随着高清视频监控的普及推广，采集的视频图像数据呈几何级增长，海量的数据无法倚赖低效的人工分析处理，甚至连检索都变得更加困难。要将被动监控变为主动方式，监控智能化应用首当其冲。实现智能化不仅可以降低安防运行的成本，同时还将大幅提升数据的筛选及处理能力，为未来安防技术的多样化应用提供了可能，而智能化应用功能的实现，则取决于芯片的智能化发展。

芯片之争：DSP与SoC暗战高清

　　视频监控智能化的基础与核心是芯片。芯片的选择和应用，则直接决定着视频监控分析处理和应用的智能化程度。随着技术的发展，ASIC逐渐边缘化，芯片之争逐渐沦为DSP和SoC的“二人转”。在视频监控数字处理芯片选择上，DSP是当前监控市场的主流处理器，SoC作为后起之秀，对市场产生了强大的冲击。

　　ASIC特点是面向特定用户的需求，在批量生产时，ASIC具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。然而，在视频监控领域，随着压缩算法从MPEG4向H.264发展，ASIC的发展相对滞后，因无法满足视频监控的诸多特殊要求而逐渐被DSP所取代。虽然随着技术的发展进步，ASIC其后也可集成H.264算法并简化系统设计，但其对数字视频监控所需的标准适应性和灵活性却有着天生的不足，逐渐在高清视频监控领域的芯片之争中渐行渐远。

　　在视频监控系统的数字化进程中，为适应视频压缩标准的不断地演变，基于DSP的数字视频监控解决方案发挥无可替代的作用，并逐渐成为数字视频监控产品的主流平台，以通用媒体处理器DM642为代表的平台纷纷采用DSP为核心，使DSP迅速崛起成为一个行业主流。

　　德州仪器半导体技术(上海)有限公司通用DSP业务发展经理郑小龙指出，DSP属于软件可编程的处理器，所提供实时运算的性能与同时代的处理器相比，都是嵌入式处理器中的佼佼者，因此最适合于处理大量并行且复杂的实时算法，因而成为数字视频压缩编码和解码的最佳平台。

　　随着技术的发展，芯片厂商基于ASIC或DSP开发出整合度更高、更加适合视频监控需求的片上系统SoC，它将处理器资源、内存资源、编解码算法、外围设备接口等都集成在单个平台上，将大部分功能固化，并对特殊功能需求模块化，以源代码方式交付厂商，厂商根据不同应用需求进行二次开发，同时还能增加视频协处理器以及其他视频子系统，以强化视频图像处理能力。

　　杭州海康威视数字技术股份有限公司技术支持工程师程玮认为，SoC芯片的出现兼顾了DSP与ASIC两家之长，弥补了两者之短，它即有多处理器核心的单片集成系统，其集成有CPU主处理器，所集成的核心既可以是ASIC类的硬核，使SoC具备高性能、低成本、低功耗等特征，也可以是DSP或协处理器类的软核，且集成有丰富的外设，保持了DSP的灵活性，解决了DSP芯片成本较高的问题。

　　由于SoC是面向特性应用的片上系统，结合硬件加速等技术可以实现H.264的高复杂度的算法运算，并可针对视频编码方面进行优化，同时，高端的SoC也为视频分析发展提供了更好的方案——智能算法可以被集成在与网络摄像机的编解码处理器上，这比早前将智能算法放在单独一块芯片上集成在产品中的方案更节省成本，开发难度也更小。

　　随着视频监控智能化的需求日益迫切，包括ASIC、DSP和SoC，整合ISP功能已经成为共识，这也是高清时代使视频监控更加智能的潮流和趋势。

视频图像处理是关键

　　ISP图像信号处理，主要是对前端图像传感器输出的信号做后期处理，主要功能有线性纠正、噪声去除、坏点去除、内插、白平衡、自动曝光控制等，通过ISP能在不同的光学条件下都能较好地还原现场细节。ISP在很大程度上决定了摄像机的成像质量，并直接影响视频监控分析处理和应用的智能化程度。

　　目前，集成ISP目前有多种方案，芯片集成ISP后对安防厂家的研发水平要求降低，并同时降低系统成本。随着芯片所集成的ISP功能不断强化，已可满足大多数场合的应用需求，但对于寻求高端差异化发展的安防厂家来说，目前市场SoC上所集成的ISP并不能满足他们全部的需求，因此也有厂商推出集成ISP处理算法的DSP或FPGA芯片。

　　视频监控图像处理技术通过运用图像处理算法，对摄像机拍摄的视频图像序列进行自动分析，实现对场景中目标定位、识别和跟踪，并在此基础上理解和描述目标的行为。根据行为特征分析并从图像中寻找满足预先设定的行为特征的事件，如目标跟踪、徘徊、人数统计、密度侦测等。

　　数字处理芯片、编解码能力及压缩算法，是影响图像处理技术的重要影响因素。

　　数字监控图像处理技术具有强大的运算功能，是基于DSP数字处理芯片构架基础之上，DSP芯片的发展对数字监控图像处理技术的提升有关键性的作用。作为主流的平台，基于DSP的数字视频监控解决方案发挥无可替代的作用，其图像处理性能也在不断提升。

　　DSP芯片的编码能力近年来也有了很大的提升，但在视频监控智能化浪潮下，视频图像的分析处理需求如车牌识别、人脸识别等，对图像质量提出了更高的要求，也对芯片的编解码能力提出了更大的挑战。针对数字监控图像处理技术，未来DSP处理器仍需在内核处理能力、指令集、低功耗硬件架构、集成度、软件模块库和开发工具等方面进行完善。

　　目前，H.264是高清视频编解码最常用的压缩标准。压缩算法的不断升级也改变着数字监控图像处理技术的发展。随着市场上主流的压缩格式向H.264甚至更为高级的算法格式发展，提高压缩比并进行算法优化成为芯片厂商的追求。

智能算法提升应用价值　　

    安防智能化功能的实现，主要依赖于芯片中集成的智能算法。日益丰富的智能算法的加入，将大大提高视频监控摄像机的使用范围和价值，处于应用初级阶段的视频监控智能化，也将随着智能算法的日益丰富而快速发展。

　　目前，IP摄像机的智能算法基本上都是通过配套的DSP及FPGA来实现的，在摄像机内部的DSP芯片中，自动曝光、白平衡、移动侦测、透雾、防抖动、自动聚焦、镜像、电子放大等智能算法已被植入到芯片的系统中，而更系统的一些功能如人脸识别、车牌识别、行为分析等，则借助专门的Pc或模块来实现，以提高芯片产品的功能和附加价值。

　　Intel中国区嵌入式及消费电子事业部产品经理徐民认为，安防智能化的核心还是VA(视频分析或图像分析)，而VA就需要抽象出底层的算法并运用单元来执行，这样就可以提高视频分析的效率，目前市面上一些智能摄像机已经可以实现一些单独的、简单的、固定条件下的音频或视频的分析，但从整体上看，这仅是一个开始。

　　昆山锐芯微电子有限公司副总裁郝秀杰认为，视频监控智能化应用主要还是在后端系统处理，通过不同的算法软件进行分析，因此，目前的智能化应用主要是对偏后端的处理部分芯片提出运算速度和运算能力的要求。由于智能算法的加入提升了IP摄像机的使用范围和价值，芯片厂商都有意愿将有卖点的算法功能尽可能地集成到芯片中去。

　　锐芯郝秀杰强调，安防智能化是大势所趋，但目前的智能化水平尚处于初级阶段，许多功能概念听上去很美好，但实际应用的效果并不尽如意，智能算法只能在有限范围内解决一定的问题，仍有较大的提升空间。因此，DSP厂商应更关注行业最新的需求及算法，将具有透雾、识别、分析等先进的算法模块化、硬件化，不断提高专业及行业产品的附加值。

系统解决方案检验芯片综合竞争力

　　安防智能化是一个系统工程，其数据采集、传输、分析、处理、应用构成智能安防的框架，该系统除了前端的设备、服务器平台、网络设备和大数据平台，还包括软件以及安全技术，以强有力的产品和方案去帮助行业解决相关问题。

　　Intel徐民指出，不管是系统集成商还是最终的用户，他关心的肯定不是某个单一的产品，而是整套方案到底能做得多好，能够多大程度地去满足需求，包括功能是否齐全、设备和系统运转是否可靠、操作性可用性易用性如何、投入以及维护的成本到底怎么样。因此，这是一个综合考评的一个过程。

　　从芯片本身来讲，它作为一个安防解决方案最核心的部分，这不仅要考虑到硬件本身，还需考虑到配套的软件，通过软件硬件合理搭配，实现相应的功能，从而体现芯片厂商在整个行业中的价值及竞争力。

　　在解决方案方面，解决方案不是一个单独的芯片就可以完成的，它是一个完整的架构，在解决方案的整个架构中除了芯片产品外，它还有各类的软件开发工具，比如可用于前端的设备、服务器，以及后端包括大数据处理的平台等。

　　Intel徐民强调，随着安防智能化的发展，前端智能的重要性日益凸显，编解码的算法、低功耗的处理器等将更多地运用于前端;在后端，大数据的处理不可避免，好的解决方案和系统架构、服务器平台等，将能极大推动安防智能化的发展应用。

拓展商业及民用市场

　　截至目前，许多智能化功能和应用已经在技术上得以实现，主要包括入侵检测、徘徊检测、遗弃物检测、人流统计、车流统计、车牌识别、视频诊断等，此外还有尾随检测、停止检测、方向检测、分类检测、高精度双向计数、颜色识别等高级智能分析功能，可广泛应用于智能交通管理、金融等垂直市场，同时也可应用于非安防领域如零售业场所等，为商业决策提供相关统计信息。随着集成更多智能化功能的芯片在产品和技术上不断完善，智能化应用将从专业市场向民用及商用市场快速推进。

　　德州仪器郑小龙指出，智能化的市场通过部分的典型应用的成功而开始拓展，例如智能交通的车辆统计和车流分析、公共场所的人数统计和警戒设置、商铺家居的常规防范等。

　　然而，尽管安防智能化应用正在加速由专业市场向民用及商业市场推进，但智能芯片在智能算法及功能应用等方面的不足，仍将制约着智能化应用的普及推广。

　　Intel徐民认为，目前市面上一些智能摄像机已经可以实现一些单独的、简单的、固定条件下的音频或视频的分析，但从整体上看，这些也仅是一个开始，因为行业应用的场景千差万别，而用户的需求也在不断变化和提高，所以市场对监控摄像机或整个监控系统的处理能力、性能、灵活性等方面就提出了更高的要求。

　　在实际应用当中，Intel徐民指出，当前智能芯片的不足主要包括面对各种需求的灵活性不高、设备互通性不好、易用性不佳等方面。锐芯郝秀杰也认为，当前视频监控在灵敏度、信噪比、系统稳定性、寿命、安全性、实用效果等方面存在诸多问题，这需要芯片厂商直面这些问题与挑战，进行突破和创新。

　　随着安防智能化应用领域的不断拓展，深圳市黄河数字技术有限公司董事长兼总经理詹建龙认为，未来芯片的发展，将更趋向于低功耗、高集成度、低照度、宽动态、智能分析、云端处理和更强的网络处理能力，而更好的压缩算法、更大的带宽、更强的云存储技术以及更好的智能算法，将成为当前智能化应用亟待突破的难题。

　　Intel徐民补充指出，智能芯片在应用和业务拓展方面，新型的业务模式比如跨行业、跨领域的应用前景更为广阔，因为安防监控不仅仅是专门面对专业市场的一个产品或方案，相关的技术和产品，还可以扩展到更多的应用领域，包括商用和民用。