針對手機的Milbeaut圖像信號處理LSI芯片

　　MBG046是最新一代Milbeaut Mobile ISP處理器。其基本操作包括實(shí)時(shí)轉換和校正從傳感器輸出到與外部輸出模塊連接的應用處理器（圖2未顯示）的原始影像信號。因此，該ISP針對手機攝像系統進(jìn)行了優(yōu)化，它使得應用處理器可以在屏幕上顯示接收到的圖像數據，并將數據存儲在存儲裝置中，而無(wú)需進(jìn)行修改。

　　1）高速圖像處理

　　如第3部分所述，該圖像處理器可完成基本的圖像處理功能。它能以最多24幀/秒（fps）的速度處理8MB的??圖像，以60fps以上的速度處理高清圖像。

　　作為圖像處理器一部分的預處理器可接收來(lái)自圖像傳感器的原始影像信號，并對其進(jìn)行順次轉換和校正處理。它還能收集有關(guān)圖像數據的統計數據。這些統計數據被用在軟件運算中，可幫助獲取合適的白平衡和曝光時(shí)間。計算結果被用于重置硬件，使其能夠完成基本的攝像操作。因此，幾乎所有基本的圖像處理功能都是在硬件中完成的，這有利于實(shí)現高速處理和低功耗。

　　2）強降噪

　　由于Milbeaut Mobile ISP針對的是內置于手機中的相機，所以與之配套使用的鏡頭和圖像傳感器通常比數碼相機中所用的便宜，這就給圖像質(zhì)量造成了問(wèn)題。在這種情況下，應對圖像噪聲顯得尤為重要。

　　為此，我們給圖像處理器配備了強于數碼相機中所用的降低亮度噪聲和色彩噪聲的機構。為了在不損失分辨率的情況下消除噪聲，我們在MBG046中融入了最新技術(shù)，使其能夠同時(shí)運用與圖像特征匹配的不同去噪方法。

　　3）快速圖像處理

　　面向手機的產(chǎn)品必須被配置為能與下一處理階段中的應用處理器連接。除非來(lái)自傳感器的原始影像信號被轉換和校正后，結果盡快被發(fā)送到應用處理器，否則對響應敏感的項目（比如視頻）就會(huì )延時(shí)。如圖2所示，Milbeaut Mobile ISP之所以能達到這種速度，是因為它用直接發(fā)送經(jīng)過(guò)圖像處理單元處理的圖像數據到圖像輸出單元的功能，替代了通過(guò)SDRAM完成各種插值處理的常見(jiàn)方法。這幾乎完全消除了因轉換和校正原始影像信號導致的延時(shí)——延時(shí)被減至一張圖像傳輸時(shí)間的1%以下。

　　4）軟件配置

　　MBG046的軟件棧如圖3所示。攝像系統必備的軟件處理包括硬件順序控制和與“3A模塊”（自動(dòng)白平衡調整、自動(dòng)曝光調整和自動(dòng)對焦）有關(guān)的運算。硬件控制器對不同的獨立圖像處理硬件裝置進(jìn)行定時(shí)控制，使它們執行圖像處理流程的一個(gè)序列。3A模塊通過(guò)從裝置驅動(dòng)器獲取的亮度、色彩平衡和空間頻率信息計算出合適的曝光、白平衡和焦點(diǎn)。通過(guò)將那些涉及到的處理復雜但運算量小的部分交給軟件，而把那些涉及到大運算量圖像數據處理的部分歸于專(zhuān)用硬件，我們可以讓軟件的運算負荷維持在低水平，同時(shí)維持圖像處理性能。這使得CPU資源可被用于進(jìn)行其它的軟件圖像處理（運動(dòng)補償、人臉檢測等），它有助于打造一套靈活而具有先進(jìn)處理能力的系統。

　　圖3 MBG046軟件棧

　　5. 結論

　　了解富士通針對手機的最新Milbeaut Mobile圖像信號處理器的演變、體系結構和功能之后，我們可以預期隨著(zhù)移動(dòng)終端性能的繼續穩步提升，要想讓相機功能繼續向著(zhù)更低功耗、更快靜態(tài)成像、更小相機模塊外形、以及更高視頻數據容量和幀速率——伴隨更快的網(wǎng)絡(luò )信道——的目標邁進(jìn)，市場(chǎng)對圖像信號處理器的要求定會(huì )不斷提高。富士通會(huì )繼續開(kāi)發(fā)擁有最佳性能和功能的圖像信號處理器，為我們打造符合這些趨勢的可靠產(chǎn)品線(xiàn)創(chuàng )造條件。