一种数码相的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于相机【技术领域】，尤其涉及一种数码相机，包括：现场可编程门阵列FPGA；该FPGA包括第一重配置区域；该FPGA包括第二重配置区域；与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块的外部接口电路相连接，存储零偏补偿模块的配置数据、离散余弦变换模块的配置数据、量化模块的配置数据、编码模块的配置数据、存储模块的配置数据的存储设备；与所述FPGA的外部接口电路连接，采集图像数据的电荷藕合器件图像传感器CCD；与所述FPGA的外部接口电路连接，接收输入信号和显示输出信号的显示屏；与所述FPGA的外部接口电路连接，拍摄图像的镜头。本实用新型使用FPGA技术来实现数码相机，缩小了电路板的面积，同时使用重构技术，提高了ＦＰＧＡ的利用率。
【专利说明】一种数码相机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于相机【技术领域】，尤其涉及一种数码相机。
【背景技术】
[0002]随着数码相机的普及，越来越多的用户通过数码相机进行拍摄，以得到图片。用户可在不同的地点拍摄精彩的瞬间或优美的景色，将美好的瞬间留住，以便慢慢回味。目前，数码相机的主流内部结构包括一颗MCU芯片和一颗DSP芯片，MCU芯片负责调度，DSP负责数字信号处理。与此同时，FPGA (Field — Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列，门电路容量取得了长足的发展，应用也越来越广泛。本实用新型提出使用FPGA来替换MCU和DSP，完成数码相机的调度和数字信号处理任务。FPGA用在数码相机中，一方面缩小了电路板的面积，另一方面也便于电路的集成。
[0003]而数码相机成像需要的FPGA的容量较大，要求FPGA的门电路较多，为便于说明，图1示出了数码相机中FPGA全部的功能模块,其中，zero-bias adjust为零偏补偿模块、DCT为离散余弦变换模块、Quantize为量化模块、Huffman为哈夫曼编码模块、Archive inmemory为存储模块。由于功能模块的数量较多，因此数码相机中的FPGA需要较多的门电路，以完成一次对全部的功能模块的配置，从而使得FPGA的容量较大。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种数码相机，旨在解决现有数码相机中电路板的面积大和FPGA容量需求大的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种数码相机，包括:
[0006]现场可编程门阵列FPGA ；
[0007]所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，分别加载第一部分配置数据中零偏补偿模块的配置数据、量化模块的配置数据、存储模块的配置数据到所述FPGA的第一重配置区域；
[0008]所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，分别加载第二部分配置数据中离散余弦变换模块的配置数据、编码模块的配置数据到所述FPGA的第二重配置区域；
[0009]与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块的外部接口电路相连接，存储零偏补偿模块的配置数据、离散余弦变换模块的配置数据、量化模块的配置数据、编码模块的配置数据、存储模块的配置数据的存储设备；
[0010]与所述FPGA的外部接口电路连接，采集图像数据的电荷藕合器件图像传感器CCD ;
[0011]与所述FPGA的外部接口电路连接，接收输入信号和显示输出信号的显示屏；
[0012]与所述FPGA的外部接口电路连接，拍摄图像的镜头。
[0013]进一步地,还包括:[0014]与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块内部电路相连接的，接收或输出第一重配置模块以及第二重配置模块的输出结果的缓存区域。
[0015]进一步地,还包括:
[0016]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接所述显示屏的显示屏驱动电路。
[0017]进一步地，还包括:
[0018]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接扩充存储器的扩充存储器接口电路。
[0019]进一步地,还包括:
[0020]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的快门及光圈驱动电路。
[0021]进一步地,还包括:
[0022]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的聚焦、变焦驱动电路。
[0023]进一步地,还包括:
[0024]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接CCD的模数转换器。
[0025]具体地，所述显示屏为液晶显示屏。在本实施例中，在不同时段，在预先划分的重配置区域中，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，采用第一重配置区域加载第一部分配置数据中不同模块的配置数据，在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据。一方面，使用FPGA替换了 MCU和DSP，减小了电路板面积；另一方面，使用动态重构技术，提高了 FP G A的利用率；与此同时，使用本实用新型提到的FPGA动态重构的结构，还可以非常方便地进行数码相机功能的拓展，也就是说在不改变FPGA容量的情况下，还可以继续增加数码相机图像处理的模块。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是【背景技术】中提供的现有的数码相机的图像处理部分的模块框图；
[0027]图2是本实用新型第一实施例提供的现有的数码相机的结构框图；
[0028]图3是本实用新型第二实施例提供的数码相机的运行流程。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]在本实施例中，在不同时段，在预先划分的重配置区域中，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，采用第一重配置区域加载第一部分配置数据中不同模块的配置数据，在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据。使用FPGA技术来实现数码相机，缩小了电路板的面积，同时使用重构技术，提高了 F P G A的利用率。
[0031]图2示出了本实用新型第一实施例提供的数码相机的结构框图。为了便于说明，仅不出了与本实施例相关的部分。
[0032]如图2所示，该系统包括:
[0033]现场可编程门阵列FPGA21 ;[0034]所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，分别加载第一部分配置数据中零偏补偿模块的配置数据、量化模块的配置数据、存储模块的配置数据到所述FPGA的第一重配置区域211 ；
[0035]所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，分别加载第二部分配置数据中离散余弦变换模块的配置数据、编码模块的配置数据到所述FPGA的第二重配置区域212 ；
[0036]与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块的外部接口电路相连接，存储零偏补偿模块的配置数据、离散余弦变换模块的配置数据、量化模块的配置数据、编码模块的配置数据、存储模块的配置数据的存储设备22 ；
[0037]与所述FPGA的外部接口电路连接，采集图像数据的电荷藕合器件图像传感器CCD23 ；
[0038]与所述FPGA的外部接口电路连接，接收输入信号和显示输出信号的显示屏24 ；
[0039]与所述FPGA的外部接口电路连接，拍摄图像的镜头25。
[0040]进一步地,还包括:
[0041]与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块内部电路相连接的，接收或输出第一重配置模块以及第二重配置模块的输出结果的缓存区域。
[0042]进一步地,还包括:
[0043]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接所述显示屏的显示屏驱动电路。
[0044]进一步地,还包括:
[0045]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接扩充存储器的扩充存储器接口电路。
[0046]进一步地,还包括:
[0047]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的快门及光圈驱动电路。
[0048]进一步地,还包括:
[0049]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的聚焦、变焦驱动电路。
[0050]进一步地,还包括:
[0051]与所述FPGA的外部接口电路连接，外接CCD的模数转换器。
[0052]具体地,所述显示屏为液晶显示屏。
[0053]图3示出了本实用新型第二实施例提供的数码相机的工作原理，是本实用新型第一实施例提供的数码相机的运行流程，详述如下:
[0054]在步骤S301中，获取在数码相机中预先存储的第一部分配置数据和第二部分配置数据，所述第一部分配置数据包括零偏补偿模块的配置数据、量化模块的配置数据、存储模块的配置数据，所述第二部分配置数据包括离散余弦变换模块的配置数据、编码模块的配置数据；
[0055]在本实施例中，在数码相机中预先存储第一部分配置数据和第二部分配置数据至存储设备中，所述第一部分配置数据包括零偏补偿模块的配置数据、量化模块的配置数据、存储模块的配置数据，所述第二部分配置数据包括离散余弦变换模块的配置数据、编码模块的配置数据。
[0056]在本实施例中，所述编码模块包括但不限于哈夫曼编码模块。
[0057]在本实施例中，通过存储路径，直接获取在数码相机中预先存储的第一部分配置数据和第二部分配置数据，以便于后续调用第一部分配置数据和第二部分配置数据中的各组配置数据，在FPGA的电路直接根据该组数据快速完成配置。
[0058]在步骤S302中，在所述数码相机的现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array, FPGA)中，获取预先划分的重配置区域，所述重配置区域包括第一重配置区域以及第二重配置区域，所述第一重配置区域用于加载第一部分配置数据中的各个模块的配置数据，所述第二重配置区域用于加载第二部分配置数据中的各个模块的配置数据；
[0059]在本实施例中，在FPGA中划分将配置区域划分为第一重配置区域以及第二重配置区域，所述第一重配置区域用于加载第一部分配置数据中的各个模块的配置数据，也就是加载第一部分配置数据中一个模块的配置数据。所述第二重配置区域用于加载第二部分配置数据中的各个模块的配置数据，也就是加载第二部分配置数据中一个模块的配置数据。
[0060]在本实施例中，利用了 FPGA的可重构特性和并行处理特性，将重配置区域分成第一重配置区域以及第二重配置区域，从而在实用中，可进行并行获取第一部分配置数据中的各个模块的配置数据以及第二部分配置数据中的各个模块的配置数据，从而提高了获取数据的速度。
[0061]在步骤S303中，在不同时段，在预先划分的重配置区域中，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，采用第一重配置区域加载第一部分配置数据中不同模块的配置数据，在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据。
[0062]在本实施例中，不同时段表示数码相机成像的数据处理的步骤所对应的时段，各主要步骤如图1所示。
[0063]在本实施例中，在配置的过程中，同一时间段，只将所述第一部分配置数据中的一组配置数据加载至与第一部分配置数据相对应的重配置区域，从而完了第一重配置区域的复用，从而降低了 FPGA的容量需求。
[0064]在本实施例中，在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据，包括:
[0065]在不同时段，按照预先设定的先将所述第二部分配置数据中离散余弦变换模块的配置数据加载至与第二重配置区域，然后将编码模块加载至第二重配置区域的顺序，
[0066]采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据。
[0067]在本实施例中，在配置的过程中，同一时间段，只将所述第二部分配置数据中的二组配置数据加载至与第二部分配置数据相对应的重配置区域，从而完了第二重配置区域的复用，从而降低了 FPGA的容量需求。
[0068]在本实施例中，流水化的配置过程，各组配置数据块必须按照先后顺序进行配置，当一个配置数据块完成配置工作之后，就可以开始进入到运行状态，而后续的配置数据块同时开始进行配置过程，整个配置过程实现流水化，降低了 FPGA的容量需求，同时无需全部模块配置完毕，即可执行成像的处理。
[0069]在本实施例中，通过将F P G A的配置过程进行分割，形成第一重配置区域和第二配置区域，在配置过程中，对第一重配置区域和第二配置区域进行时分复用，减少了 FPGA的容量需求，此外，配置数据完成配置工作后即可开始运行，使得任务的运行无需等待F PG A全部的重构配置过程完成，以达到减少重构配置延时，提高F P G A利用率，优化配置过程，不依赖于硬件支持，不需要预测技术，不需要改变原程序结构；采用流水化配置过程，从而隐藏配置时间，减少系统开销。
[0070]在本实施例中，在不同时段，在预先划分的重配置区域中，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，采用第一重配置区域加载第一部分配置数据中不同模块的配置数据，在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，采用第二重配置区域加载第二部分配置数据中不同模块的配置数据。从而解决了现有数码相机中FPGA容量需求大的问题，从而降低了 FPGA的容量需求，提高了 F P G A的利用率。与此同时，使用本实用新型提到的FPGA动态重构的结构，还可以非常方便地进行数码相机功能的拓展，也就是说在不改变FPGA容量的情况下，还可以继续增加数码相机图像处理的模块。
[0071]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数码相机，其特征在于，包括: 现场可编程门阵列FPGA ； 所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第一部分配置数据的配置顺序，分别加载第一部分配置数据中零偏补偿模块的配置数据、量化模块的配置数据、存储模块的配置数据到所述FPGA的第一重配置区域； 所述FPGA包括在不同时段，按照预先设定的第二部分配置数据的配置顺序，分别加载第二部分配置数据中离散余弦变换模块的配置数据、编码模块的配置数据到所述FPGA的第二重配置区域； 与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块的外部接口电路相连接，存储零偏补偿模块的配置数据、离散余弦变换模块的配置数据、量化模块的配置数据、编码模块的配置数据、存储模块的配置数据的存储设备； 与所述FPGA的外部接口电路连接，采集图像数据的电荷藕合器件图像传感器CCD ； 与所述FPGA的外部接口电路连接，接收输入信号和显示输出信号的显示屏； 与所述FPGA的外部接口电路连接，拍摄图像的镜头。
2.如权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述数码相机，还包括: 与所述FPGA的第一重配置模块以及第二重配置模块内部电路相连接的，接收或输出第一重配置模块以及第二重配置模块的输出结果的缓存区域。
3.如权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述数码相机，还包括: 与所述FPGA的外部接口电路连接，外接所述显示屏的显示屏驱动电路。
4.如权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述数码相机，还包括: 与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的快门及光圈驱动电路。
5.如权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述数码相机，还包括: 与所述FPGA的外部接口电路连接，外接镜头的聚焦、变焦驱动电路。
6.如权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述数码相机，还包括: 与所述FPGA的外部接口电路连接，外接CCD的模数转换器。
7.如权利要求1或3所述的数码相机，其特征在于，所述显示屏为液晶显示屏。
【文档编号】H04N5/225GK203800998SQ201320668676
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】贺敬凯, 李春霞, 赵海港 申请人:深圳信息职业技术学院