基于TI方案IP监控摄像机开发应用案例

近年来，网络摄像机的广泛应用使用户对其有了更加直观的认识。而且网络摄像机芯片方案成为了大家比较关注的问题。用户也在经常问，贵公司的摄像机是什么方案？比其它摄像机方案有何优势？由此可见，随着安防产业的迅猛发展，用户群已经从原来对安防只是概念上的认知到了如今对芯片级架构的理解层次。

　　从某种程序来讲，选择一个合适的方案是很重要的，关系到后期产品面向市场的定位、推广以及企业的根本发展。目前已知主流的高清方案有德州仪器（TI），海思（HiSilicon），安霸（Ambarella），恩智浦（NXP），升迈（GrainMedia），Nextchip；本文着重介绍一下目前关注度比较高的一个方案：TI。

　　趋势与技术

　　目前最常见的高清摄像机分为图像传感器、ISP（图像信号处理器）、压缩处理器或者视频转换三个常见部分。图像传感器是组成数字摄像机的重要组成部分之一。根据元件的不同，通常分为两大类CMOS和CCD，目前在高清领域主要有Aptina、OV和Sony，其Sensor产品各有特点，有主打高像素的，有以低照度为卖点的，也有强调宽动态性能的，总的来说各有千秋。

由于篇幅的原因在这里就不做详细的介绍。要实现良好的图像质量，除了前端镜头、传感器部分对光线的处理，影像处理部分也是高清网络摄像机中不可忽视的一环。通常情况下，传感器部分设置有内嵌的图像处理芯片处理一些较简单的功能，而较复杂的自动曝光、自动白平衡以及自动对焦等功能则必须通过后端ISP处理，以获得良好的影像效果。

　　通过集成ISP，不但可大幅降低系统成本，更能大大增强视频的稳定性，优化影像在光学方面的性能。这对于提升高清网络摄像机的成像品质具有及其重要的作用。

　　DaVinciTM数字媒体处理器是信号处理解决方案，专为数字视频、影像和视觉应用而设计。达芬奇平台提供片上系统，包括视频加速器和相关外设。产品包括仅针对 ARM9 的低成本解决方案到基于数字信号处理器（DSP）的全功能 SoC。

针对视频编码和解码应用进行了优化，可升级的达芬奇处理器系列还包括多媒体编解码器、加速器、外设和框架。以TI的DM36×平台为例，其中视频处理子系统（VPSS）中包含了CCD或CMOS传感器的控制器，直接接收原始视频信号，然后由集成的ISP进行预处理，其中有H3A处理（即自动曝光AE、自动白平衡AWB、自动聚焦AF）、镜头畸形校正模式（LDC）处理、硬件人脸检测引擎、影像协处理器（IMCOP）、影像处理加速器（IPIPE），以及增强型屏幕叠加显示（OSD）等等。

　　TI芯片在安防领域的应用时间比较长，性能比较稳定，相关开发资料比较齐全，监控厂商可以比较快速地实现产品化。正是由于上流厂商提供的几款主流芯片方案加上主流的三四中图像传感器，所以目前高清市场上的产品越来越趋于同质化。

不过 IP高清的技术开发难度相对比较高。即使是很成熟的开发方案，仍然需要厂家对于外部输入输出接口、底层驱动、协议、3A等进行配置和调试。而且IP高清应该是一个整体统一的系统，它包括前端高清采集，中间传输带宽、性能和协议的保证，后端高清存储、解码显示、管理、控制、分析、联动等，只有系统整体保证高清性能才算是真正的高清。

只提供一只高清的网络摄像机是毫无意义的，因此IP高清研发生产厂商不应该只给客户提供高清前端而忽视后端。此外，从应用层来讲，用户更关注产品的稳定性、易用性，甚至如何从海量数据中快速获取想要的数据，更多地关注IP高清究竟能够为用户带来什么样的价值。

　　目前主流的高清IPC解决方案主要是基于DM365和DM368，DM365可做H.264的720P/30fps高清压缩，其实在这之前还有款DM355，不过DM355只能支持MPEG4编解码算法，但MPEG4的劣势相信大家都已经很了解了。