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随着手机多媒体技术的发展,实时图像处理要求越来越高,由于手机基带芯片的低功耗使得CPU主频较低,即CPU完成一些图像处理功显现出一定的困难,为了进一步提高图像处理的实时性,减轻CPU的负担,需要在手机基带芯片中完成一些图像的预处理功能,从而可以使CPU不再承担具体的图像处理任务,而只需要发出处理命令来控制预处理系统完成相应的功能。
本文以图像预处理中基本功能实现算法为出发点,在简单介绍图像预处理系统和该系统所采用的AXI和AHB总线的基础上,给出摄像头(Camera)图像预处理系统的整体框架。由于图像预处理系统集成于手机基带芯片中,考虑芯片面积以及功耗问题,采用“图像预处理系统+AXI总线+片外帧缓存”的架构来实现图像的采集接收、传输存储、预处理以及图片显示控制整个预处理系统,并在此基础上实现图像压缩中算法比较固定的DCT变换,从而进一步地提高了图像处理的实时性并减轻了微处理器的负担。
本文除了完成摄像头图像预处理系统的设计和实现,另一重点便是采用ASIC验证方法学对整个系统进行完整的验证,大量缩短了芯片开发的周期时间。本文中根据基于VMM验证方法学对Camera接收控制器进行随机验证,以及基于手机芯片的系统验证对数据搬移器Image_DMA进行系统验证,最终通过图像处理效果图来说明本文所设计的Camera图像预处理系统的正确性及可实现性。
本文为手机基带芯片中图像处理平台(ARM+AXI)的组合做了有益的尝试,对今后基于该平台的实时图像处理系统的设计有着积极的意义。