EEPW论坛

　　2 工作原理

　　数字摄像系统系统由CCD信号处理器、M-JPEG编解码器、32位RISC-CPU、NTSC编码器、DRAM控制器和各种外设接口等组成，是典型的嵌入式系统。

　　来自CCD的信号，经彩色校正的Y/C分离后，通过A/D转换器转换为10位的数字信号，写入动态存储器DRAM中的帧缓冲器，作为YUV（4：2：2）图像数据。这些数据又被传送到NTSC/PAL编码器进行编码，最后由LCD显示习显示。当释放快门时，这些数据同样要传送到M-JPEG芯片中，经1/10和1/20压缩编码处理后存储到DRAM中的JPEG编码区域。RISC-CPU把压缩数据转换成文件格式数据，然后写到外部存储器中，如微驱动。在放像时，数据的流向与上述（摄像）相反。解码后的图像在LCD显示屏上显示。

　　该系统采用三总线分技术，即把信号总线（228 MB/s）、CPU总线（114 MB/s）和外设总线（57 MB/s）分开，使用RISC芯片（32位嵌入式微处理器）能有效、高速地处理信号，以避免需要存储大容量图像数据和外设处理速度慢的矛盾。这种总线分离技术不仅能解决通信拥挤问题，还能实现高速、高分辨率图像处理、是该系统重要特点这一。

　　3 几个重要电路

　　3.1 CCD信号处理电路

　　为了能对1360×1042（1.5M）像素的信号进行实时处理，该电路采用像素原色逐行扫描CCD摄像技术。CCD信号处理器是数字摄像机（DSC）中的关键电路，它的优劣将直接影响DSC的性能。该电路由原始数据校准模块、彩色处理模块、数字放大模块、RGB-YUV转换模块和图像质量调节模块组成，如图2所示。其中原始数据校准模块由数字钳位、像素校准白色平衡、自动强制和伽码校准电路组成。

　　利用4个行存储器，彩色处理模块能把原始CCD数据转换为RGB数据。为了减小行存储器的容量，特在信号处理模块中采用新型扫描技术，好把图像帧分成若干小块，分别在各自小块进行扫描。

　　与普通CCD信号处理电路相比，该电路具有如下特点：

　　（1）只需要4个行存储器，就能实现高质量和高速图像放大处理。

　　（2）具有软件功能的固件设置，能对图像质量进行微调。

　　（3）利用流水线方式完成CCD实时信号处理，在实时处理时，只有把数据送入DRAM后，才驱逐把来自CCD的原始数据转换成YUV数据。

　　3.2 M-JPEG编解码电路

　　本系统采用一种新型运动JPEG编解码技术，能在57MHz时钟条件下，以88帧/s的速率对VGA （350×10 3像素）图像进行压缩编码和解码处理。这种新型编码技术具有下列优点：

　　（1）每个图像是独立的，很容易进行限幅和编辑处理；

　　（2）JPEG与MPEG相比较，前者所需电路较少，能显著降低功耗和成本。

　　M-JPEG编解码电路由5个模块组成。当进行编码处理时，数据流向是向左的；当进行解码处理时，数据流向是向右的。若对以8×8像素为单元的并不模块进行高速流水线处理，可采用新型的M-JPEG编解码技术，并以不同速率对VGA、XGA、1.5M图像进行编码和解码处理。