冲电气成功开发内置帧存储器的监视摄像机用视频补偿芯片
在低照度环境下，使监视摄像机的视频品质达到飞跃性提高
ML87V21072
2008年6月10日，东京 -- 冲电气工业株式会社(以下简称OKI)报道，成功开发了内置FIFO方式的帧存储器(注1)，搭载冲电气自主开发的降噪(以下简称NR)功能的监视摄像机用视频补偿芯片「ML87V21072」。该芯片除了带视频编码功能之外，还能对应DSP(注2)接口，所以，可以直接接CCD图像传感器用DSP。特别是通过冲电气拥有的有效消除CCD噪波的独创技术，在低照度环境下(注3)也能实现高画质的视频补偿。本芯片最适合用于CCTV摄像机、网络摄像机等大楼及家庭安全设备，车载摄像机、车用录像机等车用安全设备。冲电气今年6月开始了该芯片的样品生产，10月准备批量供货。
开发背景
近年来，全世界对安全、安心的意识日益高涨，因此，对视频监视的需求也渐渐增长。随之而来的是，大楼、店铺等安全用CCTV摄像机、利用互联网进行监视的网络摄像机、用于防止交通事故监视汽车的前后左右的车载摄像机等急速普及。这些监视摄像机普遍使用了CCD图像传感器，在低照度环境下因为产生噪波而引起视认性降低的问题，而现有NR方式随NR强度的增加将产生残像，无法充分改善视认性。
在「ML87V21072」芯片中除了带有一贯深受好评的冲电气独创的3维NR功能之外，还内置了能自动判别静止图像和活动视频，选择实施最适合各个图像视频的NR功能，根据使用环境的明暗度，自动进行低照度及逆光补偿的功能，可以提供视认性具有飞跃性提高的高画质视频显示。
ML87V21072的概要和特点
「ML87V21072」通过内置冲电气拥有10年以上市场业绩的FIFO方式的帧存储器，实现了帧/场/线3者相关尖端的3维降噪(NR)功能。进而，搭载了边缘补偿型空间滤波器，可以除去3维NR不能完全除去的高域噪波。而且，本芯片还可以判断图像视频是「静止的」还是「活动的」，对于静止图像采取更强有力的NR，对于活动视频则考虑减少残像，选择最合适的方式进行NR。而且，搭载了经过NR处理后，还能根据使用环境的明暗程度，自动进行亮度增益补偿、色差补偿的功能。
输入接口(以下称I/F)对应ITU-R BT.656、510H、760H的CCD采样，输出I/F对应ITU-R BT.656、510H、760H，而且通过内置视频编码器还能支持复合视频信号(注4)及S-Video信号(注5)，可以直接接CCD图像传感器用DSP。
「ML87V21072」芯片利用内置存储器，还搭载不产生锯齿(Jaggy)(注6)的高画质静止画面输出，动画2：2 pull-down(注7)输出及上下反转视频输出功能。
「ML87V21072」的NR功能不仅能实现监视用摄像机的高画质，而且，使用了MPEG-4(注8)等动画视频压缩方式，效果显著。通过「ML87V21072」对动画视频进行NR处理后，再使用冲电气的「ML86410」等MPEG-4编码芯片进行压缩，文件大小将缩小到未进行NR时的1/5左右(注9)。例如，将本芯片用于DVR(注10)时，将能实现原来5倍左右的长时间视频收录。而且，用MPEG-4网络摄像机，可以在低比特率(注11)下实现高画质视频传输。
「ML87V21072」的封装有90 pin BGA(6.4mm×10mm)和100 pin TQFP(14mm×14mm)两种类型。小型90 pin BGA可以直接安装在监视用摄像机模块的标准线路板上。
今后的展开
今后，冲电气准备在本芯片的基础上探讨追加失真补偿功能，以及采用视频识别技术，开发和供应具有更高附加价值的视频补偿芯片商品。
销售计划
- 商品名
- ML87V21072
- 样片单价
- 800日元(消费税另付)
- 样片供货时期
- 2008年6月
- 批量供货时期
- 2008年10月
主要技术规格
- 内置帧缓冲存储器：约8Mb FIFO
- 输入数据格式：8bit Y/CbCr 4:2:2、ITU-R BT.656
- 输出数据格式：8bit Y/CbCr 4:2:2、ITU-R BT.656
- 对应水平方向的有效采样数：
NTSC-ITU-R BT.656：有效720 pixels /全部858 pixels
NTSC-CCD-510H：有效512 pixels /全部606 pixels
NTSC-CCD-760H：有效768 pixels /全部910 pixels
PAL-ITU-R BT.656：有效720 pixels /全部864 pixels
PAL-CCD-510H：有效512 pixels /全部606 pixels
PAL-CCD-760H：有效768 pixels/全部908 pixels - 3维NR：查出帧/场/线3者相关噪波的降噪型
- 自动设定降噪功能：噪波量检测反馈、判断动画静止画进行NR切换
- 边缘补偿型空间滤波器NR：活动部分滤波器才动作，活动连动ON/OFF
- 低照度/逆光补偿功能：亮度增益补偿、色差信号补偿
- 无锯齿(Jaggy)静止画：可选择median/帧/场输出
- 无锯齿(Jaggy)帧输出功能：
60i→30p(2-2pull-down) 转换、50i→25p(2-2pull-down)转换
- 垂直方向反转输出功能
- 重采样功能：从510H系/760H CCD数字输出转换成满足ITU-R BT.656的格式
- NTSC/PAL 视频编码功能：复合视频信号/S-Video信号输出
- 串行总线：满足I2C-bus I/F。内置slave&Master，无微处理器也能设定寄存器
- 电源电压：3.3V±0.3V(单一)
- 封装：100 pin TQFP(TQFP100-P-1414-0.5-K)、90 pin BGA(P-TFBGA90-6.4x10.0-0.65)
- 工作温度：-20～+75℃
用语解释
- 注1：FIFO方式的帧存储器
进先出(First-In First-Out)存储器，具有先输入的数据先读出功能。具有能不同步动作，输入/输出端子分离的特长。能将TV信号以1场(Field)为单位作为数字数据记录下来，是最适合各种信号/图像处理的存储器。冲电气的FIFO存储器采用了DRAM工艺。
- 注2：DSP(数字信号处理器)
能把模拟输入信号转换成数字信号，进行各种数字处理的LSI。
- 注3：低找度环境下
夜间、暗的房屋里等环境。
- 注4：复合视频信号
亮度信号、色度信号及同步信号重叠成一个的信号的视频信号形式。
- 注5：S-Video信号
亮度信号与色度信号频域分离的视频信号。由于亮度信号与色度信号之间相互干涉较少，能比复合视频信号传输画质更高的视频信号。
- 注6：锯齿(Jaggy)
在快速移动的视频的斜线等上出现的阶梯形锯齿状现象。
- 注7：2：2 pull-down
将视频信号的数据格式从隔行扫描(Interlace)转换成逐行扫描(Progressive)的功能
- 注8：MPEG-4
视频数据压缩方式之一，MPEG规格的一部分。是为在通信速度较慢的线路上实现高压缩率的视频传输而制定的规格。
- 注9：MPEG-4压缩条件
30fps/VBR是冲电气对在暗的地方产生的静止视频的噪波的测量结果。
- 注10：DVR
数字录像机(Digital Video Recorder)。在硬盘录制监视映像的系统。
- 注11：比特率
数据传输速度。指1秒能传输的比特数(bits/sec)。
关于冲电气工业株式会社(OKI)
冲电气工业株式会社创立于1881年，是日本最早的电子通信产品生产厂家。总公司在东京。126年来，冲电气以“开启您的梦想”(英文：Open up your dreams)为品牌标语，朝着国际化企业飞跃的目标奋斗!在信息通信一体化系统、半导体电子元器件领域、打印机事业上，为广大用户提供着高质量、技术先进的最佳解决方案，为e社会充实无所不在服务作贡献。
详细资料请参阅冲电气中文网页：http://www.oki.com/cn/。
- 本文所提及的公司名称、商品名称均为各公司的商标或注册商标。
- 关于本报道的报道机关的咨询地址：
- 中国
咨询地址： 冲电气工业株式会社 北京事务所
联系电话： 010-5825-7700 - 其他地区
咨询地址： 冲电气工业株式会社 公共关系部
联系电话： +81-3-3580-8950
- ※记载在本版本中的公司名称、产品名称等固有名词为每个公司的商标或注册商标。