Popularyzacja nauki twardego rdzenia
dostawca usług internetowych (procesor sygnału obrazu)
DSP (Cyfrowy procesor sygnałowy)
ISP jest zwykle używany do przetwarzania danych wyjściowych czujnika obrazu, takie jak AEC (Automatyczna kontrola ekspozycji), AGC (Automatyczna kontrola wzmocnienia), Awb (Automatyczne saldo białych), Korekta kolorów, Cieniowanie obiektywów, Korekta gamma, Usunięcie złego miejsca, Auto Black Level, Auto White Level, itp.
DSP ma więcej funkcji niż ISP. Może robić zdjęcia i echo (Kodowanie i dekodowanie JPEG), Nagrywanie wideo i odtwarzanie (Kodowanie i dekodowanie wideo), H 264 kodowanie i dekodowanie, i wiele innych aspektów przetwarzania, krótko mówiąc, Przetwarzanie sygnałów cyfrowych. ISP to specjalny rodzaj DSP, który przetwarza sygnały obrazu.
01.Procesor sygnału obrazu ISP
Główna funkcja ISP (Procesor sygnału obrazu) Procesor sygnału obrazu ma przetworzyć wyjście sygnału przez czujnik obrazu Front-end w późniejszym etapie. Różni dostawcy usług internetowych służą do dopasowania czujników obrazu od różnych producentów.
Doskonałość ISP jest bardzo ważna w całym produkcie aparatu. Należy powiedzieć, że wpływa to bezpośrednio na jakość obrazu przedstawioną użytkownikom. Po zebraniu obrazu przez CCD lub CMOS, wymaga przetwarzania końcowego, aby lepiej dostosować się do różnych środowisk, i może lepiej przywrócić szczegóły pola w różnych warunkach optycznych.
W ISP, zakończy 2a (AWB / AE, Auto Bilans Balance/Auto Exposure) lub 3a (AWB / AE / AF, Auto Bilans Balance/Auto Exposure/Auto Focus) o których często wspominamy. W tradycyjnym trybie, DSP lub FPGA są zwykle używane do ukończenia przetwarzania obrazów. Niektóre produkty aparatu obsługują redukcję szumów 3D, szeroka dynamiczna, Powolna migawka, akumulacja ramy, Silne tłumienie światła i inne funkcje, które są również uzupełniane przez dostawców usług internetowych.
Schemat architektury ISP: Można go podzielić na dwie formy: niezależny (zewnętrzny) i zintegrowane (wewnętrzny).
Procesory procesora obejmują AP, BP i CP. BP: Procesor pasma podstawowego, AP: procesor aplikacji, CP: Akcelerator multimedialny.
02.Główna wewnętrzna kompozycja ISP
Jak pokazano na poniższym rysunku, ISP obejmuje procesor, Zupa IP, Jeśli i inne urządzenia. W rzeczywistości, ISP można uznać za SoC (System układu) które mogą uruchamiać różne programy algorytmu w celu przetwarzania sygnałów obrazu w czasie rzeczywistym.
CPU
CPU jest centralną jednostką przetwarzania, które mogą uruchomić różne algorytmy przetwarzania obrazu, takie jak AF, LSC, i kontroluj urządzenia peryferyjne. Wewnętrzny procesor nowoczesnego dostawcza usług internetowych jest na ogół serią kory ARM, takie jak Cortex-A5 i Cortex-A7.
Subp
Sub ip jest ogólnym terminem dla różnych modułów funkcjonalnych, Które przetwarzają obrazy zawodowo. Wspólny subp, takie jak dis, CSC, Vra, itp.
Interfejs transmisji obrazu
Istnieją dwa rodzaje interfejsów transmisji obrazu, Seria równoległego i CSI. CSI jest skrótem Mipi CSI. Z uwagi na wiele zalet Mipi CSI, Interfejs MIPI-CSI był szeroko używany do przesyłania danych obrazu i różnych danych zdefiniowanych przez użytkownika w dziedzinie aparatu mobilnego. Zewnętrzne dostawcy usług internetowych ogólnie obejmuje interfejsy MIPI-CSIS i MIPI-CSIM. Wbudowany ISP na ogół wymaga tylko interfejsu MIPI-CSIS.
Ogólne urządzenia peryferyjne
Ogólne urządzenia peryferyjne odnoszą się do I2C, SPI, PWM, Uart, PIES PODWÓRZOWY, itp. ISP obejmuje kontroler I2C, który służy do odczytu informacji OTP, Kontroluj VCM, itp. Dla zewnętrznego dostawcy usług internetowych, Sam dostawcy usług internetowych jest urządzeniem niewolniczym I2C. AP może kontrolować tryb pracy ISP i uzyskać jego status pracy za pośrednictwem I2C.
03.Przepływ przetwarzania ISP
Proces generowania obrazu: Scena jest rzutowana na powierzchnię czujnika przez obraz optyczny generowany przez soczewkę, Przekształcone w analogowe sygnały elektryczne poprzez konwersję fotoelektryczną, Konwertowane na cyfrowe sygnały obrazu poprzez konwersję A/D po eliminacji szumu, a następnie wysłane do cyfrowego układu przetwarzania sygnału (DSP) do przetwarzania.
Dlatego, Obraz z czujnika jest obrazem Bayer, który uległa kompensacji na poziomie czarnym, Korekta cieniowania obiektywów, Zła korekta pikseli, Interpolacja kolorów, Usuwanie hałasu Bayera, Korekta równowagi białej, Korekta kolorów, Korekta gamma, Konwersja przestrzeni kolorów (RGB do Yuv) W przestrzeni kolorów YUV, usuwanie szumów kolorów i ulepszenie krawędzi, Ulepszenie koloru i kontrastu, i wymagana jest automatyczna kontrola ekspozycji. Następnie, Dawać (lub RGB) Dane formatu są wysyłane i przesyłane do procesora przez interfejs I/O do przetwarzania.
Obecnie, ISPS wykorzystywani w produktach kamer o wysokiej rozdzielczości na ogół pochodzą z następujących źródeł:
Badania i rozwój przez producentów: W celu lepszego współpracy z kompresją i rozwojem funkcji zaplecza, Producenci urządzeń do kamery wysokiej rozdzielczości niezależnie opracowują algorytmy przetwarzania dostawców usług internetowych, Zintegruj algorytmy z wiórami FPGA lub DSP, i podłącz czujniki obrazu z przodu.
Strona trzeciej r&D: W 2010, Stopniowo pojawiło się szereg rozwiązań ISP wprowadzonych przez producentów kamer non HD. Bezpośrednio sprzedają różne układy dostawcze dostawcze usług internetowych producentom kamery, aby współpracować z czujnikami różnych producentów.
Tryb nakładki: Producent czujników połączy samozwańczego dostawcę usług internetowych z własnym czujnikiem, aby utworzyć rozwiązanie do akwizycji i przetwarzania obrazu. Algorytm przetwarzania obrazu i różne prace debugowania zostały zakończone. Producent kamery musi tylko wykonywać dokowanie interfejsu i kompresję zaplecza lub konwersję na cyfrowe wideo (HD-SDI). Ten tryb nazywa się samodzielnymi urządzeniami lub systemem kamer.
01. DSP Digital Signal Processor
DSP (Cyfrowy procesor sygnałowy) jest unikalnym mikroprocesorem z własnym kompletnym systemem instrukcji. Jest to urządzenie, które przetwarza dużą ilość informacji z sygnałami cyfrowymi. Jego największą cechą jest to, że ma dedykowany mnożnik sprzętu i strukturę magistrali Harvard, aby szybko przetwarzać dużą liczbę sygnałów cyfrowych.
Cyfrowy procesor sygnału zawiera jednostkę sterującą, jednostka operacyjna, Różne rejestry i pewna liczba jednostek pamięci w małym chipie. Można go również połączyć z wieloma wspomnieniami na peryferiach, i może komunikować się z pewną liczbą urządzeń zewnętrznych. Ma kompleksowe funkcje oprogramowania i sprzętu, i sam jest mikrokomputerem.
DSP przyjmuje projekt Harvard, to jest, magistrala danych i magistrala adresów są oddzielone, tak, że program i dane były przechowywane w dwóch oddzielnych przestrzeniach, umożliwiając pełne nakładanie instrukcji pobierania i wykonywania instrukcji. To znaczy, Podczas wykonywania ostatniej instrukcji, Kolejną instrukcję można wyciągnąć i dekodować, co znacznie poprawia prędkość mikroprocesora. Ponadto, Umożliwia transmisję między przestrzenią programu a przestrzenią danych, Ponieważ zwiększa elastyczność urządzeń.
Jego zasadą pracy jest odbieranie sygnałów analogowych, przekonwertuj je na sygnały cyfrowe 0 Lub 1, modyfikować, usunąć i wzmocnić sygnały cyfrowe, i interpretuj dane cyfrowe z powrotem do danych analogowych lub faktycznego formatu środowiska w innych układach systemowych. Ma nie tylko programowalność, ale może również w czasie rzeczywistym prowadzić dziesiątki milionów złożonych instrukcji na sekundę. Jego źródłem są więcej niż mikroprocesory ogólne. Jest to coraz ważniejszy układ komputerowy w cyfrowym świecie elektronicznym. Jego potężne możliwości przetwarzania danych i duża prędkość działająca to dwie najbardziej godne pochwały funkcje.
W dzisiejszej erze cyfrowej, DSP stał się podstawowym urządzeniem w komunikacji, komputer, Elektronika konsumpcyjna i inne dziedziny.
02. Cechy systemu DSP
(1) Wygodny interfejs
System DSP jest kompatybilny z innymi systemami lub urządzeniami opartymi na nowoczesnej technologii cyfrowej. O wiele łatwiej jest zrealizować pewne funkcje za pośrednictwem takich interfejsów systemowych niż interfejsowe systemy analogowe z tymi systemami.
(2) Łatwe programowanie
Programowy układ DSP systemu DSP może umożliwić projektantom modyfikację i aktualizację oprogramowania elastyczne i wygodne podczas procesu programowania.
(3) Dobra stabilność
System DSP opiera się na cyfrowym przetwarzaniu, na co jest mniej dotknięty temperaturą otoczenia i hałasu, i ma wysoką niezawodność.
(4) Wysoka precyzja
16 Bit System cyfrowy może osiągnąć dokładność.
(5) Dobra powtarzalność
Na wydajność systemu analogowego ma duży wpływ wydajność parametrów komponentów, podczas gdy system cyfrowy jest zasadniczo nienaruszony, więc system cyfrowy jest wygodny do testowania, debugowanie i masowa produkcja.
(6) Łatwa integracja
Komponenty cyfrowe w systemie DSP są wysoce znormalizowane, co jest wygodne do integracji na dużą skalę.
Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja Hard Core Science Popularyzacja