基于Camera接口的船用導(dǎo)航雷達(dá)顯示設(shè)計
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2．2 回波近區(qū)覆蓋、遠(yuǎn)區(qū)分裂的補(bǔ)償
雷達(dá)顯示系統(tǒng)接收的是雷達(dá)觸發(fā)、雷達(dá)回波和方位信號，是一個極坐標(biāo)系，顯示時以行場同步掃描的方式進(jìn)行，是一個直角坐標(biāo)系。由于從極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)固有的非線性影響，以及方位與雷達(dá)觸發(fā)的異步關(guān)系，會出現(xiàn)回波的近區(qū)重疊和遠(yuǎn)區(qū)分裂的現(xiàn)象。解決近區(qū)的覆蓋，在寫入幀緩存的回波值之前，先讀出該地址原有值，若大于則寫入，否則保持原值。遠(yuǎn)區(qū)回波分裂采用兩種方法補(bǔ)償；(1)增加坐標(biāo)轉(zhuǎn)換查表法中正、余弦函數(shù)值的精度；(2)采用插值的方法，在一次方位處理完成后，在下一次觸發(fā)前再以當(dāng)前的回波值輔以新的方位進(jìn)行顯示處理。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/189833.htm
插值的示意如圖3所示。捅值的數(shù)量由雷達(dá)顯示半徑?jīng)Q定，而一般插值后的個數(shù)應(yīng)大于或等于顯示圓周的像素點，這樣才能保證回波充滿顯示器所有像素，避免出現(xiàn)回波的分裂。由于轉(zhuǎn)換過程中的非線性，近區(qū)不需要插值，為解決時序緊張的問題，可選擇從某一顯示距離開始插值，即遠(yuǎn)區(qū)補(bǔ)償。
2．3 ITU—R BT601／656視頻編碼
Camera接口支持兩種接口的輸入視頻(1)ITU RBT-601 YCbCr 8位標(biāo)準(zhǔn)。(2)ITU R BT-656 YCbCr8位標(biāo)準(zhǔn)。前一種標(biāo)準(zhǔn)輸出行場同步信號、8位寬度的數(shù)據(jù)信號和數(shù)據(jù)同步時鐘，后一種標(biāo)準(zhǔn)的不輸出行場信號，將定時基準(zhǔn)碼和行場消隱數(shù)據(jù)編在8位數(shù)據(jù)信號中，由Camera接口捕捉定時基準(zhǔn)碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)的行場同步。設(shè)計采用ITU R BT-656 YCbCr 8位標(biāo)準(zhǔn)，視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和編碼由FPGA完成，組成原理框圖如圖4所示。
數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)R(Red)、G(Green)、B(Blue)數(shù)據(jù)的同步處理，以便穩(wěn)定的寫入FIFO。FIFO控制模塊完成對FIFO的讀寫控制和數(shù)據(jù)的緩存。RGB轉(zhuǎn)YCbCr模塊將輸入的RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的YCbCr數(shù)據(jù)，R、G、B信號到Y(jié)、Cb、Cr轉(zhuǎn)換公式為
Y=16+0．275R+0．504G+0．098B
Cb=128-0．148R-0．291G+0．4329B
Cr=128+0．439R-0．368B-0．071B (2)
ITU656協(xié)議產(chǎn)生模塊用于控制產(chǎn)生ITU R BT-656YCbCr 8位標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)和同步時鐘。
2．4 Camera接口
ITU R BT-601／656視頻送至ARM的Camera接口，內(nèi)部的測試樣板可用來校準(zhǔn)輸入同步信號作為HREF(行信號)和VSYNC(場信號)，CatchCam實時捕捉ITU信號。Camera接口內(nèi)存在兩個通道：一是Preview Scaler(以下簡稱P通道)，用來產(chǎn)生較小的圖像，用于預(yù)覽；二是CodecScaler(以下簡稱C通道)，用來產(chǎn)生編解碼用途的視頻信號。P通道和C通道各自保持獨立。
Camera接口有4個DMA端口，分別是在AHB總線上進(jìn)行預(yù)覽的MSDMA輸入，進(jìn)行編解碼的MSDMA輸入，P通道顏色轉(zhuǎn)換后輸出DMA，C通道顏色轉(zhuǎn)換后輸出DMA。MSDMA讀取Y：Cb：Cr4：2：2、Y：Cb：Cr4：2：0或RGB圖像。4個主端口支持各種各樣的應(yīng)用，寄存器可分別設(shè)置4個DMA端口的使能。
Camera接口不能為默認(rèn)優(yōu)先級AHB總線的設(shè)備，其優(yōu)先級必須與其他循環(huán)或通知仲裁優(yōu)先級設(shè)備區(qū)別開，并保持獨立，為保證顯示的流暢性，包含Camera接口的AHB總線須比其他Multi—AHB總線的優(yōu)先級高。
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