針對手機的Milbeaut圖像信號處理LSI芯片

　　MBG046是最新一代Milbeaut Mobile ISP處理器。其基本操作包括實時轉換和校正從傳感器輸出到與外部輸出模塊連接的應用處理器（圖2未顯示）的原始影像信號。因此，該ISP針對手機攝像系統(tǒng)進行了優(yōu)化，它使得應用處理器可以在屏幕上顯示接收到的圖像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置中，而無需進行修改。

　　1）高速圖像處理

　　如第3部分所述，該圖像處理器可完成基本的圖像處理功能。它能以最多24幀/秒（fps）的速度處理8MB的??圖像，以60fps以上的速度處理高清圖像。

　　作為圖像處理器一部分的預處理器可接收來自圖像傳感器的原始影像信號，并對其進行順次轉換和校正處理。它還能收集有關圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)被用在軟件運算中，可幫助獲取合適的白平衡和曝光時間。計算結果被用于重置硬件，使其能夠完成基本的攝像操作。因此，幾乎所有基本的圖像處理功能都是在硬件中完成的，這有利于實現(xiàn)高速處理和低功耗。

　　2）強降噪

　　由于Milbeaut Mobile ISP針對的是內置于手機中的相機，所以與之配套使用的鏡頭和圖像傳感器通常比數(shù)碼相機中所用的便宜，這就給圖像質量造成了問題。在這種情況下，應對圖像噪聲顯得尤為重要。

　　為此，我們給圖像處理器配備了強于數(shù)碼相機中所用的降低亮度噪聲和色彩噪聲的機構。為了在不損失分辨率的情況下消除噪聲，我們在MBG046中融入了最新技術，使其能夠同時運用與圖像特征匹配的不同去噪方法。

　　3）快速圖像處理

　　面向手機的產品必須被配置為能與下一處理階段中的應用處理器連接。除非來自傳感器的原始影像信號被轉換和校正后，結果盡快被發(fā)送到應用處理器，否則對響應敏感的項目（比如視頻）就會延時。如圖2所示，Milbeaut Mobile ISP之所以能達到這種速度，是因為它用直接發(fā)送經過圖像處理單元處理的圖像數(shù)據(jù)到圖像輸出單元的功能，替代了通過SDRAM完成各種插值處理的常見方法。這幾乎完全消除了因轉換和校正原始影像信號導致的延時——延時被減至一張圖像傳輸時間的1%以下。

　　4）軟件配置

　　MBG046的軟件棧如圖3所示。攝像系統(tǒng)必備的軟件處理包括硬件順序控制和與“3A模塊”（自動白平衡調整、自動曝光調整和自動對焦）有關的運算。硬件控制器對不同的獨立圖像處理硬件裝置進行定時控制，使它們執(zhí)行圖像處理流程的一個序列。3A模塊通過從裝置驅動器獲取的亮度、色彩平衡和空間頻率信息計算出合適的曝光、白平衡和焦點。通過將那些涉及到的處理復雜但運算量小的部分交給軟件，而把那些涉及到大運算量圖像數(shù)據(jù)處理的部分歸于專用硬件，我們可以讓軟件的運算負荷維持在低水平，同時維持圖像處理性能。這使得CPU資源可被用于進行其它的軟件圖像處理（運動補償、人臉檢測等），它有助于打造一套靈活而具有先進處理能力的系統(tǒng)。

　　圖3 MBG046軟件棧

　　5. 結論

　　了解富士通針對手機的最新Milbeaut Mobile圖像信號處理器的演變、體系結構和功能之后，我們可以預期隨著移動終端性能的繼續(xù)穩(wěn)步提升，要想讓相機功能繼續(xù)向著更低功耗、更快靜態(tài)成像、更小相機模塊外形、以及更高視頻數(shù)據(jù)容量和幀速率——伴隨更快的網(wǎng)絡信道——的目標邁進，市場對圖像信號處理器的要求定會不斷提高。富士通會繼續(xù)開發(fā)擁有最佳性能和功能的圖像信號處理器，為我們打造符合這些趨勢的可靠產品線創(chuàng)造條件。