单片FPGA高清(HD)互联网协议(IP)监视摄像机设计方案

Altera公司日前发布业界第一款单片FPGA高清(HD)互联网协议(IP)监视摄像机参考设计，进一步为监视市场提供扩展FPGA解决方案。这一独特的解决方案采用了Altera低成本Cyclone III或者Cyclone IV FPGA以及Eyelytics和Apical的知识产权，支持AltaSens的1080p60 A3372E3-4T和Aptina的720p60 MT9M033 HD宽动态范围(WDR) CMOS图像传感器。

　　传统的数字信号处理器和ASSP不具备处理1080p和720p WDR CMOS传感器宽带数据的能力(例如，全HD光栅为2200x1125像素x 16 + 每像素比特数 x 60帧每秒，得到大于2Gbps的带宽)。Altera Cyclone系列 FPGA具有所需的带宽和处理能力，能够处理当今HD WDR CMOS图像传感器产生的大量数据。在以前的设计中，HD WDR摄像机系统要求FPGA完成“前端”数据处理，而数字信号处理器或者ASSP处理“后端”视频编码。现在，所有这些芯片都能够被一片Altera FPGA所替代。

　　Altera HD监视IP摄像机参考设计的功能包括：

　　• Apical ISP同类最佳的WDR处理“iridix”以及高级时域和空间噪声抑制功能。

　　• Apical“棋盘去马赛克”内核，用于Altasens A3372E3-4T WDR模式。

　　• "3A"功能，例如，在Altera Nios? II嵌入式软核处理器上实现的自动曝光和自动白平衡功能。

　　• Eyelytics的H.264视频编码器，具有主要类720线逐行每秒30帧，或者1080线逐行每秒15帧编码能力。

　　• Altera的三速以太网MAC知识产权内核。

　　由于不需要数字信号处理器或者ASSP，将所有这些功能集成到一片Altera FPGA中，设计人员减小了电路板面积，从而降低了成本，节省了功耗。Altera单芯片解决方案的功耗比以前的设计降低了50%以上。

　　在这一参考设计中捆绑了全套的知识产权，帮助设计人员迅速启动摄像机开发，开发时间缩短了近一年。所有摄像机设计人员需要做的工作是采用自己的特定功能来定制FPGA，例如，加入自己的软件实现运动探测，全景、俯仰和放大控制等。

　　Altera工业和汽车业务总监Michael Samuelian说：“与视频显示行业非常相似，我们的监视市场用户希望有高质量的视频图像。Altera实现了完整的单芯片解决方案，不仅适应了从标准清晰度到高清晰，从标准CMOS传感器到WDR CMOS传感器的发展趋势，而且帮助监视摄像机设计人员以高性价比在互联网协议网络上传送高分辨率图像，从而进一步发展了视频监视技术。”