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优化IP视频的三大关键技术
时间:2011-11-14 13:32来源:慧聪安防fun88乐天使官网

随着fun88乐天使官网络技术及应用的不断发展,基于fun88乐天使官网络的IP视频也已经逐渐走入我们生活的每个角落,无论是公共安全、交通、住宅、消费类产品、或是工业和商业建筑,都开始大量采用IP视频设备。对于IP视频的最终客户而言,他们主要关心三个方面:即整体成本;稳定性以及创新性。通过提升CMOS技术、电源管理技术、高级视频编解码器以及视频分析功能,德州仪器(TI)公司为在视频中实现更小的外形、更低功耗、更高性能提供了一条行之有效的途径。
    “未来IP摄像机的普及将进一步加速,对于混合型DVR的需求也会增多,视频大矩阵的应用将会更加广泛,IP视频产品则将加入更多视频分析功能。”TI半导体事业部DSP业务部视频安全业务经理CyrilClocher表示。鉴于上述发展趋势,TI能够提供大量基于IP的产品和相关技术。“我们保证产品在成本上是比较优化的;平台稳定性也较好,因为尽管TI有不同产品系列和平台,但都提供相同的IP。此外,我们会给客户提供一些智能分析功能,并利用DSP的灵活性给客户提供差异化选择。”

    无论是多通道、百万像素摄像机或是HD技术,归根到底都会转化为对芯片的集成度要求越来越高,为了将更多的晶体管集成到更小尺寸的芯片上去,需要不断地提高工艺水平。从2002年的90纳米发展到现在的28纳米,TI在CMOS工艺上不断提升,才有可能使尺寸更小、更便宜的芯片成为现实。

    工艺的推进使得单芯片方案成为可能。片上DVR能够大幅减少电路板面积和功耗。过去,设计一个16路D1DVR可能需要多颗芯片,而TI推出的DM8168单芯片将前端的采集和显示部分、视频协处理器、DSP核,以及ARMCPU主控完全集成在一个芯片里面,只需传统解决方案1/5的电路板面积,1/3的整体功耗和1/2的成本。“该芯片是业界唯一一颗可以实现16路D1编码、16路CIFfun88乐天使官网络传输,以及16路D1解码的单芯片方案。”CyrilClocher强调。

    不过,强工艺也会对功耗带来巨大挑战。芯片的功耗由两个部分组成:动态功耗和漏电。随着工艺越高,速度越快,漏电会越来越大,导致整个的功耗很高。TI新的电源控制技术可以有效降低随着工艺提升而不断增加的功耗。SmartReflex技术首先通过动态控制整个对电源电压的要求来减少这种动态功耗,同时,当动态功耗减少以后,该技术通过降低较快工艺点上的电压来减少漏电,最终达到优化整个工艺中的功耗的目的。

    对于视频而言,视频图像质量非常重要,因此视频编码器的效率是一个关键衡量标准。压缩效率可测量视频编码器实现一系列视频质量水平的效率。比特率越低,压缩效果越好。在相同视频质量下,H.264HP可压缩比MPEG4SP高出4倍的视频。利用这项技术可进一步优化视频流量和数据存储,降低拥有成本。例如,客户可使用250G磁盘驱动器取代1T磁盘驱动器,并仍然能够未所有视频获得相同的质量。目前TI所有的产品都支持H.264HP,而市场上大多数产品仅能支持H.264BP或MP。

    视频分析同样有助于优化视频流量、数据存储以及CCTV故障,包括智能动作检测、人数统计、摄像机篡改检测、触发区检测等。因此,无论是前端还是后端,加入视频分析功能都非常重要。

    例如,在一个并不繁忙的交通路口,当在没有任何运动发生的情况下,可以采用较低的分辨率度(如VGA0)、较低的帧率将这个场景记录下来;而在少数有车通过的情况下,通过视频分析的功能能够知道当前有运动发生,此时可以用720P30高清图像将出现运动时的场景拍下来,从而相比传统方式可以节省大量硬盘空间。
    从fun88乐天使官网络传输来讲,优化视频编码,还能够支持在同等图像质量下以最小码流来传输视频。由于现在市场上仍然有很多模拟摄像机,如果同时支持模拟摄像机和IP摄像机,实现最大限度的重复利用,就能够避免现有基础设施的巨大浪费。考虑到在相当长一段时间内模拟和数字摄像机将并存,TI的混合型DVR能同时支持模拟和数字方案。

    CyrilClocher指出,“TI的技术既支持前端视频分析,也支持后端实现,因为后端强大的DSP同样可以实现很强的视频分析功能。”他解释说,TI的前端解决方案有DMVA系列产品(现在已推出DMVA2版本)。如果客户需要更高级、更精确的算法,则可以利用DM64系列DSP,或通过81系列来实现后端的视频分析(无论是DVR、NVR还是DVS产品都已具备视频分析能力)。而与FPGA方案相比,他认为单芯片方式能够实现成本和功耗的最优化,视频分析处理也比FPGA更加灵活。

    TI现在有两大系列产品,即IP摄像机产品和后端的DVR、NVR产品。已经推出的参考设计包括前端DM8127参考设计(采用达芬奇DM812x+AptinaA100301000万像素CMOS影像传感器)和后端DM8168的DVR和NVR的参考设计(基于达芬奇DM8168+TVP5158多通道视频解码器的16通道混合DVR),这两款芯片都已经接受订货。