基于Quick Capture技術的攝像頭驅動方案

 摘要：介紹一種高速高質(zhì)量的嵌入式攝像頭傳輸技術——Quick Capture技術；詳細敘述其設計思想和工作流程，并用可編程邏輯器件Bulverde板卡予以實現(xiàn)。

    關鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 驅動程序 快速捕捉 攝像頭

隨著嵌入式處理器的普及和硬件成本的不斷降低，具有拍照和攝像功能的手機逐步走進了人們的生活。但由于嵌入式處理器的速度有限，在處理圖形和多媒體數(shù)據(jù)方面顯得力不從心，導致嵌入式系統(tǒng)的攝像頭分辨率低、色深低、數(shù)據(jù)傳送速度慢，無法滿足人們即時捕捉高質(zhì)量圖片和視頻的需求。Quick Capture技術是一種專為手持設備設計，用來改進圖像質(zhì)量和傳輸速度的技術。本文基于Quick Capture技術，就攝像頭驅動程序和圖片信息傳輸問題，提供一種解決方案。

1 硬件介紹

本人選擇的嵌入式微處理器是2003年底Intel公司剛剛推出的一款專門面向移動電話和掌上電腦的專用處理器，PXA27x系列，代號為Bulverde。該處理器采用了Quick Capture技術。Quick Capture為成像設備與無線設備提供接口，有助于改進圖像質(zhì)量以及降低產(chǎn)品整體成本。該項技術包括快速瀏覽、快速拍照和快速視頻拍攝三種操作模式。該技術使得Bulverde可以支持400萬像素數(shù)碼鏡頭，并能提供最大416Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

    集成在該開發(fā)板上的是Agilent公司的型號為ADCM-2650-0001的攝像頭感應器。在VGA（480×640）分辨率下，每秒傳輸?shù)膱D片能達到15幀，具備自動曝光和白平衡功能，并且針對嵌入式應用做了很多優(yōu)化處理，所以非常適合嵌入式領域的應用。ADCM-2650-0001內(nèi)含3個獨立的FIFO條目，存儲從感應器捕捉到的視頻或者圖片數(shù)據(jù)信息。連接處理器和攝像頭感應器的是Quick Capture Interface(快速捕捉接口)，它提供了以下幾種類型的寄存器：

①Q(mào)CI（Quick Capture Interface）控制寄存器0～4；

②QCI時間間隔寄存器；

③QCI狀態(tài)寄存器；

④QCI FIFO控制寄存器；

⑤QCI接收緩沖區(qū)寄存器。

通過這些寄存器，可以控制整個處理器與感應器之間的工作流程。

攝像頭感應器與Intel XScale處理器之間的連接，如圖1所示。

2 接口的實現(xiàn)

本人采用的是ElaME1.0(“和欣”手機操作系統(tǒng))作為嵌入式操作系統(tǒng)。這是一款由我國自主開發(fā)的智能手機操作系統(tǒng)，基于微內(nèi)核，具有多進程、多線程、搶占式、基于線程的多優(yōu)先級任務調(diào)度等特性。和欣操作系統(tǒng)體積小，速度快，適合網(wǎng)絡時代的絕大部分嵌入式信息設備；除了支持攝像頭感應器外，還支持彩色LCD、觸摸屏、USB等多種嵌入式設備。

2.1 ElaME下的攝像頭驅動模型

[1] [2] [3] [4] 

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