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夏普CCD DSP


2006 年年底,SHARP 推出新一代的監控用彩色 CCD 攝像機方案, 此方案的推出,針對監控用彩色 CCD 攝像機在車載等領域,要求整機體 積較小的應用,SHARP 推出三合一晶片:即將 DSP、CDS/PGA/ADC 和 V-driver 三顆晶片合為一顆 LR38653,使 PCB 空間大為減小,目前我們已 做出相關的樣機給客戶演示。 從過去 SHARP 推出的方案裡,LR38269,就是所謂 D3 方案,是大 陸開始使用 SHARP 時的主力,現在幾乎沒人用了;LR38603,就是所謂 D4 方案,是大目前 SHARP 的主力,LR38653 是把 38603 加 CDS/AGC 加 V-Driver,三顆包在一起,變成 BGA 封裝,但雜訊大,優點是體績小, 有一些特殊用途。 LR38627 就是所謂 D5 方案,出來兩年了,LR38653 的 core 與 LR38627 完全一樣, 只是做成小封裝, 故其功能或特色與 LR38627 一樣。 因其為 BGA 封裝,且管腳間距較小,目前在大陸一般工廠很難貼片,故 暫沒做 Demo。我們已做出的 Demo 是用 LR38627,圖片請參考下方。

與原來 DSP LR386032 比較,新的 DSP LR38627 功能有明顯改善, 如下表:

CCD 监控摄像机 摄像机的方案: 摄像机 摄像头从大的方面可以分为 2 部分:图像传感器(sensor)、图像信号处理器(DSP)。打开一个摄像机,里头一般都有 2 到 3 个大的 IC,还有一些小的 IC。全部合起来就是一个方案,先解释各晶 片的功能: CCD:就像是人的眼睛,把光影像转成电讯号,靠的就是上头的感光点。CCD,是英文 Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写。顾名思义,信号的采集原理就是硅芯片上每一个像素点在光的照射 下电荷产生耦转移,光强的不同,产生的电荷也相应改变。因此外界的景物通过镜头在 CCD 上形成实像,照射到像元紧密排布的 CCD 上,转化成相应的电信号。 V-Driver: CCD 里头每一点被光照到产生电能,那如何取出来?就是靠这颗 V-DRIVER,它会产生不同的脉冲,把 CCD 每点的讯号”挤”出来。 CDS/AGC: CCD 挤出来的讯号,在这颗晶片内做”修整”,送进 D.S.P.。 接下来信号将进入重要的关键部件:DSP. D.S.P 是 Digital Signal Processor 的缩写,也就是数位讯号处理器,可是不是说 CDS/AGC 出来是模拟讯号吗?因此 DSP 里头包了一颗 Decoder (A/D Converter, 模拟数位转换器),先把模拟转成数位, 再做一大堆的运算(颜色,亮度,白平衡…..),然后再把数位转模拟(Encoder,也是包在 DSP 里头),就是视频输出了.挺复杂的,我们所谓的方案就是以用那颗 DSP 来说的)。 T.G: Timing Gen: 这是在控制整个处理过程的快慢用的,现在一般看不到了,都包在 DSP 内了。 开始讲各方案,先从 SONY 讲起: SS-1 : CXD2163BR: 这颗 DSP 推出也有 10 年了,当初把这方案叫 SS-1,差点害的一堆工程师切腹自杀,因为一直搞不定,做出来的机子一直有问题,索尼也不承认,过了一阵子又推出一颗新的,就是 CXD2163BR 叫 SS-1M ,不 过大家叫习惯了,还是说 SS-1 SS-1 可接高解 CCD (ICX408AK NTSC ,ICX409AK PAL) 及低解 CCD(ICX404AK NTSC ,ICX405AK PAL), 因为是早期的 DSP,这颗特难搞定,要想出来的产品能有良好的一致性,须花很多精神, 相对的成本 就高, 又因为索尼长久以来只有这颗 DSP 能接高解 CCD(有够不争气的),因此大家只要想到索尼高解就会想到这颗 DSP. 不过这颗 DSP 有个特点, 就是能做电源同步,导致现在还淘汰不了. SS-11 CXD3141R 或是 CXD3142 这颗 DSP 在 1999 年推出,当初把这方案做为低价机种,只能接低解 CCD,那时是 CXD3140, 还是问题一堆,一直搞不定,做出来的机子还是有问题,索尼还是不承认,来年又偷偷推出一颗新的,就是 CXD3141R,总算稳定了(也没听过索尼向做 3140 的白老鼠道歉!),后来又出了 CXD3142,多了镜像功能.其他两颗都一样 ,叫 SS-11 , SS-11 只能接低解 CCD,但在那时品质还是比其他牌子好些,所谓 420 线的机子就是这样来的,拿低解机来冒充高解机也是从这方案来的,最先搞这花样的是深圳的一家大厂(目前也挺大的),SS-11 不能 做电源同步(不是不行,是噪讯太大),现在 SONY 420 线的几乎就用这方案. SS-HQ1 CXD3172AR 这颗 DSP 在 2004 年推出,距离 SS-1 已有 8,9 年了,因此总得大大炒做,就是所谓的 520 条机种,但翻遍技术资料,跟本看不到”520”这个字眼,这颗 DSP 还是承袭索尼优良传统: 有问题 !!!! 就是过 热,!DSP 本身温度会高到 60 多度,不怕的就去用吧,卖到俄罗斯肯定没问题,其实只要不碰到较差的环境,要撑过保固期应该是没问题的, SS-HQ1 能接高低解 CCD,而且电源同步也没问题,基本上比 SS-1 好多了(除了发热外) . SS-11X CXD4103R 这颗 DSP 在 2005 年推出,是目前索尼最新的 DSP,在结构上很像是 SS-HQ1 的改良版(不热了!) 应该有把 2163 淘汰掉的架式, 嗯! 如果没问题就不叫索尼了!这颗目前的缺点是电源同步杂讯太大. SS-11X 能接高低解 CCD,还有颗 BGA 版的,不过没植球,贴片厂看了直犯愁!(说真的,索尼搞 D.S.P 的啥时后才能正经些! 好好搞嘛!) 其实中间漏了一颗 SS-2 , 不过那颗主要做宽动态用的,以后再专门说 说完索尼,该谈 SHARP 了,这简单多了,SHARP 目前只有一颗: D4 LR38603A 好像是 2002 年推出的,刚好索尼 CCD 大缺货,给了 SHARP 爬起来的机会,那时又有几个台湾人为了卖芯片,拿了现成的线路方案到处兜,所以应该说国内摄像机厂百花齐放,SHARP 这颗晶片功不可没(那几 个台湾人也有功劳,呵呵!),也就是这原因,搞的劣等品一堆,让人一听到 SHARP 就是烂货便宜货的感觉,其实这颗晶片还不错,主要是很容易就上手,不像 SS-1 及 SS-11 那么难搞定,而且这颗 DSP 能接高低解 CCD.不过,电源同步还是不行,还有搭配的 SHARP CCD 品质没有 SONY 好,加上烂厂一堆,无形中让 SHARP 有矮了一截的感觉,是有点可惜.当然,这颗 DSP 也能接 SONY CCD,只是没有人那么二百五罢了. D4 还有一颗 BGA 版,把 CDS/AGC, V-DRIVER 都包进来了, 只是噪讯太大,只有特殊用途才用到 还有, SHARP 新的 DSP D5 也出来了. 总结一下: LR38269,就是所谓 D3 方案,是大陆开始搞 SHARP 时的主力,现在几乎没人用了 LR38603,LR38603A 就是所谓 D4 方案,是大目前 SHARP 的主力, LR386032,就是 D4 无铅制程 LR386071,就是所谓 D5 方案,出来两年了 LR38626,就是所谓的 D6 (已经有了)

LR38653,就是 D6 的三颗堆叠版是把 38603 加 CDS/AGC 加 V-Driver,三颗包在一起,变成 BGA 封装,但杂讯大,优点是体绩小,有一些特殊用途,用在倒车摄像机。 LR38643,是旧的三颗堆叠版 LR38627,就是所谓最新的 SHARP 高清方案,( LR38627 & IR3Y60 ),12Bit 的 DSP,比老的 10Bit 的要清晰,因为 SHARP”低价”的印象已造成了,推起来不太容易 2321 是 1/3″PAL 低解 CCD 2311 是 1/3″NTSC 低解 CCD 2421 是 1/4″PAL 低解 CCD 2411 是 1/3″NTSC 低解 CCD 数字后 AB 代表旧制程,BB 代表新制程,照度较好 SHARP 有高线 CCD,而且脚位跟索尼一样,在索尼缺货时很多人拿这来替代。 接下来是松下部份,目前松下就剩 D5 独撑大局: D5 MN673276 大约 2000 年左右推出的,索尼 SS-11 就是要跟这颗兢争才推出的,可能是松下无心在这市场的关系,推的不是挺成功,而且松下 CCD 有照度较差的缺点,加上当初价格比索尼还高,除了几家重点厂家外, 用的厂不多,一样,电源同步不行,其他特性还不错.而且可以接高低解 CCD 除了 SONY ,SHARP, Panasonic 外,还有其他不被人注意的 DSP,一并介绍: NEXTCHIP 韩国 NEXTCHIP 公司在几年前推出的,主要接 SHARP 低解或 SONY 低解 CCD,也就是一般说的半索尼,索尼缺货时可用韩国 A1 pro 代,就成了”假索尼”,品质嘛,,,就见人见智啰! A-NOVA ADPXXXX 这是台湾去年出的 D.S.P, 在功能上,是很夸张的一颗,可接 SONY,SHARP,松下,三星,A1 ,及高低解 CCD, 可做电源同步.


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