IP Camera的視頻性能及動(dòng)態(tài)分析

現代人對人身及財產(chǎn)安全越來(lái)越關(guān)注，這促使視頻安全監控市場(chǎng)迅速走紅?；趯@一市場(chǎng)的關(guān)注，以及數字信號處理技術(shù)（DSP）和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，視頻監控已經(jīng)由模擬監控（VCR ，Video Cassette Recorder）發(fā)展到數字和模擬混合的DVR（Digital Video Recorder），進(jìn)而向IP視頻監控系統這種數字視頻監控發(fā)展。目前，DVR系統占據了全球視頻監控市場(chǎng)的50%，可謂如日中天。但業(yè)界對IP視頻監控的發(fā)展趨勢一致看好，視頻監控系統向數字化發(fā)展成為發(fā)展趨勢。

IP Camera的優(yōu)勢

IP視頻監控系統在布控距離、擴展能力和布控成本上與傳統的模擬監控和DVR相比有所不同。從布控距離上講，IP視頻監控系統中的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器直接連入網(wǎng)絡(luò )，沒(méi)有線(xiàn)纜長(cháng)度和信號衰減的限制，沒(méi)有地域概念；從擴展能力上講，這種系統對于設備數量沒(méi)有限制，增加設備只意味著(zhù)IP地址的擴充。在成本上，IP視頻監控系統占用帶寬較少，可以利用企業(yè)現有的局域網(wǎng)，在安裝時(shí)節省布線(xiàn)建網(wǎng)的成本。相比之下，對于其他的視頻監控系統，如要增加新的監控點(diǎn)需要重新建網(wǎng)，新的設備很難添加到原有的系統中，并要受到線(xiàn)纜長(cháng)度和信號衰減的限制。

IP Camera監控系統常見(jiàn)開(kāi)發(fā)平臺分析

IP視頻監控系統包括網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器監控系統和IP Camera監控系統，其中IP Camera是系統的前端處理部分。CCD/CMOS圖像傳感器把場(chǎng)景的光信號轉變?yōu)殡娦盘?，這些電信號轉換為數字信號后通過(guò)數據接口傳輸到DSP存儲器。DSP作為IP Camera的數字圖像處理和壓縮以及操作系統運行的主處理器芯片,完成圖像壓縮、編碼的同時(shí)把數據流送到硬盤(pán)或其他存儲設備中保存?？梢韵胍?jiàn)，前端設備對視頻圖像質(zhì)量好壞有極大影響。因此，處理器的選擇在開(kāi)發(fā)人員如何能夠成功地滿(mǎn)足數字視頻監控產(chǎn)品的設計需求上扮演了重要角色。

目前市場(chǎng)上，ASIC、FPGA與傳統的DSP是常見(jiàn)的幾種方案，每種都有自己的特點(diǎn)。其中，ASIC比較適合沒(méi)有算法基礎的研發(fā)隊伍采用，因為ASIC芯片本身的壓縮算法可以幫助加快產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度。但是，隨著(zhù)音/視頻格式和標準的不斷演進(jìn)，這種方案的靈活性對它在視頻監控領(lǐng)域的廣泛應用又成為一種限制。相比之下，傳統的DSP處理具有更加靈活的處理能力，在數據處理方面也更加強大。然而，DSP傳統的處理架構的重點(diǎn)還是集中在數據運算能力上面，對于視頻監控應用來(lái)說(shuō)不夠優(yōu)化。對于那些具有復雜的控制能力和更高速媒體流需求的系統級應用來(lái)說(shuō)，傳統的DSP并不理想――DSP中更多的系統資源被浪費掉了。由于具有強大的并行處理能力，在要求復雜和密集的視頻信號處理的高端視頻監控領(lǐng)域，理論上FPGA應該具有很大優(yōu)勢。遺憾的是，FPGA的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境、較大的功耗以及高昂的成本拖了它的后腿，使它很難成為這個(gè)應用領(lǐng)域的競爭者。

還有一種方案是采用MCU（ARM核）＋DSP。由于A(yíng)RM采用RISC指令集，適合處理控制代碼，對視頻編解碼則力不從心。DSP則能彌補ARM的不足，其運算能力能夠滿(mǎn)足人們對視頻流暢程度的需求。這種方案的思路是發(fā)揮ARM核的控制作用和DSP處理器的處理能力。但是，研發(fā)人員需要對MCU和DSP這兩套代碼進(jìn)行掌握和維護，研發(fā)成本和對研發(fā)人員的要求都比較高。

顯而易見(jiàn)，如果能夠有一種處理平臺，將MCU和DSP的性能融合起來(lái)，不但能克服ARM核＋DSP所存在的瑕疵，同時(shí)能保留兩則的優(yōu)勢特性。Blackfin處理器平臺正是這樣的匯聚平臺，它給視頻監控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的力量。匯聚處理器將MCU和DSP的性能融合在一起，在單核上對uCLinux、協(xié)議棧和媒體流進(jìn)行處理，將實(shí)時(shí)多媒體數據流及以控制為導向的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。Blackfin家族使用了MSA（Micro Signal Architecture）架構，在一個(gè)單核架構中提供可編程的16/32位MCU和DSP功能，能夠對控制、網(wǎng)絡(luò )、多媒體以及信號處理區域進(jìn)行劃分。同樣的開(kāi)發(fā)環(huán)境適用于所有的Blackfin產(chǎn)品線(xiàn)，使IP視頻監控產(chǎn)品的上市時(shí)間加快，成本大大降低。

IP Camera的視頻性能和動(dòng)態(tài)范圍

通過(guò)強大的視頻處理算法、豐富的外圍接口等，Blackfin系列產(chǎn)品能夠顯著(zhù)改善IP Camera系統的視頻性能和動(dòng)態(tài)范圍。