自研 ISP,OPPO 的高端“造芯梦”

2021/7/5 20:07:26 来源:锋见 作者:锋见 责编:问舟

自从手机配备相机开始,影像系统便成为了手机的一个重要组成部分,而拍照质量自然成为衡量手机价值的一个重要卖点。即便当时的手机摄像头普遍只有数百万像素,即便当时的手机影像能力基本只能图一乐,但是大家依然热衷于用手机记录下生活里的点点滴滴。没有别的,就图个方便。

随着科技的发展,智能手机的功能变得越来越丰富,用户对于影像功能的要求也越来越高。多摄像头、潜望式超长焦、长焦微距镜头、亿级像素主摄、超大底主摄... 从手机厂商在手机影像规格上的不懈努力来看,影像功能俨然成为了近几年手机厂商们最着重发展的领域之一。

今天上午,微博数码博主 @数码闲聊站爆料,OPPO 正在研发独立图像处理芯片(ISP),希望能在手机影像的道路上更进一步。

如果消息属实,这枚 ISP 芯片将会成为 OPPO 首颗自研芯片,这绝对是 OPPO 的一次历史性突破。

那么问题来了,所谓 ISP 芯片究竟有什么作用?为什么手机厂商纷纷开始自研 ISP 芯片?OPPO 的“造芯”里程碑会从这颗自研 ISP 芯片开始吗?借着这次机会,我们正好可以探讨一下这些问题。

影像的切入点

在了解手机厂商自研 ISP 芯片的作用前,我们需要先了解一下相关概念。所谓 ISP,即 Image Signal Processor(图像信号处理器)的缩写,一般用来处理 Image Sensor(图像传感器)输出的图像信号。它是图像处理的核心器件,在手机影像系统中占有核心主导地位,是手机芯片系统中的重要组成部分。

根据魅族内核团队《相机系统综述》一文所述,用户在拍摄景物时,景物通过 Lens(镜头)生成光学图像,然后投影到 Image Sensor(图像传感器)上,经过光电转换、A/D 转换生成 Bayer 格式的原始数字图像,然后输出到 ISP(图像信号处理器),经过算法处理,最后输出用户可见的图像。

▲ 图源:CSDN 论坛《图像信号处理算法概述》

换句话说,我们在拍摄相片时常说的图片的锐化、降噪、色彩优化,还有计算摄影里面常见的自动对焦、自动曝光、自动降噪、色彩调整、物体识别和自动白平衡等功能,乃至于早已习以为常的双摄像头、三摄像头支持基本全都是在 ISP 中处理完成的。只有优秀的 ISP 芯片加上优秀的相机模组,才能带来优秀的成像效果。

当然,鉴于 ISP 的重要性,现在各家处理器厂商内置的 ISP 也越来越强大。例如高通骁龙 888 处理器内置的 Spectra 580 ISP,能以每秒处理 27 亿像素的速度拍摄照片和视频,拥有着三重并发、三重并行的能力,支持单帧逐行 HDR 功能,计算影像能力大幅提升,其性能足以满足手机市场的需求。不仅如此,采用内置 ISP 还能降低开发难度、降低成本价格、提高产品的上市速度,有利于占领市场。

但是,使用内置 ISP 当然也有相应的不足之处。首先,内置 ISP 是封装在处理器内部的,基本上只有在处理器更新的时候,对应的内置 ISP 才能获得迭代更新。如今,在图像传感器高速迭代的背景下,内置 ISP 却基本保持着一年一更新的频率,确实有点跟不上厂家的节奏。

其次,基于同样处理器生产出来的手机,其 ISP 的性能自然也是一样的,可供调教的条件也是固定的,这样不利于实现产品的差异化。

选择自研 ISP,厂商就可以根据自己的需要设计外置 ISP 驱动,设计自己的对焦、降噪、曝光策略,没准能够得到比内置 ISP 更加出色的画面质量。不仅如此,选择外置自研 ISP,那么就可以在采用同一颗处理器的情况下,自行搭配不同型号的 ISP,以此实现产品的差异化,给用户提供更丰富和优质的产品。

绿厂的“造芯”梦

对 OPPO 而言,自研 ISP 的意义远不止这些。除了华为之外,小米和 OPPO 算是国内对芯片最有兴趣的两家手机品牌。根据 36 氪的报道,OPPO 早在 2019 年 10 月成立了芯片技术委员会,囊括了 OPPO、realme 和一加的诸多技术人员,并将造芯项目命名为“马里亚纳计划”。

2020 年 11 月,OPPO 向欧盟知识产权局申请了 OPPO M1 的商标,这被认为是其首款自研芯片。次年 3 月,微博数码博主 @数码闲聊站爆料,OPPO“马里亚纳计划”所产出的首个项目成果即将公开,只不过并非大家最为期待的手机 SOC 芯片。

结合目前的消息来看,OPPO M1 很可能就是这枚自研 ISP 芯片的名字。

在成立一年半后,OPPO“马里亚纳计划”终于有成果浮出了水面。

如果 OPPO 今年能够成功推出自研 ISP 芯片,那对于他们来说绝对是一个不错的开始。

过去一年,OPPO 投资了瀚巍电子、微容科技等多家与芯片设计有关的公司,并将芯片研发中心落户广东东莞。据知情人士透露,OPPO 的芯片团队来自各大顶级芯片厂商,其中有不少都是来自小米澎湃和华为海思的工程师,这些资深工程师的加盟无疑让 OPPO 少走了许多的弯路,也加速了项目成果的产出。

对于 OPPO 来说,自研 ISP 芯片仅仅是一个开始。作为投入了大量人力与物力的计划,“马里亚纳计划”可以说关乎着该厂的未来竞争力。

自研 ISP,会成为主流吗?

在讨论这个问题之前,我们必须明白一点,那就是自研 ISP 芯片在手机行业其实并不罕见。在 OPPO 之前,小米、华为、苹果和三星都已经推出了自研 ISP 芯片。以华为为例,华为从麒麟 950 处理器就开始集成了自研的 ISP 芯片,可以自己从底层深度优化照片的处理,华为也借此跻身全球手机拍照的第一阵营。

小雷认为,在手机影像军备竞赛愈演愈烈的今天,自研 ISP 很可能成为移动影像的新趋势。要知道,在移动影像上,能够决定最终成像效果的只有传感器素质、镜头素质以及 ISP 处理能力。既然手机厂商们能够为了更好的成像效果,寻找专业厂商定制传感器,那为了提升手机影像能力,自然会去研究 ISP 芯片。

最后,自研芯片这条路从来都不是一件容易的事情,涉及资金、技术、市场等各个方面。要知道,华为的麒麟芯片也是经历过十几年的研究,才有了今天的市场地位。各个国产厂商,更加需要坚持积累和研发,这样才能够一步一个脚印去实现自己的目标。

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