有了它,你才能“看清”真实世界
用我们拍照时常说到,就是图片的锐化、降噪、优化色彩等都是在 ISP 中处理完成的,而且 ISP 还肩负着实现相位、激光、反差等混合对焦运算以及提供对多摄像头支持等重任,是手机拍照中必不可少的关键一环。 最终我们看到,ISP 芯片就像一个光的美颜师一样,使得我们在按下快门的一刹那获得如此多的画质调节和改善,也能在拍摄前主动地选择各种拍摄场景模式,进行各种拍摄参数的微调,让每个人都能成为影像大师。 成为移动终端图像处理核心: ISP 的产业跃迁 ISP 的出现是和人类对拍摄图像的高质量要求密切相关的。 NASA 对月球进行勘探时,发现模拟相机在月球上拍摄的照片十分微弱不清,无法反映真实情况。此后美国发展出的 CCD 图像传感器解决了这一问题,为了确保 CCD 拍摄的图像能够清晰和真实地显示,就需要对 CCD 采集的图像进行处理,这样 ISP 图像信号处理器得以诞生。 随着数码相机和摄像机的广泛应用,ISP 技术也得到了快速发展。在推进高清视频、图像产品的过程中,ISP 技术的创新发挥了巨大作用,ISP 也从高清摄像机的辅助技术逐步演变为关键核心技术。一些高清监控硬件厂商为进一步提升画质,开始将 CCD 传感器替换为 CMOS 图像传感器,这样就将 ISP 内置到 CMOS 中,在节约空间的同时也降低了功耗。 因此,这一创新使得高清摄像机市场实现了从模拟到数字信号的升级。一般来说,不同的 ISP 匹配不同厂商的 CMOS 图像传感器,大部分内置 ISP 功能的视频芯片对 CMOS 芯片的支持都比较完善,可以直接对接各主要厂商的主要产品,使得摄像机体积更小、产品形态更多,不仅推动在高清摄像机上高清 SoC 芯片的研发,也让 CMOS 和 ISP 的组合在移动智能设备中广泛普及。 现在,每一款配备摄像头的移动设备都搭载了 ISP 芯片。不过对于很多国内智能手机厂商而言,他们通常会宣传自己的产品采用了索尼的 CMOS 图像传感器,甚至给出这一感光元件的具体型号,还给出一个多镜头阵列的分解图。但是消费者在拿到手之后,用它拍摄出来的照片并不能如预期的那么好,其中一个很大的原因就是 ISP,就在于这些厂商虽然拿到了高品质的光学和感光元件,但是 ISP 没有能够跟上。 现在,主要的智能移动设备的芯片厂商、IP 提供商以及智能手机制造商都在推出自己的 ISP 芯片,但是 ISP 仍然存在着较大的技术壁垒。 首先,ISP 中大量模块的算法是相互影响的,其众多算法需要诸多的调校工作在其中,这需要大量而长期的经验积累。 其次,作为商用的 ISP,需要众多的新功能模块,比如 X-talk 串扰,VSM 等模块的加入,这也增加了 ISP 的技术壁垒。 另外,ISP 的技术需要长期积累,需求少、学习周期长,人才匮乏。因此 ISP 人才团队组建也是一个考验公司投入力度、技术积累的刚性条件。 这让领先的 ISP 技术更容易被那些有先发优势、多年积累的芯片大厂和老牌制造商,比如苹果、高通、三星、联发科等大厂所掌握。 但越来越多的手机芯片厂商开始自研 ISP 和算法,华为海思就是从麒麟 950 开始集成自研的 950 芯片,使得华为 P9 开始跻身主打摄影拍照手机的第一阵营。 作为全球移动 CPU 芯片核心 IP 提供商的 ARM 也在 2018 年推出了首款 ISP 芯片,最初是面向汽车设备的移动影像处理,随后又推出了两款针对移动终端和物联网设备的 ISP 芯片全新 ARM Mali-C52 和 Mali-C32。ARM 的 ISP 在处理每一像素时会有超过 25 个步骤的处理,其中包括高动态范围 ( HDR ) 、降噪以及色彩管理的三个关键步骤对图像输出质量起到了决定性的影响。 根据极术社区的消息,12 月 3 日,安谋中国最新发布了 " 玲珑 "i3/i5 ISP 处理器。这一安谋中国本土团队自主研发的首款产品,在降噪、清晰度和宽动态等指标上达到业界领先水平,具有高画质、低延时、可配置能力强、扩展兼容性高等特点,可广泛适用于安防监控、AIoT 及智能汽车等领域的视频、图像处理工作,能够满足不同场景的多样化数据处理需求。 我们注意到,在对这些 ISP 产品的梳理中,图像信号处理和 AI 视觉处理正在协同发展,既要 " 可看 " 又要 " 看懂 " 的图像处理,成为未来视觉设备发展的关键。 新机遇:视觉处理器 与 ISP 芯片的共生共成 人工智能技术作为全新的技术变革要素进入到成像产业领域,使得图像的处理和计算迎来更多的挑战,现在除了 ISP 芯片之外,还需要加入具有 AI 能力的视觉处理器(VP)芯片。 现在,ISP 芯片处在低速稳定的增长阶段,而 VP 芯片则呈现爆发式增长。 (编辑:应用网_阳江站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |