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。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結(jié)合成熟項(xiàng)目應(yīng)用推出了應(yīng)用于各個行業(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)，在社會面治安監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮不可替代的作用。

面對越來越大的市場，需求量的提升會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(圖像信號處理器)、壓縮處理器或數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換三個常見部分，市場上一些新發(fā)布的高清攝像機(jī)還會在isp與壓縮處理器之間包含一個智能分析處理器。

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。

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圖像信號處理器

isp(imagesignalprocessor)圖像信號處理器的主要作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期的處理。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中它會完成我們常常提及的2a(awb/ae，自動白平衡/自動曝光)或者3a(awb/ae/af，自動白平衡/自動曝光/自動聚焦)。傳統(tǒng)模式下一般采用一顆dsp或者一顆fpga來完成對圖像的后期處理。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)者在選擇方案時擁有更多的組合(主要是選擇不同廠商的sensor)。但是對于產(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處理后，一般會以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)字信號轉(zhuǎn)換成sd-sdi/hd-sdi/3g- sdi信號，分別對應(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，時�？吹絪oc這個字樣，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)級芯片，也稱片上系統(tǒng)，意指它是一個系統(tǒng)，是一個專用的集成電路，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、顯示控制、平臺管理等方面均支持高清視頻監(jiān)控。