智能攝像機(jī)的硬件架構(gòu)及算法類(lèi)型應(yīng)用

智能攝像機(jī)的稱(chēng)呼由來(lái)已久，從最開(kāi)始的模擬攝像機(jī)、模擬球機(jī)、標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)到如今的高清攝像機(jī)，都有被稱(chēng)之為智能攝像機(jī)。而智能的定義，也是沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，例如支持CCD的參數(shù)可調(diào)、具備自動(dòng)白平衡、支持移動(dòng)偵測(cè)、支持視頻遮擋檢測(cè)以及支持周界防范等都可以被稱(chēng)之為智能。以上因素在相當(dāng)程度上造成目前市場(chǎng)上智能攝像機(jī)種類(lèi)雜多的情況，以至于讓用戶很難區(qū)分，如霧里看花。

但是，隨著最近兩年高清視頻監(jiān)控的發(fā)展及市場(chǎng)應(yīng)用的日趨成熟，行業(yè)內(nèi)對(duì)智能攝像機(jī)的定義開(kāi)始清晰，即具備智能視頻分析功能的高清攝像機(jī)。這一理念已經(jīng)逐步為廠商和用戶所認(rèn)可。智能攝像機(jī)的硬件架構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是根據(jù)內(nèi)嵌的智能分析算法的不同和輸出的接口的差異，又可以分為很多種類(lèi)。

與傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相比，智能攝像機(jī)最大的特點(diǎn)是具備智能分析的功能，因此，在硬件上一般會(huì)多一顆CPU芯片--DSP、ARM或者FPGA.這顆芯片負(fù)責(zé)智能攝像機(jī)內(nèi)部智能分析算法的運(yùn)算。

SENSOR和ISP部分

SENSOR一般采用CCD或者CMOS.目前監(jiān)控用的智能攝像機(jī)由于應(yīng)用的領(lǐng)域較為關(guān)鍵、技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，所以大部分都采用200萬(wàn)像素以上的CCD芯片，但是隨著CMOS技術(shù)的成熟，目前已經(jīng)有逐步往CMOS發(fā)展的趨勢(shì)。ISP部分主要指對(duì)CCD信號(hào)的后期處理，如白平衡、曝光時(shí)間等的調(diào)整，其又分為兩種情況：傳統(tǒng)情況下一般會(huì)采用一顆獨(dú)立的DSP來(lái)完成，但是近年來(lái)也有芯片廠商將這部分的功能整合到視頻壓縮的ASIC芯片中，提高集成度。

智能分析運(yùn)算CPU

這部分的主要功能就是運(yùn)算攝像機(jī)內(nèi)嵌的智能分析算法，并主要采用FPGA和DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)，且目前兩種方案都有廠商在使用，比較而言后者應(yīng)用更多，用戶的認(rèn)可度也較高。據(jù)悉，這部分目前也出現(xiàn)有視頻壓縮芯片廠商將之整合到視頻ASIC中的情況，利用ASIC芯片中日益強(qiáng)大的ARM芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)分析的功能。

視頻壓縮部分

這部分目前技術(shù)非常成熟，按實(shí)現(xiàn)方式主要分為三大類(lèi)：一是用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是成本高，難度大，現(xiàn)在已經(jīng)很少看到；二是用DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式非常成熟，不過(guò)也是由于成本和開(kāi)發(fā)難度的問(wèn)題，已經(jīng)逐步為ASIC方式所替代；第三種就是ASIC方式，芯片廠商會(huì)在ASIC內(nèi)部固化視頻壓縮算法及基本的功能API接口，終端廠商開(kāi)發(fā)的難度大大降低，同時(shí)由于實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)芯專(zhuān)用和批量化的流片，芯片的成本也大大降低，為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的普及奠定了良好的基礎(chǔ)。目前的ASIC芯片性能已經(jīng)相當(dāng)強(qiáng)勁，單芯片已經(jīng)可以支持16個(gè)D1,壓縮一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的1080P視頻更不在話下。另外，ASIC芯片現(xiàn)在可以集成越來(lái)越多的功能，上文提及的ISP和智能分析CPU現(xiàn)在都可以集成到一顆ASIC芯片上。采用視頻壓縮芯片的智能攝像機(jī)方案一般都輸出網(wǎng)絡(luò)接口。