淺談:百萬像素?cái)z像機(jī)芯片技術(shù)解析
2012-10-9 來源: CPS中安網(wǎng) 關(guān)鍵字: 百萬像素?cái)z像機(jī),芯片 瀏覽量: 56
導(dǎo)讀: 高清攝像機(jī)中應(yīng)用的NXPASC8850,Hislicon Hi3516,都集成了ISP中實(shí)現(xiàn)的3A、3D降噪、寬動(dòng)態(tài)(WDR)、強(qiáng)光抑制、背光補(bǔ)償、數(shù)字防抖等圖像處理功能,Hi3516芯片還集成了智能分析加速引擎,支持智能運(yùn)動(dòng)偵測(cè)、周界防范、人臉檢測(cè)、鏡頭保護(hù)等多種分析應(yīng)用。并且,這些SoC芯片對(duì)我們廠商還開放了ISP相關(guān)的API(程序接口),可供我們對(duì)ISP效果二次調(diào)節(jié)開發(fā)優(yōu)化。
早在2008年高清視頻監(jiān)控已被業(yè)界提出,并一度成為關(guān)注的熱點(diǎn),但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)、成本和實(shí)際的客戶需求等多種原因高清視頻監(jiān)控的市場(chǎng)實(shí)際上并未真正啟動(dòng)。然而從現(xiàn)在來看,高清視頻監(jiān)控不再停留在口號(hào)上,各個(gè)廠商開始把它作為重點(diǎn)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向,也同樣作為市場(chǎng)推廣的重點(diǎn)。 面對(duì)越來越大的市場(chǎng),需求量的提升會(huì)帶來更高性能和功能的需求,高清攝像機(jī)產(chǎn)品的核心芯片技術(shù)的革新和性能的提升對(duì)高清視頻監(jiān)控市場(chǎng)的狀況將起到?jīng)Q定性作用。首先,我們先簡單分析目前高清攝像機(jī)產(chǎn)品常見的部件架構(gòu)。常見的高清攝像機(jī)分為圖像傳感器、ISP(圖像信號(hào)處理器)、壓縮處理器或數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換三個(gè)常見部分,市場(chǎng)上一些新發(fā)布的高清攝像機(jī)還會(huì)在ISP與壓縮處理器之間包含一個(gè)智能分析處理器。 百萬像素?cái)z像機(jī)芯片技術(shù)解析 圖像傳感器 圖像傳感器是組成數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的重要組成部分。根據(jù)元件的不同,可分為CCD和CMOS兩大類。如SONY的ICX445、ICX274、IMX035/036,Aptina的MT9M033、MT9D131、MT9T031,Omnivison的OV2715等等。圖像傳感器的作用是將光學(xué)圖像采集并轉(zhuǎn)換成后端ISP可用的電信號(hào)。 過去,我們常說CCD是應(yīng)用在影像產(chǎn)品的高端技術(shù)元器件,而CMOS由于其低照性能、曝光模式等技術(shù)性能有限應(yīng)用于低影像品質(zhì)產(chǎn)品中。如今,CMOS技術(shù)快速發(fā)展,例如SONY推出了使用Exmor技術(shù)的IMX035/036圖像傳感器,其低照性能、圖像分辨率及幀率、芯片處理速度有了很大程度的性能提升。 ISP圖像信號(hào)處理器 ISP(Image Signal Processor)圖像信號(hào)處理器的主要作用是對(duì)前端圖像傳感器輸出的信號(hào)做后期的處理。不同的ISP用來匹配不同廠商的圖像傳感器。ISP的優(yōu)異在整個(gè)攝像機(jī)產(chǎn)品中很重要,應(yīng)當(dāng)說它直接影響呈現(xiàn)給用戶的影響畫質(zhì)的優(yōu)劣。圖像經(jīng)過圖像經(jīng)過CCD或者CMOS的采集后,需要經(jīng)過后期的處理才可以較好的適應(yīng)不同的環(huán)境,在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原出現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)。在ISP中它會(huì)完成我們常常提及的2A(AWB/AE,自動(dòng)白平衡/自動(dòng)曝光)或者3A(AWB/AE/AF,自動(dòng)白平衡/自動(dòng)曝光/自動(dòng)聚焦)。傳統(tǒng)模式下一般采用一顆DSP或者一顆FPGA來完成對(duì)圖像的后期處理。有些攝像機(jī)產(chǎn)品支持的3D降噪功能、寬動(dòng)態(tài)、慢快門、幀累積、強(qiáng)光抑制等功能也都是ISP來完成的。 目前應(yīng)用在高清攝像機(jī)產(chǎn)品中的ISP一般有以下幾個(gè)來源: 廠商自行研發(fā):高清攝像機(jī)設(shè)備廠商為了更好的配合后端壓縮、功能開發(fā),自行研發(fā)ISP處理算法,將算法集成至FPGA或DSP芯片中,接駁前端圖像傳感器。 第三方研發(fā):2010年已經(jīng)逐漸誕生了一批由非高清攝像機(jī)制造廠商推出的一些ISP解決方案,他們直接出售不同的ISP芯片給攝像機(jī)廠商配合不同廠商的Sensor。
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