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FPGA/PLD  

Altera為網路攝影機提供單晶片FPGA解決方案

上網時間: 2010年06月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:安全監控  網路攝影機  AltaSens  A3372E3-4T  MT9M033 

為拓展FPGA在安全監控市場的應用,Altera公司稍早前發佈一款據稱可在單顆FPGA上執行的高畫質(HD)安全監控網路(IP)攝影機參考設計。該方案採用了Altera低成本 Cyclone III或 Cyclone IV FPGA ; Eyelytics 公司的矽智財(IP),以及 Apical公司支援的 AltaSens 1080p60 A3372E3-4T 與 Aptina 的 720p60 MT9M033 高畫質寬動態範圍(WDR)CMOS影像感測器。

相較於以往所採用的傳統數位訊號處理器與ASSP架構,這個全套式解決方案可讓安全監控設備製造商能夠縮減電路板面積,降低功率消耗,增加靈活性與減少開發時間。

Altera表示,傳統的數位訊號處理器與ASSP並不具備接受來自1080p與720p寬動態範圍CMOS感測器產生的較大頻寬資料所需的處理能力(舉例來說,一個完全高畫質的影像光柵是2200x1125畫素 x 每個畫素16+位元 x 每秒60格,將產生大於2 Gbps的頻寬)。

Altera的Cyclone產品系列FPGA可提供應用所需的頻寬與處理效能,能夠處理當今高畫質寬動態範圍CMOS影像感測器所產生的龐大資料。在以往的設計中,高畫質寬動態範圍攝影機系統在當數位訊號處理器或ASSP在處理「後端」的視訊編碼時,仍需要FPGA來執行「前端」的資料處理,現在,所有的這些晶片都可以用單顆Altera FPGA來取代。

在這款高畫質安全監控網路攝影機參考設計中,Apical的影像訊號處理(ISP)結合了寬動態範圍處理「iridix」影像處理引擎,具備瞬間與空間雜訊減噪能力。另外,這套參考設計還提供了Altasens A3372E3-4T寬動態範圍模式使用的「棋盤式解馬賽克」核心,以及「3A(Auto,自動)」功能,像是在Altera的Nios II嵌入式軟式核心處理器上以軟體方式實行自動曝光與自動白平衡。

Eyelytics的H.264視訊編碼則具有每秒30格的720條逐行掃描編碼,或是在主要編碼規模(main profile)下實行每秒15格的1080條逐行掃描編碼。另外,Altera也提供三倍速Ethernet MAC矽智財核心。

由於可以排除掉對數位訊號處理器或ASSP的需求,並可將這些功能整合到一顆Altera FPGA之中,因此設計師可以縮減電路板面積,得以獲得成本與功率消耗上的好處,Altera的單晶片解決方案可比先前的設計縮減超過50%的功率消耗。

Altera表示,這個參考設計中搭配了廣泛多樣的矽智財,讓設計師能夠專注在攝影機的開發,可縮短開發過程超過一年的時間,所有的攝影機設計師都可以為他們所需的特定功能來客製化FPGA,像是增加自己的軟體來進行動態偵測,以及進行平移、傾斜與縮放控制。





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