升迈科技/智原科技GM8139/GM8138/GM8138S图像处理器介绍

升迈科技正式推出4Kx2K 网络摄像头SoC系列晶片GM8139/GM8138/GM8138S。这一系列晶片采用联电40奈米低功耗制程，结合升迈科技第三代TrueColor图像处理器与智原科技高效能串行接口（MIPI/Sub-LVDS/HiSPi）技术，为4Kx2K/500万/ 300万/1080P高分辨率IPC提供解决方案，满足监控市场对超高清图像的需求。

升迈科技GM8139/GM8138/GM8138S系列芯片搭载全新TrueColor图像处理器、高效能H.264 HP/MP压缩引擎，以及3D降噪技术。在逆光高对比与低照环境中，其优异的宽动态与3A能力，可提供超高清图像画质，并大幅降低影像传输码流。内建的Smart-IVS加速引擎与高效能ARM CPU（最高800MHz），则能大幅提高视频智能分析能力。此系列芯片内采用智原科技的复合式接口（MIPI/Sub-LVDS/HiSPi）IP技术，支持市场上所有串列接口的CMOS图像感测器。

其中GM8138S内建DDR DRAM，采用12x12mm BGA封装方式，大幅简化系统的设计复杂度，缩小电路板尺寸，提高网络摄像头外观设计的弹性，特别适合应用于1080P/720P消费型与便携式等高性价比网络摄像头 。

升迈科技业务副总解咏钧表示，GM8139/GM8138/GM8138S全系列芯片采用相同的SDK架构与GUI接口图像调整工具，提供一次到位的开发、完整的软硬件解决方案与厂商应用软件，可节省系统厂商的开发资源，缩短产品上市时间。

升迈科技的这些芯片方案都是为网络监控摄像机所设计，产品秉持着为用户创造价值，贴合市场应用需求，性价比极高，其优势也代表了这家资深厂商对于网络监控摄像机市场的理解。芯片方案优势主要体现在以下几个方面：

画质提升到专业DV级别

升迈科技在图像质量处理上做了很大的提升，无论是索尼、松下还是镁光、OVT等，颜色的纯正度和细节的处理上都达到很高的水准，可以与行业安霸等产品的图像效果相媲美。

压缩编码算法得到改进

旧代升迈科技的网络监控摄像机方案只支持Baseline的H.264压缩，新一代的GM8138/39等系列都增加了Main Profile 和High Profile，编码效率和图像格子效应都大为改善。

传感器接口多样化　

新一代传感器的接口支持了4-Lane MIPI/LVDS/HiSpi/Parallel等接口，几乎满足了所有传感器接口的需求。

内置智能引擎(IVS)

方案在GM8139这颗芯片上埋设了诸如卷积、直方图统计、蝶形算法、递推算法等用作智能分析识别的硬件功能模块。这是一个伟大的创举，为将来在相机端独立实现智能算法成为可能。

分辨率支持可达8MP

新一代的网络监控摄像机方案，从720P到8MP 15FPS全系列兼容支持。满足了从低分辨率到高分辨率的全覆盖。

超高的性能　

这个系列的芯片，主频已经达到1GHZ，内存支持32位。能满足很高的视频接入应用。

灵活的接口

升迈科技对网络监控摄像机的市场了解很深，所以对接口的这块做足了功课。比如支持USB2.0 OTG、SDC3.0等都在行业同等产品之上，帮助用户扩展了应用，可以直接支持3G/4G、WIFI模块。 　　

低成本、低功耗

GM8138S已经在片上集成了1Gbit的DDR3，让单片方案更加容易。这颗芯片轻松支持到2MP 45FPS，在同行业中已属佼佼者。

GM8139/GM8138/GM8138S系列技术参数

嵌入式处理器

• 基于ARM的32位RISC高达800MHz
• 32 KB指令缓存和数据高速缓存
• 256KB的L2高速缓存存储器

高速I / O接口

• USB 2.0 OTG
• 10M / 100M RMII
• 10M / 100M / 1000M RGMII
• 提供时钟输出MAC PHY保存外部振荡器

视频接口

• 以最高ITU BT.656 / ITU BT.1120 / SDI 8位输入。高达1080p分辨率
• CCIR601输入，最大值分辨率高达1080p
• 8/10/12位并行拜耳RGB输入，最大。高达1080p分辨率
• 最大。 4通道MIPI / LVDSnote / subLVDS / HiSPi连击，最大串行CMOS传感器接口。高达8M像素的分辨率

注意：说明书中指定的，以支持SONY和OV传感器的LVDS电信号

• 支持每个通道八间私人区域口罩
• 支持录音通道基于字体的OSD
• 提供时钟输出到视频解码器或CMOS传感器，以节省外部振荡器显示界面
• ITU BT.1120和ITU BT.656数字输出
• 集成27MHz的DAC的复合输出（NTSC / PAL）
• 并行RGB565输出LCD面板

内存接口

• 16位/ 32位DDR3 SDRAM接口
• 8位NAND闪存接口和支持NAND闪存启动
• 支持SPI NOR / NAND闪存启动
• SDIO / SDXC兼容接口图像处理
• 3D反隔行扫描
• 三维降噪
• 智能视频监控引擎（IVS）
• 图像信号处理器（ISP）的支持最大。 800万像素分辨率

视频编码器

• 支持JPEG编解码高达64Kx64K
• 支持MPEG4 / MJPEG编解码高达1080p @ 15fps的
• 高达800万像素的H.264
• BP / MP / HP编码

外围零件

• DMA控制器
• USB 2.0 OTG控制器
• AES / DES / 3DES
• 10/100/1000以太网MAC控制器
• 定时器
• 看门狗定时器
• 实时时钟
• 中断控制器
• PWM X8
• I2C
• SPI / I2S X2
• UART X3

嵌入式模拟设备

• USB 2.0 OTG PHY
• 音频编解码器
• SAR ADC双通道
• 1路视频DAC时钟/ PLL
• 外部的32.768kHz / 30MHz的晶振
• 可编程PLL频率
• 可编程时钟输出X2
• 能源管理
• 频率变更控制
• 时钟门控单个部件工作频率
• CPU / AXI / AHB / DDR：800/333/250/1333 MHz

工作电压

• ±1.15V核心5％
• ±3.3V输入/输出5％
• 1.5V±5％的DDR DRAM I / O

封装

• EPADTQFP176（封装尺寸：20x20mm）
• TFBGA256（封装尺寸：12x12mm）

功耗

1W支持1080p @ 30fps

处理

UMC 40纳米工艺