数字信号处理器和采用数字信号处理器的数字图像处理设备

摘要

一种数字信号处理器和采用所述数字信号处理器的数字图像处理设备。所述数字信号处理器包括数据转换器，用于将红色、绿色和蓝色形式的数字图像数据转换成亮度和色度形式的数字图像数据，以便当通过拍摄捕获照片图像数据时，其中数据转换器在从对实时取景的一帧数据的处理完成到对下一帧数据的处理开始这之间的每个时间段中对照片图像数据进行处理。

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2007年8月10日在韩国知识产权局提交的申请号10-2007-0080584的韩国专利申请的优先权，其公开内容在此全文引用作为参考。

技术领域

本发明涉及一种数字信号处理器和采用所述数字信号处理器的数字图像处理设备，更具体地，涉及包括数据转换器的数字信号处理器，所述数据转换器用于将红色、绿色和蓝色形式的数字图像数据转换成亮度和色度形式的数字图像数据，以及采用所述数字信号处理器的数字图像处理设备。

背景技术

根据常规数字图像处理设备的实时取景(live-view)操作，在该设备的数字信号处理器内重复实时取景转换周期、实时取景降低周期和实时取景显示周期。将实时取景转换周期、实时取景降低周期和实时取景显示周期设置为分别具有例如大约33ms的持续周期。

在实时取景转换周期内，数据转换器将红色、绿色和蓝色形式的帧数据转换成亮度和色度形式的帧数据。在实时取景降低周期内，降低亮度和色度形式的帧数据的分辨率。在实时取景显示周期内，将具有降低分辨率的帧数据输入给显示设备。

当在如上所述处理实时取景的帧数据的同时生成拍摄信号时，停止实时取景的帧数据的处理，并捕获红色、绿色和蓝色形式的照片图像数据。捕获照片图像数据的时间很长，例如大约500ms，因为实时取景的帧数据具有适合于显示的分辨率，照片图像数据的分辨率较高。

由数据转换器将所捕获的照片图像数据转换成亮度和色度形式的数字图像数据。用于转换照片图像数据的时间也很长，例如大约200ms。

在实时取景操作中，第N+2帧数据的实时取景转换周期、第N+1帧数据的实时取景降低周期和N帧数据的实时取景显示周期重叠和重复，N是自然数。换句话说，在实时取景操作中，在数字信号处理器内的单个数据转换器以例如大约33ms的周期重复操作。

因此，在常规数字图像处理设备内，大约700ms不能执行实时取景操作，其是用于捕获照片图像数据的时间500ms和用于转换照片图像数据的时间200ms的总和。因此，仅可以在拍摄一图像之后大约700ms拍摄下一幅图像。也就是，连续拍摄的最大速度是大约每秒1.43幅图像。

发明内容

本发明提供一种数字信号处理器，其具有提高的连续拍摄最大速度，和使用该数字信号处理器的数字图像处理设备。

本发明的实施例提供一种数字信号处理器，包括数据转换器，其将红色、绿色和蓝色形式的数字图像数据转换成亮度和色度形式的数字图像数据，以便当通过拍摄捕获照片图像数据时，数据转换器在从对实时取景的一帧数据的处理完成到对下一帧数据的处理开始这之间的每个时间段中对照片图像数据进行处理。该数字信号处理器可以在数字图像处理设备内使用。

附图说明

通过参考附图，详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：

图1是图示作为根据本发明实施例的数字图像处理设备的例子的数字照相机的前面和顶部外部形式的透视图；

图2是图1所示的数字照相机的后部外部形式的后视图；

图3图示图1所示的数字照相机的整体配置；

图4是图示图3所示的数字信号处理器的内部配置例子的方框图；

图5是图示图3所示的数字信号处理器的数据处理操作的例子的定时图；

图6是详细图示在图5的t1至t3过程中实时取景的帧数据的连续处理操作的例子的定时图；和

图7是详细图示在图5的t4至t5过程中实时取景的帧数据转换和在其余时间内照片图像数据转换的例子的定时图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更完整地描述本发明的示例实施例。在附图中的类似参考数字表示类似的单元。

图1是图示作为根据本发明实施例的数字图像处理设备的例子的数字照相机1的前部和顶部外部形式的透视图。参见图1，数字照相机1的前部和顶部包括自定时器灯11、闪光灯12、快门释放按钮13、预先振动降低(ASR)模式按钮16、电源按钮17、透镜20、麦克风MIC和扬声器SP。

在自定时器模式中，自定时器灯11在从当按下快门释放按钮13时到当捕获图像时的设置时间内工作。而且，自定时器灯11根据用户希望生成辅助光。使用ASR模式按钮16补偿手颤或其它移动。还将ASR模式按钮16用作锁定按钮。例如，当将ASR模式按钮16按下低于1秒时，执行手颤补偿功能，和当将ASR模式按钮16按下超过或等于1秒时，执行缩小模式内的锁定功能。

在这个例子中，快门释放按钮13具有两级结构。换句话说，在用户操作广角变焦按钮39_W和/或远摄变焦按钮39_T之后，当用户将快门释放按钮13按至第一级时，生成第一信号，当用户将快门释放按钮13按至第二级时，生成第二信号。在静态图像照相模式中，当生成第一信号时，执行自动聚焦，和当生成第二信号时，捕获和处理照片图像数据。随后将参考图5至图7描述这些操作的细节。

图2图示图1所示的数字照相机1的后部外部形式。如图所示，数字照相机1的后部包括功能按钮15、照相机状态灯22、特殊效果按钮33、照相机绳带悬挂部件24、耳机连接器25、显示面板35、+/—按钮36、焦距/9分区/音量按钮39、显示/打印按钮42和模式按钮43。

使用功能按钮15执行数字照相机1的某些功能，用作用于在显示面板35的菜单屏幕内移动启动光标的按钮，和用于在播放模式内改变播放对象的文件和记录介质。使用照相机状态灯22指示数字照相机1的各种操作状态。使用特殊效果按钮23在将要拍摄的图像内建立特殊效果。

在该当前实施例中，显示面板35使用触摸屏幕。使用+/-按钮36调整夜景拍摄的快门速度等。使用焦距/9分区/音量按钮39执行在拍摄或播放模式中的变焦操作，在播放模式中在一个屏幕内显示9幅照片，或者调整音频音量。使用显示/打印按钮42在播放模式和预览模式之间切换，或者直接通过打印机打印照片。使用模式按钮43选择便携式媒体播放器(PMP)模式或各种拍摄模式。

图3图示图1所示的数字照相机1的整体配置的例子。现在将参考图1至图3描述图1的数字照相机1的配置和操作。

包括透镜(未图示)和滤光器(未图示)的光学系统OPS以光学方式处理来自主体(subject)的光。光学系统OPS的透镜包括变焦透镜(未图示)、聚焦透镜(未图示)和补偿透镜(未图示)。当用户在预览模式或者移动图片拍摄模式中按下在用户输入单元(INP)内包括的变焦/9分区/音量按钮39时，将相应信号输入微控制器512。因此，通过在微控制器512控制驱动器510时驱动变焦马达M_Z，变焦透镜移动。

在自动聚焦模式中，嵌入在数字信号处理器507内的图4所示的核心处理器401通过微控制器512控制驱动器510，从而驱动聚焦马达M_F。因此，聚焦透镜移动，在此处理过程中，确定存在最多的图像信号高频分量的聚焦透镜位置，例如确定聚焦M_F的操作步骤数量。参考符号M_A表示用于驱动光圈(未图示)的马达。

电荷耦合装置(CCD)的光电转换器OEC或者互补金属氧化物半导体(CMOS)将来自光学系统OPS的光转换成电模拟图像信号。在此，作为主控制器的数字信号处理器507控制定时电路502，以便控制光电转换器OEC和模拟数字转换器的操作。通过消除高频噪声和调整幅度，关联双重抽样器和模数转换器(CDS-ADC)501，作为模数转换器，处理来自光电转换器OEC的模拟图像信号，随后将模拟图像信号转换成数字图像信号。将数字图像数据输入给数字信号处理器507。

实时时钟(RTC)503将时间信息提供给数字信号处理器507。数字信号处理器507处理来自CDS-ADC 501的数字信号，从而生成数字图像数据，将其划分成亮度信号和色度信号。

由微处理器512根据来自数字信号处理器507的控制信号驱动的发光部分LAMP包括自定时器灯11和照相机状态灯22。用户输入设备INP包括快门释放按钮13、功能按钮15、ASR模式按钮16、电源按钮17、特殊效果按钮23、+/—按钮36、变焦/9分区/音量按钮39、播放/打印机按钮42和模式按钮43。

动态随机访问存储器(DRAM)504临时存储来自数字信号处理器507的数字图像数据。电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)505存储在操作数字信号处理器507时需要的算法。可以将用户的可拆除存储卡安装在存储卡接口(MCI)506内。闪存(FM)62存储在操作数字信号处理器507时需要的设置数据。可以将多个可拆除存储卡安装在存储卡接口506内作为记录介质。

显示设备(514和35)根据来自数字信号处理器507的数字图像数据显示图像。换句话说，将来自数字信号处理器507的数字图像数据输入给LCD驱动器514，因此，在显示面板35上显示图像。在该例子中，显示面板35是彩色LCD面板。

在接口21中，通过经通用串行总线(USB)连接器21a或者通过RS232C接口508和RS232C接口连接器21b或者通过任何其它适当的连接的串行通信，可以发送来自数字信号处理器507的数字图像数据。可替代地，通过视频滤波器509和视频输出单元21c，可以作为视频信号发送数字图像数据。

音频处理器513将语音信号从麦克风MIC输出给数字信号处理器507或扬声器SP，并将音频信号从数字信号处理器507输出给扬声器SP。

通过根据来自闪光量传感器19的信号控制闪光控制器511的操作，微控制器512驱动闪光12。

图4是图示图3所示的数字信号处理器507的内部配置例子的方框图。参考图3和图4，图3的数字信号处理器507包括数据格式化器402、数据转换器403、多个成形器(resizer)404和405、联合图像专家组(JPEG)编码器406和核心处理器401。由核心处理器401控制的数据格式化器402设置来自作为模数转换器的CDS-ADC 501的数字图像数据，以适合于DRAM 504的存储格式。由核心处理器401控制的数据转换器403将红色、绿色和蓝色形式的数字数据转换成亮度和色度形式的数字数据。

由核心处理器401控制的多个成形器404和405降低来自CDS-ADC 501的数字图像数据的分辨率。具体而言，多个成形器404和405降低实时取景的帧数据的分辨率，以便该分辨率适合于显示面板35。而且，当捕获照片图像数据时，多个成形器404和405生成具有适合于显示面板35的分辨率的图像数据和索引图像数据。通常将具有适合于显示面板35的分辨率的图像数据称作屏幕尺寸(screen-nail)图像数据。通常将具有低于适合于显示面板35的分辨率的分辨率的索引图像数据称作缩略图(thumb-nail)图像数据。

由核心处理器401控制的JPEG编码器406压缩来自CDS-ADC501的数字图像数据。该核心处理器401执行整体控制和数据处理。

图5图示图3所示的数字信号处理器507的数据处理操作的定时图例子。在图5中，SH1表示来自快门释放按钮13的第一信号，SH2表示来自快门释放按钮13的第二信号，LV表示实时取景处理时间，AF表示自动聚焦时间，CAP表示照片图像捕获时间，和BY表示照片图像转换时间。RS表示照片图像缩小时间，其中生成具有适合于显示面板35的分辨率的图像数据。RT表示照片图像缩小时间，其中生成索引图像数据。而且，ENC表示照片图像压缩时间，和WR表示照片图像记录时间。

现在将参考图3至图5描述图3的数字信号处理器507的数据处理操作。

如上所述，图1的快门释放按钮13具有两级结构。换句话说，当用户将快门释放按钮13按至第一级时，从快门释放按钮13生成第一信号SH1，当用户将快门释放按钮13按至第二级时，从快门释放按钮13生成第二信号SH2。

在t1至t2过程中(LV)，数字信号处理器507处理来自CDS-ADC501的连续实时取景的帧数据。当在t2从快门释放按钮13生成第一信号SH1时，数字信号处理器507处理实时取景(LV)的连续帧数据，同时在t2至t3过程中(AF)根据核心处理器401的控制信号执行自动聚焦，也就是，从t2至t3，其中生成第二信号SH2。当在t3从快门释放按钮13生成第二信号SH2时，实时取景的数据处理操作在t3至t4的过程中(CAP)停止(即LV停止)，大约从t3起500ms，并由核心处理器401捕获第一照片图像数据。

在t4至t5过程中(BY)，在该例子中是大约200ms，其中t4是完成捕获第一照片图像数据的时间，数字信号处理器507继续实时取景的数据处理操作(即LV继续)，同时使用在数据转换器403已经处理实时取景的帧数据之后的剩余时间，数据转换器403将所捕获的第一照片图像数据转换成亮度和色度形式的第一照片图像数据。例如，将数据转换器403的操作周期设置为33ms，但是对于数据转换器来说，10ms足以处理实时取景的一帧数据。因此，数据转换器403在剩余的23ms时间内转换照片图像数据。换句话说，在BY过程中，在一起执行照片图像数据的转换和实时取景帧数据的处理。

因此，数据处理操作停止大约500ms的CAP，并在剩余时间过程中处理。因此，在拍摄当前图像后大约500ms之后，在这个例子中，可以拍摄下一幅图像。也就是说，在这个例子中，可以将连续拍摄的最大速度提高到大约每秒2幅图像。

如图5所示，当在t4从快门释放按钮生成第一信号SH1时，在t4至t6过程中(AF)根据核心处理器507的控制执行自动聚焦，其中t6是当生成第二信号SH2时的时间。从BY停止时到完成自动聚焦时，即在t5至t6过程中，执行自动聚焦，执行实时取景的数据处理操作，和由第一成形器404或者第二成形器405缩小(RS)第一照片图像数据的分辨率以适合于显示面板35。当在t6从快门释放按钮13生成第二信号SH2时，实时取景的数据处理操作从t6至t10停止，这是大约500ms的CAP，由核心处理器507捕获第二照片图像数据。

当由第一成形器404在t6至t7(RS)过程中获取第一照片图像数据的缩小图像数据(屏幕尺寸图像数据)或者第二成形器405将第一照片图像数据的分辨率降低到适合于显示面板35时，由第一成形器404或者第二成形器405在t7至t8(RT)过程中获取第一照片图像数据的索引图像数据(缩略图图像数据)。而且，在t8至t9过程中，由JPEG编码器406压缩第一照片图像数据。此外，核心处理器401在诸如存储卡等记录介质内存储压缩的第一照片图像数据、第一照片图像数据的缩小图像数据(屏幕尺寸图像数据)和第一照片图像数据的索引图像数据(缩略图图像数据)。

在该例子中，在t10之后大约200ms内，这是完成捕获第二照片图像数据的时间，也就是在t10至t11的过程中(BY)，数字信号处理器507继续实时取景数据处理操作，同时使用在数据转换器403已经处理实时取景的帧数据之后的剩余时间，数据转换器403将所捕获的第二照片图像数据转换成亮度和色度形式的第二照片图像数据。

在t12至t13的过程中(RS)，执行实时取景的数据处理操作，同时第一或第二成形器404或405降低第二照片图像数据的分辨率以适合于显示面板35。

在t13至t14的过程中(RT)，执行实时取景的数据处理操作，同时第一或第二成形器404或405生成索引图像数据。

在t14至t15的过程中(ENC)，执行实时取景的数据处理操作，同时JPEG编码器406压缩第二照片图像数据。

此外，当如图5所示在t15从快门释放按钮13生成第一信号SH1时，从t15到生成第二信号SH2的时间，例如在t15至t17的过程中，根据核心处理器401的控制信号执行自动聚焦。因此，在t15至t16的过程中，执行自动聚焦，同时执行实时取景的数据处理操作，此外，由JPEG编码器406压缩第二照片图像数据。

在t16至t17的过程中，执行自动聚焦，同时执行实时取景的数据处理操作，此外，核心处理器401在诸如存储卡等记录介质内存储压缩后的第二照片图像数据、第二照片图像数据的缩小图像数据(屏幕尺寸图像数据)和第二照片图像数据的索引图像数据(缩略图图像数据)。当在t17从快门释放按钮生成第二信号SH2时，实时取景的数据处理操作在从t17开始的大约500ms内即在t17至t18的过程中(CAP)停止，核心处理器507捕获第二照片图像数据。

图6是详细图示在图5的t1至t3过程中连续处理实时取景的帧数据的操作例子的定时图。图6的操作同样适用于t5至t6过程和t11至t17过程。也就是说，在t1至t3、t5至t6和t11至t17过程中，不使用转换照片图像数据的操作执行实时取景的数据处理操作。在图6中，LBY表示实时取景的转换周期，LRS表示实时取景的缩小周期和LDI表示实时取景的显示周期。

图7是详细图示在图5的t4至t5过程中实时取景的帧数据转换和在剩余时间内照片图像数据转换的例子的定时图。换句话说，图7详细图示使用在图5的t4至t5过程中转换实时取景的帧数据之后剩余的时间(即从完成处理实时取景的一帧数据到对下一帧数据的处理开始的时间)的转换照片图像数据的操作。图7的操作同样适用于t10至t11过程。也就是，在t4至t5过程中和在t10至t11过程中，在一起执行实时取景的数据处理操作和照片图像数据的转换操作。在图6和图7中，类似的参考符号表示类似的单元。

参考图4至图7，对于在t1至t3、t4至t6和t10至t17过程中的LV(除在t3至t4、t6至t10和t17至t18过程中的CAP)，同时地或者基本上同时地执行LBY、LRS和LDI。而且，同时地或者基本上同时地执行第N+2帧数据的LBY、第N+1帧数据的LRS和第N帧数据的LDI，其中N是自然数。

在LBY过程中，数据转换器403根据核心处理器401的控制信号将实时取景的帧数据转换成亮度和色度形式的帧数据。在此，当捕获照片图像数据时，数据转换器403使用在处理实时取景的帧数据(LBY)之后剩余的时间(BY)，即从对实时取景的一帧数据的处理完成到对下一帧数据的处理开始的时间(参见图7)，处理照片图像数据。

在LRS过程中，由第一或第二成形器404或405根据核心处理器401的控制信号降低亮度和色度形式的帧数据的分辨率。在LDI过程中，由核心处理器401将具有降低分辨率的帧数据输入给LCD驱动器514。

如上所述，在根据本发明的实施例数字信号处理器和使用数字信号处理器的数字图像处理设备内，内置在数字信号处理器内的数据转换器使用在已经处理实时取景的帧数据之后的剩余时间处理照片图像数据。例如，将数据转换的操作周期设置在或者大约设置在33ms，但是在10ms或者大约在10ms足以由数据转换器处理实时取景的一帧数据。因此，数据转换器在例如23ms或者大约23ms的剩余时间内转换照片图像数据。换句话说，在处理帧数据的同时转换照片图像数据。

因此，在该例子中，对于大约500ms或者更少的用于捕获照片图像数据的时间，数据处理操作停止，并在剩余时间内执行。因此，在该例子中，在拍摄一图像后的大约500ms或者更少的时间内，可以拍摄下一幅图像。也就是说，在这个例子中，可以将连续拍摄的最大速度增加到每秒大约2幅图像，也就是，可以在一秒或者更短时间内捕获两幅图像。

虽然已经参考其示例实施例具体图示和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解在不脱离如权利要求书定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上各种改变。