智能攝像機的硬件架構及算法類型應用

智能攝像機的稱呼由來已久，從最開始的模擬攝像機、模擬球機、標清網絡攝像機到如今的高清攝像機，都有被稱之為智能攝像機。而智能的定義，也是沒有統(tǒng)一標準的，例如支持CCD的參數可調、具備自動白平衡、支持移動偵測、支持視頻遮擋檢測以及支持周界防范等都可以被稱之為智能。以上因素在相當程度上造成目前市場上智能攝像機種類雜多的情況，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)展及市場應用的日趨成熟，行業(yè)內對智能攝像機的定義開始清晰，即具備智能視頻分析功能的高清攝像機。這一理念已經逐步為廠商和用戶所認可。智能攝像機的硬件架構比較簡單，但是根據內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。

與傳統(tǒng)的模擬攝像機或者網絡攝像機相比，智能攝像機最大的特點是具備智能分析的功能，因此，在硬件上一般會多一顆CPU芯片--DSP、ARM或者FPGA.這顆芯片負責智能攝像機內部智能分析算法的運算。

SENSOR和ISP部分

SENSOR一般采用CCD或者CMOS.目前監(jiān)控用的智能攝像機由于應用的領域較為關鍵、技術相對先進，所以大部分都采用200萬像素以上的CCD芯片，但是隨著CMOS技術的成熟，目前已經有逐步往CMOS發(fā)展的趨勢。ISP部分主要指對CCD信號的后期處理，如白平衡、曝光時間等的調整，其又分為兩種情況：傳統(tǒng)情況下一般會采用一顆獨立的DSP來完成，但是近年來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。

智能分析運算CPU

這部分的主要功能就是運算攝像機內嵌的智能分析算法，并主要采用FPGA和DSP來實現(xiàn)，且目前兩種方案都有廠商在使用，比較而言后者應用更多，用戶的認可度也較高。據悉，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芯片中日益強大的ARM芯片來實現(xiàn)分析的功能。

視頻壓縮部分

這部分目前技術非常成熟，按實現(xiàn)方式主要分為三大類：一是用FPGA來實現(xiàn)，但是成本高，難度大，現(xiàn)在已經很少看到；二是用DSP來實現(xiàn)，這種方式非常成熟，不過也是由于成本和開發(fā)難度的問題，已經逐步為ASIC方式所替代；第三種就是ASIC方式，芯片廠商會在ASIC內部固化視頻壓縮算法及基本的功能API接口，終端廠商開發(fā)的難度大大降低，同時由于實現(xiàn)了專芯專用和批量化的流片，芯片的成本也大大降低，為網絡攝像機的普及奠定了良好的基礎。目前的ASIC芯片性能已經相當強勁，單芯片已經可以支持16個D1,壓縮一個標準的1080P視頻更不在話下。另外，ASIC芯片現(xiàn)在可以集成越來越多的功能，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方案一般都輸出網絡接口。