基于S3C2440處理器的遠程圖像無(wú)線(xiàn)監控系統設計方案
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SAA7113 的CE 引腳與S3C2440 的一個(gè)GPIO 引腳相連，這樣可以控制SAA7113的工作狀態(tài)。當無(wú)須采集圖像時(shí)，將該GPIO口輸出低電平，使SAA7113芯片處于低功耗狀態(tài)，節省電能的消耗。對照圖2和圖3可以看出，SAA7113芯片就是圖2的“外部圖像傳感器”。它向嵌入式系統的攝像機接口提供了采樣到的標準ITU視頻數據。這些數據經(jīng)過(guò)DMA的P端口或C端口控制傳輸到了內存，這樣就可以在內存中對圖像數據作進(jìn)一步的加工處理。
1.2 采樣接口驅動(dòng)
圖像采樣接口的驅動(dòng)按照Linux視頻設備驅動(dòng)的模型V4L（video for Linux）編寫(xiě)了SAA7113與S3C2440攝像機接口的驅動(dòng)。驅動(dòng)使用C端口模式與DMA進(jìn)行通信。采樣1幀圖像之前，首先設置采樣圖像的分辨率和剪輯窗口大小等參數，然后設置DMA控制器訪(fǎng)問(wèn)的視頻采樣輸出緩沖的內存地址，接著(zhù)就可以通過(guò)設置S3C2440的CAMIF接口控制寄存器啟動(dòng)1幀圖像的采集。當采集完1幀圖像時(shí)，CAMIF接口會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)1次C端口的DMA通信，把采集的圖像數據傳到內存。傳輸結束后，會(huì )產(chǎn)生一個(gè)C端口的中斷，通知驅動(dòng)1幀數據采樣和傳輸結束。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)驅動(dòng)需要實(shí)現以下功能：
初始化S3C2440的CAMIF接口的時(shí)鐘寄存器。主要是根據SAA7113的外接晶振頻率設置攝像機時(shí)鐘分頻寄存器（CAMDIVN）。該寄存器的0～3位是分頻系數，其計算方法是：
CAMCLK_DIV=UPLL/（CAMCLK * 2）-1
（初始化代碼略— — 編者注）
配置CAMIF接口的采樣參數。主要是輸入源圖像數據的格式、輸出的圖像格式、采樣的窗口大小、DMA的訪(fǎng)問(wèn)地址等參數。這里定義了一個(gè)結構，用于存儲與CAMIF接口相關(guān)的配置信息：
上述這些配置信息最終是與一系列的寄存器相關(guān)聯(lián)的。這個(gè)結構為讀/寫(xiě)寄存器提供了一個(gè)清晰的、集中的存儲緩沖。
打開(kāi)、關(guān)閉和控制攝像機的接口函數。這3個(gè)接口函數是按V4L規范編寫(xiě)的，其原型如下：
① 打開(kāi)攝像機接口函數：
static int
v4l_cam_open（struct video_device *v,int mode）；
② 控制攝像機接口函數：
static int
v4l_cam_ioctl（struct video_device *v,unsigned int cmd,void *arg）；
③ 關(guān)閉攝像機接口函數：
static void v4l_cam_close（struct video_device *v）；
中斷處理接口函數。該中斷處理函數在使用C端口模式完成1幀圖像采集后被調用。函數原型定義如下：
static void
s3c2440_camif_isr_c（int irq,void *dev_id,struct pt_regs *regs）；
讀取圖像數據的實(shí)現函數。該函數通過(guò)dev→rdy的值判斷1幀圖像有無(wú)采集轉換結束。如果該值置1，則表示采樣結束，這時(shí)就可以從圖像數據的緩沖中拷貝數據到用戶(hù)的存儲空間；如果為0，則函數進(jìn)入阻塞或返回EAGAIN標志。順便提一下，dev→rdy的值是在中斷處理函數中設置的。（實(shí)現代碼略——編者注）
1.3 圖像數據的壓縮
S3C2440的CAMIF接口處理得到的1幀圖像數據比較大，還要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的壓縮才能適合進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )數據傳輸。S3C2440處理器內部沒(méi)有提供硬件的圖像壓縮編碼器，但因為它的主頻較高，可以使用軟件來(lái)進(jìn)行圖像壓縮?？紤]到CPU的處理能力和對單幀采樣圖像的清晰度有較高的要求，采用基于離散余弦變換算法（DCT）的JPEG/MJPEG方式對圖像數據進(jìn)行壓縮編碼。
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