【導(dǎo)讀】Imagination 發(fā)布業(yè)界最具擴(kuò)展性的圖像信號(hào)處理架構(gòu)，具備同步多重傳感器支持、16 位功能以及 4K 擴(kuò)展性的高效PowerVR‘Raptor’相機(jī) ISP 架構(gòu)已為 SoC 整合進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)，可適用于廣泛的圖像與視覺(jué)應(yīng)用。
Imagination Technologies今天發(fā)布代號(hào)為 “Raptor” 的突破性新款相機(jī)圖像信號(hào)處理（ISP）架構(gòu)。Imagination 全新設(shè)計(jì)的 PowerVR Series2 ‘Raptor’圖像流水線架構(gòu)已為整合到下一代系統(tǒng)單芯片（SoC）進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)，可適用于廣泛的圖像與視覺(jué)應(yīng)用。
圖1：Imagination 發(fā)布業(yè)界最具擴(kuò)展性的圖像信號(hào)處理架構(gòu)
“Raptor” 同時(shí)也是第一款專(zhuān)為異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)運(yùn)行所設(shè)計(jì)的協(xié)同單元，以支持先進(jìn)功能與下一代應(yīng)用。“Raptor” 架構(gòu)將 ISP 提升到新的境界，能作為臉部和手勢(shì)識(shí)別、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等各種內(nèi)容感知（context-aware）應(yīng)用的基礎(chǔ)。
“Raptor” 具備高度功耗效率以及完備的可配置流水線特性，是手機(jī)和可穿戴設(shè)備等低功耗產(chǎn)品的理想選擇，并能無(wú)縫地?cái)U(kuò)展到提供 UltraHD 視頻、數(shù)百萬(wàn)像素?cái)z影和更高像素深度傳感器所需的性能。因?yàn)?ldquo;Raptor” 是專(zhuān)為提供高效擴(kuò)展性所開(kāi)發(fā)，因此它的架構(gòu)能夠輕松延伸到滿(mǎn)足這些具備更高像素的高端產(chǎn)品需求，而不會(huì)對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)的效率帶來(lái)任何影響。
Imagination 公司 PowerVR 視覺(jué) IP 部門(mén)工程執(zhí)行副總裁 Martin Ashton 表示：“‘Raptor’ 能在移動(dòng)設(shè)備所要求的功耗范圍內(nèi)提供最佳性能，是適用于下一代應(yīng)用的獨(dú)特解決方案。視覺(jué)系統(tǒng)將是未來(lái)消費(fèi)電子技術(shù)的主要推動(dòng)力量，同時(shí)也是智能手機(jī)、平板電腦、IoT 和新興汽車(chē)應(yīng)用等產(chǎn)品的重要差異化因素。Imagination 的 PowerVR 繪圖和視頻處理器以及 MIPS CPU 已經(jīng)被這些產(chǎn)品廣泛采用。現(xiàn)在‘Raptor’新生力軍的加入，將能使我們的授權(quán)客戶(hù)開(kāi)發(fā)出完整的多媒體系統(tǒng)，發(fā)揮一加一大于二的最大效用。”
研究機(jī)構(gòu) Jon Peddie Research 的總經(jīng)理 Jon Peddie 表示：“憑借推出具備同步多重傳感器支持、16 位功能以及 4K 擴(kuò)展性的 Raptor ISP，我們看到Imagination 完全了解下一代圖像應(yīng)用的真正需求。這正是一家公司能夠大步領(lǐng)先市場(chǎng)的原因。”
將 ISP 推升到新的境界
“Raptor” 架構(gòu)可提供與新型 CMOS 相機(jī)傳感器最佳整合所需的特性與功能，包括：
●最高可支持 16 位像素深度，能為汽車(chē)、安全和其他嚴(yán)苛的真實(shí)世界應(yīng)用提供足夠的動(dòng)態(tài)范圍
●具備能與傳感器搭配的流水線像素深度配置能力，與數(shù)據(jù)路徑寬度固定的 DSP 相比，能顯著節(jié)省電源
●快速內(nèi)容切換的多重傳感器支持，能以單顆 ISP 實(shí)現(xiàn)大量圖像處理的立體聲、多重相機(jī)和視覺(jué)陣列支持
●能夠輸出圖像統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)（meta data）到 Imagination 硬件視頻編碼器，來(lái)實(shí)現(xiàn)同類(lèi)最佳的編碼品質(zhì)與即時(shí)位元率控制
●支持新興的 10 位傳感器輸出，這是開(kāi)發(fā) 4K/Ultra-HD TV 產(chǎn)品的重要關(guān)鍵
●完整支持所有主要業(yè)內(nèi)公司的 CMOS 傳感器
可支持 SoC 整合的最優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)在，市場(chǎng)期望 HD 攝影機(jī)的尺寸能盡量精巧，才能安裝在頭盔和滑雪板這些裝備上。此外，單眼數(shù)字相機(jī)（DSLR）功能也已移植到小巧、無(wú)反光鏡（mirrorless）相機(jī)上。智能手機(jī)與平板電腦對(duì)于整合 full HD視頻與 DSC（數(shù)字相機(jī)），同時(shí)機(jī)器人視覺(jué)這類(lèi)視覺(jué)感知專(zhuān)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用需求也日益提升。順應(yīng)這些趨勢(shì)，廠商正面臨著如何滿(mǎn)足尺寸、成本和功耗限制的挑戰(zhàn)。通過(guò)將 ISP 功能整合到 SoC 中，業(yè)內(nèi)人士便能達(dá)成高性能目標(biāo)，并同時(shí)降低成本與功耗。
Imagination 采取了全系統(tǒng)策略來(lái)開(kāi)發(fā) IP，能建立 IP 模塊間的最優(yōu)化運(yùn)作，來(lái)開(kāi)發(fā)出超高效率的子系統(tǒng)功能。“Raptor”能夠靈活地讀取可編程與硬布線系統(tǒng)資源，可實(shí)現(xiàn)下列領(lǐng)域的最優(yōu)化設(shè)計(jì)：
●Zero memory™ 輸出到視頻編碼與視覺(jué)加速器，適用于低功耗、低延遲應(yīng)用；快速、低功耗視覺(jué)系統(tǒng)，以及靈活的傳感器陣列支持
●利用圖像分析產(chǎn)生元數(shù)據(jù)，來(lái)提升視頻編碼位元率品質(zhì)控制
●通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)延伸，可構(gòu)建零復(fù)制計(jì)算攝影學(xué)的最優(yōu)化軟件
●重入式（Re-entrant）流端口，可讓圖像資料串流到自訂的硬件視覺(jué)處理器，然后再重新插入到ISP 流水線
“Raptor”IP 內(nèi)核與其他 SoC 資源的緊密連結(jié)能打破障礙，因而能在移動(dòng)設(shè)備與平板電腦中實(shí)現(xiàn)對(duì) Ultra-HD 與高像素?cái)z影的完整支持。此外，與 Imagination PowerVR VXE 內(nèi)核的緊密耦合也有助于降低內(nèi)存流量并實(shí)現(xiàn)最佳的位元率分配，能為特定位元率提供優(yōu)異的圖像品質(zhì)。
當(dāng)前的小尺寸傳感器限制，意味著高像素?cái)z影需要大量的額外運(yùn)算處理才有可能。通過(guò)在 PowerVR Series6 GPU 這類(lèi)的內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)基于硬件的計(jì)算攝影學(xué)，“Raptor” 架構(gòu)能為移動(dòng)設(shè)備克服 1300 萬(wàn)像素的障礙，并帶來(lái)最佳的 non-bayer 圖案去馬賽克處理、噪音消除與更多優(yōu)點(diǎn)。
工具與軟件支持
Imagination 可為 ISP 提供完整的軟件支持、調(diào)校過(guò)的鏡頭和傳感器，以協(xié)助客戶(hù)支持廣泛的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的傳感器與鏡頭，包括 Aptina、Omnivision、Sony 和 ST 等公司的產(chǎn)品。此外，Imagination 還可提供支持 Linux、Android 與其他操作系統(tǒng)，包括即時(shí)操作系統(tǒng)的軟件驅(qū)動(dòng)程序。
視覺(jué)與圖像專(zhuān)業(yè)技術(shù)
在開(kāi)發(fā) “Raptor” 時(shí)，Imagination 充分發(fā)揮了當(dāng)初并購(gòu) Nethra 領(lǐng)先 ISP 解決方案（Series1）時(shí)所取得的豐富視覺(jué)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。Imagination 的視覺(jué)技術(shù)已出貨數(shù)百萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)品，包括數(shù)個(gè)世代的運(yùn)動(dòng)相機(jī)與高端攝影機(jī)。Imagination 為特定傳感器與鏡頭調(diào)校圖像流水線的獨(dú)特專(zhuān)業(yè)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)下一代產(chǎn)品的重要關(guān)鍵。
Imagination 開(kāi)發(fā)的 PowerVR ‘Raptor’ IP 內(nèi)核
Imagination 將提供一系列基于 “Raptor” 的可合成 ISP IP 內(nèi)核，來(lái)作為市場(chǎng)領(lǐng)先的 PowerVR 視頻與視覺(jué) IP 產(chǎn)品的成員之一。這些全新的 ISP 內(nèi)核將瞄準(zhǔn)特定的市場(chǎng)，并于 2014 年第一季正式問(wèn)世，這一內(nèi)核即日起已可授權(quán)給合作伙伴。
