数码相机的结构原理_三_

数码相机的结构原理（三）

笪艾宇佳

三、模／数转换器

模／数转换器，即Ａ／Ｄ转换器（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）。Ａ／Ｄ转换器能将连续形式的模拟信号进行量化（离散化），转换为相应的离散形式的数字信号。Ａ／Ｄ转换器的应用非常广泛，常见的有：电压频率Ａ／Ｄ转换器、脉冲宽度调制Ａ／Ｄ转换器、双斜率积分Ａ／Ｄ转换器以及作为ＰＣ机的适配器，用于温度运动和其他的连续变化状态的实时监控等。数码相机的模／数转换器的作用是：将图像传感器得到的模拟电信号转换为数字信号，并传送到图像处理单元。

四、数字信号处理器

数字信号处理器ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）是数码相机的心脏。它的主要功能是：通过一系列复杂的数学算法，对数字图像信号进行优化处理，优化处理包括：白平衡、彩色平衡、伽玛校正与边缘校正，这些优化处理的效果将直接影响数码照片的品质。

ＤＳＰ数字信号处理技术是目前广泛应用的一项新技术。ＤＳＰ芯片是数字信号处理、微电子学、计算机科学和计算机数学的综合科研成果，早在数码相机之前，ＤＳＰ芯片便已广泛应用于磁盘驱动器、蜂窝式电话、调制解调器、无线电接收机、微控制器、光盘机和数字摄像机等诸多领域，并将在今后绝大部分的电子设备中得到应用。

ＤＳＰ芯片一般分为通用型与专用型两种。任何一个ＤＳＰ芯片本质上都是一个单处微型计算机，然而它是专门设计用来处理数字信号的。其最大的特点是：极高的运算速度，与普通的微型计算机相比大约要快２个数量级，能够在短时间内完成许多复杂而繁琐的数字运算。ＤＳＰ芯片的内部采用双重的哈佛结构，配有相互独立的可以平衡操作的３个执行单元（算术逻辑单元、地址形成单元和程序控制单元）、一个程序存储器、两个数据器和其他用途的存储器、多条相互独立的数据母线和地址母线、几个多功能的外围设备、一个存储器扩充口、一个时钟发生器和其他一些特殊功能的部件。目前数码相机中应用最多的是美国德州仪器公司的ＴＭＳ３２０Ｃ２ＸＸ和ＴＭＳ３２０Ｃ５ＸＸ两个系列的产品，该产品的运算速度高达１００ＭＰＳ以上，而且加功耗低。

五、图像数据压缩器

数码相机的图像处理还包括数据压缩。图像数据压缩的目的是为了节省存储空间，目前应用比较流行的压缩算法是“ＪＰＥＧ２０００”。ＪＰＥＧ编码压缩器的作用是

把得到的图像转换成ＪＰＥＧ格式。为了降低单元画幅的存储费用，目前大多数数码相机采用了多种不同压缩

比便可供选择的压缩存储方式。

具有压缩存储方式的数码相机，可在拍摄存储时具有更大的灵活性。目前大多数码相机采用的压缩方式为ＪＰＥＧ方式，即静止图像压缩方式。这种压缩方式容易造成数据图像的损伤，特别是高比例的压缩将使解压恢复图像的质量劣化，所以，若要保证图像的质量，不宜一味追求过高比例的压缩存储方式。现在已有采用ＭＰＥＧ压缩方式的数码相机问世，这种相机可以存储活动的图像和声音，成为名副其实的多媒体视听相机。

六、图像存储器数码相机的存储器用于保存图像。存储器可以是一个电子存储器或一张存储卡，也可以是数据光盘或软盘；可以是活动的，也可以是固定的。普通相机中的胶卷在数码相机中变成了电子存储器或存储卡。低档的数码相机以内装存储器为主，其缺点是当存储器存满后，必须暂时停止拍摄，要等到存储的图像数据经处理输出之后才能继续拍摄。对于存储卡型的照相机，只要有备用存储卡，就可以像换胶卷一样，拍摄张数不受限制。

可移动式存储卡的形式有多种，将不同形式的存储卡上的住处传送给计算机，所采用的方式不同。应用于较多的Ⅰ型，Ⅱ型ＰＣ卡和采用ＰＣ卡标准的闪速度存储卡（Ｆｌａｓｈｃａｒｄ），其特点是可直接插入便携式电脑的ＰＣ卡插口，将住处输入便携式计算机，也可用ＰＣ卡信息读取器将信息读出后输入便携式计算机，如ＫＩＮＧＭＡＸ胜创科技公司最近推出的ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（超小型）存储卡的部分结构采用强化玻璃及金属外壳，重量只有１５ｇ，体积很小（３６ｍｍ×４３ｍｍ×３．３ｍｍ）携带方便。

目前有４ＭＢ、８ＭＢ、１６ＭＢ三种Ｆｌａｓｈ存储产品。ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ存储卡采用Ｓｔａｎｄａｒｄ（标准）ＡＴＡ／ＩＤＥ接口界面，配备有专门的ＰＣＭＣＩＡ转换卡，笔记本电脑的用户可直接在ＰＣＭＣＩＡ插槽上使用，使数据很容易在数码相机与电脑之间传递，而且ＰＣＭＣＩＡ传输速度比ＲＳ－２３２快１０倍。该产品能耗小，在几种状态下分别为睡眠１０ｍＡ、写３６～１２５ｍＡ。在突发模式下，从存储卡和主机上进行数据传输的速度分别是２．５ＭＢ／ｓ和１６．６ＭＢ／ｓ。

音像天地

家电检修技术<资料版>2009第8期（总４３１页）３９