn)?shù)據(jù)線用來(lái)傳輸圖像數(shù)據(jù)輸出同步時(shí)鐘；而總線接收端，將串行差分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成28位并行數(shù)據(jù)，同時(shí)轉(zhuǎn)換出同步時(shí)鐘。這樣不但減少了傳輸線的使用量，而且由于采用串行差分傳輸方式，還減少了傳輸過(guò)程中的電磁干擾。3.SDRAM介紹介紹nSDRAM 是同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的意思，它的體積小，容量大相對(duì)價(jià)格便宜，存取的速度相對(duì)較慢，耗電量小,控制起來(lái)相對(duì)很復(fù)雜,需要定時(shí)進(jìn)行刷新操作,一般都是行列地址復(fù)用的.nSRAM是靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的意思，他的體積大，容量小 價(jià)格貴，耗電量大 但是速度很快 控

5、制起來(lái)要簡(jiǎn)單的多，不必進(jìn)行定時(shí)刷新操作,行列地址也是獨(dú)立的.乒乓緩存介紹n當(dāng)SDRAM1中緩存滿了一幀圖像數(shù)據(jù)后,開(kāi)始讀取數(shù)據(jù),讀SDRAM1時(shí)寫(xiě)SDRAM2。當(dāng)SDRAM2中寫(xiě)滿一幀圖像數(shù)據(jù)后,控制器對(duì)兩個(gè)SDRAM進(jìn)行讀寫(xiě)切換,讀SDRAM2時(shí)寫(xiě)SDRAM1。4.4.算法概述算法概述n分析相機(jī)輸出視頻的分辨率和幀頻，將其轉(zhuǎn)換為待顯示的分辨率和幀頻，就需要設(shè)計(jì)一種分辨率轉(zhuǎn)換和幀頻轉(zhuǎn)換算法，在識(shí)別相機(jī)視頻未知參數(shù)的同時(shí)完成視頻的轉(zhuǎn)換。n具體分為時(shí)間上的變換和空間上的變換。即每行像素之間的轉(zhuǎn)換，每幀的行數(shù)轉(zhuǎn)換和每秒的幀數(shù)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)算法方案n空間上的變換：像素間變換系數(shù)、行間變換系數(shù)時(shí)間上的變換：

6、幀間變換系數(shù)VGA接口介紹接口介紹nVGA接口傳輸?shù)娜匀皇悄M信號(hào)，對(duì)于以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過(guò)D/A和A/D2次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。 VGA接口的結(jié)構(gòu)nVGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個(gè)。 其中，除了2跟NC（Not Connect)信號(hào)、3根顯示數(shù)據(jù)總線和5個(gè)GND信號(hào)，比較重要的是3根RGB彩色分量信號(hào)和2根掃描同步信號(hào)HSYNC和VSYNC針。 總結(jié)總結(jié)n本文設(shè)計(jì)的圖像實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將輸入的相機(jī)CameraLink信號(hào)接收、緩存、讀取并顯示的功能。信號(hào)輸入模塊,數(shù)據(jù)緩存模塊,以及VGA信號(hào)產(chǎn)生與輸出模塊在FPGA的控制下相互配合以完成上述的功能。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)原則上可以應(yīng)用于各種基于CameraLink接口的相機(jī)輸出信號(hào)