基于多内核处理器ADSPBF561的高性能视频控制系统设计

从而减少物料成本， 简化软硬件开发的复杂性。

　　ADSP BF561接口方便、功能强大， 并具有易于控制的两个视频输入/输出口， 可支持ITU-R656， 同时包含有可方便使用的DMA控制器和UART 接口， 以及数量众多的GPIO。同时，Blackfin处理器还可提供全面的电源管理方案。

　　其独特的低功耗和低电压设计(Blackfin可以由低于2V的外部电压供电) 可减少系统的整体功耗，这对于全天候运行的智能视频监控系统来说， 具有非常重要的意义。

　　双内核BF561具有两倍于BF533处理器的处理性能， 并具有两倍的片上存储器， 从而大大增强了数据带宽， 并可与BF533处理器的代码完全兼容。BF561处理器自带的328KB片上存储器提供有两个并行数据端口， 因而可直接连接并行AD和DA转换器或其他通用外设。此外， BF561处理器还内置有多个独立的DMA控制器， 并支持数据的自动传输， 从而可使处理器内核的负担最小化。BF561延续了Blackfin处理器接口丰富的特点， 故可为设计带来极大的便利。

　　一直以来， 大部分多内核处理器都是集成有多个DSP和CPU内核的异构多核处理器， 它们分别将DSP和CPU服务于信号处理任务和控制任务，十分适合于任务划分简单的手机等通信应用。而BF561的双内核DSP则是一个例外， 每个内核都可以同时单独完成信号处理和控制处理任务， 因而无须将这两类任务分别在多个内核之间的分配， 这样就可以随意地进行任务分配以平衡内核之间的任务处理量。BF561的双核处理器相互独立， 因此， 设计时可以根据应用分配两个处理器内核的任务， 而且两个内核在执行指令上是相同的。两个处理器内核可以分别用于运行嵌入式操作系统(OS) 和信号处理。对于信号处理任务量较大的嵌入式系统， BF561也可以将两个内核同时用于信号处理， 然后单独采用具有相同内核的BF533 (或BF536处理器) 运行嵌入式操作系统。

　　2.2 ADV7183B视频解码器

　　本智能视频监控系统采用ADV7183B芯片作为系统CCD图像信号的解码芯片。ADV7183B是一款综合的视频解码芯片， 能够处理NTSC或PAL制式下的CVBS、S-Video、YPrPb 3种格式的输入视频源， 可广泛地应用于放映机、数字电视、DVD、游戏机等电子产品。

　　ADV7183B内部带有行锁定系统时钟(LLC)和自适应数字线长跟踪(ADLLT) 电路， 可以提供双重视频锁定功能， 同时也具有实时时钟、信息输出功能以及3行色度梳状滤波器。ADV7183B完整的AGC和箝位控制功能可对色度、亮度、饱和度和对比度进行编程视频调节， 并可自动进行NTSC或PAL检测， 它有12个模拟视频输入信道， 可设置为二线连续双向端口模式， 并与I2C兼容； 此外，ADV7183B还可支持不同模式的视频输入和16 bit宽度总线数字输出， 其输入峰峰值为0.5 V～2 V。

　　通过不同的配置， ADV7183B的6个模拟视频输入信道可支持6个CVBS输入信号、3个S-video输入信号和2个YPrPb构成的模拟视频输入信号，并可由寄存器INSEL控制输入源的类型和信道。

此外， ADV7183B也支持3种输出接口模式： 包括兼容LLC的同步像素接口、CAPI接口和SCAPI接口。ADV7183B 的默认模式为兼容LLC 的8 bitCCIR656数据。图2所示是ADV7183B的软件配置流程图。

图2 ADV7183B的软件配置流程

　　2.3 摄像头的选择

　　本设计选用德国Aglaia GmbH公司推出的汽车驾驶员辅助视觉传感器系统， 该系统具有防止交通事故发生和改善交通流量的功能。它的实时电子眼方案由硬件和软件组成， 可模仿人类从眼球(图像捕捉) 到大脑(图像分析和阐释) 的视觉系统， 并能够通知驾驶员前方的交通标志， 还可对潜在的交通冲突发出警告并自动限速。当驾驶员驶出车道线时还可发出警告， 甚至可以提供" 疲劳分析" ， 以帮助驾驶员避免碰撞。AglaiaGmbH公司的完整解决方案包括摄像头、图像传感器和图像处理算法， 其交通分析应用程序则包括可用软件配置的各种功能模块， 例如车道线识别、物体识别、交通标志识别、头灯及尾灯识别等。

　　由于Blackfin具有高性能、低成本、低功耗和丰富的I/O 接口， Aglaia GmbH公司最终选择BF561处理器来用于其汽车驾驶员辅助视觉传感器系统。该系统的核心部分是四个BF561处理器，其在大约3A电流左右仅消耗少于20W的能量， 同时包括嵌入式微控制器和信号处理器的能耗。而双核的BF561器件的1.2V设计只消耗不到1A的电流， 因而很容易满足Aglaia的20W限制的要求。

3 结束语

本文的智能视频监控系统可广泛用于军事、公安、金融、交通、教育、公共设施、社区、个人以及工业和商业领域。基于BF561处理器的独特优势， Blackfin DSP在算法并行处理上可以做的很好， 特别是BF561采用双DSP核，