高清需求日益旺盛 ISP將推動(dòng)芯片改革

ISP應用廣泛

ISP，事實(shí)上就是圖像信號處理器，無(wú)論是手機鏡頭、攝像機鏡頭還是監控鏡頭中都包含該元素；單以圖像畫(huà)質(zhì)來(lái)說(shuō)，ISP自身就是針對圖像處理的元件，再加上圖像降噪技術(shù)，那么可能會(huì )到達一個(gè)令人滿(mǎn)意的結果。

眾所周知，早年芯片市場(chǎng)素有ASIC、DSP之爭，現今多家芯片公司基于A(yíng)SIC或DSP開(kāi)發(fā)出整合度更高、更加適合視頻監控需求的片上系統——SoC。SoC將處理器資源、內存資源、編解碼算法、外圍設備接口等都集成在單個(gè)平臺上，將大部分功能固化，并對特殊功能需求模塊化，以源代碼方式給廠(chǎng)商，廠(chǎng)商根據不同應用需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，同時(shí)，還可以增加視頻協(xié)處理器以及其他視頻子系統，以強化視頻圖像處理能力。它綜合ASIC、DSP兩者優(yōu)勢，協(xié)助終端產(chǎn)品客戶(hù)簡(jiǎn)化系統設計。不論選用何種芯片方案，可以看到主流芯片大多已整合ISP功能。

ISP在推動(dòng)芯片改革的同時(shí)，助力高清監控的應用發(fā)展

在高清監控產(chǎn)品推進(jìn)的過(guò)程中，ISP技術(shù)的革新起到了巨大的作用。它涵蓋了增益控制、白平衡、噪聲控制、曝光控制等技術(shù)。ISP從高清攝像機輔助技術(shù)逐漸演變?yōu)殛P(guān)鍵核心技術(shù)。不僅如此，為了滿(mǎn)足另類(lèi)高清監控的需求，部分廠(chǎng)商將CCD傳感器替換為CMOS；在進(jìn)一步提升畫(huà)質(zhì)的同時(shí)，將ISP內置到CMOS中，這不僅減少了內部空間同時(shí)也降低了功耗，該技術(shù)目前在移動(dòng)多媒體設備中較為普及。

而作為非移動(dòng)的視頻設備，傳感器內置圖像信號處理器也并不是沒(méi)有可能。通過(guò)模塊的整合將成像質(zhì)量進(jìn)一步提升，并在曝光、自動(dòng)白平衡和色彩飽和度上有著(zhù)完美的表現。針對夜視監控來(lái)說(shuō)，低照度環(huán)境則是夜晚監控的一大弊端，該技術(shù)也在近紅外響應下有著(zhù)不俗的表現。

新技術(shù)必然面臨著(zhù)市場(chǎng)應用的挑戰，CMOS傳感器內置ISP方案目前還只能完成一些不太復雜的算法，如手機等小型移動(dòng)多媒體設備，而隨著(zhù)智能化要求的不斷提高，視頻監控系統對圖像處理要求也越多，其算法也必然更加復雜，這就要求芯片提供更強的動(dòng)力，這也是未來(lái)高清監控攝像機核心部件技術(shù)升級的重要部分。目前，集成ISP有多種方案，芯片集成ISP后對安防廠(chǎng)家的研發(fā)水平要求降低，并同時(shí)降低系統成本，隨著(zhù)芯片所集成的ISP功能的不斷強大，已可滿(mǎn)足大多數場(chǎng)合的應用需求。但對于尋求高端差異化發(fā)展的安防廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，目前市場(chǎng)SoC上所集成的ISP并不能滿(mǎn)足他們全部的需求。

但是，ISP在未來(lái)高清監控設備中的優(yōu)勢將不會(huì )減少，無(wú)論是針對模擬高清還是數字網(wǎng)絡(luò )高清，亦或是在復雜的智能化高清應用中，ISP技術(shù)都能提供高清晰的視頻圖像畫(huà)質(zhì)。

高清需求加劇影響監控設備芯片未來(lái)方向

各廠(chǎng)家都在追求產(chǎn)品集成度的提升?，F有芯片可以實(shí)現4路1080p高清碼流，多路高清成為芯片發(fā)展的一個(gè)趨勢；另外，在芯片上集成更多組件的功能也是一個(gè)趨勢所在，SoCFPGA設計為人們所關(guān)注，SoCFPGA是整合了FPGA、實(shí)體處理器以及其他硬件IP組件的SoC芯片，在市場(chǎng)需求、技術(shù)成熟與商業(yè)競爭等因素推動(dòng)下，在可見(jiàn)的未來(lái)里，眾廠(chǎng)商在SoCFPGA設計上將大有所為。

另一個(gè)孜孜以求的方向是智能分析。除了TI、海思之外，作為老牌芯片商ADI目前推出了針對安防監控系統推出的BlackfinBF60x處理器系列。據ADI處理器和數字信號處理器亞太區市場(chǎng)經(jīng)理張鐵虎介紹，其亮點(diǎn)之一是流水線(xiàn)視覺(jué)處理器PVP，PVP屬于高性能視頻分析加速器范疇，提供12個(gè)高性能，配置靈活的信號處理模塊(卷積，縮放，算數等)，支持各種常用算法，例如索貝爾(sobel)，坎尼(Canny)，拉普拉斯，閥值，直方圖，積分，可用于加速多達五個(gè)并行圖像算法，從而實(shí)現對象跟蹤、檢測和識別性能，以應對安防產(chǎn)業(yè)對智能分析識別的需求。

云端安防是市場(chǎng)的趨勢所在，芯片商也應該根據市場(chǎng)的需求，提供效能更優(yōu)異的影像編解能力來(lái)減輕云端服務(wù)器的負荷。此外，芯片商也在考慮提供更快速的視頻圖像編解碼技術(shù)以減輕服務(wù)器的負荷，高集成度、高負荷之下必然帶來(lái)高功耗，芯片商也在節能方面考慮較多，像TI亦有朝向節能芯片的趨勢。

面對越來(lái)越高要求的安防監控要求，具有更快運算處理速度、更高集成度、可應對更高復雜度的智能分析、更為強大的網(wǎng)絡(luò )功能，并且更低功耗的芯片，已然是安防廠(chǎng)商共同關(guān)心的要素。雖然不可能有一顆芯片，可以十全十美的對應市場(chǎng)上的所有功能，但市場(chǎng)的期待總是芯片商努力的方向