高清IP视频监控图像处理芯片介绍及应用

高清IPC的设计方案很多,但从架构上来看,主要包括两种:其一,采用CCD/CMOS传感器作为图像采集设备,配套提供实现图像处理和编码功能的SOC芯片;其二,采用前端摄像机模组作为图像采集设备和一个通用的ASIC或DSP进行编码和传输。由于第一种架构设计灵活,广泛被厂家采用。在图像处理方面有三种实现方案。

【安防在线 www.anfang.cn】  高清IPC即HighDefinitionIPCamera,也就是完全符合HDTV标准的IPC。很显然,高清视频意味着更大的数据量,无论对于编码芯片、编码算法、网络传输及存储系统都带来的巨大的考验,而得益于这些相关领域的不断突破,高清IP监控已得以实现,并快速地发展和应用。

根据SMPTE(美国电影电视工程师协会)标准,高清IP监控系统需达到如下要求:

分辨率要求。即需要达到1280×720/逐行或1920×1080/隔行/逐行。

高清IP视频监控图像处理芯片介绍及应用

帧率能够达到全帧速。

具有更好的图像色彩保真度。

16:9格式。

因此,高清IP不仅指传感器有效像素的大幅度提高,而且实现视频的实时性、具有高图像色彩的保真度、长宽比为16:9的格式成像效果。

高清IPC的设计方案很多,但从架构上来看,主要包括两种:其一,采用CCD/CMOS传感器作为图像采集设备,配套提供实现图像处理和编码功能的SOC芯片;其二,采用前端摄像机模组作为图像采集设备和一个通用的ASIC或DSP进行编码和传输。由于第一种架构设计灵活,广泛被厂家采用。在图像处理方面有三种实现方案。

第一种方案采用专用的ISP处理芯片和编码处理部分,该方案较灵活,采用专用的ISP芯片稳定性好,能够保证图像的质量。

第二种方案采用集成ISP的编码芯片,该方案灵活性次于第一种方案,且专用的ISP处理芯片稳定性虽高,但图像质量一般、成本较高。

第三种方案采用FPGA等芯片实现信号处理及编码功能,该方案灵活性最强,但是稳定性差、成本最高、图像质量难于保证。

专用ISP方案设计灵活、性价比高、可以保证图像的质量,适用于高清IPC的设计。

ISP处理芯片

ISP(imagesignalprocessing)是指视频信号处理芯片,一般通过专门的ASIC或者DSP加以实现。通常情况下,传感器部分设置有内嵌的图像处理芯片以处理一些较简单的功能,而较复杂的3A(即自动曝光、自动白平衡以及自动对焦)、WDR等功能,则必须通过后端ISP处理,以获得良好的影像效果。

以Nextchip的高清多功能ISP芯片NVP2400为例,该芯片可应用于1.3M/2M的HD-SDI摄像机、高清模拟摄像机及高清IPC的设计。其内部集成8位快速8051MCU、64MSDRAM及片上X-RAM等。芯片有I2C、UART、SPI等通信接口,并具有定时器、PWM、中断等功能,可与标准8051MCU兼容。

NVP2400可直接接收原始视频信号或者LVDS信号,经过ISP预处理后,芯片可以输出复合模拟信号和BT656/BT1120/YC16bits视频数据流。

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