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。

自研 ISP,OPPO 的高端“造芯梦”-编程之家

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。

自研 ISP,OPPO 的高端“造芯梦”-编程之家

▲ 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。

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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。

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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。

自研 ISP,OPPO 的高端“造芯梦”-编程之家

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。

自研 ISP,OPPO 的高端“造芯梦”-编程之家

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。