标准兼容的多源手机照相解决方案

标准兼容的多源手机照相解决方案

ST公司

ST公司拥有的CMOS图像传感器技术和对移动手机系统的渊博知识，是成功设计和推出的与标准兼容的多源移动手机照相解决方案的关键因素。这种解决方案提供了从CIF+、VGA到200万/300万像素。由于采用标准移动图像架构(SMIA)的标准，利用650Mbps串行接口，使消费者拥有高分辨率视频和静止图像的照相机。结合标准化测量定义及性能标准，通过兼容的功能和机械构造来创建多种来源的等效产品。由于标准化，缩短了产品设计周期和工业化的周期。

产品概览

图1列出了CMOS图像处理器和感应器的应用市场。该市场在2004年约为19亿美元，其中44%是手机应用，18%是高端CCD数码相机，11%是中低端CMOS数码相机。ST可提供除便携式摄像机外的其他所有产品。另外，在图像传感器和处理器的感应、测试和生产流程中，所有环节ST都可以进行自身研发，从而能为市场提供的芯片和解决方案。

ST一直在不断改进其生产工艺，从2002年的0.35 m的工艺、每平方毫米1万个门电路发展到2005年的0.09 m工艺、每平方毫米15万个门电路。ST在整个系统方面下了很大功夫，从彩色信号处理、各种噪声FPN的控制以及在低亮度情况下怎样提高CMOS传感器的图像质量、图像的放大缩小以及各种压缩技术（包括JPEG和MPEG4）等，这些技术保证了ST摄像头模块的大批量生产。
ST的移动成像芯片组解决方案是由传感器和协处理器两个芯片组成的。图2中水平方向是图像传感器，垂直方向是图像协处理器，交叉点是芯片的传感器和协处理器组合能够输出的fps性能。

随着技术的日新月异，相同分辨率的VGA/CIF+模块,其大小逐渐减少。ST VGA模块从2002年的0.75cc已降到2005年的0.25cc，2006年还会更小，达到0.1cc。

ST产品线

ST的移动成像芯片组解决方案是由传感器和协处理器两个芯片组成的。表1、表2、表3分别列出了ST的YUV单芯片摄像模块的发展计划、ST详细的传感器产品列表（其中的SMIA标志是高速串行标准）和ST的图像处理器产品列表。

解决方案

ST早的一个VGA解决方案是由VS6552加STV0974组成，整个图像感应器的大小是8.5mm 9.5mm 6.1mm，视角是50度，30fps。做为其DSP的STV0974，输出是ITU-R 656，大小是6 6 BGA。其后ST又分别推出了50万像素解决方案和100万像素解决方案、200万像素解决方案以及双摄像头解决方案（见图3）。

在图3 所示的方案中，STV0984可以同时与2M的VS6750 AF自动对焦相机及VS66451 CIF+相机同时工作。这是一个典型的应用于手机3G系统的方案，VS6750相机是主相机，两个相机同时工作时每个相机的输出都能达到2M，25fps。控制STV0984是通过I2C，输出是ITU656或者CCP2.0。

ST两芯片相机解决方案具有以下特点：

·从1.0、2.0到3.0，也就是100万像素、200万像素到300万像素相机，都用的SMIA95插槽，同样的传感器芯片，这样在提升本身系统的时候，在机械方面、光学方面、电子设计方面、系统重设计方面，都可以在短时间内完成设计方案。

·准确对焦系统100万到300万都是用的SMIA95插槽，同样的芯片模块，在升级时省时、省力。

·从光学的角度看，不管用户系统是用200万像素的准确对焦，还是200万像素的自动对焦或200万像素的SMIA，提升到同相的300万像素时，因为VF6750和VF6850大小相同，VS6750和VS6850也是相同大小，这样在提升时十分方便。

·从两个相机支持的角度看，STV0984和STV0986分别支持2M和3M的系统，做为200万像素的系统，主相机可选用200万像素的准确对焦系统，从相机可选用CIF＋、VGA和SuperVGA。而做为300万像素的相机，主相机可选用300万像素的准确对焦系统，而从相机也可选用与200万像素系统相同的CIF＋、VGA和SuperVGA设备。这个构架升级简便。

SMIA标准简介

SMIA标准是一个开放的标准。使用这一标准，能为供应商、手机厂商和消费者均带来好处。从供应商的角度看，供应商通过应用SMIA接口，可以把同样标准的模块销售给不同的手机生产商，标准的设计可被多次重新使用；从手机生产商的角度看，他们可以从不同的供应商拿到货源，并能够降低设计周期和成本方面，另外同样的手机设计电路也可以被次的重新使用；从消费者的角度看，可降低电话成本，实现高性能、低成本、多选择。

小结

ST近十年生产了近1亿个感应器，6000万个相机模块，5500个图像处理器以及600万颗高端数码相机的协处理器。总数达1亿8千万。应用范围包括手机、低端数码相机、高端数码相机、光电滑鼠等。从手机的设计方案讲，ST目前可以提供从VGA、Super VGA、100万像素、130万像素、200万像素的所有手机相机解决方案，并有能力为高端的DSC提供图像处理器。此外，ST还是一家独立供应商，能独立提供感应器和处理器。