ISP推動芯片改革，助力安防高清

　　“平安城市”項目在安防領域有著典型的特點，如涉及的區域廣、站點數量較多;人流量大，涉及到防災、治安等多個方面;其包括重點企事業單位監控、社區監控、網吧/賓館行業監控、危險/污染行業監控、闖紅燈電子警察、城市出入卡口監控、公共道路/治安場所監控。其將整個城市的監控作為一個整體，各個站點的圖像會涉及到多個系統、多個部門;在控制中心，涉及到交通治安、社會治安、防災等均需要實時視頻作為第一手參考資料。

　　因此，“平安城市”項目對監控系統的要求，已經不再僅僅是要求“看到”，而是要“看清”，標清系統所能提供的畫面清晰度，已經成為系統升級的瓶頸，特別是智能交通的電子警察，違章車輛跟蹤和車牌識別，更是要求前端實時圖像高清化，否則智能分析將無從下手。

　　近年來，相對于已發展成熟的CCD停滯不前的狀態，CMOS傳感器隨著技術發展已逐步打開被CCD獨占的市場。但CMOS目前的技術與CCD相比，仍具有感光度低、信噪比高的缺點。這時作為CMOS和CCD攝像機中重要搭配零組件的ISP，應CMOS的大量出貨而引發的更多應用開發，以彌補CMOS在感光度低、信噪比高上的不足。隨著人們對畫質的關注，ISP已經越來越受到芯片商和攝像機制造商的重視。對于高清的重視同時引發了市場對芯片的萃取。

　　ISP應用廣泛

　　ISP，事實上就是圖像信號處理器，無論是手機鏡頭、攝像機鏡頭還是監控鏡頭中都包含該元素；單以圖像畫質來說，ISP自身就是針對圖像處理的元件，再加上圖像降噪技術，那么可能會到達一個令人滿意的結果。

　　眾所周知，早年芯片市場素有ASIC、DSP之爭，現今多家芯片公司基于ASIC或DSP開發出整合度更高、更加適合視頻監控需求的片上系統——SoC。SoC將處理器資源、內存資源、編解碼算法、外圍設備接口等都集成在單個平臺上，將大部分功能固化，并對特殊功能需求模塊化，以源代碼方式給廠商，廠商根據不同應用需求進行二次開發，同時，還可以增加視頻協處理器以及其他視頻子系統，以強化視頻圖像處理能力。它綜合ASIC、 DSP兩者優勢，協助終端產品客戶簡化系統設計。不論選用何種芯片方案，可以看到主流芯片大多已整合ISP功能。

　　ISP在推動芯片改革的同時，助力高清監控的應用發展

　　在高清監控產品推進的過程中，ISP技術的革新起到了巨大的作用。它涵蓋了增益控制、白平衡、噪聲控制、曝光控制等技術。ISP從高清攝像機輔助技術逐漸演變為關鍵核心技術。不僅如此，為了滿足另類高清監控的需求，部分廠商將CCD傳感器替換為CMOS；在進一步提升畫質的同時，將 ISP內置到CMOS中，這不僅減少了內部空間同時也降低了功耗，該技術目前在移動多媒體設備中較為普及。

　　而作為非移動的視頻設備，傳感器內置圖像信號處理器也并不是沒有可能。通過模塊的整合將成像質量進一步提升，并在曝光、自動白平衡和色彩飽和度上有著完美的表現。針對夜視監控來說，低照度環境則是夜晚監控的一大弊端，該技術也在近紅外響應下有著不俗的表現。

　　新技術必然面臨著市場應用的挑戰，CMOS傳感器內置ISP方案目前還只能完成一些不太復雜的算法，如手機等小型移動多媒體設備，而隨著智能化要求的不斷提高，視頻監控系統對圖像處理要求也越多，其算法也必然更加復雜，這就要求芯片提供更強的動力，這也是未來高清監控攝像機核心部件技術升級的重要部分。目前，集成ISP有多種方案，芯片集成ISP后對安防廠家的研發水平要求降低，并同時降低系統成本，隨著芯片所集成的ISP功能的不斷強大，已可滿足大多數場合的應用需求。但對于尋求高端差異化發展的安防廠家來說，目前市場SoC上所集成的ISP并不能滿足他們全部的需求。

　　但是，ISP在未來高清監控設備中的優勢將不會減少，無論是針對模擬高清還是數字網絡高清，亦或是在復雜的智能化高清應用中，ISP技術都能提供高清晰的視頻圖像畫質。

　　高清需求加劇影響監控設備芯片未來方向

　　各廠家都在追求產品集成度的提升。現有芯片可以實現4路1080p高清碼流，多路高清成為芯片發展的一個趨勢；另外，在芯片上集成更多組件的功能也是一個趨勢所在，SoCFPGA設計為人們所關注，SoCFPGA是整合了FPGA、實體處理器以及其他硬件IP組件的SoC芯片，在市場需求、技術成熟與商業競爭等因素推動下，在可見的未來里，眾廠商在SoCFPGA設計上將大有所為。

　　另一個孜孜以求的方向是智能分析。除了TI、海思之外，作為老牌芯片商ADI目前推出了針對安防監控系統推出的 BlackfinBF60x處理器系列。據ADI處理器和數字信號處理器亞太區市場經理張鐵虎介紹，其亮點之一是流水線視覺處理器PVP，PVP屬于高性能視頻分析加速器范疇，提供12個高性能，配置靈活的信號處理模塊(卷積，縮放，算數等)，支持各種常用算法，例如索貝爾(sobel)，坎尼 (Canny)，拉普拉斯，閥值，直方圖，積分，可用于加速多達五個并行圖像算法，從而實現對象跟蹤、檢測和識別性能，以應對安防產業對智能分析識別的需求。

　　云端安防是市場的趨勢所在，芯片商也應該根據市場的需求，提供效能更優異的影像編解能力來減輕云端服務器的負荷。此外，芯片商也在考慮提供更快速的視頻圖像編解碼技術以減輕服務器的負荷，高集成度、高負荷之下必然帶來高功耗，芯片商也在節能方面考慮較多，像TI亦有朝向節能芯片的趨勢。

　　面對越來越高要求的安防監控要求，具有更快運算處理速度、更高集成度、可應對更高復雜度的智能分析、更為強大的網絡功能，并且更低功耗的芯片，已然是安防廠商共同關心的要素。雖然不可能有一顆芯片，可以十全十美的對應市場上的所有功能，但市場的期待總是芯片商努力的方向。