高清解码芯片是视频监控技术发展的核心

经过十年发展,芯片编码能力有了很大提升。之前要实现1080i的图像质量需要10颗芯片编码,现在2、3颗即可。结合市场需求看,追求更好的图像品质是用户非常合理且永恒的要求。而随着智能监控时代的来临,为了满足监控系统对视频图像的分析处理要求,如车牌识别、人脸识别等,则对图像质量提出了更高的要求,例如高清格式。这对芯片编解码能力提出了更大的挑战。

【安防在线 www.anfang.cn】
  经过十年发展,芯片编码能力有了很大提升。之前要实现1080i的图像质量需要10颗芯片编码,现在2、3颗即可。结合市场需求看,追求更好的图像品质是用户非常合理且永恒的要求。而随着智能监控时代的来临,为了满足监控系统对视频图像的分析处理要求,如车牌识别、人脸识别等,则对图像质量提出了更高的要求,例如高清格式。这对芯片编解码能力提出了更大的挑战。

  一、高清编解码芯片是高清视频监控发展关键

  1999年,飞利浦PNX1300芯片在中国推广并得到应用;2003年,TI推出通用数字处理器TMS320DM642,正式进军中国视频监控领域;2004年,海思作为全球率先推出H.264soc监控专用芯片;几乎同时,台湾升迈整合ARMcore,兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多项外围IP,为数字监控量身打造了视频编解码芯片SoC。

高清解码芯片是视频监控技术发展的核心

  压缩算法的不断升级改变着图像的画质。随着安防市场主流压缩算法向H.264,甚至更高级的算法发展,不断地提高压缩比、并进行算法优化已成为芯片厂商的追求。就运算量而言,MPEG-4比JPEG复杂4倍,H.264又较MPEG4复杂3倍以上,除了Decoder的兼容性和Encoder的压缩质量的基本要求,高速的系统架构、内存频宽、高效率的DMA控制器,甚至多核的平行处理都是SoC效能是否优秀的关键。

  从当前主流芯片厂商所推出的产品来看,大多有支持高清格式的产品,如,ADI的ADV202、212产品可以支持高清格式;TI的DM355即可支持720p下的MPEG4实时编码,码率为4Mbp至8Mbps。

  二、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。

  三、芯片特点分析

  与某些仅支持单一Sensor的专用ISP芯片不同,它可与多款Sensor进行无缝连接,包括Panasonic的MN34031PL,Sony的IMX036LQR/LLR,Aptina的MT9P031,Omnivision的Ov2715等系列CMOS。

  NVP2400支持多种图像预处理功能,其中有3A处理、镜头畸形校正(LSC)处理、亮度自适应ACCE即宽动态、2D/3D数字降噪、坏点检测DPC、假色修正、色滚抑制、64倍电子放大/画中画、日夜转换、运动侦测MD、隐私遮蔽、自定义OSD等功能,下面详列几项说明。

  1、ACCE:高对比度亮度/颜色自适应功能

  ACCE(高对比度亮度/颜色自适应功能),是宽动态技术(WDR)的一种。NVP2400根据人眼对高亮度区域敏感的视觉特性,通过对高对比度及其边缘部分亮度/颜色的有效调整,可以增强整个画面的可视度。

  2、DEFOG去雾化功能

  Camera在有雾或下雨的环境中,图像可能出现模糊不清,动态范围下降的现象。因为在正常情况下,Sensor可以接收多个层次的亮度,但是有雾情况下,图像的亮度层次被雾遮盖。NVP2400通过分析每个区域的亮度柱状图,改进其亮度分布情况,可有效增强雾化图像的宽动态范围。

  3、ColorInterpolation色彩算法

  由于Sensor使用的彩色滤光片的排列方式为拜尔排列,获取信息中彩色信号不全,必须从周围的像素进行推测,补偿信号的不足,称为补间处理。与一般的双线性插值算法不同,NVP2400采用了对角插值算法,可以消除由线性算法产生的图像颜色失真,进一步提高图像细节的分辨能力。

  4、2D/3D数字降噪

  降噪是Camera获得高质量图像很重要的部分。NVP2400的2D降噪功能可以有效降低平面及边缘噪声。而在表现运动物体时,NVP2400可根据前一帧图像及当前图像像素间信息的对比,通过运算有效地消除3D噪声、鬼影及拖尾等现象。

  结语

  对于安防的视频监控领域应用的高清IPC较传统模拟摄像机、普通网络摄像机具有更多优势,比如高清晰度、百万像素级的传感器、可以获得更多的视频信息,逐行扫描的CCD/CMOS技术可以让画中画更清晰、自然流畅,没有机械移动部件,更耐用,更大的视觉覆盖范围等。

该文观点仅代表作者,本站仅提供信息存储空间服务,转载请注明出处。若需了解详细的安防行业方案,或有其它建议反馈,欢迎联系我们

(0)
小安小安

相关推荐

  • 监控摄像头的图像传感器在安防监控摄像机中的应用

    安防监控摄像机的应用市场占图像传感器市场值1成之间,过去多使用 CCD 作为影像传感器,近年 CMOS Sensor 的性能不断提升,开始打入长久为 CCD Sensor 独占的市场,主要偏向较低价的安防摄像机。

    2024年4月14日
  • 【国外新品】AXIS TW1201可佩戴式迷你传感器

    AXIS TW1201可佩戴式迷你传感器旨在将与可穿戴摄像机相关的高度安全感和责任感传播到新领域。 它体积小、重量轻且非常隐蔽,通过巧妙的可移动支架连接到即使是很轻的织物–从教师的衬衫到医生的白大褂,再到公交车司机的T恤等等。

    2024年4月7日
  • 解析指纹识别技术

    一个典型的指纹识别系统应该包括:指纹识别Sensor+特征提取/匹配模块+特征模板库+应用软件。而指纹的匹配可分为两步,首先是提取待验证的指纹的特征,然后将其和指纹模板库中的模板指纹进行相似度比较,从而判断两个指纹图像是否来自同一手指。

    2024年4月11日
  • 可穿戴设备智能分析成人体安防利器

    可穿戴设备对于人体安防来说,是一个新的产品。本文将讲述可穿戴设备智能分析技术在人体安防方面的最新应用。

    2024年4月9日
  • 浅谈:百万像素摄像机芯片技术解析

    高清摄像机中应用的NXPASC8850,Hislicon Hi3516,都集成了ISP中实现的3A、3D降噪、宽动态(WDR)、强光抑制、背光补偿、数字防抖等图像处理功能,Hi3516芯片还集成了智能分析加速引擎,支持智能运动侦测、周界防范、人脸检测、镜头保护等多种分析应用。并且,这些SoC芯片对我们厂商还开放了ISP相关的API(程序接口),可供我们对ISP效果二次调节开发优化。

    2023年9月16日
  • CMOS与CCD的灵敏度比较

    CMOS 色彩还原好,CCD夜视好;数字高清CMOS白天更漂亮,模拟CCD夜视更漂亮。不论CMOS还是CCD/ MCCD,像素点越多,白天画面越漂亮,Pixcel Size越大,感光灵敏度越高,夜视效果更漂亮。

    2024年4月11日