集多种功能于一身的微型摄像机

电子成像技术日益普及,许多类别的产品都已经具有此种功能。在每年付运的7亿多部无线手机中,有约30~40%具备照相机功能。

在以成像为主要功能的设备中,亚洲制造的产品众多。中国大陆和台湾地区的许多厂商推出了具有基本功能的数码照相机,包括从挂在钥匙链上的新奇玩意到功能相当强大的系统。除了可替代胶卷的CCD数码照相机之外,大多数这类中低档产品的售价在125美元以下。

台湾鸿友科技公司(Mustek)生产的DV4000就是其中一例。这是一款集便携式数码摄像机、数码照相机、数码录音机、MP3播放器、SD/MMC读卡器及PC照相机等各种功能于一身的产品,其外观尺寸只有3.5x2.5x1.25英寸。

DV4000可通过业界标准USB端口与PC相连,价格介于100到120美元之间。照片和影像内容存储在内插的存储器卡上,但该产品的设计明显是要模仿传统的磁带摄像机,它带有一个可弹出的LCD屏,机身小巧能握在手掌中。毕竟,熟悉的外观是有助于产品销售的得力工具。href="/ARTICLES/2005AUG/A/0508A_UHT_S1F1.GIF" target="_blank">

图:鸿友公司的DV4000微
型摄像机集多种功能于一身。(点击放大图)

DV4000的电子部分被置于三块采用标准通孔技术制造的坚固的印刷电路板上,电路板与显示屏之间采用插入零插力(ZIF)连接器的聚酰亚胺柔性电路连接。

基于Omnivision公司的半英寸光学格式2百万像素CMOS传感器,DV4000在进行动态影像捕获时分辨率不够理想。通过在传感器采用二次抽样和像素合并的方法,视频记录速率在分辨率为320x240时达到30帧/秒；当分辨率提升为640x480时,视频记录速率下降到10帧/秒。所有的视频内容均以MPEG-4格式存储。

再来看看照相机模式。DV4000的设计采用插值技术将原本200万像素传感器的分辨率提升到录制时的400万像素。借助台湾凌阳科技公司的TCatch图像处理器ASIC,DV4000运用估算技术将存储的静态图像的像素数目翻倍。

根据“真实”的像素,该图像处理器推测出用于仿造像素的合适的色彩和信息。这可以改进图像质量,但是在色彩分界处或对比度变化鲜明的情况下(或两者兼具)会产生问题。

支持TCatch图像处理器工作的器件包括:富士通半导体的1MB NOR闪存(29LV800BA)代码存储器及Hynix的16MB SDRAM(HY57V281620HCT)工作存储器。与DV4000一起提供的一块32MB SD/MMC卡充当了外部存储器,其容量可扩展到256MB。一个1.5英寸的低温多晶硅TFT LCD显示屏充当了取景器,可预览和回放图像。显示器背光由两只白光LED提供。

我们注意到DV4000没有专用的电源管理芯片,测试得到的数据显示:无论DV4000工作于哪种模式,其功耗都在1.5到2W之间。这表明DV4000的电路设计相当精简。

DV4000所用光圈为F2.8、由四元件组成的光学玻璃镜头能在近拍(约12到27英寸)和正常(27英寸到无限远)模式间切换焦距。此外,DV4000具有4倍数字放大功能,尽管比真正的光学放大稍逊一筹,但降低了成本、减小了空间以保持紧凑的外形尺寸。

与上插值技术不同,数字放大以相反的方式工作,它简单地对捕获的图像进行二次采样,并扩展所选取的子窗口以显示放大的图像。

所有这些成像技巧都表明一个事实:高分辨率传感器和复杂的光学缩放功能会比图像处理增加更多的成本。该产品设定了较低的目标价位,而且其销售成本是产品售价的一半,从中似乎看出,便宜但并不一定具有最高质量的设计主宰着当今的潮流。

如果存储器容量更大、光学质量更佳,可以想象未来此类产品将能够取代磁带摄像机。另外,Mustek的产品展示了在一个公共平台上整合高分辨率静态图像捕获和低分辨率动态图像捕获功能的目标。尽管DV4000没能完全实现这两个目标,但该设计表明软件和DSP结合正在力求弥补由于原材料预算紧缩造成的某些硬件限制。

作者:David Carey