FPGA開(kāi)發(fā)套件加速全高清HDR攝像機(jī)設(shè)計(jì)

為了向攝像機(jī)生產(chǎn)商提供高質(zhì)量的HDR攝像機(jī)參考設(shè)計(jì)，幫助其快速開(kāi)始基于FPGA的高清攝像機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，萊迪思半導(dǎo)體(Lattice)日前發(fā)布了其最新的HDR-60攝像機(jī)開(kāi)發(fā)套件。這是一款基于LatticeECP3 FPGA系列可量產(chǎn)的高清攝像機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，預(yù)載入了萊迪思合作伙伴Helion GmbH帶有即插即用的評(píng)估版圖像信號(hào)處理(ISP)流水線的IP核。該IP核可實(shí)現(xiàn)每秒60幀的1080p，并帶有2D降噪和高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)。

　　Lattice負(fù)責(zé)市場(chǎng)業(yè)務(wù)的副總裁Douglas Hunter表示，HDR-60套件的價(jià)值就在于“實(shí)現(xiàn)了最低系統(tǒng)材料成本的同時(shí)，還滿(mǎn)足了原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并保障了客戶(hù)的投資”。據(jù)悉，該開(kāi)發(fā)套件采用LatticeECP3-70 FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì);而ISP IP流水線僅需要一個(gè)33K LUT LatticeECP3-35器件即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)1080p60的HDR攝像機(jī)設(shè)計(jì)。

　　攝像機(jī)開(kāi)發(fā)套件為何使用FPGA?Hunter對(duì)此解釋說(shuō)，目前的攝像機(jī)制造商更傾向于具備高像素密度和高動(dòng)態(tài)范圍的產(chǎn)品，而這就意味著“更多的數(shù)據(jù)+更多的處理”，傳統(tǒng)采用DSP/ASIC/ASSP的視頻攝像機(jī)此時(shí)則顯得“心有余，而力不足”。來(lái)自ISC West 2010的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，超過(guò)70%的廠商表示要將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到兆像素傳感器和HDR，而FPGA產(chǎn)品固有的并行性和可編程性，恰好能夠?yàn)閺S商提供各種性能，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要。

　　圖：HDR-60開(kāi)發(fā)套件。

　　Lattice高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Niladri Roy認(rèn)為，開(kāi)發(fā)套件為攝像機(jī)制造商提供了幾大獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，包括完全集成的HDR圖像信號(hào)處理流水線，從傳感器到HDMI/DVI顯示器。使用一個(gè)Aptina 720p HDR傳感器和一個(gè)計(jì)劃于2011第二季度推出的1080p HDR傳感器，該開(kāi)發(fā)套件還提供了業(yè)界最快的自動(dòng)曝光、高于120dB的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍、高效的自動(dòng)白平衡算法和2D降噪(在FPGA中所有都使用流模式而無(wú)需外部幀緩沖器)，實(shí)現(xiàn)了超低延遲并進(jìn)一步降低了系統(tǒng)成本。板上DDR2存儲(chǔ)器還可以實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，諸如3D降噪、來(lái)自多個(gè)傳感器的圖像拼接、圖像旋轉(zhuǎn)和圖像扭曲恢復(fù)。

　　除了2個(gè)USB端口外，HDR-60還配有一個(gè)RJ45以太網(wǎng)端口、Broadcom Broadreach PHY和內(nèi)置的BNC連接器，通過(guò)RG6同軸電纜以100Mbps實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)可達(dá)700m的以太網(wǎng)傳輸，使客戶(hù)能在其設(shè)計(jì)中集成壓縮編碼器。開(kāi)發(fā)套件還支持使用標(biāo)準(zhǔn)低成本的USB電纜方便地進(jìn)行編程。同時(shí)，套件預(yù)載入的參考設(shè)計(jì)中包含的IP具有參數(shù)設(shè)置功能，支持最高可達(dá)16兆像素。除了板上的HDR ISP流水線參考設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)套件還擁有全面的ISP庫(kù)支持。ISP IP可根據(jù)客戶(hù)需求，使用單獨(dú)或和LatticeECP3 FPGA系列器件綁定的許可證。

　　HDR-60開(kāi)發(fā)套件售價(jià)為399美元，包括HDR-60攝像機(jī)主板、Nanovesta傳感器板、1xHDMI電纜、1xHDMI-DVI適配器、2x標(biāo)準(zhǔn)USB編程電纜、通用電源和快速入門(mén)指南，開(kāi)箱即可使用。外形大小符合市售攝像機(jī)外殼尺寸并能夠同時(shí)支持兩個(gè)傳感器，可實(shí)現(xiàn)快速評(píng)估和高清HDR攝像機(jī)樣機(jī)的設(shè)計(jì)，適用于安防、交通控制、視頻會(huì)議和汽車(chē)應(yīng)用。所有購(gòu)買(mǎi)的客戶(hù)可免費(fèi)獲得原理圖和布線文件，有助于進(jìn)一步加快產(chǎn)品上市時(shí)間。