網路攝影機OV7670與OV7620對比

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帶不帶，fifo自己問客服。
如今，市場上提到可以應用在智能車上的網路攝影機，多如牛毛。到底那一款最適合用在智能車上呢，這裡DEMOK選取了2款典型的網路攝影機OV7670與OV7620，從其特性和效能等角度，剖析網路攝影機的特點，為大家揭開迷霧。
我們開門見山，先講其最主要的不同點。我們都知道，OV7670和OV7620都是彩色網路攝影機，其感光像素為640*480的數字網路攝影機。他們之間有很多相似的參數，但是最大的不同就是，OV7670的像素輸出格式為RGB565，而OV7620的像素輸出格式為YUV422，這個不同點直接決定了其在智能車網路攝影機中的地位。在繼續進行分析之前，我們先瞭解一點網路攝影機的小知識。

【網路攝影機小知識】RGB565與YUV422的區別
1.什麼是RGB565
眾所周知，RGB是組成彩色的三基色，要想顯示一個像素的顏色，每個像素都需要3個BYTE資料的R、G、B來表示，那一副320*240的彩色映像，就需要320*240*3=230400B=225KB的資料來儲存，這樣看來，儲存映像的空間開銷是極大的。而在一個像素RGB中，G分量的比重是最大的，R和B的比重相對小一些，因此人們又想出了用R:G:B=5:6:5的比例關係，來表示一個像素，這樣一來，一個像素僅僅需要2個BYTE就可以表示其彩色資訊（這個2個BYTE中，R佔5bit，G佔6bit，B佔5bit），320*240的彩色映像的儲存空間也由225KB減小到150KB。
2.RGB565是怎麼儲存的
網路攝影機的資料是在每一個PCLK的上升沿去讀取的。若網路攝影機預設輸出的格式為RGB565，那麼網路攝影機在上電之後，每觸發2個PCLK，讀取2個位元組，才是一個像素。在這個像素中，RGB的分布如下圖所示：在第一個位元組（First BYTE）中，Y[7..3]為R[4..0]，Y[2..0]為G[5..3]；在第二個位元組（Second BYTE）中，Y[7..5]為G[2..0]，Y[4..0]為B[4..0]
2.什麼是YUV4:2:2
人的眼睛對低頻訊號比對高頻訊號具有更高的敏感度，事實上，人的眼睛對明視度的改變比對色彩的改變要敏感的多。因此，人們將RGB三色訊號改為YUV來表示，其中Y為灰階，UV為色差。如果是表示一副彩色映像，同樣的道理，YUV444是無損的儲存方式，但是需要3個位元組，儲存空間開銷很大。由於Y分量比UV分量重要的多，因此人們用YUV422來表示。這樣一來映像被壓縮了很多，一個位元組就可以表示其彩色的資訊。

迴歸到OV7670和OV7620的對比中來。
剛才從小知識中，瞭解到OV7670是RGB輸出，而OV7620是YUV輸出，雖然理論上明白了，但是大家可能還不知道實際對應網路攝影機是怎麼輸出的。
對於OV7670，由於它只有一組並行的資料口Y[7：0]，所有的像素資料都從這個資料口出，因此每次讀取一次資料口，可以讀一個位元組（BYTE）。下圖給出了k個像素（2K個位元組）輸出的格式。
對於OV7620，它有2組並行的資料口Y[7..0]和UV[7..0]，其中對於資料口Y[7..0]，輸出的是灰階值Y，對於UV[7..0]輸出的色度訊號UV。下圖給出了k個像素（K個位元組）輸出的格式。
上面2個圖已經非常明了的說明了兩者輸出格式的不同，現在對其優劣性做一下總結。
對於智能車競賽，賽道是白底黑線，因此我們只關心映像的灰階值，並不是需要他們的彩色值。由此看來，對於OV7670，它只有一組資料口，預設輸出RGB彩色映像，對我們來說並不是想要的；而對於OV7620，它有兩組資料口，一組資料口輸出的正是灰階值Y，我們無需去管UV引腳輸出的訊號，只採集Y口的資料，就能完美地體現出賽道的資訊來。對於全白的賽道背景，採集回來的資料是255，對於黑色的賽道，採集回來的資料是0，這樣就能很好的區別開賽道與背景。
由此可以總結，OV7620更適合做智能車網路攝影機。

不帶FIFO的網路攝影機和帶FIFO網路攝影機的區別：

帶FIFO的網路攝影機比不帶的多了個3M的緩衝，可將採集的資料暫存在這個緩衝中，使用時讀取緩衝中的映像資料即可，因此可減少對單片機採集映像資料時對MCU速度的要求。(常式以RGB565方式存放映像資料）
CMOS網路攝影機相比其它感應器而言，有難度，涉及東西較多，請在購買和使用前，多做評估和調研，再行決定
OV7670 FIFO網路攝影機，將映像感應器和映像緩衝器件AL422B有機結合，解決了低端單片機映像採集的速度瓶頸問題。基本使用原理如圖：
使用者只需要按上圖中fifo讀取資料的時序，控制相關的引腳，可以直接由MCU的IO口讀取資料後，將資料放入記憶體或者送入屏記憶體顯示，可以由低速MCU操作控制，並可對資料進行簡單處理，如黑白識別等。
FIFO網路攝影機出廠前檢測，目的是保證品質，以防止出現問題給雙方帶來各種麻煩。
OV7670帶FIFO模組介紹
1.簡介：
OV7670帶FIFO模組，是針對慢速的MCU能夠實現映像採集控制推出的帶有緩衝儲存空間的一種模組。這種模組增加了一個FIFO（先進先出）儲存晶片，同樣包含30w像素的CMOS映像感光晶片，3.6mm焦距的鏡頭和鏡頭座，板載CMOS晶片所需要的各種不同電源（電源要求詳見晶片的資料檔案），板子同時引出控制管腳和資料管腳，方便操作和使用。

如圖，控制感應器所需的管腳定義如下：

3V3—–輸入電源電壓（推薦使用3.3，5V也可，但不推薦）

GDN—–接地點

SIO_C—SCCB介面的控制時鐘（注意：部分低單片機需要上拉控制，和I2C介面類似）

SIO_D—SCCB介面的串列資料輸入（出）端（注意：部分低單片機需要上拉控制，和I2C介面類似）

VSYNC—幀同步訊號（輸出訊號）

HREF—-行同步訊號（輸出訊號，一般可以不適用，特殊情況使用）

D0-D7—資料連接埠（輸出訊號）

RESTE—複位連接埠（正常使用拉高）

PWDN—-功耗選擇模式（正常使用拉低）

STROBE—拍照閃光控制連接埠（正常使用可以不需要）

FIFO_RCK—FIFO記憶體讀取時鐘控制端

FIFO_WR_CTR—-FIFO寫控制端(1為允許CMOS寫入到FIFO，0為禁止)

FIFO_OE—-FIFO關斷控制

FIFO_WRST—FIFO寫指標複位端

FIFO_RRST—FIFO讀指標複位端

3.控制方式說明

由於採用了FIFO 做為資料緩衝，資料擷取大大簡便，使用者只需要關心是如何讀取即可，不需要關心具體資料是如何採集到的，這樣可減小甚至不用關心CMOS的控制以及時序關係，就能夠實現映像的採集。