摘要：数码相机简称：Digital Camera (DC)，是数码照相机的简称，又名：数字式相机。数码相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。文章发表在《微电子学与计算机》上，是网络工程师论文发表范文，供同行参考。
关键词：数码相机,TVP5040,TMS320DSC,系列DSP,CCD
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。光线通过镜头或者镜头组进入相机，通过数码相机成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。
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。
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。
经过相关配置以后，DSP就可以接受TVP5040输出的CCD原始数据了。2 NTSC/PAL数字视频解码器TVP5040TVP5040作为一款高质量单芯片数字视频解码器，可能很方便的将模拟视频信号转换成数字视频。它包括业界领先的2个10位高速2x过抽样A/D转换器。接受标准的NTSC/PAL制式的复合视频信号和S-Video信号输入，输出格式可以是8位、10位、16位或20位4：2：2(YcbCr)子采样格式，也可以是8位或10位ITU-RBT，656定义的标准输出(带嵌入同步)。采样可以是矩形像素或者遵循ITU-RBT.601协议。
一种数码相机成像和视频处理前端的设计 :
模块功能如图2所示。TVP5040由一组内部寄存器初始化并控制，它们设置所有的操作参数。为了能够正确设置寄存器的参数，主机在上电复位时，必须向TVP5040下载微代码，以使TVP5040的内部微处理器对内部寄存器编程。由于微代码较大，TVP5040提供了不同的主机端口接口，包括I2C端口(I2C Interface)、3个并行主机接口(PHI Interface)和视频端口接口(VIP Interface)用于下载和进一步的配置。主机接口用于初始化内部微处理器，读写状态寄存器以及访问分片VBI数据(sliced VBI data)。
论文一种数码相机成像和视频处理前端的设计
CCD控制器采集处理CCD图像传感器的数据。CCD所需的A/D转换和时序生成由外部芯片提供。CCD时序生成器(CCD timing generator)可以向外部时序产生电路提供HD/VD信号，也可以接收外部传来的HD/VD信号并与其保持同步。CCD控制器最高可以处理12位宽的图像数据，可以支持高达30MHz的点时钟。
这里采用TVP5040生成CCD控制器所需时序，并传送HD/VD、场ID和像素时钟信号。钳位电路(clamper)采样CCD黑像素的数字，然后每个像素的值都减去这个黑电平值。用户可以通过寄存器设置黑电平像素的位置，用于求黑像素的数量(8个或16个)。另外，也可以将黑电值设置成一个常数。
输出格式化器模板(output formatter)提供反混淆滤波(anti-aliasing filter)、A-律压缩和水平、垂直降采样。反混淆滤波由一个简单的三阶滤波器构成。A-律表压缩将10位以上的钳位后数据压缩成8位。最后是一个可编程降采样模板，从每8个像素中抽取N个像素。CCD控制器提供2个数据通道。
一种数码相机成像和视频处理前端的设计 :
由于TVP5040输出10位数据，所以本设计保留最高位，低两位接地或者悬空。TMS320DSC接收 TVP5040的VD、HD以及场信号并与其保持同步。图像数据输入TMS320DSC系列DSP时，在输入点时钟的上升沿和下降沿被锁存，可通过寄存器DET设置。
CCD控制器可以将数据直接存入SDRAM，也可以通过预览引擎(preview engine)Burst压缩单元将数据压缩后存入SDRAM。TVP5040输出的写信号(WEN)用于从CCD接口直接将数据写入SDRAM，可通过EWEN位进行设置。当WEN信号为高读写位(RDWE)，即位是“1”时，图像数据就载入SDRAM。
Void main(){TVP5040INIT()//初始化TVP5040SdramInit()//初始化SDRAMCCDCInit()//初始化CCD控制器CCDCSetLinePerFrame()//设置每帧图像的行数CCDCSetRawDataMode()//设置内部生成时序信号的宽度、极性、位置和方向CCDCGetFrame()//获取一帧图像数据送入SDRAM}
然后，就可以对SDRAM中的图像数据进行处理了，比如进行图像的压缩或增强处理等，这些超出了本文的讨论范围，就不多述了。5 结论上述系统在数码相机设计方案中取得了非常好的效果。实践证明，这种高性能、可编程的、基于DSP的解决方案，使得产品的开发和应用变得更加容易，为产品更快的进入市场奠定了基础。
发表电子论文的期刊：《微电子学与计算机》杂志创办于1972年，是2004版北大计算机核心期刊，我国微电子技术与计算机技术相结合的唯一专业性国家中文核心期刊，同时也是中国计算机学会会刊。
