手机摄像头工作原理.PPT

Camera工作原理 作者：黄平礼 日期：2011.01.04 一、camera module主要组成部分 二、camera工作原理原理介绍 三、camera在MT6229平台上的工作原理介绍 Data、PCLK、V_sync、H_sync的关系如下： MTK DSP 包括ISP、IMAGE DMA、IPP及RESIZE，其中ISP分为TG、lens/sensor compensation、color process三个单元。TG为时钟接收器，负责从camera接受数据， lens/sensor compensation只将RAW RGB数据转为RGB565，其他格式不做处理， color process将RGB565/YUV422转为YCbCr888。ISP部分这里不做详述，后面的效果调试将做详细描述，重点对IMAGE DMA及RESIZE做详细的描述。 1）RESIZE分为： DRZ、 PRZ。 DRZ即drop resize，负责列与行的压缩，中间格式不变。 PRZ即post resize，分为两个部分：粗略压缩与精细压缩。粗略压缩即简单的按照比例压缩，例如1，1/4，1/16，1/64；精细压缩即对列于行进行压缩，中间先是将YUV444转为YUV420，这样提高了压缩速度。 2） IPP分为IPP1,IPP2,IPP3。IPP的作用是将YUV转换为RGB，如下图： 3）IMAGE DMA包括JPEG DMA、VIDEO DMA、IBW1/2/3/4 DMA、IBR1/2 DMA JPEG encode DMA主要负责将YUV444数据按照8X8模块，压缩为YUV422/420,如果数据最后一个模块不是8X8，则用0补齐。然后将YUV422/420传送到JPEG ENCODE. image buffer write 1 主要负责将数据从IPP2传输到Thumbnail buffer； image buffer write 2主要负责将数据从IPP1传输到memory或LCD buffer。 image buffer write 3主要负责将RGB888/YUV444传送到DRZ. image buffer write 4主要负责将RGB888/YUV444传送到PRZ. image buffer read 1 主要负责将数据RGB565/RGB888/BGR888从memory传输到IPP3. image buffer read 2 主要负责从memory读取phone frame，经过压缩、转化后叠加到CRZ buffer上。 Camera preview IMAGE DMA path： Camera capture IMAGE DMA path： * * 一、camera module主要组成部分 Camera module 主要的组成部分由：lens和Sensor IC，其中有些Sensor IC是集成了DSP，有些是没有集成DSP，没有集成DSP的module需要外部外挂DSP。 1、镜头（LENS） 镜头是仅次于CMOS芯片影响画质的第二要素，其组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般可分为塑胶透镜（plastic）或玻璃透镜（glass）。当然，所谓塑胶透镜也非纯粹塑料，而是树脂镜片，当然其透光率感光性之类的光学指标是比不上镀膜镜片的。 通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、2G3P、4G、5G等。透镜越多，成本越高，相对成像效果会更出色；而玻璃透镜又比树脂贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用多层玻璃镜头！现在市场上的多数摄像头产品为了降低成本，一般会采用廉价的塑胶镜头或一玻一塑镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等），对成像质量有很大影响！ 2、Sensor IC 在摄像头的主要组件中，最重要的个人认为就是图像传感器了，因为感光器件对成像质量的重要性不言而喻。 Sensor将从lens上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的DA转换为数字信号。由于Sensor的每个pixel只能感光R光或者B光或者G光，因此每个像素此时存贮的是单色的，我们称之为RAW DATA数据。要想将每个像素的RAW DATA数据还原成三基色，就需要ISP来处理。 3、数字信号处理芯片DSP DSP结构框架: (1). ISP（image signal processor）（镜像信号处理器） (2). JPEG encoder（JPEG图像解码器） ISP的性能强大是决定影像流畅的关键，JPEG encoder的性能也是关键指标之一。而JPEG encoder又分为硬件J