中国视频监控趋向多样化发展：多路视频监控系统硬件平台中采用了DSP+FPGA

近些年，随着全球安全意识提升，视频监控市场不断增长。尽管全球经济危机导致许多行业发展受阻，但ABIResearch数据显示，2008年全球视频监控市场仍然保持了10%的增长率;而在09年经济开始复苏之际该市场仍继续加速增长。该分析机构还预测，2014年整个视频监控市场价值将超过410亿美元。受“平安城市”、展会赛事、行业安防等因素拉动，中国视频监控市场也在快速增长。

　　视频监控市场的蓬勃发展为芯片厂商和系统厂商带来巨大的市场机会，同时也为开发人员带来新的挑战。从技术发展趋势看，网络视频监控将逐渐成为主流模式;智能化成为IP视频监控的下一个重要发展方向。随着IP视频监控逐渐向高清、智能化方向发展，对主芯片的处理能力也提出更高的要求。

　　视频智能分析需要更强大的SoC系统

　　在中国的监控市场上，目前数字化视频录像系统(DVR)还是主导，但网络视频录像机(NVR)和网络摄像机(IPNC)的发展极具潜力。视频智能分析正在成为数字视频监控的热点，而DSP将是这一技术的推动力。目前还没有关于智能数字视频分析的国际标准，因此只有可编程的高性能DSP和视频处理器才使得更复杂的监测算法的实现成为可能。

　　TI公司的数字信号处理器(DSP)曾经有力地推动了数字视频监控技术的发展，其中具有里程碑的是TMS320DM642通用数字媒体处理器。TI之后所推出的数字媒体处理单片系统达芬奇(DavinciTM)更是为数字视频监控提供了强大的平台。达芬奇的各种系列平台可以完全覆盖数字视频监控的各个应用方向，其中有以ARM为主控处理器和以DSP为主处理器两个主要的发展方向。其共同的特性就是可以支持多种视频压缩格式，包括H.264/MPEG-4等等，所有DSP核心均具有支持VCA的能力。

　　目前基于DSPSoC的方案在监控市场占主流地位。同时，一些FPGA厂商希望能在差异化和客户定制化方面显示出自己的优势。通过针对监控应用将FPGA器件和MPU/DSP结合在一起，设计师能从可编程协处理器的固有灵活性中得到好处，还可利用FPGA将精力集中在开发算法上，以充分利用MPU/DSP的处理能力。有的厂商就在其多路视频监控系统硬件平台中采用了DSP+FPGA的方式，用到的是TI的TMS320DM6437，只有1个数字视频输入接口，为了连接8路视频解码器，需要在视频解码器与DSP的视频输入接口之间增加耦合逻辑，而可编程的FPGA可以方便实现二者之间的耦合逻辑。

　　为满足未来数字视频监控市场的需求，更大限度的灵活性是必须的，视频压缩技术会向智能化编解码发展，传统的监控还是要向实时智能分析发展，光学系统将会与数字化电子系统更紧密地结合。为此，TI已经做好了准备，目前正在开发更强大的SoC系统，其规格涵盖视频多制式的支持、定点和浮点DSP兼容对VCA的支持、高性能的ISP视频前端支持等特性，而这一切将为数字视频监控领域带来全新面貌。

ADI技术市场经理詹柯：汇聚处理器提升智能分析处理能力

　　历经几代技术的演进，视频监控系统正朝着网络化(IP)和智能化方向迈进。另外，模拟与数字监控系统混合并存也会是未来几年中国安防市场的特点。

　　作为中高端的方案选择，DSP是目前中国监控市场的主流处理器。ASICSoC是后进者，对市场有一定冲击。此外，FPGA也在试图进入该市场，但目前还没有明显的成功例子。由于现阶段还没有标准的用于智能分析和处理的算法，基于不同的压缩格式实现智能视频分析处理会对DSP的MIPS要求有很大不同，所以算法的优化非常关键。由于兼具灵活性和高性能，DSP更为擅长智能分析处理工作。

　　针对图像处理应用的理想DSP处理器必须具备以下几方面的特点：内核处理能力强;专门针对图像处理的指令集;易于大量数据传输的低功耗硬件架构;高集成度;丰富的软件模块库;功能强大的开发工具。对于视频监控系统来说，最适合的控制和处理应该是控制功能和数字信号处理功能合二为一的汇聚处理器，ADI的Blackfin汇聚处理器就是一个典型代表。

　　BlackfinDSP处理器基于由ADI和Intel公司联合开发的微信号架构(MSA)，通过将传统DSP和MCU的优点融为一体，兼顾了事件控制以及纯算法运算处理功能，从而允许工程师在单芯片上实现图像预处理、图像处理、系统控制，大大提高了系统的集成度。

　　在指令集方面，Blackfin系列DSP针对图像处理提供了丰富的向量指令和视频指令。此外，ADI还提供多种针对图像处理的软件模块，它们都专门针对Blackfin处理器而优化，并经过业界严格验证。这些软件模块能够大幅降低系统工程师的开发难度，并显著提高系统效率。为满足数字监控市场走向智能化的新特性，ADI下一代DSP处理器作为承载“数字化现实”的先锋，将对智能视频分析技术提供更加深广的支持。

　　网络化、个人化和智能化是中国视频监控市场重要的发展趋势，视频监控的应用也将逐步趋广。

　　中国国内早期的视频监控产品大部分都是采用DSP，在多通道、高分辨率视频编解码应用中，DSP用软件很难达到系统的要求。而FPGA采用硬件加速的方法，可以实时进行多通道压缩。FPGA的优势是可编程，非常适合需要灵活性高、提供差异化的应用设计。到目前为止，采用FPGA芯片的视频监控产品已经陆续开始量产。赛灵思针对视频监控应用推出的目标设计平台(TDP)也为中国国内企业的研发提供了便利。

　　设计数字视频监控系统的主要技术趋势是需要达到高画质(1080p分辨率)、视频分析、智能化管理、IP、H.264视频压缩标准、更高的图像信号处理清晰度、器件功能针对应用并配合项目算法功能。这些新趋势使开发人员必须要面对低功耗、低成本以及在环保方面的挑战。

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