摄录一体机中的多功能IC

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90年代以来,摄录一体机取得了飞速发展,掌上型的摄录一体机已在市场具有很大的占有量。摄录一体机集摄像机和录像机的基本功能于一体,做成超小型,单手即可操作。在这样小的体积内实现摄录像的功能,大规模集成电路技术的应用自然就成为必不可少的了,其典型的应用就是数字信号处理系统(DSP)。

原理如图所示,从CCD摄像头送出的图像信号经A/D变换成数字信号送入DSP集成电路。在DSP电路中首先进行Y/C信号处理及自动白电平调整等工作。DSP电路中设计有一个存储容量为2.2M字节的视频帧存储器,从Y/C处理电路送出的数字图像信号,经数字变焦处理,然后存入帧存储器。同时,数字变焦处理电路可以根据不同的比例,从帧存储器中取出放大或缩小的图像信号,实现数字自动变焦。经过数字变焦处理的图像信号,送入存储器控制电路进行图像选择。

图1
图1 🔍原图 (984×600)

在摄录一体机的实际应用中,一个重要的问题是操作者手掌的晃动会引起摄取图像的晃动,使摄取的图像难以稳定。因此,摄录一体机必须解决图像的晃动问题,这一问题通过DSP电路中的模糊图像稳定处理电路来完成。在图中,经Y/C处理的图像信号分出一路送入运动检出电路,检出图像的运动状态,然后送入模糊图像稳定处理电路中。通过数字化的模糊逻辑分析,判断图像的运动是由于手抖引起的,还是由于图像自身的运动引起的。只有在由于手抖动引起图像抖动时,才有必要进行图像稳定处理。模糊处理电路判断出手抖动的程度,通过存储器控制电路有选择地读出图像信息以抵消手抖动引起的图像晃动。模糊图像稳定处理电路是以计算机技术中的模糊逻辑为基础设计的,它的实现需要大规模集成电路技术的支持。只有在集成电路的集成度不断提高的今天,才为DSP电路中实现模糊逻辑的处理提供了方便的条件。

在DSP电路中,除完成上述功能外,还要进行自动聚焦处理,其原理见图。从CCD摄像机头送出的图像信息经自动聚焦处理电路分析信号中的高频分量,同时控制电机调整镜头组件中的镜头距离,使图像信息中的高频分量为最大,这时镜头的状态就是最佳的聚焦状态。这一部分不仅有数字电路,同时还需要大量的模拟电路。显然,DSP电路是将数字电路和模拟电路混合在一起的多功能IC。

经过上述的数字信号处理之后,数字视频信号再经过D/A变换,还原成模拟视频信号,送入视频记录系统,将视频信号记录到磁带上。在摄录一体机中使用DSP技术,大大地缩小了摄录一体机的体积,增强了摄录一体机的功能,使摄录一体机进一步实用化,加快了其家用领域的普及速度。(宋燕欣)