全新Arm ISP技術為智能設備打造更敏銳的數(shù)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)，通過完整的解決方案提供最高的圖像質量，應對在智能物聯(lián)網(wǎng)設備中實現(xiàn)實時的、更高圖像質量的要求。

　　在人類五種感官中，視覺是進化程度最高、感受最豐富的感官，由200多萬根神經(jīng)纖維將視網(wǎng)膜的信息傳送到大腦。過去數(shù)十年來，數(shù)字世界一直在努力試圖超越我們的視覺處理能力。創(chuàng)建“數(shù)字眼”來處理實時的、更高質量的圖像，讓觀眾對環(huán)境有最真實的感受，這是Arm生態(tài)系統(tǒng)在致力于賦能一萬億臺互聯(lián)設備的過程中面臨的眾多挑戰(zhàn)之一。

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

　　· 到2021年，安全(監(jiān)控)和IP攝像機市場的年增長率將達到20 %，屆時出貨量有望超過5億臺;

　　· 個人機器人年增長率達到75 %，預計2021年出貨量將達到200萬臺;

　　· 預計到2021年，智能家居市場將以每年14 %的速度增長，規(guī)模將達8800萬臺，而無人機、增強現(xiàn)實( AR)/混合現(xiàn)實( MR )設備和運動攝像機等其它設備，正在從新興產品轉變?yōu)榇蟊娀a品。

　　將感知轉化為像素

　　上述設備所采用的圖像技術中，嵌入于設備中的ISP技術是其中的一個關鍵環(huán)節(jié)。在這些受到諸多限制的設備中，ISP的關鍵功能是在從圖像傳感器提取數(shù)據(jù)并處理每個像素時，提供最準確、最高質量的圖像，而這一關鍵功能在涉及機器學習相關應用時尤為重要。全新Arm Mali-C52和Mali-C32處理每個像素時會進行超過25個步驟，其中三個關鍵步驟對圖像輸出質量起到了決定性的影響，包括高動態(tài)范圍( HDR )、降噪以及色彩管理。通過整合Arm市場領先的Iridix技術與行業(yè)領先的其他降噪及色彩管理算法，Mali-C52與Mali-C32所配備的ISP技術能夠在高分辨率和實時處理(例如4k分辨率及60fps幀率)的條件下，實現(xiàn)上述三項關鍵處理步驟。

　　高動態(tài)范圍技術絕不遺漏任何圖像細節(jié)

　　最能凸顯高動態(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。在這一場景中，圖像輸出往往面臨著同時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(shù)字傳感器通常需要多次曝光才能獲取場景準確的圖像信息。為真實呈現(xiàn)HDR場景，圖像技術要求達到每像素20或24位精度，但是數(shù)字系統(tǒng)顯示技術通常為8位或10位，從而限制了系統(tǒng)能夠處理的數(shù)據(jù)量。這也意味著ISP之后所整合的任何計算機視覺引擎都將被限制在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(shù)據(jù)，然后對其進行壓縮并進一步利用。如果動態(tài)范圍管理不當，陰影中的細節(jié)則會丟失。

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

　　完整且靈活的解決方案，加快產品上市速度

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

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

　　? 更高的ISP圖像質量: Iridix技術能夠提供適配人類視網(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，實現(xiàn)更高性能，這項關鍵功能意味著可以以高端智能手機級別的幀頻拍出專業(yè)級的攝影質量(如DSLR)。

　　? 用于控制ISP、傳感器、自動白平衡、自動對焦和自動曝光的完整軟件包。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行客觀和主觀的調校。還提供專門的調校培訓課程，以及針對特定應用場景和傳感器的定制調校支持。

　　1萬億臺設備需要敏銳的數(shù)字眼

　　Arm的愿景是賦能一萬億臺需要視覺功能的設備。具體來說，要實現(xiàn)一萬億聯(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(shù)字眼來觀察和感知周圍環(huán)境，以便為機器和人類提供可靠的信息來源。這一切都始于實現(xiàn)盡可能高的圖像質量，Arm全新推出的Mali ISP正是為此而生。