高清晰宽动态范围视频监控芯片组
Altera的业界第一款高清晰(HD)宽动态范围(WDR)视频监控芯片组简化了视频监控摄像机系统的开发。实现了通过一家供应商来提供知识产权(IP)和FPGA。
我们独特的芯片组结合了Altera Cyclone® IV E FPGA和安全芯片，支持Apical的HD WDR全图像信号处理(ISP)流水线IP和AltaSens的1080p60 A3372E3-4T图像传感器。我们能够方便的使用Apical IP，为您提供全传感器处理解决方案，从而降低了您的风险。如果需要了解详细信息，请联系您当地的Altera销售代表。
ASSP或者数字信号处理(DSP)平台还无法提供置入了WDR技术的完整流水线，这一技术使用了1080p60传感器和数据通路。FPGA是唯一能够处理1080p和720p WDR CMOS传感器宽带数据的器件。
图像传感器处理流水线挑战
WDR传感器输出高达20位的原始图像数据，但是缺少ISP功能，因此，很难连接标准ASSP或者DSP器件。
图1对比了两幅街景图像，输出来自标准摄像机(左侧)和采用了WDR图像传感器的摄像机(右侧)，后者使用了适当的图像处理功能。与图2左侧未处理的图像相比，右侧图像显示了高性能ISP IP内核怎样从强对比度场景中尽可能多的提取出细节内容。特别是，这一实例表明，较暗的区域并没有受到较亮区域过度感光的影响。
图1.标准传感器和WDR传感器输出图像
图像经过Apical有限公司的授权
虽然WDR传感器支持高质量分辨率以及较高的帧速率，但是，它需要很强的计算功能来处理这些图像，例如，逐像素校正、本地调色和白平衡等。CMOS WDR传感器没有片内图像流水线处理功能，以RAW/Bayer格式输出图像数据，每像素为20比特，因此，这对于商用DSP甚至某些ASSP而言是很大的挑战。可以采用下式来计算传感器输出的大量原始数据：
20比特/像素 x (1280 x 720)像素/帧 x 60 帧/s = >1 Gbit/s
由于数据量过大，因此，很难将下一代WDR传感器连接至监控解决方案中经常使用的ASSP。
Altera视频监控解决方案
使用Altera Cyclone III或者Cyclone IV FPGA以及我们的视频监控摄像机参考方案，FPGA能够直接连接图像传感器，实现全ISP，连接任何编码器或者PHY器件。而且，FPGA也可以用于进行H.264编码，在一个芯片中开发全互联网协议摄像机流水线，不需要外部DSP器件或者ASSP。
Altera FPGA是高效处理HD WDR传感器数据的理想选择。与Altera合作伙伴Apical——图像处理IP的领先供应商，一起开发的这一HD WDR传感器接口解决方案提供了ISP (图3)，具有以下功能：
- 去除热点像素，抑制噪声(提供空间和时域IP内核)。
- 单位像素高级色调映射功能(Apical的专利Iridix IP内核)
- 高级去马赛克和颜色校正
图2.Apical ISP结构图
图像传感器流水线IP产品
Altera、Apical和AltaSens解决方案为摄像机生产商提供了低风险、低成本方法，在简单的芯片组中实现ISP。这一独特的芯片组具有：
- Altera Cyclone IV E FPGA以及经过预编程的安全器件，支持Apical HD WDR全图像信号处理(ISP)流水线IP。
- AltaSens的1080p60 A3372E3-4T图像传感器技术
这一独特的解决方案能够方便的使用Apical IP，提供全传感器接口解决方案，降低了用户的风险。
通过一家供应商提供IP和FPGA芯片组，简化了视频监控摄像机系统的开发。您不再需要从各家供应商那里购买IP，支付额外的许可费用或者流片(NRE)费用。芯片组的价格包含了您所有的费用。
您当地的Altera销售代表会帮助您轻松下载Apical IP，在线注册获得评估许可，在购买芯片组之前对系统进行评估。评估之后，您可以在线获得并许可IP，在您的Quartus® II FPGA设计中应用IP。这一现成的芯片组非常灵活，缩短了摄像机设计的开发时间，增强了灵活性。利用灵活的FPGA，您可以参考自己的特殊功能来定制器件，在激烈的竞争中突出您的产品优势。
