isp技术是一种摄像机专用的技术,是按照人眼视觉的要求对摄像机拍摄到的数据进行转换处理的一种技术。目标是使视频或图片适于人眼观看。一般包含很多的功能模块,每个模块都会针对原始数据的一种问题进行相应的调节,像降噪模块可以减少噪声的干扰,颜色调节模块可以使图像的颜色更加真实自然等。近些年随着网络技术的进步和高清摄像机的发展,人们对摄像机的图像质量要求不断提高,isp技术也在相应的发展进步。以下是我观察到的几个比较明显的变化。
图像质量的重要性
客户对图像质量的要求提高,要求看的更清晰、看的更广并且看的更多。
模拟时代的视频分辨率不足,客户不得不受限于雾里看花般的视觉效果。现在随着百万像素的高清摄像机不断普及,客户希望能看到更多的图像细节、更大的视野以及更多的颜色、亮度信息。
首先,现在的摄像机必须包含丰富的细节,要能清楚的分辨出人脸、车牌等物体,这就要求isp技术不断挑战分辨率极限。同时在国内外摄像机评测中清晰度测试也是重要的一个环节,这也从另一个方面说明了清晰度的重要性。这就要求厂家不断改进debayer、降噪和边缘增强等算法模块以及这些模块之前的配合方式以提升摄像机的整体清晰度。
其次,现在的摄像机必须有更广阔的视野,客户希望在一台摄像机实现原先多台摄像机的监控效果,为了实现这一点,摄像机厂家有时会使用更广角的镜头甚至是鱼眼镜头。这种广角镜头确实能有更广阔的视野,但不可避免的会带来边缘图像的畸变,这又对isp技术提出了新的要求——能够支持镜头畸变的校正或者鱼眼镜头的校正。
再者,现在的摄像机必须能够看的更多,isp技术必须通过改进技术提高在各种场景下的适应性。例如在超低照度下也要能够显示尽可能多的亮度/颜色信息,这就要求isp技术通过二维降噪、三维降噪和低照度拉伸等技术提升图像的信噪比,在超低照度下也能提供给客户足够多的信息。再比如在一些门口机或者楼宇监控中,经常会碰到宽动态场景,动态范围很大,一般的普通相机无法同时拍摄到暗处和亮处的细节,这就要求isp米乐网页的技术支持宽动态功能模块并提升宽动态的动态范围。
数据处理需求增加
isp需要处理的数据量急剧增加,复杂度也随之增加。进入高清时代以来,摄像机的像素数目和视频的实时性都在不断提升,百万像素已经成为基本配置,千万像素的摄像机也可以在市场上找到。同时客户对视频的实时性要求也越来越高,一般都要求每秒达到30帧、60帧甚至120帧。更多的像素乘以更多的帧数,这就使得isp系统需要处理的数据量急剧增加,这都需要isp技术的数据处理能力不断提高。
各厂家用于实现isp的硬件一般有专用的dsp、asic架构或者fpga芯片,这些方法有各自的优缺点,但在处理的数据量急剧增长的情况下复杂度都明显提高。如何在复杂度提高的同时控制硬件成本、功耗和体积成为了这些厂家的技术难点,使得可以自制isp系统的厂家明显减少。 |