如何將攝像頭RGB或YUV輸出轉(zhuǎn)換成顯示器的RGB數(shù)據(jù)

　　Maxim 串行器可連接并控制攝像頭 IC，這類(lèi)器件包括 MAX9257 （帶有半雙工 UART/I2C 控制通道）、MAX9259 和 MAX9263 （兩款均帶有全雙工同步控制通道）。MAX9263 還支持寬帶數(shù)字內(nèi)容保護(hù)（HDCP）。本應(yīng)用筆記介紹如何將攝像頭的 RGB 或 YUV 輸出轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)顯示器接受的 RGB 數(shù)據(jù)。

　　攝像頭輸出數(shù)據(jù)格式

　　攝像頭芯片，例如 OmniVision? OV10630，可通過(guò)串行器連接。OV10630 的接口引腳包括：像素時(shí)鐘、PCLK、行有效、 HREF、幀同步、VSYNC 和并行數(shù)據(jù)位 D［9:0］。數(shù)據(jù)位在時(shí)鐘的上升沿保持穩(wěn)定。

　　YUV 和原始 RGB 數(shù)據(jù)格式

　　CMOS 攝像頭傳感器包括數(shù)百萬(wàn)光敏單元，每個(gè)單元可響應(yīng)整個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)。利用濾光膜使特定傳感器僅響應(yīng)紅光、綠光或藍(lán)光信號(hào)。相鄰的光敏單元通常以拜耳結(jié)構(gòu)的濾色規(guī)律排列，綠色濾色片的數(shù)量是紅色或藍(lán)色濾色片數(shù)量的兩倍。這種方式用于模擬人眼的感光特性。從左至右、從上至下讀取傳感器單元輸出，原始的 RGB 數(shù)據(jù)序列為藍(lán)、綠 。.. 藍(lán)、綠 （首行末尾），綠、紅 。.. 綠、紅（第二行末尾），依次類(lèi)推，如圖 1 所示。

　　通過(guò)相鄰單元內(nèi)插生成與傳感器單元密度相同的 RGB 數(shù)據(jù)。另外，利用相鄰單元的顏色，按照特定的規(guī)則可以恢復(fù)圖像。構(gòu)成每個(gè)像素 RGB 數(shù)據(jù)組的規(guī)則之一是：使用同一行的相鄰單元，再加上下一行（或上一行）的綠色相鄰單元。內(nèi)插后的 RGB 數(shù)據(jù)序列為 。..、紅（i-1）、綠（i-1）、藍(lán)（i-1）、紅（i）、綠（i）、藍(lán)（i）、紅（i+1）、綠（i+1）、藍(lán)（i+1）、。.. 如圖 2 所示。每個(gè)像素需要一組 RGB 數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)彩色顯示器并保持?jǐn)z像頭傳感器的最高分辨率。內(nèi)插 RGB 數(shù)據(jù)的亮度分辨率接近于傳感器單元的分辨率，但色度分辨率較差。由于人眼對(duì)每個(gè)像素的灰度要比對(duì)像素的色彩分量更為敏感，所以感覺(jué)到的分辨率基本與傳感器單元分辨率相同。