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高清視頻監(jiān)控早在2008年就被業(yè)界提出，并一度成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)、成本和實(shí)際的客戶需求等多種原因高清視頻監(jiān)控的市場實(shí)際上并未真正啟動(dòng)。然而從現(xiàn)在來看，高清視頻監(jiān)控已經(jīng)從2010年的高清元年發(fā)展到現(xiàn)在，各個(gè)廠商已經(jīng)把它作為重點(diǎn)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向，也同樣作為市場推廣的重點(diǎn)。

把握行業(yè)的趨勢，集成尖端科技的同時(shí)結(jié)合成熟項(xiàng)目應(yīng)用推出了應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的高清視頻監(jiān)控解決方案。具有高清化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化三種特征相結(jié)合的新一代視頻監(jiān)控技術(shù)作為現(xiàn)代化安防技術(shù)的典型代表，正在獲得越來越多的關(guān)注和實(shí)際應(yīng)用，它將逐步取代傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)，在社會(huì)面治安監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮不可替代的作用。

面對(duì)越來越大的市場，需求量的提升會(huì)帶來更高性能和功能的需求，高清攝像機(jī)產(chǎn)品的核心芯片技術(shù)的革新和性能的提升對(duì)高清視頻監(jiān)控市場的狀況將起到?jīng)Q定性作用。

首先，我們先簡單分析目前高清攝像機(jī)產(chǎn)品常見的部件架構(gòu)。常見的高清攝像機(jī)分為圖像傳感器、isp(圖像信號(hào)處理器)、壓縮處理器或數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換三個(gè)常見部分，市場上一些新發(fā)布的高清攝像機(jī)還會(huì)在isp與壓縮處理器之間包含一個(gè)智能分析處理器。

圖像傳感器

圖像傳感器是組成數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的重要組成部分。根據(jù)元件的不同， 可分為ccd和cmos兩大類。如sony的icx445、icx274、imx035/036/122，aptina的ar0130、ar0331、mt9p031，omnivison的ov9712、ov2715等等。圖像傳感器的作用是將光學(xué)圖像采集并轉(zhuǎn)換成后端isp可用的電信號(hào)。

過去，我們常說ccd是應(yīng)用在影像產(chǎn)品的高端技術(shù)元器件，而cmos由于其低照性能、曝光模式等技術(shù)性能有限應(yīng)用于低影像品質(zhì)產(chǎn)品中。如今，cmos技術(shù)快速發(fā)展，例如sony推出了使用exmor技術(shù)的imx035/036/122圖像傳感器，其低照性能、圖像分辨率及幀率、芯片處理速度有了很大程度的性能提升。

isp圖像信號(hào)處理器

isp(imagesignalprocessor)圖像信號(hào)處理器的主要作用是對(duì)前端圖像傳感器輸出的信號(hào)做后期的處理。不同的isp用來匹配不同廠商的圖像傳感器。isp的優(yōu)異在整個(gè)攝像機(jī)產(chǎn)品中很重要，應(yīng)當(dāng)說它直接影響呈現(xiàn)給用戶的影響畫質(zhì)的優(yōu)劣。圖像經(jīng)過ccd或者cmos的采集后，需要經(jīng)過后期的處理才可以較好的適應(yīng)不同的環(huán)境，在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原出現(xiàn)場細(xì)節(jié)。在isp中它會(huì)完成我們常常提及的2a(awb/ae，自動(dòng)白平衡/自動(dòng)曝光)或者3a(awb/ae/af，自動(dòng)白平衡/自動(dòng)曝光/自動(dòng)聚焦)。傳統(tǒng)模式下一般采用一顆dsp或者一顆fpga來完成對(duì)圖像的后期處理。有些攝像機(jī)產(chǎn)品支持的3d降噪功能、寬動(dòng)態(tài)、慢快門、幀累積、強(qiáng)光抑制等功能也都是isp來完成的。

目前應(yīng)用在高清攝像機(jī)產(chǎn)品中的isp一般有以下幾個(gè)來源：

廠商自行研發(fā)：高清攝像機(jī)設(shè)備廠商為了更好的配合后端壓縮、功能開發(fā)，自行研發(fā)isp處理算法，將算法集成至fpga或dsp芯片中，接駁前端圖像傳感器。

第三方研發(fā)：2010年已經(jīng)逐漸誕生了一批由非高清攝像機(jī)制造廠商推出的一些isp解決方案，他們直接出售不同的isp芯片給攝像機(jī)廠商配合不同廠商的sensor。

套片模式：由sensor廠商將自主開發(fā)的isp結(jié)合自家sensor形成圖像采集處理解決方案推向客戶，其中的圖像處理算法及各種調(diào)試工作已經(jīng)完成，攝像機(jī)廠商只需要做接口對(duì)接并后端壓縮或轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻(hd-sdi)即可。這種模式我們稱之為stand-alonedevices或者camerasystemonchip。

第一種來源方式具備較高的靈活性，使得開發(fā)者在選擇方案時(shí)擁有更多的組合(主要是選擇不同廠商的sensor)。但是對(duì)于產(chǎn)品而言，一方面增加了整機(jī)的功耗、散熱等問題，另外也增加產(chǎn)品開發(fā)投入，也意味著研發(fā)高清攝像機(jī)產(chǎn)品的廠商需要更雄厚的技術(shù)實(shí)力。而后兩種來源方案無疑大大降低了產(chǎn)品開發(fā)的門檻，但相對(duì)自主研發(fā)isp肯定要增加部分成本。

設(shè)想如果有集成度更高的高清攝像機(jī)芯片解決方案，將isp和視頻壓縮編碼功能融合在一起無疑是更好的選擇。

壓縮處理器或數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換

首先我們來了解壓縮處理和數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換的概念。isp將前端圖像傳感器信號(hào)處理后，一般會(huì)以mpte296m/bt.1120/yuv4：2：2等數(shù)字接口格式傳輸?shù)胶蠖颂幚硇酒�中。壓縮處理器(soc或算法進(jìn)行編碼壓縮，然后通過內(nèi)建的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以tcp/ip協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行傳輸給用戶。數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換則是非壓縮方式，通過數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換芯片將isp輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成sd-sdi/hd-sdi/3g- sdi信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)清晰度(vga)、高清標(biāo)準(zhǔn)(1080p@30fps)、1080p@60fps甚至更高的分辨率。hd-sdi高清視頻信號(hào)需要使用專用的傳輸周邊設(shè)備，如sdi光端機(jī)、sdi矩陣等等。

在此，我們著重介紹壓縮處理器。我們看到一款高清攝像機(jī)產(chǎn)品的參數(shù)性能時(shí)，時(shí)常看到soc這個(gè)字樣，soc(systemonchip)的定義多種多樣，由于它的應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣，內(nèi)涵豐富很難給出具體定義。一般來說我們稱為系統(tǒng)級(jí)芯片，也稱片上系統(tǒng)，意指它是一個(gè)系統(tǒng)，是一個(gè)專用的集成電路，其中包含完整的高清攝像機(jī)系統(tǒng)并嵌入軟件服務(wù)。

高清攝像機(jī)的相關(guān)芯片技術(shù)正在高速發(fā)展，市場對(duì)高清監(jiān)控產(chǎn)品的性能要求也在不斷提高，一般的720p分辨率已經(jīng)有點(diǎn)捉襟見肘，200萬像素、300萬像素、500萬像素甚至千萬像素高清攝像機(jī)的需求在不斷涌現(xiàn)，以及低功耗、低帶寬、低碼流等這些需求對(duì)高清攝像機(jī)的相關(guān)芯片性能提出了更大的挑戰(zhàn)。而真正要全方位的實(shí)現(xiàn)高清視頻監(jiān)控，勢必是從前端產(chǎn)品的高清化，再到網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中存儲(chǔ)、顯示控制、平臺(tái)管理等方面均支持高清視頻監(jiān)控。