基于SoC的數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)
1 概述
數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的最大特點(diǎn)在于信號(hào)數(shù)字化。它由成像芯片CCD將靜止或活動(dòng)的圖像分解成像素,并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這些信號(hào)由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再經(jīng)微處理器進(jìn)行圖像處理和數(shù)據(jù)壓縮編碼后送到內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器,同時(shí)也可送到LCD/TV顯示屏。
存儲(chǔ)器中的數(shù)字信息通過接口輸入電腦再變成圖像。借助于CPU所提供的圖像處理軟件,按人們意愿進(jìn)行加工、編輯等處理,然后由彩色打印機(jī)制成一張理想的圖像。更重要的是,數(shù)字委員會(huì)還能通過電腦網(wǎng)絡(luò)傳到世界各地。
與模擬攝像機(jī)相比較,數(shù)字?jǐn)z機(jī)具有如下特點(diǎn):
圖像以數(shù)字方式存儲(chǔ),這樣便于保存、傳送和重復(fù)使用,從而免除膠片沖洗和圖像擴(kuò)印。
利用電腦可對(duì)圖像進(jìn)行修改、編輯等加工處理,也可輸入電視和上網(wǎng)觀看。
可通過電腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送,且具有速度快、干擾小、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹的數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)是由單片大規(guī)模集成電路LSI組成,它能以30幀/s的速率傳送全運(yùn)動(dòng)圖像或連續(xù)圖像,并具有體積小、功耗低、傳輸速度快、分辨率高的特點(diǎn)。
2 工作原理
數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)的原理如圖1所示。該系統(tǒng)由CCD信號(hào)處理器、 M-JPEG編解碼器、32位RISC-CPU、NTSC編碼器、DRAM控制器和各種外設(shè)接口等組成,是典型的嵌入式系統(tǒng)。
來自CCD的信號(hào),經(jīng)彩色校正的Y/C分離后,通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為10位的數(shù)字信號(hào),寫入動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM中的幀緩沖器,作為YUV(4:2:2)圖像數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)又被傳送到NTSC/PAL編碼器進(jìn)行編碼,最后由LCD顯示習(xí)顯示。當(dāng)釋放快門時(shí),這些數(shù)據(jù)同樣要傳送到M-JPEG芯片中,經(jīng)1/10和1/20壓縮編碼處理后存儲(chǔ)到DRAM中的JPEG編碼區(qū)域。RISC-CPU把壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文件格式數(shù)據(jù),然后寫到外部存儲(chǔ)器中,如微驅(qū)動(dòng)。在放像時(shí),數(shù)據(jù)的流向與上述(攝像)相反。解碼后的圖像在LCD顯示屏上顯示。
該系統(tǒng)采用三總線分技術(shù),即把信號(hào)總線(228 MB/s)、CPU總線(114 MB/s)和外設(shè)總線(57 MB/s)分開,使用RISC芯片(32位嵌入式微處理器)能有效、高速地處理信號(hào),以避免需要存儲(chǔ)大容量圖像數(shù)據(jù)和外設(shè)處理速度慢的矛盾。這種總線分離技術(shù)不僅能解決通信擁擠問題,還能實(shí)現(xiàn)高速、高分辨率圖像處理、是該系統(tǒng)重要特點(diǎn)這一。
3 幾個(gè)重要電路
3.1 CCD信號(hào)處理電路
為了能對(duì)1360
評(píng)論