摄像机领域合作共赢，Lattice秀FPGA安防领域新成果

　　随着安防与监控应用对各种性能要求的提高，FPGA在该领域的应用越来越多。近日，在北京举办的中国国际社会公共安全产品博览会（安博会）上，莱迪思（Lattice）就展示了采用其低密度和超低密度FPGA的新型摄像机设计解决方案和HDR-60开发套件，此外，Lattice市场营销解决方案总监Ted Marena，Lattice工业和汽车市场战略营销经理Kambiz Khalilian以及Lattice北中国区域技术经理宋铁臣还向记者介绍了Lattice在安防领域的相关技术。

　　

　　图1 Lattice市场营销解决方案总监Ted Marena（中），Lattice工业和汽车市场战略营销经理Kambiz Khalilian（左）以及Lattice北中国区域技术经理宋铁臣（右）

　　“前中后”通吃

　　基于Lattice FPGA的摄像机解决方案横跨了常用的摄像机架构：图像传感器接口、图像信号处理（ISP）和视频输出接口，如图2所示。宋经理介绍到：“很多传感器有自己的接口，Lattice FPGA支持多种图像传感器接口，如Aptina的HiSPi、Panasonic的Sub-LVDS、Sony的串/并行Sub-LVDS以及MIPI 的CSI-2。此外，双/多图像传感器桥接（允许单个ISP连接至一个以上的图像传感器）也可以用Lattice FPGA实现。Lattice还推出了SensorExtender（传感器扩展器）IP，允许图像传感器远离ISP，通过低成本的CAT5电缆将图像传感器距离延伸至10 m，并实现高达1 080 p的分辨率。”

　　

　　图2 常用的摄像机架构

　　在图像信号处理方面，Lattice的第三方Helion公司推出了基于Lattice FPGA的90多个独立的图像信号处理方面的IP，可实现高动态范围成像（HDR）、H.264编码器、自动对焦和视频分析（人数统计、入侵检测、目标检测以及摄像机篡改检测）等，客户可根据需求定制IP，而且这些IP是可以免费试用的。宋经理还特别演示了HDR，可以看到它提高了图像最亮和最暗区域之间的动态范围，简单地说就是以前图像中不清楚的暗处和亮出都可以看清楚了，如图3所示。

　　

　　图3 高动态范围（HDR）示例

　　在摄像机的最后一个环节，即视频输出上，由于现在输出标准非常多而且复杂，如LVDS、SDI、HDMI、以太网MAC，还没有哪个芯片厂商能把所有接口集成进去，这就给FPGA留下了很多机会。使用FPGA可以利用不同的IP实现不同的接口，可以节省厂商的硬件开发成本。Lattice现有的方案有 HD-SDI IP和摄像机、HDMI以及USB 3.0解决方案。