專利名稱：圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法及
直O(jiān)
背景技術(shù)：
圖像傳感器是一種將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器通常分為兩 類電荷耦合器件(Charger Coupled Device，CCD)和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像 傳感器。CCD圖像傳感器具有讀取噪聲低、動態(tài)范圍大、響應(yīng)靈敏度高等優(yōu)點，但是CCD圖像 傳感器的功耗高、制作工藝也比較復(fù)雜，難以實現(xiàn)與外圍電路的單芯片集成。CMOS圖像傳感器采用了與信號處理電路相同的CMOS技術(shù)，可以將CMOS圖像傳感 器與傳感器外的信號處理電路集成在同一芯片上。與CXD圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感 器具有體積小、功耗低、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。正因此，CMOS圖像傳感器被廣泛應(yīng)用于各種需 要進行光電轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域，例如數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、手機等電子產(chǎn)品中。隨著圖像傳感器芯片制造技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像傳感器的分辨率也越來越高，從 30萬像素增加到130萬像素，再到目前的300萬甚至500萬像素以上。圖像分辨率的提升 意味著數(shù)據(jù)處理量的同步增加。但受限于總線帶寬，高分辨率圖像傳感器輸出圖像信息的 傳輸存在一定難度。為了解決高分辨率圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出問題，通常需要對輸出的圖 像信息進行壓縮處理，其中應(yīng)用最廣泛的就是JPEG(Joint Photographic Experts Group) 壓縮。所述JPEG壓縮采用的算法可以達到10至20倍的壓縮效率，這很好地解決了總線帶 寬的瓶頸問題。JPEG 算法可以分為基準(zhǔn) JPEG (Base line System)算法和擴展 JPEG (Extended System)算法。其中，基準(zhǔn)JPEG算法是基于二維離散余弦變換(Discrete Cosine Transform,DCT)的編碼算法。對于所述二維離散余弦變換的壓縮處理，為了進行一次壓縮 處理，必須同時獲取一個8X8矩陣塊中所有像素單元的圖像信息，之后再進行所述壓縮處 理的編碼。圖1即示出了 JPEG壓縮逐塊掃描的示意圖。如圖1所示，對圖像信息進行壓縮 處理是以8X8矩陣塊為單位進行的。而由于圖像信息的形成與緩存是以行為單位，因此， 至少需要緩存8行圖像信息之后，才能開始所述壓縮處理的編碼。一般而言，由于圖像傳感器硬件數(shù)據(jù)處理能力的限制，完成所述壓縮處理的編碼 需要較長的處理時間，通常是獲取4至8行圖像信息所需的時間。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的圖 像傳感器都采用均勻行曝光方式進行曝光，在進行所述編碼時并不停止新的圖像信息的獲 取。這使得在進行壓縮處理時，圖像傳感器的緩存模塊不僅要緩存所述壓縮處理所需的圖 像信息，還需要至少同時緩存進行所述壓縮處理時最新獲取的圖像信息，以避免發(fā)生圖像 信息的遺漏。在這種情況下，為了配合所述壓縮處理，需要在所述圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理 裝置中集成足夠容量的存儲空間，這導(dǎo)致存儲開銷巨大。特別是目前高分辨率圖像傳感器 的行分辨率越來越高，由此帶來的圖像傳感器的存儲成本也急劇增加。

發(fā)明內(nèi)容
可見，提供一種綜合成本較低的、存儲開銷較小的圖像傳感器是十分有利的，特別 是在兼容現(xiàn)有圖像傳感技術(shù)的情況下，以較為簡便的方式實現(xiàn)所需成本控制是很有必要 的。為了解決上述問題，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種圖像傳感器的圖 像數(shù)據(jù)處理方法，其中，包括a.以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并以行為單位緩存所述圖像信息；b.當(dāng)預(yù)定條件滿足時，暫停所述圖像信息的所述獲取，并且對已緩存的圖像信息 進行壓縮；c.在所述壓縮完成后，將已壓縮的圖像信息進行輸出，恢復(fù)所述圖像信息的所述 獲?。恢貜?fù)上述步驟a，b和C。相應(yīng)地，在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，還提供了一種圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處 理裝置，包括采樣單元、緩存單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元，其中所述采樣單元，用于以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并將所述圖像信息提供給 緩存單元；所述緩存單元，用于以行為單位緩存所述采樣單元提供的所述圖像信息；所述數(shù)據(jù)處理單元，用于對所述緩存單元中緩存的所述圖像信息進行壓縮，并將 完成所述壓縮的圖像信息進行輸出；所述控制單元，用于判斷是否滿足預(yù)定條件，在預(yù)定條件滿足后，向所述采樣單元 發(fā)出暫停所述圖像信息的所述獲取的指示，并向所述數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出對所述圖像信息進 行壓縮的指示；用于判斷所述壓縮是否完成，在所述壓縮完成后，向所述采樣單元發(fā)出恢復(fù) 所述圖像信息的所述獲取的指示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法與裝置僅需緩存在進行 壓縮處理前已采樣獲得的圖像信息，而在進行壓縮處理時無需緩存新的圖像信息，這大大 降低了對緩存模塊存儲容量的要求，從而有效降低了圖像數(shù)據(jù)處理的成本。本發(fā)明的以上特性及其他特性將在下文中的實施例部分進行明確地闡述。


通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細(xì)描述，能夠更容易地理解 本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點。其中，相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的裝置。圖1是JPEG壓縮處理逐塊掃描的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖像傳感器圖像數(shù)據(jù)處理方法的流程；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，圖像傳感器圖像數(shù)據(jù)處理裝置的模塊示意 圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，圖像數(shù)據(jù)處理裝置進行圖像數(shù)據(jù)處 理的時序圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法的流程。 如圖2所示，所述圖像數(shù)據(jù)處理方法的流程包括執(zhí)行步驟S202，以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并以行為單位緩存所述圖像信 肩、ο具體而言，所述圖像信息由圖像傳感器的像素陣列感光形成。所述像素陣列由規(guī) 則排列的多個像素單元構(gòu)成，通常為矩形陣列結(jié)構(gòu)，用于對影像感光，并將所述影像的光信 號轉(zhuǎn)換為電信號，從而形成圖像信息。接著，將所述像素陣列形成的圖像信息以行掃描采樣方式進行采集。其中，所謂行 掃描采樣方式，是指對所述像素陣列中影像的電信號的采樣是以行為單位進行的，每行的 像素單元在同一時刻被選通。而對于像素陣列的一列像素單元，在同一時刻僅有一個像素 單元被選通。所述同一時刻被選通的一行像素單元的電信號會被暫存，進一步地，再對所述 暫存的電信號進行采樣以獲得圖像信息。在獲取所述圖像信息之后，所述圖像信息被提供給緩存模塊，并由所述緩存模塊 進行存儲。所述緩存模塊可以集成于執(zhí)行所述圖像數(shù)據(jù)處理的裝置中。由于所述圖像信息 的采樣是以行為單位的，因此，所述緩存模塊中存儲的圖像信息也是以行為單位。依據(jù)實施 例的不同，所述緩存模塊可以采用動態(tài)隨機存儲器、靜態(tài)隨機存儲器或其他存儲器件。在一個優(yōu)選的實施例中，所述步驟S202還包括在以行掃描采樣方式獲取所述圖 像信息之后，對所述圖像信息進行圖像信號處理，之后，再緩存經(jīng)過所述圖像信號處理的所 述圖像信息。所述圖像信號處理包括像素插補處理、顏色校正處理或濾波處理等。所述圖 像信號處理可以對由像素陣列直接獲得的圖像信息進行調(diào)整，以滿足不同的應(yīng)用需求。執(zhí)行步驟S204，當(dāng)預(yù)定條件滿足時，暫停所述圖像信息的所述獲取，并且對已緩存 的圖像信息進行壓縮。具體而言，在獲取所述圖像信息的過程中，需要對圖像信息的獲取情況進行檢測， 若達到預(yù)定條件，即可暫停所述圖像信息的獲取。在本實施例中，所述預(yù)定條件包括完成 獲取預(yù)定數(shù)量行的所述圖像信息，所述預(yù)定數(shù)量行符合對所述圖像信息進行壓縮的數(shù)據(jù)量 要求。在不同的實施例中，所述預(yù)定條件也可以為例如進行采樣的時間達到預(yù)定時限，或者 緩存的圖像信息達到緩存模塊的存儲容量上限等，不應(yīng)限制其范圍。在暫停所述圖像信息的獲取后，緩存模塊不再緩存新的圖像信息，而是由執(zhí)行圖 像數(shù)據(jù)處理的裝置將緩存模塊中已緩存的圖像信息進行壓縮。依據(jù)實施例的不同，對所述 圖像信息進行壓縮處理可以采用不同的壓縮算法，例如基準(zhǔn)JPEG算法或擴展JPEG算法等。在一個優(yōu)選的實施例中，采用基準(zhǔn)JPEG算法對所述圖像信息進行壓縮處理。所述 預(yù)定條件包括完成獲取8行的圖像信息。相應(yīng)地，緩存模塊中也緩存有8行的圖像信息。對于所述采用基準(zhǔn)JPEG算法的壓縮處理，其需要以8 X 8矩陣塊為單位，按照從左 到右、從上到下的順序依次進行正向離散余弦變換，以及量化和熵編碼處理。所述正向離散 余弦變換的表達式如下
權(quán)利要求
一種圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法，其中，包括a.以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并以行為單位緩存所述圖像信息；b.當(dāng)預(yù)定條件滿足時，暫停所述圖像信息的所述獲取，并且對已緩存的圖像信息進行壓縮；c.在所述壓縮完成后，將已壓縮的圖像信息進行輸出，恢復(fù)所述圖像信息的所述獲??；重復(fù)上述步驟a，b和c。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定條件包括完成獲取預(yù)定數(shù)量行 的所述圖像信息，所述預(yù)定數(shù)量行符合對所述圖像信息進行所述壓縮的數(shù)據(jù)量要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用基準(zhǔn)JPEG算法對所述圖像信息進行 所述壓縮，所述預(yù)定數(shù)量行為8行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對所述圖像信息進行所述壓縮包括以 8X8矩陣塊為單位，依次對所述矩陣塊的所述圖像信息進行正向離散余弦變換、量化以及 熵編碼處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b還包括以預(yù)定時間完成對所 述緩存的圖像信息進行所述壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定時間為獲取1行的所述圖像信息 所需時間的整數(shù)倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述圖像信息由圖像傳感器的 像素陣列感光形成，在暫停所述圖像信息的所述獲取時，不停止所述像素陣列中最新采樣 行的下一行或多行的感光。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟a還包括在以行掃 描采樣方式獲取所述圖像信息之后，對所述圖像信息進行圖像信號處理，之后，再緩存經(jīng)過 所述圖像信號處理的所述圖像信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對所述圖像信息進行所述圖像信號處理 包括對所述圖像信息進行插補處理、顏色校正處理和/或濾波處理。
10.一種圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，包括采樣單元、緩存單元、數(shù)據(jù) 處理單元以及控制單元，其中所述采樣單元，用于以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并將所述圖像信息提供給緩存 單元；所述緩存單元，用于以行為單位緩存所述采樣單元提供的所述圖像信息；所述數(shù)據(jù)處理單元，用于對所述緩存單元中緩存的所述圖像信息進行壓縮，并將完成 所述壓縮的圖像信息進行輸出；所述控制單元，用于判斷是否滿足預(yù)定條件，在預(yù)定條件滿足后，向所述采樣單元發(fā)出 暫停所述圖像信息的所述獲取的指示，并向所述數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出對所述圖像信息進行壓 縮的指示；用于判斷所述壓縮是否完成，在所述壓縮完成后，向所述采樣單元發(fā)出恢復(fù)所述 圖像信息的所述獲取的指示。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定條件包括所述采樣單元完成 獲取預(yù)定數(shù)量行的所述圖像信息，所述預(yù)定數(shù)量行符合對所述圖像信息進行所述壓縮的數(shù)據(jù)量要求。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元采用基準(zhǔn)JPEG算法 對所述圖像信息進行所述壓縮，所述預(yù)定數(shù)量行為8行。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元對所述圖像信息進 行的所述壓縮包括以8X8矩陣塊為單位，依次對所述矩陣塊的所述圖像信息進行正向離 散余弦變換、量化以及熵編碼處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元以預(yù)定時間完成對 所述緩存的圖像信息進行所述壓縮。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定時間為所述采樣單元獲取1行 的所述圖像信息所需時間的整數(shù)倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置還包括預(yù)設(shè)單 元，用于設(shè)定對所述圖像信息進行所述壓縮的時間。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16任一項所述的裝置，其特征在于，所述采樣單元與圖像傳感 器的像素陣列耦接，所述像素陣列用于對影像感光，并形成圖像信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述采樣單元暫停所述圖像信息的所 述獲取時，所述像素陣列不停止最新采樣行的下一行或多行的感光。
19.根據(jù)權(quán)利要求10至16任一項所述的裝置，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置還 包括圖像信號處理單元，用于對所述采樣單元獲取的所述圖像信息進行圖像信號處理，并 將經(jīng)過所述圖像信號處理的所述圖像信息提供給緩存單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述圖像信號處理包括插補處理、顏 色校正處理和/或濾波處理。
全文摘要
為了解決現(xiàn)有圖像傳感器圖像數(shù)據(jù)處理中存儲開銷較大的問題，本發(fā)明提出了一種圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)處理方法及裝置。所述圖像數(shù)據(jù)處理方法包括a.以行掃描采樣方式獲取圖像信息，并以行為單位緩存所述圖像信息；b.當(dāng)預(yù)定條件滿足時，暫停所述圖像信息的所述獲取，并且對已緩存的圖像信息進行壓縮；c.在所述壓縮完成后，將已壓縮的圖像信息進行輸出，恢復(fù)所述圖像信息的所述獲??；重復(fù)上述步驟a，b和c。在本發(fā)明中，執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)處理的裝置僅需緩存在進行壓縮處理前已采樣獲得的圖像信息，而在進行壓縮處理時無需緩存新的圖像信息。這大大降低了對緩存模塊存儲容量的要求，從而可以有效降低圖像數(shù)據(jù)處理的成本。
文檔編號H04N5/217GK101986690SQ20101052273
公開日2011年3月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者姚爍, 孟慶, 趙立新 申請人:格科微電子(上海)有限公司