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助力泛安防落地,前后端解决方案迎来新变革

专访瑞芯微产品市场中心 张帅

在智能安防落地过程中,需要前端数据采集、智能芯片、深度算法、业务技术架构等产业链上的进一步完善,其中尤以AI芯片是所有智能分析的核心所在。
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  近几年,我国城市化进程不断加快,城市运行体系日益复杂,安全风险不断增加,城市快速发展现状与城市安全治理能力的匹配,存在较大失衡,城市公共安全的范畴适用领域不断扩展。从社会治安到交通安全,从生产安全到生活安全,泛化趋势显著。同时随着人工智能、云计算、大数据、5G、物联网等新型基础设施的建设和应用,以及视频技术的不断迭代更新,“AI+安防”能力已经突破安防的内涵,安防系统集成的业务边界正不断拓宽,深入到各行各业的业务应用之中,这也就意味着行业正在进入泛安防时代。

  泛安防市场,远比想象中的更为广阔。据中国安全防范产品行业协会预测,未来几年对安防产品的基本建设需求、系统的升级换代需求及新业态的拓展,将保持稳定增长的趋势。其中,2020年安防市场总收入达到8000亿元左右,并有望在2022年破万亿。在智能安防落地过程中,需要前端数据采集、智能芯片、深度算法、业务技术架构等产业链上的进一步完善,其中尤以AI芯片是所有智能分析的核心所在。

  近日,瑞芯微针对泛安防行业发布完整解决方案:聚焦前端产品的RV1126/RV1109两大智慧视觉处理器、专注后端NVR/XVR产品方案RK3568和RK3588。这整套解决方案旨在重塑全新的泛安防行业格局,将智慧安防产品从“看得见”“看得清”迈入“看得深”、“看得懂”、“能预见”的多维智能感知视界。

瑞芯微产品市场中心 张帅

  满足多种场景的前端解决方案RV1126及RV1109

  瑞芯微产品市场中PM 张帅表示:“随着安防行业上游技术的革新,智能安防逐步拓展为涵盖智能监控、报警、门禁、楼宇对讲等适用于各类场景的长系列产品。在上游新技术的迭代发展下,泛安防行业愈发广阔。” 瑞芯微在前端芯片的研发上,为契合不同安防场景及细分行业的需求,推出的两款高低搭配芯片RV1126与RV1109,均采用14nm工艺制程,内置NPU及ISP的智慧视觉处理器。

  RV1126的CPU为四核ARM Cortex-A7,NPU为2.0Tops,内置1400万高性能、3帧高动态ISP;RV1109的CPU则为双核ARM Cortex-A7,NPU为1.2Tops,内置500万高性能、3帧高动态ISP。视频编解码方面,RV1126支持4K H.264/H.265,RV1109支持500万H.264/H.265,RV1109和RV1126 硬件上是pin 2 pin,产品升级无缝衔接。

  张帅表示,为了满足多种安防场景的需求,瑞芯微在泛安防前端产品的打磨上,在以下6个维度下足功夫:

  一是确保看得清,前端芯片具备多级降噪、3帧HDR等技术,即可保证场景的动态范围,又能满足黑光全彩的需求,让“看得清”成为现实,更符合安防领域的实际痛点诉求;

  二是确保听得清,可内置HD AEC算法、支持麦克语音阵列,让高清语音全面落地,增强声音采集及拾音距离;

  三是占用空间小,低码率、低延迟编码、感知编码让空间占比更小,节省后端存储成本;

  四是AI算力高,支持异构计算、混合量化、完善工具和配套AI算法、网络模型架构,实现更多AI功能扩展,同时支持Tensorflow、PyTorch、Caffe、MxNet、DarkNet、ONNX等直接转换和部署;

  五是支持软件定义摄像机,支持Fast Boot、双系统架构、SDK开源开放等,客户根据产品需求进行深度化定制,避免产品同质化;

  六是丰富的加解密引擎,支持TrustZone技术、含国密在内的多个密码引擎、安全启动,确保数据的安全性和完整性。

  在前端的应用上,瑞芯微聚焦网络摄像头(IPC)、电池IPC/智能门铃/猫眼、门禁(考勤与闸机等)三大领域,并针对不同的前端产品形态、场景与需求,RV1126和RV1109在保持全面支持的同时,还进行更为精准的细分化处理,展现更具针对性的特性优势。张帅表示,这主要是基于对用户场景的深度理解,让解决方案的针对性更加吻合场景。

  “针对IPC智能网络摄像头产品,我们的方案凭借3F-HDR技术和多级降噪技术保证高动态范围场景的细节表现和黑光全彩画面;智能编码技术解决行业痛点,低码率编码,感知编码。”

  而对于电池IPC、智能门铃、猫眼产品,张帅提到客户的需求主要集中在长续航、快速抓图、高清语音对讲等,“瑞芯微方案可以支持150ms快速启动抓图、低功耗有效延长续航、内置NPU可以过滤无效警报、支持Pre-Roll录制等技术优势,不仅能真正解决行业痛点,而且能极大的拓展应用场景。”

  门禁类产品在目前各类安防场景中广泛使用,对人脸识别的精准性有着更高的要求。张帅介绍,瑞芯微的前端方案做了针对性设计,让人脸识别更加迅速、安全、可靠,人脸识别不等待、门禁快速通过成为现实。”我们的方案主要通过支持双MIPI sensor输入,让感知更灵敏,支持活体验证,提高安全性;同时针对逆光、顺光场景的ISP优化,在光线条件不佳的环境中依然精准识别;目前,主流的算法生态合作伙伴都已完成算法移植,终端客户可快速量产化”

  直击痛点的后端NVR/XVR解决方案RK3568及RK3588

  除了前端产品外,瑞芯微也推出了针对后端NVR/XVR产品的解决方案——RK3568、RK3588。芯片作为NVR和XVR核心元器件,对其市场定位、性能、成本起着决定性因素,因此各个上游芯片厂家不断推陈出新,研发出更高解码能力、更强处理能力的高清芯片。

  据张帅介绍,RK3568搭载4核Cortex-A55 CPU、G52 GPU、NPU为0.8Tops,软件接口套件设计友好,依照NVR行业大平台做法,统一按模块封装多媒体处理API,客户应用软件可快速开发导入AI/AO/VO/VDEC/VENC。

  张帅着重提及RK3568从六个技术层面做了提升“我们的方案支持10路1080P30视频解码,8路视频编码;支持TSO/UFO硬件加速,有效降低CPU负载;内置独立第三代NPU硬件加速器,性能达到0.8~1Tops,支持人脸对比、搜脸、报警、人车分类,支持4~5路智能检测;有丰富的显示接口丰富,支持双/三屏异显;可支持图像后处理,去噪,色彩增强;可以兼容丰富的DDR颗粒,满足工控等场景高可靠性要求,充裕的带宽设计,更好地满足安防智能NVR/XVR场景需求。”

  RK3588 采用8nm工艺制程,搭载4核Cortex-A76+4核Cortex-A55,采用ARM最新4核GPU、NPU为6Tops,可赋能高端NVR/XVR产品,相比目前市面产品的较低视频解码能力、NPU算力不足、显示接口少,高速接口少等待提升的产品需求。

  据张帅介绍RK3588从四方面做了针对性优化,“支持32路1080P视频解码、支持4屏异显、拥有多路高速接口,支持多路 PCIe3.0/PCIe2.0, SATA3.0, USB3.1和千兆以太网、拥有独立6TOPS NPU超强算力,8核CPU+4核全新GPU架构。”

  软硬双提升,开发者工具更高效

  张帅表示,瑞芯微除了关注底层技术的研发,保证技术上的优势外,也在上层应用的支持上进行拓展。“当下,是一个讲求软硬协同的新时代。众科技巨头在发力硬件产品的同时,也在通过打造开发工具、系统等,提升自身的“软实力”,瑞芯微也在积极推动“软硬”的双提升,推出更高效更精准的开发者工具RKNN Toolkit。”

  据介绍,RKNN Toolkit的功能极为丰富,主要包括:自定义算子、模型多输入、多加速棒支持、性能及内存预估、模拟调试、量化精度分析、可视化功能、模型预编译、模型分段、批量推理、模型转换、量化/混合量化、模型优化开关等。通过自身的可视化特性,RKNN Toolkit让开发者的工作更为轻松。

  此外,RKNN Toolkit支持两种量化机制——Post training quantization、Quantization-aware training。而且RKNN Toolkit使用模型自身的量化参数,在量化精度上不会有损失。RKNN Toolkit配合灵活的多媒体开发接口,可增加开发者自定义应用的灵活性,让开发不再是难事,有助于终端伙伴扩展更多AI功能及应用场景。

  全新布局,赋能更多行业

  作为国内知名半导体企业,当前瑞芯微正致力于打造多场景计算单元SoC,在影像视觉处理、视频编解码、SoC 芯片设计、大系统开发上积累丰富经验,已形成多层次、多平台的专业解决方案。通过深挖安防产品痛点,及不同应用场景需求,瑞芯微凭借技术优势,将极大优化终端产品性能,提升终端产品的市场竞争力。


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