前端采集实验室

围绕超高清创新中心布局所要求的前端采集设备（CMOS图像传感器、光学镜头）的国产化，创新中心牵头单位深圳龙岗智能视听研究院联合大疆创新有限公司共同承担《广东省科技厅2018-2019年度“4K/8K超高清视频”重点专项》：8K超高清摄录设备研制的攻关项目，同时联合广州博冠光电科技股份有限公司成立前端采集实验室。

创新中心共建前端采集实验室计划由以下几个方面进行超高清视频采集设备的研发：
①前端采集实验室将研究光学部分的几个重要方面：满足8K芯片的物理分辨率要求的最佳镜头组合；调整零件工艺，使8K摄像镜头在实际生产中不会因为加工公差而产生分辨率明显下降的情况。
②从系统前端开始研制CMOS图像传感器部分相关部分，采用不同的采集结构，前端三色分光棱镜由8K分辨率开始，光线经分光棱镜分成R:G:B为4：4：4三基色后经过3片全8K分辨率的CMOS传感器进行光电转换，保证拍摄源头就能够得到更好的分辨率和色彩。
图. 典型CMOS传感器结构图
③将从信号处理芯片入手，研发支持4K/8K信号非压缩处理的信号处理芯片。该处理芯片通过内置的12轴彩色矩阵支持BT.2020宽色域，内建与4K/8K相关的各类伽马曲线，同时实现集合AI芯片的计算能力，对前端图像进行预处理，在采集系统中更好地完成彩色补偿矫正、镜头识别校正以及聚焦辅助等这些兼容高清采集的图像处理功能。除此之外，实验室还将通过对整个系统架构的研发设计使其支持高帧率采集模式，得到更好的产品性能表现。
④计划研制采用12G-SDI架构的制作系统，研发使用该系统具有三个优点： 一条12G-SDI电缆传1路完整非压缩的4K信号不用改变自标清以来演播车或转播车系统的设计使用习惯；非压缩的4K基带信号没有延时和编码的困扰，信号稳定性和可靠性高； 一条12G-SDI可以支持100米的4K传输距离，满足演播室系统内的距离要求。

创新中心共建前端采集实验室将充分依托成员单位与合作单元技术资源优势，发力超高清视频采集设备研发领域，逐步突破技术难点，建立国内领先的超高清前端设备研发中心。目前，深圳龙岗智能视听研究院与大疆合作项目超高清摄录设备进展情况良好，预计2020样机上市，争取2022年北京冬奥会正式投入商用。
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