本文是Xilinx CoolRunner-II應(yīng)用指南出版物（XAPP390），描述了利用CoolRunner-II CPLD的數(shù)碼相機參考設(shè)計。CoolRunner-II CPLD器件的低功耗特性，使其成為便攜式和手持應(yīng)用（如數(shù)碼相機）的理想選擇，完整的參考設(shè)計可從本文第18頁“VHDL Code”下載。
1. 概述
數(shù)碼相機在過去幾年里已經(jīng)高速普及。數(shù)碼成像技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為新的市場，其中包括照相手機和PDA等。隨著市場的細(xì)分，必將出現(xiàn)各種各樣的成像技術(shù)。目前，成像技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到包含電荷耦合器件（CCD）和CMOS影像傳感器。
Micron Technology是數(shù)碼成像技術(shù)的先驅(qū)者之一，相關(guān)產(chǎn)品包括從CIF-size到可以達(dá)到CCD般圖像質(zhì)量的130萬像素CMOS影像傳感器。了解更多關(guān)于Micron Technology的信息，請參考19頁References”。
1.1 視頻格式
到目前為止，大多數(shù)視頻設(shè)備是面向模擬視頻設(shè)計的。今天，數(shù)字視頻在消費類應(yīng)用中已經(jīng)很普及。最普通的數(shù)字視頻包括RGB和YCrCb。RGB是模擬RGB信號的數(shù)字版本，而YCrCb則是模擬YUV和YPbPr視頻信號的數(shù)字版本。
視頻流結(jié)構(gòu)實際上是一系列靜止圖像或幀，通常以每秒的幀數(shù)或fps進(jìn)行測量。典型視頻是大約60-70fps。每個幀都是由數(shù)據(jù)線組成的。一個影像的大小由每幀的線數(shù)，或每一條線的數(shù)據(jù)像素數(shù)目進(jìn)行確定。例如，如果一個VGA規(guī)格影像有480條數(shù)據(jù)線，每條線包含640個像素的數(shù)據(jù)，那么，對應(yīng)的VGA影像規(guī)格為640 x 480 = 307,200像素。
1.2 數(shù)碼成像
該數(shù)碼相機參考設(shè)計采用Micron Technology生產(chǎn)的影像傳感器MI-SOC-0343。MI-SOC-0343是一個完整的CMOS影像傳感器“片上相機（camera-on-chip）”方案，擁有一個“動態(tài)像素（active pixel）”傳感器架構(gòu)內(nèi)核，以及一個數(shù)字影像處理器或IFP。MI-SOC-0343可以輸出經(jīng)過數(shù)字化處理的RGB或YCrCb數(shù)據(jù)。CMOS傳感器規(guī)格為640 x 480 VGA，具有超過100個供客戶定制的可編程寄存器。圖1是MI-SOC-0343功能圖。
圖1 MI-SOC-0343功能圖
全文閱讀參考設(shè)計“Design of a Digital Camera with CoolRunner-II CPLDs”，請瀏覽http://direct.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp390.pdf；
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