FPGA開發(fā)套件加速全高清HDR攝像機設(shè)計

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

　　Lattice負責市場業(yè)務(wù)的副總裁Douglas Hunter表示，HDR-60套件的價值就在于“實現(xiàn)了最低系統(tǒng)材料成本的同時，還滿足了原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并保障了客戶的投資”。據(jù)悉，該開發(fā)套件采用LatticeECP3-70 FPGA進行設(shè)計;而ISP IP流水線僅需要一個33K LUT LatticeECP3-35器件即可實現(xiàn)整個1080p60的HDR攝像機設(shè)計。

　　攝像機開發(fā)套件為何使用FPGA?Hunter對此解釋說，目前的攝像機制造商更傾向于具備高像素密度和高動態(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的視頻攝像機此時則顯得“心有余，而力不足”。來自ISC West 2010的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，超過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，恰好能夠為廠商提供各種性能，以滿足市場的需要。

　　圖：HDR-60開發(fā)套件。

　　Lattice高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理Niladri Roy認為，開發(fā)套件為攝像機制造商提供了幾大獨特的優(yōu)勢，包括完全集成的HDR圖像信號處理流水線，從傳感器到HDMI/DVI顯示器。使用一個Aptina 720p HDR傳感器和一個計劃于2011第二季度推出的1080p HDR傳感器，該開發(fā)套件還提供了業(yè)界最快的自動曝光、高于120dB的系統(tǒng)動態(tài)范圍、高效的自動白平衡算法和2D降噪(在FPGA中所有都使用流模式而無需外部幀緩沖器)，實現(xiàn)了超低延遲并進一步降低了系統(tǒng)成本。板上DDR2存儲器還可以實現(xiàn)多種應(yīng)用，諸如3D降噪、來自多個傳感器的圖像拼接、圖像旋轉(zhuǎn)和圖像扭曲恢復(fù)。

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

　　HDR-60開發(fā)套件售價為399美元，包括HDR-60攝像機主板、Nanovesta傳感器板、1xHDMI電纜、1xHDMI-DVI適配器、2x標準USB編程電纜、通用電源和快速入門指南，開箱即可使用。外形大小符合市售攝像機外殼尺寸并能夠同時支持兩個傳感器，可實現(xiàn)快速評估和高清HDR攝像機樣機的設(shè)計，適用于安防、交通控制、視頻會議和汽車應(yīng)用。所有購買的客戶可免費獲得原理圖和布線文件，有助于進一步加快產(chǎn)品上市時間。