Небольшой ликбез про процессоры

[Юрий77]

Привет, ребята!

За 2 прошлых ликбеза по матрицам и возможностях применения регистраторов за пределами РФ от вас не поступило негатива, поэтому рискну сделать небольшой ликбез по процессорам американской корпорации Ambarella, которая является лидером в производстве процессоров для видеорегистраторов и экшн-камер.

Итак начнем по-тихоньку

А начнем с хорошей новости: На ежегодной выставке в Гонконге HKTDC Electronic Fair 2014 на стенде ведущего производителя видеопроцессоров Ambarella были выставлены комбо-устройство Prology iOne-1000 и видеорегистратор Prology iReg-7050. Они были приведены в качестве одних из самых технически совершенных примеров использования всех заложенных в процессоры Ambarella A5s и A7L возможностей.



Почему при внешней схожести видеорегистраторов разных производителей они могут так сильно отличаться в работе? За что мы платим, покупая регистратор? Конечно же, все дело в электронной начинке.

Для начала напомним, как работает регистратор. Изображение попадает через объектив на светочувствительную матрицу. Матрица состоит из множества крошечных пикселей, которые накапливают электрический заряд – чем больше света, тем больше заряд. Процессор с определенной частотой (например, 30 раз в секунду) «считывает» с каждого пикселя эти заряды и формирует кадр. А из кадров потом «складывается» видео.



Как видите, процессор должен справляться с большим потоком данных, так что для получения качественного видео он должен обладать приличной производительностью. Но если в характеристиках регистратора вы видите заветный значок «1080», не спешите сразу же покупать его. Например, дешевые регистраторы могут использовать совсем простые комплектующие, и лишь «растягивают» картинку до формата Full HD. На них мы останавливаться сейчас не будем, а вот в серьезных моделях разберемся.

К таковым, без сомнения, относятся устройства на процессорах Ambarella. В линейке этого производителя есть несколько моделей микрочипов, из которых в автомобильных регистраторах сегодня используются три семейства – A2, А5 и А7.

Ambarella А2s
Это поколение процессоров часто используется в бюджетных регистраторах. Правда, в погоне за дешевизной многие упрощают и другие элементы конструкции – оптику и матрицы, из-за чего сложилось ошибочное мнение о том, что от этого процессора нельзя ждать качественного видео. Тем не менее, если использовать качественные комплектующие, то можно получить очень неплохой результат. Более того, на нем даже экшн-камеры делались.

Яркий пример правильного автомобильного регистратора на A2s – Prology iReg-5500HD, использующий качественную гибридную оптику с кварцевыми линзами и 2-мегапиксельные матрицы с крупным физическим размером пикселей.

Как итог, Prology iReg-5500HD можно смело назвать самым доступным из всех качественно снимающих Full HD регистраторов, и самым качественно снимающим из всех доступных.


Ambarella A5 и A5s
Пожалуй, это самое популярное семейство процессоров, используемых сегодня в регистраторах. К слову, на них же построены и знаменитые экшн-камеры GoPro Hero 2 и GoPro Hero 3 Silver Edition.

В качестве примера их удачного использования в автомобильной электронике можно привести модели Prology iReg-6500HD и iReg-6550HD GPS. Производительность «пятых» Ambarella позволяет не только формировать полноценное Full HD, но и реализовывать дополнительные обработки видеопотока в режиме реального времени.

В частности в тех же моделях Prology iReg-6500HD и iReg-6550HD GPS имеется функция BLC (Back Light Correction), значительно улучшающая картинку в условиях контрастного освещения (например, когда в кадр попадает яркое солнце или слепят встречные фары), и функция LDWS (Lane Departure Warning System).
При включении последней регистратор следит за дорожной разметкой и в случае схода с полосы движения предупреждает звуковым сигналом. Возможно, она актуальна не для всех российских дорог, но, согласитесь, доступность функции, которая присутствует в штатном оснащении лишь премиальных автомобилей, – уже само по себе неплохо.


Ambarella A7 и A7L
На сегодня это семейство используется в самых продвинутых регистраторах. К примеру, это все модели Prology iReg, индекс которых начинается с цифры «7» (iReg-7000SHD, iReg-7100SHD, iReg-7230HD и т.д.). И именно процессоры «седьмого» поколения используются в экшн-камерах GoPro Hero 3 Black Edition.
В регистраторах Prology производительность микрочипа позволяет снимать видео с разрешением Super HD, в полтора раза превосходящим по детальности «обычное» Full HD. Или же обрабатывать видеопоток Full HD с удвоенной частотой – 60 кадров в секунду. Последнее позволило реализовать в регистраторах недоступную ранее функцию WDR/HDR (Wide/High Dynamic Range) – это двойная съемка каждого кадра с разными экспозициями и их последующее сложение в режиме реального времени. Результат – великолепное качество съемки при абсолютно любом освещении.

Само собой, такие возможности требуют и соответствующего уровня остальных комплектующих. К примеру, в регистраторах Prology iReg-7270SHD используется сверхскоростная 4,08-мегапиксельная матрица Omni Vision OV4689, которая была разработана для экшн-камер. И этот регистратор действительно снимает с качеством, превосходящим многие экшн-камеры среднего ценового сегмента, присутствующие на российском рынке. В общем-то, неудивительно, родство с GoPro Hero 3 Black Edition к тому обязывает.

Естественно, процессор позволил реализовать и дополнительные обработки видеопотока «на лету», такие как, к примеру, LDWS. Плюс к этому в процессоре реализована возможность коррекции дисторсии при работе с широкоугольными объективами. Вот почему во всех моделях Prology, построенных на «седьмом» поколении Ambarella используется оптика с углами обзора от 135 до 145 градусов, при этом геометрия картинки остается адекватной и не искажается «рыбьим глазом».


Взгляд в будущее
На ежегодной выставке в Гонконге HKTDC Electronic Fair 2014 Ambarella показала прототип автомобильного регистратора на процессоре А9, снимающего видео в разрешении 2К и 4К. Правда, как отметили в неофициальной беседе представители компании, для автомобильного применения модель на сегодняшний момент пока еще требует доработки. Похоже, время, когда автомобильные регистраторы начнут снимать в 4К, уже не за горами. Вопрос – насколько для этого класса устройств нужно такое разрешение?

Ну вот пока и все.
Учитесь с нами, учитесь сами....