基于SoC的數字攝像系統

　　數字攝像機的最大特點在于信號數字化。它由成像芯片CCD將靜止或活動的圖像分解成像素，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，再經微處理器進行圖像處理和數據壓縮編碼后送到內部或外部存儲器，同時也可送到LCD/TV顯示屏。

　　存儲器中的數字信息通過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，數字委員會還能通過電腦網絡傳到世界各地。

　　與模擬攝像機相比較，數字攝機具有如下特點：

　　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行修改、編輯等加工處理，也可輸入電視和上網觀看。

　　可通過電腦網絡進行遠距離傳送，且具有速度快、干擾小、質量高等優點。

　　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。

　　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。

　　來自CCD的信號，經彩色校正的Y/C分離后，通過A/D轉換器轉換為10位的數字信號，寫入動態存儲器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編碼器進行編碼，最后由LCD顯示習顯示。當釋放快門時，這些數據同樣要傳送到M-JPEG芯片中，經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，然后寫到外部存儲器中，如微驅動。在放像時，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。

　　該系統采用三總線分技術，即把信號總線（228 MB/s）、CPU總線（114 MB/s）和外設總線（57 MB/s）分開，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。這種總線分離技術不僅能解決通信擁擠問題，還能實現高速、高分辨率圖像處理、是該系統重要特點這一。

　　3 幾個重要電路

　　3.1 CCD信號處理電路

　　為了能對1360