随着手机配置的数码摄像镜头功能越来越强,数码相机制造商需要不断提高产品的性能以增强竞争力,提高摄像镜头像素是非常重要的避开手机厂商竞争的方式。但达到甚至超越传统相机功能将是数码相机今后几年的主要努力的方向,而这种努力需要从芯片制造商开始,一个功能超强的核心处理芯片是数码相机向高性能多功能方向发展的基础,TI高度集成且功能强大的数字媒体处理器为数码相机提供了可实现最佳性能的平台。
数码相机存储容量和像素数不断提高,新功能集成速度加快
数码相机的概念已经流行很多年了,但其市场的兴起也仅仅只有五年时间,这主要得益于数码相机的关键技术的突破:低成本存储方案如CompactFlash、SmartMedia、MultimediaCard、Stick Disk等得以实现；图像摄像传感器CCD和CMOS摄像芯片的不断成熟,这些关键配件的低成本实现大大降低了数码相机的制造成本,而高昂的价格曾经是限制数码相机的重要成长因素。
HSPACE=12 ALT="图1:TI数码相机系统框图。">
作为衡量数码相机性能的两个重要因素,更大存储空间和更高像素仍然会是各数码相机制造商开发的重点。根据TI针对美国数码相机用户进行的调查表明,现在消费者手中的数码相机的像素数主要为200万到300万像素,占超过40%,但有超过半数的消费者希望得到500万像素以上的数码相机。但另外一个事实是,现在数码相机用户并没有经常用到最大像素功能进行拍照。主要的原因就是高像素照片占用了太多的存储空间,而采用低像素可以存储更多照片。
解决办法就是随着数码相机像素数提高需要更大量地提高存储容量。现在主流的数码相机存储容量正由128M、256M向512M过渡。今年上半年Flash价格极速下降更推动了大容量存储卡市场的发展,千兆存储容量卡已经在一些高端用户中开始普及,一些硬盘厂商如希捷也针对数码相机的大容量存储推出了高达5G的小硬盘。
在数码相机上编辑图片、更快的数码相机启动时间、连续拍摄两张照片之间的延迟时间以及摄像功能都开始成为新数码相机可能的开发方向。TI认为,对提高数码相机启动时间以及更短拍摄延迟时间的需求正不断增加；随着更多先进视频技术如MPEG4、H.264等集成进数码相机,视频功能的增强也将成为数码相机的发展重点。
更强的核心处理芯片
可以看出,数码相机正逐渐成为人们的移动媒体处理中心,数码相机核心处理芯片除了需要管理日益增多的新功能外,对数码照片的高质量处理功能要求也正日益增强,照片质量方面改进在于其实时自动调焦、白平衡以及曝光度。
“在数码相机可编程处理器市场中,TI基于DSP的处理器拥有超过20%的市场份额。”TI负责数码相机解决方案的业务经理Dave Pahl说,“制造商可以利用DSP的可编程性通过自己的图像管线技术来定制芯片,而TI在DSP性能上的成倍提升可以满足制造商添加用户所要求的功能以及提升性能上提供帮助。而且数码相机更新换代周期已经不足一年,这进一步提升了可编程平台的优势。实际上,现在前10大傻瓜类相机OEM厂商中,已经有7家选用了TI的技术。”
HSPACE=12 ALT="图2:TMS320DM270内部框图。">
TI现在的技术解决方案是基于TMS320DSC/TSM320DM系列处理器,该处理器可以满足图像、视频拍摄和压缩、音频处理和数码相机与外部设备通信功能的要求。而TI最近推出的该系列产品是TMS320DM270,该产品采用低功耗TMS320C54xTM DSP核,集成了ARM7 RISC处理器,而且还加入了专门的音频和视频处理协处理器以增强芯片的功能。
“从数码相机未来发展方向可以很清楚地知道,数码相机制造商需要一个架构灵活、设计周期短的高性能解决方案。”Dave Pahl说,“TI的TMS320DM270单芯片解决方案不但能够有效地解决设计周期和增强新功能的要求,而且这种超强多处理器的整合再加上TI在软件方面的优势,使这款产品能够支持由JPEG到H.264几乎所有的视频压缩算法,在音频上也能够支持MP3、WMA、AAC等音频算法。而且强大的DSP核心引擎能够提供成百个MIPS处理能力并降低连续拍摄照片之间的延时。”
同时,在TI提供的整体解决方案中,电源管理技术能够延长电池使用寿命、系统运行时间并简化相机能量系统的设计。采用芯片技术的新型集成电源管理系统不仅可支持数码相机中所有的电源轨要求,而且还能大大简化相机电源系统的设计。新型的集成功率转换与电池管理IC系列为媒体处理内核、背光灯、显示屏以及内存子系统提供了强大的核心动力,并使相机能够在不缩短电池使用寿命的情况下拍摄出最完美的照片。
数码相机性能的不断提高不仅需要增强的核心处理器能力,也使数码相机的设计复杂度迅速增加,而TMS320DM270的高度集成性有效地降低了数码相机的整体开发难度,从而加快了制造商新产品上市的速度。
全球合作将能够有效地完善数码相机的功能
InfoTrends Research Group的研究显示,到2007年全球仅低端数码相机(低于1,000美元)的市场销售将达到118亿美元,全球数码相机交货量将从2002年的2,400万台以每年16%的速度增长,到2007年将达到5,100万台,数码相机将替代传统相机成为市场的主流。
市场迅速增长需要数码相机制造商不断推出更高性能、更低成本的产品。TI相信未来的数码相机将不会拘泥于一项或几项性能的发展,许多创新性的功能将不断被开发并推向市场。而全球策略性合作将使创新性功能的迅速普及提供动力,今年年初TI就与Pixology合作开发一种全新的自动解决方案,它能在数码相机拍摄期间就自行对照片进行去除红眼的操作。
TI与惠普的合作则结合了TI公司可编程性及灵活的硬件解决方案和惠普影像技术。使惠普能够将最新、最出色的算法开发应用到相机中,以便真正为消费者提供最新的功能与技术。现在,惠普可采用全新的透镜以及全新的传感器,并利用调焦、曝光及色彩学科领域内的最新进展来构建速度极快的相机。
随着可编程媒体处理器特性的不断改进,2005年推出的数码相机功能将达到当今SLR的连续拍摄功能,届时用户将能够通过动画式用户界面对图像进行个性化设计。相机编辑功能可使用户得到更完善的照片。
作者:郑小龙
DSP新兴终端设备市场高级业务代表
德州仪器
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