一种数码相机成像和视频处理前端的设计

摘要:针对数码相机的成像和视频处理前端,给出一种基于TIDSP技术的设计方案。详细介绍单芯片数字视频解码器TVP5040和单芯片影像处理器TMS320DSC系列DSP的图像功能单元CCD控制器的功能和特点,并给出二者的硬件连接和软件实现方法。

关键词:数码相机TVP5040TMS320DSC系列DSPCCD

目前,数字类消费电子产品的需求率增长惊人。在这些产品中,成像和视频类产品比重很大。在这些影像产品中,无论是数码相机还是内置数码相机的可拍照手机,或者其它数字成像和视频终端产品,都需要成像和视频处理前端与其协同工作。

德州仪器公司(TI)在推动新兴消费类产品的高级图像应用方面及时跟进,发布了目前业界性能最为卓越的基于数字信号处理器(TMS320DSC系列DSP)的解决方案。这种低功耗、完全可编程的DSP解决方案,使实时频功能在成像终端上的应用成为可能。TMS320DSC系列芯片在一个单一器件中集成了两项功能:超低功耗的TMS320C5000用来进行实时媒体处理；一个ARM7TDMIRISC处理器以实现系统控制功能。可编程的硬件多媒体加速可以进行并发性处理,以增强专用成像和视频性能。

TI还提供了一系列成像和视频处理前端产品,可与TMS320DSC系列DSP进行无缝工作。TVP5031、TVP5040和TVP5145使用户能够将模拟视频信号转换成TMS320DSC系列芯片可以处理的数字数据。

一、数码相机的成像和视频处理前端

数码相机市场通常被划分为高端(400万像素以上)、中端(330、210万像素)与低端(百万像素以下①三种档次。针对不同的市场,大部分厂商会根据CCD和CMOS的差异而采取不同的解决方案,而采用TMS320DSC系列DSP的数码相机解决方案则可兼顾。从入门产品到最高级设计的整个相机系统或其它影像产品,都可由这个系列DSP的可编程能力而轻松实现,这是其优势之一。其次,成像和视频处理前端TVP5031、TVP5040和TVP5145的可编程能力,使得开发者可以通过更新的算法和标准来升级或更改模块前端的处理。

一般来说,数码相机的成像和视频处理前端主要是镜头模块(包含CCD传感器、镜头和马达)与模拟前端电路(AFE)。本文所述的成像和视频处理前端与专用数字处理器TMS320DSC的接口设计如图1所示。