基于STv0676的网络摄像机解决方案

技术分类: 消费电子设计  | 2005-10-18
来源:电子产品世界 | Ralf Kilguss

       模式B STv0676 采用主模式,且能将CCIR-656 、YcrCb 及RGB 7 位色彩数据流送至Digiport 。主模式意味着STv0676 能根据所选帧速率来为数据提供时钟。在此模式下,它可以连接外部TV 解码器并直接将信号传送给电视机。

       模式C STv0676 通过FIFO 将RGB24、YUV 及MJPEG 数据流送至Digiport。此模式限制

       1.5MHz 的数据时钟上,但系统将处于从模式,外部控制器将控制所有数据传输。 数据动态压缩

       在嵌入式环境中使用STv0676,意味着在模式C 下使用我们的系统时可以在异步模式下从STv0676 上读出数据,使主MC

U 具有足够的性能来处理其他任务。该解决方案的一个内核是4KB 的FIFO。以我们所谈论的大量数据来说,此容量并不够大,但视频压缩器(VC)有助于解决这个问题。VC 拥有建立动态压缩率选择的功能,这意味着基于FIFO 占空因子的VC 可决定压缩率。例如,当MCU 读数快而FIFO 逐渐腾空时,VC 压缩减少,而当MCU 读数慢,FIFO 逐渐满时,VC 将尽可能多地压缩。但所有这些都无法避免FIFO 溢出或空。FIFO 空时将产生空闲告警,而当MCU 太慢以至于不能读数时, FIFO 将出现溢出,且不会发出告警,但视频流并没有停止。实际上这种情况很少发生,因为系统可对数据率进行计算。现在让我们来看一下数据量,根据VGA 的分辨率可有以下的计算:

       每帧的Bayer 图案:640×480 = 307,200(像素)

       YUV 每帧:307,200 ×2B = 614,400B / 1024 (KB) = 600KB。

       例如,以非压缩模式传送30fps,意味着高达17.58MBps 的数据量。因此,唯一的办法是采用数据压缩。由于JPEG 压缩是一种动态压缩,故无法100% 地预测大小。例如,您想以10:1 的比例来压缩一帧,这意味着VC 试图达到此比率,但实际上有时很容易达到有时又不能达到。值得一提的是,所计算的数据量不仅仅是在计算器上除以10 那么简单。鉴于此,VC 采用一种动态调整,故我们能拥有稳定的4KB FIFO。因此我们VC 的压缩比大约最大为80:1,但是实际情况是压缩比为30:1 的效果可以接受,而更高则会引起太多的压缩噪声,是不能接受的。故按照30fps@VGA 来传输,所需的数据量将为600KBps。

       本文总结

       上面系统的实现很简明:先通过传感器捕获图像,然后Stv0676 再处理并直接将MJPEG 传输给TF - 520 。TF - 520 为单芯片IP 服务器,它只需存储器及以太网PHY,而像PCI 接口、MAC 以及用于TCP/IP 协议栈处理的特殊IP 等其他部分都已集成。如果设计成无线方式,则只需将一块miniPCI WLAN 卡与系统相连,并改变固件即可获得一种无线解决方案。

       在产品路线图规划上我们将有进一步的开发计划,其中一种便是包括音频以及可能高达两百万像素的更高分辨率,可进行数字聚焦及图片储存,且仍能以30fps VGA 来通过互联网传送的解决方案。IP 摄像机必将拥有比USB 摄像机更光明的发展前景,我们将继续推出可简化我们生活的解决方案。

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