‧ Milbeaut ISP技術向單眼手機和安防監控應用邁進

來源:CPS中安網

英國19歲男孩丹尼·鮑曼瘋狂沉迷自拍，曾為一張完美自拍花去10小時，一石激起千層浪，“愛自拍是病”成為微博熱門話題。雖然這只是極個別事件，但卻反映出一個事實——消費者對手機的拍照性能的追求是永無止境的。雖然我們追求不到所謂完美的圖像效果，但是設計良好的影像處理器(ISP)卻能夠幫助實現10%~15%的圖像品質提升，展現更加出彩的畫質。

Milbeaut——專業影像處理器的代名詞

毫無疑問，富士通半導體的Milbeaut已經成為專業影像處理器的代名詞。“Milbeaut佔據全球數位相機ISP市場超過50%的市佔率，全球知名數位相機廠商幾乎都與我們有合作，在單眼數位相機中同樣有大量的成功應用。”富士通半導體(上海)有限公司市場部高級經理路標表示，“在手機應用領域，全球超過100款手機採用Milbeaut ISP。”

　　圖1. 富士通半導體(上海)有限公司

市場部高級經理路標

Milbeaut由millennium和beauty兩個單詞組合而來，意為“千禧年美人”。正是在2000年千禧年，富士通半導體基於對功耗更低，及處理速度更快的影像處理系統需求，推出了Milbeaut ISP系列。

Milbeaut圖像信號處理器，融合了富士通半導體在影像處理領域20多年的研發經驗，擁有強大的影像處理演算法開發團隊，在演算法上精益求精，不斷優化，其同時還擁有影像處理的專家級團隊。

“在智慧手機的應用中，富士通半導體的ISP產品支援團隊會先與客戶研發團隊一起驗證、比對，確認客戶的需求後，通過軟硬體的方式，對實際影像的信號原色加以定義和處理，例如色溫、亮度或是RGB等，通過非常深入細緻的圖像品質調試工作完成不同客戶對不同產品差異化的需求。。”

路標進一步指出，“強大的Bayer data to YUV Engine，3A演算法中領先技術累積，和一直向前推進的產品路線(Roadmap) ，是富士通半導體Milbeaut ISP在技術上最主要的優勢。”

從感測器收集到的原始圖像資料Raw data /Bayer data，將其編碼成YUV資料這一過程中，例如，對色溫，色調的定義，什麼顏色的紅是最紅的?這種定義的方式每個廠商都是不同的，而這是需要經驗的累積，這正是富士通半導體在影像處理方面20年經驗累積的優勢所在。

另一方面， 3A(自動對焦、自動曝光和自動白平衡)的演算法更是離不開經驗的積累。智慧自動曝光用以控制Iris & IR;高度智慧的白平衡用以適應所有的自然場景;智慧自動對焦引擎可以實現流暢而快速的正確對焦。

這其中，自動曝光和自動白平衡都需要在拍照的時候，對周圍的拍攝環境做出判斷，而這個判斷的方式每個廠家都不相同。例如，室內的光是亮是暗?曝光需要多長時間?白平衡需要補償多少?這部分的演算法富士通半導體是通過和一些日本的演算法廠商合作，逐漸積累而來。

此外，在半導體領域，任何一個廠商想要在技術上取得成績都離不開技術的積澱，而富士通半導體在影像處理方面，20年來持續不斷向前推進的計畫路線，無論是對客戶還是業界的合作夥伴，這都是一個強有力的保證。

Milbeaut Mobile——讓你的手機瞬間變單眼相機

現在，高像素相機已經成為中高端手機的主流配置，而富士通半導體基於其佔據數位相機市場領先優勢的影像處理器Milbeaut，開發了針對手機相機應用的Milbeaut Mobile ISP(行動終端專用ISP)系列，成功地將其在數碼相機ISP晶片上的領先技術複製到手機相機應用上。

Milbeaut Mobile ISP具備更低功耗、更快靜態成像、更小相機模組尺寸，以及更高像素，解析度和更高影像資料畫面播放速率，能夠將高端影像品質和豐富相機應用同時結合，使您的手機拍照體驗瞬間媲美單反。

　　圖2. Milbeaut Mobile——讓你的手機瞬間變單反(單眼相機)

2008年，第三代Milbeaut Mobile ISP就率先採用了多種在數位相機中成功應用的功能，如靜態圖像拍照的連續自動對焦、人臉辨識等。目前已量產的M10M0是第五代Milbeaut Mobile ISP，其特性包括可實現13MP@30fps零延時拍攝，超低功耗(在13MP@30fps零延時拍照模式下為280mw)，可實現每秒120幀全高清(Full HD)影像拍攝，可支援每秒30幀全高清影像拍攝的同時實現每秒3幀13MP的照片拍攝等等。而在規劃中的第六代產品更是除會採用所有相機的功能外，進一步支持位相差式自動對焦等業界頂尖技術。

“其中特別值得一提的是其增強圖像品質的技術。一是加強針對拜耳排列信號的圖像品質，二是加強去馬賽克處理後的圖像品質。正如上面所說，富士通的Milbeaut行動影像處理LSI晶片就是要在手機上提供媲美緊湊型高端數碼相機圖像品質和性能。”路標強調。

另外，對於愛好攝影、愛自拍的GG&MM們，以後也無需再為惡劣天氣拍照不清晰而煩惱了，富士通半導體的圖像增強技術，可以通過去霧霾和增強對比度技術，大大增加圖像的可視性。

內嵌多種硬體演算法豐富應對於不同場景

“目前，Milbeaut Mobile ISP已經被國際知名的20家智慧手機廠商的超過100款手機採用!它從2010年開始，慢慢的從日本走向國際，現在隨著中國民族品牌手機的推出，Milbeaut Mobile ISP已經成為各大品牌旗艦手機的必不可少的競爭利器” 路標表示。

　　圖3. 全球超過100款手機採用Milbeaut Mobile ISP

認真研究市場在售的智慧手機在宣傳其手機相機賣點的時候，都可以看到各自強調其產品的差異化特性。例如，您可以看到魅族MX3強調其每秒20張快速拍照能力以及零延時拍照技術，美圖手機前置相機超強降噪功能，OPPO U2S強調其弱光下的拍照畫質……

路標強調了富士通半導體相機影像處理器解決方案的高度可定制化——硬體和固件可根據客戶需求配置，解決方案可以根據客戶的感測器模組充分調校。“這種定制化的設計需求也是富士通半導體公司圖像信號處理解決方案獲得眾多手機廠商青睞的原因吧。”路標說道。

Milbeaut圖像信號處理器內嵌多種硬體演算法配合專業影像處理器，能夠豐富應對於不同場景。其內嵌的多種硬體演算法包括：

- 自動對焦、自動曝光控制、自動白平衡和光源閃爍探測50Hz/60Hz;

- Bayer資料的校正：盲元探測與動態校正，Sensor像面不均勻的

Shading校正，去除雜訊;

- Bayer資料去馬賽克處理，超級圖像修復;

- 色彩校正，色彩轉換和邊緣增強;

- 超級降噪處理，寬頻率視窗;

- 智慧影像處理以及JPEG/H.264/JPEG-XT等多格式壓縮編碼。

“手機廠商需要的是能實現獨特賣點的、實現定制化的差異化解決方案，而不是一個me too的設計，而這對於傳統AP廠商來說很難做到。攝影機是一個十分個性化的產品，絕不是一個標準化的產品。”他強調，“這些演算法我們會像功能表一樣呈現給客戶，客戶只要根據自己的需要選擇合適的方案即可。”

Milbeaut Security——安防監控領域新尖兵

Milbeaut ISP 最初應用在單眼相機，數位相機/攝影機上，所以今天它的影像處理能力、影像處理的品質已經在單眼、數位相機/攝影機上得到了驗證。在數位相機/攝影機的市場需求不斷下滑，而手機對高品質畫質的強勁需求推動下，Milbeaut Mobile ISP快速在手機領域取得成功，同時應市場需求之變，Milbeaut Security ISP正在向應安防監控領域挺進。

“我們今年才進入安防監控領域，坦白說，在這個領域，我們還是新兵。不過，富士通半導體進入這一領域，並非是有勇無謀之舉，我們會跨足安防監控領域，主要是因為市場對於高清影像監控的迫切需求。”路標表示。

此次展出的Milbeaut Security ISP是富士通半導體專門針對安防監控領域的圖像信號處理器，能為安防監控領域的廠商提供全套數位高清的HD-SDI參考方案，實現真正的全高清1080p@30fps，高清720p@60fps。

該方案具備高速影像捕捉能力(5M@15fps，8M@10fps，12M@7.5fps);支援標準的YUV BT1120視頻格式輸出; 快速上電時間小於1S;支援幾乎市場上所有的感測器輸入，採用65nm工藝來實現超低功耗(相機系統不足1w)等產品優勢。此外，該方案由於採用的富士通專業影像處理器ISP還帶來了更多高度智慧的相機功能，如：全時自動曝光與白平衡能適應不同的場景，智慧功能選擇包括光學變形矯正，區域遮蔽、寬動態、除霧、限制區域警示等支援。