MBG046图像信号处理器功能 - 针对手机的Milbeaut图像信号处理LSI芯片

　　4. MBG046 ISP的功能

　　MBG046是最新一代Milbeaut Mobile ISP处理器。其基本操作包括实时转换和校正从传感器输出到与外部输出模块连接的应用处理器（图2未显示）的原始影像信号。因此，该ISP针对手机摄像系统进行了优化，它使得应用处理器可以在屏幕上显示接收到的图像数据，并将数据存储在存储装置中，而无需进行修改。

　　1）高速图像处理

　　如第3部分所述，该图像处理器可完成基本的图像处理功能。它能以最多24帧/秒（fps）的速度处理8MB的??图像，以60fps以上的速度处理高清图像。

　　作为图像处理器一部分的预处理器可接收来自图像传感器的原始影像信号，并对其进行顺次转换和校正处理。它还能收集有关图像数据的统计数据。这些统计数据被用在软件运算中，可帮助获取合适的白平衡和曝光时间。计算结果被用于重置硬件，使其能够完成基本的摄像操作。因此，几乎所有基本的图像处理功能都是在硬件中完成的，这有利于实现高速处理和低功耗。

　　2）强降噪

　　由于Milbeaut Mobile ISP针对的是内置于手机中的相机，所以与之配套使用的镜头和图像传感器通常比数码相机中所用的便宜，这就给图像质量造成了问题。在这种情况下，应对图像噪声显得尤为重要。

　　为此，我们给图像处理器配备了强于数码相机中所用的降低亮度噪声和色彩噪声的机构。为了在不损失分辨率的情况下消除噪声，我们在MBG046中融入了最新技术，使其能够同时运用与图像特征匹配的不同去噪方法。

　　3）快速图像处理

　　面向手机的产品必须被配置为能与下一处理阶段中的应用处理器连接。除非来自传感器的原始影像信号被转换和校正后，结果尽快被发送到应用处理器，否则对响应敏感的项目（比如视频）就会延时。如图2所示，Milbeaut Mobile ISP之所以能达到这种速度，是因为它用直接发送经过图像处理单元处理的图像数据到图像输出单元的功能，替代了通过SDRAM完成各种插值处理的常见方法。这几乎完全消除了因转换和校正原始影像信号导致的延时——延时被减至一张图像传输时间的1%以下。

　　4）软件配置

　　MBG046的软件栈如图3所示。摄像系统必备的软件处理包括硬件顺序控制和与“3A模块”（自动白平衡调整、自动曝光调整和自动对焦）有关的运算。硬件控制器对不同的独立图像处理硬件装置进行定时控制，使它们执行图像处理流程的一个序列。3A模块通过从装置驱动器获取的亮度、色彩平衡和空间频率信息计算出合适的曝光、白平衡和焦点。通过将那些涉及到的处理复杂但运算量小的部分交给软件，而把那些涉及到大运算量图像数据处理的部分归于专用硬件，我们可以让软件的运算负荷维持在低水平，同时维持图像处理性能。这使得CPU资源可被用于进行其它的软件图像处理（运动补偿、人脸检测等），它有助于打造一套灵活而具有先进处理能力的系统。

　　图3 MBG046软件栈

　　5. 结论

　　了解富士通针对手机的最新Milbeaut Mobile图像信号处理器的演变、体系结构和功能之后，我们可以预期随着移动终端性能的继续稳步提升，要想让相机功能继续向着更低功耗、更快静态成像、更小相机模块外形、以及更高视频数据容量和帧速率——伴随更快的网络信道——的目标迈进，市场对图像信号处理器的要求定会不断提高。富士通会继续开发拥有最佳性能和功能的图像信号处理器，为我们打造符合这些趋势的可靠产品线创造条件。

——本文选自电子发烧友网12月《处理器与DSP特刊》“EE Design栏目”，转载请注明出处，违者必究！