基于SoC的數字攝像系統

　　1 概述

　　數字攝像機的最大特點(diǎn)在于信號數字化。它由成像芯片CCD將靜止或活動(dòng)的圖像分解成像素，并轉換成電信號。這些信號由數字攝像機內的數字信號轉換器轉換成數字信號，再經(jīng)微處理器進(jìn)行圖像處理和數據壓縮編碼后送到內部或外部存儲器，同時(shí)也可送到LCD/TV顯示屏。

　　存儲器中的數字信息通過(guò)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，然后由彩色打印機制成一張理想的圖像。更重要的是，數字委員會(huì )還能通過(guò)電腦網(wǎng)絡(luò )傳到世界各地。

　　與模擬攝像機相比較，數字攝機具有如下特點(diǎn)：

　　圖像以數字方式存儲，這樣便于保存、傳送和重復使用，從而免除膠片沖洗和圖像擴印。

　　利用電腦可對圖像進(jìn)行修改、編輯等加工處理，也可輸入電視和上網(wǎng)觀(guān)看。

　　可通過(guò)電腦網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠距離傳送，且具有速度快、干擾小、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹的數字攝像系統是由單片大規模集成電路LSI組成，它能以30幀/s的速率傳送全運動(dòng)圖像或連續圖像，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

　　數字攝像系統的原理如圖1所示。該系統由CCD信號處理器、 M-JPEG編解碼器、32位RISC-CPU、NTSC編碼器、DRAM控制器和各種外設接口等組成，是典型的嵌入式系統。

　　來(lái)自CCD的信號，經(jīng)彩色校正的Y/C分離后，通過(guò)A/D轉換器轉換為10位的數字信號，寫(xiě)入動(dòng)態(tài)存儲器DRAM中的幀緩沖器，作為YUV(4：2：2)圖像數據。這些數據又被傳送到NTSC/PAL編碼器進(jìn)行編碼，最后由LCD顯示習顯示。當釋放快門(mén)時(shí)，這些數據同樣要傳送到M-JPEG芯片中，經(jīng)1/10和1/20壓縮編碼處理后存儲到DRAM中的JPEG編碼區域。RISC-CPU把壓縮數據轉換成文件格式數據，然后寫(xiě)到外部存儲器中，如微驅動(dòng)。在放像時(shí)，數據的流向與上述(攝像)相反。解碼后的圖像在LCD顯示屏上顯示。

　　該系統采用三總線(xiàn)分技術(shù)，即把信號總線(xiàn)(228 MB/s)、CPU總線(xiàn)(114 MB/s)和外設總線(xiàn)(57 MB/s)分開(kāi)，使用RISC芯片(32位嵌入式微處理器)能有效、高速地處理信號，以避免需要存儲大容量圖像數據和外設處理速度慢的矛盾。這種總線(xiàn)分離技術(shù)不僅能解決通信擁擠問(wèn)題，還能實(shí)現高速、高分辨率圖像處理、是該系統重要特點(diǎn)這一。

　　3 幾個(gè)重要電路

　　3.1 CCD信號處理電路

　　為了能對1360