全新Arm ISP技術(shù)為智能設備打造更敏銳的數字眼

　　北京 – 2019年1月7日 – Arm宣布推出全新Arm Mali-C52 與Mali-C32圖像信號處理器(ISP)，通過(guò)完整的解決方案提供最高的圖像質(zhì)量，應對在智能物聯(lián)網(wǎng)設備中實(shí)現實(shí)時(shí)的、更高圖像質(zhì)量的要求。

　　在人類(lèi)五種感官中，視覺(jué)是進(jìn)化程度最高、感受最豐富的感官，由200多萬(wàn)根神經(jīng)纖維將視網(wǎng)膜的信息傳送到大腦。過(guò)去數十年來(lái)，數字世界一直在努力試圖超越我們的視覺(jué)處理能力。創(chuàng )建“數字眼”來(lái)處理實(shí)時(shí)的、更高質(zhì)量的圖像，讓觀(guān)眾對環(huán)境有最真實(shí)的感受，這是Arm生態(tài)系統在致力于賦能一萬(wàn)億臺互聯(lián)設備的過(guò)程中面臨的眾多挑戰之一。

　　Arm預測，在所有互聯(lián)設備中，對具有嵌入式視覺(jué)功能的物聯(lián)網(wǎng)設備的需求是最高的:

　　· 到2021年，安全(監控)和IP攝像機市場(chǎng)的年增長(cháng)率將達到20 %，屆時(shí)出貨量有望超過(guò)5億臺;

　　· 個(gè)人機器人年增長(cháng)率達到75 %，預計2021年出貨量將達到200萬(wàn)臺;

　　· 預計到2021年，智能家居市場(chǎng)將以每年14 %的速度增長(cháng)，規模將達8800萬(wàn)臺，而無(wú)人機、增強現實(shí)( AR)/混合現實(shí)( MR )設備和運動(dòng)攝像機等其它設備，正在從新興產(chǎn)品轉變?yōu)榇蟊娀a(chǎn)品。

　　將感知轉化為像素

　　上述設備所采用的圖像技術(shù)中，嵌入于設備中的ISP技術(shù)是其中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節。在這些受到諸多限制的設備中，ISP的關(guān)鍵功能是在從圖像傳感器提取數據并處理每個(gè)像素時(shí)，提供最準確、最高質(zhì)量的圖像，而這一關(guān)鍵功能在涉及機器學(xué)習相關(guān)應用時(shí)尤為重要。全新Arm Mali-C52和Mali-C32處理每個(gè)像素時(shí)會(huì )進(jìn)行超過(guò)25個(gè)步驟，其中三個(gè)關(guān)鍵步驟對圖像輸出質(zhì)量起到了決定性的影響，包括高動(dòng)態(tài)范圍( HDR )、降噪以及色彩管理。通過(guò)整合Arm市場(chǎng)領(lǐng)先的Iridix技術(shù)與行業(yè)領(lǐng)先的其他降噪及色彩管理算法，Mali-C52與Mali-C32所配備的ISP技術(shù)能夠在高分辨率和實(shí)時(shí)處理(例如4k分辨率及60fps幀率)的條件下，實(shí)現上述三項關(guān)鍵處理步驟。

　　高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)絕不遺漏任何圖像細節

　　最能凸顯高動(dòng)態(tài)范圍( HDR )功能必要性的情景，就是自安裝在明亮室外環(huán)境中的聯(lián)網(wǎng)安防攝像機中獲取圖像輸出。在這一場(chǎng)景中，圖像輸出往往面臨著(zhù)同時(shí)處理較明亮部分與較深陰影部分的情況。雖然人眼可以自然地感知這些環(huán)境中的對比度，但數字傳感器通常需要多次曝光才能獲取場(chǎng)景準確的圖像信息。為真實(shí)呈現HDR場(chǎng)景，圖像技術(shù)要求達到每像素20或24位精度，但是數字系統顯示技術(shù)通常為8位或10位，從而限制了系統能夠處理的數據量。這也意味著(zhù)ISP之后所整合的任何計算機視覺(jué)引擎都將被限制在8到10位精度范圍內。在這種情況下，ISP需要在更高的位深度處理HDR數據，然后對其進(jìn)行壓縮并進(jìn)一步利用。如果動(dòng)態(tài)范圍管理不當，陰影中的細節則會(huì )丟失。

　　全新Mali ISP采用Arm的動(dòng)態(tài)范圍管理和色調映射技術(shù)， 能夠幫助用戶(hù)克服設備限制，并獲取經(jīng)過(guò)加強的陰影細節，而完全無(wú)需額外修編或調整圖像的明亮度。

　　完整且靈活的解決方案，加快產(chǎn)品上市速度

　　Mali-C52可針對圖像質(zhì)量和芯片面積這兩種不同優(yōu)化方向進(jìn)行配置。這種靈活性允許芯片合作伙伴在一系列產(chǎn)品和應用場(chǎng)景中使用相同的IP和軟件。Mali-C32則專(zhuān)門(mén)針對低功耗、成本敏感的嵌入式視覺(jué)設備進(jìn)行了芯片面積的優(yōu)化，如入門(mén)級門(mén)禁或民用業(yè)余級無(wú)人機。

　　這兩個(gè)ISP均為完整解決方案，其中Arm提供硬件IP以及ISP軟件驅動(dòng)程序，包括3A庫(自動(dòng)曝光、自動(dòng)白平衡、自動(dòng)對焦)以及校準與調校工具。其功能和優(yōu)勢包括：

　　? 更高的ISP圖像質(zhì)量: Iridix技術(shù)能夠提供適配人類(lèi)視網(wǎng)膜級別對比度的精確模型，使攝像機能夠像人眼一樣識別高明暗對比的圖像。

　　? ISP每秒可以處理6億像素，實(shí)現更高性能，這項關(guān)鍵功能意味著(zhù)可以以高端智能手機級別的幀頻拍出專(zhuān)業(yè)級的攝影質(zhì)量(如DSLR)。

　　? 用于控制ISP、傳感器、自動(dòng)白平衡、自動(dòng)對焦和自動(dòng)曝光的完整軟件包。另外還提供裸機和Linux ( Video4Linux框架- v4L2 )軟件。

　　? 靈活的調校：使用一整套調校和校準工具進(jìn)行客觀(guān)和主觀(guān)的調校。還提供專(zhuān)門(mén)的調校培訓課程，以及針對特定應用場(chǎng)景和傳感器的定制調校支持。

　　1萬(wàn)億臺設備需要敏銳的數字眼

　　Arm的愿景是賦能一萬(wàn)億臺需要視覺(jué)功能的設備。具體來(lái)說(shuō)，要實(shí)現一萬(wàn)億聯(lián)網(wǎng)設備世界的愿景，需要為其中很多設備提供更敏銳的數字眼來(lái)觀(guān)察和感知周?chē)h(huán)境，以便為機器和人類(lèi)提供可靠的信息來(lái)源。這一切都始于實(shí)現盡可能高的圖像質(zhì)量，Arm全新推出的Mali ISP正是為此而生。