FPGA开发套件加速全高清HDR摄像机设计

为了向摄像机生产商提供高质量的HDR摄像机参考设计，帮助其快速开始基于FPGA的高清摄像机设计开发，莱迪思半导体(Lattice)日前发布了其最新的HDR-60摄像机开发套件。这是一款基于LatticeECP3 FPGA系列可量产的高清摄像机开发系统，预载入了莱迪思合作伙伴Helion GmbH带有即插即用的评估版图像信号处理(ISP)流水线的IP核。该IP核可实现每秒60帧的1080p，并带有2D降噪和高动态范围(HDR)。

　　Lattice负责市场业务的副总裁Douglas Hunter表示，HDR-60套件的价值就在于“实现了最低系统材料成本的同时，还满足了原有的系统基础结构并保障了客户的投资”。据悉，该开发套件采用LatticeECP3-70 FPGA进行设计;而ISP IP流水线仅需要一个33K LUT LatticeECP3-35器件即可实现整个1080p60的HDR摄像机设计。

　　摄像机开发套件为何使用FPGA?Hunter对此解释说，目前的摄像机制造商更倾向于具备高像素密度和高动态范围的产品，而这就意味着“更多的数据+更多的处理”，传统采用DSP/ASIC/ASSP的视频摄像机此时则显得“心有余，而力不足”。来自ISC West 2010的调查数据显示，超过70%的厂商表示要将产品转移到兆像素传感器和HDR，而FPGA产品固有的并行性和可编程性，恰好能够为厂商提供各种性能，以满足市场的需要。

　　图：HDR-60开发套件。

　　Lattice高级产品营销经理Niladri Roy认为，开发套件为摄像机制造商提供了几大独特的优势，包括完全集成的HDR图像信号处理流水线，从传感器到HDMI/DVI显示器。使用一个Aptina 720p HDR传感器和一个计划于2011第二季度推出的1080p HDR传感器，该开发套件还提供了业界最快的自动曝光、高于120dB的系统动态范围、高效的自动白平衡算法和2D降噪(在FPGA中所有都使用流模式而无需外部帧缓冲器)，实现了超低延迟并进一步降低了系统成本。板上DDR2存储器还可以实现多种应用，诸如3D降噪、来自多个传感器的图像拼接、图像旋转和图像扭曲恢复。

　　除了2个USB端口外，HDR-60还配有一个RJ45以太网端口、Broadcom Broadreach PHY和内置的BNC连接器，通过RG6同轴电缆以100Mbps实现最远可达700m的以太网传输，使客户能在其设计中集成压缩编码器。开发套件还支持使用标准低成本的USB电缆方便地进行编程。同时，套件预载入的参考设计中包含的IP具有参数设置功能，支持最高可达16兆像素。除了板上的HDR ISP流水线参考设计，开发套件还拥有全面的ISP库支持。ISP IP可根据客户需求，使用单独或和LatticeECP3 FPGA系列器件绑定的许可证。

　　HDR-60开发套件售价为399美元，包括HDR-60摄像机主板、Nanovesta传感器板、1xHDMI电缆、1xHDMI-DVI适配器、2x标准USB编程电缆、通用电源和快速入门指南，开箱即可使用。外形大小符合市售摄像机外壳尺寸并能够同时支持两个传感器，可实现快速评估和高清HDR摄像机样机的设计，适用于安防、交通控制、视频会议和汽车应用。所有购买的客户可免费获得原理图和布线文件，有助于进一步加快产品上市时间。