1攝像頭的基本概念

攝像頭(CAMERA或WEBCAM)又稱為電腦相機、電腦眼、電子眼等，是一種視頻輸入設備，被廣泛的運用于視頻會議，遠程醫療及實時監控等方面。普通的人也可以彼此通過攝像頭在網絡進行有影像、有聲音的交談和溝通。另外，人們還可以將其用于當前各種流行的數碼影像，影音處理。

攝像頭可分為數字攝像頭和模擬攝像頭兩大類。數字攝像頭可以將視頻采集設備產生的模擬視頻信號轉換成數字信號，進而將其儲存在計算機里。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數字模式，并加以壓縮后才可以轉換到計算機上運用。數字攝像頭可以直接捕捉影像，然后通過串、并口或者USB接口傳到計算機里。電腦市場上的攝像頭基本以數字攝像頭為主，而數字攝像頭中又以使用新型數據傳輸接口的USB數字攝像頭為主，市場上可見的大部分都是這種產品。

分辨率是用于度量位圖圖像內數據量多少的一個參數，通常表示成dpi(dot per inch,每英寸點)。簡單地說，攝像頭的分辨率是指攝像頭解析圖象的能力，也即攝像頭的影像傳感器的像素數。最高分辨率就是指攝像頭能最高分辨圖像的能力的大小，即攝像頭的最高像素數。現在市面上較多的30萬像素CMOS的最高分辨率一般為640×480，50萬像素CMOS的最高分辨率一般為800×600。分辨率的兩個數字表示的是圖片在長和寬上占的點數的單位，一張數碼圖片的長寬比通常是4：3。

在實際應用中，如果將攝像頭用于網絡聊天或者視頻會議，那么分辨率越高則需要的網絡帶寬就越大。

2數字攝像頭接口(DCI)

GD32F20x系列的數字攝像頭接口是一個同步并行接口，可以獲取數碼相機中的視頻和圖像，支持8位、10位、12位和14位數據流和DMA操作。

3GD32F20x系列DCI接口的主要特性

獲取數碼視頻和圖像

支持8位、10位、12位或14位數據流

通過DMA接口高效傳輸

支持視頻和圖像裁剪

支持不同像素格式，如JPEG、YCrCb和RGB

支持內嵌碼硬件同步

4功能介紹

GD32F20x系列的數字攝像頭接口包含以下模塊：FIFO數據格式化器、數據提取器、信號同步器、窗口計時器、內嵌同步檢測器、DMA接口和控制寄存器。

DCI模塊示意圖

通過二級同步器，該模塊使得DCI接口信號包括像素時鐘與HCLK同步，同時DCI信號與HCLK同步。當像素時鐘的上升沿或者下降沿被檢測到，同步的水平信號、垂直信號和數據信號視為有效數據獲取。為了獲取像素時鐘的上升沿或者下降沿，PIXCLK的最大周期必須大于2.5個HCLK周期。

MCU通過使用內嵌碼完成行與幀的同步，內嵌碼檢測模塊實現了DCI接口的內嵌碼同步模式。該模塊主要是通過檢測在寄存器中定義的特殊同步碼，同步碼的格式是FF_00_00_XX ，XX是在寄存器中定義的。

窗口計時模塊運用于圖像裁剪，該模塊運用硬件和內嵌碼同步模式下的水平和垂直信號來計算像素的位置。該模塊包含水平和垂直計數器用來紀錄當下像素水平和垂直上的位置。基于這些計數器，當捕獲數據時，數據使能信號輸出。該模塊也可以為寄存器模塊設置一些標志位或中斷提供脈沖信號

數據提取模塊獲取像素數據，并且用在寄存器中配置的適當的格式發送到數據FIFO。數據提取模塊使用32位寬的數據緩沖器在DCI接口和數據FIFO之間轉換數據格式。數據提取模塊分為字節提取和半字長提取。