Imagination 发布业界最具扩展性的图像信号处理架构

21ic讯 Imagination Technologies (IMG.L)日前发布代号为 “Raptor” 的突破性新款相机图像信号处理(ISP)架构。Imagination 全新设计的 PowerVR Series2 ‘Raptor’图像流水线架构已为整合到下一代系统单芯片(SoC)进行了最优化设计，可适用于广泛的图像与视觉应用。

“Raptor” 同时也是第一款专为异构计算平台运行所设计的协同单元，以支持先进功能与下一代应用。“Raptor” 架构将 ISP 提升到新的境界，能作为脸部和手势识别、增强现实等各种内容感知(context-aware)应用的基础。

“Raptor” 具备高度功耗效率以及完备的可配置流水线特性，是手机和可穿戴设备等低功耗产品的理想选择，并能无缝地扩展到提供 UltraHD 视频、数百万像素摄影和更高像素深度传感器所需的性能。因为“Raptor” 是专为提供高效扩展性所开发，因此它的架构能够轻松延伸到满足这些具备更高像素的高端产品需求，而不会对基础架构的效率带来任何影响。

Imagination 公司 PowerVR 视觉 IP 部门工程执行副总裁 Martin Ashton 表示：“‘Raptor’ 能在移动设备所要求的功耗范围内提供最佳性能，是适用于下一代应用的独特解决方案。视觉系统将是未来消费电子技术的主要推动力量，同时也是智能手机、平板电脑、IoT 和新兴汽车应用等产品的重要差异化因素。Imagination 的 PowerVR 绘图和视频处理器以及 MIPS CPU 已经被这些产品广泛采用。现在‘Raptor’新生力军的加入，将能使我们的授权客户开发出完整的多媒体系统，发挥一加一大于二的最大效用。”

研究机构 Jon Peddie Research 的总经理 Jon Peddie 表示：“凭借推出具备同步多重传感器支持、16 位功能以及 4K 扩展性的 Raptor ISP，我们看到Imagination 完全了解下一代图像应用的真正需求。这正是一家公司能够大步领先市场的原因。”

将 ISP 推升到新的境界

“Raptor” 架构可提供与新型 CMOS 相机传感器最佳整合所需的特性与功能，包括

· 最高可支持 16 位像素深度，能为汽车、安全和其他严苛的真实世界应用提供足够的动态范围

· 具备能与传感器搭配的流水线像素深度配置能力，与数据路径宽度固定的 DSP 相比，能显著节省电源

· 快速内容切换的多重传感器支持，能以单颗 ISP 实现大量图像处理的立体声、多重相机和视觉阵列支持

· 能够输出图像统计数据与元数据(meta data)到 Imagination 硬件视频编码器，来实现同类最佳的编码品质与即时位元率控制

· 支持新兴的 10 位传感器输出，这是开发 4K/Ultra-HD TV 产品的重要关键

· 完整支持所有主要业内公司的 CMOS 传感器

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可支持 SoC 整合的最优化设计

现在，市场期望 HD 摄影机的尺寸能尽量精巧，才能安装在头盔和滑雪板这些装备上。此外，单眼数字相机(DSLR)功能也已移植到小巧、无反光镜(mirrorless)相机上。智能手机与平板电脑对于整合 full HD视频与 DSC(数字相机)，同时机器人视觉这类视觉感知专业技术的应用需求也日益提升。顺应这些趋势，厂商正面临着如何满足尺寸、成本和功耗限制的挑战。通过将 ISP 功能整合到 SoC 中，业内人士便能达成高性能目标，并同时降低成本与功耗。

Imagination 采取了全系统策略来开发 IP，能建立 IP 模块间的最优化运作，来开发出超高效率的子系统功能。“Raptor”能够灵活地读取可编程与硬布线系统资源，可实现下列领域的最优化设计：

· Zero memory™ 输出到视频编码与视觉加速器，适用于低功耗、低延迟应用;快速、低功耗视觉系统，以及灵活的传感器阵列支持

· 利用图像分析产生元数据，来提升视频编码位元率品质控制

· 通过标准延伸，可构建零复制计算摄影学的最优化软件

· 重入式(Re-entrant)流端口，可让图像资料串流到自订的硬件视觉处理器，然后再重新插入到ISP 流水线

“Raptor”IP 内核与其他 SoC 资源的紧密连结能打破障碍，因而能在移动设备与平板电脑中实现对 Ultra-HD 与高像素摄影的完整支持。此外，与 Imagination PowerVR VXE 内核的紧密耦合也有助于降低内存流量并实现最佳的位元率分配，能为特定位元率提供优异的图像品质。

当前的小尺寸传感器限制，意味着高像素摄影需要大量的额外运算处理才有可能。通过在 PowerVR Series6 GPU 这类的内核上实现基于硬件的计算摄影学，“Raptor” 架构能为移动设备克服 1300 万像素的障碍，并带来最佳的 non-bayer 图案去马赛克处理、噪音消除与更多优点。

工具与软件支持

Imagination 可为 ISP 提供完整的软件支持、调校过的镜头和传感器，以协助客户支持广泛的业内领先的传感器与镜头，包括 Aptina、Omnivision、Sony 和 ST 等公司的产品。此外，Imagination 还可提供支持 Linux、Android 与其他操作系统，包括即时操作系统的软件驱动程序。

视觉与图像专业技术

在开发 “Raptor” 时，Imagination 充分发挥了当初并购 Nethra 领先 ISP 解决方案(Series1)时所取得的丰富视觉技术经验。Imagination 的视觉技术已出货数百万台产品，包括数个世代的运动相机与高端摄影机。Imagination 为特定传感器与镜头调校图像流水线的独特专业技术，是实现下一代产品的重要关键。

Imagination 开发的 PowerVR ‘Raptor’ IP 内核

Imagination 将提供一系列基于 “Raptor” 的可合成 ISP IP 内核，来作为市场领先的 PowerVR 视频与视觉 IP 产品的成员之一。这些全新的 ISP 内核将瞄准特定的市场，并于 2014 年第一季正式问世，这一内核即日起已可授权给合作伙伴。