摘要：數碼相機簡稱：Digital Camera (DC)，是數碼照相機的簡稱，又名：數字式相機。數碼相機，是一種利用電子傳感器把光學影像轉換成電子數據的照相機。文章發表在《微電子學與計算機》上，是網絡工程師論文發表范文，供同行參考。
關鍵詞：數碼相機,TVP5040,TMS320DSC,系列DSP,CCD
數碼相機是集光學、機械、電子一體化的產品。它集成了影像信息的轉換、存儲和傳輸等部件，具有數字化存取模式，與電腦交互處理和實時拍攝等特點。光線通過鏡頭或者鏡頭組進入相機，通過數碼相機成像元件轉化為數字信號，數字信號通過影像運算芯片儲存在存儲設備中。
目前，數字類消費電子產品的需求率增長驚人。在這些產品中，成像和視頻類產品比重很大。在這些影像產品中，無論是數碼相機還是內置數碼相機的可拍照手機，或者其它數字成像和視頻終端產品，都需要成像和視頻處理前端與其協同工作。
針對不同的市場，大部分廠商會根據CCD和CMOS的差異而采取不同的解決方案，而采用TMS320DSC系列DSP的數碼相機解決方案則可兼顧。從入門產品到最高級設計的整個相機系統或其它影像產品，都可由這個系列DSP的可編程能力而輕松實現，這是其優勢之一。其次，成像和視頻處理前端TVP5031、TVP5040和TVP5145的可編程能力，使得開發者可以通過更新的算法和標準來升級或更改模塊前端的處理。
經過相關配置以后，DSP就可以接受TVP5040輸出的CCD原始數據了。2 NTSC/PAL數字視頻解碼器TVP5040TVP5040作為一款高質量單芯片數字視頻解碼器，可能很方便的將模擬視頻信號轉換成數字視頻。它包括業界領先的2個10位高速2x過抽樣A/D轉換器。接受標準的NTSC/PAL制式的復合視頻信號和S-Video信號輸入，輸出格式可以是8位、10位、16位或20位4：2：2(YcbCr)子采樣格式，也可以是8位或10位ITU-RBT，656定義的標準輸出(帶嵌入同步)。采樣可以是矩形像素或者遵循ITU-RBT.601協議。
一種數碼相機成像和視頻處理前端的設計 :
模塊功能如圖2所示。TVP5040由一組內部寄存器初始化并控制，它們設置所有的操作參數。為了能夠正確設置寄存器的參數，主機在上電復位時，必須向TVP5040下載微代碼，以使TVP5040的內部微處理器對內部寄存器編程。由于微代碼較大，TVP5040提供了不同的主機端口接口，包括I2C端口(I2C Interface)、3個并行主機接口(PHI Interface)和視頻端口接口(VIP Interface)用于下載和進一步的配置。主機接口用于初始化內部微處理器，讀寫狀態寄存器以及訪問分片VBI數據(sliced VBI data)。
論文一種數碼相機成像和視頻處理前端的設計
CCD控制器采集處理CCD圖像傳感器的數據。CCD所需的A/D轉換和時序生成由外部芯片提供。CCD時序生成器(CCD timing generator)可以向外部時序產生電路提供HD/VD信號，也可以接收外部傳來的HD/VD信號并與其保持同步。CCD控制器最高可以處理12位寬的圖像數據，可以支持高達30MHz的點時鐘。
這里采用TVP5040生成CCD控制器所需時序，并傳送HD/VD、場ID和像素時鐘信號。鉗位電路(clamper)采樣CCD黑像素的數字，然后每個像素的值都減去這個黑電平值。用戶可以通過寄存器設置黑電平像素的位置，用于求黑像素的數量(8個或16個)。另外，也可以將黑電值設置成一個常數。
輸出格式化器模板(output formatter)提供反混淆濾波(anti-aliasing filter)、A-律壓縮和水平、垂直降采樣。反混淆濾波由一個簡單的三階濾波器構成。A-律表壓縮將10位以上的鉗位后數據壓縮成8位。最后是一個可編程降采樣模板，從每8個像素中抽取N個像素。CCD控制器提供2個數據通道。
一種數碼相機成像和視頻處理前端的設計 :
由于TVP5040輸出10位數據，所以本設計保留最高位，低兩位接地或者懸空。TMS320DSC接收 TVP5040的VD、HD以及場信號并與其保持同步。圖像數據輸入TMS320DSC系列DSP時，在輸入點時鐘的上升沿和下降沿被鎖存，可通過寄存器DET設置。
CCD控制器可以將數據直接存入SDRAM，也可以通過預覽引擎(preview engine)Burst壓縮單元將數據壓縮后存入SDRAM。TVP5040輸出的寫信號(WEN)用于從CCD接口直接將數據寫入SDRAM，可通過EWEN位進行設置。當WEN信號為高讀寫位(RDWE)，即位是“1”時，圖像數據就載入SDRAM。
Void main(){TVP5040INIT()//初始化TVP5040SdramInit()//初始化SDRAMCCDCInit()//初始化CCD控制器CCDCSetLinePerFrame()//設置每幀圖像的行數CCDCSetRawDataMode()//設置內部生成時序信號的寬度、極性、位置和方向CCDCGetFrame()//獲取一幀圖像數據送入SDRAM}
然后，就可以對SDRAM中的圖像數據進行處理了，比如進行圖像的壓縮或增強處理等，這些超出了本文的討論范圍，就不多述了。5 結論上述系統在數碼相機設計方案中取得了非常好的效果。實踐證明，這種高性能、可編程的、基于DSP的解決方案，使得產品的開發和應用變得更加容易，為產品更快的進入市場奠定了基礎。
發表電子論文的期刊：《微電子學與計算機》雜志創辦于1972年，是2004版北大計算機核心期刊，我國微電子技術與計算機技術相結合的唯一專業性國家中文核心期刊，同時也是中國計算機學會會刊。
